Question

【題目】肉毒堿是一種氨基酸衍生物，能抑制興奮在神經(jīng)—肌肉接頭（類似突觸結(jié)構(gòu)）處的傳遞，使肌肉松弛。某小組為了探究肉毒堿抑制神經(jīng)—肌肉接頭處興奮傳遞的作用機制，進(jìn)行了如下實驗：

步驟1：分離家兔脛骨前肌及其相連的神經(jīng)（神經(jīng)—肌肉接頭處通過乙酰膽堿傳遞興奮），在脛骨前肌處安裝儀器以記錄肌肉張力，給予神經(jīng)以適宜電刺激并記錄肌肉的收縮曲線。

步驟2：在神經(jīng)—肌肉接頭處注射適量的肉毒堿溶液，再給予神經(jīng)以相同電刺激，記錄肌肉收縮曲線的變化情況。

步驟3：停止電刺激并注射適量的乙酰膽堿酯酶（可以分解乙酰膽堿）抑制劑，再給予神經(jīng)以相同電刺激，記錄肌肉收縮曲線的變化情況。

請回答下列問題：

（1）步驟1中，給予適宜電刺激后，神經(jīng)—肌肉接頭處的乙酰膽堿與突觸后膜的受體結(jié)合，能使突觸后膜形成動作電位，其機理是______________________。這一刺激最終引起的肌肉收縮___________（填“屬于”或“不屬于”）反射。

（2）與步驟1中的肌肉收縮曲線相比，步驟2中的肌肉收縮曲線的幅度變___________（填“大”“小”）。

（3）該小組提出了肉毒堿抑制神經(jīng)—肌肉接頭處興奮傳遞的兩種作用機制：機制I為肉毒堿作用于突觸前膜，抑制了乙酰膽堿的釋放；機制Ⅱ為肉毒堿作用于突觸后膜，阻止了乙酰膽堿與受體的結(jié)合。若肉毒堿的作用機制為機制I，則肉毒堿會使神經(jīng)—肌肉接頭處突觸間隙的乙酰膽堿的量___________（填“增加”“減少”或“不變”），而乙酰膽堿酯酶抑制劑會抑制乙酰膽堿的___________（填“合成”或“分解”），使神經(jīng)—肌肉接頭處突觸間隙中的乙酰膽堿的量___________（填“增加”“減少”或“不變”），故步驟3的肌肉收縮曲線會___________；若肉毒堿的作用機制為機制Ⅱ，則神經(jīng)—肌肉接頭處突觸間隙中的乙酰膽堿的量對突觸后膜電位的影響___________，故步驟3的肌肉收縮曲線___________。該小組中有人建議將步驟3中的操作進(jìn)行更改，可以更好地探究肉毒堿的作用機制，他的建議是_________________________________。

Answer 1

【答案】乙酰膽堿與突觸后膜的受體結(jié)合后，導(dǎo)致突觸后膜的Na+通道開放，Na+大量內(nèi)流，使膜電位由外正內(nèi)負(fù)變?yōu)橥庳?fù)內(nèi)正 不屬于 小 減少 分解 增加 恢復(fù)正常（或幅度變大） 不大（或幾乎沒有） 不能恢復(fù)正常（或幅度不變） 將步驟3中注射的乙酰膽堿酯酶抑制劑換成乙酰膽堿

【解析】

神經(jīng)—肌肉接頭的結(jié)構(gòu)相當(dāng)于突觸結(jié)構(gòu)，神經(jīng)遞質(zhì)同樣經(jīng)突觸前膜以胞吐的方式釋放，作用于神經(jīng)肌肉接頭的肌細(xì)胞膜，并引起肌細(xì)胞興奮或抑制。

（1）乙酰膽堿是興奮性神經(jīng)遞質(zhì)，與突觸后膜的受體結(jié)合后，會導(dǎo)致突觸后膜的Na+通道開放，Na+大量內(nèi)流，使膜電位由外正內(nèi)負(fù)變?yōu)橥庳?fù)內(nèi)正，從而形成動作電位。步驟1中給予的電刺激引起的興奮未經(jīng)過完整的反射弧，所以引起的肌肉收縮不屬于反射活動。

（2）步驟2中在神經(jīng)—肌肉接頭處注射了肉毒堿溶液，肉毒堿能抑制興奮在神經(jīng)—肌肉接頭處的傳遞，故與步驟1中的肌肉收縮曲線相比，步驟2中的肌肉收縮曲線的幅度變小。

（3）若肉毒堿作用于突觸前膜，抑制了乙酰膽堿的釋放，則會使神經(jīng)—肌肉接頭處突觸間隙中的乙酰膽堿的量降低，而步驟3中注射的乙酰膽堿酯酶抑制劑會抑制乙酰膽堿的分解，使神經(jīng)—肌肉接頭處突觸間隙中的乙酰膽堿的量升高，從而導(dǎo)致肌肉收縮曲線恢復(fù)正常（或幅度變大）；若肉毒堿作用于突觸后膜，阻止了乙酰膽堿與受體的結(jié)合，則神經(jīng)—肌肉接頭處突觸間隙中的乙酰膽堿的量對突觸后膜電位的影響不大，故步驟3的肌肉收縮曲線不能恢復(fù)正常（或幅度不變）。根據(jù)該小組提出的肉毒堿的兩種作用機制可知，將步驟3中注射的乙酰膽堿酯酶抑制劑換成乙酰膽堿，可以更好地探究肉毒堿的作用機制屬于哪一種。