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新高考适用2024版高考生物一轮总复习选择性必修1稳态与调节第8单元稳态与调节第4讲体液调节课件
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这是一份新高考适用2024版高考生物一轮总复习选择性必修1稳态与调节第8单元稳态与调节第4讲体液调节课件,共60页。PPT课件主要包含了第八单元稳态与调节,第4讲体液调节,考点一,考点三,考点二,②实验设计实验组,稀盐酸,化学物质,胰蛋白酶,胰岛素等内容,欢迎下载使用。
选择性必修1
稳态与调节
第八单元 稳态与调节
第4讲 体液调节
考点一
考点三
考点二
考点一 激素与内分泌系统
1.促胰液素的发现(1)沃泰默的观点:胰腺分泌胰液只受______调节。(2)斯他林和贝利斯的实验①实验假设:在______的作用下,小肠黏膜产生了能促进______分泌胰液的化学物质。
神经
盐酸
胰腺
②实验设计:实验组:
③实验结论:小肠黏膜在盐酸的作用下分泌某种____________促进胰腺分泌胰液,这种化学物质被命名为促胰液素。
稀盐酸
胰液
化学物质
2.激素研究的实例(1)胰岛素的发现①实验过程
②进一步实验:抑制____________的活性,直接从正常胰腺中提取_________,治疗糖尿病。③实验结论:胰腺中的胰岛产生的___________________,可以_____________________。
胰蛋白酶
胰岛素
胰岛素
降低血糖浓度
睾丸
雄性性征
3.人体内主要内分泌腺及其分泌的激素比较
促甲状腺激素释放激素、促性腺激素释放激素
垂体
促甲状腺激素、促性腺激素、促肾上腺皮质激素等
生长发育
甲状腺激素
发育
神经的兴奋性
皮质
水盐代谢
肾上腺素
胰岛素
降低血糖
胰高血糖素
雌激素
睾酮
易错整合,判断正误。(1)促胰液素是小肠黏膜产生的一种化学物质,作用于胰腺,促进胰液分泌。( )(2)斯他林和贝利斯通过实验证明了胰液分泌不受神经控制,并从小肠黏膜提取液中分离出了促胰液素。( )(3)治疗糖尿病时,常常使用胰岛素,既可以采取静脉注射法,也可以采取口服法。( )
√
×
×
(4)在睾丸分泌激素的研究中,采取的摘除法和移植法,分别利用了“减法原理”和“加法原理”。( )(5)激素可以进行生命活动的调节,都必须由内分泌腺分泌。( )(6)胰岛B细胞分泌胰岛素与胰岛A细胞分泌胰高血糖素,在调节血糖浓度时,效果恰恰相反。( )(7)内分泌系统由内分泌腺和具有内分泌功能的细胞构成。( )(8)内分泌腺分泌的激素都经过导管排出。( )
√
×
√
√
×
1.(1)斯他林和贝利斯的实验过程中为什么加入砂子?两人发现促胰液素的实验是如何设置对照实验的?提示:加入砂子的目的是使小肠黏膜研磨更充分;两人发现促胰液素的实验的对照实验是将盐酸单独注射到狗的静脉中,看胰腺是否分泌胰液。
(2)能分泌激素的细胞是否一定能产生酶?能产生酶的细胞一定能产生激素吗?提示:能分泌激素的细胞一定能产生酶,但能产生酶的细胞不一定能产生激素。
2.(1)斯他林和贝利斯的实验比沃泰默实验的巧妙之处在哪里?提示:彻底排除了神经调节对实验结果的干扰。(2)促胰液素调节胰液分泌的方式与神经调节的方式有哪些不同?提示:神经调节通过反射弧实现,在促胰液素调节胰液分泌时,促胰液素通过血液运输到达胰腺,引起胰腺分泌。
3.在研究激素的方法中,常用到“加法原理”或“减法原理”。(1)如用饲喂法研究甲状腺激素,用注射法研究动物胰岛素和生长激素,用移植法研究性激素等是利用的“____________”。(2)如用摘除法研究甲状腺激素和生长激素的功能,用阉割(摘除性腺)法研究性激素的功能等是利用的“____________”。
加法原理
减法原理
1.动物激素、酶、神经递质的比较[科学思维]
2.动物激素功能的实验探究[科学探究](1)常用实验方法①切除法:切除相应腺体。适用于个体较大的动物。②饲喂法:在饲料中添加激素。只适用于甲状腺激素、性激素等小分子激素,多肽和蛋白质类激素不能用饲喂法。③注射法:向动物体内注射某激素。适用于各种激素。
(2)一般思路
(3)注意事项①动物分组的基本要求:选择性别、年龄相同,体重、生理状况相似的动物进行平均分组,且每组不能只有一只。②在研究动物激素生理功能的实验设计中,要注意设计对照实验,排除无关变量的影响,使实验结论更加科学。对照实验中,生理盐水不能用蒸馏水代替。③在设计实验时,要充分考虑相关激素的化学本质,选择不同的实验方法。
④在实际操作过程中,可能要综合运用多种方法。如摘除某种内分泌腺(如公鸡的睾丸),一段时间后再注射该内分泌腺分泌的激素(如睾酮),或重新植入该内分泌腺等。⑤对于幼小的动物一般不用摘除法或注射法,例如研究甲状腺激素对蝌蚪发育的影响就应该采用饲喂法。
3.正确区分激素间相互作用的两种类型(1)协同作用:不同激素对同一生理效应都发挥相同的作用,从而达到增强效应的结果,如:(2)相抗衡作用:不同激素对同一生理效应发挥相反的作用,如胰岛素与胰高血糖素(肾上腺素)。
4.动物激素的应用实例(1)正面实例①补充人体缺乏的激素治疗疾病:如注射胰岛素治疗糖尿病。②给动物注射促性腺激素或类似物:促进动物卵子和精子的成熟,进行人工授精。③割除家畜、家禽的生殖腺(阉割):有利于动物的育肥和驯化。④给家畜注射生长激素或导入生长激素基因:促进生长,提高产量。
(2)反面实例①动物性食品中残留性激素,引起儿童性早熟。②过量使用激素类药物,导致人体自身内分泌功能紊乱,引起多种疾病。
5.高等动物主要激素的分泌器官及功能整合
考向 激素的本质和功能例1 (2022·辽宁适应性测试)下列有关人体激素的叙述错误的是( )A.激素的作用是降低化学反应的活化能B.激素不参与组成靶细胞的结构C.神经系统的某些细胞能合成并分泌激素D.某些激素会影响神经系统的发育和功能
A
解析:酶的作用是降低化学反应的活化能,激素的作用是调节生命活动,A错误;激素不参与组成靶细胞的结构,只能调节靶细胞的生命活动,B正确;神经系统的某些细胞能合成并分泌激素,如下丘脑神经分泌细胞,C正确;某些激素会影响神经系统的发育和功能,如甲状腺激素能促进中枢神经系统的发育,提高神经系统的兴奋性,D正确。
┃┃规律总结►酶、激素、抗体与神经递质的比较
例2 (2020·全国卷Ⅰ)某研究人员以小鼠为材料进行了与甲状腺相关的实验,下列叙述错误的是( )A.切除小鼠垂体,会导致甲状腺激素分泌不足,机体产热减少B.给切除垂体的幼年小鼠注射垂体提取液后,其耗氧量会增加C.给成年小鼠注射甲状腺激素后,其神经系统的兴奋性会增强D.给切除垂体的小鼠注射促甲状腺激素释放激素,其代谢可恢复正常
D
解析:促甲状腺激素释放激素作用的靶器官是垂体,故切除垂体后,注射促甲状腺激素释放激素不能让小鼠的代谢恢复正常,D错误。
例3 (2021·全国乙卷)哺乳动物细胞之间的信息交流是其生命活动所必需的。请参照表中内容,围绕细胞间的信息交流完成下表,以体现激素和靶器官(或靶细胞)响应之间的对应关系。
体液
心脏(心肌细胞)
胰岛素
促甲状
腺激素
促进甲状腺激素的分泌
解析:(1)肾上腺分泌肾上腺素,通过体液运输,由题靶细胞的响应是使心跳加速、心率加快,因此肾上腺素作用于心肌细胞。(2)胰岛B细胞分泌胰岛素,胰岛素是机体唯一的降血糖激素,通过体液运输,作用于肝细胞,促进肝糖原的合成,使血糖水平降低。(3)由题干垂体作用的靶器官是甲状腺可知,垂体可以分泌促甲状腺激素,通过体液运输,作用于甲状腺,促进甲状腺分泌甲状腺激素,提高细胞代谢速率,使机体产生更多的热量。
┃┃归纳总结►激素功能的研究方法归纳(1)
(2)实验设计注意事项①动物分组的基本要求:选择性别、年龄相同,体重、生理状况相似的动物进行平均分组,每组要有数量相等的多只动物。②实验设计时要注意设置对照实验,控制无关变量,保证单一变量。
③针对不同的激素或腺体选择不同的实验方法:a.切除法:理论上所有腺体都能摘除及移植。b.饲喂法:只适用于甲状腺激素、性激素等小分子激素,多肽和蛋白质类激素不能用饲喂法。c.注射法:适用于各种激素。
〔变式训练〕1.(2023·北京西城高三模拟)下列关于研究动物激素的实验或方法的叙述,不正确的是( )A.可通过临床观察激素含量变化引起的病症研究激素功能B.用甲状腺激素饲喂小蝌蚪可观察到其提前完成变态发育C.给阉割的公鸡补充雄性激素可研究性激素对性征的影响D.给患糖尿病的狗饲喂胰岛素会使其血糖浓度迅速降低
D
解析:胰岛素化学本质为蛋白质,饲喂会使蛋白质被分解而失去作用,D错误。
2.(2017·全国卷Ⅲ)为研究胰岛素的生理作用,某同学将禁食一段时间的实验小鼠随机分为A、B、C、D四组,A组腹腔注射生理盐水,B、C、D三组均腹腔注射等量胰岛素溶液,一段时间后,B、C、D三组出现反应迟钝、嗜睡等症状,而A组未出现这些症状。回答下列问题:(1)B、C、D三组出现上述症状的原因是___________________。
血糖低于正常水平
(2)B、C、D三组出现上述症状后进行第二次注射,给B组腹腔注射生理盐水;为尽快缓解上述症状给C组注射某种激素、给D组注射某种营养物质。那么C组注射的激素是_______________,D组注射的营养物质是_________。(3)第二次注射后,C、D两组的症状得到缓解,缓解的机理分别是________________________________________________________________________________________________________________。
胰高血糖素
葡萄糖
C组:胰高血糖素能促进肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖,使血糖水平升高;D组:葡萄糖直接使血糖水平升高
解析:(1)胰岛素能降低血糖水平,当给饥饿的小鼠注射胰岛素后,小鼠血糖低于正常水平,能量供应不足,会出现迟钝、嗜睡等症状。(2)为尽快缓解反应迟钝、嗜睡等症状,应想办法提高小鼠的血糖水平,由题干叙述可知C组小鼠注射的是胰高血糖素,D组注射的是葡萄糖溶液。
考向 激素发挥作用过程例4 (2023·北京高三下学期综合能力测试)下图为人体激素作用于靶细胞的两种机理示意图,有关说法不正确的是( )
D
A.激素A可能为固醇类激素,与胞内受体结合B.若激素B是生长激素,它由垂体细胞合成C.受体b参与信息传递,并催化c-AMP的合成D.激素均须通过调控基因表达进而调节靶细胞的生理效应解析:据图可知,激素B没有调控基因表达,但产生相应的生理效应,D错误。
〔变式训练〕3.如图为人体内激素a的作用机制图解,下列相关描述正确的是( )
A
A.激素a能调节核基因的表达,可能引起细胞分化B.激素a化学本质是蛋白质,能进入靶细胞C.激素a可能为促甲状腺激素释放激素,靶器官是甲状腺D.激素a与受体特异性结合后,进入细胞核直接参与代谢
解析:由图可知,激素a能调节核基因的表达,基因的选择性表达可引起细胞分化,A正确;激素a可能是脂质小分子,如性激素,性激素以自由扩散方式进入靶细胞,B错误;促甲状腺激素释放激素是多肽类激素,和靶细胞表面的特异性受体结合,不会进入到靶细胞中,所以激素a不是促甲状腺激素释放激素,C错误;据图分析可知,激素a与受体特异性结合后,进入细胞核中,调控相关基因的表达,并不是直接参与代谢,D错误。
考点二 激素调节的过程
1.血糖平衡的调节(1)血糖的来源和去路
写出图中序号代表的内容:①________________,②_________,③_____________________,④__________________。
食物中的糖类
肝糖原
脂肪等非糖物质
肝糖原、肌糖原
(2)血糖调节过程图解
①调节中枢:_________。②调节方式:_______________调节。a.神经调节:下丘脑通过有关神经可直接调控肾上腺、胰岛B细胞和胰岛A细胞。在此种调节方式中,内分泌腺本身就是反射弧效应器的一部分。b.体液调节:高浓度血糖可直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素,低浓度血糖可直接刺激胰岛A细胞分泌胰高血糖素。
下丘脑
神经—体液
(3)反馈调节①含义:在一个系统中,系统本身工作的效果,反过来又作为______调节该系统的工作。②意义:是生命系统中非常普遍的调节机制,对于机体____________具有重要意义。
信息
维持稳态
2.甲状腺激素分泌的分级调节和反馈调节(1)图中a、b、c分别为______________________________、__________________和_______________。(2)c对垂体和下丘脑分泌的调节叫作____________。(3)图示分级调节系统是___________________________轴。
促甲状腺激素释放激素
促甲状腺激素
甲状腺激素
反馈调节
下丘脑—垂体—甲状腺
3.激素调节的特点(1)通过______进行运输。(2)作用于_____________________。(3)作为信使____________。(4)_______________。
体液
靶器官、靶细胞
传递信息
微量和高效
易错整合,判断正误。(1)皮下注射胰岛素可起到降低血糖的作用。( )(2)血液中胰岛素增加可促进胰岛B细胞分泌胰高血糖素。( )(3)小鼠体内血糖浓度对胰高血糖素的分泌存在反馈调节。( )(4)胰高血糖素可以促进肝糖原和肌糖原的分解,从而使血糖浓度升高。( )
√
×
√
×
(5)血液中甲状腺激素水平降低会引起促甲状腺激素释放激素分泌减少。( )(6)在甲状腺激素分泌的反馈调节中,下丘脑和垂体细胞是甲状腺激素的靶细胞。( )
×
√
1.马拉松运动员在比赛过程中,血糖不断被消耗,但它的含量仍然稳定在6 mmol/L左右。血糖可以通过哪些途径得到补充?提示:血糖可以通过三条途径得到补充:食物中的糖类消化吸收,肝糖原分解,非糖物质转化。运动员在比赛过程中,主要通过肝糖原分解来补充血糖。
2.糖尿病病人出现“多尿”的原因是什么?提示:原尿中含有大量的糖,渗透压升高导致肾小管和集合管对水分的重吸收困难,使尿液增多。3.为什么动物体内需要源源不断产生激素?提示:激素一经靶细胞接受并起作用后就失活了。
4.激素的靶细胞一定具有特异性受体吗?该受体是否一定位于细胞膜上?提示:激素的靶细胞一定有特异性受体。而该受体未必都位于细胞膜上,如固醇类激素的受体可位于细胞质中。
1.血糖、胰高血糖素、胰岛素三者之间的变化关系模型的构建[科学思维]
(1)血糖浓度高时,可降低血糖浓度的胰岛素含量增加,而升高血糖浓度的胰高血糖素含量相对较低。(2)当血糖浓度较低时,胰高血糖素含量增加。(3)胰岛素和胰高血糖素相抗衡、共同维持血糖平衡。
2.比较归纳激素分泌的分级调节与反馈调节[科学思维](1)分级调节:在大脑皮层的影响下,下丘脑可以通过垂体调节和控制某些内分泌腺中激素的合成与分泌,这种分层控制的方式称为分级调节。
(2)反馈调节:激素进入血液后,反过来调节下丘脑和垂体中有关激素的合成与分泌的调节方式。反馈方式有正反馈和负反馈。①负反馈图示
解读:偏离后纠正回归到静息水平,生物体中更常见,如体温调节、血糖调节等。
②正反馈图示解读:加强并偏离静息水平,如血液凝固、排尿排便、胎儿分娩等。
3.激素调节的特点[生命观念](1)不同激素的作用部位
(2)利用数字“三个不”“四个具有”概括激素调节特点①三个“不”
②四个“具有”
(3)激素的协同作用和相抗衡作用
4.界定两类反馈调节——正反馈与负反馈(1)正反馈的实例:排尿反射、排便反射、血液凝固、分娩过程、月经周期中黄体生成素的释放。(2)负反馈的实例:大多数激素的调节、体温调节等。
考向 血糖平衡的调节例5 (2022·山东日照一中高三上学期期中)如图是血糖调节模型,有关叙述正确的是( )
C
A.曲线ab段与ef段血糖浓度上升的原因相同B.曲线bc段与de段血液中胰岛素变化趋势相同C.fg段血糖维持相对稳定是神经—激素调节的结果D.当血糖偏低时,胰高血糖素可促进肝糖原和肌糖原的水解以提高血糖浓度
解析:在ab段由于食物中糖类的消化吸收,使得血糖浓度较高,而ef段是体内肝糖原水解和非糖物质转化引起的,A错误;曲线bc段是胰岛素分泌增多导致的,而de段运动导致代谢增强,血糖浓度降低,则胰岛素的分泌量减少,B错误;当血糖浓度偏低时,胰高血糖素只促进肝糖原水解和非糖物质转化,肌糖原不能水解补充血糖浓度,D错误。
例6 (2022·河北选择性考试)血糖浓度升高时,机体启动三条调节途径:①血糖直接作用于胰岛B细胞;②血糖作用于下丘脑,通过兴奋迷走神经(参与内脏活动的调节)支配胰岛B细胞;③兴奋的迷走神经促进相关胃肠激素释放,这些激素作用于胰岛B细胞。下列叙述错误的是( )A.①和②均增强了胰岛B细胞的分泌活动B.②和③均体现了神经细胞与内分泌细胞间的信息交流C.①和③调节胰岛素水平的方式均为体液调节D.血糖平衡的调节存在负反馈调节机制
C
解析:①血糖浓度升高直接作用于胰岛B细胞,促进胰岛B细胞分泌胰岛素,②血糖浓度升高作用于下丘脑,通过兴奋迷走神经支配胰岛B细胞分泌胰岛素,A正确;②是兴奋迷走神经释放的神经递质与胰岛B细胞上的受体结合支配胰岛B细胞,③兴奋的迷走神经促进相关胃肠激素释放,也是通过神经递质与胃肠上的相应受体结合进行调节的,二者都体现了神经细胞与内分泌细胞间的信息交流,B正确;①调节胰岛素水平的方式是体液调节,③调节胰岛素水平的方式是神经—体液调节,C错误;在血糖调节过程中,胰岛素的作用结果会使血糖水平下降到正常水平,此时血糖水平会反过来抑制胰岛素的进一步分泌,防止血糖过度下降,胰高血糖素也是如此,故在血糖调节过程中存在负反馈调节,D正确。
┃┃归纳总结►1.影响胰岛素分泌的因素(1)血糖含量的影响(最主要)。(2)胰高血糖素的影响:胰高血糖素可直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素,又可通过升高血糖含量而间接促进胰岛素的分泌。(3)神经调节。
2.影响胰高血糖素分泌的因素(1)血糖含量的影响(最主要)。(2)胰岛素的影响:胰岛素可直接作用于胰岛A细胞,抑制胰高血糖素的分泌。(3)神经调节。
〔变式训练〕4.(2022·重庆选择性考试适应性测试)为验证血糖调节的影响因素,设计如图所示实验流程,实验中Ⅰ~Ⅴ组家兔的注射剂量均按单位体重计算。
(1)据图回答下列问题:作为空白对照,图中X是____________,注射后的现象分别为_______________________________________________________。首次注射后,Ⅱ~Ⅴ组出现低血糖症状的原因是__________________________________________________________________。第二次注射后,从Ⅱ~Ⅴ组中选出对低血糖症状起缓解作用的组,并按其作用快慢排序为________;Ⅲ组会出现的症状是_______________________________________________________。
生理盐水
Ⅰ组家兔无明显症状,Ⅴ组家兔仍维持低血糖症
胰岛素促进血糖的摄取、利用和储存,降低了血糖浓度
Ⅱ、Ⅳ
家兔昏迷、体温下降、心跳减慢,甚至休克死亡
(2)某人空腹时血糖过高,为确定原因,还需要检测血液中的__________________________________________。
胰岛素、胰高血糖素等激素含量
解析:(1)作为空白对照,注射的X应是生理盐水,注射后家兔保持原有状态无明显变化,故Ⅰ组家兔无明显症状,Ⅴ组家兔仍维持低血糖症。首次注射后,Ⅱ~Ⅴ组出现低血糖症状的原因是胰岛素促进血糖的摄取、利用和储存,降低了血糖浓度,故实验组家兔出现低血糖症。家兔出现低血糖症,通过补充葡萄糖或注射胰高血糖素可以缓解,Ⅱ组注射葡萄糖可以直接升高血糖缓解症状,作用较快,但Ⅳ组注射胰高血糖素则需要通过机体促进糖原分解等方式间接升高血糖,因此作用较缓慢,故第二次注射后,从Ⅱ~Ⅴ组中选出对低血糖症状起缓解作用的
组,并按其作用快慢排序为Ⅱ、Ⅳ。而Ⅲ组注射胰岛素后,若再次注射胰岛素,则有可能加重家兔的低血糖症导致家兔昏迷、体温下降、心跳减慢,甚至休克死亡。(2)某人空腹时血糖过高,为确定原因,还需要检测血液中的胰岛素、胰高血糖素等激素含量,从而判断是由于激素的缺乏还是由于对应受体的异常导致的高血糖。
考向 血糖调节异常及原因例7 某健康人饮用一定的葡萄糖溶液后血糖浓度和胰岛素浓度随时间的变化情况如图1所示。图2是1型、2型两种糖尿病部分发病机理示意图。请据图回答下列问题:
(1)图1中曲线___表示的是胰岛素浓度变化,胰岛素在加工和运输过程中需要______________________________等细胞器参与。(2)图2中靶细胞上受体的化学本质是_________,细胞癌变后该物质的含量会______。(3)图2中1型糖尿病的病因是________________________________,该类型糖尿病的治疗方法是_____________________。(4)图2中2型糖尿病的病因是_____________________________。
乙
内质网、高尔基体和线粒体
糖蛋白
减少
胰岛B细胞受损,胰岛素分泌不足
注射胰岛素制剂
靶细胞上的胰岛素受体不足
解析:(1)图1中曲线甲先上升而曲线乙后上升,所以曲线甲表示的是血糖浓度变化,曲线乙表示的是胰岛素浓度变化。胰岛素属于分泌蛋白,其合成场所是核糖体,加工场所是内质网和高尔基体,运输过程需要线粒体提供能量。(3)从图2中可以看出,1型糖尿病中胰岛B细胞分泌的胰岛素较少,从而使得血糖浓度较高。由于胰岛素制剂是蛋白质,所以应注射而不能口服。(4)从图2中可知,2型糖尿病的病因是靶细胞上的胰岛素受体不足,从而使得含量正常的胰岛素不能发挥应有的降低血糖浓度的作用。
┃┃归纳总结►血糖平衡与人体健康(1)有关糖尿病的四点归纳
(2)尿糖≠糖尿病。出现尿糖不一定就是糖尿病,因为如果正常人一次性吃糖过多,肾小管不能全部吸收原尿中的葡萄糖,也会出现尿糖,但持续性的尿糖一般就是糖尿病。
〔变式训练〕5.(2023·全国模拟预测)随着社会的发展,人们生活水平不断提高,生活节奏不断加快,饮食不规律、无节制、缺乏运动锻炼,导致高血糖、高血脂、高血压等疾病的发病率升高。健康饮食至关重要。回答下列问题:(1)血糖是指人体的血液中的葡萄糖,在人体中主要来源有__________________________________________________________(至少答两点),健康人在饥饿时,血液流经肝脏后的血糖浓度会______。
食物中的糖类消化吸收、肝糖原的分解、非糖物质的转化
升高
(2)糖尿病的发病率越来越高,糖尿病患者主要的症状特点有_______________________________________(至少答两点)。部分糖尿病患者是由于各种原因导致胰岛B细胞受损,胰岛素合成不足,胰岛素的生理功能是_______________________________________________________________________。(3)为了预防“三高”,在日常饮食上请你提出合理的建议:___________________________。
多饮、多食、多尿、体重减轻
促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而使血糖
饮食上低糖、低脂肪
水平降低
解析:(1)血糖在人体中主要来源有食物中糖类的消化吸收、肝糖原的分解、非糖物质的转化;健康人在饥饿时,肝糖原会分解,故血液流经肝脏后血糖浓度会升高。(2)糖尿病患者主要的症状特点有多饮、多食、多尿、体重减轻;胰岛素能促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而使血糖水平降低。(3)预防“三高”可以在日常饮食上食用低糖、低脂肪的食物进而减少糖和脂肪的摄取。
考向 激素分泌调节的分级调节和反馈调节例8 (2023·北京海淀高三期末)在对新冠肺炎重症患者治疗中,有时使用到糖皮质激素(GC)。GC是肾上腺皮质分泌的,具有免疫抑制作用。正常机体调节GC分泌的途径如下图所示(CRH:促肾上腺皮质激素释放激素,ACTH:促肾上腺皮质激素)。下列关于GC的叙述,不正确的是( )
A
A.新冠肺炎患者使用GC后会刺激机体产生细胞因子消灭病毒B.长期大量使用GC,会导致患者肾上腺皮质分泌功能减弱,这是反馈调节C.GC的分泌受到下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴的分级调节,有利于精细调控,从而维持机体的稳态D.GC的分泌过程受神经和内分泌系统的共同调节
解析:新冠肺炎患者使用GC后,糖皮质激素增多,抑制了免疫系统的功能,使免疫系统的防御、自稳、监视功能降低,机体产生细胞因子减少,A错误。
例9 (2022·辽宁选择性考试)甲状腺激素(TH)作用于体内几乎所有的细胞,能使靶细胞代谢速率加快,氧气消耗量增加,产热量增加。下图为TH分泌的调节途径示意图,回答下列问题:
(1)寒冷环境中,机体冷觉感受器兴奋,兴奋在神经纤维上以__________________________________________的形式传导,进而引起下丘脑的__________________兴奋,再经下丘脑—垂体—甲状腺轴的分级调节作用,TH分泌增加。TH作用于某些靶细胞后,激活了线粒体膜上的相关蛋白质,导致有机物氧化分解释放的能量无法转化成ATP中的化学能。此时线粒体中发生的能量转化是_______________________________________________。
神经冲动(电信号、局部电流)
体温调节中枢
有机物中的化学能
转化为热能
(2)当血液中的TH浓度增高时,会______下丘脑和垂体的活动,使TH含量维持正常生理水平。该过程中,垂体分泌TSH可受到TRH和TH的调节,其结构基础是垂体细胞有__________________________。
抑制
TRH和TH的特异性受体
(3)TH对垂体的反馈调节主要有两种方式,一种是TH进入垂体细胞内,抑制TSH基因的表达,从而________________________;另一种方式是通过降低垂体细胞对TRH的敏感性,从而______TRH对垂体细胞的作用。
降低TSH的合成
降低
解析:(1)兴奋在神经纤维上以电信号或局部电流的形式传导。寒冷刺激下,兴奋沿着传入神经到达下丘脑的体温调节中枢,使体温调节中枢兴奋。正常情况下,有机物氧化分解释放的能量一部分以热能的形式散失,一部分储存在ATP中,由于此时有机物氧化分解释放的能量无法转化成ATP中的化学能,则能量转化方式为有机物中的化学能转化为热能。(2)当血液中的TH浓度过高时会反过来抑制下丘脑和垂体的活动,从而维持TH含量的稳定,这体现了激素的反馈调节。由于垂体细胞含有TRH和TH的特异性受体,则垂体分泌TSH可受到TRH和TH的调节。
┃┃规律方法►巧借“箭头指向”快速判断下丘脑、垂体与甲状腺
〔变式训练〕6.(2023·北京101中学高三模拟)先天性甲状腺功能减退症(甲减)可对哺乳动物生长发育造成严重影响。以大鼠为实验材料,检测甲减仔鼠及补充甲状腺激素的甲减仔鼠的各项指标,结果见下表。
结合上表分析甲状腺激素分泌的调节及其与心肌生长的关系,错误的是( )A.TSH的增加抑制了甲状腺激素的分泌B.补充甲状腺激素后TSH的分泌减少C.甲状腺激素可促进心肌的生长D.补充甲状腺激素可用于治疗甲减
A
解析:TSH(促甲状腺激素)的作用是促进甲状腺分泌甲状腺激素,A错误;由表可知,补充甲状腺激素后,TSH的分泌减少,B正确;由表可知,补充甲状腺激素的甲减仔鼠心肌重量比甲减仔鼠的重,所以甲状腺激素可促进心肌的生长,C正确;由表可知,补充甲状腺激素可用于治疗甲减,D正确。
考点三 体液调节与神经调节的关系
1.体液调节与神经调节的比较(1)体液调节的概念激素等化学物质,通过体液传送的方式对生命活动进行调节,称为体液调节。除激素外,其他一些化学物质,如______、某些气体分子(NO、CO等)以及一些代谢产物(如CO2),也能作为体液因子对细胞、组织和器官的功能起调节作用。
组胺
(2)CO2对呼吸运动的调节体液中CO2浓度变化会刺激相关_________,从而通过____________对呼吸运动进行调节。
感受器
神经系统
(3)神经调节和体液调节特点的比较①区别
反射弧
体液运输
比较长
②体液调节和神经调节的联系a.不少内分泌腺直接或间接地受__________________的调节,体液调节可以看作是神经调节的一个环节。b.内分泌腺所分泌的激素可以影响神经系统的_______________,两者常常同时调节生命活动。
中枢神经系统
发育和功能
2.体温的调节(1)体温调节的热量来源、热量平衡、意义和相关结构
(2)体温调节的过程
①体温调节方式为_______________调节。②寒冷条件下参与产热的激素有____________和_____________,前者的分泌是由下丘脑的传出神经调节的,后者的分泌是由__________________分级调节的,两种激素之间表现为______作用。
神经—体液
肾上腺素
甲状腺激素
下丘脑和垂体
协同
3.水和无机盐平衡的调节(1)水盐调节机制、相关结构和参与激素
(2)水盐平衡调节过程
(3)血钠调节
易错整合,判断正误。(1)当人体失水过多时,血浆中的抗利尿激素含量升高。( )(2)肾小管通过主动运输吸收水的过程受抗利尿激素的调节。( )(3)当人突然遇到寒冷环境时,肾上腺素分泌减少,心率减慢。( )(4)寒冷环境下机体通过各种途径减少散热,使散热量低于炎热环境。( )(5)呼气是人体的主要散热途径。( )
√
×
×
×
×
(6)骨骼肌和肝脏是人体的主要产热器官。( )(7)机体水盐平衡的维持受神经调节和体液调节。( )(8)抗利尿激素是由垂体合成并释放的。( )
√
√
×
1.如果某人一天要喝10多千克水,经检查发现他的垂体功能有问题,请分析此人多饮的原因可能是什么?提示:垂体功能出现问题,则不能释放由下丘脑细胞分泌的抗利尿激素,使肾小管和集合管重吸收水分减少,尿量增加,只能通过神经调节将信息传到大脑皮层产生渴觉,主动饮水,造成多饮。
2.由于室内外温差很大,人体维持稳态的调节能力有限,同学们的身体会受到一定的影响。即使是在夏季,医生也建议,在剧烈运动导致大汗淋漓之后最好不要立即到温度很低的空调间“乘凉”,其主要理由是什么?提示:低温环境的刺激,使机体产热作用增强、毛细血管收缩、出汗减少,最终导致机体内热量不能及时散出。
3.带婴幼儿看病时,为什么要等他们停止哭闹几分钟之后,再给他们量体温呢?提示:婴幼儿在哭闹时,情绪激动、挣扎等活动,会使血液循环加速、新陈代谢增强,从而导致机体产热增加。如果此时测量体温,体温会偏高,因此需要等他们停止哭闹几分钟后,再给他们量体温。
4.有人说,不要等渴了再喝水。你觉得这句话有道理吗?提示:这句话是有道理的。从水盐平衡调节示意图可以看出,当人意识到渴了,说明机体细胞外液渗透压已经升高,机体已经在调动心脏、肾等器官以及泌尿系统、循环系统等调节渗透压,会引起一系列问题,如血液黏稠度增高、血压升高、酸中毒等。长期如此,会对机体健康造成影响。
1.构建人体的体温调节模型
(1)调节方式:神经—体液调节。(2)人体的体温调节中枢位于下丘脑,体温感觉中枢位于大脑皮层。(3)人体主要的产热器官是骨骼肌和肝脏,主要的散热途径是汗液的蒸发和皮肤内毛细血管的散热。
2.体温和水盐调节模式图
3.理解血浆渗透压、抗利尿激素含量和尿量的关系
4.归纳总结下丘脑在生命活动调节中的作用[科学思维]
从图中可以看出,下丘脑是内分泌系统的总枢纽,同时也受大脑皮层的调控。具有感受、传导、分泌和调节等多种功能,列举如下:(1)作为感受器:如下丘脑的渗透压感受器可感受机体渗透压升降,维持水盐代谢平衡。(2)传导:如下丘脑可将渗透压感受器产生的兴奋传至大脑皮层,使人产生渴感。
(3)作为效应器具有分泌功能①水盐平衡过程中,可分泌抗利尿激素,促进肾小管和集合管对水分的重吸收。②体温调节过程中,可分泌促甲状腺激素释放激素。(4)作为神经中枢:下丘脑中有体温调节中枢、水盐平衡调节中枢和血糖调节中枢等。
考向 体温调节例10 (2023·诸暨市模拟)如图表示机体由T1环境进入T2环境的过程中产热量和散热量的变化,下列叙述正确的是( )
B
A.根据图示信息可知T2>T1B.曲线A表示产热量,曲线B表示散热量C.a~b过程中机体通过皮肤毛细血管舒张,汗腺分泌增加等方式增加散热D.T2环境中由于产热量和散热量均高于T1环境,机体表现为体温升高
解析:由曲线情况可知,机体由温度为T1的环境进入到温度为T2的环境的产热和散热量增加,T2<T1,A错误;机体由温度为T1的环境进入到温度为T2的环境的产热和散热量增加,说明是由高温环境到低温环境,由于进入温度为T2的环境短时间内B曲线上升比A曲线迅速,确定曲线A表示产热量,曲线B表示散热量,B正确;a~b过程中机体由高温环境到低温环境,皮肤毛细血管收缩,汗腺分泌减少,C错误;由图示可以看出,和T1相比,T2环境中机体产热量和散热量均高于T1环境,但机体的体温保持稳定,D错误。
例11 (2018·江苏高考)正常人体感染病毒会引起发热,发热过程分为体温上升期、高温持续期和体温下降期。下图为体温上升期机体体温调节过程示意图,其中体温调定点是为调节体温于恒定状态,下丘脑体温调节中枢预设的一个温度值,正常生理状态下为37 ℃。请回答下列问题:
(1)图中激素甲的名称是______________________________,激素乙通过____________的途径作用于甲状腺。(2)体温上升期,人体骨骼肌不随意的节律性收缩,即出现“寒战”,有助于体温_______________________________________。综合图解分析,体温上升期人体进行体温调节的方式有__________________
促甲状腺激素释放激素
体液运输
上升到已上调的体温调定点(上升到38.5℃)
神经调节,体液调节
。
(3)高温持续期,人体产热量______(在“大于”“小于”或“等于”中选择)散热量。此阶段人体有时会出现脱水现象,垂体释放抗利尿激素增加,肾小管和集合管__________________________________,从而减少尿量。(4)体温下降期,机体增加散热的途径有_______________________________。(5)体温上升期,人体会出现心率加快、血压轻度升高等症状,易引发慢性心血管疾病急性发作。请解释血压升高的可能原因:________________________________________。
等于
重吸收水的能力增强(重吸收水量增加)
汗腺分泌增加,皮肤血管
心脏血液输出量增加,外周血管收缩
舒张
解析:(1)下丘脑—垂体—甲状腺之间存在着分级调节机制。由图中的下丘脑、垂体和甲状腺之间的关系可以推出激素甲是促甲状腺激素释放激素,激素乙是促甲状腺激素。激素乙通过体液运输作用于甲状腺。(2)体温上升期产热量大于散热量,“寒战”有助于增加产热,可使体温上升到已上调的体温调定点。由图可知,下丘脑中的体温调节中枢,通过传出神经支配骨骼肌收缩和皮肤血管收缩,这种调节方式属于神经调节;而“下丘脑→垂体→甲状腺→甲状腺激素→细胞代谢增强”这种
调节方式属于体液调节。(3)因体温调定点已上调,故高温持续期体温可一直维持在38.5 ℃,这时机体产热量等于散热量。此阶段垂体释放的抗利尿激素增加,肾小管和集合管对水的重吸收能力增强,从而使尿量减少。(4)体温下降期,机体产热量小于散热量,皮肤分泌汗液增加,皮肤血管舒张,血流量增加,从而增加散热量。(5)体温上升期,心率加快,使心脏血液输出量增加,但同时外周血管收缩以减少散热,从而导致血压轻度升高。
┃┃归纳总结►明辨体温调节的六个易误点[生命观念](1)寒冷条件下的体温调节方式既有神经调节,也有体液调节;高温条件下的体温调节方式主要是神经调节。(2)寒冷条件下的体温调节既增加产热量,又减少散热量;高温条件下的体温调节主要是增加散热量。(3)温度感受器感受的刺激是温度的变化,而非绝对温度。(4)寒冷环境中比炎热环境中散热更快、更多。寒冷环境中机体代谢旺盛,产热增加,以维持体温的恒定。
(5)在发高烧时,人体的产热不一定大于散热,除非病人的体温在持续升高,如果体温保持不变,则产热就等于散热。(6)体温调节中枢位于“下丘脑”;体温感觉中枢位于“大脑皮层”;温度感受器是感受温度变化速率的“感觉神经末梢”,它不只分布在皮肤,还广泛分布在黏膜及内脏器官中。
〔变式训练〕7.下丘脑体温调节中枢存在冷敏神经元和热敏神经元,它们的放电频率因体温变化而相应改变,如图中实线所示,C、W曲线交于S点,此点对应的温度为正常体温。下列说法正确的是( )
注:放电频率即单位时间产生的兴奋次数。
D
A.冷敏神经元的放电频率低于热敏神经元的放电频率时,体温低于正常值B.人感染流感病毒后S点左移C.某人体温24小时处在S′点,则该时间段的产热量大于散热量D.体温持续高热会导致内环境稳态失调,需要采取降温措施
解析:根据题目中图像的信息可知,冷敏神经元的放电频率高于热敏神经元的放电频率时,体温低于正常值,A错误;若人体感染流感病毒后体温持续偏高,体温高于正常值时S点将右移,B错误;S′点,下丘脑的温度约39 ℃,某人体温24小时处在S′点,则该时间段的产热量应该等于散热量,C错误;若体温持续偏高会导致酶的活性改变,内环境稳态失调,需要采取降温措施,D正确。
8.为了确定下丘脑在体温调节中的作用,某实验小组做了如下实验:刺激小白鼠下丘脑前部,发现小白鼠有出汗现象;刺激小白鼠下丘脑后部,小白鼠出现寒战现象。据此判断下列叙述正确的是( )A.下丘脑前部是产热中枢所在地,下丘脑后部是散热中枢所在地B.刺激小白鼠下丘脑的不同位置出现的变化说明下丘脑通过神经调节发送信息C.刺激小白鼠下丘脑的前部,还可观测到的是小白鼠毛细血管收缩D.下丘脑是体温调节中枢和体温感觉中枢
B
解析:由题中信息可知,分别刺激下丘脑前部和后部,小白鼠分别出现出汗和寒战现象,说明下丘脑前部和后部分别是散热和产热中枢所在地,A错误;刺激小白鼠下丘脑的前部、后部出现的变化不同说明下丘脑通过神经调节发送信息调控身体的体温,B正确;小白鼠出汗散热时,还可观测到的是小白鼠毛细血管舒张,C错误;体温调节中枢位于下丘脑,而体温感觉中枢位于大脑皮层,D错误。
考向 水盐平衡调节例12 (2022·广东选择考适应性测试)某同学夏天参加劳动,在未饮水的情况下,出现了大量出汗和尿量减少的现象。下列叙述正确的是( )A.细胞外液渗透压下降B.下丘脑的渴觉中枢兴奋性增强C.抗利尿激素分泌增加D.集合管和肾小管重吸收水量减少
C
解析:由“在未饮水的情况下,出现了大量出汗和尿量减少的现象”可知,细胞外液渗透压上升,下丘脑分泌,垂体释放的抗利尿激素增加,集合管和肾小管重吸收水量增多,同时大脑皮层的渴觉中枢兴奋性增强,主动饮水。
例13 (2023·山东省质量检测)恐惧、失血、休克、急性感染、创伤、手术等应激刺激均会导致抗利尿激素(ADH)分泌异常增多,进而引起细胞外液渗透压降低,水分过多,超过机体特别是肾的调节能力,并产生一系列症状,该现象称为水中毒。下列有关说法正确的是( )A.正常机体能够通过正反馈调节的方式调节水盐平衡B.创伤、手术等应激刺激可能会使垂体合成更多的ADHC.ADH异常增多,可能使患者肾小管细胞膜上水通道蛋白数量减少D.利用药物抑制ADH与其受体的结合,有利于缓解患者水中毒症状
D
解析:正常机体出现细胞外液渗透压降低等情况时,可通过神经—体液调节等方式,减少ADH的分泌,减少水分的重吸收,排出多余水分,从而提升细胞外液渗透压,维持水盐平衡,这是一种负反馈调节机制,A错误;抗利尿激素(ADH)是由下丘脑合成并分泌,垂体释放的,B错误;ADH与肾小管细胞的特异性受体结合,可能激活细胞内一系列反应,从而增加肾小管细胞膜上水通道蛋白的数量,从而使水分的重吸收增加,C错误;利用药物抑制ADH与其受体的结合,减少肾小管细胞对水的重吸收,有利于缓解患者水中毒症状,D正确。
┃┃归纳总结►归纳概括水盐调节的四个重要结论(1)渗透压感受器和渗透压调节中枢在下丘脑,渴觉中枢在大脑皮层。水盐平衡的调节方式为神经—体液调节。(2)抗利尿激素的产生、分泌部位是下丘脑的神经分泌细胞,而释放部位是垂体后叶。(3)在水盐平衡调节中,下丘脑内既有感受器,又有效应器(分泌激素)。(4)水和无机盐的平衡是在神经调节和激素调节共同作用下,主要通过肾脏来完成的。
〔变式训练〕9.(2018·全国卷Ⅰ)为探究不同因素对尿量的影响,某同学用麻醉后的实验兔进行不同的实验,实验内容如下:a.记录实验兔的尿量(单位:滴/分钟)。b.耳缘静脉注射垂体提取液0.5 mL,记录尿量。c.待尿量恢复后,耳缘静脉注射20%葡萄糖溶液15 mL,记录尿量。取尿液做尿糖定性实验。
回答下列问题:(1)该同学发现,与a相比,b处理后实验兔尿量减少,其主要原因是___________________________________________________________。(2)c处理后,肾小管腔内液体的渗透压会升高,实验兔的尿量会______。取尿液加入斐林试剂做尿糖定性实验出现砖红色,说明尿液中含有_________。
垂体提取液中含有抗利尿激素,促进了肾小管和集合管重吸收水
增加
葡萄糖
(3)若某实验兔出现腹泻、尿量减少现象,导致尿量减少的主要原因是血浆渗透压升高,刺激了存在于_________的渗透压感受器,从而引起尿量减少。
下丘脑
解析:(1)b中实验兔用垂体提取液处理,垂体提取液中的抗利尿激素能够促进肾小管和集合管对水的重吸收,使实验兔的尿量减少。(2)c处理后,肾小管腔内液体的渗透压升高,会导致肾小管对水的重吸收作用受阻,实验兔的尿量增加。葡萄糖等还原性糖用斐林试剂检测能够产生砖红色沉淀,根据实验兔注射了高浓度的葡萄糖溶液,且尿液加入斐林试剂后出现砖红色,可判断尿液中含有葡萄糖。(3)在水盐平衡的调节中,血浆渗透压升高,刺激下丘脑中的渗透压感受器,引起垂体释放抗利尿激素增加,促进肾小管、集合管重吸收水,从而引起尿量减少。
考向 下丘脑的功能例14 下丘脑是脑的重要组成部分,其中的某些神经细胞也具有内分泌功能。下列有关叙述错误的是( )A.在炎热的环境中,下丘脑体温调节中枢只通过神经系统发送信息使体温下降B.神经递质、性激素、胰岛素等信息分子在下丘脑都有相应的受体C.下丘脑中存在能感知细胞外液渗透压的细胞,也存在能分泌抗利尿激素的细胞D.下丘脑是调节水平衡等内脏活动的较高级的中枢
A
┃┃规律总结►下丘脑在稳态调节中的作用
〔变式训练〕10.下丘脑是人体内分泌活动的枢纽。如图所示,①②③为下丘脑调节某些激素分泌的三种不同途径。请据图回答下列问题:
(1)若图中乙为抗利尿激素,下丘脑调节此激素分泌的途径为___(填序号);抗利尿激素发挥作用时,其靶器官的通透性______。(2)肾上腺皮质能分泌肾上腺皮质激素,图中直接调控此激素分泌的信息分子是垂体分泌的________________________。氢化可的松是一种肾上腺皮质激素,长期注射会导致肾上腺萎缩,其原因是________________________________________________________________________。
③
变大
促肾上腺皮质激素
注射的氢化可的松负反馈抑制垂体分泌促肾上腺皮质激素,致使肾上腺(皮质)萎缩
(3)受到刺激后肾上腺髓质激素的分泌过程属于反射,其反射弧的效应器是___________________________________,该调节途径说明,神经系统可以______(填“直接”或“间接”)调控内分泌腺的活动。在体温调节过程中,肾上腺髓质分泌的肾上腺素的主要作用为_______________________________。
传出神经末梢及其支配的肾上腺髓质
直接
促进细胞
代谢,增加产热量
考向 生命活动的调节方式例15 (2019·全国卷Ⅰ)动物受到惊吓刺激时,兴奋经过反射弧中的传出神经作用于肾上腺髓质,使其分泌肾上腺素;兴奋还通过传出神经作用于心脏。下列相关叙述错误的是( )A.兴奋是以电信号的形式在神经纤维上传导的B.惊吓刺激可以作用于视觉、听觉或触觉感受器C.神经系统可直接调节、也可通过内分泌活动间接调节心脏活动D.肾上腺素分泌增加会使动物警觉性提高、呼吸频率减慢、心率减慢
D
解析:惊吓刺激可以通过图像、声音、接触等作用于视觉、听觉或触觉等感受器,并产生相应的反应,B正确;通过分析题干可知,兴奋可通过传出神经直接作用于心脏,也可通过反射弧中的传出神经作用于肾上腺髓质,使其分泌肾上腺素,通过内分泌活动间接调节心脏的活动,C正确;肾上腺素分泌增加会使动物警觉性提高、呼吸频率加快、心率加快,D错误。
┃┃归纳总结►生命活动调节方式
〔变式训练〕11.下图是人体稳态调节机制的示意图,①~④表示相关激素。下列叙述错误的是( )
A
A.吃的食物过咸时①的分泌量降低B.寒冷刺激时④的分泌存在分级调节C.血压升高和降低受自主神经系统调节D.图示体现神经—体液共同调节内环境稳态
解析:由图中调节过程分析可知,①为抗利尿激素,当吃的食物过咸时,细胞外液渗透压升高,刺激下丘脑渗透压感受器,使下丘脑分泌的由垂体释放的抗利尿激素增多,A错误;受到寒冷刺激时,下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素作用于垂体,促使垂体分泌促甲状腺激素作用于甲状腺,促使甲状腺分泌甲状腺激素,这一过程属于分级调节,B正确;自主神经系统是指支配内脏、血管和腺体的传出神经,它们的活动不受意识支配,因此血压升高和降低受自主神经系统调节,C正确;图中体现神经—体液共同调节内环境稳态,D正确。
1.(2022·湖南卷)情绪活动受中枢神经系统释放神经递质调控,常伴随内分泌活动的变化。此外,学习和记忆也与某些神经递质的释放有关。下列叙述错误的是( )A.剧痛、恐惧时,人表现为警觉性下降,反应迟钝B.边听课边做笔记依赖神经元的活动及神经元之间的联系C.突触后膜上受体数量的减少常影响神经递质发挥作用D.情绪激动、焦虑时,肾上腺素水平升高,心率加速
A
解析:人在剧痛、恐惧等紧急情况下,肾上腺素分泌增多,人表现为警觉性提高、反应灵敏、呼吸频率加快、心跳加速等特征,A错误;边听课边做笔记是一系列的反射活动,需要神经元的活动以及神经元之间通过突触传递信息,B正确;突触前膜释放的神经递质与突触后膜上特异性受体结合,引起突触后膜产生兴奋或抑制,突触后膜上受体数量的减少常影响神经递质发挥作用,C正确;情绪激动、焦虑时,引起大脑皮层兴奋,进而促使肾上腺分泌较多的肾上腺素,肾上腺素能够促使人体心跳加快、血压升高、反应灵敏,D正确。
2.(2022·海南卷)机体内血糖浓度受多种激素共同调节。某实验小组探究了三种激素单独或联合作用调节血糖的效应,实验前血糖浓度为5.0 mmol/L,血糖浓度随激素处理时间的变化如图。下列有关叙述正确的是( )
B
A.激素单独作用时,0.5 h内升高血糖最快的激素是肾上腺素B.3 h时,三种激素联合作用升高血糖的效应大于各自效应的总和C.肾上腺素和胰高血糖素对血糖的调节作用表现出相抗衡的关系D.血糖浓度受肾上腺素、胰高血糖素和皮质醇调节,不受甲状腺激素调节
解析:据图分析,激素单独作用时,0.5 h内升高血糖最快的激素是胰高血糖素,A错误;3 h时,三种激素联合作用升高血糖的效应为12.8-5.0=7.8(mmol/L),三种激素各自效应的总和为(6.9-5.0)+(5.7-5.0)+(5.2-5.0)=2.8(mmol/L),前者明显大于后者,B正确;肾上腺素和胰高血糖素都能升高血糖,二者在调节血糖方面表现出协同作用,C错误;实验结果可证明血糖浓度受肾上腺素、胰高血糖素和皮质醇调节,但实验结果不能证明血糖浓度不受甲状腺激素调节,D错误。
3.(2022·北京卷)某患者,54岁,因病切除右侧肾上腺。术后检查发现,患者血浆中肾上腺皮质激素水平仍处于正常范围。对于出现这种现象的原因,错误的解释是( )A.切除手术后,对侧肾上腺提高了肾上腺皮质激素的分泌量B.下丘脑可感受到肾上腺皮质激素水平的变化,发挥调节作用C.下丘脑可分泌促肾上腺皮质激素,促进肾上腺皮质激素的分泌D.垂体可接受下丘脑分泌的激素信号,促进肾上腺皮质的分泌功能
C
解析:题意显示,术后检查发现,患者血浆中肾上腺皮质激素水平仍处于正常范围,据此可推测,切除手术后,对侧肾上腺提高了肾上腺皮质激素的分泌量,A正确;下丘脑可感受到肾上腺皮质激素水平的变化,如当肾上腺皮质激素含量上升时,则下丘脑和垂体的分泌活动被抑制,从而维持了肾上腺皮质激素含量的稳定,B正确;下丘脑可分泌促肾上腺皮质激素释放激素,作用于垂体,促进垂体合成并分泌促肾上腺皮质激素,进而促进肾上腺皮质激素的分泌,C错误;垂体可接受下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素的信号,合成并分泌促肾上腺皮质激素,进而促进肾上腺皮质的分泌,D正确。
4.(2022·河北卷)关于甲状腺激素(TH)及其受体(TR)的叙述,错误的是( )A.机体需不断产生TH才能使其含量维持动态平衡B.TH分泌后通过体液运输,其分泌导管堵塞会导致机体代谢和耗氧下降C.若下丘脑和垂体中的TR不能识别TH,会导致甲状腺机能亢进D.缺碘地区的孕妇需要适量补充碘,以降低新生儿呆小症的发病率
B
解析:TH作用后即失活,机体需不断产生TH才能使其含量维持动态平衡,A正确;TH分泌后通过体液运输,TH是内分泌腺分泌的,没有导管,B错误;若下丘脑和垂体中的TR不能识别TH,TH的负反馈调节会受影响,下丘脑和垂体会分泌更多相应的激素,从而促进甲状腺分泌更多的TH,导致甲状腺机能亢进,C正确;碘是合成甲状腺激素的原料,甲状腺激素有促进神经系统生长发育的功能,新生儿缺碘容易因为缺乏甲状腺激素而患呆小症,所以缺碘地区的孕妇需要适量补充碘,D正确。
5.(2022·浙江卷)小鼠甲状腺的内分泌机能受机体内、外环境因素影响,部分调节机理如图所示。
下列叙述错误的是( )A.TRH遍布全身血液,并定向作用于腺垂体B.低于机体生理浓度时的TH对TSH的分泌起促进作用C.饮食缺碘会影响下丘脑和腺垂体的功能,引起甲状腺组织增生D.给小鼠注射抗TRH血清后,机体对寒冷环境的适应能力减弱
B
解析:激素通过血液运输至全身各处,TRH的靶器官是腺垂体,A正确;当TH的浓度低于机体生理浓度时,对TSH的分泌不起促进作用,B错误;缺碘会导致TH含量低,使下丘脑和腺垂体分泌的TRH和TSH增多,导致甲状腺组织增生,C正确;给小鼠注射抗TRH血清可导致甲状腺激素分泌减少,产热减少,机体对寒冷环境的适应能力减弱,D正确。
6.(2022·湖北卷)奋战在抗击新冠疫情一线的医护人员是最美逆行者。因长时间穿防护服工作,他们汗流浃背,饮水受限,尿量减少。下列关于尿液生成及排放的调节,叙述正确的是( )A.抗利尿激素可以促进肾小管和集合管对NaCl的重吸收B.医护人员紧张工作后大量饮用清水有利于快速恢复水—盐平衡C.医护人员工作时高度紧张,排尿反射受到大脑皮层的抑制,排尿减少D.医护人员工作时汗流浃背,抗利尿激素的分泌减少,水的重吸收增加
C
解析:抗利尿激素可以促进肾小管和集合管对水的重吸收,A错误;医护工作者因长时间穿防护服工作,他们汗流浃背,饮水受限,这个过程丢失了水分和无机盐,故医护人员紧张工作后应适量饮用淡盐水有利于快速恢复水—盐平衡,B错误;排尿反射中枢位于脊髓,排尿反射中枢属于低级中枢,受控于大脑皮层的高级中枢,当医护人员工作时高度紧张,排尿反射受到大脑皮层的抑制,使排尿减少,C正确;医护人员工作时汗流浃背,使细胞外液的渗透压增高,抗利尿激素的分泌增多,水的重吸收增加,排尿减少,D错误。
7.(2022·浙江6月卷)大雪纷飞的冬天,室外人员的体温仍能保持相对稳定,其体温调节过程如图所示。下列叙述错误的是( )A.寒冷刺激下,骨骼肌不自主地舒张以增加产热B.寒冷刺激下,皮肤血管反射性地收缩以减少散热C.寒冷环境中,甲状腺激素分泌增加以促进物质分解产热D.寒冷环境中,体温受神经与体液的共同调节
A
解析:寒冷刺激下,骨骼肌不自主地收缩以增加产热,A错误;寒冷刺激下,皮肤血管收缩,血流量减少,以减少散热,B正确;寒冷环境中,机体通过分级调节使甲状腺激素分泌增加,以促进新陈代谢增加产热,C正确;据图可知,寒冷环境中既有下丘脑参与的神经调节,也有甲状腺激素参与的体液调节,故体温受神经和体液的共同调节,D正确。
8.(2022·河北卷改编)交感神经兴奋引起血管收缩,肌细胞的代谢产物具有舒血管效应。运动时交感神经兴奋性增强,肌细胞的代谢产物增多,这种调控机制可使肌肉运动状态时的血流量增加到静息状态时的15~20倍。下列叙述正确的是( )A.肌细胞的代谢产物进入内环境,参与体液调节B.肌肉处于运动状态时,体液调节对肌肉血流量的影响大于神经调节
A
C.肌细胞的代谢产物经组织液大部分进入血液,血流量增多不利于维持肌细胞直接生活环境的稳定D.运动时肌细胞的代谢产物使组织液渗透压升高,机体抗利尿激素释放减少
解析:由“肌细胞的代谢产物具有舒血管效应”可知,肌细胞的代谢产物进入内环境,参与体液调节,A正确;肌肉处于运动状态时,神经调节对肌肉血流量的影响大于体液调节,B错误;血流量增多利于组织液和血浆的物质交换,利于维持肌细胞直接生活环境的稳定,C错误;运动时肌细胞的代谢产物使组织液渗透压升高,引起细胞外液渗透压增高,机体抗利尿激素释放增加,促进肾小管和集合管重吸收水,使细胞外液渗透压下降,D错误。
9.(2022·山东卷改编)人体通过多种调节机制保持体温的相对稳定。下列说法正确的是( )A.寒冷环境下,参与体温调节的传出神经中既有躯体运动神经,也有内脏运动神经B.寒冷环境下,肾上腺皮质分泌的肾上腺素增加,使代谢活动增强,产热增加C.炎热环境下,皮肤血管收缩,汗腺分泌增多,从而增加散热D.炎热环境下,若呼吸运动频率和幅度增加过高且持续过久,可导致内环境pH下降
A
解析:寒冷环境下,骨骼肌会收缩使产热增加,参与体温调节的传出神经中有躯体运动神经,同时甲状腺激素、肾上腺素含量会增多,故也有内脏运动神经参与,A正确;肾上腺素是由肾上腺髓质分泌的一种激素,B错误;炎热环境下,皮肤血管舒张,汗腺分泌增多,从而增加散热,C错误;内环境中含有缓冲物质,能维持pH相对稳定,炎热环境下,内环境pH不会明显上升,但炎热环境下,若呼吸运动频率和幅度增加过高且持续过久,二氧化碳呼出增多,导致碳酸根增多,碳酸钠等弱碱盐增多,可导致内环境pH上升,D错误。
10.(2022·浙江6月卷)为研究物质X对高血糖症状的缓解作用,根据提供的实验材料,完善实验思路,预测实验结果,并进行分析与讨论。实验材料:适龄、血糖正常的健康雄性小鼠若干只,药物S(用生理盐水配制),物质X(用生理盐水配制),生理盐水等。(要求与说明:实验中涉及的剂量不作具体要求。小鼠血糖值>11.1 mmol/L,定为高血糖模型小鼠。饲养条件适宜)
回答下列问题:(1)完善实验思路:①适应性饲养:选取小鼠若干只,随机均分成甲、乙、丙3组。正常饲养数天,每天测量小鼠的血糖,计算平均值。
②药物S处理:甲组:每天每只小鼠腹腔注射一定量生理盐水乙组:每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S丙组:________________________________________________连续处理数天,每天测量小鼠的血糖,计算平均值,直至建成高血糖模型小鼠。
每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S
③物质X处理:甲组:_____________________________________________乙组:每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水丙组:__________________________________________连续处理若干天,每天测量小鼠的血糖,计算平均值。(2)预测实验结果:设计一张表格,并将实验各阶段的预期实验结果填入表中。
每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水
每天每只小鼠灌胃一定量物质X
(3)分析与讨论:已知药物S的给药途径有腹腔注射和灌胃等,药物S的浓度和给药途径都会影响高血糖模型小鼠的建模。若要研究使用药物S快速建成高血糖模型小鼠,则可通过_______________________________________________________________________________________________,以确定快速建模所需药物S的适宜浓度和给药途径的组合。
设置一系列浓度梯度的药物S,每个浓度进行不同的给药途径,比较不同组合建模成功所需的时间
答案:(2)
解析:(1)适应性饲养使小鼠适应实验环境,正常饲养小鼠数天,甲乙丙三组的血糖值正常。药物S处理时,甲组:每天每只小鼠腹腔注射一定量生理盐水,则甲组作为对照组。该实验的目的是研究物质X对高血糖症状的缓解作用,需要药物处理乙组和丙组使小鼠出现高血糖症状,因此药物S处理时乙组和丙组:每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S。在物质X处理时乙组作为对照组,丙组作为实验组,一组给物质X,一组没有物质X,以探究物质X对高血糖症状的缓解作用。物质X处理时,遵循实验单一变量,乙组给药途径是灌胃,则甲组作为空白对照,甲组:每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水;乙组:每天每只小鼠灌胃一
定量生理盐水;丙组:每天每只小鼠灌胃一定量物质X。(2)该实验将小鼠分为甲、乙、丙3组,进行三个阶段实验,即适应性饲养阶段、药物S处理、物质X处理,记录血糖值变化。正常饲养数天,甲乙丙三组的血糖值正常。甲组作为对照组,均是生理盐水处理,因此甲组在药物S处理和物质X处理时所测得的血糖值正常;乙小鼠血糖值>11.1 mmol/L,定为高血糖模型小鼠,药物S处理阶段,乙组小鼠腹腔注射一定量药物S,会使血糖升高,逐渐升高至>11.1 mmol/L;物质X处理阶段乙组小鼠
灌胃一定量生理盐水,不会缓解高血糖症状,血糖值依然>11.1 mmol/L;药物S处理阶段,丙组小鼠腹腔注射一定量药物S,会使血糖升高,逐渐升高至>11.1 mmol/L;如果物质X对高血糖症状有缓解作用,则物质X处理阶段丙组小鼠的血糖值逐渐下降,但高于正常水平。实验各阶段的预期实验结果如表所示(实验各阶段的小鼠血糖值变化)
(3)要使用药物S快速建成高血糖模型小鼠,需要明确快速建模成功所需的药物S浓度,同时也需要确定哪种给药途径能快速建模成功,因此将具体的药物S浓度和给药途径组合起来以确定快速建模成功所需的时间,可通过设置一系列浓度梯度的药物S,每个浓度进行不同的给药途径,比较不同组合建模成功所需的时间,以确定快速建模所需药物S的适宜浓度和给药途径的组合。
11.(2022·山东卷)迷走神经是与脑干相连的脑神经,对胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动起促进作用,还可通过一系列过程产生抗炎效应,如图所示。
注:“+”越多表示浓度越高
(1)迷走神经中促进胃肠蠕动的神经属于_______________(填“交感神经”或“副交感神经”)。交感神经和副交感神经对同一器官的作用通常是相反的,其意义是______________________________________________________________________。(2)消化液中的盐酸在促进消化方面的作用有_________________________、______________________、____________________________________________________________________________。(答出3种作用即可)
副交感神经
可以使机体对外界刺激作出更精确的反应,使机体更好地适应环境的变化
为胃蛋白酶提供
适宜pH
食物中的蛋白质变性
使促胰液素分泌增加(或其他合理答案,以上三个空的答案顺序可颠倒)
(3)研究人员对图中抗炎过程进行了相关实验,实验分组及结果见表。通过腹腔注射脂多糖(LPS)可使大鼠出现炎症,检测TNF-α浓度可评估炎症程度。据图分析,若丙组的A处理仅在肠巨噬细胞内起作用,推测A处理的3种可能的作用机制:___________________________;___________________________;______________________________________________________________________________。
抑制TNF-α合成
抑制TNF-α释放
增加N受体数量(或其他合理答案,
以上三个空的答案顺序可颠倒)
解析:(1)当人处于安静状态时,副交感神经活动占据优势,此时,心跳减慢,但胃肠的蠕动和消化液的分泌会加强,有利于食物的消化和营养物质的吸收;自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成,它们的作用通常是相反的,可以使机体对外界刺激作出更精确的反应,使机体更好地适应环境的变化。(2)盐酸在促进消化方面可以有以下作用:使蛋白质变性,有利于蛋白酶与之结合;提供胃蛋白酶发挥催化作用的适宜pH;刺激小肠黏膜产生促胰液素,促进胰液分泌,进而促进
消化。(3)结合图示可知,丙组的TNF-α浓度低,炎症程度低于乙组,TNF-α作为一种细胞因子,化学成分是一种蛋白质,仅考虑A在肠巨噬细胞内起作用,可能的原因是抑制TNF-α合成;抑制TNF-α释放;增加N受体数量。
12.(2022·全国乙卷)甲状腺激素在促进机体新陈代谢和生长发育过程中发挥重要作用。为了研究动物体内甲状腺激素的合成和调节机制,某研究小组进行了下列相关实验。实验一:将一定量的放射性碘溶液经腹腔注射到家兔体内,一定时间后测定家兔甲状腺的放射性强度。实验二:给甲、乙、丙三组家兔分别经静脉注射一定量的生理盐水、甲状腺激素溶液、促甲状腺激素溶液。一定时间后分别测定三组家兔血中甲状腺激素的含量,发现注射的甲状腺激素和促甲状腺激素都起到了相应的调节作用。
回答下列问题。(1)实验一中,家兔甲状腺中检测到碘的放射性,出现这一现象的原因是_______________________________________。(2)根据实验二推测,丙组甲状腺激素的合成量______(填“大于”或“小于”)甲组。乙组和丙组甲状腺激素的合成量_________(填“相同”或“不相同”),原因是________________________________________________________________________________________________。
甲状腺吸收碘合成甲状腺激素
大于
不相同
乙组注射外源甲状腺激素,使甲状腺激素合成减少,丙组注射促甲状腺激素会促进甲状腺激素的合成
解析:(1)碘是合成甲状腺激素的原料,将含有放射性碘溶液注射到兔体内,碘首先进入组织液,后进入血浆或淋巴运输到甲状腺滤泡上皮细胞被吸收,参与甲状腺激素的合成。(2)甲组注射生理盐水,对甲状腺的活动没有明显的影响,甲状腺激素的合成与释放维持原来的水平;乙组注射外源甲状腺激素,使机体甲状腺激素含量超过正常水平,会反馈给下丘脑和垂体,从而抑制两者的活动,使机体甲状腺激素合成减少;丙组注射促甲状腺激素,可以促进甲状腺合成和分泌甲状腺激素,导致甲状腺激素合成增加,故三种情况下,丙组甲状腺激素的合成量大于甲组,乙组和丙组甲状腺激素的合成量不相同。
13.(2022·湖南卷)当内外环境变化使体温波动时,皮肤及机体内部的温度感受器将信息传入体温调节中枢,通过产热和散热反应,维持体温相对稳定。回答下列问题:(1)炎热环境下,机体通过体温调节增加散热。写出皮肤增加散热的两种方式_____________________________________________。
汗液的蒸发、皮肤中毛细血管舒张
(2)机体产热和散热达到平衡时的温度即体温调定点,生理状态下人体调定点为37 ℃。病原体感染后,机体体温升高并稳定在38.5 ℃时,与正常状态相比,调定点______(填“上移”“下移”或“不变”),机体产热______。
上移
增加
(3)若下丘脑体温调节中枢损毁,机体体温不能维持稳定。已知药物A作用于下丘脑体温调节中枢调控体温。现获得A的结构类似物M,为探究M是否也具有解热作用并通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温,将A、M分别用生理盐水溶解后,用发热家兔模型进行了以下实验,请完善实验方案并写出实验结论。
损毁下丘脑的发热家兔模型+M溶液
②由甲、乙、丙三组实验结果,得出结论________________________________________。③由甲、乙、丙、丁四组实验结果,得出结论________________________________________________________________________。
M与药物A一样也
具有解热作用
M与药物A一样
具有解热作用并通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温
解析:(1)在炎热的环境中时,皮肤中的热觉感受器受到刺激后,将兴奋传递至下丘脑的体温调节中枢,通过中枢的调节,使皮肤中的毛细血管舒张,皮肤血流量增多,同时也使汗液的分泌增多等,从而增加散热。(2)机体产热和散热达到平衡时的温度即体温调定点,此时产热量和散热量相等,生理状态下人体调定点为37 ℃。病原体感染后,机体体温升高并稳定在38.5 ℃时,与正常状态相比,调定点上移,但机体产热量和散热量仍然相等,因此,产热量和散热量均增加。(3)由表格中信息可知,甲组为空白对照,发热家兔模型会出现发热的症状;乙组是加了等
量用生理盐水溶解的A溶液,已知药物A作用于下丘脑体温调节中枢调控体温,因此发热家兔模型会退热;丙组是加了等量生理盐水溶解的M溶液,也出现退热现象,说明M与药物A一样也具有解热作用;丁组小鼠出现发热症状,由于要探究M通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温,实验需要遵循单一变量原则,与丙组相比,丁组的处理是①损毁下丘脑的发热家兔模型+M溶液,损毁了下丘脑体温调节中枢后,M不能起到调控体温的作用。②由甲、乙、丙三组实验结果,得出结论:M与药物A一样也具有解热作用。③由甲、乙、丙、丁四组实验结果,得出结论:M与药物A一样具有解热作用并通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温。
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