【題目】學(xué)習(xí)、記憶是動(dòng)物適應(yīng)環(huán)境、使個(gè)體得到發(fā)展的重要功能。通過(guò)電刺激實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)、記憶功能與高等動(dòng)物的海馬腦區(qū)(H區(qū))密切相關(guān)。在小鼠H區(qū)的傳入纖維上施加單次強(qiáng)刺激,傳入纖維末梢釋放的神經(jīng)遞質(zhì)作用于突觸后膜的相關(guān)受體,突觸后膜會(huì)出現(xiàn)一個(gè)膜電位變化。如果在H區(qū)的傳入纖維上施加100次/秒、持續(xù)1秒的強(qiáng)刺激(HFS),在刺激后幾小時(shí)之內(nèi),只要再施加單次強(qiáng)刺激,突觸后膜的電位變化都會(huì)比未受過(guò)HFS處理時(shí)高2~3倍,研究者認(rèn)為是HFS使H區(qū)神經(jīng)細(xì)胞產(chǎn)生了“記憶”,下圖為這一現(xiàn)象可能的機(jī)制。

(1)如圖所示,突觸后膜上的N受體被激活后,Ca2+會(huì)以__________方式進(jìn)入胞內(nèi),Ca2+_________共同作用,使C酶的____________發(fā)生改變,C酶被激活。

(2)為驗(yàn)證圖中所示機(jī)制,研究者開(kāi)展了大量工作,如:

① 對(duì)小鼠H區(qū)傳入纖維施以HFS,休息30分鐘后,檢測(cè)到H區(qū)神經(jīng)細(xì)胞的A受體總量無(wú)明顯變化,而細(xì)胞膜上的A受體數(shù)量明顯增加。該結(jié)果為圖中的_______(填圖中序號(hào))過(guò)程提供了實(shí)驗(yàn)證據(jù)。

② 圖中A受體胞內(nèi)肽段(T)被C酶磷酸化后,A受體活性增強(qiáng),為證實(shí)A受體的磷酸化位點(diǎn)位于T上,需將一種短肽導(dǎo)入H區(qū)神經(jīng)細(xì)胞內(nèi),以干擾C酶對(duì)T的磷酸化,其中,實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組所用短肽分別應(yīng)與T的氨基酸_________

A.數(shù)目不同序列不同 B.數(shù)目相同序列相反 C.數(shù)目相同序列相同

(3)圖中內(nèi)容從____________水平揭示了學(xué)習(xí)、記憶的一種可能機(jī)制,為后續(xù)研究提供了理論基礎(chǔ)。

【答案】 協(xié)助擴(kuò)散 鈣調(diào)蛋白 空間結(jié)構(gòu) C 細(xì)胞和分子

【解析】試題分析:據(jù)圖分析,傳入神經(jīng)纖維末梢的膜屬于突觸前膜,其釋放的谷氨酸屬于神經(jīng)遞質(zhì),與突觸后膜上的N受體結(jié)合后,促進(jìn)了鈣離子由高濃度向細(xì)胞膜內(nèi)運(yùn)輸,該過(guò)程提供了通道蛋白,不消耗能量,為協(xié)助擴(kuò)散。

(1)根據(jù)以上分析已知,Ca2+進(jìn)入胞內(nèi)的方式為協(xié)助擴(kuò)散。據(jù)圖分析可知,鈣離子與鈣調(diào)蛋白結(jié)合后,使得沒(méi)有活性的C酶的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變(球形變成多邊形),從而使得C酶被激活。

(2)①對(duì)小鼠H區(qū)傳入纖維施加HFS,休息30分鐘后,檢測(cè)到H區(qū)神經(jīng)細(xì)胞的A受體總量無(wú)明顯變化,而細(xì)胞膜上的A受體數(shù)量明顯增加,說(shuō)明H區(qū)神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)的A受體結(jié)合到細(xì)胞膜上,該結(jié)果為圖中的Ⅱ過(guò)程提供了實(shí)驗(yàn)證據(jù)。

②圖中A受體胞內(nèi)肽段(T)被C酶磷酸化后,A受體活性增強(qiáng),為證實(shí)A受體的磷酸化位點(diǎn)位于T上,需將一種短肽導(dǎo)入H區(qū)神經(jīng)細(xì)胞內(nèi),以干擾C酶對(duì)T的磷酸化。其中,實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組所用短肽分別應(yīng)與T的氨基酸數(shù)目相同、序列相同,即短肽本身是無(wú)關(guān)變量。

(3)根據(jù)題意和圖示分析可知:圖中內(nèi)容從細(xì)胞和水平揭示學(xué)習(xí)、記憶的一種可能機(jī)制,為后續(xù)研究提供了理論基礎(chǔ)。

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