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高中 | 第1节 被动运输题目答案及解析如下,仅供参考!
必修一 分子与细胞
第四章 细胞的物质输入和输出
第1节 被动运输
学习、记忆是动物适应环境、使个体得到发展的重要功能。通过电刺激实验,发现 学习、记忆功能与高等动物的海马脑区 ($\rm H$ 区) 密切相关。
在小鼠 $\rm H$ 区的传入纤维上施加单次强刺激,传入纤维末梢释放的 作用于 突触后膜的相关受体,突触后膜出现一个膜电位变化。
在小鼠$\rm H$区的传入纤维上施加单次强刺激,传入纤维末梢释放的神经递质作用于突触后膜的相关受体,突触后膜出现一个膜电位变化。
如果在 $\rm H$ 区的传入纤维上施加 $\rm 100$ 次$\rm /$秒、持续 $\rm 1$ 秒的强刺激 ($\rm HFS$),在刺激后几小时之 内,只要再施加单次强刺激,突触后膜的电位变化都会比未受过 $\rm HFS$ 处理时高 $\rm 2\sim 3$ 倍,研究者 认为是 $\rm HFS$ 使 $\rm H$ 区神经细胞产生了“记忆”,下图为这一现象可能的机制。
如图所示,突触后膜上的 $\rm N$ 受体被激活后,$\rm Ca^{2+}$会以 方式进入胞内,$\rm Ca^{2+}$与 共同作用,使 $\rm C$ 酶的 发生改变,$\rm C$ 酶被激活。
从图中可以看出,$\rm Ca^{2+}$通过$\rm N$受体进入细胞的过程是从高浓度向低浓度运输,需要载体,不消耗$\rm ATP$,属于协助扩散或易化扩散。$\rm Ca^{2+}$进入细胞后与钙调蛋白结合,激活$\rm C$酶;蛋白质的功能取决于其空间结构,酶的活性改变的直接原因是其空间结构发生了改变。
为验证图中所示机制,研究者开展了大量工作,如下:
① 对小鼠 $\rm H$ 区传入纤维施以 $\rm HFS$ ,休息 $\rm 30$ 分钟后,检测到 $\rm H$ 区神经细胞的 $\rm A$ 受体总量无明显 变化,而细胞膜上的 $\rm A$ 受体数量明显增加。该结果为图中的 (填图中序号) 过 程提供了实验证据。
② 图中$\rm A$ 受体胞内肽段 ($\rm T$) 被 $\rm C$ 酶磷酸化后,$\rm A$ 受体活性增强,为证实 $\rm A$ 受体的磷酸化位点 位于 $\rm T$ 上,需将一种短肽导入 $\rm H$ 区神经细胞内,以干扰 $\rm C$ 酶对 $\rm T$ 的磷酸化,其中,实验组和对 照组所用短肽分别应与 $\rm T$ 的氨基酸 。
$\rm A$.数目不同序列不同 $\rm B$.数目相同序列相反 $\rm C$.数目相同序列相同
③为验证 $\rm T$ 的磷酸化能增强神经细胞对刺激的“记忆”这一假设,将 $\rm T$ 的磷酸化位点发生 突变的一组小鼠,用 $\rm HFS$ 处理 $\rm H$ 区传入纤维,$\rm 30$ 分钟后检测 $\rm H$ 区神经细胞突触后膜 $\rm A$ 受体能 否磷酸化,请评价该实验方案并加以完善 。
Ⅱ $\\rm C$、$\\rm B$;该实验方案存在两处缺陷。第一,应补充一组对未突变小鼠同样处理的对照实验。第二,应补充施加;$\\rm HFS$ 后检测和比较以上两组小鼠突触后膜电位变化的实 验。
"]]①由图示信息,根据“细胞膜上的$\rm A$受体数量明显增加”可推出有比较多的$\rm A$受体胞内肽段转变成了$\rm A$受体,该过程就是过程Ⅱ。
②实验的自变量为短肽,要验证磷酸化位点位于$\rm T$上,实验组所用短肽应与$\rm T$肽相同,使短肽与$\rm T$肽竞争$\rm C$酶,导致$\rm C$酶对$\rm T$肽的磷酸化受到干扰;而对照组所用短肽应为长度相同,但序列相反的短肽,此肽对$\rm C$酶磷酸化$\rm T$肽无干扰作用,故选$\rm C$、$\rm B$。
③为了验证$\rm T$的磷酸化能增强神经细胞对刺激的“记忆”这一假设,将$\rm T$的磷酸化位点发生突变的一组小鼠,用$\rm HFS$处理$\rm H$区传入纤维,$\rm 30$分钟后检测$\rm H$区神经细胞突触后膜$\rm A$受体能否磷酸化,还应补充一组对未突变小鼠同样处理的对照实验;检测的实验结果应可操作,膜$\rm A$受体是否磷酸化不易检测,应补充施加$\rm HFS$后检测和比较以上两组小鼠突触后膜的电位变化的实验。
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