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  • 1. (2021高三上·通州期末) 阅读下面的文章,回答有关问题。

    疼痛是一种复杂的生理和心理活动,它包括伤害性刺激作用于机体所引起的痛感觉——“痛觉”及机体对该刺激产生的一系列“痛反应”。与疼痛有关的分子、细胞及相关机制的研究是镇痛药物开发的基础。

    研究表明,TRPV1是位于感觉神经末梢的非选择性阳离子通道蛋白,广泛分布于哺乳动物和人体不同组织中,它可以通过开合控制相关离子跨越细胞膜,而离子通道不断开合,电信号不断“跑位”,使神经细胞膜产生快速的电位变化,电信号就会沿着神经细胞传送到大脑。实验证明,辣椒素和43℃以上的高温都可以激活TRPV1,并打开其通道。

    为研究辣椒素对TRPV1通道的作用机制,科学家对神经元首先进行荧光染剂处理,然后加入浓度为1 µmol/L辣椒素,利用共聚焦显微成像法对细胞进行动态观察,并同步记录细胞内荧光值的变化,结果如下图。(说明:静息状态下,细胞外Ca2+浓度高于细胞内,此状态会抑制Na内流。细胞内Ca2+浓度增加可导致荧光强度增加。)

    研究还发现,TRPV1通道与关节炎引起的慢性炎症痛也有密切关系。图表示白介素IL-6(由多种细胞分泌的一种炎症因子)引发炎症疼痛时的分子机制。(注:GP130-JAK、P13K、AKT是参与细胞信号转导过程中的重要物质。)

    TRP通道蛋白家族种类较多,TRPV1是结构、功能研究最清楚的家族成员之一,此外,科学家还发现了与感觉相关的其他离子通道,如TRPM8则可识别低温刺激和被薄荷醇激活,与冰爽的刺痛感产生有关。可见,不同的离子通道产生的电信号不完全相同,对于大脑来说,不同电信号代表着不一样的危机。请根据上述信息,结合所学知识,回答相关问题。

    1. (1) 痛觉及痛反应产生的主要调节方式是。痛觉中枢位于中。
    2. (2) 本文关于“研究辣椒素对TRPV1通道的作用机制”的实验,若要证明“辣椒素可激活并打开TRPV1”,还需要做一个实验:用荧光染剂处理神经元,不加入,利用共聚焦显微成像法对细胞进行动态观察,同步记录化,并将结果与实验组作对比。
    3. (3) 请综合上述图文信息,结合所学知识,以文字和箭头方式,从细胞水平和分子水平层面阐述辣椒素刺激引起机体产生痛觉的一系列兴奋的产生、传导、传递过程。辣椒素刺激→→产生痛觉。
    4. (4) 基于IL-6炎症因子引发疼痛的分子机制,请为研制缓解慢性炎症痛的药物提供两条思路(简要阐明即可)。思路一:;思路二:
    5. (5) 请运用进化观点分别从个体和种群层面分析:痛觉会给动物带来痛苦,为什么在漫长的进化历程中,依然保留了对痛觉的感知?

      个体层面:,种群层面:

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