29. 学习以下材料,回答(1)~(5)题。
我们如何感知温度
感知温度对人类的生存至关重要。温度刺激是如何转化为电信号的呢?2021年诺贝尔生理学或医学奖得主大卫·朱利叶斯,通过研究辣椒素使人感到灼热的过程,揭示了温度感受的机理和痛觉的外周感受的部分机制。
朱利叶斯团队从能够感知热和疼痛的神经元中提取RNA,通过逆转录获得大量DNA片段。将这些DNA片段分别导入本身不会对辣椒素产生反应的细胞中,一段时间后检测细胞对辣椒素的反应。经过辛苦的搜寻,他们发现在导入某一基因后,细胞变得对辣椒素敏感。该基因编码的蛋白质可与辣椒素结合,被称为辣椒素受体蛋白,后来被命名为TRPV1。
TRPV1是一种阳离子通道。研究发现,除辣椒素外,TRPV1还可以被高于43℃的温度(该温度达到令人疼痛的程度)、pH小于6等多种刺激因素激活(如图1)。TRPV1的发现是一项重大突破,为揭开其他温度感应受体开辟了道路。在TRPV1之后,TRPM8等离子通道被鉴定出来,并被发现在不同的温度范围内被激活(如图2)。
TRPV1参与痛觉的形成,痛觉感受器上广泛分布着TRPV1。当以一个恒强刺激持续作用于感受器,相应的感觉神经元上的动作电位频率将随时间的延长而下降,这一现象称为感受器的适应。压力感受器属于快适应感受器,而痛觉感受器不易出现适应。
TRPV1也在非神经细胞上表达。它可参与多种生理过程,如咳嗽、疼痛、胃肠运动、血压调节、细胞凋亡等,也可参与慢性疼痛、瘙痒和肿瘤等病理过程。这使它有望成为治疗多种疾病的药物靶点,为新药研发提供了方向。
(1)由本文可知,
_______等刺激会激活感觉神经元细胞膜上的TRPV1,产生兴奋,再通过传入神经传到
_______产生痛觉。
(2)导入TRPV1后,原来对辣椒素不产生反应的细胞变得对辣椒素敏感,是由于该基因在细胞中通过
_______和
_______过程,指导合成了能与辣椒素特异性结合的受体。
(3)结合文中信息说明,痛觉感受器受辣椒素刺激后产生神经兴奋的分子机制。
(4)痛觉感受器不易出现适应。请说明这种特性的意义。
(5)敏感皮肤常伴随皮肤感受器的过度反应,尤其是TRPV1过度活跃导致的灼烧、刺痛等不良感觉。结合文中信息推测,有利于缓解这种不良感觉的物质有
。
A.辣椒素 | B.TRPV1受体激活剂 | C.TRPV1受体拮抗剂 |