Идеи для исследовательской работы

Тема 7. __________________________________________________________

(сформулируйте самостоятельно после завершения изучения темы)

Вы изучили, как работают мышцы, для чего нужны скелет и суставы. На примере растений вы узнали способ управления движением с помощью ________________________ . Как же управляются движения животных? Чтобы понять это, вернемся к относительно просто устроенным низшим многоклеточным животным.

Наши открытия

1. Посмотрите видеозапись движения гидры. Запишите, что является эффектором в показанном движении.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

В чём биологический смысл такой реакции?

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Действие направленного света (раздражение)

Составьте схему этапов этого движения, которое называется оборонительным рефлексом. В прямоугольниках запишите названия соответствующих клеток гидры — структур, осуществляющих разные этапы разворачивания движения. Там, где непонятно, какие клетки работают на данном этапе, ставьте знак вопроса.

Схема ____________________________________________________________

Действие иголки (раздражение)

2. Длина гидры с расправленными щупальцами в среднем 2-3 см. Если иголка касается края щупальца, а сокращается всё тело, то сигнал с рецепторов щупальца передаётся на все возможные эффекторы - _____________________________________________________________. Каким способом может передаваться сигнал по телу гидры? Обсудите в классе и запишите возможные предположения.

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Прочитайте справочный текст. Объясните происхождение названия "оборонительный рефлекс".

Рене Декарт (1596—1650)

Справка. Рене Декарт, знаменитый философ, математик, физик и физиолог XVI века, исследовал и пытался объяснить простые движения, отличая их от намеренных, осознанных движений человека. Тела животных, по Декарту, работают как часы или механизмы-автоматы, то есть все варианты ответов на все воздействия среды уже заложены в конструкции организмов. Раздражение действует на концы расположенных в теле нервных нитей, которые, натягиваясь, открывают клапаны отверстий в трубках, ведущих из мозга в нервы. По трубкам «животные духи» из мозга устремляются в соответствующие мышцы, которые в результате «надуваются». Когда горячий предмет обжигает руку, это побуждает человека ее отдернуть: происходит автоматическая реакция, подобная отражению светового луча от поверхности. Таким образом, по схеме Декарта, движение - это отражение воздействия, по-латыни "рефлекс". Латинское слово "рефлекс" впоследствии стало общим названием простых, как бы автоматических, движений, совершающихся, по словам Декарта, "без участия души".

Движение гидры называют оборонительным рефлексом потому, что _______________________ __________________________________________________________________________________ .

4. Прочитайте текст. Обсудите, что нового для понимания механизма рефлекса дало открытие Луиджи Гальвани.

Луиджи Гальвани писал: "Я нахожусь под огнем критики двух расположенных на разных полюсах сект - ученых и невежд. И те, и другие насмехаются надо мной и называют меня "повелителем танцующих лягушек", но я знаю, что открыл одну из величайших сил природы."

Луиджи Гальвани (1737-1798 гг)

Что же удалось сделать Гальвани? В устроенной дома лаборатории ему помогала небольшая исследовательская группа в составе его жены и двух племянников.

Гальвани исследовал влияние электричества, производимого электрической машиной или ударом молнии, на нервно-мышечный препарат: мышцу лягушки с белой ниточкой тянущегося к мышце нерва.

26 января 1781 года ассистент Гальвани прикоснулся металлическим инструментом к нерву — и все мышцы резко сократились, лапка дернулась! Гальвани проверил еще раз. Это происходило только в момент проскальзывания искры, генерируемой электрической машиной, стоящей рядом. Гальвани повторил опыт много раз и выдвинул гипотезу о том, что именно электрическая искра заставляет мышцу сокращаться.

Исследователь провел серию контрольных опытов. Он подвесил лягушачьи лапки к чугунной ограде своего балкона с помощью медных крючков, пронизывавших спинной мозг. Ничего не произошло. Гальвани стал дотрагиваться до лапок. К его удивлению, они начали часто и самопроизвольно подергиваться. Гальвани воспринял такой результат, как свидетельство того, что клетки живого существа могут не только возбуждаться электричеством, но и сами генерировать (производить) его. Электричество, по мысли Гальвани, было присуще самому животному!

По Ф.Эшкрофту

Сокращение мышечной ткани должно вызываться _____________________________________ _________________________________________________________________________________

5. Сокращение мышцы можно вызвать, вызывая электрический ток в нерве. Но что же такое нерв?

Микрофотография среза нерва.

В свое время изобретатель микроскопа Антони Ван Левенгук рассмотрел срез нерва и обнаружил, что он состоит из тонких трубочек. Гораздо позже Камилло Гольджи придумал способ окрашивания, который помог впоследствии увидеть под микроскопом отдельные нервные клетки. Но сам Гольджи до конца жизни считал, что нервная система состоит из разветвляющихся по всему телу нитей, образующих единую непрерывную сеть. Только Сантьяго Рамону-и-Кахалю удалось разглядеть строение одной отдельной нервной клетки и доказать, что нервная система состоит, как и другие ткани, из отдельных клеток.

Рамон-и-Кахаль обнаружил, что у нервной клетки, или нейрона, есть тело — наиболее массивная часть, содержащая ядро и основную часть цитоплазмы с органоидами, много коротких отростков и один длинный или очень длинный отросток.

Сантьяго Рамон-и-Кахаль (1852-1934 гг)

Здесь вы можете посмотреть фильм об истории открытия нервных клеток : http://proneuroscience.ru/uchenie-o-neyrone-istoriya-otkryitiya-nervnyih-kletok/

Позднее выяснилось, что нервная ткань состоит из двух групп клеток. Главные клетки называются нейронами и служат для проведения сигналов в организме животного. Вспомогательные клетки называются нейроглией (или клетками-спутницами) и служат для опоры и питания нейронов.

Наиболее массивная часть нейрона называется телом нейрона. Очень заметен в теле нейрона комплекс Гольджи. Именно в нейронах в 1898 году Камилло Гольджи обнаружил этот органоид.

От тела нейрона отходят тонкие отростки, их число может быть от одного до нескольких десятков. Отростки нейрона отличаются друг от друга. Отростки, по которым сигнал перемещается в тело нейрона, называются дендритами (дендрос - лат., -_______________). Отросток, по которому сигнал движется от тела нейрона, называется аксоном. У каждого нейрона есть только один аксон. Длина самых больших аксонов в теле человека достигает метра!

Отростки нейронов могут быть покрыты миелиновой оболочкой, состоящей из отдельных клеток-спутниц.

Как вы думаете, что же такое нерв? Запишите свою мысль, соединив открытия Левенгука, Гольджи, Рамона-и-Кахаля и других исследователей.

Нерв - это __________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________

6. По тексту задания 5 сделайте подписи к рисунку.

Нервная клетка, или _______________________

Какие органоиды нейрона не показаны на схематическом рисунке? Ответ: __________ ___________________________________________________________________________

7. Рассмотрите под микроскопом микропрепарат "Нервные клетки", найдите с помощью учителя тела нейронов.

Почему нейроны на микропрепарате выглядят иначе, чем на рисунке задания 6? ______________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________

8. По тексту задания 5 дополните схему, показав, из чего состоит нервная ткань.

9. При нанесении механического или химического раздражения на мембрану нейрона возникает электрический нервный импульс, или возбуждение. Электрический сигнал распространяется по мембране нейрона.

¨ Если вам интересно, как возникает и передается нервный импульс, прослушайте видеолекцию "Механизм нервного импульса", которую предложит вам учитель.

10. Представьте, что классный кабинет - тело животного, у которого четыре мышцы (четыре стены). При открывании двери в класс врывается воздух, и в этой точке возникает электрический импульс. Что бы получилось, если был бы прав Гольджи, и нервная сеть представляла собой просто переплетение нитей? Куда и как передалось бы возбуждение? Какие мышцы бы сократились?

Как изменится ситуация, если нервная сеть состоит из отдельных нейронов?

Можно ли передать возбуждение прицельно на одну из "мышц" (стен)? Что для этого нужно?

Обсудите в парах. Сделайте рисунки.

Непрерывная сеть

Сеть из отдельных нейронов

11. Прослушайте рассказ учителя о контактах между нейронами и контактах нейрона с другой клеткой. Посмотрите анимации передачи нервного импульса от клетки к клетке. Зафиксируйте то, что вы узнали, на схематических рисунках, сделав необходимые подписи. Заполните пропуски в тексте.

Контакт между _______________ нейрона и другой клеткой (другим __________________, мышечной или _________________ клеткой) называется ________________. В синапсе есть узкая синаптическая _________. В окончании аксона находятся пузырьки с _________________ - определенным веществом.

Когда по аксону приходит __________________ ________________,

пузырьки с медиатором подплывают к мембране аксона и, сливаясь с ней, выбрасывают _________________ в _______________________ щель. Медиатор действует на __________________ следующей клетки. Там может возникнуть _________________________________.

Синапсы позволяют нейрону проводить возбуждение только в _____________ направлении ( от ____________ через тело нейрона по _____________).

В зависимости от того, какой медиатор есть в данном синапсе, он может либо запустить возбуждение на следующей клетке, либо, наоборот, ____________________ возбуждение. Такие синапсы называются, соответственно, _________________________ и тормозными. Если тормозных сигналов к нейрону в данный момент времени пришло больше, чем возбудительных, нейрон не передаст возбуждение дальше.

12. Ученики хотели показать на модели, как можно затормозить передачу нервного импульса к конкретному эффектору. Они рассматривали случай, когда, например, человек усилием воли подавляет кашель, слушая музыкальный концерт.

Они выстроились по порядку: каждый ученик изображал нейрон с одним дендритом и одним аксоном. Почему у них не получилось то, что они задумали? Как можно это сделать? Придумайте в группах и покажите классу.

Упражнения к теме 7

А.Повторите строение гидры. Можно воспользоваться Руководством по модулю 2 часть "Животные" или любыми другими источниками. Подпишите на рисунке названия частей тела и слоев тела гидры. Подпишите названия клеток, в скобках укажите их функции.

Подчеркните названия клеток и структур, служащих для размножения. Укажите способы размножения, для которых они служат.

Б. Возьмите в рот кусочек лимона: рот сразу же наполнится слюной. Это слюноотделительный рефлекс. Если в глаз попала соринка, то сразу потекут слезы. И это тоже рефлекс, ведь реакция происходит автоматически, не по воле человека.

Что является эффектором в этих случаях? Какой эффект достигается? Внесите изменения в определение эффектора, данное вами в теме 2.

В. С давних времен известно, что, если пощекотать ладошку новорожденного младенца, то он сожмет пальчики. Это хватательный рефлекс. У человека он потерял свое значение, а вот новорожденной обезьянке без этого рефлекса не выжить. Опишите механизм этого рефлекса по Декарту. _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________

Г. Рассмотрите рисунок. Озаглавьте его и сделайте подписи.

Д. Марчелло Мальпиги впервые правильно истолковал строение и функции желёз. Он понял, что эти части тела состоят, по существу, из маленьких "пузырьков" - клеток, изливающих в выводные протоки жидкость особого рода и действия. Соедините названия некоторых желёз с эффектом, к которому приводит их функционирование.

Молочные железы		выделяют соленую жидкость, омывающую глазное яблоко
Потовые железы		вырабатывает жидкость, являющуюся частью спермы
Сальные железы		вырабатывает молоко для кормления детеныша
Предстательная железа (простата)		выделяют кожное сало, служащее для защиты и смазки кожи и волос
Слюнные железы		выделяют соленую жидкость, содержащую ненужные и вредные вещества
Слезные железы		выделяют жидкость, обладающую бактерицидными свойствами и содержащую ферменты, расщепляющие углеводы

Е. Представьте этапы работы синапса в виде комикса. Назовите каждый рисунок. Цветом выделите возбуждённые участки мембраны, сделайте необходимые подписи.

Работа синапса

Ж. Механическое или химическое воздействие среды называется __________________________, а действующий объект - ______________телем. Свет, звук, прикосновение — это механические раздражители. Изменение кислотности среды, изменение ее солевого состава — химические раздражители. Сделайте смешной рисунок, на котором были бы изображены человек и животное, у которых практически одновременно происходят разные рефлексы. Определите и подпишите, что в обоих случаях является раздражителем. В скобках укажите природу раздражения (механическая/химическая). Обведите эффекторы.

Б

В

Задания для самопроверки по теме 7

1. Подпишите на рисунках части трех нейронов.

2. Определите, возникнет ли возбуждение на теле нейрона на каждой из схем, если во всех синапсах происходит выброс медиаторов. Светлые аксоны – возбудительные, тёмные – тормозные.

З.* Комплекс Гольджи впервые был обнаружен именно в нервных клетках. Почему именно в нейронах он так заметен? Какую функцию он выполняет в этих клетках? __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Хочу знать больше

Памятник лягушке

"Ах, какая сегодня прекрасная мокрая погода! - думала лягушка. - Какое это наслаждение - жить на свете!"

В.М.Гаршин

В разных городах стоят памятники лягушке, в знак уважения и признательности за поистине неоценимые заслуги этого малоприметного создания.

За что лягушке оказана такая честь? А может быть, это просто случайность? Нет! Обыкновенная, известная всем лягушка «увековечена» вполне заслуженно. Это маленькое животное помогло сделать человеку много очень важных открытий. Издавна естествоиспытатели и медики проводят свои бесчисленные опыты на лягушках.

В конце XVIII века Гальвани, проводя опыты с лягушками, обнаружил "животное электричество". Благодаря этому открытию Алессандро Вольта создал первую электрическую батарею. Лапка лягушки была долгие годы единственным электроизмерительным прибором физиков.

Великий русский физиолог Иван Михайлович Сеченов, изучая работу мозга, многие опыты проводил на лягушках. Знания, полученные в этих опытах, помогли Сеченову объяснить многое в работе мозга человека.

Не только нервную систему изучали в опытах с лягушками. Многие тайны организма животных и человека были разгаданы благодаря лягушкам. Понимание природы болезней, способы их лечения и предотвращения — за все это мы должны быть признательны тысячам лягушек.

Первый памятник лягушке был сооружен в Парижском университете, в Сорбонне, в XIX веке. Поставлен он по настоянию знаменитого французского естествоиспытателя Клода Бернара. Так отблагодарил ученый своих подопытных животных. Ведь именно лягушкам он был обязан рядом важнейших открытий.

По Б. Ржевскому и др.

Идеи для исследовательской работы

Некоторые медиаторы продаются в качестве лекарств в аптеках. Как они действуют на беспозвоночных, наших дальних родственников? В этом можно разобраться, работая с гидрами или планариями.

Вопросы для обдумывания

При оборонительном рефлексе гидра сжимается всем телом. Может быть, у гидры и других беспозвоночных в теле существует непрерывная нервная сеть, и Гольджи тоже был прав? Как доказать, что и в этом случае верна версия Рамона-и-Кахаля?

Итоги темы 7

План: 1. Нервная ткань 2. Нервная клетка 3. Возникновение возбуждения 4. Передача нервного импульса от клетки к клетке

Составьте итоговый текст с помощью плана.

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Результаты, которых нужно достичь, изучив тему 7

Базовый уровень

Объяснять значения терминов нейрон, аксон, дендрит, синапс, медиатор, раздражение, возбуждение, нервный импульс.

Отличать нейроны на рисунках и микрофотографиях по внешнему виду, находить на изображениях нейрона его части

Объяснять значение синапсов в нервной системе

Продвинутый уровень

Объяснять механизм возникновения и проведения нервного импульса.

Называть имена учёных, раскрывших природу нервного импульса.

Знать функции нейроглии (клеток-спутниц) и перехватов Ранвье

Дата добавления: 2021-02-10; просмотров: 153; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

Мы поможем в написании ваших работ!