Mọi tế bào trong cơ thể sống đều có khả năng tích điện. Đó chính là điện sinh học, gồm điện thế động và điện thế nghỉ. Đây là một chủ đề thu hút được sự quan tâm của rất nhiều nhà khoa học. Nhà vật lí học Farađây đã từng nói: “Dòng điện vật lí dù hấp dẫn đến đâu cũng không hấp dẫn bằng dòng điện sinh học, dòng điện của chính cơ thể chúng ta”. Vậy, tại sao dòng điện sinh học lại hấp dẫn các nhà khoa học đến thế. Chúng ta sẽ được tìm hiểu trong bài học hôm nay: “Điện thế nghỉ”.
Trường: ĐHSP Huế Ngày 19 tháng 9 năm 2010 Lớp: Sinh 4 Người soạn: Nguyễn Thị Ngọc Huyền GIÁO ÁN Bài 28: ĐIỆN THẾ NGHỈ (Sách giáo khoa 11 cơ bản) I. Mục tiêu 1. Kiến thức - Trình bày được khái niệm điện sinh học. - Trình bày được khái niệm điện thế nghỉ. - Phân tích được cơ chế hình thành điện thế nghỉ. 2. Kĩ năng - Phân tích tranh, sơ đồ phát hiện kiến thức. - Suy luận. - Hoạt động nhóm. 3. Thái độ Học sinh hiểu rõ bản chất của điện thế nghỉ, giải thích một số hiện tượng sinh lí, chống mê tín dị đoan, vận dụng giải thích một số ứng dụng của điện thế nghỉ trong đời sống. II. Nội dung trọng tâm - Cơ chế hình thành điện thế nghỉ. III. Phương pháp dạy học - Hỏi đáp - tìm tòi. - Trực quan tìm tòi. - Tổ chức cho học sinh làm việc độc lập với sách giáo khoa. IV. Chuẩn bị của giáo viên- học sinh 1. Chuẩn bị của giáo viên - Tranh sơ đồ đo điện thế nghỉ trên tế bào thần kinh mực ống ( H 28.1 SGK). - Tranh sơ đồ phân bố ion và tính thấm của màng tế bào (H 28.2 SGK). - Tranh sơ đồ bơm Na-K (Hình 28.3). 2. Chuẩn bị của học sinh - Học bài 27. - Đọc trước bài 28. V. Tiến trình lên lớp 1. Ổn định tổ chức lớp (1’). 2. Kiểm tra bài cũ (3’): Cảm ứng ở động vật có hệ thần kinh dạng ống có gì khác so với động vật có hệ thần kinh chuỗi hạch và dạng lưới? 3. Tổ chức hoạt động dạy - học bài mới * Đặt vấn đề vào bài mới (1’). Mọi tế bào trong cơ thể sống đều có khả năng tích điện. Đó chính là điện sinh học, gồm điện thế động và điện thế nghỉ. Đây là một chủ đề thu hút được sự quan tâm của rất nhiều nhà khoa học. Nhà vật lí học Farađây đã từng nói: “Dòng điện vật lí dù hấp dẫn đến đâu cũng 1 không hấp dẫn bằng dòng điện sinh học, dòng điện của chính cơ thể chúng ta”. Vậy, tại sao dòng điện sinh học lại hấp dẫn các nhà khoa học đến thế. Chúng ta sẽ được tìm hiểu trong bài học hôm nay: “Điện thế nghỉ”. Hoạt động 1: Tìm hiểu điện thế nghỉ Thời gian Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung bài học 10’ - Mọi tế bào đều có khả năng tích điện. Đó chính là điện sinh học. Vậy, điện sinh học là gì? - Gv chính xác hoá. - Treo hình 28.1, giải thích hình.Yêu cầu học sinh mô tả cách đo. - Kim điện kế bị lệch chứng tỏ điều gì? - Có nhận xét gì về dấu của điện thế ở phía trong và bên ngoài màng tế bào? - Điện thế đo được chính là điện thế nghỉ. Vậy điện thế nghỉ là gì? - Tổng kết, hoàn thiện khái niệm. Nhấn mạnh: trạng thái tế bào và sự chênh lệch điện thế, dấu điện thế. - Bổ sung: Phía trong màng tích điện âm so với ngoài màng nên người ta quy ước đặt dấu (-) trước các trị số điện thế nghỉ. Trị số này khác nhau ở các tế bào khác nhau. Ví dụ: Trị số điện thế nghỉ ở tế bào thần kinh của mực ống là -70 mV, ở tế bào nón trong mắt ong mật là -50 mV, ở tế bào - Hs trả lời. - Trả lời các ý sau: + Vị trí của hai điện cực: một điện cực đặt trong màng, điện cực kia đặt sát ngoài màng. + Kim điện kế: lệch. - Tồn tại một hiệu điện thế giữa trong và ngoài màng. - Trong màng tích điện âm , ngoài màng ngoài tích điện dương. - Phát biểu khái niệm. 1. Khái niệm a. Khái niệm điện sinh học - Điện sinh học là khả năng tích điện của mọi tế bào sống gồm: điện thế động và điện thế nghỉ. b. Khái niệm điện thế nghỉ: - Điện thế nghỉ là sự chênh lệch điện thế giữa 2 bên màng tế bào khi tế bào không nghỉ ngơi, phía trong màng tích điện âm so với phía ngoài màng tích điện dương. Ví dụ: Trị số điện thế nghỉ ở tế bào thần kinh của mực ống là -70 mV, ở tế bào nón trong mắt ong mật là -50 mV… 2 non của rễ củ hành, bèo Nhật Bản, giá đậu là -80 đến -140 mV. Hoạt đông 2: Tìm hiểu cơ chế hình thành điện thế nghỉ. Thời gian Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung bài học 22’ - Điện thế được tạo ra do sự chênh lệch điện thế. Vậy do đâu mà có sự chênh lệch điện thế này? Để hiểu rõ điều này chúng ta đi vào tìm hiểu cơ chế hình thành điện thế nghỉ. - Treo tranh hình 28.2, giải thích tranh. -Nhận xét về nồng độ Na + và K + ở trong và ngoài màng? - Theo gradien nồng độ thì các ion này sẽ dịch chuyển thế nào? -Gv nhận xét, tổng kết. Yêu cầu Hs quan sát hình 28.2. - Loại ion nào đi qua và không đi qua màng? Vì sao? - Nhận xét, bổ sung. Nhấn mạnh: màng chỉ cho K + qua màng, chứng tỏ màng có tính thấm chọn lọc với K + . - Nồng độ K + trong tế bào cao hơn ở ngoài màng tế bào. Nồng độ Na + trong tế bào thấp hơn ngoài màng tế bào. - K + có xu thế dịch chuyển từ trong tế bào ra ngoài tế bào còn Na + đi theo hướng ngược lại. - K + qua màng. Vì cổng K + mở. Na + không đi qua vì cổng Na đóng, các anion không đi qua vì kích thước lớn. 2. Cơ chế hình thành điện thế nghỉ a. Sự chênh lệch nồng độ K + , Na + hai bên màng. + Nồng độ K + trong tế bào cao hơn ở ngoài màng tế bào. + Nồng độ Na + trong tế bào thấp hơn ngoài màng tế bào. b. Tính thấm có chọn lọc của màng tế bào đối với K + - Màng có tính thấm chọn lọc đối với K + : cổng K + 3 - Các anion không qua được màng tế bào dẫn đến điều gì? K + có đi xa màng tế bào không? Vì sao? - Gv tổng kết. Nhấn mạnh : chính lực hút tĩnh điện giữa các ion trái dấu tạo nên sự tích điện âm ở mặt trong và mặt ngoài tích điện dương. Bổ sung: Các anion Cl - , SO 4 2- , PO 4 3- có kích thước lớn nên được giữ lại trong màng tạo nên lớp điện tích âm giữ cho K + không thể đi xa màng tế bào. -Treo tranh hình 28.3, giải thích tranh. Yêu cầu Hs thảo luận nhóm trả lời các câu hỏi sau: - Hãy quan sát tranh và cho biết vai trò của bơm Na-K trong hình thành điện thế nghỉ? - Hoạt động của bơm Na- K có tiêu tốn năng lượng không. Vì sao? - Gv nhận xét, tổng kết. Bổ sung: Bơm Na - K còn có vai trò quan trọng trong cơ chế hình thành điện thế đông. Chúng ta sẽ được tìm hiểu trong tiết học hôm sau. Như vậy, điện thế nghỉ hình thành chủ yếu do các yếu tố: Sự chênh lệch nồng độ Na + , K + 2 bên màng tế bào, tính thấm có chọn lọc của màng tế bào đối với K + ; lực hút tĩnh điện giữa các ion trái dấu; hoạt động của bơm Na-K. - Mặt trong tích điện âm tạo lực hút tĩnh điện giữa các ion trái dấu K + không thể đi xa mà tạo thành một lớp ở mặt ngoài màng tế bào. Thảo luận nhóm, trả lời: - Góp phần duy trì điện thế nghỉ thông qua chuyển K + ở phía ngoài trả vào phía trong màng - Có. Vì nó vận chuyển Na-K ngược chiều gradien nồng độ. mở K + đi ra ngoài tế bào. c. Lực hút tĩnh điện giữa các ion trái dấu - Các anion bị giữ lại bên trong màng mặt trong tích điện âm tạo lực hút tĩnh điện giữa các ion trái dấu K + không thể đi xa mà tạo thành một lớp ở mặt ngoài màng tế bào. d. Bơm Na-K: - Góp phần duy trì điện thế nghỉ thông qua chuyển K + ở phía ngoài trả vào phía trong màng nồng độ K + trong màng luôn cao hơn ngoài màng. - Tiêu tốn năng lượng. 4 - Liên hệ: Ứng dụng của điện thế nghỉ trong chăn nuôi: Đo điện thế nghỉ của đĩa phôi trứng gia cầm để xác định được mức sống của gà, vịt ngay từ ngày đầu phát triển của phôi. Trên cơ sở đó chọn trứng tốt cho tiếp tục ấp nở và loại bỏ trứng xấu. 4. Củng cố 1. Điều kiện hình thành điện thế nghỉ là gì? Điều kiện hình thành điện thế nghỉ là: tế bào không bị kích thích, có sự chênh lệch nồng độ K + , Na + hai bên màng, màng có tính thấm có chọn lọc đối với K + , hoạt động của bơm Na-K. 2. Ở trạng thái nghỉ TB sống có đặc điểm: A. cổng K + mở, trong màng tích điện dương ngoài màng tích điện âm. B. cổng K + mở, trong màng tích điện âm, ngoài màng tích điện dương. C. cổng Na + mở, trong màng tích điện dương ngoài màng tích điện âm. D. cổng Na + mở, trong màng tích điện âm ngoài màng tích điện dương. 3. Điện thế nghỉ là: A. sự chênh lệch điện thế giữa trong và ngoài màng sợi trục của tế bào thần kinh. B. sự chênh lệch điện thế giữa trong và ngoài màng của riêng tế bào thần kinh khi không bị kích thích. C. sự chênh lệch điện thế giữa trong và ngoài màng tế bào khi tế bào không bị kích thích. D. sự chênh lệch điện thế giữa trong và ngoài màng tế bào khi tế bào bị kích thích. 4. Ở trạng thái nghỉ ngơi, màng tế bào có hiện tượng nào sau đây? A. Tăng khả năng thấm đối với K + . B. Hạn chế khả năng thấm đối với Na + . C. Cho K + và Na + qua lại đồng đều. D. Hạn chế cho K + di chuyển ra ngoài tế bào. 5. Dặn dò (1’) - Làm bài tập SGK. - Đọc trước bài mới. 5 . 19 tháng 9 năm 2010 Lớp: Sinh 4 Người soạn: Nguyễn Thị Ngọc Huyền GIÁO ÁN Bài 28: ĐIỆN THẾ NGHỈ (Sách giáo khoa 11 cơ bản) I. Mục tiêu 1. Kiến thức - Trình bày được khái niệm điện sinh học. -. tích điện dương. - Phát biểu khái niệm. 1. Khái niệm a. Khái niệm điện sinh học - Điện sinh học là khả năng tích điện của mọi tế bào sống gồm: điện thế động và điện thế nghỉ. b. Khái niệm điện. thành điện thế nghỉ. Thời gian Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung bài học 22’ - Điện thế được tạo ra do sự chênh lệch điện thế. Vậy do đâu mà có sự chênh lệch điện thế