因發(fā)現(xiàn)“感知溫度和觸覺的受體”美國科學(xué)家David Julius和Ardem Patapoutian 榮獲2021年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎，相關(guān)的部分實驗過程如圖所示?！皽囟扰c觸覺受體”是 位于人體細(xì)胞上的一種“感受器”，是TRP通道蛋白家族的成員，其中的TRPV1和TRPM8均 為非選擇性的陽離子通道蛋白，具有較高的鈣離子通透性，廣泛分布于哺乳動物和人體不同 組織中。不同的離子通道產(chǎn)生的電信號不完全相同，機(jī)體以不同的電信號建立本體感覺、觸 覺和溫覺，從而精確地感知外部環(huán)境。

（1）吃辣椒時，辣椒素激活感覺神經(jīng)末梢上的TRPV1，使鈣離子等陽離子了進(jìn)入細(xì)胞，此時興 奮部位的電位為

內(nèi)正外負(fù)

內(nèi)正外負(fù)

。
（2）兩位科學(xué)家構(gòu)建了一個背根神經(jīng)節(jié)的cDNA庫，包含大約16000個克隆，將這些克隆分成若干組，分別轉(zhuǎn)染至

不表達(dá)辣椒素受體

不表達(dá)辣椒素受體

的IIEK293細(xì)胞中，加入鈣離子熒光探針 Fura-2，通過鈣成像觀測辣椒素誘導(dǎo)的胞內(nèi)鈣離子水平的變化，如果

某一組細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度升高

某一組細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度升高

，則表明該組克隆內(nèi)可能含有辣椒素受體；該組作為陽性克隆組繼續(xù)細(xì)分，用于下一輪的鈣成 像篩，最終發(fā)現(xiàn)了對辣椒素敏感、具有鈣離子通透性的離子通道蛋白TRPVlo用同樣的方法，兩位科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)了被薄荷醇激活，具有鈣離子通透性的TRPM8。
（3）科學(xué)家用TRPV1敲除小鼠和野生型小鼠以及3T3-L1前脂細(xì)胞為研究模型，對TRPV1激 活后的進(jìn)一步機(jī)理研究。結(jié)果表明，辣椒素通過激活TRPV1導(dǎo)致脂肪細(xì)胞內(nèi)Ca²⁺的迅速升高 形成鈣離子流，從而抑制脂肪細(xì)胞的分化，已知脂肪細(xì)胞分化中細(xì)胞間的Ca²⁺的轉(zhuǎn)運(yùn)是通過 間隙連接蛋白43 （Cx43）介導(dǎo)的，由此表明辣椒素激活TRPV1后，通過提高

Cx43

Cx43

的 表達(dá)，進(jìn)而導(dǎo)致Ca²⁺在脂肪細(xì)胞之間的轉(zhuǎn)運(yùn)，形成鈣離子流。起到

抑制脂肪細(xì)胞分化

抑制脂肪細(xì)胞分化

的作用。
請從個體層面分析，痛覺會給動物帶來痛苦，為什么在漫長的進(jìn)化歷程中，依然保留了 對痛覺的感知？

疼痛可使動物個體對來自外界和身體內(nèi)部的危機(jī)及疾病做出相應(yīng)的判斷，并采取保護(hù)措施減輕傷害，增加個體生存的機(jī)會

疼痛可使動物個體對來自外界和身體內(nèi)部的危機(jī)及疾病做出相應(yīng)的判斷，并采取保護(hù)措施減輕傷害，增加個體生存的機(jī)會

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