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内容发布更新时间 : 2025/10/3 18:38:05星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

例析影响兴奋在突触中传递的因素

摘要 神经调节的相关知识是历年高考中的热点。本文通过典型例题,对影响兴奋在突触中传递的因素进行了分析归纳。

关键词 突触 影响因素

神经元与神经元之间、神经末梢与效应器(骨骼肌、心肌、平滑肌、腺体等)之间,结构上并不连续,每一个神经元的轴突末梢与其它神经元的细胞体或突起或肌细胞相接触,形成突触。兴奋在神经元之间以及神经元和肌肉之间是通过突触,依靠神经末梢释放的神经递质完成兴奋的传递。

当神经冲动传导到轴突末梢时,突触小体内的突触小泡受到刺激释放出神经递质,与突触后膜(另一神经元或肌细胞)上的特异性受体结合,引起突触后膜电位变化,使突触后神经元兴奋或抑制,也能使肌肉收缩或某些腺体分泌。神经递质在发挥上述效应后,其作用应该迅速终止,以保证突触传递的高度灵活。作用的终止有不同的方式,如被酶所水解失去活性;被突触前膜或后膜所摄取等。因此,一次神经冲动只能引起一次递质释放,产生一次突触后膜电位变化。

突触部位易受内外环境变化的影响,从而改变突触部位兴奋的传递,这也是近几年的高考中的热点,现将影响兴奋在突触中传递的因素做一归纳,例析如下。 1 作用于受体

神经递质必须与突触后膜上的特异性受体相结合后才能发挥其生理作用,不同的递质需与不同的受体相结合。如果某些药物事先与受体相结合,递质就很难与受体再结合,因而就不能发挥作用。如果受体受到破坏,也会影响突触处的兴奋传递,例如重症肌无力是一种影响神经肌肉接头传递的自身免疫性疾病,患者体内的自身抗体破坏了神经—肌肉突触后膜的受体蛋白,导致神经肌肉接头处突触后膜上的乙酰胆碱受体数目减少,表现为局部或全身横纹肌于活动时易于疲劳无力。

例1.(2006年广东高考)神经细胞与肌细胞接触点的递质乙酰胆碱与受体结合,肌细胞收缩,乙酰胆碱很快被胆碱脂酶分解,肌细胞恢复舒张状态。美洲箭毒有与乙酰胆碱争夺受体的作用,若美洲箭毒进入人体,其效应是____________________________。

解析:美洲箭毒可以与肌细胞膜上的乙酰胆碱受体结合,同乙酰胆碱竞争受体,从而使突触前膜释放的乙酰胆碱无法与受体结合,阻断了神经细胞与肌细胞接触点兴奋传递而使肌肉失去收缩能力,导致肌肉一直处于舒张状态。

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答案:肌细胞不能收缩(或持续舒张)。

美洲箭毒很早就被人们在实践中加以应用。生活在南美洲热带丛林中的印第安人经常使用毒箭猎捕动物。他们将硬木制成箭头,以一种植物的汁液为原料制备箭毒,然后将箭头浸泡在箭毒溶液中。当毒箭射入动物体内时,箭头中的箭毒可以同突触后膜上的乙酰胆碱受体牢固地结合在一起,从而使突触前膜释放的乙酰胆碱无法与受体结合,这样,神经冲动的传递被阻断。由于动物的呼吸神经无法将神经冲动传递给呼吸肌,导致呼吸肌一直处于松弛状态,无法产生节律性的呼吸运动,使猎物呼吸麻痹而死亡。现有多种类似箭毒作用的药物(三碘季铵酚等),已被广泛用于临床,作为外科手术的肌肉松弛剂。

例2.(2009年安徽高考)神经冲动在突触的传递受很多药物的影响。某药物能阻断突触传递,如果它对神经递质的合成、释放和降解(或再摄取)等都没有影响,那么导致神经冲动不能传递的原因可能是该药物影响了神经递质与_______________________的结合。

解析:某些药物通过作用于突触,可阻断神经冲动的传导。药物的作用机理可包括:抑制神经递质的合成和释放,或抑制递质的降解或再摄取,或与递质的特异性受体结合使递质失去与受体结合的机会,从而阻断下一个神经元兴奋或抑制的产生。

答案:突触后膜上的特异性受体。 2 影响递质的代谢

递质的代谢包括递质的合成、释放和失活。

递质的合成:神经递质是在神经细胞体内通过细胞的活动和酶的作用合成的,如乙酰胆碱是由胆碱和乙酰辅酶A在胆碱乙酰移位酶(胆碱乙酰化酶)的催化作用下合成的。该酶存在于胞浆中,乙酰胆碱在胞浆中合成后由小泡摄取并贮存起来,这样可以防止被胞浆内的其它酶所破坏。

递质的释放:当神经冲动抵达末梢时,神经末梢内的递质自突触前膜释放入突触间隙,作用于突触后膜上的受体,引起突触后膜离子通透性改变以及电位变化。

递质的失活:递质发生效应后,就被酶破坏而失活,或被移走而迅速停止作用。如进入突触间隙的乙酰胆碱作用于突触后膜发挥生理作用后,就被胆碱酯酶水解成胆碱和乙酸,这样乙酰胆碱就被破坏而失去作用,因此,一次神经冲动只能引起一次递质释放,产生一次突触后电位变化。 2.1 影响递质的释放

如肉毒杆菌毒素是由肉毒杆菌产生的内毒素,能阻断乙酰胆碱的释放,影响神经冲动的传递,导致肌肉的松弛性麻痹。黑寡妇蜘蛛毒素则能促进神经肌肉接头突触前膜释放乙酰胆,

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不断释放的乙酰胆碱与分布在肌肉上的受体结合后引起肌肉的持续收缩,从而导致痉挛——持续、强烈而痛性的肌肉收缩。

例3.(2009年广州高三调研)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 解析:肉毒杆菌毒素能阻断乙酰胆碱的释放,影响神经冲动的传递,而乙酰胆碱是由突触前膜释放的。

答案:A

2.2 影响递质的失活

例4.(2008年江苏高考)α-银环蛇毒能与突触后膜上的乙酰胆碱受体牢固结合;有机磷农药能抑制胆碱酯酶的活性,而乙酰胆碱酯酶的作用是清除与突触后膜上受体结合的乙酰胆碱。因此,α-银环蛇毒与有机磷农药中毒的症状分别是

A.肌肉松弛、肌肉僵直 B.肌肉僵直、肌肉松弛 C.肌肉松弛、肌肉松弛 D.肌肉僵直、肌肉僵直

解析:α-银环蛇毒能与突触后膜上的乙酰胆碱受体牢固结合,导致神经递质不能与突触后膜上的受体结合,兴奋传递受阻,引不起下一个神经元兴奋,所以肌肉松弛;有机磷农药(如敌百虫、乐果、敌敌畏等杀虫剂)能与胆碱酯酶牢固结合形成磷酰化胆碱酯酶,使胆碱酯酶持久失活,造成乙酰胆碱在神经——肌肉接头和体内其它部位大量积聚。神经肌肉接头是神经和肌肉的功能联系部位,是突触的一种形式。运动神经末梢释放的神经递质——乙酰胆碱通过神经肌肉接头引起肌肉收缩,每一次神经冲动所释放的乙酰胆碱能够在它引起一次肌肉兴奋后被迅速清除,若乙酰胆碱大量积累就会导致肌纤维产生若干次收缩,所以肌肉僵直。 答案:A 3 归纳总结

由于突触处的兴奋传递是化学传递,突触间隙与细胞外液相通,递质的释放与扩散是在突触间隙内进行的,递质与突触后膜上的特异性受体结合也暴露于突触间隙,因此突触传递过程很容易受内环境理化因素改变的影响,凡能影响递质的合成、释放、与突触后膜上特异性受体的结合,以及递质的消除等过程的因素,都能影响其兴奋的传递。

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参考文献

北京大学生物学系生理学教研室.基础生理学.北京:人民教育出版社,1979:27. 朱思明.生理学.南京:东南大学出版社,1991:152~156.

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