Question

【题目】科学家发现，单独培养的大鼠神经元能形成自突触（见图1）。电极刺激这些形成了自突触的神经元细胞体引起的电位变化结果如图2。一部分神经元电位变化为曲线①，其余神经元电位变化为曲线②。用谷氨酸受体抑制剂处理上述所有神经元后，再进行相同刺激，测定结果为曲线③。

（1）胞体受刺激后，电位变化出现第一个峰值的原因是：Na+内流使兴奋部位发生________过程，达到阈值后形成_________。然后,它以局部电流形式传导至轴突侧支的突触小体，导致突触小泡通过_________方式将神经递质释放至突触间隙，后与突触后膜上的特异性受体结合，从而产生第二个峰值。

（2）谷氨酸也是一种神经递质，发生曲线②变化的神经细胞膜上______（填“有”或“无”）谷氨酸受体，谷氨酸能使突触后膜发生正离子内流。

（3）研究表明谷氨酸能提高 ATP/ADP的比例，将ATP依赖的钾离子通道激活，提高葡萄糖刺激胰岛β细胞分泌胰岛素的敏感性，为将来阐述糖尿病的发病机制和寻找新的治疗方法提供思路。为验证谷氨酸对胰岛素作用的影响，研究人员将实验鼠随机均分为两组，每天分别注射一定量的谷氨酸溶液和________，相同且适宜条件下饲养3周。然后给各鼠注射等量的葡萄糖溶液，并立即开始计时，测定1小时内两组鼠的胰岛素浓度，实验结果如图3所示。分析：给小鼠注射葡萄糖的目的是________。图3中两条曲线注射谷氨酸的是________(填“甲组”或“乙组”)。

Answer 1

【答案】去极化 动作电位 胞吐 有 等量的生理盐水 促使胰岛β细胞分泌胰岛素 乙组

【解析】

1.兴奋在神经纤维上的传导形式的电信号，静息时，K离子外流，膜外电位高于膜内，表现为外正内负；兴奋时，Na离子通道开放，Na离子内流，膜内电位高于膜外，表现为外负内正。
2.兴奋在两个神经元之间传递是通过突触进行的，突触由突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分组成，神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中，只能由突触前膜释放，进入突触间隙，作用于突触后膜上的特异性受体，引起下一个神经元兴奋或抑制，所以兴奋在神经元之间的传递是单向的，突触可完成“电信号→化学信号→化学信号”的转变。

（1）胞体受刺激后，电位变化出现第一个峰值的原因是：Na+内流使兴奋部位发生去极化过程；达到阈值后会形成动作电位；然后，它以局部电流形式传导至轴突侧支的突触小体，导致突触小泡内的神经递质通过胞吐的方式释放至突触间隙，后与突触后膜上的特异性受体结合，引起兴奋，从而产生第二个峰值。

（2）用谷氨酸受体抑制剂处理上述所有神经元后，再进行相同刺激，测定结果为曲线③，③与②比较电位下降，说明发生曲线②变化的神经细胞膜上存在谷氨酸受体。

（3）为验证谷氨酸对胰岛素作用的影响，研究人员将实验鼠随机均分为两组，每天分别注射一定量的谷氨酸溶液和等量的生理盐水，相同且适宜条件下饲养3周；然后给各鼠注射等量的葡萄糖溶液，并立即开始计时，测定1小时内两组鼠的胰岛素浓度，分析如图3的实验结果可知：给小鼠注射葡萄糖的目的是促使胰岛β细胞分泌胰岛素；根据谷氨酸能提高 ATP/ADP的比例，将ATP依赖的钾离子通道激活，提高葡萄糖刺激胰岛β细胞分泌胰岛素的敏感性，若注射谷氨酸则其体内胰岛素浓度高，故图3中两条曲线注射谷氨酸的是乙组。