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乙酰胆碱的m样作用,钙离子在神经递质乙酰胆碱释放中的作用

其实乙酰胆碱的m样作用的问题并不复杂,但是又很多的朋友都不太了解钙离子在神经递质乙酰胆碱释放中的作用,因此呢,今天小编就来为大家分享乙酰胆碱的m样作用的一些知识,希望可以帮助到大家,下面我们一起来看看这个问题的分析吧!

在必修三通过神经系统的调节一节中,讲兴奋的传导产生原因,传导和传递只涉及到Na+、K+的流动,于是乎学生会觉得只有这两种离子在起作用,其实不然,Ca2+、Cl﹣在其中也起了不可忽略的作用,先将有关典型习题做以收集,以便大家对相应知识有所了解。

相关机理:神经元兴奋时,Ca2+通道开放,促使Ca2+内流,促使含有乙酰胆碱的突触小泡与突触前膜融合并释放到突触间隙,作用于突触后膜,使下一神经元兴奋,即膜上出现动作电位。

1.下图是由甲、乙、丙三个神经元(部分)构成的突触结构。神经元兴奋时,Ca2+通道开放,使Ca2+内流,由此触发突触小泡前移并释放神经递质。据图分析,下列叙述正确的是()

A.乙酰胆碱和5-羟色胺在突触后膜上的受体相同

B.若乙神经元兴奋,会引起丙神经元兴奋

C.若某种抗体与乙酰胆碱受体结合,不会影响甲神经元膜电位的变化

D.若甲神经元上的Ca2+通道被抑制,会引起乙神经元膜电位发生变化

解析乙酰胆碱和5-羟色胺都与突触后膜对应的特异性受体结合,A错误;乙神经元兴奋释放的是抑制性神经递质,故丙神经元不兴奋,B错误;若某种抗体与乙酰胆碱受体结合,只能影响突触后神经元的兴奋,不会影响甲神经元膜电位的变化,C正确;若甲神经元上的Ca2+通道被抑制,乙酰胆碱不能正常释放,不会引起乙神经元膜电位发生变化,D错误。

2.下图为突触结构和功能的模式图,下列有关叙述不恰当的是()

A.瞬间增大轴突末端细胞膜对Ca2+的通透性会加速神经递质的释放

B.过程①体现了细胞膜具有流动性

C.过程②表示神经递质进入突触后膜所在的神经元

D.过程③可避免突触后膜持续兴奋

解析瞬间增大细胞膜对Ca2+的通透性,会加速神经递质的释放,A正确;由于神经递质的释放方式是胞吐,故神经递质的释放体现了细胞膜的流动性,B正确;过程②只能说明神经递质能促进钠离子进入突触后膜,神经递质并没有进入突触后膜所在的神经元,C错误;过程③表示神经递质重吸收进入突触前膜所在的神经元,可避免突触后膜持续兴奋,D正确。

3.(2016·浙江丽水一模)已知Ca2+可以促进突触小泡和突触前膜融合,释放神经递质。如图为神经—肌肉接点模式图。下列叙述正确的是()

A.组织液Ca2+浓度下降将引起乙酰胆碱合成量减少

B.瞬间增大Ca2+通透性可使肌细胞持续兴奋

C.乙酰胆碱经通道蛋白进入肌细胞形成一个小电位

D.肌膜处发生的信号变化是:化学信号→电信号

【解析】结合题干信息:“Ca2+可以促进突触小泡和突触前膜融合,释放神经递质”,Ca2+浓度与神经递质的合成无关,A错误;瞬间增大Ca2+通透性可导致突触前膜内负电荷消除,加快突触前膜内神经递质的释放,因而引起的效应是加速神经冲动的传递,B错误;乙酰胆碱是一种神经递质,它与突触后膜上的受体结合,引起后膜上的相关离子通道蛋白打开,从而使后膜产生一个小电位,C错误;肌膜处发生的信号变化过程是接受神经递质(化学信号)后产生兴奋(电信号)的过程,D正确。

4.(2017北京卷,29)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(H区)密切相关。

(1)在小鼠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。

(2)如果在H区的传入纤维上施加100次/秒、持续1秒的强刺激(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HFS处理时高2~3倍,研究者认为是HFS使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N受体被激活后,Ca2+会以_________________方式进入胞内,Ca2+与_______________共同作用,使C酶的_______________发生改变,C酶被激活。

(3)为验证图中所示机制,研究者开展了大量工作,如:

①对小鼠H区传入纤维施以HFS,休息30分钟后,检测到H区神经细胞的A受体总量无明显变化,而细胞膜上的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A受体胞内肽段(T)被C酶磷酸化后,A受体活性增强,为证实A受体的磷酸化位点位于T上,需将一种短肽导入H区神经细胞内,以干扰C酶对T的磷酸化,其中,实验组和对照组所用短肽分别应与T的氨基酸_______________

A.数目不同序列不同B.数目相同序列相反C.数目相同序列相同

③为验证T的磷酸化能增强神经细胞对刺激的“记忆”这一假设,将T的磷酸化位点发生突变的一组小鼠,用HFS处理H区传入纤维,30分钟后检测H区神经细胞突触后膜A受体能否磷酸化,请评价该实验方案并加以完善_______________。

(4)图中内容从____________水平揭示了学习、记忆的一种可能机制,为后续研究提供了理论基础。

(2)易化扩散/协助扩散钙调蛋白空间结构

③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

【解析】(1)在小鼠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。

(2)从图中可以看出,Ca2+通过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ATP,属于协助扩散或易化扩散。Ca2+进入细胞后与钙调蛋白结合,激活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。

(3)①由图示信息,根据“细胞膜上的A受体数量明显增加”可推出有比较多的A受体胞内肽段转变成了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T上,导入实验组的短肽含有磷酸化位点,导入对照组的短肽不含有磷酸化位点,则实验组所用短肽应与T的氨基酸数目相同序列相同,对照组所用短肽应与T的氨基酸数目相同序列相反。③为了验证T的磷酸化能增强神经细胞对刺激的“记忆”这一假设,将T的磷酸化位点发生突变的一组小鼠,用HFS处理H区传入纤维,30分钟后检测H区神经细胞突触后膜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A受体是否磷酸化不易检测,应补充施加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。

(4)图中所研究的机制涉及受体(糖蛋白)、酶及物质的运输,所以是在分子和细胞水平上揭示学习和记忆的一种可能机制。

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