题目
2021年10月4日北京时间17时30分，美国生理学家戴维•朱利叶斯（David Julius）和美国分子生物学家阿尔代姆•帕塔普蒂安（Ardem Patapoutian）因发现温度和触觉受体获得2021年诺贝尔生理学或医学奖。戴维•朱利叶斯利用辣椒素（一种来自辣椒的刺激性化合物，可引起灼烧感）来识别皮肤神经末梢中对热有反应的感受器。阿尔代姆•帕塔普蒂安利用压敏细胞发现了一种可对皮肤和内脏中的机械刺激做出反应的新型感受器。这些突破性发现引领了一系列密集的研究活动，使得我们对神经系统如何感知热、冷和机械刺激的理解迅速加快，两位获奖科学家发现了感官与环境之间复杂相互作用中的关键性缺失环节。戴维•朱利叶斯发现了产生痛觉的细胞信号机制，辣椒素受体TRPVI是感觉神经末梢上的非选择性阳离子通道蛋白，辣椒素和43℃以上的高温等刺激可将其激活，并打开其通道，激活机理如图甲，结合图甲、图乙回答下列问题：Ca^(2+) 变-|||-过程①-|||-^2+-|||-辣椒素-|||-o >Na+-|||-刺激-|||-k-|||-外-|||-d-|||-o-|||-TRPVI-|||-丙-|||-o-|||-甲-|||-某种神经递质 Na^+-|||-过程②-|||-乙（1）辣椒素与辣椒素受体TRPVI结合引起感觉神经末梢上的阳离子通道打开，Na+内流导致神经纤维膜两侧发生的电位变化是 ____ ，从而产生兴奋。兴奋沿传入神经纤维传至神经纤维末梢，引起储存在 ____ 内的谷氨酸（一种神经递质）以 ____ 的方式释放到突触间隙，并作用于突触后神经元，经一系列神经传导过程，最终在 ____ 产生痛觉。（2）某科研团队研制了TRPVI靶点镇痛药，据图乙分析该药与TRPVI结合后可引起Ca2+通道 ____ ，进而抑制 ____ 以阻断痛觉信号传递。（3）由题分析，吃辣椒产生的感觉实际上是一种痛觉，所以吃辛辣食物时，应该喝 ____ （填“热饮”或“冷饮”），原因是 ____ 。
2021年10月4日北京时间17时30分，美国生理学家戴维•朱利叶斯（David Julius）和美国分子生物学家阿尔代姆•帕塔普蒂安（Ardem Patapoutian）因发现温度和触觉受体获得2021年诺贝尔生理学或医学奖。戴维•朱利叶斯利用辣椒素（一种来自辣椒的刺激性化合物，可引起灼烧感）来识别皮肤神经末梢中对热有反应的感受器。阿尔代姆•帕塔普蒂安利用压敏细胞发现了一种可对皮肤和内脏中的机械刺激做出反应的新型感受器。这些突破性发现引领了一系列密集的研究活动，使得我们对神经系统如何感知热、冷和机械刺激的理解迅速加快，两位获奖科学家发现了感官与环境之间复杂相互作用中的关键性缺失环节。戴维•朱利叶斯发现了产生痛觉的细胞信号机制，辣椒素受体TRPVI是感觉神经末梢上的非选择性阳离子通道蛋白，辣椒素和43℃以上的高温等刺激可将其激活，并打开其通道，激活机理如图甲，结合图甲、图乙回答下列问题：
（1）辣椒素与辣椒素受体TRPVI结合引起感觉神经末梢上的阳离子通道打开，Na+内流导致神经纤维膜两侧发生的电位变化是 ____ ，从而产生兴奋。兴奋沿传入神经纤维传至神经纤维末梢，引起储存在 ____ 内的谷氨酸（一种神经递质）以 ____ 的方式释放到突触间隙，并作用于突触后神经元，经一系列神经传导过程，最终在 ____ 产生痛觉。
（2）某科研团队研制了TRPVI靶点镇痛药，据图乙分析该药与TRPVI结合后可引起Ca2+通道 ____ ，进而抑制 ____ 以阻断痛觉信号传递。
（3）由题分析，吃辣椒产生的感觉实际上是一种痛觉，所以吃辛辣食物时，应该喝 ____ （填“热饮”或“冷饮”），原因是 ____ 。
（1）辣椒素与辣椒素受体TRPVI结合引起感觉神经末梢上的阳离子通道打开，Na+内流导致神经纤维膜两侧发生的电位变化是 ____ ，从而产生兴奋。兴奋沿传入神经纤维传至神经纤维末梢，引起储存在 ____ 内的谷氨酸（一种神经递质）以 ____ 的方式释放到突触间隙，并作用于突触后神经元，经一系列神经传导过程，最终在 ____ 产生痛觉。
（2）某科研团队研制了TRPVI靶点镇痛药，据图乙分析该药与TRPVI结合后可引起Ca2+通道 ____ ，进而抑制 ____ 以阻断痛觉信号传递。
（3）由题分析，吃辣椒产生的感觉实际上是一种痛觉，所以吃辛辣食物时，应该喝 ____ （填“热饮”或“冷饮”），原因是 ____ 。
题目解答
答案
解：（1）静息电位为外正内负的膜电位，当神经细胞接受刺激时，Na+内流，会形成外负内正的膜电位，从而产生兴奋。神经递质存在突触前膜的突触小泡内，痛觉在大脑皮层产生，因此兴奋沿传入神经纤维传至神经纤维末梢，引起储存在突触小泡内的谷氨酸（一种神经递质）以胞吐的方式释放并作用于突触后神经元，最终在大脑皮层产生痛觉。
（2）据图乙可知，钙离子内流会促进神经递质的释放，释放的神经递质会促进突触后膜钠离子内流，将兴奋传导到大脑皮层，产生痛觉，因此TRPVI靶点镇痛药可与TRPVI结合后引起Ca2+通道关闭，进而抑制神经递质的释放以阻断痛觉信号传递。
（3）因为热饮温度较高，而43℃以上的高温也可激活TRPVI，促进Ca2+、Na+进入神经细胞，增强电信号的传导，使痛觉增强，因此吃辛辣食物时，应喝冷饮可以缓解痛觉。
故答案为：
（1）由外正内负变为外负内正 突触小泡 胞吐 大脑皮层
（2）关闭 神经递质的释放（或过程①）
（3）冷饮 因为热饮温度较高，而较高温度刺激也能激活TRPVI，促进Ca2+、Na+进入神经细胞，增强电信号的传导，使痛觉增强，因此此时喝冷饮可以缓解痛觉
（2）据图乙可知，钙离子内流会促进神经递质的释放，释放的神经递质会促进突触后膜钠离子内流，将兴奋传导到大脑皮层，产生痛觉，因此TRPVI靶点镇痛药可与TRPVI结合后引起Ca2+通道关闭，进而抑制神经递质的释放以阻断痛觉信号传递。
（3）因为热饮温度较高，而43℃以上的高温也可激活TRPVI，促进Ca2+、Na+进入神经细胞，增强电信号的传导，使痛觉增强，因此吃辛辣食物时，应喝冷饮可以缓解痛觉。
故答案为：
（1）由外正内负变为外负内正 突触小泡 胞吐 大脑皮层
（2）关闭 神经递质的释放（或过程①）
（3）冷饮 因为热饮温度较高，而较高温度刺激也能激活TRPVI，促进Ca2+、Na+进入神经细胞，增强电信号的传导，使痛觉增强，因此此时喝冷饮可以缓解痛觉
解析
步骤 1：神经纤维膜电位变化
当辣椒素与辣椒素受体TRPVI结合时，感觉神经末梢上的阳离子通道打开，Na^{+}内流导致神经纤维膜两侧的电位变化由外正内负变为外负内正，从而产生兴奋。
步骤 2：神经递质的释放
兴奋沿传入神经纤维传至神经纤维末梢，引起储存在突触小泡内的谷氨酸（一种神经递质）以胞吐的方式释放到突触间隙，并作用于突触后神经元。
步骤 3：痛觉的产生
谷氨酸作用于突触后神经元，经一系列神经传导过程，最终在大脑皮层产生痛觉。
步骤 4：TRPVI靶点镇痛药的作用
TRPVI靶点镇痛药与TRPVI结合后可引起Ca^{2+}通道关闭，进而抑制神经递质的释放以阻断痛觉信号传递。
步骤 5：吃辛辣食物时的饮品选择
吃辛辣食物时，应该喝冷饮，因为热饮温度较高，而较高温度刺激也能激活TRPVI，促进Ca^{2+}、Na^{+}进入神经细胞，增强电信号的传导，使痛觉增强，因此此时喝冷饮可以缓解痛觉。
当辣椒素与辣椒素受体TRPVI结合时，感觉神经末梢上的阳离子通道打开，Na^{+}内流导致神经纤维膜两侧的电位变化由外正内负变为外负内正，从而产生兴奋。
步骤 2：神经递质的释放
兴奋沿传入神经纤维传至神经纤维末梢，引起储存在突触小泡内的谷氨酸（一种神经递质）以胞吐的方式释放到突触间隙，并作用于突触后神经元。
步骤 3：痛觉的产生
谷氨酸作用于突触后神经元，经一系列神经传导过程，最终在大脑皮层产生痛觉。
步骤 4：TRPVI靶点镇痛药的作用
TRPVI靶点镇痛药与TRPVI结合后可引起Ca^{2+}通道关闭，进而抑制神经递质的释放以阻断痛觉信号传递。
步骤 5：吃辛辣食物时的饮品选择
吃辛辣食物时，应该喝冷饮，因为热饮温度较高，而较高温度刺激也能激活TRPVI，促进Ca^{2+}、Na^{+}进入神经细胞，增强电信号的传导，使痛觉增强，因此此时喝冷饮可以缓解痛觉。