Question

【題目】科學家發(fā)現(xiàn)，單獨培養(yǎng)的大鼠神經(jīng)元能形成自突觸（見圖1）。電極刺激這些形成了自突觸的神經(jīng)元細胞體引起的電位變化結(jié)果如圖2。一部分神經(jīng)元電位變化為曲線①，其余神經(jīng)元電位變化為曲線②。用谷氨酸受體抑制劑處理上述所有神經(jīng)元后，再進行相同刺激，測定結(jié)果為曲線③。

（1）胞體受刺激后，電位變化出現(xiàn)第一個峰值的原因是：Na+內(nèi)流使興奮部位發(fā)生________過程，達到閾值后形成_________。然后,它以局部電流形式傳導(dǎo)至軸突側(cè)支的突觸小體，導(dǎo)致突觸小泡通過_________方式將神經(jīng)遞質(zhì)釋放至突觸間隙，后與突觸后膜上的特異性受體結(jié)合，從而產(chǎn)生第二個峰值。

（2）谷氨酸也是一種神經(jīng)遞質(zhì)，發(fā)生曲線②變化的神經(jīng)細胞膜上______（填“有”或“無”）谷氨酸受體，谷氨酸能使突觸后膜發(fā)生正離子內(nèi)流。

（3）研究表明谷氨酸能提高 ATP/ADP的比例，將ATP依賴的鉀離子通道激活，提高葡萄糖刺激胰島β細胞分泌胰島素的敏感性，為將來闡述糖尿病的發(fā)病機制和尋找新的治療方法提供思路。為驗證谷氨酸對胰島素作用的影響，研究人員將實驗鼠隨機均分為兩組，每天分別注射一定量的谷氨酸溶液和________，相同且適宜條件下飼養(yǎng)3周。然后給各鼠注射等量的葡萄糖溶液，并立即開始計時，測定1小時內(nèi)兩組鼠的胰島素濃度，實驗結(jié)果如圖3所示。分析：給小鼠注射葡萄糖的目的是________。圖3中兩條曲線注射谷氨酸的是________(填“甲組”或“乙組”)。

Answer 1

【答案】去極化 動作電位 胞吐 有 等量的生理鹽水 促使胰島β細胞分泌胰島素 乙組

【解析】

1.興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)形式的電信號，靜息時，K離子外流，膜外電位高于膜內(nèi)，表現(xiàn)為外正內(nèi)負；興奮時，Na離子通道開放，Na離子內(nèi)流，膜內(nèi)電位高于膜外，表現(xiàn)為外負內(nèi)正。
2.興奮在兩個神經(jīng)元之間傳遞是通過突觸進行的，突觸由突觸前膜、突觸間隙和突觸后膜三部分組成，神經(jīng)遞質(zhì)只存在于突觸前膜的突觸小泡中，只能由突觸前膜釋放，進入突觸間隙，作用于突觸后膜上的特異性受體，引起下一個神經(jīng)元興奮或抑制，所以興奮在神經(jīng)元之間的傳遞是單向的，突觸可完成“電信號→化學信號→化學信號”的轉(zhuǎn)變。

（1）胞體受刺激后，電位變化出現(xiàn)第一個峰值的原因是：Na+內(nèi)流使興奮部位發(fā)生去極化過程；達到閾值后會形成動作電位；然后，它以局部電流形式傳導(dǎo)至軸突側(cè)支的突觸小體，導(dǎo)致突觸小泡內(nèi)的神經(jīng)遞質(zhì)通過胞吐的方式釋放至突觸間隙，后與突觸后膜上的特異性受體結(jié)合，引起興奮，從而產(chǎn)生第二個峰值。

（2）用谷氨酸受體抑制劑處理上述所有神經(jīng)元后，再進行相同刺激，測定結(jié)果為曲線③，③與②比較電位下降，說明發(fā)生曲線②變化的神經(jīng)細胞膜上存在谷氨酸受體。

（3）為驗證谷氨酸對胰島素作用的影響，研究人員將實驗鼠隨機均分為兩組，每天分別注射一定量的谷氨酸溶液和等量的生理鹽水，相同且適宜條件下飼養(yǎng)3周；然后給各鼠注射等量的葡萄糖溶液，并立即開始計時，測定1小時內(nèi)兩組鼠的胰島素濃度，分析如圖3的實驗結(jié)果可知：給小鼠注射葡萄糖的目的是促使胰島β細胞分泌胰島素；根據(jù)谷氨酸能提高 ATP/ADP的比例，將ATP依賴的鉀離子通道激活，提高葡萄糖刺激胰島β細胞分泌胰島素的敏感性，若注射谷氨酸則其體內(nèi)胰島素濃度高，故圖3中兩條曲線注射谷氨酸的是乙組。