Question

12．現(xiàn)有甲、乙、丙三個剛制備的蟾蜍坐骨神經(jīng)-腓腸肌標(biāo)本（如圖A所示），用它們進(jìn)行了如下兩項實驗．請回答下列問題．

實驗一：將甲標(biāo)本置于有O₂條件下，乙標(biāo)本置于無O₂條件下，其他條件相同時，同時給予連續(xù)電刺激，均引起肌肉收縮．
實驗二：在丙標(biāo)本的坐骨神經(jīng)表面上放置兩個電極，連接到一個電表上，然后進(jìn)行相關(guān)實驗，依次得到圖B中1～4所示的實驗結(jié)果．
（1）實驗一說明肌肉收縮不一定需要O₂；連續(xù)收縮后，兩標(biāo)本肌肉最終疲勞，從能量的角度分析，肌肉疲勞的直接原因是缺少ATP．
（2）當(dāng)兩標(biāo)本肌肉均疲勞后，休息一段時間后，再給予刺激，甲標(biāo)本能恢復(fù)收縮能力，這一現(xiàn)象說明肌肉疲勞后的恢復(fù)需消耗O₂．
（3）將神經(jīng)細(xì)胞置于相當(dāng)于細(xì)胞外液的溶液（溶液S）中，若適當(dāng)升高溶液S中的Na⁺濃度，會導(dǎo)致記錄到的動作電位峰值升高（不變、升高、降低）．
（4）多巴胺是腦內(nèi)分泌的一種神經(jīng)遞質(zhì)，主要負(fù)責(zé)大腦的情欲、感覺，將興奮及開心的信息傳遞，也與上癮有關(guān)．圖C為毒品可卡因?qū)θ四X部神經(jīng)沖動的傳遞干擾示意圖，由圖可知可卡因的作用機理是：與多巴胺轉(zhuǎn)運體結(jié)合，阻止了多巴胺進(jìn)入突觸前膜，導(dǎo)致突觸間隙中多巴胺含量增多（不變、增多、減少），從而增強并延長對腦的刺激，產(chǎn)生“快感”．

Answer 1

分析 根據(jù)題意和圖示分析可知：實驗一表明肌肉收縮未必需O₂，肌肉收縮需耗能，缺ATP時可疲勞．疲勞后休息一段時間，再施加刺激時標(biāo)本恢復(fù)收縮能力，表明恢復(fù)需O₂．動作電位峰值與膜外Na⁺濃度呈正相關(guān)．圖B中電位變化狀況應(yīng)為先由0轉(zhuǎn)為正電位，恢復(fù)為0后再轉(zhuǎn)為負(fù)電位，之后再恢復(fù)為0．圖C中，多巴胺存在于突觸小泡中，所以它是一種神經(jīng)遞質(zhì)．

解答 解：（1）由于甲標(biāo)本置于有O₂條件下，乙標(biāo)本置于無O₂條件下，說明自變量是有無O₂，在其他條件相同時，同時給予連續(xù)電刺激，均引起肌肉收縮，因而說明肌肉收縮不一定需要O₂；連續(xù)收縮后，兩標(biāo)本肌肉最終疲勞，從能量的角度分析，肌肉疲勞的直接原因是缺少ATP．
（2）有O₂條件下，細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸，釋放大量能量，而無O₂條件下，細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸，釋放少量能量．兩標(biāo)本肌肉均疲勞后，休息一段時間后，再給予刺激，甲標(biāo)本能恢復(fù)收縮能力，而甲標(biāo)本是置于有O₂條件下，所以這一現(xiàn)象說明肌肉疲勞后的恢復(fù)需消耗O₂．
（3）神經(jīng)纖維未受到刺激時，K⁺外流，細(xì)胞膜內(nèi)外的電荷分布情況是外正內(nèi)負(fù)，當(dāng)某一部位受刺激時，神經(jīng)纖維膜對鈉離子通透性增加，Na⁺內(nèi)流，使得刺激點處膜兩側(cè)的電位表現(xiàn)為內(nèi)正外負(fù)，形成動作電位．因此，將神經(jīng)細(xì)胞置于相當(dāng)于細(xì)胞外液的溶液（溶液S）中，若適當(dāng)升高溶液S中的Na⁺濃度，則Na⁺內(nèi)流數(shù)量增多，電位差增大，會導(dǎo)致記錄到的動作電位峰值升高．
（4）由圖可知，多巴胺是一種神經(jīng)遞質(zhì)，正常情況下，多巴胺發(fā)揮作用后可能過多巴胺轉(zhuǎn)運體運輸進(jìn)入突觸小體，而可卡因與多巴胺轉(zhuǎn)運體結(jié)合，阻止了多巴胺進(jìn)入突觸前膜，導(dǎo)致突觸間隙中多巴胺含量增多，多巴胺持續(xù)發(fā)揮作用，從而增強并延長對腦的刺激，產(chǎn)生“快感”．
故答案為：
（1）O₂ 缺少ATP
（2）肌肉疲勞后的恢復(fù)需消耗O₂
（3）升高
（4）增多

點評 本題考查細(xì)胞呼吸、神經(jīng)調(diào)節(jié)和神經(jīng)電位變化的相關(guān)知識，意在考查學(xué)生的識圖能力和判斷能力，運用所學(xué)知識綜合分析問題和解決問題的能力．