组卷网 > 高中生物综合库 > 稳态与调节 > 神经调节 > 神经冲动的产生和传导 > 兴奋在神经元之间的传递
题型:非选择题-实验题 难度:0.65 引用次数:182 题号:22886977
研究发现,人体睡眠时大脑会释放促睡眠因子(PGD2)。长期睡眠不足会导致PGD2在脑毛细血管中大量积累,进而引起肾上腺过度分泌糖皮质激素,相关机制如图1所示。VLPO是一种抑制性神经元,可诱发睡眠;I表示巨噬细胞;IL-6、IFNA分别是促进炎症反应、抗病毒的细胞因子。回答下列问题。

(1)下丘脑通过垂体调节肾上腺分泌糖皮质激素,其调节方式为__________。神经元VLPO通过释放抑制性神经递质抑制下一个神经元的活动,则此时后者的质膜两侧电位为__________
(2)在机体正常免疫过程中,巨噬细胞参与__________免疫。巨噬细胞可以释放IL-6,据图1分析,长期睡眠不足的人更容易患病毒性感冒的可能原因是__________
(3)为进一步探究睡眠与IL-6含量的关系,研究人员分别检测身体状况良好的志愿者在正常睡眠(睡眠时间为23:00~6:00)与睡眠剥夺(睡眠时间为3:00~6:00)两种情况下,体内IL-6的含量变化如图2所示。

根据图2结果推断:长期睡眠剥夺者脑中__________,使免疫系统过度激活,诱发炎症风暴,损伤组织器官,造成多器官功能障碍,这种免疫失调引起的疾病属于__________

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【推荐1】学习下面的材料,回答问题:1896年,C.S。Sherrington把神经元与神经元之间的机能接点命名为突触。在20世纪30年代,对于突触之间是电学传递还是化学传递曾发生过争论。Otto Loewi等科学家用实验证明突触之间存在化学传递。Furshpan和Potter在1959年首先指出在螯虾的可兴奋细胞之间有电学传递。使用细胞内微电极技术记录鳌虾腹神经节内神经纤维的膜电位(如图1),他们发现了神经元之间介导动物逃避反射的电突触。

电突触普遍存在于无脊椎动物的神经系统中,在动物的逃避反射中发挥重要作用。在哺乳动物的神经系统和视网膜中,电突触主要分布于需要高度同步化的神经元群内的细胞之间。形成电突触的两个相邻细胞间的距离特别小,两侧的神经元膜上都存在一些贯穿质膜的蛋白,称为连接子。突触前膜和后膜上的连接子相对形成缝隙连接(如图2)。连接子中间形成一个通道,允许小的水溶性分子通过。通过连接子,许多带电离子可以从一个细胞直接流入另一个细胞,形成局部电流和突触后电位。在化学性突触,从冲动到达突触前膜至突触后细胞出现电位变化,有接近1ms的延迟(即突触延迟)。电突触没有延迟,电流瞬间从一个细胞传递到下一个细胞。在大多数情况下,电突触的传递是双向的。

(1)当神经末梢有神经冲动传来时,由_________释放神经递质(如乙酰胆碱等),经扩散通过突触间隙,然后与突触后膜上的_________结合,从而在化学突触间传递信息。
(2)填表比较电突触与化学突触传递兴奋的差异。

化学突触

电突触

突触结构

突触前膜与突触后膜之间由突触间隙分隔开

传递方向

______________;②______________
(3)在图1所示实验中,刺激突触前神经元后,发现______________,研究者据此提出“在螯虾的可兴奋细胞之间有电学传递”的假设。
(4)十九世纪时,有些学者认为,神经元是独立的单元;另一些学者认为,神经元由原生质桥相连形成一个整体。请结合文中信息,对这两种观点进行评价:_________________
2023-11-16更新 | 53次组卷
非选择题-解答题 | 适中 (0.65)
【推荐2】学习以下材料,回答问题(1)~(4)。
去甲肾上腺素荧光分子探针
去甲肾上腺素(Norepinephrine, NE)是一种重要的神经递质,可参与大脑中感官信息处理、注意力调节等活动。NE传递受损与各种精神疾病和神经退行性疾病密切相关,包括焦虑、抑郁、注意力缺陷和帕金森病。目前,微透析和电化学技术只可检测细胞外液中的NE水平,难以与其他神经递质进行区分。而且采样程序复杂也限制了体内准确测量NE动态变化的能力。
为解决以上技术难题,我国科研人员开发并优化了一类NE受体荧光探针,命名为GNE(如图1)。科研人员通过对NE受体特定部位的基因进行改造并使其表达,使NE受体的胞内特定位置嵌入对结构变化敏感的荧光蛋白。利用GNE可以高特异性、高灵敏性地记录NE动态变化且不诱导原有下游信号的改变。比如该探针仅能与NE特异性结合,连NE甲基化后的肾上腺素都不能识别。
如何在体内检测NE的动态变化?研究团队以斑马鱼为材料,获得转入GNE基因的斑马鱼,并通过组织特异性启动子让GNE在神经元中表达。当用特定的视觉刺激引发斑马鱼释放NE时,GNE会发出大量荧光信号;当加入NE受体抑制剂YO时,荧光信号无显著变化。这一结果可证明GNE在体内检测NE释放信号的有效性。
在小鼠的大脑中也成功记录到光刺激引起的NE水平动态变化。科研人员对小鼠进行强迫游泳和悬尾应激实验,发现下丘脑中GNE的荧光强度均显著增加;而在社交或饮食行为实验中,未发现荧光信号的改变,证明小鼠下丘脑NE的释放主要发生在应激条件下。以上实验说明GNE能够提供快速、精准的细胞类型特异性检测和体内NE浓度动态监测。

(1)中枢神经细胞以_____的形式释放的NE,会与_____的受体结合,传递信息。
(2)①NE受体是一种跨膜蛋白,需改造后才能获得NE荧光分子探针。由文章可知,荧光蛋白基因应插入图2中的_____位置(选择序号填入)。     
②据图1推测NE荧光分子探针的工作原理是____________________
(3)若想证明GNE分子探针具有NE特异性,以斑马鱼为实验材料,请在下表中完善相关实验内容。其中,GNE-M是突变的GNE,不能与NE结合。
表中①、②、③分别应选择_____________________(填字母标号)。
a. NE            b. NE受体          c. NE受体抑制剂             d.肾上腺素受体抑制剂   e. 荧光信号强度无变化       f. 荧光信号强度与刺激同步   g. 荧光信号强度增加,但不与刺激同步
实验分组探针种类添加物刺激结果
1GNE给与相同的视觉刺激荧光信号强度与刺激同步
2GNE      荧光信号强度无变化
3GNE-M      
4GNE      荧光信号强度与刺激同步

(4)请说出该技术在治疗精神疾病和神经退行性疾病方面的优势___________________
2022-04-03更新 | 412次组卷
非选择题-解答题 | 适中 (0.65)
【推荐3】第14届亚运会在中国杭州举行,中国举重队斩获14枚金牌。举重运动员举起杠铃的基本过程:肌肉被杠铃牵拉引起肌梭兴奋,通过α神经纤维和γ神经纤维导致梭外、梭内肌纤维收缩。α神经元兴奋使梭外肌纤维收缩以对抗牵张,γ神经元兴奋引起梭内肌纤维收缩以维持肌梭兴奋的传入,保证牵张反射的强度,从而举起杠铃。下图是表示该反射通路的简图,请据图回答问题(图中突触释放的神经递质均为兴奋性递质)
   
(1)从反射弧结构组成的角度分析,肌梭是____
(2)大脑皮层产生冲动引起γ神经元兴奋,最终会使骨骼肌收缩的力量增强,推断A神经元释放的是______递质(填“兴奋性”或“抑制性”)。
(3)科研小组的同学为了探究刺激强度与兴奋强度的关系展开实验研究,两个实验小组分别提出了两种假设并分别根据假设预期了实验结果,如下图所示。

   
预期结果1的假设是_______
预期结果2的假设是_______
2023-10-26更新 | 299次组卷
共计 平均难度:一般