Biology
SMA

問3、4がよく分かりません。
だれか教えてください🙏

号に変えられて伝えられる。このような興奮の伝え方を興奮のウという。 肉の接続部はL(イ力とよばれる。これらの接続部では電気的信号が化学的信 ニューロンとニューロンの接続部をア]という。また, ニューロンと筋 3動物の反応と行動 93|興奮の伝導と伝達 ]に適語を入れよ。 下線部の「化学的信号」として用いられている物質を二つ挙げよ。 問3 右の図のように隣接する三つの 神経単位のうち,矢印の点で興奮が起 こったと仮定すると,この興奮はどの ような範囲に伝えられるか。 図中のa ~hのうち正しいものを一つ選び出 a b C d e f g h せ。 問4 カエルから, 途中にアの連絡のある2本の神経を傷つけずに取り 出し,次のような実験をした。いま, 刺激装置Sで単一刺激をして興奮を発 生させたとき, A, BそしてCのオシロスコープで見られる波形は,それぞ れa~gのどれか。 ただし, オシロスコープの電極は神経の外表面に接し, いずれのオシロスコープもR側の電極を基準にしてL側の電位変化を見るよ うにしている。 R側が脊髄側で, L側にイ」がある。 A B R シナプス部 e L b C Id 0 時間 【聖マリアンナ医大)
93 興奮の伝導と伝達 ウ 伝達 シナブス ィ 神経筋接合部 ア 問3 f 問2 アセチルコリン, ノルアドレナリン 問4 Ad Be Cb 解説。 問1 ニューロンの末端はわずかな隙間を介して,次のニューロンや筋肉と接続している 、 こでは、軸素末端にあるシナブス小胞という分泌頼粒から化学物質(神経伝達物音) 4 出(エキソサイトーシス) され, これが次の細胞膜の表面にある受容体と結合すること 興奮を伝える(伝達という)。シナプス小胞をもたない細胞体や筋肉側から逆方向にはた 達が行われない。 問2 神経の種類によって放出される神経伝達物質は決まっており,運動神経や副交感神経で はアセチルコリン, 交感神経ではノルアドレナリンである。 問4 92 と違って, 電極が両方とも細胞外にあることに注意して, 順にどのような電位か図 解しよう。基準は問題文にあるようにR側(図では右側)の電極である。 Bでは, 逆の方向から興奮がくるので, グラフの上下が逆になる。 L側に神経筋接合部があるので, シナプスでは興奮の伝達は図の右側から左側にのか 行われ, 逆方向には行われない。よってCには興奮が到達せず, ずっと静止電位のまま。 この場合は電極間には差がないままである。 Sum Up 伝導と伝達 場所 方向性 活動電流により電気的両方向 伝達 シナプスや神経筋接合部 伝達物質により化学的一方同 方法 伝導|ニューロン内 伝達物質 運動神経、副交感神経 → アセチルコリン 交感神経 → ノルアドレナリン

Answers

問3
生物の神経連絡では、軸索を通る【伝導】とシナプス間で起こる神経伝達物質を用いた【伝達】の2つがあります。
【伝導】は刺激を加えた点から両方向に伝わりますが、【伝達】は分泌側と受容側があるため、1方向にしか伝わりません。
従って、↓の点を含む軸索全体とその神経細胞がシナプスを伸ばしている次の神経細胞までが答えとなり、fとなります。

問4
今回は普通の問題と異なり、オシロスコープのどちらも細胞外の電極を見ていることがポイントです。
この問題ではR側を基準にL側の電位を見ているので、右に比べて左がどうなっているかのグラフを選ぶことになりますね。

Sが電池になっているので、どちら方向に刺激が進んだのか…と困ってしまいそうですが、問題文に「単一刺激をして」とあるので、問3の↓と同じと思って大丈夫です。


Aについて見てみましょう。Sからの伝導(神経興奮)は軸索の脱分極(軸索細胞内が細胞外よりも電位が+の状態になる)として伝わります。しかし、今回はオシロスコープが細胞外にあるので、細胞内が+になるということは、基準よりも細胞外が相対的に-になるということです。したがって、細胞外ではA(+,+)→A(+,-)→A(-,+)となります。解説の図で、縦にプラスマイナスが並んでいるところ、線の下(細胞内)だけを見てみると、いつもと同じではありませんか?細胞外は相対的な値なので、その逆を描けばよいので解説の図が出来上がります。右が基準で左の電位を測っているので、0→+→-と変化するグラフdを選びます。


BはAと全く逆方向に伝導するので、グラフdの逆、グラフe


シナプス同士(出口同士)をくっつけても神経の伝達は起こりません。CにSからの刺激を伝えたいのならR側にあるであろう細胞体を「シナプス部」の位置に持ってこなければいけませんね。(ちょうど問3の図と左右逆のようなイメージです)
よって、Cに伝達はされないので変化のないbです。
静止電位となるはずならcでは?と思うかもしれませんが、確かに、いつものグラフではそうなっています。でも、教科書のあのグラフは「オシロスコープの基準点を細胞外に、計測点を細胞内に置いたときのグラフ」です。今回はどちらも細胞外にあるので、グラフはbが正解です。

いつも見ているグラフとは違う状況を設定して、電位変化を本質的に理解しているか問うなかなか手ごわい問題でしたね。神経関連では、脱分極・過分極時のチャネル・ポンプの動き(どれが開いてどれが閉じるか)や、神経筋を用いてキモグラフを描き、神経伝導速度を計算させるといった問題がよく出題されます。合わせて復習してみてください。

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