题目内容
【题目】γ—氨基丁酸(GABA)是成年动物体中枢神经系统的主要抑制性神经递质。分析回答:
(1)通常情况下,当突触前神经元释放的GABA与突触后膜上的_____________结合后,Cl-通道开放,Cl-顺浓度梯度内流,从而产生抑制性效应。研究大鼠等哺乳动物(包括人类)胚胎发育早期未成熟神经元时发现,GABA的生理效应与成熟神经元相反。其原因是胞内Cl-浓度显著_____________于胞外,GABA作为信号引起Cl-_____________(填内流或外流),从而产生兴奋性效应。
(2)在个体发育的不同阶段,神经系统内GABA的通道型受体的特性(既是GABA受体,也是双向Cl-通道)并未改变,GABA的两种作用效应与细胞膜上两种Cl-跨膜共转运体NKCC1和KCC2有关,其作用机制如图所示(图中共转运体的大小表示细胞膜上该转运体的相对数量)。据图可知,大鼠成熟神经元中含量相对较高的Cl-共转运体是________。
(3)在患神经性病理痛的成年大鼠神经元中也检测到GABA的兴奋性效应,推测该效应与KCC2和NKCC1表达量有关。研究者以“神经性病理痛”模型大鼠为实验组,检测KCC2和NKCC1的含量。若结果为______________________________,则证实上述推测。
【答案】(特异性)受体 高 外流 KCC2 实验组NKCC1含量高于对照组或(和)KCC2含量低于对照组
【解析】
突触后膜上的“受体”与相应神经递质结合,引起下一个细胞产生兴奋或抑制,使突触后膜的电位发生变化,兴奋后突触后膜由外正内负变为外负内正,抑制后突触后膜仍旧为外负内正,但电位差可能进一步加大。
(1)神经递质(GABA)与突触后膜上的(特异性)受体结合后才能发挥作用。通常情况下,成熟神经元Cl-顺浓度梯度内流,大鼠的GABA生理效应与成熟神经元相反,说明Cl-无法内流(或外流),推测其原因是胞内Cl-浓度显著高于于胞外。GABA作为信号引起Cl-外流,从而产生兴奋性效应。
(2)成熟神经元Cl-顺浓度梯度内流,据图可知,大鼠成熟神经元中含量相对较高的Cl-共转运体是KCC2,KCC2将胞内Cl-导出去,这样才能维持Cl-膜内较低,膜外较高,以便GABA与突触后膜上受体结合后Cl-内流。
(3)GABA是成年动物体中枢神经系统的主要抑制性神经递质,正常情况下,GABA与受体结合,会引起胞外Cl-内流,而在患神经性病理痛的成年大鼠神经元中也检测到GABA的兴奋性效应(胞内Cl-外流),那么患者细胞内Cl-较高,即NKCC1含量较高,
若结果为实验组NKCC1含量高于对照组或(和)KCC2含量低于对照组,则证实上述推测。