专题16 内环境稳态和神经调节-备战2024年高考生物一轮复习抢分特训(全国通用)
展开考点1 细胞生活的环境
1.体液包括细胞内液(约占2/3)和细胞外液(约占1/3),其中细胞外液构成的液体环境即内环境,主要包括血浆、组织液、淋巴液。
2.组织液、淋巴液的成分和各成分的含量与血浆相近,但又不完全相同,最主要的差别在于血浆中含有较多的蛋白质。
3.内环境的作用是细胞通过内环境与外界环境进行物质交换。
4.渗透压、酸碱度和温度是细胞外液理化性质的三个主要方面。
5.渗透压是指溶液中溶质微粒对水的吸引力。溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目:溶质微粒越多,即溶液浓度越高,对水的吸引力越大,溶液渗透压越高。
6.在37℃时,人的血浆渗透压约为770 kPa,相当于细胞内液的渗透压,其大小主要与无机盐和蛋白质的含量有关,细胞外液渗透压的90%以上来源于Na+和Cl-。
7.人体细胞外液的温度一般维持在37 ℃左右。
8.下列生理过程发生的场所
①剧烈运动产生乳酸、丙酮酸分解、蛋白质合成(细胞内)
②H2O2分解(细胞内)
③食物中淀粉消化成葡萄糖、蛋白质分解为氨基酸(消化道)
④抗原与抗体结合(内环境)
⑤乳酸与NaHCO3反应 (内环境 )
考点2 内环境的稳态
1.当外界环境的变化过于剧烈,或人体自身的调节功能出现障碍时,内环境的稳态就会遭到破坏,危及机体健康。
2.内环境稳态的实质:内环境的各种成分和理化性质保持动态平衡。
3.目前普遍认为,神经-体液-免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。
4.内环境稳态的意义是机体进行正常生命活动的必要条件。
5.在分子水平上,存在基因表达的稳态、激素分泌的稳态、酶活性的稳态等。
考点3 神经调节的结构基础
1.人的神经系统就包括中枢神经系统和外周神经系统两部分。
2.外周神经系统包括与脑相连的脑神经和与脊髓相连的脊神经。人的脑神经共12对,主要分布在头面部,负责管理头面部的感觉和运动;脊神经共31对,主要分布在躯干、四肢,负责管理躯干、四肢的感觉和运动。此外,脑神经和脊神经中都有支配内脏器官的神经。
3.传出神经可分为支配躯体运动的神经(躯体运动神经)和支配内脏器官的神经(内脏运动神经)。
4.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,称为自主神经系统。
5.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。当人体处于兴奋状态时,交感神经活动占据优势;而当人处于安静状态时,副交感神经活动则占据优势。交感神经和副交感神经对同一器官的作用,犹如汽车的油门和刹车可以使机体对外界刺激作出更精确的反应,使机体更好的适应环境的变化。
考点4 神经调节的基本方式
1.在中枢神经系统的参与下,机体对内外刺激所产生的规律性应答反应,叫作反射。
2.神经调节的基本方式是反射;完成反射的结构基础是反射弧。
3.反射弧通常由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器组成,一个反射弧至少由2个神经元参与组成;反射活动需要完整的反射弧来实现,如果反射弧中任何环节在结构或功能上受损,反射就不能完成。
4.反射分为条件反射和非条件反射,前者是在非条件反射的基础上,通过学习和训练而建立的。条件反射需要大脑皮层的参与。
5.条件反射使机体具有更强的预见性、灵活性和适应性,大大提高了动物应对复杂环境变化的能力。
考点5 神经冲动的产生和传导
1.在神经系统中,兴奋是以电信号(又叫神经冲动)的形式沿着神经纤维传导的。
2.静息电位表现为外正内负;主要原因是静息时钾离子外流,使膜外阳离子浓度高于膜内。
3.动作电位表现为外负内正,产生原因是Na+内流,使兴奋部位内侧阳离子浓度高于膜的外侧。在兴奋部位与未兴奋部位之间由于电位差的存在而发生电荷移动,这样就形成了局部电流。
4.突触的结构包括突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分。
5.兴奋在神经元之间的传递是单向的,即只能由上一个神经元的轴突→下一个神经元的树突或细胞体,单向传递的原因是:神经递质只存在于突触小泡中,只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜上。
6.兴奋在突触小体中传递时信号的转换是电信号→化学信号,在突触中信号的转换是电信号→化学信号→电信号。
7.神经递质与突触后膜上的特异性受体结合,体现了细胞膜的细胞间信息交流功能。递质与受体结合并发挥完作用后的去向是迅速被降解或回收进细胞,以免持续发挥作用。
考点6 神经系统的分级调节
1.躯体各部分的运动机能在皮层的第一运动区内都有它的代表区,而且皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的。下肢的代表区在第一运动区的顶部,头面部肌肉的代表区在底部,上肢的代表区则在两者之间。
2.皮层代表区范围的大小与躯体的大小无关,与躯体运动的精细程度有关,运动越精细且复杂的器官,其皮层代表区的面积越大。对躯体运动的调节支配具有交叉支配的特征(头面部多为双侧性支配)。
3.躯体的运动受大脑皮层以及脑干、脊髓等的共同调控,脊髓是机体运动的低级中枢,大脑皮层是最高级中枢,脑干等连接低级中枢和高级中枢。
4.排尿不仅受到脊髓的控制,也受到大脑皮层的调控。脊髓对膀胱扩大和缩小的控制是由自主神经系统支配的:交感神经兴奋,不会导致膀胱缩小;副交感神经兴奋,会使膀胱缩小。
考点7 人脑的高级功能
1.人的大脑除了感知外部世界以及控制机体的反射活动,还具有语言、学习、记忆等方面的高级功能。
2.语言功能是人脑特有的高级功能,它包括与语言、文字相关的全部智能活动,涉及人类的听、说、读、写。
3.人类的语言活动是与大脑皮层某些特定区域相关的,这些特定区域叫言语区。大脑皮层言语区的损伤会导致特有的各种言语活动功能障碍。
4.学习和记忆涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成。短时记忆可能与神经元之间即时的信息交流有关,尤其是与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关。长时记忆可能与突触形态及功能的改变以及新突触的建立有关。
5.情绪也是大脑的高级功能之一。
6.抗抑郁药一般都通过作用于突触处来影响神经系统的功能。
真 题 回 顾
1.(2023·湖北·统考高考真题)维生素D3可从牛奶、鱼肝油等食物中获取,也可在阳光下由皮肤中的7-脱氢胆固醇转化而来,活化维生素D3可促进小肠和肾小管等部位对钙的吸收。研究发现,肾脏合成和释放的羟化酶可以促进维生素D3的活化。下列叙述错误的是( )
A.肾功能下降可导致机体出现骨质疏松
B.适度的户外活动,有利于少年儿童的骨骼发育
C.小肠吸收钙减少可导致细胞外液渗透压明显下降
D.肾功能障碍时,补充维生素D3不能有效缓解血钙浓度下降
【答案】C
【解析】肾功能下降会导致维生素D3的活性下降,进而减少小肠和肾小管等部位对钙的吸收,导致机体出现骨质疏松,A正确;因为阳光下皮肤中可以进行维生素D3的转化,而它又能促进钙的吸收,因此适度的户外活动,有利于少年儿童的骨骼发育,B正确;细胞外液渗透压主要由钠离子和氯离子提供,小肠吸收钙减少并不会导致细胞外液渗透压明显下降,C错误;肾功能障碍时,维生素D3的活化受阻,只有活化的维生素D3才能促进钙的吸收,因此补充维生素D3不能有效缓解血钙浓度下降,D正确。
2.(2023·海南·高考真题)药物W可激活脑内某种抑制性神经递质的受体,增强该神经递质的抑制作用,可用于治疗癫痫。下列有关叙述错误的是( )
A.该神经递质可从突触前膜以胞吐方式释放出来
B.该神经递质与其受体结合后,可改变突触后膜对离子的通透性
C.药物W阻断了突触前膜对该神经递质的重吸收而增强抑制作用
D.药物W可用于治疗因脑内神经元过度兴奋而引起的疾病
【答案】C
【解析】该神经递质可从突触前膜以胞吐方式释放出来,胞吐过程依赖膜的流动性实现,A正确;该神经递质与其受体结合后,可改变突触后膜对离子的通透性,导致阴离子内流,进而使静息电位的绝对值更大,表现为抑制作用,B正确;药物W可激活脑内某种抑制性神经递质的受体,进而增强了该神经递质的抑制作用,即药物W不是通过阻断突触前膜对该神经递质的重吸收而增强抑制作用的,C错误;药物W可激活脑内某种抑制性神经递质的受体,增强该神经递质的抑制作用,因此,药物W可用于治疗因脑内神经元过度兴奋而引起的疾病,D正确。
3.(2023·天津·统考高考真题)在肌神经细胞发育过程中,肌肉细胞需要释放一种蛋白质,其进入肌神经细胞后,促进其发育以及与肌肉细胞的联系;如果不能得到这种蛋白质,肌神经细胞会凋亡。下列说法错误的是( )
A.这种蛋白质是一种神经递质
B.肌神经细胞可以与肌肉细胞形成突触
C.凋亡是细胞自主控制的一种程序性死亡
D.蛋白合成抑制剂可以促进肌神经细胞凋亡
【答案】A
【解析】分析题意可知,该蛋白质进入肌神经细胞后,会促进其发育以及与肌肉细胞的联系,而神经递质需要与突触后膜的受体结合后起作用,不进入细胞,故这种蛋白质不是神经递质,A错误;肌神经细胞可以与肌肉细胞形成突触,两者之间通过神经递质传递信息,B正确;
凋亡是基因决定的细胞自动结束生命的过程,是一种程序性死亡,C正确;结合题意,如果不能得到这种蛋白质,肌神经细胞会凋亡,故蛋白合成抑制剂可以促进肌神经细胞凋亡,D正确。
4.(2023·北京·统考高考真题)人通过学习获得各种条件反射,这有效提高了对复杂环境变化的适应能力。下列属于条件反射的是( )
A.食物进入口腔引起胃液分泌B.司机看见红色交通信号灯踩刹车
C.打篮球时运动员大汗淋漓D.新生儿吸吮放入口中的奶嘴
【答案】B
【解析】食物进入口腔引起胃液分泌是人类先天就有的反射,不需要经过大脑皮层,因此属于非条件反射,A错误;司机看到红灯刹车这一反射是在实际生活中习得的,因此受到大脑皮层的控制,属于条件反射,B正确;运动时大汗淋漓来增加散热,这是人类生来就有的反射,属于非条件反射,C错误;新生儿吸吮放入口中的奶嘴是其与生俱来的行为,该反射弧不需要大脑皮层参与,因此属于非条件反射,D错误。
5.(2023·湖北·统考高考真题)心肌细胞上广泛存在Na+-K+泵和Na+-Ca2+交换体(转入Na+的同时排出Ca2+),两者的工作模式如图所示。已知细胞质中钙离子浓度升高可引起心肌收缩。某种药物可以特异性阻断细胞膜上的Na+-K+泵。关于该药物对心肌细胞的作用,下列叙述正确的是( )
A.心肌收缩力下降
B.细胞内液的钾离子浓度升高
C.动作电位期间钠离子的内流量减少
D.细胞膜上Na+-Ca2+交换体的活动加强
【答案】C
【解析】细胞膜上的钠钙交换体(即细胞内钙流出细胞外的同时使钠离子进入细胞内)活动减弱,使细胞外钠离子进入细胞内减少,钙离子外流减少,细胞内钙离子浓度增加,心肌收缩力加强,AD错误,C正确;由于该种药物可以特异性阻断细胞膜上的Na+-K+泵,导致K+内流、Na+外流减少,故细胞内钠离子浓度增高,钾离子浓度降低,B错误。
6.(2023·浙江·统考高考真题)神经元的轴突末梢可与另一个神经元的树突或胞体构成突触。通过微电极测定细胞的膜电位,PSP1和PSP2分别表示突触a和突触b的后膜电位,如图所示。下列叙述正确的是( )
A.突触a、b前膜释放的递质,分别使突触a后膜通透性增大、突触b后膜通透性降低
B.PSP1和PSP2由离子浓度改变形成,共同影响突触后神经元动作电位的产生
C.PSP1由K+外流或Cl-内流形成,PSP2由Na+或Ca2+内流形成
D.突触a、b前膜释放的递质增多,分别使PSP1幅值增大、PSP2幅值减小
【答案】B
【解析】据图可知,突触a释放的递质使突触后膜上膜电位增大,推测可能是递质导致突触后膜的通透性增大,突触后膜上钠离子通道开放,钠离子大量内流;突触b释放的递质使突触后膜上膜电位减小,推测可能是递质导致突触后膜的通透性增大,突触后膜上氯离子通道开放,氯离子大量内流,A错误;图中PSP1中膜电位增大,可能是Na+或Ca2+内流形成的,PSP2中膜电位减小,可能是K+外流或Cl-内流形成的,共同影响突触后神经元动作电位的产生,B正确,C错误;细胞接受有效刺激后,一旦产生动作电位,其幅值就达最大,增加刺激强度,动作电位的幅值不再增大,推测突触a、b前膜释放的递质增多,可能PSP1、PSP2幅值不变,D错误。
7.(2023·全国·统考高考真题)中枢神经系统对维持人体内环境的稳态具有重要作用。下列关于人体中枢的叙述,错误的是( )
A.大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢
B.中枢神经系统的脑和脊髓中含有大量的神经元
C.位于脊髓的低级中枢通常受脑中相应的高级中枢调控
D.人体脊髓完整而脑部受到损伤时,不能完成膝跳反射
【答案】D
【解析】调节机体的最高级中枢是大脑皮层,可调控相应的低级中枢,A正确;脊椎动物和人的中枢神经系统,包括位于颅腔中的脑和脊柱椎管内的脊髓,它们含有大量的神经元这些神经元组合成许多不同的神经中枢,分别负责调控某一特定的生理功能,B正确;脑中的高级中枢可调控位于脊髓的低级中枢,C正确;膝跳反射低级神经中枢位于脊髓,故脊髓完整时即可完成膝跳反射,D错误。
8.(2023·湖南·统考高考真题)长时程增强(LTP)是突触前纤维受到高频刺激后,突触传递强度增强且能持续数小时至几天的电现象,与人的长时记忆有关。下图是海马区某侧支LTP产生机制示意图,回答下列问题:
(1)依据以上机制示意图,LTP的发生属于 (填“正”或“负”)反馈调节。
(2)若阻断NMDA受体作用,再高频刺激突触前膜,未诱发LTP,但出现了突触后膜电现象。据图推断,该电现象与 内流有关。
(3)为了探讨L蛋白的自身磷酸化位点(图中α位和β位)对L蛋白自我激活的影响,研究人员构建了四种突变小鼠甲、乙、丙和丁,并开展了相关实验,结果如表所示:
注:“+”多少表示活性强弱,“-”表示无活性。
据此分析:
①小鼠乙在高频刺激后 (填“有”或“无”)LTP现象,原因是 ;
②α位的自身磷酸化可能对L蛋白活性具有 作用。
③在甲、乙和丁实验组中,无L蛋白β位自身磷酸化的组是 。
【答案】(1)正
(2)Na+
(3) 无 小鼠乙L蛋白突变后阻断了Ca2+/钙调蛋白复合体与L蛋白结合,则无法促进NO合成酶生成NO,进而无法形成LTP 抑制 丁
【解析】(1)由题图可以看出,突触前膜释放谷氨酸后,经过一系列的信号变化,会促进NO合成酶生成NO,进一步促进突触前膜释放更多谷氨酸,该过程属于正反馈调节。
(2)阻断NMDA受体的作用,不能促进Ca2+内流,从而不能形成Ca2+/钙调蛋白复合体,不能促进NO合成酶合成NO,从而不能产生LTP,但是谷氨酸还可以与AMPA受体结合,促进Na+内流,从而引发电位变化。
(3)①由题表数据可以看出,小鼠乙L蛋白突变后,阻断了Ca2+/钙调蛋白复合体与L蛋白结合,则无法促进NO合成酶生成NO,进而无法形成LTP。
②小鼠甲L蛋白的α位突变为缬氨酸以后,该位点不能发生自身磷酸化,与正常小鼠相比(α位可以发生自身磷酸化),L蛋白活性增强,说明α位发生自身磷酸化可能会对L蛋白的活性起到抑制作用。
③丁组小鼠L蛋白编码基因缺失,则不能形成L蛋白,无法发生L蛋白β位自身磷酸化。
9.(2023·北京·统考高考真题)细胞膜的选择透过性与细胞膜的静息电位密切相关。科学家以哺乳动物骨骼肌细胞为材料,研究了静息电位形成的机制。
(1)骨骼肌细胞膜的主要成分是 ,膜的基本支架是 。
(2)假设初始状态下,膜两侧正负电荷均相等,且膜内K+浓度高于膜外。在静息电位形成过程中,当膜仅对K+具有通透性时,K+顺浓度梯度向膜外流动,膜外正电荷和膜内负电荷数量逐步增加,对K+进一步外流起阻碍作用,最终K+跨膜流动达到平衡,形成稳定的跨膜静电场,此时膜两侧的电位表现是 。K+静电场强度只能通过公式“K+静电场强度(mV)”计算得出。
(3)骨骼肌细胞处于静息状态时,实验测得膜的静息电位为-90mV,膜内、外K+浓度依次为155mmL/L和4mmL/L(),此时没有K+跨膜净流动。
①静息状态下,K+静电场强度为 mV,与静息电位实测值接近,推测K+外流形成的静电场可能是构成静息电位的主要因素。
②为证明①中的推测,研究者梯度增加细胞外K+浓度并测量静息电位。如果所测静息电位的值 ,则可验证此假设。
【答案】(1) 蛋白质和脂质 磷脂双分子层
(2)外正内负
(3) -95.4 梯度增大
【解析】(1)肌细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质,细胞膜的基本支架是磷脂双分子层。
(2)静息状态下,膜仅对K+具有通透性时,K+顺浓度梯度向膜外流动,膜外正电荷和膜内负电荷数量逐步增加,对K+进一步外流起阻碍作用,最终K+跨膜流动达到平衡,形成稳定的跨膜静电场,此时膜两侧的电位表现是外正内负。
(3)①静息状态下,K+静电场强度为-95.4mV,与静息电位实测值接近,推测K+外流形成的静电场可能是构成静息电位的主要因素。
②为证明①中的推测,研究者梯度增加细胞外K+浓度并测量静息电位。如果所测静息电位的值梯度增大,则可验证此假设。
10.(2023·浙江·统考高考真题)我们说话和唱歌时,需要有意识地控制呼吸运动的频率和深度,这属于随意呼吸运动;睡眠时不需要有意识地控制呼吸运动,人体仍进行有节律性的呼吸运动,这属于自主呼吸运动。人体呼吸运动是在各级呼吸中枢相互配合下进行的,呼吸中枢分布在大脑皮层、脑干和脊髓等部位。体液中的O2、CO2和H+浓度变化通过刺激化学感受器调节呼吸运动。回答下列问题:
(1)人体细胞能从血浆、 和淋巴等细胞外液获取O2,这些细胞外液共同构成了人体的内环境。内环境的相对稳定和机体功能系统的活动,是通过内分泌系统、 系统和免疫系统的调节实现的。
(2)自主呼吸运动是通过反射实现的,其反射弧包括感受器、 和效应器。化学感受器能将O2、CO2和H+浓度等化学信号转化为 信号。神经元上处于静息状态的部位,受刺激后引发Na+ 而转变为兴奋状态。
(3)人屏住呼吸一段时间后,动脉血中的CO2含量增大,pH变 ,CO2含量和pH的变化共同引起呼吸加深加快。还有实验发现,当吸入气体中CO2浓度过大时,会出现呼吸困难、昏迷等现象,原因是CO2浓度过大导致呼吸中枢 。
(4)大脑皮层受损的“植物人”仍具有节律性的自主呼吸运动;哺乳动物脑干被破坏,或脑干和脊髓间的联系被切断,呼吸停止。上述事实说明,自主呼吸运动不需要位于 的呼吸中枢参与,自主呼吸运动的节律性是位于 的呼吸中枢产生的。
【答案】(1) 组织液 神经
(2) 传入神经、神经中枢、传出神经 电 内流
(3) 小 受抑制
(4) 大脑皮层 脑干
【解析】(1)人体的内环境包括血浆、组织液、淋巴等,人体细胞可从内环境中获取氧气。人体内环境稳态的调节机制是神经--体液--免疫调节,故内环境的相对稳定是通过内分泌系统、神经系统和免疫系统的调节实现的。
(2)反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。化学感受器能将化学信号转化为电信号。神经元上处于静息状态的部位,受刺激后引发Na+内流产生动作电位,从而转变为兴奋状态。
(3)动脉血中的CO2含量增大,会导致血浆pH变小。CO2浓度过大会导致呼吸中枢受抑制,从而出现呼吸困难、昏迷等现象。
(4)大脑皮层受损仍具有节律性的自主呼吸运动,说明自主呼吸运动不需要位于大脑皮层的呼吸中枢参与,而脑干被破坏或脑干和脊髓间的联系被切断,呼吸停止,说明自主呼吸运动的节律性是位于脑干的呼吸中枢产生的。
新 题 尝 鲜
1.(2023秋·高二课时练习)如图为人体体液之间物质交换示意图,其中甲~丁表示人体体液的四种不同组成成分。下列叙述正确的是( )
A.毛细血管壁细胞的内环境是乙、丙
B.甲中可含有抗体、激素和血红蛋白
C.甲与丙的最主要区别是甲中含有较多蛋白质
D.急性肾小球肾炎会导致甲的含量增加
【答案】C
【解析】毛细血管壁细胞生活在血浆和组织液之间,内环境是甲(血浆)和乙(组织液),A错误;甲为血浆,其中可含有抗体、激素、血浆蛋白等,但是血红蛋白在红细胞内,B错误;
甲(血浆)与丙(淋巴)的最主要区别是血浆中含有较多的蛋白质,C正确;急性肾小球肾炎由于渗透压升高,会导致组织液—乙的含量增加,D错误。
2.(2023秋·山东济南·高三济南市历城第二中学校考开学考试)组织液流经组织细胞时CO2的运输过程,图中Hb为血红蛋白,①②为细胞外液。据图分析,下列说法错误的是( )
A.图中①和②分别表示组织液和血浆
B.Hb能维持红细胞内pH的相对稳定
C.出红细胞的同时进入红细胞,可维持离子平衡
D.随着CO2的进入,红细胞可能会出现轻微失水现象
【答案】D
【解析】图中①是组织细胞的生存环境,为组织液,②是红细胞的生存环境血浆,血浆是细胞外液中最活跃的部分,A正确;Hb能和CO2、H+结合,进而保持红细胞内pH的相对稳定,B正确;HCO3- 出红细胞的同时Cl-进入红细胞,可维持离子平衡, C正确;随着CO2的进入,细胞内溶质增加,渗透压增大,红细胞可能会出现轻微吸水现象,D错误。
3.(2023秋·高二课时练习)如图表示人体内的细胞与外界环境进行物质交换的过程,其中a、b、c代表内环境的组成成分。下列叙述错误的是( )
A.某人花粉过敏时可能引起a的含量增多
B.某人一次摄入大量的食醋,不会引起内环境pH明显下降,原因是a中含有缓冲物质
C.在a、b、c三种液体中,a中的蛋白质含量最多
D.e表示泌尿系统
【答案】A
【解析】人体花粉过敏时,可能引起毛细血管壁的通透性增加,血浆蛋白渗出,从而导致血浆渗透压降低,水分由a(血浆)流向b(组织液)引起组织水肿,A错误;某人一次摄入大量的食醋后不会引起内环境pH明显下降,原因是血浆内存在缓冲物质,缓冲物质中的碱性物质可与食醋反应,从而使pH基本不变,B正确;在a(血浆)、b(组织液)、c(淋巴液)三种液体中,a血浆中的蛋白质含量最多,C正确;分析题图可知,a是血浆,b是组织液,c是淋巴液,d是消化系统,e是泌尿系统,f是呼吸系统,D正确。
4.(2023春·河北保定·高三河北安国中学校联考阶段练习)某中年女性感染病毒期间,因过量饮水而发生水中毒,出现意识模糊而紧急入院治疗。水中毒又称为稀释性低钠血症,指当机体所摄入水总量大大超过了排出水量,导致水分在体内滞留。下列相关叙述,错误的是( )
A.水中毒与血浆渗透压过量下降有关
B.人体内的水均来自饮水和食物中所含的水
C.机体通过对水和无机盐的调节,以维持细胞外液Na+浓度
D.低钠会引起神经、肌肉兴奋性降低,甚至引发肌无力
【答案】B
【解析】水中毒又称为稀释性低钠血症,指当机体所摄入水总量大大超过了排出水量,导致水分在体内滞留,血浆渗透压过量下降,A正确;人体内的水来自饮水和食物中所含的水,以及细胞代谢过程产生的水,B错误;存在于人体细胞外的体液叫做细胞外液,主要包括组织液、血浆和淋巴液,其中Na+的浓度对于维持细胞外液的渗透压具有重要作用;机体通过对水和无机盐调节即保持Na+浓度来保证细胞外液的渗透压不变,C正确;无机盐可以维持细胞和生物体的正常生命活动,人体内Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低,最终引发肌肉酸痛、无力等,D正确。
5.(2023春·新疆塔城·高二塔城市第三中学校考阶段练习)神经系统是由神经细胞构成的,关于神经系统和神经细胞的叙述,错误的有( )
①脊髓和脊神经是神经系统的外周部分
②构成神经系统的细胞都能够接受信息并能传导信息
③树突接受信息并将其传导到细胞体,轴突将信息从细胞体传向其他神经元、肌肉或腺体
④轴突和树突末端均有细小分支,遍布人体全身
⑤脑神经和脊神经中都有支配内脏器官的神经
⑥自主神经系统的兴奋不受大脑皮层的调控
A.两项B.三项C.四项D.五项
【答案】B
【解析】①由脑发出的脑神经和由脊髓发出的脊神经是神经系统的周围部分,组成外周神经系统,①错误;②构成神经系统的神经胶质细胞参与构成神经纤维表面的髓鞘,但不能用来接受信息,②错误;③树突通常短小,能接受信息并将其传导到细胞体,轴突通常长而细,能将信息从细胞体传向其他神经元、肌肉或腺体,③正确;④轴突和树突末端均有细小分支,轴突连接下个神经元或效应器,树突末端连接感受器遍布人体全身,④正确;⑤脑神经和脊神经是神经系统的一部分,脑神经和脊神经中都有支配内脏器官的神经,⑤正确;⑥自主神经系统的活动不受意识支配,但受大脑皮层等高级中枢的控制,⑥错误。
6.(2023秋·云南昆明·高二统考期末)下列有关反射的叙述,正确的是( )
A.一个完整的反射活动可以由一个神经元完成
B.条件反射一定需要神经中枢参与,非条件反射则不一定需要神经中枢参与
C.只有保持完整的反射弧结构才能完成反射活动
D.机体内各种反射活动的完成都要有大脑皮层的参与
【答案】C
【解析】一个完整的反射活动由反射弧(感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器)完成,所以至少有2个神经元,A错误;无论是条件反射还是非条件反射,都需要神经中枢的参与,B错误;反射的结构基础是反射弧,只有保持完整的反射弧结构才能完成反射活动,C正确;机体内条件反射受到大脑皮层的控制,非条件反射一般受脊髓控制,不需要大脑皮层的参与,D错误。
7.(2023秋·湖北·高三宜昌市夷陵中学校联考阶段练习)剧烈运动可能导致肌肉酸痛、头晕等疲劳症状。研究发现疲劳的发生跟神经肌肉接头处的代谢有关。某研究团队用大鼠的左、右腿分别代表疲劳腿和兴奋腿,用电持续刺激左腿坐骨神经一腓肠肌的样品直到疲劳状态,测定腓肠肌神经肌肉接头处,求得相关平均值,结果如下表所示。下列叙述错误的是( )
注:乳酸光密度值(该值越大代表乳酸浓度越高)
A.对右腿的处理是进行适当的电刺激
B.上述实验中肌细胞膜上出现了钠离子内流
C.产生乳酸的呼吸方式不能产能,导致出现头晕等症状
D.根据结果推测:可能由于乙酰胆碱酯酶的活性降低导致乙酰胆碱浓度升高
【答案】C
【解析】右腿代表兴奋腿,所以对右腿的处理是进行适当的电刺激,A正确;当神经递质与受体结合时,会引起钠离子内流,产生动作电位,进而引起肌肉兴奋,B正确;产生乳酸的呼吸方式是无氧呼吸,该方式产生能量较少,而不是不能产能,C错误;分析表格数据,两组中乳酸浓度高时乙酰胆碱浓度较高,据此推测乳酸堆积导致乙酰胆碱酯酶的活性降低(乙酰胆碱酯酶分解乙酰胆碱的速率减慢或不能分解乙酰胆碱)从而导致乙酰胆碱浓度升高,D正确。
8.(2023秋·全国·高二课堂例题)某研究人员发现:刺激猫支配尾巴的交感神经后可引起尾巴上的毛竖立,同时心脏活动加速;如果将自尾巴回流的静脉结扎,再刺激该交感神经就只能引起尾巴上的毛竖立,而心脏活动不加速。下列对该实验现象的分析,错误的是( )
A.副交感神经是传出神经,与交感神经的作用往往相反,相关的神经中枢大部分在脊髓
B.刺激猫支配尾巴的交感神经是反射弧的传出神经
C.实验刺激猫尾巴上的毛竖立,同时心脏活动加速,副交感神经活动减弱
D.猫支配尾巴的交感神经末梢释放的化学物质可由静脉回流至心脏
【答案】A
【解析】交感神经和副交感神经都是传出神经,副交感神经的神经中枢主要在脑部,一部分在脊髓,二者对同一器官的支配作用往往相反,A错误;刺激猫支配尾巴的交感神经是反射弧的传出神经,可引起尾巴上的毛竖立,B正确;一般内脏器官都有交感和副交感神经双重支配,实验刺激猫尾巴上的毛竖立,同时心脏活动加速,副交感神经活动减弱,C正确;
“如果将自尾巴回流的静脉结扎,再刺激该交感神经就只能引起尾巴上的毛竖立,但心脏活动不加速”可知,猫支配尾巴的交感神经末梢释放的化学物质可由静脉回流至心脏,D正确。
9.(2023秋·高二课时练习)某病人因脑梗塞使大脑皮层部分区域受到损伤,导致咀嚼功能下降,下列说法错误的是( )
A.大脑皮层是主要由神经元胞体及其树突构成的薄层结构
B.该病人受损部分可能是大脑皮层的第一运动区
C.负责咀嚼功能的中枢位置在大脑皮层相应区域的顶部
D.大脑皮层运动代表区的范围大小与躯体运动的精细程度呈正相关
【答案】C
【解析】大脑表面覆盖着主要由神经元胞体及其树突构成的薄层结构称作大脑皮层,A正确;
负责咀嚼等躯体运动的代表区在大脑皮层第一运动区,又叫中央前回,但代表区位置往往与躯体各部分呈倒置关系,大脑皮层相应区域的顶部是调节下肢运动的中枢,并且代表区的范围大小主要与躯体运动的精细程度呈正相关,C错误,BD正确。
10.(2023春·湖南衡阳·高二衡阳市八中校考阶段练习)如图是人体躯体运动调节示意图,小脑与大脑皮层及肌肉之间存在复杂的回路联系,当大脑皮层运动区向脊髓前角运动神经元发出冲动时,可同时将此冲动传入小脑。而当肌肉进行相应活动时,肌梭、肌等器官又将肌肉活动的各种复杂信息连续不断地传入小脑,进而通过小脑对脊髓的控制来影响肌肉活动。下列有关叙述正确的是( )
A.躯体运动受大脑皮层、小脑、脑干以及脊髓等的共同调控
B.躯体运动调节过程中存在分级调节,大脑皮层神经元与脊髓之间的突触只能释放兴奋性神经递质
C.大脑皮层发出的指令必须经过小脑和脑干才能传给低级中枢
D.肌肉活动的各种信息会不断传入身体平衡中枢--脑干,有利于保持运动的平衡性
【答案】A
【解析】躯体运动受大脑皮层、小脑、脑干以及脊髓等的共同调控,这样,相应器官、系统的生理活动,就能进行得更加有条不紊和精确,A正确;躯体运动调节是一种分级调节,位于脊髓的低级中枢受脑中相应高级中枢(大脑皮层)的调控,大脑皮层神经元与脊髓之间的突触释放的是兴奋性神经递质或者抑制性神经递质,B错误;分析题图可知,大脑皮层发出的指令可以直接到达脊髓等低级中枢,C错误;小脑与机体平衡有关,肌肉活动的各种复杂信息连续不断地传入小脑有利于保持运动的平衡性,D错误。
11.(2023秋·四川南充·高二四川省南充高级中学校考期末)脑脊液是存在于脑室及蛛网膜下腔的一种无色透明液体,是脑细胞生存的直接环境。脑脊液是由血浆在脑室脉络丛处滤过产生,并可经蛛网膜处重新流入静脉,回答下列问题:
(1)脑脊液 (填“属于”或“不属于”)细胞外液,它与血浆之间的物质运输是 (填“双向”或“单向”)的。
(2)脑脊液的作用不仅是脑细胞生存的直接环境,而且是 的媒介。
(3)机体脑部受到严重外伤时可能会引发脑水肿,其发病机制主要为脑外伤时毛细血管通透性增高,蛋白质从血浆进入脑脊液,引起脑脊液渗透压 ,进而引起脑组织水肿。
(4)地塞米松是一种人工合成的糖皮质激素类药物,临床上常被用来治疗脑水肿,其副作用是停药后会出现反弹。科研人员研究发现促肾上腺皮质激素(ACTH)也能用于治疗脑水肿。为了研究ACTH的治疗效果,有关医疗专家做了临床实验,实验结果如下表所示。请回答下列问题:
对照实验类型有空白对照、相互对照、自身对照等,该实验方案体现了 对照。
【答案】(1) 属于 双向
(2)脑细胞与外界环境进行物质交换
(3)相对升高/升高
(4)相互对照、自身对照
【解析】(1)由题意可知:脑脊液存在于脑室及蛛网膜下腔的一种无色透明液体,是由血浆在脑室脉络丛处滤过产生,并可经蛛网膜处重新流入静脉,因此脑脊液属于细胞外液,相当于组织液,它与血浆之间的物质运输是双向的,即血浆渗出毛细血管成为组织液,组织液渗入毛细血管成为血浆。
(2)脑脊液的作用不仅是脑细胞生存的直接环境,而且是脑细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
(3)机体脑部受到严重外伤时可能会引发脑水肿,其发病机制是脑外伤时引起毛细血管通透性增高,蛋白质从血浆进入脑脊液,引起脑脊液渗透压相对升高,脑脊液增加,进而引起脑组织水肿。
(4)由题意可知:本实验的目的是探究ACTH的治疗效果,自变量是药物的种类,因变量是组织水肿的相关指标。对照实验类型有空白对照、相互对照、自身对照等,根据实验结果可知,该实验方案体现了两种药物之间的相互对照,同时还有实验组治疗前后的自身对照。
12.(2023秋·湖南岳阳·高二湖南省岳阳县第一中学校联考期末)耳蜗(含听毛细胞)是接受声音刺激的重要结构,分为前庭阶、鼓阶、蜗管三个小室。其中前庭阶和鼓阶充满外淋巴液,蜗管充满内淋巴液。听毛细胞顶部的纤毛位于蜗管的内淋巴液中,其余部分位于外淋巴液中。下图1表示K+从血浆向内淋巴液富集的机制,图2表示当声音传到耳蜗时,听毛细胞的纤毛发生偏转,纤毛顶端的相关离子通道开启,相应的离子内流,听毛细胞兴奋,并传递给神经元的过程图。请回答下列问题
(1)外淋巴液和组织液成分相近,与外淋巴液相比,血浆中含有较多的 。
(2)根据图l分析,K+向内淋巴液富集过程中,K+进入纤维细胞和出边缘细胞的运输方式分别为 、 ,据图2分析,听毛细胞纤毛接受刺激产生动作电位时,膜对 的通透性增大。
(3)当耳蜗受到声波刺激时,听毛细胞顶部产生的兴奋传到底部后,引起钙离子通道打开,导致神经递质释放,进而引起传入神经元的膜外发生 的电位变化,最终传至大脑皮层产生听觉。
(4)抗利尿激素分泌过多综合征(SIADH)患者的血浆渗透压较正常人 ,常用呋塞米(Na+-K+-2Cr-同向运输载体抑制剂)来治疗。但注射呋塞米过快会引起暂时性耳聋,结合图1分析,原因是 ,从而导致听毛细胞不能兴奋。
【答案】(1)蛋白质
(2)主动运输 协助扩散 K+
(3)正电位→负电位
(4)低 呋塞米抑制Na+—K+—2Cl—同向运输载体的活性,不能维持耳蜗内淋巴液的高K+环境
【解析】(1)血浆中含有较多的血浆蛋白,但是淋巴液没有,所以与外淋巴液相比,血浆中含有较多的蛋白质。
(2)据图1可知,血浆中的K+通过Na+—K+—2Cl-同向运输载体运输进纤维细胞内,属于主动运输,而K+再通过细胞间的孔道扩散到中间细胞,中间细胞再通过协助扩散将K+运到血管纹间液,实现K+从血浆向血管纹间液的富集。图2中,听毛细胞纤毛接受刺激产生动作电位时,膜对K+的通透性增大,K+通过协助扩散的方式进入听毛细胞。
(3)耳蜗受到声波刺激时,听毛细胞顶部产生的兴奋传到底部后,引起钙离子通道打开,导致神经递质释放,产生的兴奋引起传入神经元的膜外发生正电位→负电位的电位变化,最终传至大脑皮层产生听觉。
(4)抗利尿激素能促进肾小管和集合管对管腔内水的重吸收,则抗利尿激素分泌过多综合征(SIADH)患者的血浆渗透压较正常人低。由于呋塞米抑制Na+—K+—2Cl-同向运输载体的活性,不能维持耳蜗内淋巴液的高K+环境,导致听毛细胞不能兴奋,因此注射呋塞米过快会引起暂时性耳聋。
过 关 检 测
一、选择题
1.(2023·河南南阳·高三南阳中学校考阶段练习)如图为小肠绒毛上皮细胞及小肠绒毛内部结构示意图,下列说法正确的是( )
A.葡萄糖进入1的方式是协助扩散
B.3内液体渗透压过高可引起组织水肿
C.由2携带的氧到心肌细胞内被利用,至少需要经过6层生物膜
D.5内液体含有的蛋白质与3内一样多
【答案】C
【解析】小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖的方式是主动运输,即葡萄糖进入1的方式是主动运输,A错误;3内液体(血浆)渗透压过低,造成血浆中的水进入组织液,可引起组织水肿,3内液体渗透压过高则不会引起组织水肿,B错误;由2(红细胞)携带的氧到心肌细胞内被利用,至少需要经过红细胞膜、毛细血管壁(2层膜)、组织细胞膜,线粒体膜(2层膜),共6层生物膜,C正确;5内液体是淋巴液,3内液体是血浆,与淋巴液相比,血浆中含有较多的蛋白质,D错误。
2.(2023秋·贵州·高三统考开学考试)长时间未进行体育锻炼的学生,突然参加一次长跑锻炼,会全身酸痛,脚掌磨出水疱,一段时间后这些症状就会消失。以下说法错误的是( )
A.水疱的形成和消失说明内环境的物质是不断更新的
B.水疱主要是血浆中的水等物质大量渗出到组织液形成的
C.水疱自行消失是因为液体可渗入毛细血管和毛细淋巴管
D.酸痛感逐渐消失是因为大量的乳酸通过尿液排出了体外
【答案】D
【解析】水疱中的液体主要是组织液,一段时间后水泡可自行消失,这是由于组织液与血浆及淋巴之间存在物质交换,这说明内环境中物质是不断更新的,A正确;内环境各成分之间可以相互转化,水疱中的液体主要是组织液,主要是由血浆中的水大量渗出到组织液而形成,B正确;水疱的成分是组织液,大多数组织液还是直接进入血浆的,组织液的一部分还可以透过毛细淋巴管壁形成淋巴,淋巴经过淋巴循环通过左右锁骨下静脉进入血浆,C正确;
一次长跑锻炼,无氧呼吸产生的乳酸增多,会使全身酸痛,酸痛感逐渐消失是因为乳酸可与血浆中的缓冲物质反应,形成乳酸钠,随尿液排出体外,D错误。
3.(2023春·湖南怀化·高三湖南师大附中校联考开学考试)肾交感神经的过度激活可打破心血管的自主神经系统的平衡,从而引起心房颤动(心房不规律的收缩、颤动)的发生。下列有关叙述中,正确的是( )
A.交感神经和副交感神经都包括传入神经和传出神经
B.自主神经系统调控内脏、血管等的活动不受意识支配
C.交感神经兴奋使心跳减慢,副交感神经兴奋使心跳加快
D.降低副交感神经活性,可在一定程度上减少心房颤动的发生
【答案】B
【解析】交感神经和副交感神经都是传出神经,A错误;自主神经系统调控内脏、血管等的活动不受意识支配,B正确;交感神经兴奋使心跳加快,副交感神经兴奋使心跳减慢,C错误;降低交感神经活性,可在一定程度上减少心房颤动的发生,D错误。
4.(2023春·重庆·高三重庆巴蜀中学校考阶段练习)逆向思维是创新思维的一种基本方法,具有明显的工具意义。以下是对神经系统的假设,若这些假设成立,则对其推理合理的是( )
A.若胃肠只受副交感神经支配,则蠕动会逐渐减弱
B.若心脏只受交感神经支配,则心跳会逐渐减弱
C.若自主神经系统完全自主,不再受意识的控制,则我们只能进行深呼吸
D.若自主神经系统的调控必须受意识的支配才能进行,则我们可能会“忘了”心跳
【答案】D
【解析】交感神经促进心跳加快,副交感神经促进胃肠蠕动,AB错误;若自主神经系统完全自主,不再受意识的控制,则我们不能进行深呼吸,C错误;若自主神经系统的调控必须受意识的支配才能进行,可能在睡眠的时候,没有意识去支配自主神经系统,则我们会“忘了”心跳,D正确。
5.(2023·湖南衡阳·校联考模拟预测)人体每天都要从饮食中获得水分和各种无机盐,同时又要排出一定的水和无机盐。排尿反射是一种人体排水和无机盐的重要途径。排尿反射过程如图所示,下列相关叙述错误的是( )
A.排尿反射的效应器是逼尿肌和尿道括约肌
B.排尿反射的低级中枢和高级中枢分别是③和⑦
C.图中⑤的功能是将感受器产生的兴奋传给③
D.图中⑥的作用是增强肾小管和集合管对水的通透性
【答案】A
【解析】排尿反射的效应器是④的神经末梢及支配的逼尿肌和尿道括约肌,A错误;
排尿反射的低级中枢和高级中枢分别是③(脊髓)和⑦(大脑皮层),B正确;图中⑤含有神经节,是传入神经,其作用是将感受器产生的兴奋传给③(脊髓),C正确;图中⑥(抗利尿激素)的作用是增强肾小管和集合管对水的通透性,D正确。
6.(2023春·重庆·高三重庆市育才中学校考期中)神经纤维分有髓神经纤维和无髓神经纤维。如图所示,有髓神经纤维外侧有髓鞘包绕,髓鞘分布不连续,两节段狭窄部位为朗飞式结(c处)。朗飞式结处的Na+通道密度极高,可形成动作电位,有髓鞘段(d处)的髓鞘由胶质细胞反复包绕形成,且长短不一,该区域的轴突膜中几乎没有钠离子通道,不能进行动作电位的传导。下列关于兴奋在有髓神经纤维上的传导的说法,正确的是( )
A.神经系统结构和功能的基本单位是神经元和神经胶质细胞
B.兴奋可在有髓纤维上相邻朗飞式结间跳跃式传导
C.体内此处兴奋将以局部电流的形式向两侧传导
D.同等条件下,有髓纤维兴奋的传导比无髓纤维更慢
【答案】B
【解析】神经系统结构和功能的基本单位是神经元,A错误;髓鞘段(d处)的髓鞘由胶质细胞反复包绕形成,该区域的轴突膜中几乎无钠通道,所以无法产生动作电位,但兴奋能在无髓神经纤维上正确传导,因而推测兴奋在无髓鞘裸露处跳跃式传导,即兴奋可在相邻朗飞式结间跳跃式传导,B正确;在生物体内或反射活动中,兴奋的传导是单向的,C错误;
兴奋在有髓神经纤维上可进行跳跃式传导,这会加快兴奋在神经纤维上的传导速度,无髓神经纤维上不会发生跳跃式传导,因此同等条件下,有髓纤维兴奋的传导比无髓纤维更快,D错误。
7.(2023秋·湖南岳阳·高三湖南省岳阳县第一中学校考开学考试)脊髓位于椎管内,根据脊椎节段由上至下可分为颈段、胸段、腰段、骶段和尾段。下图是脊髓结构模式图,高位截瘫是指第二胸椎以上的脊髓损伤所引起的截瘫,此时四肢丧失运动功能;下半身截瘫是指第三胸椎以下的脊髓损伤所引起的截瘫,此时下半身运动功能丧失。下列叙述错误的是( )
A.大脑皮层可以控制脊髓的低级中枢,脊髓管理的只是低级反射活动
B.刺激高位截瘫患者的四肢,患者仍能正常形成感觉
C.截瘫患者的大脑皮层对脊髓的调控功能受到损伤,导致患者大小便失禁
D.直接刺激离体的脊髓腹根引起神经元3兴奋后,不能在脊髓背根检测到电信号
【答案】B
【解析】大脑皮层是最高级的神经中枢,可以控制脊髓的低级中枢,例如控制四肢运动,脊髓管理的只是低级反射活动,A正确;高位截瘫患者的脊髓与大脑之间的通路失去联系,兴奋无法从脊髓传导至大脑皮层形成感觉,在其损伤平面以下的肢体运动和感觉功能完全丧失,无法感觉到损伤平面以下出现的疼痛,B错误;排尿中枢在脊髓,可以被大脑皮层控制,截瘫患者的信息无法通过上行神经束传到大脑皮层,故大脑皮层不能控制大小便,就会出现大小便失禁,C正确;兴奋在神经元之间只能单向传递,在图中兴奋的传递方向应当是从1到2再到3,D正确。
8.(2023·海南海口·海南华侨中学校考二模)多巴胺是一种神经递质,在脑内能传递兴奋并产生愉悦感,正常情况下多巴胺发挥作用后会被突触前膜回收。可卡因作为一种兴奋剂,会使突触前膜失去回收多巴胺的功能,并导致突触后膜上的多巴胺受体减少。可卡因还能干扰交感神经,导致心脏功能异常。下列叙述错误的是( )
A.长期吸食可卡因会导致突触后膜对多巴胺的敏感性降低
B.多巴胺与突触后膜上的受体结合后,会导致内流
C.吸食可卡因后表现出健谈现象与大脑皮层言语中枢S区兴奋性过高有关
D.正常情况下,多巴胺被回收既能调节细胞外多巴胺的浓度,又能使多巴胺得到重复利用
【答案】B
【解析】可卡因会导致突触后膜上的多巴胺受体减少,长期吸食可卡因会导致突触后膜对多巴胺的敏感性降低,A正确;多巴胺在脑内能传递兴奋,因此与突触后膜上的受体结合后,会导致Na+内流,B错误;S区为运动性语言中枢,健谈现象与大脑皮层言语中枢S区兴奋性过高有关,C正确;正常情况下,多巴胺被回收既能调节细胞外多巴胺的浓度,又能使多巴胺得到重复利用,使神经细胞有正常的产生兴奋和传递兴奋的功能,D正确。
9.(2023·河北沧州·校考模拟预测)Piez2是脊椎动物中一种能够感应机械压力刺激的阳离子通道,机械压力刺激通过激活神经细胞膜上的阳离子通道蛋白Piez2而实现信号的转换,下列相关叙述错误的是( )
A.该细胞可以实现压力信号转换为电信号
B.Piez2运输相应阳离子时需要消耗能量
C.对机械压力的感觉在大脑皮层形成
D.运输Piez2的囊泡通过与细胞膜融合将Piez2转运到细胞膜上
【答案】B
【解析】阳离子通道蛋白Piez2激活后,阳离子内流,膜电位发生变化,因此该细胞可以实现压力信号转换为电信号,A正确;由“Pier2是一种可以感受压力的阳离子通道”可知,阳离子通过通道蛋白Piez2从高浓度向低浓度运输,不消耗能量,B错误;大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢,对机械压力的感觉在大脑皮层形成,C正确;运输Piez2的囊泡通过与细胞膜融合将Piez2转运到细胞膜上,体现了膜的流动性,D正确。
10.(2023·湖北武汉·华中师大一附中校考模拟预测)人类用冰的历史十分久远,《周礼》中就有关“冰鉴”的记载。所谓“冰鉴”就是暑天用来盛冰,并储藏食物于其中的容器。冰鉴盖板上开双钱孔,既是抠手,又是冷气散发口。下列叙述正确的是( )
A.利用冰鉴储藏新鲜水果可以降低其呼吸酶的活性,使有机物不再消耗
B.冰鉴盖上的双钱孔不宜过大,以防止储存的食物快速腐烂
C.将新鲜蔬菜置于冰鉴中,细胞内自由水比结合水的比例会上升
D.冰鉴散发的冷气使人体冷觉感受器兴奋,皮肤产生凉爽感觉
【答案】B
【解析】冰鉴中的细胞呼吸酶活性降低,细胞分解有机物的速度减慢,而不是有机物不再消耗,A错误;冰鉴盖上的双钱孔不宜过大,以降低氧气浓度,降低细胞呼吸速率,防止储存的食物快速腐烂,B正确;将新鲜蔬菜置于冰鉴中,自由水会转化为结合水,细胞内自由水比结合水的比例会下降,C错误;产生凉爽感觉的部位在大脑皮层,D错误。
11.(2023·江苏苏州·校联考三模)针灸是我国传承千年的治疗疾病的手段,以外源性刺激作用于身体特定的部位(穴位)引发系列生理学调节效应。我国科研工作者发表在《自然》杂志首次通过小鼠模型,阐明了针灸治疗疾病的神经生物学机制:I.低强度电针刺激小鼠后肢的“足三里(ST36)”穴位,可激活迷走神经—肾上腺抗炎通路,发挥抗炎作用;II.脂多糖(LPS)是一种细菌毒素,当其进入动物血液后,会刺激肠巨噬细胞释放TNF-α(肿瘤坏死因子)、IL-6(白细胞介素6)等炎症因子,引起炎症反应。具体过程如图所示,请回答下列问题:
(1)去甲肾上腺素和肾上腺素均能与靶细胞 (选填“细胞膜上”、“细胞质中”)受体结合,进而 (选填“促进”、“抑制”)炎症反应。
(2)研究发现,在电针刺激“足三里”位置时,会激活一组位于四肢节段的Prkr2感觉神经元,其延伸出去的突起部分可以将兴奋以 (信号)的形式传向大脑的特定区域,在针灸治疗过程中,兴奋在神经纤维上的传导是 (选填“单向”、“双向”)的。
(3)迷走神经是从脑干发出的参与调节内脏活动的神经,其属于 (选填序号:①中枢、②外周)神经系统。低强度电针刺激激活迷走神经-肾上腺抗炎通路起到抗炎作用,是通过Prkr2感觉神经元进行传导的,据图1写出该调节过程涉及的反射弧: (使用箭头和图中文字表示)。
(4)研究人员利用同等强度的电针刺激位于小鼠腹部的天枢穴,并没有引起相同的抗炎反应,原因是 ,这也为针灸抗炎需要刺激特定穴位才有效提供了解释。
(5)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: ; ; 。
【答案】(1) 细胞膜上 抑制
(2) 电信号和化学信号 单向
(3) ② 足三里→Prkr2感觉神经元→延髓→迷走神经→肾上腺
(4)腹部不存在迷走神经——肾上腺抗炎通路的Prkr2感觉神经元
(5) 抑制TNF-α合成 抑制TNF-α释放 增加N受体数量
【解析】(1)题图显示去甲肾上腺素和肾上腺素受体在肠巨噬细胞细胞膜上,与受体结合后会抑制TNF-α,从而抑制炎症反应。
(2)电针刺激“足三里”位置时,会激活一组位于四肢节段的Prkr2感觉神经元,其延伸出去的突起部分可以将兴奋传向大脑的特定区域,此过程中兴奋在神经纤维上以电信号形式传导,在神经元之间以化学信号传导,故此空填电信号和化学信号,针灸治疗过程中,电针刺激“足三里”位置时,刺激由感受器转化为电信号由树突端传递到轴突端,所以在神经纤维上的传导是单向的。
(3)中枢神经系统包括脑和脊髓,由脑发出的脑神经和由脊髓发出的脊神经是神经系统的周围部分,叫外周神经系统,迷走神经属于外周神经系统;低强度电针刺激激活迷走神经-肾上腺抗炎通路起到抗炎作用,是通过Prkr2感觉神经元进行传导的。完整的反射弧应该包括:感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。题图显示反射弧为:足三里→Prkr2感觉神经元→延髓→迷走神经→肾上腺。
(4)电针刺激位于小鼠腹部的天枢穴,并没有引起相同的抗炎反应,说明腹部天枢穴不存在迷走神经—肾上腺抗炎通路的Prkr2感觉神经元。
(5)丙组的A处理仅在肠巨噬细胞内起作用,结合题图分析,A处理的3种可能的作用机制是抑制TNF-α合成,抑制TNF-α释放或增加N受体数量。
正常
小鼠
甲
乙
丙
丁
α位突变为缬氨酸,该位点不发生自身磷酸化
α位突变为天冬氨酸,阻断Ca2+/钙调蛋白复合体与L蛋白结合
β位突变为丙氨酸,该位点不发生自身磷酸化
L蛋白编码基因确缺失
L蛋白活性
+
++++
++++
+
-
高频刺激
有LTP
有LTP
?
无LTP
无LTP
样品
乳酸浓度(μg/ml)
乙酰胆碱浓度(μg/ml)
乙酰胆碱酯酶浓度(μg/ml)
左腿样品
0.506
0.784
0.430
右腿样品
0.421
0.364
0.430
编号
使用药物
治疗时间
治疗前水肿指数
治疗后水肿指数
停药两周后水肿指数
A组
ACTH(79例)
3个月
4.1~9.6
1.1~2.9
1.1~2.9
B组
地塞米松(79例)
3个月
5.1~7.1
3.3~4.9
5.1~9.8
分组
处理
TNF-α浓度
甲
腹腔注射生理盐水
+
乙
腹腔注射LPS
++++
丙
腹腔注射LPS+A处理
++
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