内容正文:
精做10 人和高等动物生命活动调节
1.图甲所示为兴奋性轴突(E)和抑制性轴突(I)支配的甲壳类肌纤维模式图。分别单独刺激E或I,测定突触后膜电位变化,结果如图乙中A、B所示。(注:EPSP——兴奋性递质引起的突触后电位;IPSP—抑制性递质引起的突触后电位。)
(1)图甲中的T1、T2、T3是神经元轴突末端和另一个神经元或肌纤维构成的______,具有__________________作用。
(2)先刺激E,间隔数毫秒后再刺激I,测定突触后膜电位变化,结果如图乙C;先刺激I,间隔相同时间,再次刺激E,测定突触后膜电位变化,结果如图乙D。据图可知,突触后膜的电位变化依次是____________。请据图甲解释刺激顺序不同引起突触后膜电位变化不同原因:____________。
(3)研究人员发现,突触小体内Ca2+浓度增加,促进经递质释放(如图丙所示)。在突触前神经元突触小体膜上,存在抑制性神经递质γ-氨基丁酸(GABA)的受体B。推测:当突触前膜释放GABA后,有少量的GABA从突触间隙溢出,与受体B结合,抑制Ca2+通道打开,导致兴奋性神经递质释放量减少。为验证该推测,研究人员利用海马脑突触做了相关实验,结果如图丁:
实验药剂:CGP(是一种拮抗剂,能特异性抑制受体B,从而使受体B失活)、生理盐水
实验过程:
对照组:用______处理标本,连续刺激突触前神经元,测定抑制性突触后电位,结果如图丁。
实验组:用______处理标本后,相同强度的连续刺激突触前神经元,测定抑制性突触后电位。如果假设成立,预期结果是__________。
【答案】突触 传递信息 膜外由正电位变为负电位、膜外正电位不变 I可分泌抑制性递质抑制动作电位的产生 适量生理盐水 相同体积的CGP 刺激1
【解析】
(1)兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,图甲中的T1、T2、T3均为突触结构。兴奋在突触处传递的信号转换是电信号→化学信号→电信号,起着传递信息的作用。
(2)静息电位其电位为外正内负,动作电位其兴奋部位电位为外负内正。先刺激E,再刺激I,可形成动作电位,突触后膜膜外由正电位变为负电位。先刺激I,在再刺激E,因为I释放了抑制性递质,兴奋被抑制,动作电位无法形成,膜外依然是正电位。
(3)根据单一变量原则和对照原则,对照组为用适量生理盐水处理标本,然后测定电位变化。而实验组是用相同体积的CGP处理标本,再测定电位变化。如果假设成立,则CGP处理标本后,使得受体B失活,进而兴奋性神经递质释放量增多,动作电位可形成,结果将如刺激1所示。
2.甲状腺激素几乎作用于体内所有细胞,在大脑中,可以影响神经细胞的结构和突触传导,影响学习记忆。
(1)甲状腺激素在细胞内与受体结合,通过影响基因表达发挥生理作用。当全身多数细胞甲状腺激素受体异常时,患者表现出甲减症状。但若受体异常只发生在垂体和下丘脑,则会导致甲状腺激素分泌过量,原因是___________________________________。
(2)研究发现,甲状腺激素可以促进海马区神经营养因子BDNF的合成。BDNF可以选择性的引起神经元Na+通道开放,导致神经细胞膜两侧电位转变为__________。BDNF也可以促进突触前膜释放_______,增强兴奋的传递过程,从而促进学习记忆。
(3)长期高脂肪膳食会使甲状腺激素分泌减少,使学习能力下降。蔬菜水果中富含槲皮素。科研人员利用小鼠研究了槲皮素对高脂膳食危害的影响。实验处理及结果如下表所示:
处理
BDNFmRNA(相对值)
BDNF(pg/mg pr)
______
1.00
26
高脂膳食
0.65
19
高脂膳食+槲皮素
0.95
25
表中横线处的处理为__________________________。分析上表数据可知_________________________________________
(4)甲状腺激素有T4和T3两种形式,主要以T4的形式分泌。在脱碘酶的作用下T4转变为T3并发挥生理作用。为进一步研究槲皮素的作用机理,研究人员分别取高脂膳食组、高脂膳食+槲皮素组小鼠的_______,测定T4、T3和TSH(促甲状腺激素)浓度,结果如下图所示
结合相关信息和上图结果,推测槲皮素的作用机理是________________________
【答案】甲状腺激素对下丘脑和垂体的反馈抑制作用减弱,使促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素分泌增多,使甲状腺激素分泌过量 外负内正 神经递质 正常膳食 槲皮素可以使BDNF基因的表达量恢复,缓解高脂膳食的危害 血液 槲皮素通过提高脱碘酶的活性,促进T4转变为T3