Question

【題目】學習、記憶是高等動物適應環境、使個體得到發展的重要功能。通過電刺激實驗，發現學習、記憶功能與高等動物的海馬腦區（H區）密切相關。

（1）在小鼠H區的傳入纖維上施加單次強刺激， 傳入纖維末梢釋放神經遞質，此時突觸前膜出現的信號變化為______________________ 。

（2）如果在H區的傳入纖維上施加100次/秒、持續1秒的強刺激（HFS），在刺激后幾小時之內，只要再施加單次強刺激，突觸后膜的電位變化都會比未受過HFS處理時高2—3倍，研究者認為是HFS使H區神經細胞產生了“記憶”，下圖為這一現象可能的機制。

①如圖所示，突觸后膜上的N受體被激活后，Ca2+會以____________方式進入胞內，Ca2+與_________________共同作用，使C酶的____________發生改變，C酶被激活。

②如果對小鼠H區傳入纖維施以HFS，休息30分鐘后，可檢測到H區神經細胞的A受體總量無明顯變化，而細胞膜上的A受體數量明顯增加。據圖可知，細胞膜上增加的A受體可能直接來自____________形成的具膜小泡，該過程需要依靠細胞膜的____________來實現。

③圖中A受體胞內肽段（T）被C酶磷酸化后，A受體活性增強。據圖可知，C酶被激活后一方面可以增強__________（填圖中序號）過程以增加_____________________________，另一方面通過消耗ATP的過程_______（填圖中序號）使A受體泡內肽段（T）的磷酸化，A受體活性增強。這樣就是突觸后膜對______的通透性顯著增加，突觸后膜的膜電位變化明顯增強。

（3）圖中內容從細胞和_______水平揭示了學習、記憶的一種可能機制。

Answer 1

【答案】 電信號→化學信號 協助擴散 鈣調蛋白 空間結構 高爾基體 流動性 Ⅱ 細胞膜上A受體的數量 I Na+ 分子

【解析】試題分析：據圖分析，圖中傳入神經末梢釋放了谷氨酸，屬于神經遞質，作用于N受體，導致鈣離子通過該受體蛋白進入細胞，且沒有消耗能量，因此鈣離子進入細胞的方式為協助擴散。鈣離子進入細胞后與鈣調蛋白共同作用，使得C酶被激活。

（1）突觸由突觸前膜、突觸間隙和突觸后膜組成，突觸前膜實現了電信號到化學信號的轉變，突觸后膜實現了化學信號到電信號的轉變。

（2）①根據以上分析已知，鈣離子通過協助擴散的方式進入細胞，然后與鈣調蛋白共同作用，使得C酶的空間結構發生改變，C酶被激活。

②據圖分析，受體A來自于囊泡，該囊泡應該來自于高爾基體，該過程體現了細胞膜的流動性。

③據圖可知，C酶被激活后有兩個去向，一方面可以增強Ⅱ過程以增加細胞膜上A受體的數量，另一方面通過Ⅰ過程使A受體泡內肽段（T）的磷酸化，A受體活性增強，這樣就是突觸后膜對Na+的通透性顯著增加，突觸后膜的膜電位變化明顯增強。

（3）根據題意和圖示分析可知，圖中內容從細胞和分子水平揭示學習、記憶的一種可能機制，為后續研究提供了理論基礎。