Question

2．甘蔗发霉时滋生的节菱孢霉菌能产生三硝基丙酸（3-NP），引起神经细胞中毒或凋亡．图甲表示突触结构，③表示兴奋性神经递质．图乙表示注射生理盐水配制的1ml3-NP（300μmol/L）后，小鼠纹状体细胞合成的与凋亡蛋白相关的mRNA（P53）的总含量．请回答：

（1）图甲中③的释放与高尔基体、线粒体（细胞器）有关，在神经细胞凋亡过程中直接起作用的细胞器是溶酶体，④的功能是识别特异性神经递质并与之结合．
（2）胆碱酯酶能够分解兴奋性神经递质，而3-NP能抑制胆碱酯酶的合成，则图甲中物质③的含量会升高，将导致下一个神经元持续性兴奋．
（3）图乙同期对照组中应加入等量生理盐水．据图乙推测小鼠纹状体细胞凋亡数目可能在6～12时段内增加的最多，原因是3-NP在该时段内诱导凋亡基因表达（或答“转录量”，或答“凋亡蛋白相关的mRNA（P53）”）加速最快，神经细胞凋亡加速．

Answer 1

分析 分析图甲：①是线粒体，②是突触小泡，③是神经递质，④是突触后膜上的受体；
分析图乙：注射生理盐水配制的1ml3-NP后，随时间延长，小鼠纹状体细胞合成的与凋亡蛋白相关的mRNA（P53）的总含量增加．

解答 解：（1）③是神经递质，存在于突触小泡中，而突触小泡是由高尔基体出芽形成的，另外神经递质的释放方式为胞吐，需要线粒体提供能量；溶酶体中有多种水解酶，能分解凋亡的细胞；突触后膜上的受体能特异性识别神经递质并与神经递质结合．
（2）由题意知，3-NP能抑制胆碱酯酶的合成，因此神经递质作用于突触后膜后，不能被分解，而是持续作用于突触后膜，使突触后膜所在神经元持续兴奋．
（3）分析题干可知，该实验注射生理盐水配制的1ml3-NP，因此对照组应注射等量的生理盐水；图乙中，6-12h之间的数据相差较大，说明小鼠纹状体细胞凋亡数目可能在6～12时段内增加的最多，在该段时间内，注射3-NP小鼠纹状体细胞合成的与凋亡蛋白相关的mRNA增加，这说明3-NP通过诱导凋亡基因转录过程速度加快，进而加速细胞凋亡过程．
故答案为：
（1）高尔基体、线粒体、溶酶体      识别特异性神经递质并与之结合
（2）升高    持续性兴奋
（3）等量生理盐水     6～12     3-NP在该时段内诱导凋亡基因表达（或答“转录量”，或答“凋亡蛋白相关的mRNA（P53）”）加速最快，神经细胞凋亡加速

点评 本题的知识点是突触的结构，兴奋在神经元之间传递的过程，基因的转录和翻译过程，考查学生获取信息的能力和利用信息解决问题的能力．