Question

【題目】谷氨酸是哺乳動物中樞神經系統中的一種興奮性神經遞質，在機體調節中發揮著重要作用。

（1）谷氨酸是一種含有2個羧基的非必需氨基酸，這2個羧基在其分子結構中的位置是___________。

（2）谷氨酸在神經元細胞體中生成后，會借助囊泡膜上的谷氨酸轉運體逆濃度梯度轉運到囊泡中貯存，這種跨膜運輸方式是___________。興奮傳導到神經末梢后，神經末梢將谷氨酸釋放并作用于突觸后膜，引起下一個神經元興奮。該過程完成的信號轉換是___________。

（3）當谷氨酸過度釋放時會成為一種毒素。一方面它與突觸后膜上的A受體結合，促進___________大量進入細胞內，激活了一氧化氮合酶產生過量的一氧化氮（如圖），引起神經元嚴重創傷；另一方面它還能引起神經與肌膜對鈉離子的通透性___________（填“增高”或“降低”），引發神經肌肉興奮性增強，導致小兒驚厥發作。若某種藥物可以通過作用于突觸來緩解小兒驚厥，其作用機理可能是___________。

Answer 1

【答案】一個羧基與氨基連接在同一個碳原子上（或一個與中心C原子相連），另一個在R基上 主動運輸 電信號到化學信號到電信號 Ca2+ 增高 抑制突觸前膜釋放谷氨酸（或抑制突觸后膜鈉離子內流）

【解析】

由圖可知，突觸前膜釋放谷氨酸后，谷氨酸可以與突觸后膜上的A受體結合，引起突觸后膜的興奮。

（1）每個氨基酸的中心碳原子上至少連有一個氨基和一個羧基，若有多余的氨基或羧基應該位于R基上，故谷氨酸的一個羧基與氨基連接在同一個碳原子上（或一個與中心C原子相連），另一個在R基上。

（2）谷氨酸在神經元細胞體中生成后，會借助囊泡膜上的谷氨酸轉運體逆濃度梯度轉運到囊泡中貯存，這種跨膜運輸方式需要載體和能量，為主動運輸。興奮傳導到神經末梢后，神經末梢將谷氨酸釋放并作用于突觸后膜，引起下一個神經元興奮。該過程會經過電信號→化學信號（谷氨酸）→電信號的轉變。

（3）谷氨酸可以與突觸后膜上的A受體結合，促進鈣離子大量進入細胞內，激活了一氧化氮合酶產生過量的一氧化氮，引起神經元嚴重創傷；另一方面它還能引起神經與肌膜對鈉離子的通透性增強，鈉離子內流增多，引發神經肌肉興奮性增強，導致小兒驚厥發作。由于小兒驚厥是由于谷氨酸過度釋放引起的，故可以通過藥物抑制突觸前膜釋放谷氨酸。