備課素材：“苦盡”才能“甘來”高二上學期生物人教版選擇性必修1

“苦盡”才能“甘來”先看一道試題：俗話說“苦盡甘來”，但我們都有這樣的體驗：即便在苦藥里加糖，仍會感覺很苦。研究發(fā)現(xiàn)，甜味和苦味分子首先被味細胞(TRC)識別，經(jīng)一系列傳導和傳遞，最終抵達大腦皮層的CeA和GCbt區(qū)域，產(chǎn)生甜味和苦味(如下圖)。下列敘述正確的是(

)注：淺色TRC感應苦味分子；深色TRC感應甜味分子；⊕代表增強，?代表減弱A.神經(jīng)沖動在①處傳導和②處傳遞形式分別為化學信號和電信號B.CeA產(chǎn)生的甜覺不能傳至苦味中樞GCbt，所以“甜不壓苦”C.GCbt產(chǎn)生的苦覺會抑制腦干中甜味神經(jīng)元，因此“苦盡”才能“甘來”D.甜味和苦味分子引起大腦皮層產(chǎn)生相應感覺的過程屬于非條件反射解析：①是神經(jīng)纖維，興奮在神經(jīng)纖維上的傳導是電信號，②是突觸結(jié)構(gòu)，神經(jīng)沖動在②傳導的形式是電信號→化學信號→電信號，A錯誤；據(jù)上圖中的信息可見，甜不壓苦和“苦盡甘來”的生物學機制是：當動物攝入甜味物質(zhì)，能在CeA產(chǎn)生甜的感覺，但該信息不能傳至苦味中樞，所以甜不壓苦，B正確；但如果攝入苦味物質(zhì)，在GCbt產(chǎn)生苦的感覺，從圖中可知，會正反饋作用于腦干中苦味神經(jīng)元感覺更苦，同時抑制腦干中甜味神經(jīng)元，因此“苦盡”才能“甘來”，C正確；甜味和苦味分子引起大腦皮層產(chǎn)生相應感覺的過程缺少傳出神經(jīng)和效應器，反射弧不完整，不屬于反射，D錯誤。故選BC。為什么“苦盡”才能“甘來”？哺乳動物中基本的生理反應是由固有的大腦神經(jīng)環(huán)路驅(qū)動的，這些反應的執(zhí)行并不需要事先的經(jīng)驗或?qū)W習。但這不意味這些先天性反應不會受到外部因素或內(nèi)部狀態(tài)的調(diào)節(jié)。

本能行為的神經(jīng)環(huán)路，在動物出生之前就已經(jīng)被“預設”好了。在動物出生之后，特定的環(huán)境或者外部刺激即可觸發(fā)這些神經(jīng)環(huán)路的啟動，并引發(fā)一系列的模式行為。

味覺系統(tǒng)能感受和區(qū)分多種味道，目前認為這些味道都是由酸、甜、苦、咸4種基本味覺組成的。

味覺的感受器是味蕾，主要分布在舌表面和舌緣，口腔和咽部黏膜的表面也有散在分布。不同部位的味蕾對不同味刺激的敏感度不同，一般舌尖對甜味比較敏感，舌兩側(cè)對酸味比較敏感，舌兩側(cè)前部對咸味比較敏感，而軟腭和舌根部則對苦味敏感。

基本的味覺感受能力，是本能行為的一個重要代表。動物對于食物的喜好，主要是靠味覺來實現(xiàn)的。味覺感受能力，在動物的一生之中都起著識別食物、避免攝入有毒物質(zhì)的重要作用。甜和苦兩種反差巨大的味覺感受，普遍存在于哺乳動物中。甜味和苦味的化學物質(zhì)激活舌頭和腭上皮上的味覺感受細胞（TRCs），隨后這些激活的TRCs將味覺信息傳遞到相應的神經(jīng)節(jié)神經(jīng)元（即甜TRCs到甜神經(jīng)元，苦TRCs到苦神經(jīng)元），隨后上行傳遞到大腦的孤束核吻側(cè)段（rNST)，臂旁核（PBN）、丘腦最終到達味覺皮層，引起機體做出相應的反應：食欲大增或讓人反胃。高級皮層甜味和苦味中樞的反饋活動，不僅能夠?qū)Φ图壠拥奶鹞逗涂辔渡窠?jīng)元的活動產(chǎn)生復雜的影響，還能夠影響動物對于甜味和苦味的味覺感知。來自高級甜味中樞和苦味中樞活動的反饋調(diào)節(jié)機制，能夠影響腦干rNST區(qū)域中甜味和苦味神經(jīng)元的活動，具體表現(xiàn)為：激活皮層的苦味中樞，不僅會增強rNST中苦味神經(jīng)元的反應，還抑制了甜味神經(jīng)元的反應。通俗來講，其中一條正反饋通路從苦味皮層直接投射到孤束核并可以激活苦味神經(jīng)元，另一條負反饋則是從苦味皮層經(jīng)中央杏仁核投射到孤束核并可以抑制甜味神經(jīng)元。通過遺傳學和電生理學實驗，對腦區(qū)之間的連接進行了突觸連接進行分析，表明苦味對于甜味神經(jīng)元活動的抑制效應，起源于皮層的苦味代表區(qū)（GCbt）對于杏仁核中央核的甜味代表區(qū)（CeA）抑制性中間神經(jīng)元的激活。

“苦盡甘來”的生物學機制是：當動物攝入甜味物質(zhì)，能在CeA產(chǎn)生甜的感覺，但該信息不能傳至苦