Question

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

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

（2）谷氨酸也是一種神經遞質，發(fā)生曲線②變化的神經細胞膜上______（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小時內兩組鼠的胰島素濃度，實驗結果如圖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.興奮在神經纖維上的傳導形式的電信號，靜息時，K離子外流，膜外電位高于膜內，表現為外正內負；興奮時，Na離子通道開放，Na離子內流，膜內電位高于膜外，表現為外負內正。
2.興奮在兩個神經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，神經遞質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，引起下一個神經元興奮或抑制，所以興奮在神經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”的轉變。

（1）胞體受刺激后，電位變化出現第一個峰值的原因是：Na+內流使興奮部位發(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至軸突側支的突觸小體，導致突觸小泡內的神經遞質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合，引起興奮，從而產生第二個峰值。

（2）用谷氨酸受體抑制劑處理上述所有神經元后，再進行相同刺激，測定結果為曲線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小時內兩組鼠的胰島素濃度，分析如圖3的實驗結果可知：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胰島素濃度高，故圖3中兩條曲線注射谷氨酸的是乙組。