Question

【題目】科學家發(fā)現，單獨培養(yǎng)的大鼠神經元能形成自突觸(見圖甲)。電極刺激這些自突觸神經元胞體引起興奮，電位變化結果如圖乙。請回答下列問題

（1）__________是神經元產生和維持-60mV膜電位的主要原因，此時膜內Na+的濃度比膜外________。

（2）胞體受刺激后，電位變化出現第一個峰值的原因是：____________使興奮部位膜內側陽離子濃度高于膜外側，此時產生的興奮以___________的形式沿著神經纖維傳導至軸突側支的突觸小體，導致突觸小泡將神經遞質釋放至_____________后與______結合，產生第二個峰值。

（3）谷氨酸也是一種神經遞質，與突觸后膜受體結合后，能使帶正電的離子進入神經元，導致其興奮。利用谷氨酸受體抑制劑等材料證明大鼠自突觸神經元的神經遞質是谷氨酸。寫出實驗思路并預測實驗結果。

實驗思路：___________________________________________

預測結果：___________________________________________

Answer 1

【答案】K+外流 低 Na+內流 電信號(神經沖動或局部電流) 突觸間隙 (胞體膜或突觸后膜)受體 將單獨培養(yǎng)的大鼠自突觸神經元隨機分為A組和B組，用谷氨酸受體抑制劑處理A組神經元，B組神經元不做處理，電極刺激兩組自突觸神經元胞體，測量其電位變化 A組神經元的第二次電位變化明顯小于B組(A組神經元不出現第二次電位變化)

【解析】

1、興奮在神經纖維上的傳導形式的電信號，靜息時，K離子外流，膜外電位高于膜內，表現為外正內負；興奮時，Na離子通道開放，Na離子內流，膜內電位高于膜外，表現為外負內正。

2、興奮在兩個神經元之間傳遞是通過突觸進行的，突觸由突觸前膜、突觸間隙和突觸后膜三部分組成，神經遞質只存在于突觸前膜的突觸小泡中，只能由突觸前膜釋放，進入突觸間隙，作用于突觸后膜上的特異性受體，引起下一個神經元興奮或抑制，所以興奮在神經元之間的傳遞是單向的。突觸可完成“電信號→化學信號→化學信號”的轉變。

（1）由圖乙可知，神經元產生和維持-60mV靜息電位的主要原因K+外流，此時膜內Na+的濃度比膜外低。

（2）胞體受刺激后，Na+內流使興奮部位膜內側陽離子濃度高于膜外側，此時產生的興奮以電信號的形式沿著神經纖維傳導至軸突側支的突觸小體，導致突觸小泡將神經遞質釋放至突觸間隙后與突觸后膜的受體結合，引起興奮，產生第二個峰值。

（3）根據實驗目的和實驗設計原則，設計實驗思路如下：將單獨培養(yǎng)的大鼠自突觸神經元隨機分為A組和B組，用谷氨酸受體抑制劑處理A組神經元，B組神經元不做處理，電極分別刺激兩組自突觸神經元胞體，測量其電位變化。預測結果：A組神經元的第二次電位變化明顯小于B組。