離子的跨膜運輸是神經(jīng)興奮傳導(dǎo)與傳遞的基礎(chǔ)。突觸傳遞過程中,前、后膜內(nèi)外離子的移動如圖所示。
請回答問題:
(1)當(dāng)興奮傳導(dǎo)到突觸前膜時,引起突觸前膜對Na+通透性的變化趨勢為突然增加,達到一定水平后迅速降低(停止)突然增加,達到一定水平后迅速降低(停止)。在此過程中Na+離子的過膜方式是易化擴散/協(xié)助擴散易化擴散/協(xié)助擴散。
(2)引起突觸前膜上Ca2+通道打開的原因是神經(jīng)沖動帶來的膜電位變化神經(jīng)沖動帶來的膜電位變化。
(3)圖中①至④表示興奮引發(fā)的突觸傳遞過程。圖中過程②表示進入到胞內(nèi)的鈣離子會促進囊泡內(nèi)的神經(jīng)遞質(zhì)釋放到突觸間隙進入到胞內(nèi)的鈣離子會促進囊泡內(nèi)的神經(jīng)遞質(zhì)釋放到突觸間隙。
(4)為研究細胞外Na+濃度對突觸傳遞的影響,向細胞外液適度滴加含Na+溶液,當(dāng)神經(jīng)沖動再次傳來時,膜電位變化幅度增大,原因是膜兩側(cè)鈉離子濃度差增加,過膜的鈉離子數(shù)目增加膜兩側(cè)鈉離子濃度差增加,過膜的鈉離子數(shù)目增加。
(5)在突觸部位胞內(nèi)的鈣離子主要來自于胞外。為證明細胞內(nèi)鈣離子濃度可影響神經(jīng)遞質(zhì)的釋放量,提出可供實驗的兩套備選方案。
方案一:施加鈣離子通道阻斷劑,然后刺激突觸前神經(jīng)細胞,檢測神經(jīng)遞質(zhì)的釋放量。再在該實驗體系中適度增加細胞外液中的鈣離子濃度,然后刺激突觸前神經(jīng)細胞,檢測神經(jīng)遞質(zhì)的釋放量。
方案二:適度增加細胞外液中的鈣離子濃度,然后刺激突觸前神經(jīng)細胞,檢測神經(jīng)遞質(zhì)的釋放量。另取一組實驗材料施加鈣離子通道阻斷劑,然后刺激突觸前神經(jīng)細胞,檢測神經(jīng)遞質(zhì)的釋放量。
比較上述兩個方案的優(yōu)劣,并陳述理由方案二優(yōu)于方案一
方案一:施加鈣離子通道阻斷劑后,然后刺激突觸前神經(jīng)細胞,檢測神經(jīng)遞質(zhì)的釋放量,能夠反映細胞內(nèi)鈣離子濃度較低時對神經(jīng)遞質(zhì)釋放的影響。而在鈣離子通道阻斷劑存在的條件下,增加細胞外液的鈣離子濃度無法改變細胞內(nèi)的鈣離子濃度,不能反映細胞內(nèi)鈣離子濃度較高時對神經(jīng)遞質(zhì)釋放的影響。因此實驗方案有缺陷。
方案二:能反映細胞內(nèi)鈣離子濃度較高和較低時分別對神經(jīng)遞質(zhì)釋放的影響。實驗方案設(shè)計較全面,實驗結(jié)果較明確方案二優(yōu)于方案一
方案一:施加鈣離子通道阻斷劑后,然后刺激突觸前神經(jīng)細胞,檢測神經(jīng)遞質(zhì)的釋放量,能夠反映細胞內(nèi)鈣離子濃度較低時對神經(jīng)遞質(zhì)釋放的影響。而在鈣離子通道阻斷劑存在的條件下,增加細胞外液的鈣離子濃度無法改變細胞內(nèi)的鈣離子濃度,不能反映細胞內(nèi)鈣離子濃度較高時對神經(jīng)遞質(zhì)釋放的影響。因此實驗方案有缺陷。
方案二:能反映細胞內(nèi)鈣離子濃度較高和較低時分別對神經(jīng)遞質(zhì)釋放的影響。實驗方案設(shè)計較全面,實驗結(jié)果較明確。
方案一:施加鈣離子通道阻斷劑后,然后刺激突觸前神經(jīng)細胞,檢測神經(jīng)遞質(zhì)的釋放量,能夠反映細胞內(nèi)鈣離子濃度較低時對神經(jīng)遞質(zhì)釋放的影響。而在鈣離子通道阻斷劑存在的條件下,增加細胞外液的鈣離子濃度無法改變細胞內(nèi)的鈣離子濃度,不能反映細胞內(nèi)鈣離子濃度較高時對神經(jīng)遞質(zhì)釋放的影響。因此實驗方案有缺陷。
方案二:能反映細胞內(nèi)鈣離子濃度較高和較低時分別對神經(jīng)遞質(zhì)釋放的影響。實驗方案設(shè)計較全面,實驗結(jié)果較明確
方案一:施加鈣離子通道阻斷劑后,然后刺激突觸前神經(jīng)細胞,檢測神經(jīng)遞質(zhì)的釋放量,能夠反映細胞內(nèi)鈣離子濃度較低時對神經(jīng)遞質(zhì)釋放的影響。而在鈣離子通道阻斷劑存在的條件下,增加細胞外液的鈣離子濃度無法改變細胞內(nèi)的鈣離子濃度,不能反映細胞內(nèi)鈣離子濃度較高時對神經(jīng)遞質(zhì)釋放的影響。因此實驗方案有缺陷。
方案二:能反映細胞內(nèi)鈣離子濃度較高和較低時分別對神經(jīng)遞質(zhì)釋放的影響。實驗方案設(shè)計較全面,實驗結(jié)果較明確
【答案】突然增加,達到一定水平后迅速降低(停止);易化擴散/協(xié)助擴散;神經(jīng)沖動帶來的膜電位變化;進入到胞內(nèi)的鈣離子會促進囊泡內(nèi)的神經(jīng)遞質(zhì)釋放到突觸間隙;膜兩側(cè)鈉離子濃度差增加,過膜的鈉離子數(shù)目增加;方案二優(yōu)于方案一
方案一:施加鈣離子通道阻斷劑后,然后刺激突觸前神經(jīng)細胞,檢測神經(jīng)遞質(zhì)的釋放量,能夠反映細胞內(nèi)鈣離子濃度較低時對神經(jīng)遞質(zhì)釋放的影響。而在鈣離子通道阻斷劑存在的條件下,增加細胞外液的鈣離子濃度無法改變細胞內(nèi)的鈣離子濃度,不能反映細胞內(nèi)鈣離子濃度較高時對神經(jīng)遞質(zhì)釋放的影響。因此實驗方案有缺陷。
方案二:能反映細胞內(nèi)鈣離子濃度較高和較低時分別對神經(jīng)遞質(zhì)釋放的影響。實驗方案設(shè)計較全面,實驗結(jié)果較明確
方案一:施加鈣離子通道阻斷劑后,然后刺激突觸前神經(jīng)細胞,檢測神經(jīng)遞質(zhì)的釋放量,能夠反映細胞內(nèi)鈣離子濃度較低時對神經(jīng)遞質(zhì)釋放的影響。而在鈣離子通道阻斷劑存在的條件下,增加細胞外液的鈣離子濃度無法改變細胞內(nèi)的鈣離子濃度,不能反映細胞內(nèi)鈣離子濃度較高時對神經(jīng)遞質(zhì)釋放的影響。因此實驗方案有缺陷。
方案二:能反映細胞內(nèi)鈣離子濃度較高和較低時分別對神經(jīng)遞質(zhì)釋放的影響。實驗方案設(shè)計較全面,實驗結(jié)果較明確
【解答】
【點評】
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