突触是神经元之间信息传递的结构基础，最近，科研人员发现了突触信号传递的新方式。

1. 突触是神经元之间信息传递的结构基础，最近，科研人员发现了突触信号传递的新方式。

(1) 已有研究发现钙离子(Ca²⁺)对突触信号传递具有重要作用，图1为Ca²⁺依赖的神经递质释放过程。神经冲动传至轴突末梢时，突触小体膜两侧电位的变化是，触发 Ca²⁺以的方式通过Ca²⁺通道内流，使突触小泡与突触前膜融合，促进神经递质释放，进而引发突触后膜电位变化。

(2) 科研人员发现在无 Ca²⁺条件下，对大鼠的初级感觉神经元(DRG)给予电刺激，其突触后神经元(DH)也可检测到膜电位变化，进而对这种非Ca²⁺依赖的信号传递方式进行了系列研究。

①研究发现DRG 细胞膜上存在受电压调控的 N通道。将大鼠DRG 细胞与 DH细胞混合培养，在无Ca²⁺条件下，向体系中加入N通道的，对DRG施加电刺激后，未检测到突触后膜电位变化，说明N通道参与了非Ca²⁺依赖的突触信号传递。

②为研究N通道与膜融合相关蛋白S的关系，科研人员将固定有N通道抗体的磁珠，加入到小鼠DRG 细胞裂解液中充分孵育，离心收集磁珠，弃去上清，分离磁珠上的蛋白。对照组磁珠上固定了无关抗体。电泳后进行抗原-抗体杂交检测，结果如图2所示。说明。

③为证明在非 Ca²⁺依赖的方式中，介导突触传递兴奋信号的神经递质是谷氨酸，以无Ca²⁺条件下混合培养的DRG 和DH细胞为实验材料，加入谷氨酸受体阻断剂，孵育一段时间后对 DRG施加电刺激，检测突触前膜神经递质的释放量。请完善该实验方案：。

(3) 生理条件(2.5mM Ca²⁺ )下检测到的突触后膜电位是 Ca²⁺依赖与非 Ca²⁺依赖方式引发的突触后膜电位叠加，非 Ca²⁺依赖的方式中突触小泡循环速度更快。科研人员分别在有Ca²⁺及无Ca²⁺条件下混合培养DRG 和DH细胞，模仿连续疼痛刺激(箭头所示)，检测突触后膜电位，结果如图3。下列相关叙述正确的包括(选填下列字母)。

a. 生理条件下连续疼痛刺激，突触信号传递以非Ca²⁺依赖的方式为主

b. 突触以非 Ca²⁺依赖的方式持续传递疼痛信号，不利于动物的生存

c. 突触以非Ca²⁺依赖的方式传递兴奋信号快速高效

d. 信号传递结束后，神经递质会进入突触后神经元内被降解或回收

【考点】

神经冲动的产生和传导;

【答案】

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综合题困难

1. 膝跳反射是医生检查某些脊髓疾病的常见手段。部分运动神经元疾病的患者可能会出现膝跳反射加强的现象。下图为膝跳反射模式图（“+”表示兴奋性突触，“-”表示抑制性突触），踢小腿时，伸肌收缩的同时屈肌舒张，回答下列问题：

(1) 如果刺激髌骨下韧带，动作为踢小腿，该过程中突触后膜电位转变为“内正外负”的突触有（填字母），屈肌舒张的原因是。

(2) 兴奋传至突触b时，突触前膜兴奋，释放乙酰胆碱，乙酰胆碱扩散到突触后膜与受体结合，突触后膜上的信号变化是。研究发现，肌细胞外Ca²⁺会竞争性抑制Na⁺内流，从而影响伸肌细胞的兴奋性。据此分析，血钙过低会引起突触后膜的动作电位（填“增大”“不变”或“减小”），常常引发（填“肌肉抽搐”或“肌肉不能收缩”）。

(3) 运动员在短跑比赛中出现心跳加快、血管收缩，是由于活动占优势。躯体运动受低级中枢和高级中枢的共同调控，连接低级中枢与高级中枢的主要通路是，高级中枢发出指令对低级中枢进行调控，这是神经系统的调节，这种调节使运动变得更加有条不紊和精准。

综合题普通

2. 辣椒素与人体感觉神经元上的受体TRPV1（可被辣椒素或43 ℃以上的温度活化的离子通道蛋白）结合后，能引起Ca²⁺等阳离子顺浓度梯度内流而产生兴奋，进而引起机体产生痛觉，TRPV1的发现对糖尿病、癌症等长期疼痛疾病的治疗具有重要意义。下图为该受体的功能示意图，回答下列问题。

(1) 构成细胞膜的膜蛋白种类繁多，功能多样。结合所给信息，推测TRPV1的主要功能为。

(2) 食用辣椒时，辣椒素与感觉神经元上的TRPV1结合后可促进阳离子的内流，将外界刺激转变成电信号。当一系列的兴奋传递到①处时，突触后膜上膜外电位的变化是，随后将兴奋进一步传导至使人产生痛觉。此时如果喝热饮可能会（填“加重”或“减轻”）疼痛。吃辣椒后，敏感者出现面红耳赤、大汗淋漓、心跳加快、呼吸急促等现象，这是（填“副交感神经”或“交感神经”）兴奋后调节的结果。

(3) 辣椒素激活TRPV1后引起兴奋的神经元释放大量神经肽，神经肽参与短暂烧灼样疼痛的形成，但辣椒素重复刺激神经元却可以阻断痛觉的形成，可作为一种镇痛剂。推测重复使用辣椒素作为镇痛约的原理可能有（答出两点）。

综合题普通

3. 正常情况下，轻微碰触产生的兴奋会使抑制性神经元释放GABA（一种神经递质），使痛觉神经元上的Cl^-通道开放，促进内流，此时无痛感产生。人患带状疱疹后，会影响Cl^-载体蛋白基因的表达，使痛觉神经元中Cl^-的含量急剧升高。回答下列问题：

(1) 神经元接受刺激后，GABA以的方式释放至突触间隙，该过程依赖于细胞膜的特点。当GABA与相应受体结合后，会在突触后膜进行（用文字和“→”表示）的信号转换。

(2) 患带状疱疹后，人痛觉神经元中Cl^-载体蛋白基因的表达会（填“增强”或“减弱”），此时人受到轻微碰触后就会引起痛感，推测原因最可能是。

(3) 现有一种药物，可作用于人的痛觉神经元，以缓解带状疱疹患者因碰触引起的痛感，推测该药物的作用机理可能是（答出1点）。

综合题普通