【最新版】23届生物新高考二轮专题复习之专题7 人与动物生命活动的调节【同步课件】
展开[考纲要求] 1.人体神经调节的结构基础和调节过程(Ⅱ) 2.神经冲动的产生、传导和传递(Ⅱ) 3.人脑的高级功能(Ⅰ) 4.脊椎动物激素的调节(Ⅱ) 5.脊椎动物激素在生产中的应用(Ⅰ) 6.体温调节、水盐调节和血糖调节(Ⅱ) 7.稳态的生理意义(Ⅱ) 8.神经、体液调节在维持稳态中的作用(Ⅱ) 9.人体免疫系统在维持稳态中的作用(Ⅱ) 10.艾滋病的流行和预防(Ⅱ)
真题探究
1.(2021·全国乙卷)在神经调节过程中,兴奋会在神经纤维上传导和神经元之间传递。下列有关叙述错误的是( )A.兴奋从神经元的细胞体传导至突触前膜,会引起Na+外流B.突触前神经元兴奋可引起突触前膜释放乙酰胆碱C.乙酰胆碱是一种神经递质,在突触间隙中经扩散到达突触后膜D.乙酰胆碱与突触后膜受体结合,引起突触后膜电位变化
解析 兴奋从神经元的细胞体传导至突触前膜,会引起Na+内流,A错误。
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
解析 甲状腺激素可提高细胞代谢的速率,使机体产生更多热量。若切除垂体,则无垂体分泌的促甲状腺激素,会导致甲状腺激素分泌不足,产热减少,A正确;垂体提取液中含有促甲状腺激素,给切除垂体的幼年小鼠注射该提取液可以促进小鼠甲状腺激素的分泌,故小鼠的耗氧量会增加,B正确;甲状腺激素可以提高神经系统的兴奋性,故给成年小鼠注射甲状腺激素后,神经系统的兴奋性会增加,C正确;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。
3.(2018·全国卷Ⅱ)下列有关人体内激素的叙述,正确的是( )A.运动时,肾上腺素水平升高,可使心率加快,说明激素是高能化合物B.饥饿时,胰高血糖素水平升高,促进糖原分解,说明激素具有酶的催化活性C.进食后,胰岛素水平升高,其既可加速糖原合成,也可作为细胞的结构组分D.青春期,性激素水平升高,随体液到达靶细胞,与受体结合可促进机体发育
解析 激素作为信息分子,在生命活动中发挥调节作用,激素既不组成细胞结构,也不能作为能源物质提供能量,更不具有酶的催化活性,A、B、C错误;青春期,性腺分泌的性激素水平升高,性激素随体液运输到达靶细胞,与相应的受体结合,促进生殖器官的发育以及生殖细胞的形成,D正确。
4.(2017·全国卷Ⅰ)某同学将一定量的某种动物的提取液(A)注射到实验小鼠体内,注射后若干天,未见小鼠出现明显的异常表现。将小鼠分成两组,一组注射少量的A,小鼠很快发生了呼吸困难等症状;另一组注射生理盐水,未见小鼠有异常表现。对实验小鼠在第二次注射A后的表现,下列解释合理的是( )A.提取液中含有胰岛素,导致小鼠血糖浓度降低B.提取液中含有乙酰胆碱,使小鼠骨骼肌活动减弱C.提取液中含有过敏原,引起小鼠发生了过敏反应D.提取液中含有呼吸抑制剂,可快速作用于小鼠呼吸系统
解析 若提取液中含有胰岛素、乙酰胆碱或呼吸抑制剂,则第一次注射时小鼠就会出现相应症状。若提取液中含有过敏原,第一次注射不会引起小鼠发生过敏反应,而在第二次注射时,小鼠再次接触相同的过敏原,机体会发生过敏反应,释放组织胺,出现皮肤红肿、呼吸困难等症状。
5.(2020·全国卷Ⅰ)某研究人员用药物W进行了如下实验:给甲组大鼠注射药物W,乙组大鼠注射等量生理盐水,饲养一段时间后,测定两组大鼠的相关生理指标。实验结果表明:乙组大鼠无显著变化;与乙组大鼠相比,甲组大鼠的血糖浓度升高,尿中葡萄糖含量增加,进食量增加,体重下降。回答下列问题:(1)由上述实验结果可推测,药物W破坏了胰腺中的__________细胞,使细胞失去功能,从而导致血糖浓度升高。(2)由上述实验结果还可推测,甲组大鼠肾小管液中的葡萄糖含量增加,导致肾小管液的渗透压比正常时的_______,从而使该组大鼠的排尿量________。
胰岛B
高
增加
(3)实验中测量到甲组大鼠体重下降,推测体重下降的原因是________ ____________________________________________________________________________________。(4)若上述推测都成立,那么该实验的研究意义是__________________ ____________________________________________________________________________ (答出1点即可)。
甲组大
鼠胰岛素缺乏,使机体不能充分利用葡萄糖来获得能量,导致机体脂肪和
蛋白质的分解增加
获得了因胰岛素缺
乏而患糖尿病的动物,这种动物可以作为实验材料用于研发治疗这类糖尿
病的药物
解析 (1)由于甲组大鼠注射药物W后,血糖浓度升高,可推知药物W破坏了胰腺中的胰岛B细胞,使胰岛素的分泌量减少,从而导致血糖浓度升高。(2)由题干信息可知,甲组大鼠肾小管液中的葡萄糖含量增加,会导致肾小管液的渗透压比正常时的高,因此导致肾小管、集合管对水分的重吸收减少,进而导致尿量增加。(3)甲组大鼠注射药物W后,由于胰岛素分泌不足,使机体不能充分利用葡萄糖来获得能量,导致机体脂肪和蛋白质的分解增加,体重下降。(4)由以上分析可知,药物W破坏了胰腺中的胰岛B细胞,使大鼠因胰岛素缺乏而患糖尿病,这种动物可以作为实验材料用于研发治疗这类糖尿病的药物。
6.(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__________。(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。
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
下丘脑
解析 (1)b中注射的是垂体提取液,垂体提取液中含有抗利尿激素,抗利尿激素能促进肾小管和集合管对水的重吸收,从而导致b处理后实验兔尿量减少。(2)静脉注射20%葡萄糖溶液15 mL,会使血浆的葡萄糖浓度高于正常血糖水平,过多的葡萄糖会随尿液排出体外,导致肾小管腔内液体的渗透压升高,同时会带走大量的水分,使得尿量增加。斐林试剂可与还原糖反应产生砖红色沉淀,取尿液加入斐林试剂做尿糖定性实验出现砖红色,说明尿液中含有葡萄糖。(3)实验兔出现腹泻会导致大量的水和无机盐丢失,使得血浆渗透压升高,刺激下丘脑的渗透压感受器,使抗利尿激素合成和分泌增加,促进肾小管和集合管对水的重吸收,引起尿量减少。
7.(2018·全国卷Ⅱ)为研究垂体对机体生长发育的作用,某同学用垂体切除法进行实验。在实验过程中,用幼龄大鼠为材料,以体重变化作为生长发育的检测指标。
回答下列问题:(1)请完善下面的实验步骤①将若干只大鼠随机分为A、B两组后进行处理,A组(对照组)的处理是___________________________,B组的处理是____________。②将上述两组大鼠置于相同的适宜条件下饲养。③___________________________________________。④对所得数据进行统计处理与分析。(2)实验结果与分析B组大鼠生长发育的状况不如A组,出现这种差异的原因是由于B组的处理使大鼠缺失了来源于垂体的________激素和_____________激素。
手术但不切除垂体
切除垂体
每隔一定时间,测定并记录两组大鼠的体重
生长
促甲状腺
解析 (1)依题意可知,本实验的自变量是垂体的有无,因变量是幼龄大鼠的生长发育的状况,检测指标为大鼠的体重变化,其他对实验结果有影响的变量应控制相同且适宜。据此结合题意所示的实验方法(切除法)、不完善的实验步骤和实验设计应遵循的原则可知,①A组(对照组)手术但不切除垂体,B组(实验组)要切除垂体;③的内容为“每隔一定时间,测定并记录两组大鼠的体重”。(2)垂体分泌的促甲状腺激素可促进甲状腺的正常生长发育,调节甲状腺激素的合成和分泌。垂体分泌的生长激素和甲状腺分泌的甲状腺激素都有促进生长发育的作用。可见,若B组大鼠生长发育的状况不如A组,则是由于B组的处理使大鼠缺失了来源于垂体的生长激素和促甲状腺激素。
8.(2019·全国卷Ⅲ)动物初次接受某种抗原刺激能引发初次免疫应答,再次接受同种抗原刺激能引发再次免疫应答。某研究小组取若干只实验小鼠分成四组进行实验,实验分组及处理见下表。
回答下列问题。(1)为确定A、B、C、D四组小鼠是否有免疫应答发生,应检测的免疫活性物质是________(填“抗体”或“抗原”)。(2)再次注射抗原后,上述四组小鼠中能出现再次免疫应答的组是________。初次注射抗原后机体能产生记忆细胞,再次注射同种抗原后这些记忆细胞能够_________________________________________________。(3)A组小鼠再次注射抗原甲,一段时间后取血清,血清中加入抗原甲后会出现沉淀,产生这种现象的原因是____________________________。(4)若小鼠发生过敏反应,过敏反应的特点一般有___________________ (答出2点即可)。
抗体
A、D
迅速增殖分化,形成大量浆细胞,快速产生大量抗体
抗原与抗体特异性结合
发作迅速、消退较快
解析 (1)免疫活性物质是指由免疫细胞或其他细胞产生的发挥免疫作用的物质,如抗体、淋巴因子、溶菌酶等。(2)四组小鼠分别用抗原甲和抗原乙进行刺激后,会产生相应的记忆细胞,要产生再次免疫应答,则需再次注射与初次注射时相同的抗原,即A组和D组小鼠能出现再次免疫应答;初次免疫后,机体会产生大量的记忆细胞,相同抗原再次刺激后,这些记忆细胞会迅速增殖分化为浆细胞,快速产生大量抗体。(3)A组小鼠经抗原甲刺激后产生了相应的抗体,抗体分布在血清中,血清中加入抗原甲后,抗体能够与抗原特异性结合形成沉淀。(4)过敏反应的特点:发作迅速、反应强烈、消退较快;一般不会破坏组织细胞,也不会引起组织严重损伤;有明显的遗传倾向和个体差异。
9.(2021·河北选择性考试改编)高盐饮食后一段时间内,虽然通过调节饮水和泌尿可以使细胞外液渗透压回归Na+摄入前的水平,但机体依旧处于正钠平衡(总Na+摄入多于排泄)状态。下列叙述不正确的是( )A.细胞外液渗透压主要来源于Na+和Cl-B.细胞外液渗透压回归与主动饮水、抗利尿激素分泌增加有关C.细胞内液不参与细胞外液渗透压的调节D.细胞外液渗透压回归但机体处于正钠平衡时,细胞外液总量和体液总量均增多
解析 细胞外液渗透压的90%以上来源于Na+和Cl-,A正确;高盐饮食一段时间后,细胞外液渗透压会升高,机体可以通过主动饮水和抗利尿激素分泌的增加降低细胞外液渗透压,从而使细胞外液渗透压回归Na+摄入前的水平,B正确;细胞内液可以与细胞外液相互交换成分,因此,细胞内液参与细胞外液渗透压的调节,C错误;机体通过调节饮水和泌尿可以使细胞外液渗透压回归Na+摄入前的水平,饮水和抗利尿激素分泌增加可以增加细胞外液总量,体液由细胞外液和细胞内液组成,体液的总量也会增多,D正确。
10.(2021·广东选择性考试)我国新冠疫情防控已取得了举世瞩目的成绩,但全球疫情形势仍然严峻。为更有效地保护人民身体健康,我国政府正在大力实施全民免费接种新冠疫苗计划,充分体现了党和国家对人民的关爱。目前接种的新冠疫苗主要是灭活疫苗,下列叙述正确的是( )①通过理化方法灭活病原体制成的疫苗安全可靠②接种后抗原会迅速在机体的内环境中大量增殖③接种后可以促进T细胞增殖分化产生体液免疫④二次接种可提高机体对相应病原的免疫防卫功能A.①④ B.①③ C.②④ D.②③
解析 通过理化方法灭活病原体,使其内部核酸失活,失去繁殖和感染能力,该方法制成的疫苗安全可靠,①正确;接种后,疫苗作为抗原会引起机体的特异性免疫反应,疫苗已灭活不能大量增殖,②错误;接种后,B细胞接受抗原刺激,增殖分化产生体液免疫,③错误;二次接种后,体内的记忆细胞数量增加,可提高机体对相应病原体的免疫防卫功能,④正确。
11.(2021·山东等级考)氨基酸脱氨基产生的氨经肝脏代谢转变为尿素,此过程发生障碍时,大量进入脑组织的氨与谷氨酸反应生成谷氨酰胺,谷氨酰胺含量增加可引起脑组织水肿、代谢障碍,患者会出现昏迷、膝跳反射明显增强等现象。下列说法错误的是( )A.兴奋经过膝跳反射神经中枢的时间比经过缩手反射神经中枢的时间短B.患者膝跳反射增强的原因是高级神经中枢对低级神经中枢的控制减弱C.静脉输入抗利尿激素类药物,可有效减轻脑组织水肿D.患者能进食后,应减少蛋白类食品摄入
解析 膝跳反射一共有2个神经元参与,缩手反射有3个神经元参与,膝跳反射的突触数目少,因此兴奋经过膝跳反射神经中枢的时间比经过缩手反射神经中枢的时间短,A正确;患者由于谷氨酰胺增多,引起脑组织水肿、代谢障碍,所以膝跳反射增强应该是高级神经中枢对低级神经中枢的控制减弱,B正确;抗利尿激素促进肾小管、集合管对水的重吸收,不利于体内水分的排出,所以输入抗利尿激素类药物,不能减轻脑组织水肿,C错误;如果患者摄入过多的蛋白质,其中的氨基酸脱氨基产生的氨会增多,进入脑组织与谷氨酸反应生成谷氨酰胺增多,加重病情,所以应减少蛋白类食品摄入,D正确。
12.(2021·山东等级考改编)吞噬细胞内相应核酸受体能识别病毒的核酸组分,引起吞噬细胞产生干扰素。干扰素几乎能抵抗所有病毒引起的感染。下列说法正确的是( )A.吞噬细胞产生干扰素的过程属于特异性免疫B.吞噬细胞的溶酶体分解病毒与效应T细胞抵抗病毒的机制相同C.再次接触相同抗原时,吞噬细胞参与免疫反应的速度明显加快D.上述过程中吞噬细胞产生的干扰素属于免疫活性物质
解析 根据题干信息“干扰素几乎能抵抗所有病毒引起的感染”,说明吞噬细胞产生干扰素不具有特异性,属于非特异性免疫,A错误;溶酶体分解病毒,是将大分子分解为小分子,而效应T细胞抵抗病毒的机制是效应T细胞将靶细胞裂解,使病毒失去藏身之所,B错误;吞噬细胞再次接触相同抗原时,吞噬细胞参与免疫反应的速度不会加快,C错误;干扰素是免疫细胞产生的具有免疫作用的物质,属于免疫活性物质,D正确。
13.(2020·山东等级考)碘是甲状腺激素合成的重要原料。甲状腺滤泡上皮细胞膜上的钠-钾泵可维持细胞内外的Na+浓度梯度,钠-碘同向转运体借助Na+的浓度梯度将碘转运进甲状腺滤泡上皮细胞,碘被甲状腺过氧化物酶活化后,进入滤泡腔参与甲状腺激素的合成。下列说法正确的是( )A.长期缺碘可导致机体的促甲状腺激素分泌减少B.用钠-钾泵抑制剂处理甲状腺滤泡上皮细胞,会使其摄碘能力减弱C.抑制甲状腺过氧化物酶的活性,可使甲状腺激素合成增加D.使用促甲状腺激素受体阻断剂可导致甲状腺激素分泌增加
解析 碘是合成甲状腺激素的原料,长期缺碘可导致机体甲状腺激素分泌减少,从而使促甲状腺激素的分泌增加,A错误;由题意知,钠-碘同向转运体借助Na+的浓度梯度将碘转运进甲状腺滤泡上皮细胞,而用钠-钾泵抑制剂处理甲状腺滤泡上皮细胞,会使钠-钾泵的运输功能降低,不能维持细胞内外的Na+浓度梯度,从而导致其摄取碘的能力减弱,B正确;抑制甲状腺过氧化物酶的活性,碘不能被活化,可使甲状腺激素的合成减少,C错误;使用促甲状腺激素受体阻断剂,可阻断促甲状腺激素对甲状腺的作用,从而使甲状腺激素分泌量减少,D错误。
14.(2020·北京等级考)食欲肽是下丘脑中某些神经元释放的神经递质,它作用于觉醒中枢的神经元,使人保持清醒状态。临床使用的药物M与食欲肽竞争突触后膜上的受体,但不发挥食欲肽的作用。下列判断不合理的是( )A.食欲肽以胞吐的形式由突触前膜释放B.食欲肽通过进入突触后神经元发挥作用C.食欲肽分泌不足机体可能出现嗜睡症状D.药物M可能有助于促进睡眠
解析 由题可知,食欲肽是下丘脑中某些神经元释放的神经递质,食欲肽由突触前膜释放到突触间隙的方式为胞吐,A正确;食欲肽属于神经递质,通过与突触后膜上的受体结合发挥作用,不进入突触后神经元,B错误;食欲肽作用于觉醒中枢的神经元,使人保持清醒状态,食欲肽分泌不足,机体不能保持清醒状态,可能出现嗜睡症状,C正确;临床使用的药物M与食欲肽竞争突触后膜上的受体,但不发挥食欲肽的作用,可使机体保持清醒的能力减弱,所以药物M可能有助于促进睡眠,D正确。
15.(2021·广东选择性考试)太极拳是我国的传统运动项目,其刚柔并济、行云流水般的动作是通过神经系统对肢体和躯干各肌群的精巧调控及各肌群间相互协调而完成。如“白鹤亮翅”招式中的伸肘动作,伸肌收缩的同时屈肌舒张。图为伸肘动作在脊髓水平反射弧基本结构的示意图。
回答下列问题:(1)图中反射弧的效应器是___________________及其相应的运动神经末梢。若肌梭受到适宜刺激,兴奋传至a处时,a处膜内外电位应表现为_______________。(2)伸肘时,图中抑制性中间神经元的作用是______________________ _________________________,使屈肌舒张。
伸肌、屈肌
外负内正
释放抑制性神经递质,
导致屈肌运动神经元抑制
(3)适量运动有益健康。一些研究认为太极拳等运动可提高肌细胞对胰岛素的敏感性,在胰岛素水平相同的情况下,该激素能更好地促进肌细胞_____________________________,降低血糖浓度。(4)有研究报道,常年坚持太极拳运动的老年人,其血清中TSH、甲状腺激素等的浓度升高,因而认为运动能改善老年人的内分泌功能,其中TSH水平可以作为评估________(填分泌该激素的腺体名称)功能的指标之一。
加速摄取、利用和储存葡萄糖
垂体
解析 (1)图中有两条反射弧:感受器(肌梭)→传入神经→脊髓→伸肌运动神经元→伸肌;感受器(肌梭)→传入神经→脊髓→屈肌运动神经元→屈肌;故图中反射弧的效应器为伸肌、屈肌及其相应的运动神经末梢;若肌梭受到适宜刺激,兴奋传至抑制性中间神经元时,使得抑制性神经元上有兴奋的传导,发生电位变化,从而使a处膜内外电位表现为外负内正。(2)伸肘时,图中抑制性中间神经元接受上一个神经元传来的兴奋,从而发生电位变化,但释放抑制性神经递质,从而使屈肌运动神经元无法产生动作电位,使屈肌舒张。
(3)胰岛素能促进葡萄糖的去路,即加速组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和储存,还能抑制肝糖原的分解和非糖物质的转化,从而降低血糖。太极拳等运动可提高肌细胞对胰岛素的敏感性,在胰岛素水平相同的情况下,该激素能更好地促进肌细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而降低血糖浓度。(4)甲状腺激素的分泌存在分级调节,下丘脑分泌TRH(促甲状腺激素释放激素)作用于垂体,促使垂体分泌TSH(促甲状腺激素)作用于甲状腺,从而使甲状腺分泌TH(甲状腺激素)。激素通过体液运输,可通过检测血液中TSH、TH、TRH等激素的含量评估相应分泌器官的功能,从而判断老年人的内分泌功能。其中TSH水平可以作为评估垂体功能的指标之一。
16.(2021·湖南选择性考试)生长激素对软骨细胞生长有促进作用,调节过程如图所示。回答下列问题。
(1)根据示意图,可以确定软骨细胞具有__________________________ (填“GH受体”“IGF1受体”或“GH受体和IGF1受体”)。(2)研究人员将正常小鼠和IGF1基因缺失小鼠分组饲养后,检测体内GH水平。据图预测,IGF1基因缺失小鼠体内GH水平应________(填“低于”“等于”或“高于”)正常小鼠,理由是__________________________ _______________________________。
GH受体和IGF1受体
高于
IGF1基因缺失小鼠不能产
生IGF1,不能抑制垂体分泌GH
(3)研究人员拟以无生长激素受体的小鼠软骨细胞为实验材料,在细胞培养液中添加不同物质分组离体培养,验证生长激素可通过IGF1促进软骨细胞生长。实验设计如表所示,A组为对照组。
实验结果预测及分析:①与A组比较,在B、C和D组中,软骨细胞生长无明显变化的是__________组。②若E组培养的软骨细胞较A组生长明显加快,结合本实验目的,推测E组培养液中添加的物质是____________________________________。
B、D
正常小鼠去垂体后注射过GH的血清
解析 (1)据图可知,生长激素(GH)和胰岛素样生长因子1(IGF1)均可作用于软骨细胞,可知软骨细胞表面具有GH受体和IGF1受体。(2)据图可知,垂体分泌的GH可促进肝脏细胞分泌IGF1,IGF1过多时会抑制垂体分泌生长激素,IGF1基因缺失小鼠不能产生IGF1,不能抑制垂体分泌GH,故IGF1基因缺失小鼠体内GH含量高于正常小鼠。
(3)以无生长激素受体的小鼠软骨细胞为实验材料,验证生长激素可通过IGF1促进软骨细胞生长,实验的自变量应为GH的有无以及IGF1的有无。①以无生长激素受体的小鼠软骨细胞为实验材料,则B组培养液中添加GH,不能促进软骨细胞生长。D组正常小鼠去垂体后,血清中不含GH,则也不含有肝脏细胞分泌的IGF1,软骨细胞也不能生长。C组培养液中添加IGF1,可促进软骨细胞生长。综上可知,与A组比较,软骨细胞生长无明显变化的是B、D组。②E组培养的软骨细胞较A组生长明显加快,推测E组培养液中添加的物质中应含有IGF1,结合D组可知,添加的物质是正常小鼠去垂体后注射过GH的血清,通过B、C、D、E 4组对照,说明没有垂体分泌的GH或GH不能发挥作用,均不能促进软骨细胞生长,有了IGF1,软骨细胞才能生长,可验证生长激素可通过IGF1促进软骨细胞生长。
17.(2021·广东选择性考试)人体缺乏尿酸氧化酶,导致体内嘌呤分解代谢的终产物是尿酸(存在形式为尿酸盐)。尿酸盐经肾小球滤过后,部分被肾小管细胞膜上具有尿酸盐转运功能的蛋白URAT1和GLUT9重吸收,最终回到血液。尿酸盐重吸收过量会导致高尿酸血症或痛风。目前,E是针对上述蛋白治疗高尿酸血症或痛风的常用临床药物。为研发新的药物,研究人员对天然化合物F的降尿酸作用进行了研究。给正常实验大鼠(有尿酸氧化酶)灌服尿酸氧化酶抑制剂,获得了若干只高尿酸血症大鼠,并将其随机分成数量相等的两组,一组设为模型组,另一组灌服F设为治疗组,一段时间后检测相关指标,结果见图。
回答下列问题:(1)与分泌蛋白相似,URAT1和GLUT9在细胞内的合成、加工和转运过程需要_______________________________(答出两种即可)及线粒体等细胞器共同参与。肾小管细胞通过上述蛋白重吸收——尿酸盐,体现了细胞膜具有____________的功能特性。原尿中还有许多物质也需借助载体蛋白通过肾小管的细胞膜,这类跨膜运输的具体方式有_____________________。
核糖体、内质网、高尔基体
选择透过性
协助扩散、主动运输
(2)URAT1分布于肾小管细胞刷状缘(下图示意图),该结构有利于尿酸盐的重吸收,原因是____________________________________________。
肾小管细胞刷状缘形成很多突起,增大吸收面积
(3)与空白对照组(灌服生理盐水的正常实验大鼠)相比,模型组的自变量是_________________________。与其他两组比较,设置模型组的目的是________________________________________________________________________________________________________。(4)根据尿酸盐转运蛋白检测结果,推测F降低治疗组大鼠血清尿酸盐含量的原因可能是____________________________________________,减少尿酸盐重吸收,为进一步评价F的作用效果,本实验需要增设对照组,具体为__________________________。
灌服尿酸氧化酶抑制剂
排除血清尿酸盐含量降低的原因是由于大鼠体内尿酸氧化酶的作用(或确
保血清尿酸盐含量降低是F作用的结果)
F抑制转运蛋白URAT1和GLUT9基因的表达
高尿酸血症大鼠灌服E
解析 (1)分泌蛋白在细胞内的合成、加工和转运过程需要核糖体、内质网、高尔基体及线粒体等细胞器共同参与,由于URAT1和GLUT9与分泌蛋白相似,因此URAT1和GLUT9在细胞内的合成、加工和转运过程需要核糖体、内质网、高尔基体及线粒体等细胞器共同参与。肾小管细胞通过URAT1和GLUT9蛋白重吸收尿酸盐,体现了细胞膜的选择透过性。借助载体蛋白的跨膜运输的方式有协助扩散和主动运输。(2)由图可知,肾小管细胞刷状缘形成很多突起,增大吸收面积,有利于物质的重吸收。
(3)模型组灌服尿酸氧化酶抑制剂,与空白对照组灌服生理盐水的正常实验大鼠(有尿酸氧化酶)相比,模型组自变量是灌服尿酸氧化酶抑制剂。(4)根据尿酸盐转运蛋白检测结果,模型组灌服尿酸氧化酶抑制剂后转运蛋白增加,灌服F的治疗组转运蛋白和空白组基本相同,可推测F降低治疗组大鼠血清尿酸盐含量的原因可能是F抑制转运蛋白URAT1和GLUT9基因的表达,减少尿酸盐重吸收。为进一步评价F的作用效果,本实验需要增设对照组,将高尿酸血症大鼠灌服E与治疗组进行对比,得出两者降尿酸的作用效果。
18.(2021·北京等级考)胰岛素是调节血糖的重要激素,研究者研制了一种“智能”胰岛素(IA)并对其展开了系列实验,以期用于糖尿病的治疗。(1)正常情况下,人体血糖浓度升高时,__________细胞分泌的胰岛素增多,经________运输到靶细胞,促进其对葡萄糖的摄取和利用,使血糖浓度降低。
胰岛B
体液
(2)GT是葡萄糖进入细胞的载体蛋白,IA(见图1)中的X能够抑制GT的功能。为测试葡萄糖对IA与GT结合的影响,将足量的带荧光标记的IA加入红细胞膜悬液中处理30分钟,使IA与膜上的胰岛素受体、GT充分结合。之后,分别加入葡萄糖至不同的终浓度,10分钟后检测膜上的荧光强度。图2结果显示:随着葡萄糖浓度的升高,__________________________。研究表明葡萄糖浓度越高,IA与GT结合量越低。据上述信息,推断IA、葡萄糖、GT三者的关系为________________________________。
膜上的荧光强度降低
葡萄糖与IA竞争结合GT
(3)为评估IA调节血糖水平的效果,研究人员给糖尿病小鼠和正常小鼠均分别注射适量胰岛素和IA,测量血糖浓度的变化,结果如图3。该实验结果表明IA对血糖水平的调节比外源普通胰岛素更具优势,体现在_____________________________________________________________ __________。
IA能响应血糖浓度变化发挥作用/IA降血糖的效果更久且能避免低血
糖的风险
(4)细胞膜上GT含量呈动态变化,当胰岛素与靶细胞上的受体结合后,细胞膜上的GT增多。若IA作为治疗药物,糖尿病患者用药后进餐,血糖水平会先上升后下降。请从稳态与平衡的角度,完善IA调控血糖的机制图。(任选一个过程,在方框中以文字和箭头的形式作答。)
答案
解析 (1)胰岛素是由胰岛B细胞分泌的,经体液运输到靶细胞,与靶细胞上的受体结合,促进其对葡萄糖的摄取和利用,使血糖浓度降低。(2)分析图2,随着悬液中葡萄糖浓度越高,细胞膜上的荧光强度越低。由题干分析,带荧光标记的IA能与位于红细胞膜上的GT和胰岛素受体结合,加入葡萄糖,膜上的荧光强度会下降,意味着IA从膜上脱落下来,加入的葡萄糖浓度越高,膜上的IA越少,由于葡萄糖可以与GT结合而不能与胰岛素受体结合,故推断IA、葡萄糖、GT三者的关系为葡萄糖与IA竞争结合GT。(3)分析图3,对比两幅图可知,胰岛素会将血糖降至60 mg·dL-1(低血糖),而IA能将血糖降至100 mg·dL-1左右;IA能将血糖维持在正常水平约
10个小时,而胰岛素只能维持2小时左右,故该实验结果表明IA对血糖水平的调节比外源普通胰岛素更具优势,体现在IA能响应血糖浓度变化发挥作用/IA降血糖的效果更久且能避免低血糖的风险。 (4)由题干信息可知,GT是葡萄糖进入细胞的载体蛋白,血糖浓度升高时,GT数量多有利于降血糖,IA可以与GT或胰岛素受体结合,与GT结合会抑制GT的功能。糖尿病患者用药后进餐,由于食物的消化吸收,血糖浓度会先升高,葡萄糖与IA竞争性结合GT增多,故IA与GT结合减少,与胰岛素受体结合增多,导致膜上的GT增多,进一步有利于葡萄糖与GT结合,最终细胞摄取葡萄糖的速率升高。血糖下降时,葡萄糖与IA竞争性结合GT减少,IA与GT结合增多,与胰岛素受体结合减少,故膜上的GT减少,能与葡萄糖结合的GT也减少,最终细胞摄取的葡萄糖的速率降低。
19.(2021·北京等级考改编)新冠病毒(SARSCoV2)引起的疫情仍在一些国家和地区肆虐,接种疫苗是控制全球疫情的最有效手段。新冠病毒疫苗有多种,其中我国科学家已研发出的腺病毒载体重组新冠病毒疫苗(重组疫苗)是一种基因工程疫苗,其基本制备步骤是:将新冠病毒的S基因连接到位于载体上的腺病毒基因组DNA中,重组载体经扩增后转入特定动物细胞,进而获得重组腺病毒并制成疫苗。
(1)新冠病毒是RNA病毒,一般先通过______________________得到cDNA,经PCR扩增获取S基因,酶切后再连接到载体。(2)重组疫苗中的S基因应编码________。A.病毒与细胞识别的蛋白B.与病毒核酸结合的蛋白C.催化病毒核酸复制的酶D.帮助病毒组装的蛋白
逆转录/反转录
A
(3)为保证安全性,制备重组疫苗时删除了腺病毒的某些基因,使其在人体中无法增殖,但重组疫苗仍然可以诱发人体产生针对新冠病毒的特异性免疫应答。该疫苗发挥作用的过程是:接种疫苗→____________________ →____________→诱发特异性免疫反应。(4)重组疫苗只需注射一针即可完成接种。数周后,接种者体内仍然能检测到重组腺病毒DNA,但其DNA不会整合到人的基因组中。请由此推测只需注射一针即可起到免疫保护作用的原因________________________ __________________________________________。
(重组腺病毒)进入细胞
表达抗原
重组腺病毒DNA在人体细
胞中持续表达抗原,反复刺激机体免疫系统
解析 (1)新冠病毒是RNA病毒,其遗传物质是RNA,若要得到与其对应的cDNA,则要进行逆转录。用cDNA扩增出目的基因——S基因,需要利用PCR扩增技术。(2)重组疫苗进入人体需要刺激机体产生相应免疫反应,但又不能对人体产生危害,所以重组疫苗中的S基因应编码病毒与细胞识别的蛋白,A正确,B、C、D错误。(3)重组疫苗中含有病毒RNA逆转录成的DNA,故重组腺病毒进入人体细胞后,其需要在人体细胞内表达出抗原,引发机体产生特异性免疫——细胞免疫和体液免疫,因此该疫苗发挥作用的过程是:接种疫苗→(重组腺病毒)进入细胞→表达抗原→诱发特异性免疫反应。(4)接种疫苗后,由于长时间内接种者体内仍能检测到重组腺病毒DNA,而DNA会不断表达出S蛋白,S蛋白作为抗原刺激机体,故机体会反复针对抗原产生特异性免疫应答。
20.(2020·山东等级考)科研人员在转入光敏蛋白基因的小鼠下丘脑中埋置光纤,通过特定的光刺激下丘脑CRH神经元,在脾神经纤维上记录到相应的电信号,从而发现下丘脑CRH神经元与脾脏之间存在神经联系,即脑—脾神经通路。该脑—脾神经通路可调节体液免疫,调节过程如图1所示,图2为该小鼠CRH神经元细胞膜相关结构示意图。
(1)图1中,兴奋由下丘脑CRH神经元传递到脾神经元的过程中,兴奋在相邻神经元间传递需要通过的结构是________,去甲肾上腺素能作用于T细胞的原因是T细胞膜上有______________________。(2)在体液免疫中,T细胞可分泌______________________作用于B细胞。B细胞可增殖分化为___________________________________________ ____________。(3)据图2写出光刺激使CRH神经元产生兴奋的过程:________________________________________________________。
突触
去甲肾上腺素受体
淋巴因子(或细胞因子)
浆细胞和记忆细胞(或效应B淋巴细胞和记忆B淋
巴细胞)
光刺激光敏蛋白导致钠离子通道开放,钠离子内流产生兴奋
(4)已知切断脾神经可以破坏脑—脾神经通路,请利用以下实验材料及用具,设计实验验证破坏脑—脾神经通路可降低小鼠的体液免疫能力。简要写出实验设计思路并预期实验结果。实验材料及用具:生理状态相同的小鼠若干只,N抗原,注射器,抗体定量检测仪器等。实验设计思路:__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。预期实验结果:_____________________________________________。
取生理状态相同的小鼠若干只,随机均分为两组,将其中一组小鼠的脾神经切断作为实验组,另一组作为对照组;分别给两组小鼠注射相同剂量的N抗原;一段时间后,检测两组小鼠抗N抗体的产生量
实验组小鼠的抗N抗体产生量低于对照组的产生量
解析 (1)兴奋在相邻神经元之间是通过突触进行传递的。由图1可知,T细胞是去甲肾上腺素作用的靶细胞,激素之所以能作用于靶细胞,是因为靶细胞上有特异性受体,因此去甲肾上腺素能作用于T细胞,是因为T细胞膜上有去甲肾上腺素受体。(2)在体液免疫过程中,吞噬细胞处理抗原后呈递给T细胞,T细胞分泌淋巴因子作用于B细胞,B细胞经过增殖、分化,形成记忆细胞和浆细胞。(3)生物膜的功能与蛋白质有关,分析图2,光敏蛋白受到光刺激后导致钠离子通道开放,钠离子内流,从而使CRH神经元产生兴奋。
(4)实验目的是验证破坏脑—脾神经通路可降低小鼠的体液免疫能力,因此实验中的自变量为脑—脾神经通路是否被破坏,因变量是体液免疫能力的高低。设计实验时要遵循单一变量原则,保证无关变量相同且适宜,最终体液免疫能力的高低可通过产生抗体的量来进行检测。本题为验证性实验,预期实验结果应该符合题目要求,即破坏脑—脾神经通路可以降低小鼠的体液免疫能力,因此实验组小鼠的抗N抗体产生量低于对照组的产生量。
21.(2020·天津等级考)神经细胞间的突触联系往往非常复杂。下图为大鼠视网膜局部神经细胞间的突触示意图。
据图回答:(1)当BC末梢有神经冲动传来时,甲膜内的____________释放谷氨酸,与乙膜上的谷氨酸受体结合,使GC兴奋,诱导其释放内源性大麻素,内源性大麻素和甲膜上的大麻素受体结合,抑制Ca2+通道开放,使BC释放的谷氨酸________(填“增加”或“减少”)最终导致GC兴奋性降低。(2)GC释放的内源性大麻素还能与丙膜上的大麻素受体结合,抑制AC中甘氨酸的释放,使甲膜上的甘氨酸受体活化程度________(填“升高”或“降低”),进而导致Ca2+通道失去部分活性。AC与BC间突触的突触前膜为________膜。
突触小泡
减少
降低
丙
(3)上述_________调节机制保证了神经调节的精准性。该调节过程与细胞膜的_________________________________________________两种功能密切相关。(4)正常情况下,不会成为内环境成分的是________。A.谷氨酸B.内源性大麻素C.甘氨酸受体D.Ca2+通道
负反馈
控制物质进出细胞、进行细胞间的信息交流
CD
解析 (1)据图可知,当BC末梢有神经冲动传来时,甲膜内的突触小泡可释放谷氨酸,谷氨酸与乙膜上的谷氨酸受体结合,使GC兴奋,诱导其释放内源性大麻素。据图可知,内源性大麻素与甲膜上的大麻素受体结合后,可抑制甲膜表面的Ca2+通道的开放,使Ca2+内流减少,而Ca2+有促进谷氨酸释放的作用,所以Ca2+内流减少会使BC释放的谷氨酸减少。(2)据图可知,GC释放的内源性大麻素与丙膜上的大麻素受体结合后,会抑制AC中甘氨酸的释放,使甲膜上的甘氨酸受体活化程度降低,由图知,甘氨酸受体可以促进Ca2+通道发挥作用,所以甘氨酸受体活化程度降低会导致Ca2+通道失去部分活性。从图中可以看出,AC中含有突触小泡,其释放的甘氨酸作用于甲膜上的甘氨酸受体,因此AC与BC间突触的突触前膜为丙膜。
(3)上述的调节过程存在负反馈调节机制,从而保证了神经调节的精准性。该调节过程涉及细胞膜的控制物质进出(神经递质、离子的进出)、进行细胞间信息交流(受体与信号分子结合,发生相应生理变化)的功能。(4)据图可知,甘氨酸和内源性大麻素可存在于突触间隙,属于内环境成分;而甘氨酸受体和Ca2+通道存在于细胞膜上,不属于内环境成分,故选C、D。
1.饭后约1小时血糖浓度便开始下降,导致其下降的因素不包括( )A.机体通过下丘脑—垂体—胰岛途径促进胰高血糖素分泌B.细胞膜上葡萄糖转运蛋白增多促进葡萄糖进入细胞C.下丘脑通过相关神经促进胰岛B细胞分泌胰岛素D.胰岛素抑制非糖物质转化为葡萄糖
解析 下丘脑调节胰岛A细胞分泌胰高血糖素不通过垂体,另外胰高血糖素可引起血糖升高,A错误;细胞膜上葡萄糖转运蛋白增多促进葡萄糖进入细胞进行氧化分解或储存,引起血糖下降,B正确;下丘脑通过相关神经促进胰岛B细胞分泌胰岛素,引起血糖下降,C正确;胰岛素抑制非糖物质转化为葡萄糖,引起血糖下降,D正确。
2.一种捕食鱼类的芋螺在猎物靠近时,可将装满芋螺毒液的齿舌射到猎物身上,再将毒液注入,减慢猎物的运动速度并将其捕获。芋螺毒液中除了神经毒素外,还发现大量特化型胰岛素,其结构类似鱼胰岛素。据此分析不合理的是( )A.芋螺毒液既影响鱼类的神经调节又影响鱼类的激素调节B.芋螺的神经毒素可能影响Na+、K+等离子在神经细胞上的跨膜运输C.芋螺神经毒素与鱼类细胞表面受体结合使胰岛素不能发挥功能D.芋螺毒液作用可能使鱼出现低血糖导致鱼类运动能力降低而被捕食
解析 芋螺毒液中神经毒素可能通过影响Na+和K+的跨膜运输影响鱼类的神经调节,同时特化型胰岛素的结构类似鱼胰岛素,与鱼类细胞表面的胰岛素受体结合,可降低鱼类血糖浓度,进而影响其运动能力,该过程属于激素调节,C错误,A、B、D正确。
3.大豆中含有大豆异黄酮,其分子结构与人雌性激素相似,进入人体后能发挥微弱的雌性激素效应。下列对大豆异黄酮的推测,不合理的是( )A.会引起促性腺激素分泌量增加B.能与人雌性激素受体特异性结合C.可能作用于下丘脑的雌性激素受体D.可缓解雌性激素水平降低者的症状
解析 根据题意可知,大豆异黄酮的分子结构与雌性激素相似,因为人体内性激素的分泌存在负反馈调节机制,所以大豆异黄酮分子可能会抑制促性腺激素的分泌,A不合理。
4.(多选)辅助T细胞(Th)在体液免疫和细胞免疫反应过程中,起着重要的中心调控作用。激活的Th能够分泌多种淋巴因子,有的淋巴因子可以启动细胞免疫,有的可以促进B细胞的增殖与抗体的生成。下列相关叙述正确的是( )A.Th能够将细胞免疫和体液免疫紧密的联系在一起B.Th被激活后分泌淋巴因子调控体液免疫和细胞免疫C.Th分泌的淋巴因子是免疫系统组成中的免疫活性物质D.Th和吞噬细胞的功能是相同的,具有识别吞噬病原体的作用
解析 从题中可知,辅助T细胞在体液免疫和细胞免疫反应过程中,起着重要的中心调控作用,将细胞免疫和体液免疫联系起来,共同发挥作用,A正确;辅助T细胞分泌淋巴因子,有的可以促进B细胞增殖分化成浆细胞和记忆细胞,有的可以启动细胞免疫,从而调控体液免疫和细胞免疫过程,B正确;免疫活性物质包括:抗体、淋巴因子以及溶菌酶等,C正确;辅助T细胞并不能识别吞噬病原体,而是接受吞噬细胞呈递的抗原,D错误。
5.神经病理性疼痛是由脊髓的SG区发生功能障碍所致,科研人员对其发病机理进行了研究。
(1)据图1可知,患者感受器受到刺激后,兴奋沿____________传导,传至位于SG区的神经纤维末梢,引起储存在____________内的谷氨酸(一种兴奋性递质)释放。谷氨酸引起突触后神经元的细胞膜电位发生的改变是_____________________________。突触后神经元受到刺激后,经一系列神经传递过程,最终在____________产生痛觉。
传入神经
突触小泡
外正内负变为外负内正
大脑皮层
(2)SG区神经纤维末梢上分布有离子通道N(见图1),该通道与神经病理性疼痛密切相关。科研人员利用通道N抑制剂处理SG区神经元,给予突触前神经元一定的电刺激,测定突触后膜的电信号变化,得到图2所示结果。据图2可知,抑制剂处理导致突触后神经元的电信号幅度无明显变化,但_____________________________,推测通道N开放,会引起突触前神经元______________________,导致SG区对伤害性刺激的反应增强,出现痛觉敏感。
突触后膜的电信号频率降低
谷氨酸释放量增加
(3)SG区的神经元包括兴奋性神经元与抑制性神经元两大类。为进一步研究谷氨酸所作用的神经元类型,科研人员用绿色荧光蛋白标记了抑制性神经元,用通道N激活剂处理小鼠的SG区神经元,在突触前神经元施加刺激,分别检测有绿色荧光和无绿色荧光的神经元细胞膜的电信号变化。若_________________________________________________________________ _______________________,则可判断谷氨酸作用对象为兴奋性神经元。(4)依据本研究,开发减缓神经病理性疼痛药物的思路是____________ __________________________。
带绿色荧光的神经元电信号频率和幅度均无明显变化,无绿色荧光的神经
元电信号频率显著增加
开发抑制通
道N活性的药剂(合理即可)
解析 (1)据图1可知,兴奋沿传入神经传导,当信号传至神经纤维末梢时,引起突触小泡内神经递质(谷氨酸)释放,将信号传递给下一个神经元。据题知谷氨酸为兴奋性递质,可引起突触后膜产生兴奋,突触后神经元的膜电位的变化为由外正内负变为外负内正,信号传至大脑皮层产生痛觉。(2)据图2可知,经通道N抑制剂处理后,电信号的幅度无变化,但是频率(出现突起的频率)明显降低,可推知通道N开放时电信号频率增强,此时细胞兴奋性较高,突触前神经元谷氨酸释放量增加,导致SG区对伤害性刺激的反应增强,出现痛觉敏感。
(3)依题意可知用通道N激活剂处理SG区神经元,如果谷氨酸作用于兴奋性神经元,那么被绿色荧光蛋白标记的抑制性神经元的电信号就不会有明显变化,而无绿色荧光标记的神经元电信号的频率应该增加。(4)要缓解疼痛,应该抑制通道N的活性,可以开发抑制通道N活性的药物。
6.甲状腺激素几乎作用于体内所有细胞,在大脑中,可以影响神经细胞的结构和突触传递,影响学习记忆。(1)甲状腺激素与受体结合,通过影响基因表达发挥生理作用。当全身多数细胞甲状腺激素受体异常时,患者表现出甲减症状。但若受体异常只发生在垂体和下丘脑,则会导致甲状腺激素分泌过量,原因是___________ _______________________________________________________________________________________________________________________________。(2)研究发现,甲状腺激素可以促进海马区神经营养因子BDNF的合成。BDNF可以选择性的引起神经元Na+通道开放,导致神经细胞膜两侧电位转变为___________。BDNF也可以促进突触前膜释放____________,增强兴奋的传递过程,从而促进学习记忆。
甲状腺激素
对下丘脑和垂体的反馈抑制作用减弱,使促甲状腺激素释放激素和促甲状
腺激素分泌增多,促甲状腺激素又使甲状腺激素分泌过量
外负内正
神经递质
(3)长期高脂肪膳食会使甲状腺激素分泌减少,学习能力下降。蔬菜水果中富含槲皮素。科研人员利用小鼠研究了槲皮素对高脂膳食危害的影响。实验处理及结果如表所示:
表中横线处的处理为____________。分析上表数据可知_____________ ___________________________________________。
正常膳食
槲皮素可以使
BDNF基因的表达量恢复,缓解高脂膳食的危害
(4)甲状腺激素有T4和T3两种形式,主要以T4的形式分泌。在脱碘酶的作用下T4转变为T3并发挥生理作用。为进一步研究槲皮素的作用机理,研究人员分别取高脂膳食组、高脂膳食+槲皮素组小鼠的________,测定T4、T3和TSH(促甲状腺激素)浓度,结果如图所示:结合相关信息和上图结果,推测槲皮素的作用机理是_______________ ______________________________。
血液
槲皮素通过提高
脱碘酶的活性,促进T4转变为T3
解析 (1)甲状腺激素对下丘脑和垂体具有负反馈调节作用,所以二者的甲状腺激素受体异常时,会使反馈抑制作用减弱,使促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素分泌增多,促甲状腺激素又使甲状腺激素分泌过量。(2)Na+通道打开,会使Na+内流而出现外负内正的动作电位。突触前膜释放神经递质与突触后膜受体结合,传递信号,BDNF可以促进该过程,从而促进学习记忆。
(3)对照组的处理为自然状态下的正常饮食。比较表中实验结果可以看出高脂膳食组BDNF mRNA与BDNF的值有明显下降,而高脂膳食+槲皮素组BDNF mRNA与BDNF的值有所恢复,所以槲皮素可以使BDNF基因的表达量恢复,缓解高脂膳食的危害。(4)甲状腺激素以T4和T3两种形式存在于血液中,所以取血液测定T4、T3和TSH的浓度。分析结果图可知,高脂膳食+槲皮素组小鼠的T4浓度、TSH浓度小于高脂膳食组小鼠,而T3浓度高于高脂膳食组小鼠,又结合题意“在脱碘酶的作用下T4转变为T3并发挥生理作用”,所以推测其作用机理为槲皮素通过提高脱碘酶的活性,促进T4转变为T3。
7.研究表明:T细胞借助表面的蛋白质“PD1”来识别癌细胞。有的癌细胞能合成一种分布于细胞膜表面的“PD-L1”蛋白,该蛋白与T细胞表面的“PD1”结合后,会抑制T细胞的活性和增殖,使肿瘤细胞逃过免疫细胞的攻击。临床实验证明,PD1抑制剂药物,附着于T细胞,通过阻断PD1和PD-L1结合,阻断了癌细胞的隐藏能力,使T细胞能识别癌细胞,进而癌细胞被免疫细胞摧毁。这种治疗癌症的方法叫做癌症免疫疗法。(1)T细胞参与的免疫过程有_____________________(填“细胞”“体液”或“细胞免疫和体液”)免疫,PD-L1会导致人体免疫系统针对癌细胞的________________功能降低。
细胞免疫和体液
监控和清除
(2)在癌症的临床检测中,根据抗原能和特异性抗体相结合的特性,用____________________对组织内的抗原进行检测,可以帮助人们发现体内癌变组织中的特殊抗原。(3)放疗是用放射性元素对人体肿瘤的部位进行局部方面的扫描和照射,通过辐射杀死癌细胞。化疗是通过药物的手段,使药物进入人体血液,并去除人体中的癌细胞。放疗和化疗对人体正常细胞也有杀伤作用。相对于放疗化疗,癌症免疫疗法的优点有_____________________________ ___________________________________(至少答出两点)。
人工标记的抗体
它不杀伤正常细胞,可以增强免
疫系统对癌细胞的识别能力和杀伤力
解析 (1)T细胞参与的免疫过程有细胞免疫和体液免疫,免疫系统的功能有防卫功能、监控和清除功能,其中监控、清除人体内衰老、损伤细胞及癌变细胞是免疫系统的监控和清除功能,故PD-L1会导致人体免疫系统针对癌细胞的监控和清除功能降低。
8.自2019年12月起,由新型冠状病毒2019nCoV引发的新冠肺炎成为全球公共卫生的重大威胁。某些患者早期病情较轻,后期因发生细胞因子风暴病情突然加重。细胞因子是具有免疫调节功能的小分子蛋白质,细胞因子风暴是机体免疫系统被过度激活的一种状态,其造成肺损伤的机制如下图所示。
(1)免疫细胞包含多种类型,图中未提到的一类是______________。(2)据图可知,利用_____________的受体免疫实验动物后,制备的单克隆抗体可用于新冠肺炎细胞因子风暴的治疗。(3)我国医疗工作者用脐带间充质干细胞静脉输入法对4例新冠肺炎重症患者进行了治疗,效果良好。干细胞的特点是_______________________ __________,脐带间充质干细胞除有干细胞特点外,还可以分泌多种营养因子和调节物质,其表面抗原不明显,不会引起患者免疫排斥。由此分析,在治疗过程中间充质干细胞发挥的作用可能是_____________________ ________________________________________________________________________________________________________。
B淋巴细胞
IL6
增殖(分裂)能力强和分化
程度低
通过间充质干细胞的分
裂、分化,修复受损肺细胞(受损组织);分泌营养因子,改善肺部细胞微
环境;分泌调节物质,抑制细胞因子风暴
(4)在“疫情防控常态化”阶段,新冠疫苗研制更加重要,我国科学工作者研发的重组腺病毒疫苗已进入临床实验阶段。①腺病毒疫苗中腺病毒是作为________。②腺病毒对于增殖和非增殖细胞均具有感染能力,且不整合进入宿主细胞的染色体基因组,与其他重组逆转录病毒疫苗相比可减少多种临床风险,请列出其中1点______________________________________________。③新冠疫苗可能存在的局限性是_________________________________ _____________________(写出1点即可)。
载体
避免正常基因被插入产生突变;避免细胞癌变
引起人体过敏反应;病毒变异快,可
能导致疫苗失效等
解析 (2)分析题图可知IL6是造成细胞因子风暴的主要因子,可用其受体免疫实验动物,制备单克隆抗体,抗体与IL6竞争IL6受体,可用于新冠肺炎细胞因子风暴的治疗。
核心考点
考点1 神经调节1 反射与反射弧(1)凡不经历完整反射弧所引起的反应不可称为“反射”。刺激反射弧中间某个部位,虽然也能引起效应器作出一定的反应,但不能称作反射;从接受刺激到大脑皮层产生疼的感觉也不叫反射。(2)反射弧中兴奋的传导为单向,取决于突触部位兴奋的单向传递。
2 兴奋产生的机制及传导和传递(1)兴奋的产生
(3)兴奋在神经元之间的传递
③兴奋传递异常的情况a.若某种有毒有害物质使分解神经递质的相应酶变性失活或占据酶的作用位点,则神经递质持续作用于突触后膜,导致突触后膜持续兴奋或抑制,如某种有机磷农药使乙酰胆碱酯酶失活。b.药物或有毒有害物质阻断神经递质的合成或释放,如肉毒杆菌素能抑制乙酰胆碱的释放。c.药物或有毒有害物质使神经递质失活。d.突触后膜上受体位置被某种有毒物质占据,使神经递质无法作用于受体,如箭毒素与神经递质争夺受体。
(2)兴奋在神经元之间传递的探究方法设计:先电刺激图中甲处,测量丙处电位变化;再电刺激丙处,测量甲处的电位变化。结果分析:两次测量都有电位变化→双向传递;只有电刺激丙处,甲处有电位变化→单向传递(且传递方向为丙→甲)。
1.(2018·江苏高考)如图是某神经纤维动作电位的模式图,下列叙述正确的是( )
A.K+的大量内流是神经纤维形成静息电位的主要原因B.bc段Na+大量内流,需要载体蛋白的协助,并消耗能量C.cd段Na+通道多处于关闭状态,K+通道多处于开放状态D.动作电位大小随有效刺激的增强而不断加大
解析 静息电位的产生和维持是由于K+通道开放,K+外流,使神经纤维膜外电位高于膜内,表现为外正内负,A错误;动作电位的产生和维持机制是Na+通道开放,Na+内流,使神经纤维膜内电位高于膜外,表现为外负内正,此过程不需要消耗能量,属于协助扩散,B错误;cd段正在恢复静息电位,K+外流,C正确;神经纤维产生动作电位需要有达到阈值的刺激,在受到阈值以上刺激时产生的动作电位不再随刺激强度增大而加大,D错误。
2.(2019·北京高考)为探究运动对海马脑区发育和学习记忆能力的影响,研究者将实验动物分为运动组和对照组,运动组每天进行适量的有氧运动(跑步/游泳)。数周后,研究人员发现运动组海马脑区发育水平比对照组提高了1.5倍,靠学习记忆找到特定目标的时间缩短了约40%。根据该研究结果可得出( )A.有氧运动不利于海马脑区的发育B.规律且适量的运动促进学习记忆C.有氧运动会减少神经元间的联系D.不运动利于海马脑区神经元兴奋
解析 根据题意可知,运动组海马脑区发育水平比对照组提高了1.5倍,推知有氧运动有利于海马脑区的发育,A错误;根据题意可知,运动组靠学习记忆找到特定目标的时间比对照组缩短了约40%,推知规律且适量的运动促进学习记忆,B正确;根据上述内容,推知有氧运动会增加神经元间的联系,不运动不利于海马脑区神经元兴奋,C、D错误。
3.(多选)(2021·重庆学业水平选择性考试高三第二次联考改编)如图所示,为促进肌肉收缩,在神经传导通路中神经元间存在相互调控。图示为神经元A、B、C之间的传导通路,①为神经纤维上的一个点,②为神经—肌肉接头,其结构类似于突触。下列说法正确的是( )A.据图推测此肌肉收缩过程存在正反馈调节B.刺激图中①处,电流表指针会发生多次偏转C.刺激A处引起肌肉收缩的过程不属于反射D.C释放的递质促进B细胞膜上的Na+通道开放
解析 为促进肌肉收缩,在神经传导通路中神经元间存在相互调控,说明递质是兴奋性递质的作用,根据图示推测此肌肉收缩过程存在正反馈调节,A正确;刺激图中①处,电流表指针会发生多次偏转,B正确;刺激A处引起肌肉收缩的过程没有经过完整的反射弧,不属于反射,C正确;C神经元使B神经元兴奋,C释放的递质促进B细胞膜上的Na+通道开放,D正确。
4.(2021·辽宁适应性测试)中枢神经系统中的抑制性神经元,能够分泌抑制性神经递质,引起突触后膜发生Cl-内流、K+外流,从而造成突触后膜膜电位的改变,使突触后神经元受到抑制。图1是与膝跳反射有关的部分结构示意图(图中①~⑧表示细胞或结构)。发生膝跳反射时,伸肌②收缩,屈肌⑦舒张。回答下列问题:
(1)在膝跳反射的反射弧中,____________(填图1中序号)是传出神经。在膝跳反射过程中,兴奋在该反射弧中________(填“单向”或“双向”)传递。(2)图2表示膜电位变化曲线。在膝跳反射过程中,A点的膜电位变化曲线为甲曲线,其中EF段形成的原因是____________________,F点时膜电位表现为____________。
④和⑧
单向
钠离子内流
外负内正
(3)图1中________(填图中序号)是抑制性神经元。在膝跳反射过程中,⑤位置的膜电位变化曲线是图2中的________(填“甲”“乙”或“丙”),⑥位置的膜电位变化曲线是图2中的________(填“甲”“乙”或“丙”)。(4)若要检测图1中M点在膝跳反射过程中的膜电位变化,理论上正确的操作是________(单选)。A.将电表的两极连接于膜外M点两侧,刺激N点B.将电表的两极连接于膜外M点两侧,刺激感受器C.将电表的两极分别连接于M点膜内和膜外,刺激N点D.将电表的两极分别连接于M点膜内和膜外,刺激感受器
⑤
甲
乙
D
解析 (1)根据A上有神经节,确定③是传入神经,同时发生膝跳反射时,伸肌②收缩,屈肌⑦舒张,由此推断④和⑧为传出神经。膝跳反射涉及神经细胞间兴奋的传导,兴奋在神经细胞间单向传递,所以在膝跳反射过程中,兴奋在该反射弧中单向传递。(2)图2表示膜电位变化曲线。EF段表示产生动作电位,此时钠离子内流,使膜电位发生逆转,F点时膜电位为动作电位,即外负内正。
(3)发生膝跳反射时,屈肌⑦舒张,表示未兴奋,故图1中⑤是抑制性神经元。在膝跳反射过程中,⑤处神经兴奋,释放抑制性神经递质,抑制⑥细胞兴奋,出现屈肌⑦舒张,故⑤位置的膜电位变化曲线是图2中甲,⑥接受到抑制性神经递质,引起突触后膜发生Cl-内流,不产生兴奋,故⑥位置的膜电位变化曲线是图2中的乙。(4)完成膝跳反射,必须具备完整的反射弧,要检测图1中M点在膝跳反射过程中的膜电位变化,理论上将电表的两极分别连接于M点膜内和膜外,刺激感受器,D正确。
考点2 体液调节1 内分泌腺及其分泌激素作用
(1)激素不组成细胞结构、不提供能量、不起催化作用,属于信息分子,只起调节作用。(2)激素运输无特异性,通过体液运输到全身各处,与特定受体结合后才发挥作用。(3)激素分子只能识别特定靶细胞,因为只有靶细胞具有能和激素分子结合的特异性受体。(4)激素作用的部位有细胞膜表面和细胞内部。
2 激素通过分级调节、反馈调节等机制维持机体稳态(1)分级调节和反馈调节的概念①反馈调节:在一个系统中,系统本身工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,这种调节方式叫做反馈调节。②分级调节:人们把下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的这种分层调控,称为分级调节。
(2)分级调节和反馈调节实例:甲状腺激素调节、血糖平衡调节。血糖平衡调节:①胰岛素与胰高血糖素相互影响a.胰岛素可抑制胰高血糖素的分泌;b.胰高血糖素可促进胰岛素的分泌。②胰岛细胞可接收的信号分子a.血糖;b.神经递质;c.胰岛素/胰高血糖素。
③糖尿病a.病因及病症补充:组织细胞对胰岛素不敏感也会导致糖尿病(Ⅱ型糖尿病)。病症:“三多一少”,即多饮、多食、多尿,身体消瘦、体重减轻。
b.糖尿病防治较轻患者可通过控制饮食,配合降血糖药物进行治疗,对于较重患者,可静脉注射胰岛素进行治疗;Ⅱ型糖尿病注射胰岛素不起作用,可通过基因治疗等方法进行治疗。
3 神经调节与体液调节相互协调共同维持机体稳态(1)体温调节和水盐调节①体温调节a.体温感觉中枢位于大脑皮层;体温调节中枢位于下丘脑;温度感受器是感受温度变化的感觉神经末梢,它不只分布在皮肤,还广泛分布在黏膜及内脏器官中。b.高温条件下的体温调节主要是增加散热量,调节方式主要是神经调节;寒冷条件下的体温调节既增加产热量,又减少散热量,调节方式既有神经调节,又有激素调节。c.无论是在寒冷还是在炎热环境中,机体产热量与散热量都保持平衡,如果两者没有保持平衡,体温就会升高或降低。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,如果温度保持不变,则产热等于散热。
②水盐调节a.抗利尿激素的产生、分泌部位是下丘脑的神经细胞,而释放部位是垂体后叶。b.在水盐平衡调节中,下丘脑既是感受器,又是效应器(分泌激素)。c.渗透压感受器及水盐调节的中枢位于下丘脑;渴觉中枢位于大脑皮层;参与水盐平衡调节的主要器官是肾脏。d.抗利尿激素增多(或减少)→作用于肾小管、集合管→对水的重吸收增多(或减少)→尿量减少(或增多)→细胞外液渗透压降低(或升高)。
(2)下丘脑在稳态调节中的作用①功能图示
②下丘脑功能总结a.感受:可以感受细胞外液渗透压变化和血糖浓度变化。b.传导:可将渗透压感受器产生的兴奋传导至大脑皮层。c.效应器的分泌功能:分泌促激素释放激素,作用于垂体,使之分泌相应的促激素,如在外界环境温度低时分泌促甲状腺激素释放激素;也能分泌调节水盐的抗利尿激素。d.作为神经中枢:下丘脑中有体温调节中枢、血糖调节中枢、水盐调节中枢等。下丘脑是内分泌系统的总枢纽,同时也受大脑皮层的调控。
(3)如何判断某生命活动调节过程中哪一部分是神经调节,哪一部分是体液调节
4 动物激素功能的实验探究(1)分析激素功能的研究思路采用某种方法处理实验动物→出现相应的病理症状→添加激素后实验动物恢复正常→推测相应激素的生理作用。(2)探究激素功能的常用实验方法①针对小分子激素及其分泌器官,如甲状腺和甲状腺激素、性腺和性激素,常用实验方法:切除法、饲喂法、注射法。
根据激素的化学本质采用适宜的实验方法(1)蛋白质(多肽)类:促甲状腺激素释放激素、促性腺激素释放激素、抗利尿激素、促甲状腺激素、促性腺激素、生长激素、胰岛素、胰高血糖素等。蛋白质(多肽)类激素易被胃肠道消化酶分解而失去活性,一般采用注射方法补充,不宜口服。(2)固醇类:雄性激素、雌激素和孕激素、醛固酮等。性激素属于固醇类,口服后可以被吸收。(3)氨基酸衍生物:甲状腺激素等,口服后可以被吸收。
(3)实验过程中应注意的问题①动物分组的基本要求:选择性别、年龄、体重、生理状况相似的动物进行平均分组,且每组要有数量相等的多只。②注意描述指标的确定,如甲状腺激素生理功能可用耗氧量、死亡时间、代谢或活动状况等表示,具体实验应具体分析。③注射时,对照组可注射等量的“生理盐水”或用来溶解激素的溶液,切不可注射“蒸馏水”。
1.(2021·河南实验中学高三第二次模拟)下图是人体内某些信息传递机制的模式图,字母A~E表示信息分子,数字表示相关的生理变化。据此分析下列说法不正确的是( )
A.信息分子A是神经递质,E是胰岛素B.人体内信息分子B的分泌量受到促甲状腺激素释放激素和甲状腺激素的调节C.信息分子C是抗利尿激素,图中发生的生理变化①是肾小管细胞对水分的重吸收减弱D.信息分子D是淋巴因子,图中发生的生理变化②是B淋巴细胞的增殖和分化
解析 据试题分析,信息分子A是神经递质,E是胰岛素,A正确;B为促甲状腺激素,其分泌量受促甲状腺激素释放激素和甲状腺激素的调节,B正确;信息分子C是抗利尿激素,图中发生的生理变化①是肾小管细胞对水分的重吸收增强,导致细胞外液渗透压下降,C错误;淋巴因子能促进B淋巴细胞增殖和分化,因此②处的生理变化是B细胞增殖分化产生更多的浆细胞和记忆细胞,D正确。
2.人在饥饿时遇到寒冷刺激,会表现出面色苍白,全身颤抖。此时发生的变化不包括( )A.皮肤毛细血管收缩,汗腺分泌减少B.骨骼肌战栗加速热量的产生C.血糖浓度降低导致胰岛素分泌增加D.散热量比适宜温度条件下大
解析 寒冷时机体散热量比适宜温度条件下大,为了维持体温正常,产热量也比适宜温度条件下的大,D正确;寒冷条件下机体会通过减少散热和增加产热的方式使体温相对稳定,减少散热的方式有皮肤毛细血管收缩,汗腺分泌减少等,A正确;可以使骨骼肌战栗来增加产热,B正确;血糖浓度降低导致胰高血糖素分泌增加,C错误。
3.下列关于激素、酶和神经递质的叙述,正确的是( )A.激素和酶一经靶细胞接受并起作用后就被灭活了B.激素和神经递质都可以作为信息分子调节生命活动C.激素和酶都是蛋白质,能产生酶的细胞一定能产生激素D.酶和神经递质都能降低化学反应活化能,因此具有高效性
解析 激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活了,而酶作用后不被灭活,A错误;激素是体液中重要的信息分子,而神经递质是细胞间传递兴奋的化学物质,二者都可以作为信息分子调节生命活动,B正确;激素和酶不都是蛋白质,能产生激素的细胞一定能产生酶,能产生酶的细胞不一定能产生激素,C错误;酶能降低化学反应活化能,而神经递质不能,D错误。
4.(多选)褪黑素是由哺乳动物和人的松果体产生的激素,它能缩短入睡时间、延长睡眠时间,从而起到调整睡眠的作用。褪黑素的分泌调节过程如图所示,下列说法错误的是( )A.该过程不能体现激素的分级调节B.长时间光照会使褪黑素的分泌增加C.该过程中褪黑素的分泌存在反馈调节D.微量注射褪黑素作用于下丘脑能促进动物睡眠
解析 分级调节是一种分层控制的方式,常见的调控为下丘脑→垂体→内分泌腺,图中所示调节方式属于神经—体液调节,其中下丘脑为神经中枢,传出神经末梢及松果体为效应器,未体现激素的分级调节,A正确;由图可知,暗信号可促使褪黑素增多,则光信号会抑制褪黑素分泌,导致褪黑素分泌减少,B错误;由图可知,褪黑素含量增多时,其抑制下丘脑向松果体传递兴奋,即存在反馈调节,C正确;由题意可知,褪黑素可促进动物睡眠,注射褪黑素,导致褪黑素含量升高,褪黑素作用于相应的靶细胞,可以促进睡眠,同时其抑制下丘脑的功能,使褪黑素的含量恢复正常,D错误。
5.欲验证胰岛素的生理作用,根据以下提供的实验材料与用具,提出实验思路,预测实验结果并进行分析。材料与用具:小鼠若干只,胰岛素溶液,葡萄糖溶液,生理盐水,注射器等。(要求与说明:血糖浓度的具体测定方法及过程不作要求,实验条件适宜)
(1)实验思路:①_________________________________________;②___________________________________________________________ _____________________________________________________________;③___________________________________________________________ ________________________________________________________;④_________________________________。
分别测定每只小鼠的血糖浓度,并记录
将小鼠分为A、B两组,A组注射一定量的胰岛素,B组注射等量的
生理盐水。隔一段时间,分别测定两组小鼠的血糖浓度,并记录
当出现低血糖症状后,A组注射葡萄糖溶液,B组注射等量生理盐
水。隔一段时间,分别测定两组小鼠的血糖浓度,并记录
对每组所得数据进行统计分析
(2)预测实验结果(设计一个坐标,用柱形图表示至少三次的检测结果)。答案
(3)分析与讨论①正常人尿液中检测不到葡萄糖,其原因是_______________________ ____________________。②当机体血糖水平升高时,胰岛中的内分泌细胞及其分泌的激素变化是__________________________________________________________。此时,机体细胞一方面增加对葡萄糖的摄取、储存和利用,另一方面_______ ________________________________。
胰岛素促进肾小管对过滤
液中葡萄糖的吸收
胰岛B细胞分泌胰岛素增加,胰岛A细胞分泌胰高血糖素减少
抑制肝
糖原的分解和其他非糖物质的转化
解析 (1)实验需要遵循对照原则和单一变量原则。要验证胰岛素的生理作用——降低血糖浓度,实验前需要测定各处理组的小鼠的血糖浓度,作为实验的对照数据。实验分组遵循单一变量原则,分为两组,一组注射一定量的胰岛素,另一组注射等量的生理盐水,固定时间检测小鼠的血糖浓度。待小鼠出现低血糖症状后,给低血糖组小鼠注射葡萄糖溶液,空白对照组小鼠注射等量生理盐水,固定时间检测小鼠的血糖浓度。
(2)A、B两组小鼠的初始血糖浓度差别不大;胰岛素有降低血糖的作用,故A组注射胰岛素后血糖浓度应有一定程度下降,B组小鼠血糖浓度应在正常范围内波动平衡;A组小鼠注射葡萄糖后血糖浓度会上升,但与B组小鼠相比可能还会偏低,故预测的实验结果如下
6.肾上腺素和支配心脏的交感神经兴奋都能促使心跳加快,血压升高。肾上腺素由肾上腺髓质分泌,受内脏神经直接支配。人受到惊吓时,肾上腺素分泌增多,支配心脏的交感神经兴奋。回答相关问题:(1)人受到惊吓时引起的肾上腺素的分泌________(填“属于”或“不属于”)反射,心脏是肾上腺素作用的___________。(2)在人受到惊吓的过程中,兴奋在交感神经纤维上以______________ ______的形式传导,交感神经纤维释放去甲肾上腺素作用于心肌细胞,去甲肾上腺素需与心肌细胞膜上的________结合才能发挥作用。
属于
靶器官
电信号(或局部
电流)
受体
(3)肾上腺素与去甲肾上腺素具有的共同特点是___________________ ___________________________(答出一个即可)。人受到惊吓后心跳加快,需要经过较长一段时间才能慢慢平静下来,其原因是___________________ __________________________________________(从神经调节和体液调节的特点角度加以分析)。
都要与受体结合才能
发挥作用(答案合理即可)
心脏的活动同时受神
经和体液的调节,体液调节作用时间比较长
解析 (1)由题干信息“肾上腺素由肾上腺髓质分泌,受内脏神经直接支配”分析,肾上腺素的分泌受神经调节,而神经调节的主要方式是反射,人受到惊吓时引起肾上腺髓质分泌肾上腺素经过完整的反射弧,属于反射。肾上腺素可以作用于心脏,故心脏是肾上腺素作用的靶器官。(2)兴奋在神经纤维上以电信号的形式传导。根据题中信息“交感神经纤维释放去甲肾上腺素作用于心肌细胞”分析,可知去甲肾上腺素是一种神经递质,它需要与突触后膜(即心肌细胞膜)上的特异性受体结合才能发挥作用。
(3)根据题干信息可知肾上腺素是一种激素,它只有与靶细胞上的受体结合才能发挥调节作用,因此无论是肾上腺素还是去甲肾上腺素均需跟特异性受体结合才能发挥作用,且都需要通过体液运输。根据题干信息“肾上腺素和支配心脏的交感神经兴奋都能促使心跳加快,血压升高”分析,可知心脏的活动同时受神经和体液的调节,由于体液调节作用时间比较长,故人受到惊吓后心跳加快,需要经过较长一段时间才能慢慢平静下来。
7.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_______________________。(3)高温持续期,人体产热量________(填“大于”“小于”或“等于”)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_________________________。
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
等于
重吸收水的能力增强
汗腺分泌增加,皮肤血管舒张
考点3 免疫调节及内环境稳态与调节1 图解细胞免疫和体液免疫
(1)T细胞既参与体液免疫,又参与细胞免疫,T细胞缺失,细胞免疫功能完全丧失,体液免疫功能几乎完全丧失(体液免疫时抗原直接刺激B细胞是极少数,通过T细胞分泌的淋巴因子促进B细胞增殖分化为浆细胞是主要途径)。(2)吞噬细胞既参与非特异性免疫,又参与特异性免疫。
(3)准确辨析不同抗原所引起的免疫反应类型①存在于内环境中的抗原引起的是体液免疫,如细胞外毒素。②进入细胞内的抗原(如胞内寄生菌)、自身肿瘤、移植器官等引起的是细胞免疫。③病毒感染先引发体液免疫,阻止病毒的散播感染,当病毒进入细胞后,再引发细胞免疫,将抗原释放,再由体液免疫最后清除抗原。
(4)记忆细胞是发生二次免疫反应的基础,二次免疫反应与初次免疫反应相比,具有反应更快、更强烈、抗体产生量更多的特点。(如下图)
2 深度分析艾滋病的发病机理及预防(1)发病机理①结构基础:HIV是一种RNA病毒,它的表面有一层糖蛋白分子,其结构和T细胞上的糖蛋白互补,因此两者结合,病毒得以进入T细胞,使T细胞大量死亡,导致患者丧失全部细胞免疫和大部分体液免疫。
②发病过程:HIV主要侵染T淋巴细胞,HIV进入人体后,有一部分被人体的免疫系统消灭,但部分侵入T细胞的病毒会通过逆转录形成DNA,整合到宿主DNA中,随着宿主DNA的复制和表达产生大量的HIV,此时,人体T细胞数量逐渐减少,免疫系统被破坏,各种致病菌感染机会增加,继续发展使人体免疫能力几乎全部丧失。(2)传播途径①性接触传播;②血液传播;③母婴传播。(3)预防:切断传播途径、拒绝毒品、洁身自爱。
3 过敏反应中的抗体与体液免疫反应中的抗体比较
4 内环境稳态及调节机制
(1)组织细胞直接与内环境交换物质,然后经内环境间接地与外界环境进行物质交换。(2)与物质交换相关的器官有皮肤,系统有呼吸、消化、循环、泌尿四大系统。(3)内环境的“内”与“外”是相对的,从细胞的角度看就是细胞外液,从人体角度看细胞外液就是内环境。(4)血浆、组织液和淋巴是内环境的主要组成成分。
1.桥本氏甲状腺炎是一种常见的甲状腺疾病,患者血液中可检测出抗甲状腺细胞的抗体,随病情发展许多患者会表现为甲状腺功能减退,称为桥本氏甲减。下列叙述错误的是( )A.桥本氏甲状腺炎是一种自身免疫病B.桥本氏甲减出现的原因是甲状腺细胞受损C.桥本氏甲减患者会表现出体温偏高的症状D.桥本氏甲减可通过补充甲状腺激素减轻症状
解析 桥本氏甲状腺炎患者体内产生抗体攻击正常的细胞,故属于自身免疫病,A正确;桥本氏甲减出现的原因是甲状腺细胞受损,甲状腺激素分泌不足,B正确;桥本氏甲减患者甲状腺激素分泌不足,代谢缓慢,会出现体温偏低的症状,C错误;桥本氏甲减患者缺乏甲状腺激素,可通过补充甲状腺激素减轻症状,D正确。
2.下列有关免疫过程的说法正确的是( )A.细胞B是浆细胞,细胞D为效应T细胞B.细胞B、C、D均能识别血清中的相应抗原C.A细胞无特异性识别抗原功能,图示过程有溶酶体参与D.若④代表HIV,则细胞C代表效应T细胞
解析 题图中细胞A为吞噬细胞,细胞B为可以识别抗原的B细胞、T细胞或记忆细胞,细胞D为效应T细胞,细胞C为靶细胞,A错误;细胞C为靶细胞,不能识别抗原,B错误;细胞A是吞噬细胞,无特异性识别抗原功能,图示过程有溶酶体的参与,C正确;若④代表HIV,则细胞C是被病毒攻击的靶细胞,为T细胞,D错误。
3.机体的多种生理、生化反应是在内环境中进行的。下列反应发生于内环境的是( )A.吞噬细胞在组织间隙中吞噬细菌B.病毒的DNA整合到宿主细胞的染色体上C.肠道中的蛋白质被胰蛋白酶降解D.泪液中的溶菌酶分解细菌的细胞壁
解析 内环境指机体内由细胞外液构成的液体环境,主要包括血浆、组织液和淋巴。组织间隙中为组织液,属于内环境,A符合题意;病毒DNA整合到宿主细胞的染色体上,发生在细胞内,B不符合题意;肠道属于外界环境,不属于内环境,C不符合题意;泪液不属于体液,D不符合题意。
4.(2021·四川成都二诊)人在气温高、湿度大的环境中从事重体力劳动,可能出现体温调节障碍、水盐平衡失调、心血管和中枢神经系统功能紊乱等中暑症状。下列叙述错误的是( )A.人体调节内环境稳态的能力是有限度的B.环境变化和机体损伤均可破坏内环境稳态C.中暑出现的症状都是下丘脑功能损伤引起的D.物理降温和补充生理盐水有助于缓解中暑症状
解析 人体维持稳态的调节能力是有一定的限度的,A正确;内环境的稳态受到外界环境因素和体内细胞代谢活动的影响,B正确;中暑会导致体温调节障碍、水盐平衡失调、心血管和中枢神经系统功能紊乱,中暑是神经调节和体液调节紊乱的结果,不都是下丘脑功能损伤引起的,C错误;在高温环境下,物理降温有利于机体散热,高温环境下,大量出汗,无机盐丢失,需要补充生理盐水,D正确。
5.(多选)(2021·湖南适应性考试改编)稳态失衡是机体病理生理变化之一,下列恢复机体稳态的方法正确的是( )A.脑组织水肿患者可使用提高血浆渗透压的药物B.急性腹泻患者可输注含特定无机盐的生理盐水C.长期进食障碍患者可输注葡萄糖生理盐水D.炎症患者可输注蒸馏水配制的水溶性药物
解析 脑水肿的原因是毛细血管壁通透性增加,一些蛋白质进入脑组织液中,导致组织液渗透压升高,引起脑水肿,使用提高血浆渗透压的药物,可使组织液中的水流向血浆,减轻症状,A正确;人在腹泻时会失去大量水分和无机盐,故应输注含特定无机盐的生理盐水维持渗透压平衡,B正确;长期进食障碍患者可输注葡萄糖,为机体提供能量,输注生理盐水可维持细胞的正常渗透压,C正确;炎症患者输注蒸馏水配制的水溶性药物,会使细胞渗透吸水,导致细胞吸水涨破,D错误。
6.(多选)血管紧张素转化酶2(ACE2)是人体内一种参与血压调节的蛋白,在肺、心脏、肾脏和肠道细胞中广泛存在。新型冠状病毒是一种RNA病毒,其囊膜的刺突糖蛋白可与人体细胞膜表面的ACE2蛋白结合,然后入侵人体细胞。关于新冠病毒引起人体免疫的叙述正确的是( )A.吞噬细胞能够识别新冠病毒B.新冠病毒不能激发人体的细胞免疫C.新冠病毒感染会导致病人患自身免疫疾病D.康复的病人体内会有相应的记忆T、B细胞
解析 新冠病毒既能激发人体的体液免疫,又能激发细胞免疫,B错误;新冠病毒感染会导致病人的肺部等器官的细胞被破坏,这些细胞的破坏不是由于免疫系统异常敏感反应过度造成的,所以不是自身免疫疾病,C错误。
专题双练
[基础测试]一、单项选择题(在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)1.(2021·湖北选择性考试)人体内含有大量以水为基础的液体,这些液体统称为体液。下列相关叙述错误的是( )A.细胞外液的理化性质主要包括渗透压、酸碱度和温度等方面B.由细胞外液构成的液体环境为外环境,主要包括血浆、组织液和淋巴C.组织液又叫细胞间隙液,主要存在于组织细胞间隙,为组织细胞提供营养物质D.若局部毛细血管通透性增加,则组织液生成增多
解析 由细胞外液构成的液体环境为体内细胞直接生活的内环境,主要包括血浆、组织液和淋巴,B错误;若局部毛细血管通透性增加,会导致血浆蛋白进入组织液,使得组织液渗透压增加,水由血浆进入组织液,则组织液增多,D正确。
2.运动时汗腺分泌大量汗液,汗液初始的渗透压与血浆相等,在流经汗腺导管排出体外过程中大部分Na+、Cl-被重吸收。下列叙述错误的是( )A.出汗可使血浆渗透压升高B.出汗的作用是使人体散热量大于产热量C.汗腺导管重吸收Na+需消耗ATPD.出汗会引起抗利尿激素的分泌增加
解析 汗液在流经汗腺导管排出体外过程中大部分Na+、Cl-被重吸收,而水很少被重吸收,使血浆渗透压升高,A正确;运动时机体产热增加,出汗有利于机体散热,总体上产热量等于散热量,从而维持体温稳定,B错误;Na+的吸收属于主动运输,需要消耗ATP水解释放的能量,C正确;出汗使细胞外液渗透压升高,下丘脑渗透压感受器兴奋,抗利尿激素分泌增多,D正确。
3.如图是人体缩手反射的反射弧结构,方框甲、乙代表神经中枢。当手被尖锐的物体刺痛时,先缩手后产生痛觉。对此生理过程的分析正确的是( )A.缩手反射的反射弧为A→B→C→D→EB.图中甲是低级神经中枢,乙是高级神经中枢C.未受刺激时,神经纤维D处的电位是膜内为正、膜外为负D.由甲发出的传出神经末梢释放的神经递质一定能引起乙的兴奋
解析 方框甲、乙代表神经中枢,从图中可以看出,乙受甲的调控,所以甲为高级神经中枢,乙为低级神经中枢,B错误;缩手反射的反射弧要有感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器,且神经中枢为低级中枢,所以缩手反射的反射弧为A→B→C→D→E,A正确;未受刺激时,神经纤维D处的静息电位是膜内为负、膜外为正,C错误;由甲发出的传出神经末梢释放的神经递质可能抑制乙产生兴奋,例如打点滴时手不会缩回,D错误。
4.如图为突触传递示意图,其中②为抑制类递质,下列叙述错误的是( )A.①和③都是神经元细胞膜的一部分B.②经胞吐进入突触间隙的过程需耗能C.②发挥作用后会被快速清除或回收D.②与④结合使Na+通道打开,Na+内流
解析 ①和③分别为突触前膜和突触后膜,是神经元细胞膜的一部分,A正确;②经胞吐进入突触间隙,胞吐过程需耗能,B正确;神经递质发挥作用后会被快速清除或回收,C正确;②为抑制性神经递质,与④结合不会导致Na+通道打开,Na+内流,D错误。
5.下列关于神经系统的分级调节的叙述,正确的是( )A.中枢神经系统中的不同神经中枢分别负责调控某一特定的生理功能B.小脑中有许多生命活动的重要中枢,还与体温的控制有关C.饮酒过量的人表现为语无伦次,与此生理功能对应的结构是小脑D.成年人有意识地“憋尿”,说明排尿活动只受高级中枢的调控
解析 下丘脑与生物体温的控制有关,B错误;饮酒过量的人表现为语无伦次,与此生理功能相对应的结构是大脑皮层,C错误;成年人有意识地“憋尿”,说明脊髓中控制排尿的低级中枢受脑中高级中枢调控,D错误。
6.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
解析 TSH的增加促进甲状腺激素的分泌,A错误;甲状腺激素抑制垂体分泌TSH,B正确;据表可知甲减仔鼠补充甲状腺激素后,心肌重量上升,所以甲状腺激素可促进心肌的生长,C正确;补充甲状腺激素可用于治疗甲减,D正确。
7.痤疮是一种常见的皮肤病,又被称为“青春痘”。雄性激素与皮脂腺细胞内的受体结合,进入细胞核,引起脂质分泌。雄性激素水平升高导致脂质分泌增多,堵塞毛囊口,形成痤疮。由于毛囊内的痤疮丙酸杆菌大量繁殖,因此痤疮通常会伴随炎症的发生。青少年由于学业压力大,是痤疮的常发人群。下列有关说法错误的是( )A.痤疮丙酸杆菌是一种厌氧微生物,繁殖所需的能量只能来自细胞质B.雄性激素的受体在细胞内,通过调节脂质合成代谢影响脂质的分泌C.痤疮患者体内通常能检测到抗痤疮丙酸杆菌抗体的存在D.痤疮发生的原因是雄性激素水平升高和痤疮丙酸杆菌无丝分裂增强
解析 痤疮丙酸杆菌是一种厌氧微生物,且是原核生物,只有核糖体,没有其他细胞器,所以繁殖所需的能量只能来自细胞质,A正确;据题干信息可知,雄性激素的受体在细胞内,其与受体结合,进入细胞核,引起脂质分泌,B正确;据题干信息可知,由于毛囊内的痤疮丙酸杆菌大量繁殖,因此痤疮通常会伴随炎症的发生,可知痤疮丙酸杆菌(抗原)进入机体,可引起机体的免疫反应,产生相应的抗体,C正确;据题干信息可知,雄性激素水平升高导致脂质分泌增多,堵塞毛囊口,形成痤疮,且原核生物不能进行无丝分裂,D错误。
8.研究者给家兔注射一种可以特异性破坏胰岛B细胞的药物——链脲佐菌素(STZ)进行血糖调节研究,为了准确判断STZ是否成功破坏胰岛B细胞,下列正确的做法包括( )①在兔饱食状态下 ②在兔空腹状态 ③测定血糖含量 ④测定尿液是否含糖 ⑤测定血液胰岛素含量A.①③④ B.①③⑤ C.②③⑤ D.②③④
解析 胰岛B细胞分泌的胰岛素有降低血糖浓度的作用,在兔饱食状态下即血糖浓度较高的情况下其分泌增多,在兔空腹状态下胰岛B细胞分泌胰岛素减弱,故选择在兔饱食状态下进行实验,①正确,②错误;设计注射STZ和等量生理盐水的对照实验,并测定血糖含量的变化,若注射STZ和生理盐水的家兔血糖浓度相同,则胰岛B细胞没有破坏,③正确;家兔尿液中含有葡萄糖可能是一次性吃糖过多,超过肾脏的重吸收能力,也可能是肾脏重吸收能力减弱,一般不作为观察的指标,④错误;测定两组家兔血液中胰岛素含量,若注射STZ的家兔体内胰岛素含量明显低于注射等量生理盐水的家兔,说明胰岛B细胞被破坏,⑤正确。
二、多项选择题(在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求)9.(2021·北京东城高三一模)人体稳态的调节能力是有一定限度的。下列现象不属于内环境稳态失调的是( )A.剧烈运动后,血浆pH由7.42降至7.13又升至7.40B.高温下户外作业导致中暑,体温升至38.5 ℃C.人体感染流感病毒后,B淋巴细胞迅速增殖分化D.饮水过多后,抗利尿激素的释放量减少
解析 人体血浆的pH为7.35~7.45。剧烈运动后,机体产生大量二氧化碳和乳酸,进入血浆,导致血浆pH先降低再升高,这是正常的稳态调节,A符合题意;人体正常的体温约为37 ℃,高温下户外作业导致中暑,体温升至38.5 ℃,超过了体温调节的范围,属于稳态失调,B不符合题意;人体感染流感病毒后,病毒作为抗原刺激B淋巴细胞迅速增殖分化形成浆细胞,浆细胞再分泌抗体与病毒结合,这属于正常的体液免疫,C符合题意;饮水过多后,细胞外液渗透压降低,刺激下丘脑渗透压感受器,导致垂体释放抗利尿激素释放量减少,此过程为正常的水平衡调节,D符合题意。
10.(2021·北京西城一模改编)人若被疯动物严重咬伤头、颈等部位,不仅需多次接种狂犬病疫苗,还需注射抗狂犬病血清。下列相关叙述错误的是( )A.B细胞的激活需要狂犬病毒和T细胞提供信号B.多次接种可引起机体产生更强的特异性免疫应答C.抗狂犬病血清中主要有效成分为抗狂犬病毒抗原D.抗狂犬病血清的保护时间要比狂犬病疫苗持久
解析 当机体遭受抗原入侵时,吞噬细胞吞噬抗原并处理抗原,之后将抗原呈递给T细胞,T细胞再将抗原呈递给B细胞,但也有些抗原直接刺激B细胞,使B细胞活化分化成相应的浆细胞,A正确;多次注射狂犬病疫苗,可使机体产生更多的效应细胞和记忆细胞,从而产生更强的特异性免疫应答,B正确;血清中含有抗狂犬病毒抗体,C错误;单独注射抗狂犬病血清不能作为无咬伤预防的长效手段,因为血清中含有的是抗体,不是抗原,不能刺激机体产生相应的记忆细胞,而抗体在体内存活时间较短,D错误。
11.(2021·北京海淀一模改编)最近我国一款新型冠状病毒灭活疫苗投入使用,预测该疫苗在人体内可引起的免疫反应有( )A.促进T细胞增殖并释放出淋巴因子B.刺激吞噬细胞产生新型冠状病毒的抗体C.机体所产抗体可直接裂解新型冠状病毒D.机体产生针对新型冠状病毒的记忆细胞
解析 产生抗体的是浆细胞,不是吞噬细胞,B错误;机体产生的抗体与抗原(新型冠状病毒)结合后形成沉淀,后被吞噬细胞吞噬消灭,C错误;注射疫苗后,机体可产生针对新型冠状病毒的抗体和记忆细胞,D正确。
三、非选择题12.母亲孕期肥胖或高血糖会增加后代患肥胖和代谢疾病的风险。科学家用小鼠进行实验,研究孕前高脂饮食对子代代谢调节的影响。(1)从孕前4周开始,实验组雌鼠给予高脂饮食,对照组雌鼠给予正常饮食,食物不限量。测定妊娠第20天两组孕鼠相关代谢指标,结果如下表。
①正常情况下,体脂增加使脂肪细胞分泌的瘦素增多,瘦素经_______ _________运输作用于下丘脑饱中枢,抑制食欲,减少脂肪合成,该机制为__________调节。表中结果显示,实验组孕鼠瘦素含量________,但瘦素并没有发挥相应作用,这种现象称为“瘦素抵抗”。②脂联素是脂肪细胞分泌的另一种多肽激素,能增加细胞对胰岛素的敏感性。据此推测实验组孕鼠出现胰岛素抵抗的原因是________________ ________________________________________________。
体液
(或血液)
(负)反馈
增加
实验组孕鼠脂联
素含量低,造成机体细胞对胰岛素信号不敏感(抵抗)
(2)24周龄时,给两组子代小鼠空腹注射等量的葡萄糖或胰岛素,检测结果如图。
图中结果显示,与对照组相比,_________________________________ _______________________________________________________________,推测实验组子鼠出现了“胰岛素抵抗”。(3)根据该项研究结果,对备孕或孕期女性提出合理建议:__________ ________________________________________________________。
注射葡萄糖后实验组子代小鼠血糖浓
度始终较高,注射胰岛素后实验组子代小鼠血糖浓度下降幅度较低
减少脂类
的摄入(合理饮食)、坚持锻炼、控制体重,维持正常血脂水平
13.PD1是表达在多种活化T细胞表面的一种受体,PDL1是一种能够与之结合的蛋白质(见图1)。PD1和PDL1结合会抑制T细胞的活化、增殖。研究发现,肿瘤细胞表面的PDL1数量较多,更有一些类型的肿瘤细胞除了表面有PDL1,还分泌出大量的PDL1(见图2)。
(1)简述T细胞在特异性免疫中的作用。答案 在体液免疫中T细胞接受吞噬细胞呈递的抗原而被激活,分泌淋巴因子,淋巴因子作用于受抗原刺激的B细胞,使其增殖分化为浆细胞和记忆细胞;在细胞免疫中T细胞接受吞噬细胞呈递的抗原而被激活,增殖分化为效应T细胞和记忆细胞,效应T细胞会使被病毒感染的靶细胞裂解,记忆细胞在二次免疫中发挥作用。(2)目前已研发出针对PDL1的单克隆抗体(mAb)。结合图1信息,mAb能治疗肿瘤是因为使用mAb时,mAb通过与_________________________结合,阻止了____________________________结合,从而_______________________________________________________ ____________。
肿瘤细胞表面的PDL1
PDL1与T细胞表面的PD1
解除对T细胞的抑制,使效应T细胞对肿瘤细胞能够发挥有效
的杀伤作用
(3)临床试验结果显示,相同剂量的mAb对有的肿瘤患者(乙)治疗有效,有的患者(甲)无明显效果。请根据以上信息分析其可能的原因。答案 如果病人甲的肿瘤细胞能大量分泌PDL1,其体内的PDL1浓度会高于病人乙(肿瘤细胞分泌PDL1的量少或不分泌)。因此,相同剂量的mAb不能使甲病人体内的PDL1全部被特异性结合,那么肿瘤细胞仍有可能抑制T细胞的正常功能,导致治疗无明显效果。
[能力提升]一、单项选择题(在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)1.抗丁顿氏病(HD)是一种基因突变引起的显性遗传病,患者大脑的局部神经元(M)发生退化,正常情况下M对大脑皮层产生控制身体动作的兴奋性“讯号”具有抑制作用。下列相关叙述不正确的是( )A.大脑发出“讯号”所需的能量,全部来自线粒体B.正常基因发生突变时,其突变方向与环境变化无明确的关系C.HD可导致患者大脑皮层的运动中枢过度兴奋,身体产生不自主的动作D.神经元M的抑制作用,可能是通过突触前膜释放抑制性递质来实现的
解析 大脑发出“讯号”所需的能量,直接由ATP水解提供,ATP可以由细胞质基质和线粒体产生,A错误;变异是不定向的,正常基因发生突变时,其突变方向与环境变化无明确的关系,B正确;HD会导致神经元M退化,神经元M的作用是抑制大脑皮层产生控制身体动作的兴奋性“讯号”,所以HD可导致患者大脑皮层的运动中枢过度兴奋,身体产生不自主的动作,C正确。
2.T3是活性较高的甲状腺激素,当T3的含量达到一定水平时会发生如下图所示的调节过程,TRs是甲状腺激素受体,TRH表示促甲状腺激素释放激素。下列说法正确的是( )
A.该细胞表示垂体细胞B.T3以被动运输方式进入该细胞C.当T3含量降低时会促进TRH基因的表达D.敲除TRs基因的小鼠甲状腺激素的含量高于正常值
解析 该细胞合成促甲状腺激素释放激素,是下丘脑细胞,A错误;从图中可以看出,T3进入细胞需要消耗ATP,所以T3以主动运输方式进入该细胞,B错误;当T3含量降低时对TRH基因表达的抑制作用减弱,C错误;敲除TRs基因的小鼠,促甲状腺激素释放激素基因表达增加,甲状腺激素的含量高于正常值,D正确。
3.研究突触间作用关系时,进行如图1实验,结果如图2、3。下列分析正确的是( )A.轴突1释放的递质可引起Na+快速流出神经元MB.轴突1、2释放的递质均可改变突触后膜的离子通透性C.轴突2释放的递质直接抑制神经元M产生兴奋D.轴突1释放的递质能与轴突2和神经元M的受体结合
解析 刺激轴突1引起内膜电位的升高,说明产生了动作电位,轴突1释放的递质可引起Na+快速流入神经元M,A错误;由图1可知,轴突2直接作用的是轴突1,根据图2、图3的结果,刺激轴突2再刺激轴突1,动作电位降低,说明轴突2释放的递质抑制了轴突1释放的递质作用于神经元M,C错误;轴突2释放的是抑制性递质,轴突1释放的是兴奋性递质,都能引起突触后膜离子通透性的改变,B正确;轴突1释放的递质只能与神经元M的受体结合,D错误。
4.经研究发现,垂体分为腺垂体和神经垂体两部分结构,其中神经垂体无合成激素的功能。图中甲、乙表示垂体的两个部分。a~d表示物质,已知a为蛋白质类激素。下列相关叙述不正确的是( )
A.下丘脑合成后通过结构乙释放的d只被运输并作用于肾小管和集合管B.若给动物饲喂含a的饲料,则c的含量不变C.下丘脑分泌的激素a能作用于垂体的甲是由于甲处细胞的细胞膜上有与其结合的特异性受体D.图中结构甲表示腺垂体,可分泌促甲状腺激素和生长激素
解析 下丘脑合成的d是抗利尿激素,由垂体释放,通过体液运输,该激素在全身的血液中都存在,只不过特异性作用于肾小管和集合管,A错误;下丘脑合成的a为促甲状腺激素释放激素,化学本质是蛋白质,不能通过饲喂的方式来发挥作用,故给动物饲喂含a的饲料,c的含量不变,B正确;腺垂体可合成分泌促甲状腺激素和生长激素,D正确。
5.抽取血液进行化验是医生对患者病情进行诊断的重要依据,下表是某患者空腹血液化验单中的部分结果:
根据表中数据和所学知识推测,该患者体内最可能发生的是( )A.胰岛素增多,促进葡萄糖运出肝细胞B.神经细胞膜动作电位的峰值减小C.肌肉出现抽搐等症状D.葡萄糖随尿液排出,尿量增多
解析 患者空腹血糖过高,应该是糖尿病患者,可能胰岛素缺乏,另外,胰岛素的作用是促进葡萄糖运进肝细胞,A错误;血液中钠的含量过高,神经细胞膜动作电位的峰值增大,B错误;钙缺乏才会引起肌肉出现抽搐等症状,该患者钙略高,不会引起肌肉抽搐,C错误;患者空腹血糖过高,有部分葡萄糖随尿液排出,会带走大量水分,造成尿量增多,D正确。
二、多项选择题(在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求)6.葡萄糖转运载体(GLUT)有多个成员,其中对胰岛素敏感的是GLUT4,其作用机理如图所示。GLUT1~3几乎分布于全身所有组织细胞,它们的生理功能不受胰岛素的影响,其生理意义在于维持细胞对葡萄糖的基础转运量。下列推断正确的是( )
A.GLUT1~3转运的葡萄糖,可保证细胞生命活动的基本能量需要B.胰岛素与蛋白M结合,可以提高细胞对葡萄糖的转运能力C.若信号转导出现障碍,可以加速含GLUT4的囊泡与细胞膜的融合D.葡萄糖经GLUT4进入细胞后可用于合成糖原也可转化为非糖物质
解析 根据题干和图中信息可知GLUT1~3几乎分布于全身所有组织细胞,其生理意义在于维持细胞对葡萄糖的基础转运量,可保证细胞生命活动的基本能量需要,A正确;当胰岛素与其受体蛋白M结合之后,可促进GLUT4向细胞膜上转移,所以可以提高细胞对葡萄糖的转运能力,B正确;若信号转导出现障碍,可以降低含GLUT4的囊泡与细胞膜的融合,C错误;葡萄糖经GLUT4进入细胞后可用于合成糖原也可转化为非糖物质,D正确。
7.(2021·北京丰台一模改编)神经肽Y是交感神经释放的一种神经递质,常常与去甲肾上腺素一起释放,神经肽Y还能影响免疫细胞的功能,如下图所示,下列相关叙述不正确的是( )
A.交感神经释放两种神经递质可能会产生不同的生理效应B.神经肽Y的分泌可降低机体的非特异性免疫功能C.神经肽Y的分泌可降低机体的细胞免疫功能D.神经系统和免疫系统共同调节机体的稳态
解析 按照神经递质的生理功能,可把神经递质分为兴奋性递质和抑制性递质,所以两种递质可能有不同生理效应,A正确;如图所示,神经肽Y的分泌可以促进吞噬细胞的作用,吞噬细胞的作用属于非特异性免疫,所以可以增强非特异性免疫,B错误;如图所示,神经肽Y的分泌可以直接抑制T细胞的分化,但神经肽Y还可以促进吞噬细胞释放淋巴因子促进T细胞分化,T细胞在特异性免疫中的细胞免疫发挥主要作用,所以神经肽Y的分泌不一定降低细胞免疫,C错误;图示过程有神经递质和免疫细胞的参与,说明神经系统和免疫系统共同调节机体的稳态,D正确。
三、非选择题8.(2021·湖南适应性考试)暴饮暴食、过量饮酒和高盐饮食都不利于健康。人体从食物中摄取各种营养物质后会发生一系列的调节过程,结合所学知识回答以下问题:
(1)图中下丘脑调节胰岛素的分泌过程__________(填“属于”或“不属于”)激素分泌的分级调节。长期高糖饮食导致的血糖浓度持续偏高,可能诱发糖尿病,患者的尿量会________(填“增加”“减少”或“不变”)。若从重吸收的角度开发一种降低糖尿病患者血糖浓度的新药物,该药物应具有________(填“增加”或“减少”)肾小管管壁细胞膜上重吸收葡萄糖的转运蛋白数量的效应。(2)高盐饮食导致尿量减少是神经—体液调节的结果,其反射弧的渗透压感受器在__________。抗利尿激素与肾小管、集合管上的受体结合后,肾小管、集合管细胞通过水通道蛋白从管腔中重吸收水量增加,请提出一种假说解释该现象发生的机制______________________________________ ___________________________________________。
不属于
增加
减少
下丘脑
抗利尿激素与肾小管、集合管上的受体结
合后,增加了管腔膜上水通道蛋白的数量
(3)研究发现,乙醇会抑制抗利尿激素的释放,据此推测人体过量饮酒后尿量会________(填“增加”“减少”或“不变”),为验证乙醇是通过抑制抗利尿激素的释放来影响尿量,研究小组将若干实验大鼠随机均分成两组,甲组大鼠灌胃适量乙醇溶液,乙组大鼠灌胃等量蒸馏水,半小时后检测并比较两组大鼠的尿量差异,请评价该实验方案是否合理并说明理由______________________________________________________________________________________________________________________________。
增加
不合理,半小时后检测并比较两组大鼠的尿量差异,不能说明乙醇抑制了
抗利尿激素的释放,还要检测并比较两组大鼠抗利尿激素的含量
解析 (1)分级调节是下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的分层调控,图中下丘脑调节胰岛素的分泌过程不属于激素分泌的分级调节。糖尿病的典型症状就是俗称的“三多一少”,即多尿、多饮、多食、体重下降。减少肾小管管壁细胞膜上重吸收葡萄糖的转运蛋白的数量,可使患者血糖浓度降低。
(2)水盐平衡调节的感受器在下丘脑。抗利尿激素与肾小管、集合管上的受体结合后,增加了管腔膜上水通道蛋白的数量,可使肾小管、集合管细胞通过水通道蛋白从管腔中重吸收水量增加。(3)乙醇会抑制抗利尿激素的释放,抗利尿激素的作用是增加肾小管、集合管细胞对水的重吸收,所以人体过量饮酒后抗利尿激素的释放减少,尿量会增加。为验证乙醇是通过抑制抗利尿激素的释放来影响尿量,半小时后检测并比较两组大鼠的尿量差异的同时,还要检测并比较两组大鼠抗利尿激素的含量。
9.吗啡是一种镇痛药,其对神经纤维动作电位的峰值(动作电位的最大值)及传导速率的影响是镇痛效应的重要机制。回答下列问题:(1)神经纤维在未受到外界刺激时处于静息状态,静息电位形成的主要原因是_________________________________________________________;当其受到一定刺激后会产生兴奋,兴奋部位的膜电位变化是____________ _______________。
细胞膜对K+的通透性大,造成K+外流(答出K+外流即可)
由外正内负
变为外负内正
(2)用具有生物活性的大鼠坐骨神经—腓肠肌标本进行相关实验,其实验结果如表所示:
为保证大鼠坐骨神经—腓肠肌标本的生物活性,实验中需将大鼠坐骨神经—腓肠肌标本置于类似于_________(内环境组成成分)的液体环境中。该实验的自变量为___________________________,根据所学内容推测,吗啡的作用机理是_____________________________________________。(3)神经递质需要与突触后膜上的_________________结合才能发挥作用,正常情况下神经递质不会持续作用于下一个神经元的原因是_________ ____________________________________________。
组织液
吗啡的浓度和作用时间
降低细胞膜对Na+的通透性,从而抑制Na+内流
(特异性)受体
神经递质
发挥作用后会被相应的酶分解(答案合理即可)
解析 (1)神经元未受到外界刺激时,细胞膜主要对K+有通透性,K+外流,使膜电位维持外正内负,处于静息状态;当神经元受到一定刺激后,细胞膜对Na+的通透性增加,Na+内流,膜电位变为外负内正,产生兴奋。
(2)神经细胞和肌细胞在人体内的生活环境是组织液,因此应将大鼠坐骨神经—腓肠肌标本置于类似于组织液的液体环境中进行相关实验。表格中,吗啡的浓度及作用的时间都会影响神经纤维动作电位的峰值和兴奋传导速率,与对照组相比,吗啡作用后动作电位峰值均有所降低,而动作电位的产生与Na+内流有关,故推测吗啡的作用机理可能是降低细胞膜对 Na+的通透性,从而抑制Na+的内流,降低动作电位峰值。(3)神经递质与突触后膜上的特异性受体结合,引起下一个神经元膜电位发生变化,正常情况下神经递质发挥作用后即被相应的酶分解或被运回突触前神经元。
本课结束
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