Question

研究发现，人感到疲惫的原因是大脑的神经细胞膜表面存在大量的腺苷受体，当神经元兴奋后，会消耗大量ATP产生腺苷，腺苷中的腺嘌呤与腺苷受体结合后，会使人产生疲劳感。回答下列有关问题：

（1）咖啡能够使人减少疲倦进而产生愉悦的心情，这是由于其所含咖啡因的作用。咖啡因的分子结构与腺嘌呤类似，请分析咖啡因能够减少疲倦的原因：______在长期大量服用咖啡因后，细胞会表达出更多的腺苷受体，从而降低咖啡因的功效，此调节机制属于______（选填“正”或“负”）反馈。

（2）除了咖啡因，人体产生的内啡肽能通过使人体产生多巴胺从而产生愉悦的心情。为了验证上述调节，某小组设计了如下实验。小组成员发现，当小鼠产生愉悦心情时会钟情地玩耍某一玩具，可以通过小鼠玩耍玩具的时间（T）来判断小鼠的愉悦程度。

实验材料：健康雄性小鼠若干、生理盐水、生理盐水配制的内啡肽制剂蒸馏水等。

具体步骤：

①选取_____ ，平均分成两组，并标注实验组A和对照组B，A组处理：______，B组处理：______；

②处理后，统计小鼠玩耍玩具的时间T_A和T_B。

③为进一步实验，B组处理：______，接着统计小鼠玩耍玩具的时间T_C以形成自身前后对照；

实验如果______（比较T_A、T_B、T_C），则证明内啡肽能使小鼠分泌多巴胺，使之产生愉悦的心情。

Answer

咖啡因结构与腺嘌呤类似，能和腺苷受体结合，阻断了腺苷的结合作用，使人体不产生疲倦的感觉 负 若干只生长状况相同的健康雄性小鼠 注射一定量生理盐水配制的内啡肽制剂 注射相同量的生理盐水 注射相同量生理盐水配制的内啡肽制剂 TA大于TB，且TC大于TB

【解析】

由题意可知，神经元兴奋后，ATP水解产生大量腺苷，腺苷中的腺嘌呤与大脑的神经细胞膜表面存在的腺苷受体结合后，会使人产生疲劳感。咖啡因是腺苷类似物，也可与腺苷受体结合，但并不引起腺苷相应的效应，由于咖啡因与受体结合阻断了腺苷的结合作用，使腺苷不能发挥作用，让人体不产生疲倦的感觉。若要验证内啡肽能通过使人体产生多巴胺从而产生愉悦的心情，可设置实验组和对照组中的内啡肽含量不同，通过小鼠玩耍玩具的时间（T）来判断小鼠的愉悦程度，进而判断内啡肽的作用。

（1）咖啡因结构与腺嘌呤类似，能和腺苷受体结合，阻断了腺苷的结合作用，使腺苷不能发挥作用，让人体不产生疲倦的感觉，在长期大量服用咖啡因后，会使细胞表达出更多的腺苷受体，从而降低咖啡因的功效，这是负反馈调节。

（2）材料选取时要选生长状况相同的雄性小鼠若干只，并平均分为两组，由于内啡肽不能口服，因而实验组需要注射一定量生理盐水配制的内啡肽制剂，对照组注射等量生理盐水。一段时间后对照组注射相同量生理盐水配制的内啡肽制剂，以形成自身前后对照。如TA大于TB，且TC大于TB，则证明结论正确。根据上述分析，实验过程应为：

①选取若干只生长状况相同的健康雄性小鼠，平均分成两组，并标注实验组A和对照组B，A组处理：注射一定量生理盐水配制的内啡肽制剂，B组处理：注射相同量的生理盐水；

②处理后，统计小鼠玩耍玩具的时间TA和TB。

③为进一步实验，B组处理：注射相同量生理盐水配制的内啡肽制剂，接着统计小鼠玩耍玩具的时间TC以形成自身前后对照；

实验如果TA大于TB，且TC大于TB，则证明内啡肽能使小鼠分泌多巴胺，使之产生愉悦的心情。