2021年诺贝尔生理学或医学奖授予美国科学家David Julius和Ardem Patapoutian,以表彰他们在“发现温度和触觉感受器”方面的贡献。研究发现,TRPV1是一种位于伤害性感觉神经元上的阳离子通道热敏受体,辣椒中的辣椒素、伤害性热刺激(>43℃)及体内炎症因子等均能够与TRPV1结合激活并打开通道,使阳离子进大细胞产生兴奋,最终引起灼烧疼痛等感觉。
(1)吃辣椒时,辣椒素会刺激___________ 产生兴奋,该兴奋在神经纤维上以___________ 形式传导,经传导最终在大脑皮层产生痛觉。该过程___________ (选填“属于”或“不属于”)反射,原因是____________ 。
(2)吃辣味火锅时,喝冷饮料能缓解舌头上火辣辣的感觉,主要原因是___________ ,喝冷饮缓解火辣感过程中的信号转换是_______________________ 。
(3)炎症发生时产生疼痛的分子作用机制如图所示,其中GP130、JAK、P13K、AKT是参与细胞信号转导过程的重要物质。
首先白细胞介素IL-6与GPI30结合,然后依次导致JAK、P13K磷酸化,磷酸化的P13K通过______________________ 途径,最终导致细胞膜上TRPV1数量增加,使Ca2+内流增加,引发局部炎症组织疼痛。根据上述信息,请写出一种可用于炎症患者镇痛的药物设计思路。______________________ 。
(1)吃辣椒时,辣椒素会刺激
(2)吃辣味火锅时,喝冷饮料能缓解舌头上火辣辣的感觉,主要原因是
(3)炎症发生时产生疼痛的分子作用机制如图所示,其中GP130、JAK、P13K、AKT是参与细胞信号转导过程的重要物质。
首先白细胞介素IL-6与GPI30结合,然后依次导致JAK、P13K磷酸化,磷酸化的P13K通过
更新时间:2022-01-21 16:29:22
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【推荐1】“似曾相识”是一个富有诗意的词汇,常用来形容见过的事物再次出现。在日常生活中,很多人应该都有过这样的经历:在某一个场景中,突然感觉此刻发生的事情十分熟悉,仿佛梦里面出现过。相同的事物、相同的人、相同的对话,你甚至有点肯定这一幕自己曾经历过,但完全想不起来什么时候、在哪里发生的。事实上我们又非常清楚,我们不可能真的经历过、或者真的说过一模一样话。这种现象在生物学上称为“既视感”。研究发现,此现象的产生与神经系统功能的短暂障碍有关。
(1)神经系统的基本组成单位是_____________ ,其具有丰富的突起,有利于神经系统进行___________ 功能以调节生命活动。
(2)当你看到某件物品而首次引发“既视感”时,可能会因为迷惑不解而用手挠头发,此反射过程中的感受器是________________ ,效应器是____________________ 。
(3)“既视感”的发生率似乎与年龄有关,其中有四项相关研究(N、C、Rn、Rp)广泛评估了不同年龄段经历“既视感”的变化,据下图推测,“既视感”的发生率与年龄的关系是_______________ 。
(4)“双轨论”( Dual-Processing Explanations)认为,大脑内存在两种能够相互协调作用的认知路径来记录感知。作用于A路径的信息通常被个体解读为初始感知,作用于B路径的信息则通常能唤醒熟悉感知,即“长时记忆”。由“双轨论”分析“既视感”产生的机理可能是___________________ 。
(1)神经系统的基本组成单位是
(2)当你看到某件物品而首次引发“既视感”时,可能会因为迷惑不解而用手挠头发,此反射过程中的感受器是
(3)“既视感”的发生率似乎与年龄有关,其中有四项相关研究(N、C、Rn、Rp)广泛评估了不同年龄段经历“既视感”的变化,据下图推测,“既视感”的发生率与年龄的关系是
(4)“双轨论”( Dual-Processing Explanations)认为,大脑内存在两种能够相互协调作用的认知路径来记录感知。作用于A路径的信息通常被个体解读为初始感知,作用于B路径的信息则通常能唤醒熟悉感知,即“长时记忆”。由“双轨论”分析“既视感”产生的机理可能是
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【推荐2】俗话说“苦尽甘来”,但我们都有这样的体验:即便在苦药里加糖,仍会感觉很苦。这是为什么呢?科学家通过研究揭开了其中的奥妙。原来,甜味和苦味分子首先被舌面和上颚表皮上专门的味细胞(TRC)识别,经信号转换后,传递至匹配的神经节神经元。然后。这些信号再经脑干孤束吻侧核(NST)中的神经元突触传导,最终抵达味觉皮层。在味觉皮层中,产生甜味和苦味的区域分别称为CeA和GCbt(如下图)
(1)味细胞上受体的基本组成单位是_____ 。
(2)据上图中的信息解释“甜不压苦”和“苦尽甘来”的生物学机制是:当动物摄人甜味物质,能在CeA产生甜的感觉,但该信息_____ (能、不能)传至苦味中枢,所以甜不压苦:但如果摄入苦味物质,在GCbt产生苦的感觉,会_____ (正、反)反馈作用于脑干中苦味神经元,感觉更苦;同时抑制脑干中甜味神经元,因此“苦尽”才能“甘来”
(3)突触小泡与突触前膜的相互作用有两种情况,如下图1所示。Sy17基因与图示两种方式有关,科学家检测了野生型(WT)和Sy17基因敲除(Sy17-KO)的细胞两种神经递质(CA和ATP)的释放量,结果如下图2所示。
据图1可知同一种递质不同释放方式的释放量是_____ (相同、不相同的)据图2可推测CA囊泡融合方式在WT中为_____ ,,而在Syu7RO中为_____ ;Sy17基因缺失_____ (影响、不影响)神经递质ATP的释放量。
(1)味细胞上受体的基本组成单位是
(2)据上图中的信息解释“甜不压苦”和“苦尽甘来”的生物学机制是:当动物摄人甜味物质,能在CeA产生甜的感觉,但该信息
(3)突触小泡与突触前膜的相互作用有两种情况,如下图1所示。Sy17基因与图示两种方式有关,科学家检测了野生型(WT)和Sy17基因敲除(Sy17-KO)的细胞两种神经递质(CA和ATP)的释放量,结果如下图2所示。
据图1可知同一种递质不同释放方式的释放量是
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【推荐3】我们吃辣的食物,嘴巴会有灼热感。这是怎么回事呢?2021年诺贝尔生理学或医学奖获得者戴维•朱利叶斯和阿代姆•帕塔博蒂安为我们提供了该问题的答案(如图所示)。
(1)在食用辣椒时,辣椒素与TRPV1结合,图中所示的离子通道打开,导致感觉神经元产生___________ 电位,兴奋处的膜外电位分布为_________ ,最终传至__________ 产生热、痛感,即辣觉。热刺激也可开启TRPV1的离子通道,吃辣椒时喝热饮会__________ (填“加重”或“不影响”或“减轻”)痛觉,该过程_________ (填“属于”或“不属于”)反射。
(2)下列各种情形中,与辣椒素特异性结合TRPV1的机制的特点类似的是 。
(3)在TRPV1的发现历程中,研究者利用大鼠能够感知疼痛的神经元为材料,提取细胞中的总RNA,通过逆转录得到____________ ,将扩增的基因片段构建成表达载体,分别导入辣椒素______ (选填“敏感”或“不敏感”)细胞,再经辣椒素处理后,通过特定技术手段,确定了可被辣椒素激活的TRPV1。
(4)关于图中①和②处发生的变化,下列描述正确的是 。
(5)无独有偶,薄荷糖能特异性结合并激活口腔内凉爽感觉神经元的TRPM8离子通道,后者将信号传至大脑另一区域,在炎热的夏天给人以低于27℃的“凉爽”感觉。据此判断,下列实验操作能使小鼠吃辣椒后产生“凉爽”感的是 。
(6)人摄入辣的食物后兴奋传至下丘脑体温调节中枢,经传出神经支配皮肤血管_________ (“舒张”或“收缩”),血流量_________________ (“增大”或“减小”),嘴巴通红,同时汗腺分泌,散热增加,大汗淋漓。
(1)在食用辣椒时,辣椒素与TRPV1结合,图中所示的离子通道打开,导致感觉神经元产生
(2)下列各种情形中,与辣椒素特异性结合TRPV1的机制的特点类似的是 。
A.胰岛素和胰岛素受体 | B.淀粉酶和葡萄糖 |
C.氨基酸和mRNA | D.神经递质和神经递质受体 |
(4)关于图中①和②处发生的变化,下列描述正确的是 。
A.均发生膜电位的变化 | B.均有神经递质的合成和释放 |
C.均发生离子通道通透性的改变 | D.均发生电信号→化学信号→电信号的转变 |
A.通过基因操作破坏小鼠TRPV1的编码基因 |
B.进一步提升小鼠口腔中TRPM8蛋白的表达水平 |
C.在小鼠热痛感觉神经元中用TRPM8置换TRPV1 |
D.在小鼠凉爽感觉神经元中表达TRPV1的编码基因 |
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【推荐1】人接触辣椒后产生“热辣辣”的灼热感。是怎么回事呢?2021年诺贝尔生理学或医学奖获得者戴维·朱利叶斯和阿代姆·帕塔博蒂安为我们提供了该问题的答案。在口腔黏膜和皮肤的神经末梢中,存在有一种特殊蛋白质TRPV1,它们能被辣椒中辣椒素或热刺激(43℃以上)激活,其作用机理如图所示。
(1)图中含有TRPV1的神经末梢属于神经元的____________ (轴突/树突)的末梢。
(2)据图可以推测TRPV1的功能有____________
(3)下列各种情形中,与辣椒素特异性结合TRPV1机制类似的是___________
(4)辣椒素与TRPV1结合后会造成Ca2+内流,__________ (消耗/不消耗)ATP,产生兴奋。兴奋处的膜电位分布为_________________ 。
(5)关于图中①和②处发生的变化,下列描述正确的是_________
(6)人大量进食辣椒会出现大汗淋漓的现象,对此现象分析正确的是______
(7)人大量进食辣椒后,大汗淋漓,此时体内甲状腺激素含量及酶活性变化依次是______ 、_____________ (升高/降低/不变)
(8)汗腺分泌大量汗液,汗液初始的渗透压与血浆相等,在流经汗腺导管排出体外过程中大部分Na+、Cl-被重吸收,而水很少被重吸收,由此可以推测出汗会导致_________。
(9)无独有偶,薄荷糖能特异性结合并激活口腔内凉爽感觉神经元的TRPM8离子通道,后者将信号传至大脑另一区域,在炎热的夏天给人以低于27℃的“凉爽”感觉。据此判断,下列实验操作能使小鼠吃辣椒后产生“凉爽”感的是 。
(1)图中含有TRPV1的神经末梢属于神经元的
(2)据图可以推测TRPV1的功能有____________
A.传递能量 | B.接受信息 | C.催化代谢反应 | D.转运离子 |
(3)下列各种情形中,与辣椒素特异性结合TRPV1机制类似的是___________
A.氨基酸和mRNA | B.淀粉酶和葡萄糖 |
C.脂肪酶和蛋白酶 | D.神经递质和神经递质受体 |
(4)辣椒素与TRPV1结合后会造成Ca2+内流,
(5)关于图中①和②处发生的变化,下列描述正确的是_________
A.均发生膜电位的变化 |
B.均有神经递质的合成和释放 |
C.均发生离子通道通透性的改变 |
D.均发生电信号→化学信号→电信号的转变 |
(6)人大量进食辣椒会出现大汗淋漓的现象,对此现象分析正确的是______
A.辣椒素可使口腔黏膜细胞温度上升 |
B.辣椒素使TRPV1产生与热激活相同的电信号 |
C.下丘脑体温调节中枢产生热的感觉 |
D.机体汗腺分泌,散热大幅增加 |
(7)人大量进食辣椒后,大汗淋漓,此时体内甲状腺激素含量及酶活性变化依次是
(8)汗腺分泌大量汗液,汗液初始的渗透压与血浆相等,在流经汗腺导管排出体外过程中大部分Na+、Cl-被重吸收,而水很少被重吸收,由此可以推测出汗会导致_________。
A.血浆渗透压降低 | B.汗液的渗透压大于血浆渗透压 |
C.ADH的分泌增多 | D.渴觉中枢兴奋性减弱 |
(9)无独有偶,薄荷糖能特异性结合并激活口腔内凉爽感觉神经元的TRPM8离子通道,后者将信号传至大脑另一区域,在炎热的夏天给人以低于27℃的“凉爽”感觉。据此判断,下列实验操作能使小鼠吃辣椒后产生“凉爽”感的是 。
A.通过基因操作破坏小鼠TRPV1的编码基因 |
B.进一步提升小鼠口腔中TRPM8蛋白的表达水平 |
C.在小鼠热痛感觉神经元中用TRPM8置换TRPV1 |
D.在小鼠凉爽感觉神经元中表达TRPV1的编码基因 |
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【推荐2】由于神经元特殊的连接方式,神经中枢引起的兴奋可能并不会立即消失,而会延续一段时间。下图甲为中枢神经元之间的一种连接方式,图中各结构均正常,M和N为连接在神经元表面上的电流计;图乙为某一神经元膜电位的变化曲线。请据图回答:
(1)若在图甲A处给予一个适宜的刺激,M、N的指针均发生偏转,而在B处给予一个适宜的刺激,M的指针未发生偏转,说明兴奋在神经元之间的传递是的____________ 。
(2)若在图甲A处给予一个适宜的刺激,M的指针发生偏转,而N的指针未发生偏转,推测可能的原因是______________ ;若N的指针偏转。则其偏转情况是________________ 。
(3)图乙为刺激A处记录的动作电位示意图,则a〜b段_______ 内流;b〜c段膜外电位比膜内_______ (填“高”或“低”)。
(4) A、B、C是图甲中的三个位点,要证明某药物只能阻断神经冲动在突触部位的传导,而不能阻断神经冲动在神经纤维上的传导,刺激点应在_________ 点,放药点应分别在____________ 点。
(1)若在图甲A处给予一个适宜的刺激,M、N的指针均发生偏转,而在B处给予一个适宜的刺激,M的指针未发生偏转,说明兴奋在神经元之间的传递是的
(2)若在图甲A处给予一个适宜的刺激,M的指针发生偏转,而N的指针未发生偏转,推测可能的原因是
(3)图乙为刺激A处记录的动作电位示意图,则a〜b段
(4) A、B、C是图甲中的三个位点,要证明某药物只能阻断神经冲动在突触部位的传导,而不能阻断神经冲动在神经纤维上的传导,刺激点应在
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【推荐3】神经元之间的信息传递过程如图所示。请回答问题:
(1)当兴奋传导到突触前膜时,引起突触前膜对Na+通透性增加,Na+内流,使兴奋部位膜内侧阳离子浓度高于膜外侧,表现为内正外负,与相邻部位产生_______ 。
(2)图中兴奋引发的突触传递过程①→④中,信号传递方式是_______ 。
(3)为证明细胞内Ca2+浓度可影响神经递质的释放量,有同学提出以下的实验思路:施加能使Ca2+通道关闭的阻断剂,然后刺激突触前神经细胞,检测神经递质的释放量。再在该实验体系中适度增加细胞外液中的Ca2+浓度,然后刺激突触前神经细胞,检测神经递质的释放量。该实验思路是否可行?说明理由_______ 。
(1)当兴奋传导到突触前膜时,引起突触前膜对Na+通透性增加,Na+内流,使兴奋部位膜内侧阳离子浓度高于膜外侧,表现为内正外负,与相邻部位产生
(2)图中兴奋引发的突触传递过程①→④中,信号传递方式是
(3)为证明细胞内Ca2+浓度可影响神经递质的释放量,有同学提出以下的实验思路:施加能使Ca2+通道关闭的阻断剂,然后刺激突触前神经细胞,检测神经递质的释放量。再在该实验体系中适度增加细胞外液中的Ca2+浓度,然后刺激突触前神经细胞,检测神经递质的释放量。该实验思路是否可行?说明理由
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【推荐1】不同神经元的突触小泡中神经递质的种类不同,作用于突触后膜产生的效应存在差异,如图表示胆碱、甘氨酸(Gly)、去甲肾上腺素(NE)的作用过程。请回答:
(1)图中能够体现出的内环境的构成部分是_________ ;图1中离子通道甲应是_____ (填“K+”或“Na+”)通道。
(2)图2中,当兴奋抵达时,贮存在突触小泡内的甘氨酸(Gly)释放出来,并与分布在__________ 上的Gly受体结合。当Gly与受体结合后,离子通道乙开启,使 __________ (填“阴”或“阳”)离子内流,导致A处的兴奋不能传至B处。释放到突触间隙的Gly可通过主动运输进入细胞再被利用,图中结构①表示__________ 。
(3)图3中,去甲肾上腺素(NE)作用于突触后膜受体引起突触后神经元的兴奋。当完成一次兴奋传递后, NE立即被分解。某种药物可以阻止NE的分解,这种药物的效应是__________ 。
(4)NE反过来作用于突触前膜受体,抑制前膜的递质释放。由此可知,图示神经元的突触传递存在着
__________ (填“正”或“负”)反馈调节机制,其意义是调节__________ 的效率。
(1)图中能够体现出的内环境的构成部分是
(2)图2中,当兴奋抵达时,贮存在突触小泡内的甘氨酸(Gly)释放出来,并与分布在
(3)图3中,去甲肾上腺素(NE)作用于突触后膜受体引起突触后神经元的兴奋。当完成一次兴奋传递后, NE立即被分解。某种药物可以阻止NE的分解,这种药物的效应是
(4)NE反过来作用于突触前膜受体,抑制前膜的递质释放。由此可知,图示神经元的突触传递存在着
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【推荐2】下图甲表示反射弧中三个神经元及其联系,其中--——○——<表示从树突到胞体,再到轴突及末梢(即一个完整的神经元模式);图乙表示突触的亚显微结构模式图。联系图解回答下列问题:
(1)图甲中,若⑤代表________ ,其定义是__________________ 。
(2)乙图中二氧化碳浓度最高处在[ ]_____ 中,该结构的作用是为神经兴奋的传导提供____________ 。
(3)机体要维持内环境稳态与外界环境相适应,都离不开生命活动的调节,目前普遍认为_________ 是机体维持稳态的主要机制。
(4)德国科学家Mellor的学生用蛙的坐骨神经—腓肠肌标本做了一个非常简单的实验(如图),从而测量出坐骨神经冲动的传导速度。 从神经元的结构角度来看,坐骨神经属于反射弧的________ 部分。
(5)刺激强度与兴奋强度有何关系,现有两种假设:
假设1:刺激与兴奋是同时效应,在一定范围内随刺激强度的增强兴奋也随之增强,超出该范围,兴奋强度不再随刺激强度的增强而增强。
假设2:只有当刺激电流达到一定值时,神经元才开始兴奋,并且兴奋强度不随刺激强度的增强而增强。
①请在上面坐标图中画出上述两种假设相对应的实验结果。__________________
②科学家进行了实验:将刺激强度逐渐增加(S1~S8),测得一个神经细胞膜电位的变化规律(如图),结合实验结果分析上述两种假设哪一种正确?________ 。
(1)图甲中,若⑤代表
(2)乙图中二氧化碳浓度最高处在[ ]
(3)机体要维持内环境稳态与外界环境相适应,都离不开生命活动的调节,目前普遍认为
(4)德国科学家Mellor的学生用蛙的坐骨神经—腓肠肌标本做了一个非常简单的实验(如图),从而测量出坐骨神经冲动的传导速度。 从神经元的结构角度来看,坐骨神经属于反射弧的
(5)刺激强度与兴奋强度有何关系,现有两种假设:
假设1:刺激与兴奋是同时效应,在一定范围内随刺激强度的增强兴奋也随之增强,超出该范围,兴奋强度不再随刺激强度的增强而增强。
假设2:只有当刺激电流达到一定值时,神经元才开始兴奋,并且兴奋强度不随刺激强度的增强而增强。
①请在上面坐标图中画出上述两种假设相对应的实验结果。
②科学家进行了实验:将刺激强度逐渐增加(S1~S8),测得一个神经细胞膜电位的变化规律(如图),结合实验结果分析上述两种假设哪一种正确?
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【推荐3】下图为人体受到某种刺激时兴奋在反射弧中的传导和传递过程模式图,请据图回答下列问题:
(1)图甲中的感受器受到一定强度的刺激后,A和B两个电流表中指针偏转次数分别是____ 、____ 。
(2)图乙中,在静息状态下,Na+由神经元排出的方式为____ 。
(3)图丙为____ 结构模式图,在图中结构⑥处发生的信号转换是____ 。
(4)若神经递质M和N可分别打开突触后膜的Na+通道和Cl-通道,其中可使突触后膜的膜内呈正电位变化的是的____ (填“M”或“N”),另一种神经递质可使膜内外的电位差____ (填“变大”或“变小”)。
(5)已知某种药物能阻断突触传递兴奋,但对神经递质的合成、释放和降解或再摄取等都无影响,其作用类似于丙图中的_____ 填序号),原因是____ 。若丙图中释放的③作用是促进Cl-进入细胞,则会引起下一个神经细胞产生____ 。
(1)图甲中的感受器受到一定强度的刺激后,A和B两个电流表中指针偏转次数分别是
(2)图乙中,在静息状态下,Na+由神经元排出的方式为
(3)图丙为
(4)若神经递质M和N可分别打开突触后膜的Na+通道和Cl-通道,其中可使突触后膜的膜内呈正电位变化的是的
(5)已知某种药物能阻断突触传递兴奋,但对神经递质的合成、释放和降解或再摄取等都无影响,其作用类似于丙图中的
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