根據(jù)突觸對下一個神經(jīng)元機能活動的影響, 突觸可分為興奮性突觸和抑制性突觸。興奮性突觸使下一個神經(jīng)元產(chǎn)生興奮的機理是,當興奮傳到軸突末梢, 使突觸前膜興奮并釋放興奮性神經(jīng)遞質(zhì), 經(jīng)突觸間隙到達突觸后膜受體, 并與突觸后膜受體結(jié)合, 引起細胞膜對Na+, K+等離子,特別是Na+的通透性增加, 導致Na+內(nèi)流, 出現(xiàn)局部去極化, 產(chǎn)生局部興奮, 即產(chǎn)生興奮性突觸后電位。那么,抑制性突觸是如何使下一個神經(jīng)元產(chǎn)生抑制的呢?抑制性突觸前神經(jīng)元軸突末梢興奮,突觸前膜釋放抑制性神經(jīng)遞質(zhì), 此遞質(zhì)與突觸后膜特異性受體結(jié)合,使離子K+, Cl-等離子,特別是Cl-通道增加(不包括Na+)。Cl-內(nèi)流, 使突觸后膜的膜電位增大(如由-70mV增加到-75mV),出現(xiàn)突觸后膜超極化, 稱為抑制性突觸后電位(IPSP),持續(xù)時間10ms左右。此時突觸后神經(jīng)元不易去極化, 不易發(fā)生興奮, 表現(xiàn)為突觸后神經(jīng)元活動的抑制。例題:
γ—氨基丁酸(GABA)作為哺乳動物中樞神經(jīng)系統(tǒng)中廣泛分布的神經(jīng)遞質(zhì),在控制疼痛方面有重要作用,其作用機理如圖所示。請據(jù)圖回答有關問題:
(1)GABA在突觸前神經(jīng)細胞內(nèi)合成后,貯存在________內(nèi),以防止被細胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)其他酶系所破壞。當興奮抵達神經(jīng)末梢時,GABA釋放,并與位于圖中________上的GABA受體結(jié)合,該受體是膜上某些離子的通道,當GABA與受體結(jié)合后,通道開啟,使________離子內(nèi)流,從而抑制突觸后神經(jīng)細胞動作電位的產(chǎn)生。上述過程體現(xiàn)出細胞膜具有________功能。如果用電生理微電泳方法將GABA離子施加到離體神經(jīng)細胞旁,可引起相同的生理效應,從而進一步證明GABA是一種________性的神經(jīng)遞質(zhì)。(2)釋放的GABA可被體內(nèi)氨基丁酸轉(zhuǎn)氨酶降解而失活。研究發(fā)現(xiàn)癲癇病人體內(nèi)GABA的含量不正常,若將氨基丁酸轉(zhuǎn)氨酶的抑制劑作為藥物施用于病人,可緩解病情。這是由于________________________________________,從而可抑制癲癇病人異常興奮的形成。
(3)圖中麻醉劑分子嵌入的結(jié)構(gòu)是________,它的嵌入起到了與GABA一樣的功能,從而可________(縮短/延長)該離子通道打開的時間,產(chǎn)生麻醉效果。
解析:神經(jīng)遞質(zhì)存在于突觸小泡中。靜息電位時,細胞膜內(nèi)外的電位表現(xiàn)為外正內(nèi)負。GABA與受體結(jié)合,抑制突觸后神經(jīng)細胞動作電位的產(chǎn)生,故該神經(jīng)遞質(zhì)為抑制性神經(jīng)遞質(zhì)。氨基丁酸轉(zhuǎn)氨酶抑制劑能抑制氨基丁酸轉(zhuǎn)氨酶的活性,從而減少了釋放的GABA的降解,從而抑制癲癇病人異常興奮的形成。麻醉劑分子與GABA一樣,均能被突觸后膜上的GABA受體識別,細胞中沒有分解麻醉劑的酶,故延長了神經(jīng)細胞離子通道打開的時間,產(chǎn)生麻醉效果。
答案:(1)突觸小泡 突觸后膜 陰 信息交流 抑制
(2)藥物抑制氨基丁酸轉(zhuǎn)氨酶的活性,使GABA分解速率降低
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