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  • 1. (2024高三上·武昌期末)  突触是神经元之间信息传递的结构基础,最近科研人员发现了突触信号传递的新方式。

    1. (1) 已有研究发现钙离子(Ca2+)对突触信号传递具有重要作用。神经冲动传至轴突末梢时,突触小体膜内侧电位的变化是,触发Ca2+内流,使突触小泡与突触前膜融合,促进神经递质释放,进而引发突触后膜电位变化。
    2. (2) 科研人员发现在无Ca2+条件下,对大鼠的初级感觉神经元(DRG)给予电刺激,其突触后神经元(DH)也可检测到膜电位变化,进而对这种非Ca2+依赖的信号传递方式进行了系列研究。

      ①研究发现DRG细胞膜上存在受电压调控的N通道。将大鼠DRG细胞与DH细胞混合培养,在无Ca2+条件下,向体系中加入N通道的,对DRG施加电刺激后,未检测到突触后膜电位变化,说明N通道参与了非Ca2+依赖的突触信号传递。

      ②为研究N通道与膜融合相关蛋白S的关系,科研人员将固定有N通道抗体的磁珠,加入到小鼠DRG细胞裂解液中充分孵育,离心收集磁珠,弃去上清,分离磁珠上的蛋白。对照组磁珠上固定了无关抗体。电泳后进行抗原-抗体杂交检测,结果如图1所示。说明

      ③为证明在非Ca2+依赖的方式中,介导突触传递兴奋信号的神经递质是谷氨酸,以无Ca2+条件下混合培养的DRG和DH细胞为实验材料,加入谷氨酸受体阻断剂,孵育一段时间后对DRG施加电刺激,检测突触前膜谷氨酸的释放量。在上述操作的基础上,完善该实验方案需要:

      a增加

      b增加

    3. (3) 生理条件(2.5mMCa2+)下检测到的突触后膜电位是Ca2+依赖与非Ca2+依赖方式引发的突触后膜电位叠加。科研人员分别在有Ca2+及无Ca2+条件下混合培养DRG和DH细胞,模仿连续疼痛刺激(箭头所示),检测突触后膜电位,结果如图2。生理条件下连续疼痛刺激,突触信号传递以方式为主,进一步研究发现该方式传递兴奋信号更加快速高效。

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