5-羟色胺及其与抑郁症和肠易激综合征的关系
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在 探 究 实 验 的 基 础 上 ，可 以 “问 题 串 ”为 导 向 ，层 层 设 疑 ，把 学 生 引 入 “心 求 通 而 未 通 ，口 欲 言 而 未 能 ” 的境 界 ，激发其 求知 的 内驱力 。通过 驱 动学 生逐 步 深 入思 考 ，自我感悟 、内化 与提升 ，概括 动物 细 胞水 分跨 膜 运 输 、有 些 物 质 逆 相 对 含 量 的 梯 度 跨 膜 运 输 及 生 物
１ ５一ＨＴ的 合成 ５一ＨＴ是一种吲 哚胺 ，为 机体 内一 种 重要 的神 经
递 质和 自体活性物质 。主要 来 源于 ＥＣ细 胞 （属 内分 泌细胞 ）和神经细胞。其合 成过程是 ：细胞摄取来 自于 食 物 的 色 氨 酸 ，在 色 氨 酸 羟 化 酶 （ｔｒｙｐｔｏｐｈａｎ ｈｙｄｒｏｘｙ— ｌａｓｅ，ＴｐＨ）作 用 下 形 成 ５一羟 色 氨 酸 （５一ＨＴＰ）；后 者 在 氨基 酸脱羧酶 （ａｍｉｎｏ ａｃｉｄ ｄｅｃａｒｂｏｘｙｌａｓｅ，ＡＡＤＣ）作用下 形成 ５一ＨＴ（图 １）。ＴｐＨ是 ５一ＨＴ合成 的限速 酶 ，分 ＴＰＨ１和 ＴＰＨ２两 类 ，在 ＥＣ细 胞 中有 ＴＰＨ１；神 经 细 胞 中有 ＴＰＨ２。ＥＣ细胞 内的 ５一ＨＴ合成后 由小泡单胺转
胞液浓度 ＜外界溶液浓度一 细 胞失 水一质 壁分 离 ；细 胞 液浓 度 ＞外界溶 液浓 度一 细胞 吸水 一 质壁 分离 复 原 。 得 出结 论 ：原 生 质层 相 当 于 一 层 半 透 膜 ，细 胞 壁 的 伸缩性 大于原生质层 的伸缩性 ，植 物细胞 吸水 、失 水是 水 分 子 顺 相对 含 量梯 度 跨 膜 运 输 的 过 程 。 进 一 步 引 导 学生怎样解救 烧苗 的水稻 ，运用 上述 原理 给农 作物 合 理 施 肥 。
１９３７年 ，意 大利 的 Ｅｒｓｐａｍｅｒ等 人 发 现 肠 黏 膜 嗜 铬 细胞 （ｅｎｔｅｒｏｃｈｒｏｍａｆｉｎ ｃｅｌｌｓ，ＥＣ细胞 ）可分 泌一 种能 引 起平滑 肌 收 缩 的 胺类 物 质 ，他 们 根 据 该 物 质 的 来 源 （肠 ）称其 为肠 胺 （ｅｎｔｅｒａｍｉｎｅ）；１９４８年 ，美 国 的 Ｒａｐｐｏｒｔ 等人从 血清 中纯 化分 离 出一 种 可引 起 血 管 收缩 的物 质 ，并 根据该物质的来 源 （血清 ）称其 为血 清素 （ｓｅｒｏｔｏ— ｎｉｎ）。后 经 鉴 定 发 现 上 述 两 种 物 质 系 同 一 化 合 物 ，并 按 其 化 学 结 构 命 名 为 ５ 一 羟 色 胺 （５ 一 ｈｙｄｒｏｘｙｔｒｙｐｔａｍｉｎｅ，５一ＨＴ）［ ， 。
膜 的选 择 透 过 性 作 用 。 ３．１ 动物 细胞 的吸 水、失水 思考下 列 问题 ：① 红 细 胞 的细胞膜是 不是相 当于上述实验 中的半 透膜 ？② 当 外 界 溶 液 的浓 度 低 时 ，红 细 胞 一 定 会 由于 吸 水 而 胀 破 吗？③ 红细胞 吸水或失水过程是渗透 现象 吗 ，吸水 、失 水 取 决 于什 么 条 件 ？ ④ 制 作 口腔 上 皮 细 胞 装 片 时 为 什 么要 用 ０．９％ 的 生 理 盐 水 ？ 进 一 步 引 导 学 生 联 系 生 活 实 际 ：连续 嗑带 盐 的瓜子 等 时 口腔和 唇的 粘膜有 什 么 感觉 ？为什么 ？生产 高浓度饮料的厂家能够 宣传他们 的产 品很解 渴吗 ？通过 理论联 系实 际 ，激 励 学生 学 以 致 用 。 ３．２ 物 质 跨 膜 运 输 的 其 他 实例 指 导 学 生 分 析 教 材 资料 “物质跨 膜 运输 的特点 ”，讨 论 以下 问题 ：① 水 稻 培养液里 的 ｃａ 和 Ｍｇ 浓度 为什 么会 升 高？②不 同 作物对无机盐 的吸收有差异吗？③其 他物质 的跨 膜运 输与水分 的跨膜运输 相同吗？④ 细胞 对物质 的吸收有 选择吗 ？如果有 ，这种 选择 有普 遍性 吗？进 一步深 化 对 物 质 跨 膜 运 输 的认 识 。
课 后 ，也 可 引导 学生 进 一 步探 究 不 同溶 液 （一 定 浓 度蔗糖溶液 、ＫＮ０ 、尿素等 ）中植 物 的吸水 、失水情 况 ， 或 探 究 不 同种 类 植 物 细胞 的 细胞 液 浓 度 大 小 。强 化 学 生 知 识 迁 移 应 用 能力 。 ３ 以“问题 串”为 导 向 ，学 生 自主 分 析 动 物 细 胞 的 吸 水 、失 水 及 物 质 跨 膜 运 输 的 其他 实例
运 体 １（ｖｅｓｉｃｕｌａｒ ｍｏｎｏａｍｉｎｅ ｔｒａｎｓｐｏｒｔｅｒ １，ＶＭＡＴ１）转 运 至颗 粒 （小 泡 ）中 ；颗 粒 （小 泡 ）内有 一 种 蛋 白 叫 做 嗜 铬 素 Ａ （ｃｈｒｏｍｏｇｒａｎｉｎ Ａ，ＣＧＡ），一旦 ＶＭＡＴ１将 ５一ＨＴ转 运到小 泡 内 ，ＣＧＡ就 与 ５一ＨＴ结合 ，所 以小泡 内贮 存 的 ５一ＨＴ 的 浓 度 可 以 很 高 。 正 因 为 ＥＣ 细 胞 内 有 ＣＧＡ，故 可 用 银 染 法 显 示 该 细 胞 Ｊ。 神 经 细 胞 内 的 ５ 一 ＨＴ合 成 后 被 摄 入 突 触 小 泡 内贮 存 。 ２ ５一ＨＴ的 生 理 功 能
当 细胞 受 到 刺 激 时 ，５一ＨＴ从 胞 内 释 放 到 胞 外 。 神经细胞 释放 的 ５一ＨＴ作 为神 经递 质与 突触 后 膜 上 的 ５一ＨＴ受 体 结 合 ，引起 突 触后 神 经 元膜 电位 的 变 化 ；ＥＣ细胞释放 的 ５一ＨＴ作为 自体活性 物质 ，具 有 多 种功能 ，如可作 用 于 附近 的神经末 梢 、免疫 细胞 、平滑 肌 细 胞 等 ，来 调 节 胃肠 道 的蠕 动 和 分 泌 等 ，也 可 进 入 血 液循环 至全身 ，并发挥各种调节功能 Ｌ３’４ Ｊ。
５一ＨＴ是 通过 与 细胞 膜上 的 ５一ＨＴ受 体结 合来 影 响细胞 的生理 活 动的 。不 同 ，５一ＨＴ受 体 家族 包 括 ７个成 员 ，即 ５一
ＨＴ１、５ 一 ＨＴ２、５ 一ＨＴ３、５ 一 ＨＴ４、５ 一 ＨＴ５、５ 一 ＨＴ６ 、５ 一
生 物学 教学 ２０１１年（第３６卷）第３期
· ９ ·
５一羟色胺及 其与抑郁 症和肠易激综 合征 的关 系
张 文 学 唐 超 智 （河南师范大学生命科学学院 新乡 ４５３００７）
摘 要 ５一羟 色 胺 是 机 体 内 一 种 重 要 的 神 经 递 质 和 自体 活性 物 质 。本 文 介 绍 了该 物 质在 机 体 内 的合 成 过 程 和 生 理 功 能 ，并 概 述 了其 与抑 邰 症 和 肠 易激 综 合 征 的 关 系 。 关 键 词 ５一羟 色胺 抑 郁 症 肠 易 激 综 合 征
１ ５一ＨＴ的 合成 ５一ＨＴ是一种吲 哚胺 ，为 机体 内一 种 重要 的神 经
递 质和 自体活性物质 。主要 来 源于 ＥＣ细 胞 （属 内分 泌细胞 ）和神经细胞。其合 成过程是 ：细胞摄取来 自于 食 物 的 色 氨 酸 ，在 色 氨 酸 羟 化 酶 （ｔｒｙｐｔｏｐｈａｎ ｈｙｄｒｏｘｙ— ｌａｓｅ，ＴｐＨ）作 用 下 形 成 ５一羟 色 氨 酸 （５一ＨＴＰ）；后 者 在 氨基 酸脱羧酶 （ａｍｉｎｏ ａｃｉｄ ｄｅｃａｒｂｏｘｙｌａｓｅ，ＡＡＤＣ）作用下 形成 ５一ＨＴ（图 １）。ＴｐＨ是 ５一ＨＴ合成 的限速 酶 ，分 ＴＰＨ１和 ＴＰＨ２两 类 ，在 ＥＣ细 胞 中有 ＴＰＨ１；神 经 细 胞 中有 ＴＰＨ２。ＥＣ细胞 内的 ５一ＨＴ合成后 由小泡单胺转
胞液浓度 ＜外界溶液浓度一 细 胞失 水一质 壁分 离 ；细 胞 液浓 度 ＞外界溶 液浓 度一 细胞 吸水 一 质壁 分离 复 原 。 得 出结 论 ：原 生 质层 相 当 于 一 层 半 透 膜 ，细 胞 壁 的 伸缩性 大于原生质层 的伸缩性 ，植 物细胞 吸水 、失 水是 水 分 子 顺 相对 含 量梯 度 跨 膜 运 输 的 过 程 。 进 一 步 引 导 学生怎样解救 烧苗 的水稻 ，运用 上述 原理 给农 作物 合 理 施 肥 。
１９３７年 ，意 大利 的 Ｅｒｓｐａｍｅｒ等 人 发 现 肠 黏 膜 嗜 铬 细胞 （ｅｎｔｅｒｏｃｈｒｏｍａｆｉｎ ｃｅｌｌｓ，ＥＣ细胞 ）可分 泌一 种能 引 起平滑 肌 收 缩 的 胺类 物 质 ，他 们 根 据 该 物 质 的 来 源 （肠 ）称其 为肠 胺 （ｅｎｔｅｒａｍｉｎｅ）；１９４８年 ，美 国 的 Ｒａｐｐｏｒｔ 等人从 血清 中纯 化分 离 出一 种 可引 起 血 管 收缩 的物 质 ，并 根据该物质的来 源 （血清 ）称其 为血 清素 （ｓｅｒｏｔｏ— ｎｉｎ）。后 经 鉴 定 发 现 上 述 两 种 物 质 系 同 一 化 合 物 ，并 按 其 化 学 结 构 命 名 为 ５ 一 羟 色 胺 （５ 一 ｈｙｄｒｏｘｙｔｒｙｐｔａｍｉｎｅ，５一ＨＴ）［ ， 。
膜 的选 择 透 过 性 作 用 。 ３．１ 动物 细胞 的吸 水、失水 思考下 列 问题 ：① 红 细 胞 的细胞膜是 不是相 当于上述实验 中的半 透膜 ？② 当 外 界 溶 液 的浓 度 低 时 ，红 细 胞 一 定 会 由于 吸 水 而 胀 破 吗？③ 红细胞 吸水或失水过程是渗透 现象 吗 ，吸水 、失 水 取 决 于什 么 条 件 ？ ④ 制 作 口腔 上 皮 细 胞 装 片 时 为 什 么要 用 ０．９％ 的 生 理 盐 水 ？ 进 一 步 引 导 学 生 联 系 生 活 实 际 ：连续 嗑带 盐 的瓜子 等 时 口腔和 唇的 粘膜有 什 么 感觉 ？为什么 ？生产 高浓度饮料的厂家能够 宣传他们 的产 品很解 渴吗 ？通过 理论联 系实 际 ，激 励 学生 学 以 致 用 。 ３．２ 物 质 跨 膜 运 输 的 其 他 实例 指 导 学 生 分 析 教 材 资料 “物质跨 膜 运输 的特点 ”，讨 论 以下 问题 ：① 水 稻 培养液里 的 ｃａ 和 Ｍｇ 浓度 为什 么会 升 高？②不 同 作物对无机盐 的吸收有差异吗？③其 他物质 的跨 膜运 输与水分 的跨膜运输 相同吗？④ 细胞 对物质 的吸收有 选择吗 ？如果有 ，这种 选择 有普 遍性 吗？进 一步深 化 对 物 质 跨 膜 运 输 的认 识 。
课 后 ，也 可 引导 学生 进 一 步探 究 不 同溶 液 （一 定 浓 度蔗糖溶液 、ＫＮ０ 、尿素等 ）中植 物 的吸水 、失水情 况 ， 或 探 究 不 同种 类 植 物 细胞 的 细胞 液 浓 度 大 小 。强 化 学 生 知 识 迁 移 应 用 能力 。 ３ 以“问题 串”为 导 向 ，学 生 自主 分 析 动 物 细 胞 的 吸 水 、失 水 及 物 质 跨 膜 运 输 的 其他 实例
运 体 １（ｖｅｓｉｃｕｌａｒ ｍｏｎｏａｍｉｎｅ ｔｒａｎｓｐｏｒｔｅｒ １，ＶＭＡＴ１）转 运 至颗 粒 （小 泡 ）中 ；颗 粒 （小 泡 ）内有 一 种 蛋 白 叫 做 嗜 铬 素 Ａ （ｃｈｒｏｍｏｇｒａｎｉｎ Ａ，ＣＧＡ），一旦 ＶＭＡＴ１将 ５一ＨＴ转 运到小 泡 内 ，ＣＧＡ就 与 ５一ＨＴ结合 ，所 以小泡 内贮 存 的 ５一ＨＴ 的 浓 度 可 以 很 高 。 正 因 为 ＥＣ 细 胞 内 有 ＣＧＡ，故 可 用 银 染 法 显 示 该 细 胞 Ｊ。 神 经 细 胞 内 的 ５ 一 ＨＴ合 成 后 被 摄 入 突 触 小 泡 内贮 存 。 ２ ５一ＨＴ的 生 理 功 能
当 细胞 受 到 刺 激 时 ，５一ＨＴ从 胞 内 释 放 到 胞 外 。 神经细胞 释放 的 ５一ＨＴ作 为神 经递 质与 突触 后 膜 上 的 ５一ＨＴ受 体 结 合 ，引起 突 触后 神 经 元膜 电位 的 变 化 ；ＥＣ细胞释放 的 ５一ＨＴ作为 自体活性 物质 ，具 有 多 种功能 ，如可作 用 于 附近 的神经末 梢 、免疫 细胞 、平滑 肌 细 胞 等 ，来 调 节 胃肠 道 的蠕 动 和 分 泌 等 ，也 可 进 入 血 液循环 至全身 ，并发挥各种调节功能 Ｌ３’４ Ｊ。
５一ＨＴ是 通过 与 细胞 膜上 的 ５一ＨＴ受 体结 合来 影 响细胞 的生理 活 动的 。不 同 ，５一ＨＴ受 体 家族 包 括 ７个成 员 ，即 ５一
ＨＴ１、５ 一 ＨＴ２、５ 一ＨＴ３、５ 一 ＨＴ４、５ 一 ＨＴ５、５ 一 ＨＴ６ 、５ 一
生 物学 教学 ２０１１年（第３６卷）第３期
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５一羟色胺及 其与抑郁 症和肠易激综 合征 的关 系
张 文 学 唐 超 智 （河南师范大学生命科学学院 新乡 ４５３００７）
摘 要 ５一羟 色 胺 是 机 体 内 一 种 重 要 的 神 经 递 质 和 自体 活性 物 质 。本 文 介 绍 了该 物 质在 机 体 内 的合 成 过 程 和 生 理 功 能 ，并 概 述 了其 与抑 邰 症 和 肠 易激 综 合 征 的 关 系 。 关 键 词 ５一羟 色胺 抑 郁 症 肠 易 激 综 合 征