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知識點11

神經(jīng)調(diào)節(jié)

1.(2017·江蘇高考·T8)下圖為突觸結(jié)構(gòu)示意圖,下列相關(guān)敘述正確的是()

A.結(jié)構(gòu)①為神經(jīng)遞質(zhì)與受體結(jié)合提供能量

B.當(dāng)興奮傳導(dǎo)到③時,膜電位由內(nèi)正外負(fù)變?yōu)閮?nèi)負(fù)外正

C.遞質(zhì)經(jīng)②的轉(zhuǎn)運和③的主動運輸釋放至突觸間隙

D.結(jié)構(gòu)④膜電位的變化與其選擇透過性密切相關(guān)

【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(jīng)遞質(zhì)的分泌提供能量,但是神經(jīng)遞質(zhì)與受體結(jié)合不需要消耗能量,A項錯誤;當(dāng)興奮傳導(dǎo)到突觸前膜時,使鈉離子迅速內(nèi)流,膜電位由內(nèi)負(fù)外正變?yōu)閮?nèi)正外負(fù),B項錯誤;神經(jīng)遞質(zhì)經(jīng)②轉(zhuǎn)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(jīng)遞質(zhì)結(jié)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(xì)胞膜上的離子通道進(jìn)出細(xì)胞引起膜電位發(fā)生變化,該過程體現(xiàn)了細(xì)胞膜的選擇透過性,D項正確。

【方法規(guī)律】巧記神經(jīng)遞質(zhì)的釋放方式、類型及特點

2.(2017·北京高考·T29)學(xué)習(xí)、記憶是動物適應(yīng)環(huán)境、使個體得到發(fā)展的重要功能。通過電刺激實驗,發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)、記憶功能與高等動物的海馬腦區(qū)(H區(qū))密切相關(guān)。

(1)在小鼠H區(qū)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(guān)受體,突觸后膜出現(xiàn)一個膜電位變化。

(2)如果在H區(qū)的傳入纖維上施加100次/秒、持續(xù)1秒的強刺激(HFS),在刺激后幾小時之內(nèi),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(rèn)為是HFS使H區(qū)神經(jīng)細(xì)胞產(chǎn)生了“記憶”。下圖為這一現(xiàn)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(jìn)入胞內(nèi)。Ca2+與　　　　共同作用,使C酶的　　　　　　發(fā)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(qū)傳入纖維施以HFS,休息30分鐘后,檢測到H區(qū)神經(jīng)細(xì)胞的A受體總量無明顯變化,而細(xì)胞膜上的A受體數(shù)量明顯增加,該結(jié)果為圖中的(填圖中序號)過程提供了實驗證據(jù)。

②圖中A受體胞內(nèi)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(dǎo)入H區(qū)神經(jīng)細(xì)胞內(nèi),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(yīng)與T的氨基酸。

A.數(shù)目不同序列不同

B.數(shù)目相同序列相反

C.數(shù)目相同序列相同

③為驗證T的磷酸化能增強神經(jīng)細(xì)胞對刺激的“記憶”這一假設(shè),將T的磷酸化位點發(fā)生突變的一組小鼠,用HFS處理H區(qū)傳入纖維,30分鐘后檢測H區(qū)神經(jīng)細(xì)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(nèi)容從　　　　　　水平揭示了學(xué)習(xí)、記憶的一種可能機制,為后續(xù)研究提供了理論基礎(chǔ)。

【解析】(1)在小鼠H區(qū)的傳入纖維上施加刺激后,神經(jīng)沖動傳到突觸,突觸前膜(傳入纖維末梢)釋放神經(jīng)遞質(zhì),作用于突觸后膜的相關(guān)受體,突觸后膜的膜電位發(fā)生變化,沖動從傳入神經(jīng)傳給下一個神經(jīng)細(xì)胞。

(2)從題中可以看出,Ca2+從濃度高的一側(cè)轉(zhuǎn)移到濃度低的一側(cè),有N受體的協(xié)助,但是沒有消耗能量,因此Ca2+以協(xié)助擴(kuò)散的方式進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。Ca2+進(jìn)入細(xì)胞后,與鈣調(diào)蛋白共同作用,使C酶空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,C酶從無活性狀態(tài)變?yōu)榛钚誀顟B(tài)。

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

②本實驗?zāi)康氖亲C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(jù)單一變量原則,實驗組的短肽要與T的氨基酸數(shù)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(shù)目相同序列相反,保證不會與C酶發(fā)生反應(yīng)。

③評價:要驗證的是“T的磷酸化能增強神經(jīng)細(xì)胞對刺激的‘記憶’這一假設(shè)”,而檢測的是“A受體能否磷酸化”,檢測對象錯誤。此外,沒有設(shè)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(zhì)的磷酸化增強神經(jīng)細(xì)胞對刺激的記憶。

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

答案:(1)神經(jīng)遞質(zhì)(2)協(xié)助擴(kuò)散　鈣調(diào)蛋白　空間結(jié)構(gòu)(3)①Ⅱ?、贑、B

③評價:

a.未設(shè)置對照組;

b.檢測對象不合理,受體A能否磷酸化與本實驗?zāi)康臒o關(guān)。

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(qū),A組不作處理;

c.對A、B、C三組小鼠的H區(qū)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