Question

17．諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲得者卡爾松、格林加德和埃里克坎德?tīng)枺�發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)神經(jīng)細(xì)胞之間有一個(gè)寬約200500nm的縫隙，并且這兩神經(jīng)細(xì)胞通過(guò)“突觸”連結(jié)．如圖表示動(dòng)物普遍具有的突觸及信息傳導(dǎo)過(guò)程，請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題：
（1）當(dāng)A神經(jīng)元的軸突末梢的突觸小體有興奮傳來(lái)時(shí)，突觸前膜的電位變化是由內(nèi)負(fù)外正變?yōu)閮?nèi)正外負(fù)，這種變化形成的刺激會(huì)引起突觸小泡釋放出神經(jīng)遞質(zhì)與受體結(jié)合，引發(fā)突觸后膜電位變化，從而完成興奮從一個(gè)神經(jīng)元通過(guò)突觸傳遞到了另一個(gè)神經(jīng)元．
（2）興奮在突觸處的傳遞方向只能是A→B（用圖中字母“A、B”和箭頭表示），其原因是神經(jīng)遞質(zhì)只能由突觸前膜釋放，作用于突觸后膜上的受體．
（3）乙酰膽堿酯酶能催化神經(jīng)遞質(zhì)乙酰膽堿的水解，使神經(jīng)遞質(zhì)在完成神經(jīng)興奮的傳遞任務(wù)之后，盡快消失．許多有機(jī)磷殺蟲(chóng)劑能專門(mén)抑制乙酰膽堿酯酶的活性．在有機(jī)磷的作用下，乙酰膽堿不能很快消失，神經(jīng)細(xì)胞就會(huì)處于持續(xù)興奮之中，表現(xiàn)為震顫不已，直到死亡．請(qǐng)你利用下列實(shí)驗(yàn)材料，設(shè)計(jì)一個(gè)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證有機(jī)磷殺蟲(chóng)劑對(duì)動(dòng)物神經(jīng)傳導(dǎo)中的乙酰膽堿酯酶的活性具有抑制作用．請(qǐng)回答有關(guān)問(wèn)題并將下列實(shí)驗(yàn)步驟及其現(xiàn)象補(bǔ)充完整．實(shí)驗(yàn)材料：剝制好的兩個(gè)相同的青蛙神經(jīng)肌肉標(biāo)本、適宜的放電裝置、有機(jī)磷殺蟲(chóng)劑、生理鹽水、培養(yǎng)皿等．本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)變量是：有機(jī)磷殺蟲(chóng)劑．
實(shí)驗(yàn)步驟：
第一步：取兩個(gè)培養(yǎng)皿，編號(hào)1、2，各加入等量的生理鹽水，分別將青蛙的神經(jīng)肌肉標(biāo)本浸泡在生理鹽水中．
第二步：同時(shí)用電刺激兩神經(jīng)肌肉標(biāo)本的神經(jīng)纖維，觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是肌肉收縮后再舒張．
第三步：在1號(hào)培養(yǎng)皿中滴加一定量的有機(jī)磷殺蟲(chóng)劑，2號(hào)培養(yǎng)皿中滴加等量的生理鹽水．
第四步：一段時(shí)間后，同時(shí)給兩個(gè)神經(jīng)肌肉標(biāo)本的神經(jīng)纖維施加適當(dāng)?shù)碾姶碳ぃ?br />觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是1號(hào)標(biāo)本震顫不已（或持續(xù)收縮），2號(hào)標(biāo)本正常收縮和舒張．

Answer 1

分析 分析題圖：圖中1、2、3分別是突觸小泡、神經(jīng)遞質(zhì)、受體．興奮在兩個(gè)神經(jīng)元之間傳遞是通過(guò)突觸進(jìn)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(jīng)遞質(zhì)只存在于突觸前膜的突觸小泡中，只能由突觸前膜釋放，進(jìn)入突觸間隙，作用于突觸后膜上的特異性受體，引起下一個(gè)神經(jīng)元興奮或抑制，所以興奮在神經(jīng)元之間的傳遞是單向的．突觸可完成“電信號(hào)→化學(xué)信號(hào)→化學(xué)信號(hào)”的轉(zhuǎn)變．

解答 解：（1）靜息時(shí)，K⁺外流，造成膜兩側(cè)的電位表現(xiàn)為內(nèi)負(fù)外正；受刺激后，Na⁺內(nèi)流，造成膜兩側(cè)的電位表現(xiàn)為內(nèi)正外負(fù)．因此當(dāng)有興奮傳來(lái)時(shí)，突觸前膜的電位變化是由內(nèi)負(fù)外正變?yōu)閮?nèi)正外負(fù)，這種變化形成的刺激會(huì)引起突觸小泡釋放出神經(jīng)遞質(zhì)與受體結(jié)合，引發(fā)突觸后膜電位變化，從而完成興奮從一個(gè)神經(jīng)元通過(guò)突觸傳遞到了另一個(gè)神經(jīng)元．
（2）興奮在兩個(gè)神經(jīng)元之間傳遞是通過(guò)突觸進(jìn)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(jīng)遞質(zhì)只存在于突觸前膜的突觸小泡中，只能由突觸前膜釋放，進(jìn)入突觸間隙，作用于突觸后膜上的特異性受體，引起下一個(gè)神經(jīng)元興奮或抑制，所以興奮在神經(jīng)元之間的傳遞是單向的，即只能是A→B傳遞．
（3）根據(jù)題意，有機(jī)磷殺蟲(chóng)劑能專門(mén)抑制乙酰膽堿酯酶的活性，使乙酰膽堿不能很快分解，神經(jīng)細(xì)胞就會(huì)處于持續(xù)興奮中，表現(xiàn)為震顫不已，直到死亡．由于實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證有機(jī)磷殺蟲(chóng)劑對(duì)乙酰膽堿酯酶的活性具有抑制作用，所以實(shí)驗(yàn)的自變量是有機(jī)磷殺蟲(chóng)劑．
實(shí)驗(yàn)步驟：
第一步：取兩個(gè)培養(yǎng)皿，編號(hào)1、2，各加入等量的生理鹽水，分別將青蛙的神經(jīng)--肌肉標(biāo)本浸泡在生理鹽水中．
第二步：同時(shí)用電刺激兩神經(jīng)--肌肉標(biāo)本的神經(jīng)纖維，可以觀察到的現(xiàn)象是肌肉收縮后再舒張．
第三步：在1號(hào)培養(yǎng)皿中滴加一定量的有機(jī)磷殺蟲(chóng)劑，在2號(hào)培養(yǎng)皿中滴加等量的生理鹽水，形成對(duì)照．
第四步：一段時(shí)間后，同時(shí)給兩個(gè)神經(jīng)--肌肉標(biāo)本的神經(jīng)纖維施加適當(dāng)?shù)碾姶碳�，觀察到的現(xiàn)象是1號(hào)標(biāo)本持續(xù)收縮，2呈標(biāo)本正常收縮和舒張．
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：有機(jī)磷殺蟲(chóng)劑對(duì)乙酰膽堿酯酶的活性具有抑制作用．
故答案為：
（1）由內(nèi)負(fù)外正變?yōu)閮?nèi)正外負(fù)   突觸小泡   受體
（2）A→B 神經(jīng)遞質(zhì)只能由突觸前膜釋放，作用于突觸后膜上的受體
（3）實(shí)驗(yàn)變量是：有機(jī)磷殺蟲(chóng)劑
第二步：肌肉收縮后再舒張
第三步：在1號(hào)培養(yǎng)皿中滴加一定量的有機(jī)磷殺蟲(chóng)劑，2號(hào)培養(yǎng)皿中滴加等量的生理鹽水
第四步：同時(shí)給兩個(gè)神經(jīng)肌肉標(biāo)本的神經(jīng)纖維施加適當(dāng)?shù)碾姶碳?br />1號(hào)標(biāo)本震顫不已（或持續(xù)收縮），2號(hào)標(biāo)本正常收縮和舒張

點(diǎn)評(píng) 本題考查興奮在神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)和在神經(jīng)元之間傳遞的相關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生分析圖形和解決問(wèn)題的能力，屬于中檔題．