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高中 | 第1节 神经调节的结构基础题目答案及解析如下,仅供参考!
选择性必修一 稳态与调节
第二章 神经调节
第1节 神经调节的结构基础
腺苷是一种信号分子,在睡眠调控的过程中发挥着重要作用。研究发现:胞外的腺苷能够显著地抑制神经元产生动作电位;咖啡因可阻断腺苷信号通路,从而起到提神醒脑的功能。下图为神经元活动引发腺苷释放的模式图。回答下列问题:
电刺激$\rm CA_{1}$神经元胞体,在$\rm CA_{3}$神经元的轴突上 (填“能”或“不能”)检测到动作电位,原因是 。
不能;兴奋在突触间的传递是单向的
"]]分析题图可知,图中放大的是由$\rm CA_{3}$神经元的轴突末梢和$\rm CA_{1}$神经元胞体膜或树突膜构成的突触结构,$\rm CA_{1}$神经元是突触后神经元,$\rm CA_{3}$神经元是突触前神经元,由于神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,兴奋在突触间的传递是单向的,因此电刺激$\rm CA_{1}$神经元胞体,兴奋不能传递至$\rm CA_{3}$神经元,因此在$\rm CA_{3}$神经元的轴突上不能检测到动作电位。
突触前膜兴奋时,$\rm N-$型$\rm Ca^{2+}$通道开放,$\rm Ca^{2+}$内流引起突触小泡中的谷氨酸释放到突触间隙中,并扩散到突触后膜处,与后膜上的谷氨酸受体结合,改变突触后膜对离子的通透性,引起突触后膜产生动作电位。因此谷氨酸是一种 (填“兴奋性”或“抑制性”)神经递质。兴奋传递到突触后膜时,$\rm L-$型$\rm Ca^{2+}$通道开放,$\rm Ca^{2+}$内流引起胞内腺苷通过腺苷转运蛋白释放到突触间隙中,与前膜上的 结合,引起$\rm Cl^{-}$内流,从而抑制神经元产生动作电位,这种调节机制属于 (填“正”或“负”)反馈调节。
由于神经递质谷氨酸最终能导致突触后膜兴奋,因此可推断其为兴奋性递质。由图可知,$\rm L-$型$\rm Ca^{2+}$通道开放后,$\rm Ca^{2+}$内流引起腺苷通过腺苷转运蛋白释放到突触间隙中,腺苷逐渐扩散至突触前膜与前膜上的腺苷受体结合,引起$\rm Cl^{-}$内流,从而抑制突触前神经元产生动作电位,防止突触后膜再次兴奋,因此属于负反馈调节。
检测发现,胞外腺苷达到峰值的速度要比谷氨酸慢得多,这有利于机体 。而长时间工作后,随着腺苷浓度的增加,人的疲惫感和困意加重,很快进入睡眠状态,此时 (填“交感”或“副交感”)神经活动占据优势。
保持较长时间的清醒状态;副交感
"]]谷氨酸分泌量迅速达到峰值,可以使突触后膜迅速兴奋,而最终抑制后膜兴奋的调节分子腺苷达到峰值的速度要比谷氨酸慢得多,使得突触后膜可以在较长时间内保持兴奋状态,这有利于机体保持较长时间的清醒状态。而长时间工作后,随着腺苷浓度的增加,人的疲惫感和困意加重,很快进入睡眠状态,此时副交感神经活动占据优势。
咖啡因的结构与腺苷相似,喝咖啡提神醒脑的具体机理是: ,从而阻断了腺苷信号通路。
咖啡因与腺苷竞争性地结合腺苷受体
"]]由题干可知,咖啡因的结构与腺苷相似,喝咖啡提神醒脑的具体机理是咖啡因与腺苷竞争性地结合腺苷受体,阻止腺苷与突触前膜受体结合,减少$\rm Cl^{-}$内流,导致突触后膜容易兴奋。
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