中2理科｜反射神経と筋肉・運動について分かりやすく解説！ #中学 #生物 #動物 #生命を維持する働き
中2理科｜感覚器官と刺激【目や耳のつくり】を分かりやすく解説！ #中学 #生物 #動物 #生命を維持する働き 中学2年生の理科で学習する目や耳などの感覚器官と刺激の関係について、現役中学教員が世界一分かりやすく解説！ヒトの五感と神経、メダカの実験などについて整理した最強のまとめノートも公開しています。授業後の復習やテスト勉強に最適です！.
末しょう神経【運動神経・感覚神経】末しょう神経 とは、 中枢神経 から全身に広がっている神経です。
感覚神経 、 運動神経 などが 末しょう神経 です。
神経と信号の向き
中学理科には出てきませんが、末しょう神経には 自律神経 と呼ばれる神経があります。
自律神経 とは、呼吸、血液の循環、消化などを 無意識 に調整している神経です。
自律神経は、さらに 交感神経 と 副交感神経 に分けられます。
例えば、交感神経は心臓の拍動を多くし、より強い活動をさせます。 逆に、副交感神経は拍動を遅くします。
反応を確かめる実験1【ものさしキャッチ】
生じた 刺激 に対し、どのような 反応 が生じるか確かめるために、ものさしをつかむ実験があります。
実験手順- 2人で実験を行う
- Aさんは、合図なしにものさしを落とす
- Bさんは、ものさしが動いたらつかむ
- 下のグラフから反応時間を求める
- 実験を3回くり返し、平均値を計算する
刺激→反応の経路【 8 ステップ】
- ものさしが動く → 光 の 刺激 が生じる
- 感覚器官 である 目 が光をとらえる →網膜が刺激を信号に変える
- 感覚神経 である 視神経 を信号が伝わる
- 脳 へ信号が伝わる →脳内で「見えた」という視覚が生じる →「つかめ」という 命令 を出す
- 脊髄 へ命令信号が伝わる
- 運動神経 を信号が伝わる
- 運動器官 である 筋肉 へ信号が伝わる
- ものさしをつかむという 反応 が生じる
反応を確かめる実験2【手つなぎウォッチ】
生じた 刺激 に対し、どのような 反応 が生じるか確かめるために、手をつないで時間計測をする実験があります。
実験1では 目 で 光 の 刺激 を受けたのに対して、実験2では手を触られた 刺激 と神経のはたらきについて考えます。
- 実験パターン1「最後の人が押す」
- 実験パターン2「最初の人が押す」
上記の パターンによって、計算方法がちがう ので注意しましょう。
実験パターン1「最後の人が押す」 実験手順- 背中合わせに輪になり、横のヒトの手首をにぎる
- 最初のヒトは、ストップウォッチのスタートボタンを押し、同時に横のヒトの手首をにぎる ※ 最初のヒトは、ストップウォッチを最後のヒトに渡しておく
- 横に横にと、にぎる作業を繰り返し、最後のヒトの手首がにぎられたらストップウォッチのストップボタンを押す
手首をにぎられてから、横のヒトの手首をにぎるまでの体内で生じた 反応 の経路は、次のとおりです。
刺激→反応の経路【 9 ステップ】
かんたんに言うと、 感覚神経→脊髄→脳→脊髄→運動神経 という経路ですね 1人あたりの反応時間 《例題》3人で実験を3回繰り返し行ったら、平均計測時間は0.42秒だった実験を行った3人のうち、 刺激を受けて反応が生じたヒトは何人 いるか考えましょう。
3人で実験を行っていても、実際に刺激を受け、 反応をしているのは2人だけ です。
0.42[s] ÷ 2[人] = 0.21[s/人]
1人あたりの反応時間は0.21秒となります。
実験パターン2「最初の人が押す」実験1とはちがい、実験パターン2はストップウォッチを開始するヒトと停止させるヒトが同じです。
実験手順- 横1列になり、横のヒトの手首をにぎる
- 最初のヒトは、ストップウォッチのスタートボタンを押し、同時に横のヒトの手首をにぎる
- 横に横にと、にぎる作業を繰り返し、端のヒトの手首がにぎられたら「ハイ」と言って手を挙げる
- 最初のヒトは、ストップウォッチのストップボタンを押す
手首をにぎられてから、横のヒトの手首をにぎるまでの体内で生じた 反応 の経路は、次のとおりです。
刺激→反応の経路【 9 ステップ】
- 手首をにぎられる →触られるという 刺激 が生じる
- 感覚器官 である 皮膚 が刺激を受け取る → 感覚点 が刺激をとらえる
- 感覚神経 を 信号 が伝わる
- 脊髄 へ信号が伝わる
- 脳 へ信号が伝わる →脳内で「触られた」という触覚が生じる →「にぎれ」という 命令 を出す
- 脊髄 へ命令信号が伝わる
- 運動神経 を信号が伝わる
- 運動器官 である 筋肉 へ信号が伝わる
- 横のヒトの手首をにぎるという 反応 が生じる
刺激を受け、 反応が生じるヒトが何人 か考えましょう。
3人で実験を行うと、刺激を受け反応をしているのは3人になります。
0.54 [s] ÷ 3 [人] = 0.18 [s/人]
1人あたりの反応時間は0.18秒となります。
反射とは｜中2理科 生物
反射 とは、 刺激 に対して 無意識に起こる 反応のことです。
反射 は、通常の反応と比べて、 刺激から反応までの時間が短くなります 。
刺激の信号が伝わる前に、 脊髄 から 直接命令の信号が出される からです。
反射 は、 危険から体を守ったり 、 体のはたらきを調節したり するのに役立っています。
反射の経路反射 で体が反応するとき、 脳 は命令を出しません。
熱いものを触ったときの、 反射 による反応の経路は、次のとおりです。
反射の経路【 7 ステップ】
危険から体を守るために、 脊髄 が判断し、命令を出します 反射の例中学理科でよく出る反射の例は、次のとおりです。
反射の例
- 熱いものを触ってしまい、急いで手を放す
- 物が飛んできて、目をつぶる
- 暗い部屋に入り、瞳の大きさが大きくなる
- 口の中に食物が入ると自然に唾液が出る
- ひざがしらの下をたたくと、あしが上がる
反射 じゃない 例
- 名前を呼ばれたので、とっさに振り返った
- 蚊に刺されてかゆくなったので、手でかいた
- ドラマを見て、感動して、思わず泣いた
- ドッジボール大会でボールが飛んできたので、あわててキャッチした
- 信号が急に赤になったので、急いで立ち止まった
- 友人が変なことをしたので、こらえきれず笑った
- 部屋が暑かったので、しかたなく上着を脱いだ
- ポテトチップスがおいしすぎて、ついつい食べきってしまった
上の例は「思わず」や「とっさに」などの言葉でまどわしてきますが、反射ではありません。
反射の条件
運動と筋肉・骨格｜中2理科 生物
本章では、動物の 運動 について解説します。
運動神経 とは、 中枢神経 からの命令信号を 運動器官 などに伝える神経です。 運動器官 には、 筋肉 や けん などがあります。
運動には、運動神経や運動器官の他、骨や 関節 が関係しています。
【本章で学べる内容】
骨格と神経骨格 とは、 骨がたがいに組み合わさり、つながっている構造 のことです。
内骨格と外骨格
骨格のはたらき
運動と骨の関係動物は、 骨と筋肉がはたらき合うことで運動 できます。
運動神経 は、骨ではなく 筋肉やけんとつながっている ため、骨だけでは運動できないのです。
骨と筋肉の関係において重要な、 関節 と けん（腱） を知っておくといいでしょう。
関節とけん
関節について、股関節（こかんせつ）や肩関節などが有名です。
けんについて、アキレス腱（けん）や腱鞘炎（けんしょうえん；手首を痛める）ということばを聞いたことがあるでしょう。
腕の筋肉と関節の関係骨についている筋肉は、2つの骨についています。
筋肉の両端は けん と呼ばれます。 2つの骨のつなぎ目は 関節 と言います。
伸ばす 曲げる 筋肉A ゆるんでいる 収縮している 筋肉B 収縮している ゆるんでいる上表から、筋肉Aは関節を 曲げる 筋肉であり、筋肉Bは関節を 伸ばす 筋肉だと言えます。
【まとめノート】反射神経と筋肉や運動について理解しよう｜中2理科 生物
神経 中枢神経 ・脳 ・脊髄 末しょう神経 ・運動神経 ・感覚神経反射のはたらき
以上、中学2年生の生物分野『 反射神経と運動神経、筋肉と運動 』についての解説でした。
感覚器官と神経 の解説は、こちらから復習できます▼
中2理科｜感覚器官と刺激【目や耳のつくり】を分かりやすく解説！ #中学 #生物 #動物 #生命を維持する働き 中学2年生の理科で学習する目や耳などの感覚器官と刺激の関係について、現役中学教員が世界一分かりやすく解説！ヒトの五感と神経、メダカの実験などについて整理した最強のまとめノートも公開しています。授業後の復習やテスト勉強に最適です！.
内骨格や外骨格 については、中学1年生で学習した動物編を見直すといいでしょう▼
・どんな神経してるんだ ・ 運動神経 いいね！ ・ 反射神経 がわるい など、ふだんつかっていることばを理科的に解説しました！ この記事が、皆さんの理解のお役に立てれば幸いです。中学校・高校の理科教員。某公立大理学部物理科学科卒業。大手進学塾で集団授業の講師、模試や問題集の作成会社とフリー契約経験あり。 ●サイトのビジョン；科学好きなヒトを増やす！ ー不治の病をなくしたり、生活を楽にするモノを開発したりする次世代の科学者が一人でも増えますように。