Question

【題目】學(xué)習(xí)、記憶是高等動(dòng)物適應(yīng)環(huán)境、使個(gè)體得到發(fā)展的重要功能。通過電刺激實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)、記憶功能與高等動(dòng)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(qiáng)刺激，傳入纖維末梢釋放神經(jīng)遞質(zhì)，此時(shí)突觸前膜出現(xiàn)的信號(hào)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(qiáng)刺激(HFS)，在刺激后幾小時(shí)之內(nèi)，只要再施加單次強(qiáng)刺激，突觸后膜的電位變化都會(huì)比未受過HFS處理時(shí)高2—3倍，研究者認(rèn)為是HFS使H區(qū)神經(jīng)細(xì)胞產(chǎn)生了“記憶”，下圖為這一現(xiàn)象可能的機(jī)制。

①如圖所示，突觸后膜上的N受體被激活后，Ca2+會(huì)以_____方式進(jìn)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(duì)小鼠H區(qū)傳入纖維施以HFS，休息30分鐘后，可檢測(cè)到H區(qū)神經(jīng)細(xì)胞的A受體總量無(wú)明顯變化，而細(xì)胞膜上的A受體數(shù)量明顯增加。據(jù)圖可知，細(xì)胞膜上增加的A受體可能直接來自_____（細(xì)胞器）形成的具膜小泡，該過程需要依靠細(xì)胞膜的_____來實(shí)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(qiáng)。據(jù)圖可知，C酶被激活后一方面可以增強(qiáng)_____(填圖中序號(hào))過程以增加_________，另一方面通過消耗ATP的過程_________(填圖中序號(hào)) 使A受體泡內(nèi)肽段(T)的磷酸化，A受體活性增強(qiáng)。這樣就使突觸后膜對(duì)_____的通透性顯著增加，突觸后膜的膜電位變化明顯______。

(3)圖中內(nèi)容從細(xì)胞和_____水平揭示了學(xué)習(xí)、記憶的一種可能機(jī)制。

Answer 1

【答案】電信號(hào)→化學(xué)信號(hào) 協(xié)助擴(kuò)散 鈣調(diào)蛋白 空間結(jié)構(gòu) 高爾基體 流動(dòng)性 Ⅱ 細(xì)胞膜上A受體的數(shù)量 Ⅰ Na+ 增強(qiáng) 分子

【解析】

學(xué)習(xí)和記憶是腦的高級(jí)功能之一。學(xué)習(xí)和記憶相互聯(lián)系，不可分割。

（1）學(xué)習(xí)是神經(jīng)系統(tǒng)不斷地接受刺激，獲得新的行為、習(xí)慣和積累經(jīng)驗(yàn)的過程。

（2）記憶則是將獲得的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行貯存和再現(xiàn)。

（1）分析題干示意圖，傳入纖維末梢釋放的神經(jīng)遞質(zhì)為谷氨酸，作用于突觸后膜的相關(guān)受體，突觸前膜出現(xiàn)的信號(hào)變化為電信號(hào)→化學(xué)信號(hào)。

（2）①分析圖解可知看出，突觸后膜外的Ca2+濃度高，膜內(nèi)Ca2+的濃度低，并且其運(yùn)輸需要借助于細(xì)胞膜上的N受體，因此運(yùn)輸方式屬于易化擴(kuò)散或協(xié)助擴(kuò)散。圖中顯示，Ca2+進(jìn)入細(xì)胞后與鈣調(diào)蛋白共同作用，使C酶的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變（球形變成多邊形），C酶被激活。

②據(jù)圖可知，細(xì)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(xì)胞膜的_流動(dòng)性來實(shí)現(xiàn)。

③據(jù)圖可知，C酶被激活后一方面可以增強(qiáng)Ⅱ過程以增加細(xì)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受體泡內(nèi)肽段(T)的磷酸化，A受體活性增強(qiáng)。這樣就使突觸后膜對(duì)Na+的通透性顯著增加，突觸后膜的膜電位變化明顯增強(qiáng)。

（3）據(jù)圖分析可知，圖中內(nèi)容從細(xì)胞和分子水平揭示了學(xué)習(xí)、記憶的一種可能機(jī)制。