备课素材：“苦尽”才能“甘来”2023—2024学年高二上学期生物人教版选择性必修1

“苦尽”才能“甘来” 先看一道试题： 俗话说“苦尽甘来”，但我们都有这样的体验：即便 在苦药里加糖，仍会感觉很苦。研究发现，甜味和苦味 分子首先被味细胞(TRC)识别，经一系列传导和传递， 最终抵达大脑皮层的CeA和GCbt区域，产生甜味和苦 味（如下图）。下列叙述正确的是() 味蕾 CeA 脑干 大脑皮层 注：浅色TRC感应苦味分子；深色TRC感应甜味分子； ⊕代表增强，⊙代表减弱 A.神经冲动在①处传导和②处传递形式分别为化学信号 和电信号 B.CeA产生的甜觉不能传至苦味中枢GCbt,所以“甜不 压苦” C.GCbt产生的苦觉会抑制脑干中甜味神经元，因此“苦 尽”方能“甘来” D.甜味和苦味分子引起大脑皮层产生相应感觉的过程属 于非条件反射 解析：①是神经纤维，兴奋在神经纤维上的传导是 电信号，②是突触结构，神经冲动在②传导的形式是电 信号→化学信号→电信号，A错误；据上图中的信息可 见，甜不压苦和“苦尽甘来”的生物学机制是：当动物摄 入甜味物质，能在CA产生甜的感觉，但该信息不能传 至苦味中枢，所以甜不压苦，B正确；但如果摄入苦味 物质，在GCbt产生苦的感觉，从图中可知，会正反馈 作用于脑干中苦味神经元感觉更苦，同时抑制脑干中甜 味神经元，因此“苦尽”扌能“甘来”，C正确；甜味和苦 味分子引起大脑皮层产生相应感觉的过程缺少传出神经 和效应器，反射弧不完整，不属于反射，D错误。故选 BC。 为什么“苦尽”扌能“甘来”？ 哺乳动物中基本的生理反应是由固有的大脑神经环路驱 动的，这些反应的执行并不需要事先的经验或学习。但 这不意味这些先天性反应不会受到外部因素或内部状态 的调节。 本能行为的神经环路，在动物出生之前就已经被 “预设”好了。在动物出生之后，特定的环境或者外部刺 激即可触发这些神经环路的层动，并引发一系列的模式 行为。 味觉系统能感受和区分多种味道，目前认为这些味 道都是由酸、甜、苦、咸4种基本味觉组成的。 味觉的感受器是味蕾，主要分布在舌表面和舌缘， 口腔和咽部黏膜的表面也有散在分布。不同部位的味蕾 对不同味刺激的敏感度不同，一般舌尖对甜味比较敏感， 舌两侧对酸味比较敏感，舌两侧前部对咸味比较敏感， 而软腭和舌根部则对苦味敏感。 人的味觉敏感区域分布图 甜 咸 酸苦 苦 咸 甜 酸 舌尖舌尖和舌边舌边 舌根 基本的味觉感受能力，是本能行为的一个重要代表。 动物对于食物的喜好，主要是靠味觉来实现的。味觉感 受能力，在动物的一生之中都起着识别食物、避免摄入 有毒物质的重要作用。甜和苦两种反差巨大的味觉感受， 普逼存在于哺乳动物中。 甜味和苦味的化学物质激活舌头和腭上皮上的味觉 感受细胞(TRCs),随后这些激活的TRCs将味觉信息 传递到相应的神经节神经元（即甜TRCs到甜神经元， 苦TRCs到苦神经元)，随后上行传递到大脑的孤束核 吻侧段(rNST),臂旁核（PBN)、丘脑最终到达味觉 皮层，引起机体做出相应的反应：食欲大增或让人反胃。 高级皮层甜味和苦味中枢的反馈活动，不仅能够对 低级皮层的甜味和苦味神经元的活动产生复杂的影响， 还能够影响动物对干甜味和苦味的味觉感知。 来自高级甜味中枢和苦味中枢活动的反馈调节机 制，能够影响脑干rNST区域中甜味和苦味神经元的活 动，具体表现为：激活皮层的苦味中枢，不仅会增强NST 中苦味神经元的反应，还抑制了甜味神经元的反应。通 俗来讲，其中一条正反馈通路从苦味皮层直接投射到孤 束核并可以激活苦味神经元，另一条负反馈则是从苦味 皮层经中央杏仁核投射到孤束核并可以抑制甜味神经 元。 通过遗传学和电生理学实验，对脑区之间的连接进 行了突触连接进行分析，表明苦味对于甜味神经元活动 的抑制效应，起源于皮层的苦味代表区(GCbt)对于杏 仁核中央核的甜味代表区（CeA)抑制性中间神经元的 激活。 “苦尽甘来"的生物学机制是：当动物摄入甜味物质， 能在CA产生甜的感觉，但该信息不能传至苦味中枢， 所以甜不压苦。但如果摄入苦味物质，在GCbt产生苦 的感觉，会正反馈作用于脑干中苦味神经元，感觉更苦， 同时抑制脑干中甜味神经元，因此“苦尽”才能“甘来”。