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知識點11

神經調節

1.(2017·江蘇高考·T8)下圖為突觸結構示意圖,下列相關敘述正確的是()

A.結構①為神經遞質與受體結合提供能量

B.當興奮傳導到③時,膜電位由內正外負變為內負外正

C.遞質經②的轉運和③的主動運輸釋放至突觸間隙

D.結構④膜電位的變化與其選擇透過性密切相關

【解析】選D。圖中①表示線粒體,②表示突觸小泡,③表示突觸前膜,④表示突觸后膜。線粒體可以為神經遞質的分泌提供能量,但是神經遞質與受體結合不需要消耗能量,A項錯誤;當興奮傳導到突觸前膜時,使鈉離子迅速內流,膜電位由內負外正變為內正外負,B項錯誤;神經遞質經②轉運到突觸前膜,以胞吐的形式釋放至突觸間隙,C項錯誤;突觸后膜上的特異性受體與神經遞質結合,使突觸后膜上的離子通道打開,某些離子(如Na+和K+)通過細胞膜上的離子通道進出細胞引起膜電位發生變化,該過程體現了細胞膜的選擇透過性,D項正確。

【方法規律】巧記神經遞質的釋放方式、類型及特點

2.(2017·北京高考·T29)學習、記憶是動物適應環境、使個體得到發展的重要功能。通過電刺激實驗,發現學習、記憶功能與高等動物的海馬腦區(H區)密切相關。

(1)在小鼠H區的傳入纖維上施加單次強刺激,傳入纖維末梢釋放的　　　　　　作用于突觸后膜的相關受體,突觸后膜出現一個膜電位變化。

(2)如果在H區的傳入纖維上施加100次/秒、持續1秒的強刺激(HFS),在刺激后幾小時之內,只要再施加單次強刺激,突觸后膜的電位變化都會比未受過HFS處理時高2～3倍,研究者認為是HFS使H區神經細胞產生了“記憶”。下圖為這一現象可能的機制。

如圖所示,突觸后膜上的N受體被激活后,Ca2+會以　　　　　　方式進入胞內。Ca2+與　　　　共同作用,使C酶的　　　　　　發生改變,C酶被激活。

(3)為驗證圖中所示機制,研究者開展了大量工作,如:

①對小鼠H區傳入纖維施以HFS,休息30分鐘后,檢測到H區神經細胞的A受體總量無明顯變化,而細胞膜上的A受體數量明顯增加,該結果為圖中的(填圖中序號)過程提供了實驗證據。

②圖中A受體胞內肽段(T)被C酶磷酸化后,A受體活性增強。為證實A受體的磷酸化位點位于T上,需將一種短肽導入H區神經細胞內,以干擾C酶對T的磷酸化。其中,實驗組和對照組所用短肽分別應與T的氨基酸。

A.數目不同序列不同

B.數目相同序列相反

C.數目相同序列相同

③為驗證T的磷酸化能增強神經細胞對刺激的“記憶”這一假設,將T的磷酸化位點發生突變的一組小鼠,用HFS處理H區傳入纖維,30分鐘后檢測H區神經細胞突觸后膜A受體能否磷酸化。請評價該實驗方案并加以完善。

(4)圖中內容從　　　　　　水平揭示了學習、記憶的一種可能機制,為后續研究提供了理論基礎。

【解析】(1)在小鼠H區的傳入纖維上施加刺激后,神經沖動傳到突觸,突觸前膜(傳入纖維末梢)釋放神經遞質,作用于突觸后膜的相關受體,突觸后膜的膜電位發生變化,沖動從傳入神經傳給下一個神經細胞。

(2)從題中可以看出,Ca2+從濃度高的一側轉移到濃度低的一側,有N受體的協助,但是沒有消耗能量,因此Ca2+以協助擴散的方式進入細胞內。Ca2+進入細胞后,與鈣調蛋白共同作用,使C酶空間結構發生改變,C酶從無活性狀態變為活性狀態。

(3)①由題分析可知,A受體既存在于細胞膜上,也存在于細胞內,Ⅱ過程表示細胞內A受體運輸至細胞膜;A受體總量無明顯變化,而細胞膜上的A受體數量明顯增加,所以為圖中Ⅱ過程提供了實驗證據。

②本實驗目的是證實A受體的磷酸化位點位于T上,短肽要干擾C酶對T的磷酸化,根據單一變量原則,實驗組的短肽要與T的氨基酸數目和序列都相同;對照組要排除其他因素對實驗的干擾,所以對照組的短肽要與T的氨基酸數目相同序列相反,保證不會與C酶發生反應。

③評價:要驗證的是“T的磷酸化能增強神經細胞對刺激的‘記憶’這一假設”,而檢測的是“A受體能否磷酸化”,檢測對象錯誤。此外,沒有設置對照組,不能排除其他因素對實驗的干擾,如不能排除是否有其他物質的磷酸化增強神經細胞對刺激的記憶。

(4)圖中涉及的是離子、蛋白、酶等物質的變化,從分子水平揭示了學習、記憶的一種可能機制。

答案:(1)神經遞質(2)協助擴散　鈣調蛋白　空間結構(3)①Ⅱ?、贑、B

③評價:

a.未設置對照組;

b.檢測對象不合理,受體A能否磷酸化與本實驗目的無關。

完善方案:

a.選取20只生理狀況相同、生長狀況良好的小鼠,平均分為A、B兩組,另取10只生長狀況相似的T的磷酸化位點突變的小鼠為C組。

b.用HFS處理B、C組小鼠的H區,A組不作處理;

c.對A、B、C三組小鼠的H區施加強度相同的單次強刺激,并檢測突觸后膜的電位變化。

(4)分子