[转载]例析河豚毒素(TTX)的作用机理

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试题研究:河豚毒素的作用机理怎么样?
试题:河豚毒素(TTX),是一种能麻痹神经的非蛋白类毒素,通常少量TTX就可以致人于死地,中毒的人会因神经麻痹而窒息死亡。研究者为了研究河豚毒素的作用机制,选用枪乌贼的神经组织进行实验,实验处理及结果如表所示。
(1)神经细胞受到刺激时可产生动作电位的原因是 ,由表中数据可知,将神经组织浸润在河豚毒素中后,突触前神经元动作电位降低,分析原因是 。
(2)突触前神经元通过 的方式将神经递质释放到突触间隙,神经递质可与突触后神经元突触后膜上的 结合。从Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组推断,突触后神经元动作电位降低应该是因为作用于突触后膜的 减少,由此可知河豚毒素对神经兴奋的传递起 作用。
答案:(1)细胞膜上的Na+通道打开,Na+内流
解析:(1)动作电位产生的原因是神经细胞受到刺激时,细胞膜上的Na+通道打开,Na+内流。分析表中数据可知,浸润在河豚毒素中的神经组织,其突触前神经元动作电位降低,推断河豚毒素可能会抑制Na+通过神经细胞膜。(2)突触前膜以胞吐的方式释放神经递质,神经递质经扩散通过突触间隙,然后与突触后膜上的受体结合。从表格中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组数据可知,突触后神经元的动作电位降低,可能是因为河豚毒素抑制了神经递质在突触处的传递,导致作用于突触后膜的乙酰胆碱的数量减少。
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河豚毒素毒理作用机理:
主要是阻遏神经和肌肉的传递。
TTX可选择性地抑制可兴奋膜的电压,阻碍Na+通道的开放,从而阻止神经冲动的发生和传导,使神经肌肉丧失兴奋性。
河豚毒素的结合位点位于钠离子通道内高度保守的成孔区域(P-loop),该区域有与TTX高度亲和的芳香性氨基酸。如果该区域出现由芳香性氨基酸向非芳香性氨基酸的氨基酸置换,就会显著影响它与TTX结合的灵敏度。在对河豚毒素没有免疫力的生物体内,钠通道的α-亚基上存在河豚毒素的受体,河鲀毒素与α-亚基门孔附近的氨基酸残基结合,阻止钠离子进入细胞内,引起河豚毒素中毒。