Question

17．诺贝尔医学奖获得者卡尔松、格林加德和埃里克坎德尔，发现了两个神经细胞之间有一个宽约200500nm的缝隙，并且这两神经细胞通过“突触”连结．如图表示动物普遍具有的突触及信息传导过程，请分析回答下列问题：
（1）当A神经元的轴突末梢的突触小体有兴奋传来时，突触前膜的电位变化是由内负外正变为内正外负，这种变化形成的刺激会引起突触小泡释放出神经递质与受体结合，引发突触后膜电位变化，从而完成兴奋从一个神经元通过突触传递到了另一个神经元．
（2）兴奋在突触处的传递方向只能是A→B（用图中字母“A、B”和箭头表示），其原因是神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜上的受体．
（3）乙酰胆碱酯酶能催化神经递质乙酰胆碱的水解，使神经递质在完成神经兴奋的传递任务之后，尽快消失．许多有机磷杀虫剂能专门抑制乙酰胆碱酯酶的活性．在有机磷的作用下，乙酰胆碱不能很快消失，神经细胞就会处于持续兴奋之中，表现为震颤不已，直到死亡．请你利用下列实验材料，设计一个动物实验，验证有机磷杀虫剂对动物神经传导中的乙酰胆碱酯酶的活性具有抑制作用．请回答有关问题并将下列实验步骤及其现象补充完整．实验材料：剥制好的两个相同的青蛙神经肌肉标本、适宜的放电装置、有机磷杀虫剂、生理盐水、培养皿等．本实验的实验变量是：有机磷杀虫剂．
实验步骤：
第一步：取两个培养皿，编号1、2，各加入等量的生理盐水，分别将青蛙的神经肌肉标本浸泡在生理盐水中．
第二步：同时用电刺激两神经肌肉标本的神经纤维，观察到的实验现象是肌肉收缩后再舒张．
第三步：在1号培养皿中滴加一定量的有机磷杀虫剂，2号培养皿中滴加等量的生理盐水．
第四步：一段时间后，同时给两个神经肌肉标本的神经纤维施加适当的电刺激，
观察到的实验现象是1号标本震颤不已（或持续收缩），2号标本正常收缩和舒张．

Answer 1

分析 分析题图：图中1、2、3分别是突触小泡、神经递质、受体．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．

解答 解：（1）静息时，K⁺外流，造成膜两侧的电位表现为内负外正；受刺激后，Na⁺内流，造成膜两侧的电位表现为内正外负．因此当有兴奋传来时，突触前膜的电位变化是由内负外正变为内正外负，这种变化形成的刺激会引起突触小泡释放出神经递质与受体结合，引发突触后膜电位变化，从而完成兴奋从一个神经元通过突触传递到了另一个神经元．
（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，即只能是A→B传递．
（3）根据题意，有机磷杀虫剂能专门抑制乙酰胆碱酯酶的活性，使乙酰胆碱不能很快分解，神经细胞就会处于持续兴奋中，表现为震颤不已，直到死亡．由于实验的目的是验证有机磷杀虫剂对乙酰胆碱酯酶的活性具有抑制作用，所以实验的自变量是有机磷杀虫剂．
实验步骤：
第一步：取两个培养皿，编号1、2，各加入等量的生理盐水，分别将青蛙的神经--肌肉标本浸泡在生理盐水中．
第二步：同时用电刺激两神经--肌肉标本的神经纤维，可以观察到的现象是肌肉收缩后再舒张．
第三步：在1号培养皿中滴加一定量的有机磷杀虫剂，在2号培养皿中滴加等量的生理盐水，形成对照．
第四步：一段时间后，同时给两个神经--肌肉标本的神经纤维施加适当的电刺激，观察到的现象是1号标本持续收缩，2呈标本正常收缩和舒张．
实验结论：有机磷杀虫剂对乙酰胆碱酯酶的活性具有抑制作用．
故答案为：
（1）由内负外正变为内正外负   突触小泡   受体
（2）A→B 神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜上的受体
（3）实验变量是：有机磷杀虫剂
第二步：肌肉收缩后再舒张
第三步：在1号培养皿中滴加一定量的有机磷杀虫剂，2号培养皿中滴加等量的生理盐水
第四步：同时给两个神经肌肉标本的神经纤维施加适当的电刺激
1号标本震颤不已（或持续收缩），2号标本正常收缩和舒张

点评 本题考查兴奋在神经纤维上传导和在神经元之间传递的相关知识，意在考查学生分析图形和解决问题的能力，属于中档题．