离子的跨膜运输是神经兴奋传导与传递的基础。突触传递过程中,前、后膜内外离子的移动如图所示。
请回答问题:
(1)当兴奋传导到突触前膜时,引起突触前膜对Na+通透性的变化趋势为突然增加,达到一定水平后迅速降低(停止)突然增加,达到一定水平后迅速降低(停止)。在此过程中Na+离子的过膜方式是易化扩散/协助扩散易化扩散/协助扩散。
(2)引起突触前膜上Ca2+通道打开的原因是神经冲动带来的膜电位变化神经冲动带来的膜电位变化。
(3)图中①至④表示兴奋引发的突触传递过程。图中过程②表示进入到胞内的钙离子会促进囊泡内的神经递质释放到突触间隙进入到胞内的钙离子会促进囊泡内的神经递质释放到突触间隙。
(4)为研究细胞外Na+浓度对突触传递的影响,向细胞外液适度滴加含Na+溶液,当神经冲动再次传来时,膜电位变化幅度增大,原因是膜两侧钠离子浓度差增加,过膜的钠离子数目增加膜两侧钠离子浓度差增加,过膜的钠离子数目增加。
(5)在突触部位胞内的钙离子主要来自于胞外。为证明细胞内钙离子浓度可影响神经递质的释放量,提出可供实验的两套备选方案。
方案一:施加钙离子通道阻断剂,然后刺激突触前神经细胞,检测神经递质的释放量。再在该实验体系中适度增加细胞外液中的钙离子浓度,然后刺激突触前神经细胞,检测神经递质的释放量。
方案二:适度增加细胞外液中的钙离子浓度,然后刺激突触前神经细胞,检测神经递质的释放量。另取一组实验材料施加钙离子通道阻断剂,然后刺激突触前神经细胞,检测神经递质的释放量。
比较上述两个方案的优劣,并陈述理由方案二优于方案一
方案一:施加钙离子通道阻断剂后,然后刺激突触前神经细胞,检测神经递质的释放量,能够反映细胞内钙离子浓度较低时对神经递质释放的影响。而在钙离子通道阻断剂存在的条件下,增加细胞外液的钙离子浓度无法改变细胞内的钙离子浓度,不能反映细胞内钙离子浓度较高时对神经递质释放的影响。因此实验方案有缺陷。
方案二:能反映细胞内钙离子浓度较高和较低时分别对神经递质释放的影响。实验方案设计较全面,实验结果较明确方案二优于方案一
方案一:施加钙离子通道阻断剂后,然后刺激突触前神经细胞,检测神经递质的释放量,能够反映细胞内钙离子浓度较低时对神经递质释放的影响。而在钙离子通道阻断剂存在的条件下,增加细胞外液的钙离子浓度无法改变细胞内的钙离子浓度,不能反映细胞内钙离子浓度较高时对神经递质释放的影响。因此实验方案有缺陷。
方案二:能反映细胞内钙离子浓度较高和较低时分别对神经递质释放的影响。实验方案设计较全面,实验结果较明确。
方案一:施加钙离子通道阻断剂后,然后刺激突触前神经细胞,检测神经递质的释放量,能够反映细胞内钙离子浓度较低时对神经递质释放的影响。而在钙离子通道阻断剂存在的条件下,增加细胞外液的钙离子浓度无法改变细胞内的钙离子浓度,不能反映细胞内钙离子浓度较高时对神经递质释放的影响。因此实验方案有缺陷。
方案二:能反映细胞内钙离子浓度较高和较低时分别对神经递质释放的影响。实验方案设计较全面,实验结果较明确
方案一:施加钙离子通道阻断剂后,然后刺激突触前神经细胞,检测神经递质的释放量,能够反映细胞内钙离子浓度较低时对神经递质释放的影响。而在钙离子通道阻断剂存在的条件下,增加细胞外液的钙离子浓度无法改变细胞内的钙离子浓度,不能反映细胞内钙离子浓度较高时对神经递质释放的影响。因此实验方案有缺陷。
方案二:能反映细胞内钙离子浓度较高和较低时分别对神经递质释放的影响。实验方案设计较全面,实验结果较明确
【答案】突然增加,达到一定水平后迅速降低(停止);易化扩散/协助扩散;神经冲动带来的膜电位变化;进入到胞内的钙离子会促进囊泡内的神经递质释放到突触间隙;膜两侧钠离子浓度差增加,过膜的钠离子数目增加;方案二优于方案一
方案一:施加钙离子通道阻断剂后,然后刺激突触前神经细胞,检测神经递质的释放量,能够反映细胞内钙离子浓度较低时对神经递质释放的影响。而在钙离子通道阻断剂存在的条件下,增加细胞外液的钙离子浓度无法改变细胞内的钙离子浓度,不能反映细胞内钙离子浓度较高时对神经递质释放的影响。因此实验方案有缺陷。
方案二:能反映细胞内钙离子浓度较高和较低时分别对神经递质释放的影响。实验方案设计较全面,实验结果较明确
方案一:施加钙离子通道阻断剂后,然后刺激突触前神经细胞,检测神经递质的释放量,能够反映细胞内钙离子浓度较低时对神经递质释放的影响。而在钙离子通道阻断剂存在的条件下,增加细胞外液的钙离子浓度无法改变细胞内的钙离子浓度,不能反映细胞内钙离子浓度较高时对神经递质释放的影响。因此实验方案有缺陷。
方案二:能反映细胞内钙离子浓度较高和较低时分别对神经递质释放的影响。实验方案设计较全面,实验结果较明确
【解答】
【点评】
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