Question

【題目】學(xué)習(xí)、記憶是高等動物適應(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(xì)胞的A受體總量無明顯變化，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____________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）過程以增加_____________________________，另一方面通過消耗ATP的過程_______（填圖中序號）使A受體泡內(nèi)肽段（T）的磷酸化，A受體活性增強(qiáng)。這樣就是突觸后膜對______的通透性顯著增加，突觸后膜的膜電位變化明顯增強(qiáng)。

（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→化學(xué)信號 協(xié)助擴(kuò)散 鈣調(diào)蛋白 空間結(jié)構(gòu) 高爾基體 流動性 Ⅱ 細(xì)胞膜上A受體的數(shù)量 I Na+ 分子

【解析】試題分析：據(jù)圖分析，圖中傳入神經(jīng)末梢釋放了谷氨酸，屬于神經(jīng)遞質(zhì)，作用于N受體，導(dǎo)致鈣離子通過該受體蛋白進(jìn)入細(xì)胞，且沒有消耗能量，因此鈣離子進(jìn)入細(xì)胞的方式為協(xié)助擴(kuò)散。鈣離子進(jìn)入細(xì)胞后與鈣調(diào)蛋白共同作用，使得C酶被激活。

（1）突觸由突觸前膜、突觸間隙和突觸后膜組成，突觸前膜實(shí)現(xiàn)了電信號到化學(xué)信號的轉(zhuǎn)變，突觸后膜實(shí)現(xiàn)了化學(xué)信號到電信號的轉(zhuǎn)變。

（2）①根據(jù)以上分析已知，鈣離子通過協(xié)助擴(kuò)散的方式進(jìn)入細(xì)胞，然后與鈣調(diào)蛋白共同作用，使得C酶的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，C酶被激活。

②據(jù)圖分析，受體A來自于囊泡，該囊泡應(yīng)該來自于高爾基體，該過程體現(xiàn)了細(xì)胞膜的流動性。

③據(jù)圖可知，C酶被激活后有兩個(gè)去向，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Ⅰ過程使A受體泡內(nèi)肽段（T）的磷酸化，A受體活性增強(qiáng)，這樣就是突觸后膜對Na+的通透性顯著增加，突觸后膜的膜電位變化明顯增強(qiáng)。

（3）根據(jù)題意和圖示分析可知，圖中內(nèi)容從細(xì)胞和分子水平揭示學(xué)習(xí)、記憶的一種可能機(jī)制，為后續(xù)研究提供了理論基礎(chǔ)。