Question

【題目】人體除了存在于下丘腦視交叉上核SCN的主生物鐘外，還有存在于肝、脂肪組織等中的外周生物鐘，如任何一個外周生物鐘和主生物鐘不同步，就可能導致肥胖、糖尿病等疾病。

（1）外界的光照變化導致人體內褪黑素含量變化，該過程是____________調節(jié)。

（2）褪黑素俗稱腦白金，其分泌有晝夜節(jié)律，晚上多，白天少。褪黑素的分泌抑制下丘腦視交叉上核的活動，從而保持生物鐘穩(wěn)定，此調節(jié)機制屬于______________.個別同學熬夜玩手游，擾亂了生物鐘，推測其原因是_______________________________.

（3）研究發(fā)現(xiàn)PER蛋白的含量也與晝夜節(jié)律相關。如圖二，PER基因表達出的PER蛋白在夜間與TIM蛋白結合為二聚體，通過___________進入細胞核后抑制該基因的表達；白天在有光時，上述二聚體生成量_____________（增加、減少），PER基因表達量______________（增加、減少）。

Answer 1

【答案】神經(jīng) 反饋調節(jié)（或負反饋調節(jié)） （手機或電腦的）光線通過神經(jīng)調節(jié)導致抑制性的神經(jīng)遞質 去甲腎上腺素分泌增加，使褪黑素分泌減少，對下丘腦視交叉上核的抑制作用減弱，影響了生物鐘 核孔 減少 增多

【解析】

褪黑素的分泌有晝夜節(jié)律，晚上多，白天少，可以抑制下丘腦視交叉上核SCN的活動，從而維持生物鐘的穩(wěn)定。

由圖一可知，視網(wǎng)膜經(jīng)光暗信號刺激，會通過神經(jīng)調節(jié)作用于松果體細胞，抑制松果體細胞分泌褪黑素，從而導致生物鐘紊亂。

由圖二可知，有光時，TIM蛋白與CRY結合成二聚體，進而被降解。無光時，TIM與PER結合成二聚體，進入細胞核抑制PER基因的表達。

（1）外界的光照變化刺激視網(wǎng)膜產(chǎn)生興奮，通過傳入神經(jīng)將興奮傳至神經(jīng)中樞，神經(jīng)中樞經(jīng)過分析綜合后，經(jīng)傳出神經(jīng)釋放抑制性遞質，作用于效應器松果體細胞，抑制褪黑素的分泌，該過程經(jīng)過了完整的反射弧，屬于神經(jīng)調節(jié)。

（2）下丘腦視交叉上核可以調節(jié)褪黑素的分泌，褪黑素分泌后會抑制下丘腦視交叉上核的活動，保持生物鐘的穩(wěn)定，屬于負反饋調節(jié)。個別同學熬夜玩手游，手機或電腦的光線通過神經(jīng)調節(jié)導致抑制性的神經(jīng)遞質去甲腎上腺素分泌增加，使褪黑素分泌減少，對下丘腦視交叉上核的抑制作用減弱，影響了生物鐘。

（3）由圖二可知，PER基因表達出的PER蛋白在夜間與TIM蛋白結合為二聚體（大分子），通過核孔進入細胞核后抑制PER基因的表達，降低PER蛋白含量；白天在有光時，TIM蛋白與CRY結合成二聚體，進而被降解，上述PER蛋白與TIM蛋白結合的二聚體生成量會減少，對PER基因表達的抑制作用減弱，故PER基因的表達量會增加。