Question

科研人员培养了一种转基因小鼠，使其体内的GS神经元表达出铁蛋白，电磁波可激活GS神经元内的铁蛋白，继而引发该神经元兴奋。GS神经元兴奋后会使血糖水平发生变化。用电磁波照射转基因小鼠（实验组）和非转基因小鼠（对照组），连续监测两者血糖变化。请回答下列问题：

 

(1)GS神经元膜两侧的I和II所处的液体环境分别是_________。GS神经元接受信号后产生兴奋，此时神经元膜两侧的电位表现为___________________。

(2)GS神经元内的铁蛋白的作用最类似于___________。

A．神经递质    B．突触小泡    C．K⁺通道    D．神经递质受体

(3)GS神经元兴奋后，经反射主要作用于胰岛A细胞并促使其分泌的__________（填激素名称）增多，通过促进肝细胞内___________而最终使血糖水平升高。

(4)在第30min停止电磁波照射后，实验组相关激素的分泌量明显减少但血糖含量继续升高且保持较高水平。由此可说明神经调节和体液调节特点的差异是____。

Answer

组织液、细胞质基质 外负内正（或I侧为负，II侧为正） D 胰高血糖素 肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖 神经调节反应迅速，作用时间短暂；体液调节反应较缓慢，作用时间较长

【解析】

静息电位：内负外正，主要依赖于钾离子外流；动作电位：内正外负，主要依赖于钠离子内流。

升血糖的激素：胰高血糖素、肾上腺素；降血糖的激素：胰岛素。

由图可知，电磁波会激活铁蛋白，铁蛋白引起阳离子大量内流，产生动作电位，进而引起血糖含量升高。

（1）因为铁蛋白存在于细胞内，故I是外侧，液体环境是组织液；II是内侧，液体环境是细胞质基质。GS神经元接受信号后产生兴奋，阳离子内流产生内正外负的动作电位。

（2）由图可知，电磁波作用于铁蛋白，引起阳离子大量内流，故电磁波类似于兴奋性递质的作用，铁蛋白类似于神经递质受体的作用。故选D。

（3）GS细胞兴奋后，引起血糖含量升高，主要通过神经调节作用于胰岛A细胞，促使其分泌胰高血糖素，促进肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖，进行血糖含量升高。

（4）停止电磁照射后，胰岛A细胞作为效应器分泌的胰高血糖素会减少，但是血糖含量仍会继续升高，说明神经调节和体液调节相比：神经调节反应迅速，作用时间短暂；体液调节反应较缓慢，作用时间较长。

比较项目

神经调节

体液调节

作用途径

反射弧

体液运输

反应速度

迅速

较缓慢

作用范围

准确、较局限

较广泛

作用时间

短暂

比较长