Question

【題目】睡眠能夠促進人體生長發(fā)育、增強抵抗力。研究發(fā)現(xiàn)，睡眠主要依靠腦部多個腦區(qū)的胞外腺苷水平來調(diào)節(jié)，胞外腺苷水平升高可促進睡眠。

（1）腺苷由_______嘌呤和核糖結合而成，ATP在相關酶的催化下脫去_______個磷酸基團可形成腺苷。胞外腺苷的作用機制類似于神經(jīng)遞質(zhì)，與神經(jīng)元細胞膜上的腺苷受體（R）結合發(fā)揮作用后會被降解滅活或重吸收，以防止其___________________________________。

（2）神經(jīng)元細胞膜上常見的R有R1和R2兩種�？Х纫蚴窍佘疹愃莆�，能與某種R結合，但并不引起腺苷相應的效應。研究者用適量咖啡因分別處理野生型小鼠和R1、R2基因敲除小鼠，對照組用生理鹽水處理。測定小鼠覺醒時間，結果如下圖所示。

①比較野生型和R1、R2基因敲除小鼠的實驗結果，可推測咖啡因是通過與______________（填“R1”或“R2”）結合發(fā)揮作用。

②咖啡、茶、可樂等飲料中均含有咖啡因，有些人喜歡用這些飲料來“提神”以緩解睡意�？Х纫颉疤嵘瘛钡臋C理是：咖啡因與相應受體結合，使___________與受體的結合減少，睡眠受到_________（填“促進”或“抑制”）。

③咖啡因雖可“提神”，但不能過度引用，這是由于咖啡因需要一定時間才能完成降解，過度攝入咖啡因會引起__________________________________________。

Answer 1

【答案】腺 3 持續(xù)與R發(fā)生作用 R2 腺苷 抑制 神經(jīng)系統(tǒng)長時間處于覺醒狀態(tài)而超負荷工作

【解析】

曲線R1突變體敲除小鼠的實驗組和對照組覺醒時間差異與野生型相似；R2突變體敲除小鼠的實驗組和對照組的覺醒時間無顯著差異，與野生型差異顯著。

（1）腺苷由1分子腺嘌呤和1分子核糖組成。ATP是三磷酸腺苷，ATP在相關酶的催化下脫去3個磷酸基團可形成腺苷。神經(jīng)遞質(zhì)由突觸前膜分泌，作用于突觸后膜的受體，結合后會通過降解來滅活，胞外腺苷的作用機制類似于神經(jīng)遞質(zhì)，與神經(jīng)元細胞膜上的腺苷受體（R）結合發(fā)揮作用后會被降解滅活或重吸收，以防止其持續(xù)與R發(fā)生作用。

（2）①R1、R2基因敲除小鼠的實驗結果與野生型相比，R1敲除小鼠的實驗組和對照組覺醒時間差異與野生型相似，R2敲除小鼠的實驗組和對照組的覺醒時間無顯著差異，與野生型差異顯著，因此可推測咖啡因是通過與R2結合發(fā)揮作用。

②咖啡因是腺苷類似物，咖啡因與相應受體結合，但不引起相應睡眠效應，同時減少了腺苷與受體結合產(chǎn)生的睡眠效應，以緩解睡意。

③由于咖啡因需要一定時間才能完成降解，過多攝入咖啡因就會引起神經(jīng)系統(tǒng)長時間處于覺醒狀態(tài)而超負荷工作，對身體健康不利。