Question

阅读下面的材料，回答问题：

1896年，C.S. Sherrington把神经元与神经元之间的机能接点命名为突触。在20世纪30年代，对于突触之间是电学传递还是化学传递曾发生过争论。Otto Loewi等科学家用实验证明突触之间存在化学传递。Furshpan和Potter在1959年首先指出在螯虾的可兴奋细胞之间有电学传递。使用细胞内微电极技术记录鳌虾腹神经节内神经纤维的膜电位（如图1 ），他们发现了神经元之间介导动物逃避反射的电突触。

电突触普遍存在于无脊椎动物的神经系统中，在动物的逃避反射中发挥重要作用。在哺乳动物的神经系统和视网膜中，电突触主要分布于需要高度同步化的神经元群内的细胞之间。

形成电突触的两个相邻细胞间的距离特别小，两侧的神经元膜上都存在一些贯穿质膜的蛋白，称为连接子。突触前膜和后膜上的连接子相对形成缝隙连接（如图2）。连接子中间形成一个通道，允许小的水溶性分子通过。通过连接子，许多带电离子可以从一个细胞直接流入另一个细胞，形成局部电流和突触后电位。在化学性突触，从冲动到达突触前膜至突触后细胞出现电位变化，有接近1ms的延迟（即突触延迟）。电突触没有延迟，电流瞬间从一个细胞传递到下一个细胞。在大多数情况下，电突触的传递是双向的。                

（1）当神经末梢有神经冲动传来时，突触前膜释放______（如乙酰胆碱等），经扩散通过突触间隙，然后与突触后膜上的______结合，从而在化学突触间传递信息。

（2）填表比较电突触与化学突触传递兴奋的差异。

	化学突触	电突触
突触结构	突触前膜与突触后膜之间由突触间隙分隔开	①______
传递方向	②______
传递速度		③______

（3）在图1所示实验中，刺激突触前神经元后，发现______，研究者据此提出“在螯虾的可兴奋细胞之间有电学传递”的假设。

（4）十九世纪时，有些学者认为，神经元是独立的单元；另一些学者认为，神经元由原生质桥相连形成一个整体。请结合文中信息，对这两种观点进行评价：______。

（5）请结合阅读材料信息，提出一个关于电突触能进一步研究的科学问题：______。

Answer

神经递质 （特异性递质）受体 ① 突触前膜与突触后膜通过缝隙连接而连接起来 从突触前膜传到突触后膜（或单方向的） 快 没有突触延迟 一些神经元之间形成化学突触，突触间隙将神经元分隔开；一些神经元之间形成电突触，原生质相连通。所以两种观点均有一定道理。（都有道理，化学突触支持“神经元是独立单元”的观点，电突触支持“神经元通过原生质桥连接为一个整体”的观点） 不同细胞之间的电突触的连接子蛋白是一样的吗？电突触的数量是如何变化的？

电突触的孔道一直开放吗？

【解析】

1、兴奋在神经元之间的传递时，因为神经递质只存在于突触小体的突触小泡中，只能由突触前膜通过胞吐的形式释放到突触间隙，突触后膜上有识别神经递质的受体，神经递质与受体结合后会引起下一个神经元离子通透性改变，从而使下一个神经元产生兴奋或抑制，由此可见，兴奋在神经元之间的传递需经过电信号→化学信号→电信号之间的转变过程，需要的时间长，故兴奋在反射弧中的传导速度由突触的数目决定。

2、兴奋在神经纤维上的传导方式是电信号、局部电流或神经冲动的形式。

（1）由分析可知：当神经末梢有神经冲动传来时，突触前膜释放神经递质，经扩散通过突触间隙，然后与突触后膜上的受体结合，从而在化学突触间传递信息。

（2）由题意可知：化学突触的结构包括突触前膜、突触间隙和突触后膜，兴奋在化学突触间传递时，要发生电信号→化学信号→电信号之间的转变，由于有信号转变的过程，故兴奋在化学突触间传递需要的时间长，又由于突触小泡中的神经递质只能由突触前膜释放通过突触间隙作用于突触后膜，而不能反向传递，故在化学突触中兴奋的传递是单向的；图中电突触结构显示，突触前膜与突触后膜通过缝隙连接起来，由于电突触有结构上的联系，兴奋在该处传递时，没有信号的转变过程，故在电突触中兴奋的传递是双向的，而且没有突触延搁速度较快。故表格填写如下：

化学突触

电突触

突触结构

突触前膜与突触后膜之间由突触间隙分隔开

①突触前膜与突触后膜通过缝隙连接而连接起来

传递方向

②单向的

传递速度

③快

（3）在图1所示实验结果可知，刺激突触前神经元后，发现没有突触延迟，研究者据此提出“在螯虾的可兴奋细胞之间有电学传递”的假设。

（4）题意显示：一些神经元之间形成化学突触，突触间隙将神经元分隔开；一些神经元之间形成电突触，原生质相连通。故十九世纪时，有些学者认为，神经元是独立的单元；另一些学者认为，神经元由原生质桥相连形成一个整体。这两种观点均有一定道理。

（5）结合阅读材料信息，可提出以下问题：

如：不同细胞之间的电突触的连接子蛋白是一样的吗？电突触的数量是如何变化的？电突触的孔道一直开放吗？等等。