Question

【題目】學(xué)習(xí)、記憶是高等動物適應(yīng)環(huán)境、使個體得到發(fā)展的重要功能。通過電刺激實驗，發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)、記憶功能與高等動物的海馬腦區(qū)（H區(qū)）密切相關(guān)。

（1）在小鼠H區(qū)的傳入纖維上施加單次強刺激， 傳入纖維末梢釋放神經(jīng)遞質(zhì)，此時突觸前膜出現(xiàn)的信號變化為____________。

（2）如果在H區(qū)的傳入纖維上施加100次/秒、持續(xù)1秒的強刺激（HFS），在刺激后幾小時之內(nèi)，只要再施加單次強刺激，突觸后膜的電位變化都會比未受過HFS處理時高2—3倍，研究者認為是HFS使H區(qū)神經(jīng)細胞產(chǎn)生了“記憶”，下圖為這一現(xiàn)象可能的機制。

①如圖所示，突觸后膜上的N受體被激活后，Ca2+會以________方式進入胞內(nèi)，Ca2+與_______共同作用，使C酶的________發(fā)生改變，C酶被激活。

②如果對小鼠H區(qū)傳入纖維施以HFS，休息30分鐘后，可檢測到H區(qū)神經(jīng)細胞的A受體總量無明顯變化，而細胞膜上的A受體數(shù)量明顯增加。據(jù)圖可知，細胞膜上增加的A受體可能直接來自____________形成的具膜小泡，該過程需要依靠細胞膜的____________來實現(xiàn)。

③圖中A受體胞內(nèi)肽段（T）被C酶磷酸化后，A受體活性增強。據(jù)圖可知，C酶被激活后一方面可以增強

____________（填圖中序號）過程以增加_____________________________，另一方面通過消耗ATP的過程________（填圖中序號）使A受體胞內(nèi)肽段（T）的磷酸化，A受體活性增強。這樣就使突觸后膜對________的通透性顯著增加，突觸后膜的膜電位變化明顯增強。

（3）圖中內(nèi)容從____________水平揭示了學(xué)習(xí)、記憶的一種可能機制，為后續(xù)研究提供了理論基礎(chǔ)。

Answer 1

【答案】 電信號→化學(xué)信號 易化擴散/協(xié)助擴散 鈣調(diào)蛋白 空間結(jié)構(gòu) 高爾基體 流動性 Ⅱ 細胞膜上A受體的數(shù)量 I Na+ 細胞和分子

【解析】【試題分析】

本題考查興奮在神經(jīng)元之間的傳遞的相關(guān)知識。題目新穎，需要考生從題目材料中獲取相關(guān)信息，再結(jié)合所學(xué)知識和題目內(nèi)容進行綜合分析作答。

（1）在小鼠H區(qū)的傳入纖維上施加單次強刺激， 傳入纖維末梢釋放神經(jīng)遞質(zhì)，此時突觸前膜出現(xiàn)的信號變化為電信號→化學(xué)信號。

（2）①分析圖示可知，突觸后膜上的N受體被激活后，Ca2+會通過離子通道以協(xié)助擴散的方式進入細胞內(nèi)，進而與鈣調(diào)蛋白共同作用，使C酶的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，C酶被激活。

②對小鼠H區(qū)傳入纖維施以HFS，休息30分鐘后， H區(qū)神經(jīng)細胞的A受體總量無明顯變化，但細胞膜上的A受體數(shù)量明顯增加，說明發(fā)生了圖中的Ⅱ過程，即胞內(nèi)的A受體轉(zhuǎn)移到了細胞膜上。據(jù)圖可知，細胞膜上增加的A受體可能直接來自高爾基體形成的具膜小泡，該過程需要依靠細胞膜的流動性來實現(xiàn)。

③據(jù)圖可知，C酶被激活后一方面可以增強Ⅱ過程（胞內(nèi)的A受體轉(zhuǎn)移到了細胞膜上）以增加細胞膜上A受體的數(shù)量；另一方面通過消耗ATP的過程Ⅰ使A受體胞內(nèi)肽段（T）磷酸化，A受體活性增強。這樣就使突觸后膜對Na+的通透性顯著增加，突觸后膜的膜電位變化明顯增強。

（3）圖中內(nèi)容從細胞水平（神經(jīng)細胞）和分子水平（蛋白質(zhì)分子）揭示了學(xué)習(xí)、記憶的一種可能機制，為后續(xù)研究提供了理論基礎(chǔ)。