某种海洋生物体内含有一种剧毒的非蛋白神经毒素A,毒素A能使神经、肌肉丧失兴奋性。为探究毒素A的毒性机制是如何对神经纤维或突触产生影响,研究人员设计了如下表所示的实验并记录结果,请回答:
实验编组 | 对神经组织的处理 | 用微电极刺激突触前神经元后测得细胞膜两侧的电位差/mV | 0.5ms后测得突触后神经元细胞膜两侧的电位差/mV | |||
Ⅰ | 浸润在生理盐水中 | 5 min | 35 | 35 | ||
Ⅱ | 10 min | 35 | 35 | |||
Ⅲ | 15 min | 35 | 35 | |||
Ⅳ | ? | 5 min | 30 | 25 | ||
Ⅴ | 10 min | 20 | 10 | |||
Ⅵ | 15 min | 10 | -70 | |||
(1)表格中的实验步骤“?”是_____________________________________________。
(2)组I的突触前神经元细胞膜两侧产生35mV的电位差时,膜内外电位发生的变化是______________;突触后神经元细胞0.5ms后才能测到电位变化,传递延迟的主要原因是____________________________。
(3)比较各组突触前神经元细胞膜两侧电位差,推测毒素A的毒性机制可能是________。
(4)比较各组突触前、后神经元细胞膜两侧电位差,从突触结构和功能上推测毒素A的毒性机制可能是__________________。
高三生物综合题困难题
某种海洋生物体内含有一种剧毒的非蛋白神经毒素A,毒素A能使神经、肌肉丧失兴奋性。为探究毒素A的毒性机制是如何对神经纤维或突触产生影响,研究人员设计了如下表所示的实验并记录结果,请回答:
实验编组 | 对神经组织的处理 | 用微电极刺激突触前神经元后测得细胞膜两侧的电位差/mV | 0.5ms后测得突触后神经元细胞膜两侧的电位差/mV | |||
Ⅰ | 浸润在生理盐水中 | 5 min | 35 | 35 | ||
Ⅱ | 10 min | 35 | 35 | |||
Ⅲ | 15 min | 35 | 35 | |||
Ⅳ | ? | 5 min | 30 | 25 | ||
Ⅴ | 10 min | 20 | 10 | |||
Ⅵ | 15 min | 10 | -70 | |||
(1)表格中的实验步骤“?”是_____________________________________________。
(2)组I的突触前神经元细胞膜两侧产生35mV的电位差时,膜内外电位发生的变化是______________;突触后神经元细胞0.5ms后才能测到电位变化,传递延迟的主要原因是____________________________。
(3)比较各组突触前神经元细胞膜两侧电位差,推测毒素A的毒性机制可能是________。
(4)比较各组突触前、后神经元细胞膜两侧电位差,从突触结构和功能上推测毒素A的毒性机制可能是__________________。
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河豚毒素(TTX)是一种剧毒的非蛋白神经毒素,能使神经、肌肉丧失兴奋性。为探究TTX的毒性机制是如何对神经纤维或突触产生影响,研究人员设计了下表所示的实验并记录结果。回答下列问题:
实验编组 | 对神经组织的处理 | 用微电极刺激突触前神经元后测得该细胞膜两侧的电位差/mV | 0.5ms后测得的突触后神经元细胞膜两侧的电位差/mV | |
Ⅰ | 浸润在生理盐水中 | 5min | 35 | 35 |
Ⅱ | 10min | 35 | 35 | |
Ⅲ | 15min | 35 | 35 | |
Ⅳ | 浸润在TTX溶液中 | 5min | 30 | 25 |
Ⅴ | 19min | 20 | 10 | |
Ⅵ | 15min | 10 | -70 |
(1)神经元受到刺激产生动作电位的生理基础是____________。
(2)I组的突触前神经元细胞膜两侧产生35mV的电位差时,膜内外电位发生的变化是___________;0.5ms后才能测得到突触后神经元细胞膜两侧的电位差,其主要原因是___________。
(3)比较各组突触前神经元细胞膜两侧的电位差,推测TTX的毒性机制可能是_________。
(4)比较各组突触前、后神经元细胞膜两侧的电位差,从突触结构和功能上推测TTX的毒性机制可能是__________(答出2点即可)。
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河豚毒素是自然界中所发现的毒性最大的神经毒素之一,它能选择性与肌肉、神经细胞的细胞膜表面的钠离子通道受体结合,抑制神经肌肉间兴奋的传递,导致与之相关的生理机能的障碍,主要造成肌肉和神经的麻痹。为了研究河豚毒素的作用时间对神经元之间兴奋的传递过程的影响,研究者选用枪乌贼的神经组织设计实验。
实验材料:枪乌贼神经组织一个(含突触前神经元、和突触后神经元)、微电极(用于提供适宜的刺激)灵敏电位计(用于测量电位变化)、河豚毒素、玻璃容器、河豚毒素的解毒剂(一定时间内使用能解除河豚毒素的毒性)
(要求与说明:微电极和灵敏电位计的使用方法不作要求,假设枪乌贼神经分泌兴奋性递质)
(1)写出实验思路
______________
(2)在医学上,河豚毒素可以用作麻醉剂或镇定剂,起效很快,在有专门解毒剂的情况下能及时解毒,据此,用曲线图预测实验结果(不要求具体数据)
______________
(3)突触前膜以______________形式分泌化学递质,递质以_______________________方式经过突触间隙作用于突触后膜上的受体。
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河豚毒素是自然界中所发现的毒性最大的神经毒素之一,它能选择性与肌肉、神经细胞的细胞膜表面的钠离子通道受体结合,抑制神经肌肉间兴奋的传递,导致与之相关的生理机能的障碍,主要造成肌肉和神经的麻痹。为了研究河豚毒素的作用时间对神经元之间兴奋的传递过程的影响,研究者选用枪乌贼的神经组织设计实验。
实验材料:枪乌贼神经组织一个(含突触前神经元、和突触后神经元)、微电极(用于提供适宜的刺激)灵敏电位计(用于测量电位变化)、河豚毒素、玻璃容器、河豚毒素的解毒剂(一定时间内使用能解除河豚毒素的毒性)
(要求与说明:微电极和灵敏电位计的使用方法不作要求,假设枪乌贼神经分泌兴奋性递质)
(1)写出实验思路
______________
(2)在医学上,河豚毒素可以用作麻醉剂或镇定剂,起效很快,在有专门解毒剂的情况下能及时解毒,据此,用曲线图预测实验结果(不要求具体数据)
______________
(3)突触前膜以______________形式分泌化学递质,递质以_______________________方式经过突触间隙作用于突触后膜上的受体。
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肉毒碱是一种氨基酸衍生物,能抑制兴奋在神经—肌肉接头(类似突触结构)处的传递,使肌肉松弛。某小组为了探究肉毒碱抑制神经—肌肉接头处兴奋传递的作用机制,进行了如下实验:
步骤1:分离家兔胫骨前肌及其相连的神经(神经—肌肉接头处通过乙酰胆碱传递兴奋),在胫骨前肌处安装仪器以记录肌肉张力,给予神经以适宜电刺激并记录肌肉的收缩曲线。
步骤2:在神经—肌肉接头处注射适量的肉毒碱溶液,再给予神经以相同电刺激,记录肌肉收缩曲线的变化情况。
步骤3:停止电刺激并注射适量的乙酰胆碱酯酶(可以分解乙酰胆碱)抑制剂,再给予神经以相同电刺激,记录肌肉收缩曲线的变化情况。
请回答下列问题:
(1)步骤1中,给予适宜电刺激后,神经—肌肉接头处的乙酰胆碱与突触后膜的受体结合,能使突触后膜形成动作电位,其机理是______________________。这一刺激最终引起的肌肉收缩___________(填“属于”或“不属于”)反射。
(2)与步骤1中的肌肉收缩曲线相比,步骤2中的肌肉收缩曲线的幅度变___________(填“大”“小”)。
(3)该小组提出了肉毒碱抑制神经—肌肉接头处兴奋传递的两种作用机制:机制I为肉毒碱作用于突触前膜,抑制了乙酰胆碱的释放;机制Ⅱ为肉毒碱作用于突触后膜,阻止了乙酰胆碱与受体的结合。若肉毒碱的作用机制为机制I,则肉毒碱会使神经—肌肉接头处突触间隙的乙酰胆碱的量___________(填“增加”“减少”或“不变”),而乙酰胆碱酯酶抑制剂会抑制乙酰胆碱的___________(填“合成”或“分解”),使神经—肌肉接头处突触间隙中的乙酰胆碱的量___________(填“增加”“减少”或“不变”),故步骤3的肌肉收缩曲线会___________;若肉毒碱的作用机制为机制Ⅱ,则神经—肌肉接头处突触间隙中的乙酰胆碱的量对突触后膜电位的影响___________,故步骤3的肌肉收缩曲线___________。该小组中有人建议将步骤3中的操作进行更改,可以更好地探究肉毒碱的作用机制,他的建议是_________________________________。
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河豚毒素是一种Na+通道蛋白抑制剂,误食河豚中毒后致死率非常高.河豚毒素中毒后可引起( )
A.神经兴奋无法传递,肌肉瘫痪
B.兴奋传递加快,肌肉痉挛
C.突触后神经元膜外电位由正变负
D.突触后神经元长时间兴奋
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下图表示运动神经元和抑制性神经元共同支配肌肉收缩,防止肌肉过度兴奋的过程。破伤风毒素是破伤风杆菌产生的一种神经蛋白毒素,可以抑制感染者的抑制性神经递质的释放。下列有关分析错误的是
A. 刺激图中b处,在c、d两处能检测到电位变化
B. 刺激图中a处,会引起运动神经元的膜电位表现为外正内负
C. 图示过程中体现了神经活动具有负反馈调节作用
D. 机体感染破伤风杆菌后,可能会出现肌肉收缩时间延长的现象
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下图表示运动神经元和抑制性神经元共同支配肌肉收缩,防止肌肉过度兴奋的过程。破伤风毒素是破伤风杆菌产生的一种神经蛋白毒素,可以抑制感染者的抑制性神经递质的释放。下列有关分析错误的是
A. 刺激图中b处,在c、d两处能检测到电位变化
B. 刺激图中a处,会引起运动神经元的膜电位表现为外正内负
C. 图示过程中体现了神经活动具有负反馈调节作用
D. 机体感染破伤风杆菌后,可能会出现肌肉收缩时间延长的现象
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注射肉毒杆菌除皱是由加拿大皮肤科医师发展的新型除皱技术。肉毒杆菌毒素是从肉毒杆菌提取的毒蛋白,是自然界已知的最强的神经毒素。它能阻遏乙酰胆碱释放,麻痹肌肉从而达到除皱效果。这种毒素可以影响兴奋传递中的结构是[ ]
A.突触前膜 B.突触间隙 C.突触后膜 D.受体
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注射肉毒杆菌除皱是由加拿大皮肤科医师发展的新型除皱技术。肉毒杆菌毒素是从肉毒杆菌提取的毒蛋白,是自然界已知的最强的神经毒素。它能阻遏乙酰胆碱释放,麻痹肌肉从而达到除皱效果。这种毒素可以影响兴奋传递中的结构是( )
A.突触前膜 B.突触间隙 C.突触后膜 D.受体
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