Mechanizm powstawania odruchów bezwarunkowych i warunkowych u człowieka jest taki
sam jak u innych ssaków. Na rysunku A przedstawiono schemat łuku odruchowego,
na rysunku B – przebieg i wyniki doświadczenia dotyczącego wykształcania odruchów
u psa.
a)
Na podstawie analizy rysunku A podaj nazwy neuronów, których ciała komórek oznaczono numerami 1 i 3.
1. 3.
b)
Na podstawie analizy rysunku B oceń, czy informacje dotyczące odruchów są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.
1.
Odruch bezwarunkowy jest wyzwalany przez dowolny bodziec.
P
F
2.
W procesie wykształcania odruchu warunkowego bodziec warunkowy i bezwarunkowy muszą być skorelowane w czasie.
P
F
3.
W odruchu warunkowym bodziec pierwotnie obojętny ulega wzmocnieniu i staje się bodźcem wyzwalającym reakcję odruchową.
Podczas wysiłku fizycznego w organizmie człowieka wzrasta zapotrzebowanie na tlen,
wskutek czego następuje zwiększenie wentylacji płuc. Głównym czynnikiem wywołującym
zwiększenie wentylacji płuc jest wzrost stężenia dwutlenku węgla we krwi i jednocześnie
spadek poziomu tlenu. Chemoreceptory znajdujące się głównie w aorcie i tętnicy szyjnej
przekazują informację o stężeniu CO2 do mózgu, gdzie zlokalizowane są ośrodki oddechowe.
a)
Uporządkuj we właściwej kolejności etapy przekazywania informacji o zwiększonym stężeniu dwutlenku węgla we krwi człowieka. Wpisz w tabelę numery 2–5.
Etapy
Kolejność
Wysłanie impulsów nerwowych z ośrodka oddechowego w mózgu do mięśni oddechowych (przepony i mięśni międzyżebrowych).
Odebranie przez chemoreceptory informacji o zwiększonym stężeniu CO2 we krwi.
Zwiększenie stężenia CO2 we krwi podczas wysiłku fizycznego.
1
Wysłanie impulsów nerwowych z chemoreceptorów do ośrodka oddechowego w mózgu.
Zwiększenie częstości i głębokości oddechów.
b)
Uzupełnij poniższe zdanie tak, aby zawierało informacje prawdziwe. Podkreśl właściwe określenie w każdym nawiasie.
Podczas wdechu następuje zasysanie powietrza do płuc, gdyż skurcz przepony i mięśni
międzyżebrowych skutkuje (uniesieniem / obniżeniem) przepony, (uniesieniem / obniżeniem)
żeber i w efekcie (zwiększeniem / zmniejszeniem) objętości klatki piersiowej.
Przekazywanie pobudzenia z jednej komórki nerwowej na drugą komórkę nerwową odbywa
się przez synapsy. Ze względu na mechanizm działania można wyróżnić dwa typy synaps:
chemiczne i elektryczne. W synapsie chemicznej pobudzenie przekazywane jest
za pośrednictwem neuroprzekaźnika, natomiast w synapsie elektrycznej błony sąsiadujących
neuronów leżą bardzo blisko siebie i są połączone kanałami (koneksonami), zbudowanymi
ze specyficznego białka, umożliwiającymi przepływ jonów pomiędzy komórkami.
Na rysunkach przedstawiono budowę i sposób działania synapsy chemicznej (A)
i elektrycznej (B).
9.1. (0–1)
Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące działania synaps są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1.
W synapsie chemicznej pobudzenie przekazywane jest między neuronami tylko w jednym kierunku, a w elektrycznej – w obu kierunkach.
P
F
2.
W synapsach elektrycznych przekazanie pobudzenia następuje znacznie szybciej niż w synapsach chemicznych.
P
F
3.
W obu rodzajach synaps wiązanie neuroprzekaźnika przez receptory błony postsynaptycznej wywołuje jej depolaryzację.
P
F
9.2. (0–1)
Określ, jaki wpływ na przekazywanie pobudzenia będzie miał niedobór jonów wapnia w płynie międzykomórkowym otaczającym neuron. Odpowiedź uzasadnij, uwzględniając funkcję, jaką te jony pełnią w przekazywaniu sygnału.
9.3. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego w synapsach chemicznych cząsteczki neuroprzekaźnika po spełnieniu swojej funkcji są bardzo szybko usuwane ze szczeliny synaptycznej. W odpowiedzi uwzględnij mechanizm depolaryzacji błony postsynaptycznej.
Na schemacie przedstawiono łuk odruchowy odruchu kolanowego.
13.1. (0–1)
Do kresek narysowanych na schemacie wzdłuż neuronów oznaczonych literą Z dorysuj groty strzałek tak, aby ilustrowały kierunek przepływu impulsu nerwowego w tych neuronach.
13.2. (0–1)
Podkreśl nazwę rodzaju neuronu oznaczonego na schemacie literą X.
W rdzeniu kręgowym znajdują się ośrodki bezwarunkowych odruchów nerwowych oraz drogi
nerwowe biegnące w istocie białej, prowadzące do mózgu i – z mózgu. Występują tu włókna
czuciowe wstępujące, które przesyłają bodźce czuciowe z rdzenia do mózgu, oraz włókna
nerwowe zstępujące, które wychodzą z ośrodków ruchowych mózgu. Każdy odcinek rdzenia
kręgowego unerwia czuciowo i ruchowo odpowiedni odcinek ciała. Po niefortunnym skoku,
np. „na główkę” do płytkiego zbiornika wodnego, i urazie kręgosłupa następuje paraliż mięśni
i zanik czucia poniżej miejsca przerwania rdzenia oraz brak kontroli oddawania moczu i kału.
a)
Podaj, dlaczego po niefortunnym skoku „na główkę” do płytkiego zbiornika wodnego występuje paraliż mięśni i zanik czucia.
b)
Określ, czy odruch kolanowy u człowieka sparaliżowanego po takim skoku będzie mógł funkcjonować prawidłowo. Odpowiedź uzasadnij, uwzględniając typ tego odruchu oraz lokalizację jego ośrodka.
Na rysunkach A i B przedstawiono dwa hipotetyczne połączenia między neuronami przez
liczne synapsy.
Podaj, na którym z rysunków – A czy B – zilustrowano prawidłowe połączenie dwóch neuronów przez synapsy. Odpowiedź uzasadnij, uwzględniając budowę neuronu i kierunek przepływu impulsu nerwowego.
Prawidłowe połączenie neuronów zilustrowano na rysunku , ponieważ
Ślimak to część ucha zawierająca czuciowy narząd spiralny – narząd Cortiego, wrażliwy
na fale dźwiękowe. Informacje z tego narządu odbiera nerw słuchowy, który jest częścią
nerwu przedsionkowo-ślimakowego, przekazującego je do mózgowia.
16.1 (0–1)
Zapisz litery oznaczające elementy budowy ucha wybrane spośród A–F, w kolejności przemieszczania się fali dźwiękowej: od momentu podrażnienia błony bębenkowej do przetworzenia dźwięku na sygnały nerwowe.
błona podstawna
kowadełko
młoteczek
narząd spiralny
okienko owalne
strzemiączko
błona bębenkowa → → nerw słuchowy
16.2 (0–1)
Zaznacz rodzaj nerwów, do których należy nerw przedsionkowo-ślimakowy.
nerwy obwodowe
nerwy czaszkowe
nerwy rdzeniowe
16.3 (0–1)
Podaj nazwy zmysłów, których narządy unerwiane są przez nerw przedsionkowo-ślimakowy.
W komórkach mysich kubków smakowych reagujących na smak słodki wykryto trzy rodzaje
białek receptorowych, oznaczonych jako: T1R1, T1R2 i T1R3. Aby sprawdzić, które z tych
receptorów są odpowiedzialne za odczuwanie słodkiego smaku, przeprowadzono
doświadczenie na myszach genetycznie zmodyfikowanych.
Każdej z czterech badanych grup myszy wyciszono inne geny, co ujawniało się obecnością
odpowiednio różnych rodzajów białek receptorowych. Badanym myszom podawano roztwory
sacharozy o różnym stężeniu i obserwowano częstość ich lizania. Wyniki eksperymentu
przedstawiono na wykresie. Krzywe dotyczą myszy z obecnością określonych receptorów.
Na podstawie wyników eksperymentu sformułuj wniosek dotyczący zależności między obecnością odpowiednich białek receptorowych a odczuwaniem słodkiego smaku.
Człowiek odbiera ze środowiska różnorodne bodźce, które w narządach zmysłów są przetwarzane
na impulsy nerwowe i analizowane w odpowiednich obszarach kory mózgowej.
Uzupełnij tabelę opisującą odbieranie oraz przetwarzanie bodźców wzrokowych i słuchowych. Wpisz odpowiednie nazwy.
Soczewka oka wykazuje dużą elastyczność. We właściwej pozycji utrzymywana jest dzięki
mięśniowi rzęskowemu. Jeśli mięsień jest rozluźniony, soczewka przybiera kształt bardziej
płaski i oko postrzega wówczas wyraźnie przedmioty odległe, a jeśli się kurczy – kształt
bardziej wypukły (zakrzywiony) i oko skupione jest na obiektach bliskich. Kiedy człowiek się
starzeje, soczewka staje się mniej elastyczna i bardziej płaska.
Na podstawie: D. McLaughlin, J. Stamford, D. White, Krótkie wykłady. Fizjologia człowieka, Warszawa 2012.
Przedstaw konsekwencje zmniejszonej elastyczności soczewki dla widzenia przedmiotów z bliska u osób wcześniej zdrowych.
