用微電極記錄細(xì)胞膜上的電位變化是研究神經(jīng)沖動(dòng)產(chǎn)生、傳導(dǎo)和突觸傳遞原理的常用方法。根據(jù)如圖實(shí)驗(yàn)方法和結(jié)果,分析并回答相關(guān)的問題。
(1)圖1顯示的突觸結(jié)構(gòu)是由
突觸前膜、突觸間隙和突觸后膜
突觸前膜、突觸間隙和突觸后膜
構(gòu)成的,興奮傳到此處時(shí)的信號(hào)變化為 電信號(hào)→化學(xué)信號(hào)→電信號(hào)
電信號(hào)→化學(xué)信號(hào)→電信號(hào)
,圖1中的微電機(jī)M記錄到動(dòng)作電位時(shí),突觸后膜上將依次產(chǎn)生的反應(yīng)是 突觸后膜上受體與神經(jīng)遞質(zhì)結(jié)合,引起突觸后膜產(chǎn)生動(dòng)作電位
突觸后膜上受體與神經(jīng)遞質(zhì)結(jié)合,引起突觸后膜產(chǎn)生動(dòng)作電位
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(2)研究表明,在突觸小體未產(chǎn)生動(dòng)作電位的情況,微電極N上也會(huì)記錄到隨機(jī)產(chǎn)生的幅度幾乎相等的微小電位變化,如圖2所示。結(jié)合突觸的結(jié)構(gòu)和突觸傳遞的過程,分析電位變化產(chǎn)生的原因 單個(gè)突觸小泡隨機(jī)性地與突觸前膜融合,釋放的微量神經(jīng)遞質(zhì)與突觸后膜上的受體結(jié)合,引起少量Na+內(nèi)流,在突觸后膜上產(chǎn)生微小電位變化
單個(gè)突觸小泡隨機(jī)性地與突觸前膜融合,釋放的微量神經(jīng)遞質(zhì)與突觸后膜上的受體結(jié)合,引起少量Na+內(nèi)流,在突觸后膜上產(chǎn)生微小電位變化
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(3)在某些突觸中,突觸小體產(chǎn)生動(dòng)作電位后,微電極N上記錄到電位負(fù)值增大的抑制性后電位(IPSP),如圖3所示。已知K+和CI-通道都參與了IPSP的形成,試從該角度分析IPSP產(chǎn)生的原因 K+外流和Cl-內(nèi)流
K+外流和Cl-內(nèi)流
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(4)已知從刺激開始到動(dòng)作電位產(chǎn)生有短暫的延遲,且與刺激強(qiáng)度有關(guān)。為了規(guī)避該延遲對(duì)測(cè)量精確度的影響,請(qǐng)利用微電極記錄技術(shù)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),精確測(cè)量動(dòng)作電位在神經(jīng)軸突上的傳導(dǎo)速度。(實(shí)驗(yàn)儀器:微電極記錄設(shè)備、刺激器、計(jì)時(shí)器、刻度尺等)
實(shí)驗(yàn)思路:在神經(jīng)軸突上選取兩點(diǎn),插入微電極記錄設(shè)備,可通過測(cè)量?jī)蓚€(gè)電極之間的距離,同時(shí)測(cè)量電極記錄到的動(dòng)作電位的起始點(diǎn)的時(shí)間差即可
可通過測(cè)量?jī)蓚€(gè)電極之間的距離,同時(shí)測(cè)量電極記錄到的動(dòng)作電位的起始點(diǎn)的時(shí)間差即可
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計(jì)算:動(dòng)作電位在神經(jīng)軸突上的傳導(dǎo)速度=。