还剩52页未读，
继续阅读
所属成套资源：全套2024届高考生物考前冲刺素能提升课件
成套系列资料，整套一键下载
2024届高考生物考前冲刺素能提升4调节微专题2内环境稳态与免疫调节课件
展开
这是一份2024届高考生物考前冲刺素能提升4调节微专题2内环境稳态与免疫调节课件，共60页。PPT课件主要包含了知识联网，重点突破，血糖调节的过程，体温调节过程，M与药物A一样，也具有解热作用，M与药物A，细胞外液渗透压升高，神经体液调节，一定的流动性等内容，欢迎下载使用。
注重学科基础·倡导回归教材
①组织液、血浆、淋巴液 ②神经—体液—免疫 ③下丘脑 ④甲状腺激素、肾上腺素 ⑤抗利尿激素 ⑥免疫活性物质 ⑦免疫监视 ⑧细胞免疫 ⑨免疫缺陷病
1.(选择性必修1 P5正文)组织液、淋巴液的成分和各成分的含量与血浆的相近,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,而组织液和淋巴液中蛋白质含量很少。2.(选择性必修1 P6概念检测)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形成的,水疱可自行消失是因为其中的液体可以渗入毛细血管和毛细淋巴管。
4.(选择性必修1 P10正文)人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。5.(选择性必修1 P10思考·讨论)援藏的技术人员到青藏高原后常会出现头痛、乏力、心跳加快甚至血压升高等症状,这是因为高原空气稀薄,大气压和氧分压低,易造成体内缺氧。这说明外界环境的变化会影响内环境的稳态。
6.(选择性必修1 P62小字)K+在维持细胞内液的渗透压上起决定性作用。7.(选择性必修1 P73相关信息)通常情况下,一个B细胞只针对一种特异的病原体,活化、增殖后只产生一种特异性的抗体。8.(选择性必修1 P74思考·讨论)体液免疫和细胞免疫针对某种病原体的特异性是体液免疫通过抗体特异性识别相应的病原体;细胞免疫通过细胞毒性T细胞特异性识别、接触被病原体感染的靶细胞。
9.(选择性必修1 P74思考·讨论)辅助性T细胞在免疫调节中起着关键的调控作用:体液免疫中,受抗原刺激后的辅助性T细胞与B细胞结合并参与激活B细胞,辅助性T细胞产生的细胞因子能促进B细胞的增殖、分化过程。细胞免疫中,辅助性T细胞产生的细胞因子能加速细胞毒性T细胞分裂与分化。
10.(选择性必修1 P76生物科技进展)活化的T细胞表面的PD-1与正常细胞表面的PD-L1一旦结合,T细胞即可“认清”对方,不触发免疫反应。肿瘤细胞可通过过量表达PD-L1来逃避免疫系统的“追杀”。基于此,科学家使用PD-1或PD-L1抗体来阻断这一信号通路,从而使T细胞能有效对付癌细胞。11.(选择性必修1 P83旁栏思考)疫苗不必包含一个完整的病原体。一般情况下,引起免疫反应的并不是整个病原体,而是病原体所含有的抗原。因此,可以利用病原体的某些成分(如蛋白质、多糖荚膜类)及其产物制备疫苗。
深化学科思维·体现知识运用
1.“四看法”排除不属于内环境的成分
重点1 人体内环境及稳态的维持
2.图解内环境的理化性质
3.利用图示理解内环境及其稳态
[特别提醒]注意区分细胞液、细胞内液与细胞外液(1)细胞液特指植物细胞大液泡中存在的物质。(2)细胞内液是动物体细胞内的液体,而细胞外液是指多细胞动物体细胞直接生活的环境,它包括血浆、组织液、淋巴液等,也称之为内环境。(3)内环境维持稳态时,生命活动不一定正常,如植物人。(4)内环境不是机体新陈代谢的主要场所,新陈代谢的主要场所是细胞质。
考向1 结合内环境稳态考查生命观念1.脑脊液充满在各脑室内,能不断产生又不断被吸收回流至静脉,它向脑细胞供应一定的营养,并运走脑组织的代谢产物,调节着中枢神经系统的酸碱平衡。下列叙述错误的是( )A.脑脊液属于细胞外液B.脑脊液是脑细胞与血浆进行物质交换的媒介C.大脑深度思考时呼吸作用释放的CO2能使脑脊液pH明显降低D.脑脊液中可能含有葡萄糖、氨基酸和激素等物质
解析:脑脊液是脑细胞直接生活的环境,属于细胞外液;脑细胞生活在脑脊液中,与脑脊液进行物质交换,同时脑脊液也与血浆进行物质交换,因而脑脊液是脑细胞与血浆进行物质交换的媒介;由于脑脊液中存在缓冲物质,大脑深度思考时呼吸作用释放的CO2对脑脊液的pH不会产生显著影响;血浆中含有葡萄糖、氨基酸和激素等物质,脑脊液可与血浆进行物质交换,因而脑脊液也可能含有葡萄糖、氨基酸和激素等物质。
2.(2021·河北卷改编)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。下列叙述错误的是( )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-;细胞外液渗透压下降回归到正常水平,与主动饮水增加水的摄入、抗利尿激素分泌增加促进肾小管和集合管重吸收水有关;细胞内液中的许多成分与细胞外液可以进行交换,故细胞内液可以参与细胞外液渗透压的调节;细胞外液渗透压回归但机体仍处于正钠平衡状态,即Na+量偏多的状态,细胞外液和体液中需保留更多水来维持渗透压,故细胞外液总量和体液总量均增多。
(1)小肠吸收钙减少可导致细胞外液渗透压明显下降。(2023·湖北卷)( )(2)肌细胞生成的乳酸进入肝细胞只需通过组织液。(2022·重庆卷)( )(3)某同学登山后出现腿部肌肉酸痛,一段时间后缓解,酸痛是因为乳酸积累导致血浆pH显著下降所致。(2023·江西宜春模拟)( )(4)组织液渗回血浆和渗入淋巴液的量相差较大。(2023·江苏泰州模拟)( )
(5)运动时,丙酮酸转化成乳酸的过程发生在组织液中。 ( )(6)内环境成分含有CO 、尿素、神经递质等。(2023·湖北武汉联考)( )(7)(2023·河南豫南名校联考)血钠不足引起脑细胞水肿的原因是 。
细胞外液渗透压降低,水分扩散进入脑细胞内
考向2 以内环境稳态调节为基础考查科学思维与社会责任3.(2023·山东菏泽模拟)内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件,稳态让每一个细胞分享,又靠所有细胞共建。下列关于稳态的叙述正确的是( )A.清除内环境中的病原微生物,维持内环境的稳态需要免疫系统的自稳功能B.内环境的稳态就是指内环境中的渗透压、酸碱度和温度保持相对稳定状态C.稳态是在神经系统的调节下,通过器官、系统的协调共同维持内环境的相对稳定状态D.中暑是由于神经和体液调节的紊乱导致了高热、恶心、呕吐、心悸和头疼等现象
解析:清除内环境中的病原微生物,维持内环境的稳态利用了免疫系统的防御功能,而不是自稳功能;内环境的稳态不只包含温度、酸碱度、渗透压的平衡,还包括各种物质成分的相对稳定;稳态需要通过神经—体液—免疫调节网络来维持;中暑是由于神经和体液调节的紊乱导致人体内环境稳态的失衡,可表现出一系列症状,如高热、恶心、呕吐等。
4.甘露醇进入人体后不能被机体分解利用,其从肾小球滤过后,不易被肾小管重吸收,从而可带走大量水分而起到消除水肿的作用,在医药上可作为良好的利尿剂使用。医护人员常用20%的甘露醇来治疗组织水肿等病症。下列有关叙述错误的是( )A.甘露醇进入人体后不能被细胞氧化分解,说明细胞内缺少相应的酶B.甘露醇不易被肾小管重吸收,说明甘露醇不能进行跨膜运输C.输入250 mL 20%的甘露醇后,会引起患者的细胞外液渗透压升高D.输入250 mL 20%的甘露醇后,会使患者的抗利尿激素分泌增加
解析:细胞内无催化甘露醇分解的酶,因此甘露醇不能被细胞分解;甘露醇能从肾小球中滤过,说明甘露醇能进行跨膜运输;由于甘露醇不能被机体分解利用,同时可带走大量水分,因此输入250 mL 20%的甘露醇可使细胞外液渗透压升高,进而使患者的抗利尿激素分泌增加。
重点2 与内环境稳态相关的血糖、体温与水盐调节
3.水盐调节过程(以水调节为例)
[特别提醒]体温调节和水盐调节中的四大误区(1)误以为寒冷环境中产热大于散热,或炎热环境中散热大于产热。其实,无论是在寒冷环境还是在炎热环境中,在体温稳定阶段,机体产热与散热都保持平衡,如果两者没有保持平衡,体温就会升高或降低。(2)误以为温度感受器和体温调节中枢都在下丘脑。体温调节中枢在下丘脑中,但温度感受器在皮肤、黏膜和内脏中。
(3)误以为抗利尿激素的来源是垂体。抗利尿激素是由下丘脑合成、分泌,由垂体释放的。(4)误以为渴觉在下丘脑的水盐调节中枢中产生。渴觉和其他感觉一样,都在大脑皮层中产生。
考向1 以血糖调节为基础考查综合运用能力1.(2023·浙江1月选考)胰高血糖素可激活肝细胞中的磷酸化酶,促进肝糖原分解成葡萄糖,提高血糖水平,机理如图所示。
下列叙述正确的是( )A.胰高血糖素经主动运输进入肝细胞才能发挥作用B.饥饿时,肝细胞中有更多磷酸化酶b被活化C.磷酸化酶a能为肝糖原水解提供活化能D.胰岛素可直接提高磷酸化酶a的活性
解析:胰高血糖素只需要和细胞膜上的受体结合即可发挥作用,不进入细胞;饥饿时胰高血糖素浓度增加,会使更多的磷酸化酶b从无活性变为有活性;酶不能提供活化能,只能降低反应所需的活化能;胰岛素抑制糖原分解,因此胰岛素不利于磷酸化酶a活性提高。
2.(2021·河北卷)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
解析:血糖浓度升高时,机体通过①②③三条途径使胰岛B细胞分泌的胰岛素增多,从而使血糖浓度降低,故①和②均增强了胰岛B细胞的分泌活动;途径②中迷走神经支配胰岛B细胞,途径③中迷走神经作用于相应内分泌细胞促进相关胃肠激素释放,均体现了神经细胞与内分泌细胞间的信息交流;途径①中血糖浓度过高时,直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素,这种调节方式属于体液调节,途径③中血糖浓度过高时,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,该过程属于神经—体液调节;在血糖调节的过程中,胰岛素的作用效果会反过来影响胰岛素的分泌,这属于负反馈调节。
考向2 以体温调节为载体考查综合运用能力3.(2023·浙江宁波模拟)如图表示将一只处于安静状态的实验小鼠,由T1环境放入T2环境的过程中,产热量和散热量的变化。下列叙述错误的是( )A.下丘脑损毁的小鼠,从T1转移至T2环境,体温下降B.在T2环境下,机体促甲状腺激素分泌增加C.进入T2环境,副交感神经兴奋增强,皮肤血管收缩D.a～c的体温调节过程受神经与体液的共同调节
解析:机体由温度为T1的环境进入到温度为T2的环境,产热量和散热量都增加,说明是由高温环境到低温环境,由于进入温度为T2的环境后,短时间内曲线B上升比曲线A迅速,推测曲线A表示产热量,曲线B表示散热量。下丘脑是体温调节中枢,下丘脑损毁的小鼠体温不能维持稳定,从T1环境转移至T2环境,环境温度降低,体温也随之下降;在T2低温环境下,寒冷刺激下丘脑体温调节中枢,通过下丘脑—垂体—甲状腺轴来增加甲状腺激素分泌,进而提高机体细胞代谢的速率,产生更多的热量,因此机体促甲状腺激素分泌量会增加;在T2环境下,寒冷刺激交感神经兴奋增强,皮肤血管收缩,血流量减小,散热量减少;a～c的体温调节过程受神经与体液的共同调节。
4.(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
解析:(1)处于炎热的环境中时,皮肤中的热觉感受器受到刺激,将兴奋传递至下丘脑的体温调节中枢,通过中枢的调节,皮肤中的毛细血管舒张,皮肤血流量增多,同时汗液的分泌增多,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,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 。
解析:(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)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
解析:(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;丁组家兔出现发热症状,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 . 。
解析: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 . . 。
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: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。
考向3 以水盐平衡为载体考查综合运用能力5.人在恐惧、焦虑、紧张等情况下机体会发生体温上升、心跳加快、血压升高、排尿量增加等一系列的生理变化,这些变化受肾上腺素和钠尿肽等的调节。钠尿肽是心房壁细胞在受到牵拉(如血量过多)时合成并释放的肽类激素,能减少肾脏对水分的重吸收。下列说法正确的是( )A.钠尿肽作用的靶细胞是肾小管和集合管细胞B.肾上腺素分泌增多引起心脏血输出量增多,会导致钠尿肽释放量减少C.钠尿肽与性激素的合成过程及释放方式相似D.在尿量的调节中,钠尿肽与抗利尿激素具有协同作用
解析:钠尿肽是心房壁细胞在一定刺激下合成并分泌的肽类激素,根据其作用可知该激素作用的部位是肾小管和集合管;结合题意可知,肾上腺素的作用效果是引起机体体温上升、心跳加快、血压升高,据此可推测肾上腺素分泌增多会引起心脏血输出量增多,进而导致钠尿肽释放量增多;钠尿肽的化学本质是肽类化合物,因此其合成过程需要经过转录、翻译,释放方式为胞吐,而性激素属于小分子的脂类,其合成是通过酶促反应,释放方式为自由扩散;在尿量的调节中,钠尿肽的作用效果是使尿量增多,而抗利尿激素的作用效果是促进肾小管和集合管对水分的重吸收作用,进而使尿量减少,二者在尿量调节过程中具有拮抗作用。
6.(2023·山东滨州模拟)AQP2是存在于肾脏集合管细胞上的水通道蛋白,集合管在基础状态下对水的通透性较低,集合管管腔的细胞膜上存在数量较多的AQP2时,对水的通透性增强。在抗利尿激素的作用下,集合管细胞发生短期调节和长期调节两种调节反应,ADH表示抗利尿激素。请据图分析回答下列问题。
(1)图中刺激表示的是 ,ADH由[B] 释放后通过体液运输与细胞膜上的受体结合后发挥作用,导致尿量 ,机体对尿量的这种调节方式属于 。
解析:(1)题图中刺激表示的是细胞外液渗透压升高,下丘脑渗透压感受器受到刺激,由[B] 垂体释放ADH后通过体液运输与细胞膜上的受体结合后发挥作用,导致尿量减少,这种调节方式属于神经—体液调节。
(2)据图可知,在ADH的作用下集合管细胞进行短期调节时,会促进 ,此过程体现了细胞膜具有 。
储存水通道蛋白的囊泡向细胞膜移动、融合
解析:(2)据题图可知,在ADH的作用下,集合管细胞进行短期调节时会促进储存水通道蛋白的囊泡向细胞膜移动、融合,此过程体现了细胞膜具有一定的流动性。
(3)集合管细胞的长期调节较慢,当机体内的ADH水平持续增高时,体内控制AQP2合成的基因通过 过程合成的AQP2增多,从而使水的运输增加。
解析:(3)据题图可知,当机体内的ADH水平持续增高时,集合管细胞的长期调节使体内控制AQP2合成的基因通过转录和翻译过程合成的AQP2增多,从而使水的运输增加。
(1)原尿经过肾小管各段中,一部分有用的物质和部分水分又被重新吸收入血液循环,正常情况下可以重吸收Na+、K+等离子。(2023·广东揭阳模拟)( )(2)人体内水的来源是饮水和食物中所含有的水。(2023·陕西西安模拟)( )(3)机体通过对水和无机盐的调节,以维持细胞外液Na+浓度。(2023·湖南永州检测)( )
(4)武汉马拉松比赛赛程中运动员出现不同程度的出汗、脱水和呼吸加深、加快。此时运动员生理状况为血浆渗透压升高,抗利尿激素分泌增加,尿量生成减少。(2023·湖北卷)( )(5)(2023·四川成都模拟)机体血糖调节、水盐平衡调节等生理过程中均存在反馈调节机制,其意义是 。
机体精细调控,从而维持机体稳态
1.免疫系统的三大基本功能
2.体液免疫和细胞免疫(1)体液免疫与细胞免疫的关系。
(2)“三看法”区分体液免疫与细胞免疫。
[特别提醒] (1)B细胞、树突状细胞和巨噬细胞都能摄取和加工处理抗原,并且可以将抗原信息暴露在细胞表面,以便呈递给其他免疫细胞,这些细胞统称为抗原呈递细胞。(2)免疫活性物质并非都由免疫细胞产生,抗体由浆细胞产生,细胞因子可由多种组织细胞(主要为免疫细胞)产生,但溶菌酶可由唾液腺细胞、泪腺细胞等非免疫细胞产生。(3)辅助性T细胞在体液免疫和细胞免疫中都起关键性作用:既促进B细胞的分裂、分化,也促进细胞毒性T细胞的分裂、分化。
3.“三看法”判断初次免疫和二次免疫
4.三类免疫失调症的区分
[特别提醒]免疫应用中的“免疫预防”≠“免疫治疗”(1)免疫预防——重在“预防”,注射物为经处理的丧失致病性却具有抗原性的抗原,即疫苗,目的是刺激机体主动产生抗体,尤其是产生记忆细胞,以防备真正病原体感染。(2)免疫治疗——重在“治疗”,分为免疫增强疗法(注射抗体等)和免疫抑制疗法(使用免疫抑制剂)。
考向1 以免疫调节为基础考查生命观念1.(2021·湖南卷)鸡尾部的法氏囊是B淋巴细胞的发生场所。传染性法氏囊病病毒(IBDV)感染雏鸡后,可导致法氏囊严重萎缩。下列叙述错误的是( )A.法氏囊是鸡的免疫器官B.传染性法氏囊病可能导致雏鸡出现免疫功能衰退C.将孵出当日的雏鸡摘除法氏囊后,会影响该雏鸡B淋巴细胞的产生D.雏鸡感染IBDV发病后,注射IBDV灭活疫苗能阻止其法氏囊萎缩
解析:免疫器官包括扁桃体、淋巴结、胸腺、脾等,鸡尾部的法氏囊是B淋巴细胞的发生场所,属于免疫器官;B淋巴细胞参与体液免疫过程,传染性法氏囊病可能导致雏鸡出现免疫功能衰退;由于鸡尾部的法氏囊是B淋巴细胞的发生场所,摘除法氏囊后,雏鸡B淋巴细胞的产生会受到影响;注射IBDV灭活疫苗只能预防IBDV的感染,无法阻止已感染IBDV发病后的雏鸡的法氏囊萎缩。
2.(2023·广东卷)病原体感染可引起人体产生免疫反应。如图表示某人被病毒感染后体内T细胞和病毒的变化。下列叙述错误的是( )A.a—b期间辅助性T细胞增殖并分泌细胞因子B.b—c期间细胞毒性T细胞大量裂解被病毒感染的细胞C.病毒与辅助性T细胞接触为B细胞的激活提供第二个信号D.病毒和细菌感染可刺激记忆B细胞和记忆T细胞的形成
解析:a—b期间病毒入侵机体后会引发特异性免疫,导致辅助性T细胞开始分裂、分化,并分泌细胞因子;b—c期间细胞毒性T细胞大量裂解被病毒感染的细胞,进而使病毒暴露出来,通过体液免疫产生的抗体使病毒数量减少;抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面,然后传递给辅助性T细胞,辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,这是激活B细胞的第二个信号;病毒和细菌感染可刺激机体产生细胞免疫和体液免疫,促使记忆B细胞和记忆T细胞的形成。
(1)吞噬细胞的溶酶体分解病毒与细胞毒性T细胞抵抗病毒的机制相同。(2021·山东卷)( )(2)免疫球蛋白减少可导致肾病综合征患者免疫力低下。(2021·海南卷)( )(3)流感疫苗接种后可以促进T细胞增殖分化产生体液免疫。(2023·广东联考)( )(4)当抗原再次侵入机体后,会引起记忆细胞、浆细胞的细胞周期变短。(2023·江苏适应性考试)( )
(5)细胞毒性T细胞都是在胸腺中由造血干细胞分裂分化产生的。(2018·江苏卷)( )(6)(2023·河北廊坊检测)实验证明,一定时间内间隔注射某疫苗3次效果更好,其主要原因是 . 。
细胞数量增多,免疫预防作用强
考向2 关注与免疫有关的疾病与健康3.(2023·湖南卷)某少年意外被锈钉扎出一较深伤口,经查体内无抗破伤风的抗体。医生建议使用破伤风类毒素(抗原)和破伤风抗毒素(抗体)以预防破伤风。下列叙述正确的是( )A.伤口清理后,须尽快密闭包扎,以防止感染B.注射破伤风抗毒素可能出现的过敏反应属于免疫防御C.注射破伤风类毒素后激活的记忆细胞能产生抗体D.有效注射破伤风抗毒素对人体的保护时间长于注射破伤风类毒素
解析:破伤风芽孢杆菌是厌氧菌,伤口清理后,若密闭包扎会导致破伤风芽孢杆菌大量繁殖,使病情加重;注射破伤风抗毒素可能出现的过敏反应是机体排除外来异物的一种免疫防护作用,属于免疫防御;注射破伤风类毒素(抗原),能激活产生记忆细胞,抗体是浆细胞产生的;有效注射破伤风抗毒素(抗体),抗体存活时间短,保护时间较短,而注射破伤风类毒素(抗原),能激活产生记忆细胞,保护时间较长。
4.(2020·北京卷)细菌侵入宿主体内生长繁殖引起感染。铜绿假单胞菌(Pa)导致的感染多见于烧伤、创伤等受损部位。在Pa感染部位常可检出大量丝状噬菌体(f)。(1)在感染部位,吞噬细胞会发挥非特异性 功能。
解析:(1)在感染部位,吞噬细胞会发挥非特异性免疫功能。
(2)f侵染Pa并随Pa的分裂传递给子细菌,但f的增殖和释放不引起Pa的裂解。为探讨f与细菌感染的关系,研究者将等量的无f侵染的Pa菌株(P)和被f侵染的Pa菌株(P1)分别接种于小鼠伤口,结果如表。
由此可知,f能 Pa引起的伤口感染。
解析:(2)P1接种后短时间就达到较大感染率,故f能增强Pa引起的伤口感染。
(3)在上述研究的基础上,研究者利用f的表面蛋白S进一步展开实验,主要流程及结果如图。
①Ⅰ～Ⅲ处理所需的实验材料应分别选用 。(填选项前字母) A.P1B.PC.灭活的fD.SE.生理盐水
解析:(3)①结合实验目的和实验设计的原则分析,实验组前38天和前29天均注射S,目的是使小鼠对S发生特异性免疫,而对照组应在前38天和前29天注射生理盐水;对照组的感染率大于50%,结合(2)小题中的表格,说明对照组的小鼠接种了P1菌株,为研究f的表面蛋白S的作用,实验组的Ⅲ和对照组的Ⅱ应进行相同处理,即也将P1菌株接种于实验组小鼠伤口,并均在接种后的第3天检测伤口的感染率。
②另有研究发现,f能抑制吞噬细胞的功能。试从分子与细胞水平解释实验组的感染率低于对照组的原因: . . 。
实验组前期注射的S刺激小鼠产生抗S抗体和相应的记忆细胞,抗体与f表面的S特异性结合,使f对吞噬细胞的抑制作用减弱,故实验组的感染率低于对照组
解析:②用P1菌株接种于小鼠伤口后,Pa和f均可大量增殖,f能抑制吞噬细胞的功能,使免疫功能下降,对照组小鼠伤口的感染率升高;实验组在实验前两次注射S,使小鼠产生了较多的抗S抗体和相应的记忆细胞,抗S抗体与f的表面蛋白S特异性结合,使f对吞噬细胞的抑制作用减弱,故实验组的感染率低于对照组。
拓展新视野·培养新思维
情境材料 我国在宋朝时期,就已经开始采用接种人痘的方法来预防天花,是世界上最早用免疫的方法 预防传染病的国家。到18世纪时,这种方法已传遍亚、欧两大洲。18世纪末,英国乡村医生詹纳(E.Jenner,1749—1823)发明了牛痘接种法。从此,预防天花就由牛痘接种法逐步取代了人痘接种法。种痘法为当时人类避免天花感染提供了重要的预防手段,也被称为免疫学发展的经验时期。免疫学作为一门科学诞生在法国微生物学家巴斯德(L.Pasteur,1822—1895)的实验室里,巴斯德有关细菌和病毒的减毒或无毒疫苗的研制开创了科学地进行免疫接种的新时期。之后,许多研究者针对不同感染性疾病的特异性病原体进行研究,研制了许多疫苗。
问题探究 (1)接种天花疫苗后,人们为何对天花病毒具有终身免疫力?提示:接种天花疫苗后,体内经过特异性免疫应答产生抗体和记忆细胞,其中记忆细胞对该病毒具有终生记忆能力。
(2)生活中有的疫苗需要接种多次,其原理是什么?为什么还要遵守接种间隔时间?提示:多次接种同种疫苗的原理是:当疫苗再次进入机体后,会引发二次免疫反应,产生更多的抗体和记忆细胞。两次接种间隔时间不能太长也不能太短:若间隔时间太短,前一次接种产生的抗体水平较高,将后一次接种的疫苗中和,降低了疫苗的作用效果;若间隔时间太长,前一次接种产生的记忆细胞衰减,使得后一次接种产生的二次免疫的增强效果下降。
1.(2023·湖南永州二模)为探究细菌X侵入小鼠体内后,小鼠免疫应答的方式,某小组进行了如下两个实验:实验一:将不带特殊病原体的若干健康小鼠分成甲、乙两组,分别注射细菌X和生理盐水,10天后分离出甲组小鼠的T细胞、甲组小鼠的血清、乙组小鼠的T细胞、乙组小鼠的血清,将这些T细胞或血清分别注入提前一天注射过细菌X的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,Ⅳ组小鼠体内,然后逐日检查各组小鼠脾脏内活菌量,结果如图1。实验二:在体外观察小鼠的T细胞和巨噬细胞对细菌X的杀伤力,结果如图2。
下列说法错误的是( )A.Ⅱ组与Ⅳ组曲线增长趋势相同,说明血清中的抗体不能有效抑制细菌繁殖B.比较Ⅰ组与Ⅲ组曲线变化的差异,说明活化的T细胞能直接抑制细菌数量增长C.综合两组实验结果,说明细菌X生活在细胞外,且T细胞不能直接杀伤细菌XD.可初步推测活化的T细胞可能释放某种物质活化了巨噬细胞,进而杀伤细菌X
解析:Ⅱ组小鼠注射了甲组小鼠的血清(含抗X菌抗体),Ⅳ组小鼠注射了乙组小鼠的血清(不含抗X菌抗体),Ⅱ组与Ⅳ组曲线增长趋势相同,说明血清中的抗体不能有效抑制细菌繁殖;Ⅰ组小鼠注射了甲组小鼠的T细胞(被活化),Ⅲ组小鼠注射了乙组小鼠的T细胞(未被活化),Ⅰ组曲线增长趋势小于Ⅲ组,但图2显示活化的T细胞对细菌X的杀伤力较低,故说明活化的T细胞并不能直接抑制细菌数量增长;由图2可知,巨噬细胞可以抑制细菌数量增长,而活化T细胞不能抑制细菌数量增长,推测细菌X是生活在细胞外的,活化的T细胞不能直接杀伤细菌X,其可能借助活化巨噬细胞抑制细菌的生长,推测活化的T细胞可能释放某种物质活化了巨噬细胞,进而杀伤细菌X。
2.(2023·浙江温州二模)狂犬病病毒通过伤口侵入人体后并不进入血液,而在伤口的骨骼肌中少量繁殖,接着侵入神经末梢,到达脊髓后可大量繁殖,24小时将遍布整个神经系统,狂犬病可防不可治。人患病后会出现恐水、痉挛、吞咽困难等症状,最终会因呼吸肌麻痹而死亡。人被狗咬伤后,先及时进行伤口清理,不包扎,然后在第0、3、7、14、30天依次注射狂犬疫苗;重度咬伤者还需注射抗狂犬病毒免疫球蛋白。下列有关叙述正确的是( )A.狂犬病病毒在体内可通过组织液在细胞间侵染B.病人出现呼吸困难与狂犬病病毒侵染小脑细胞有关C.人被咬伤后注射狂犬病毒疫苗,以刺激浆细胞产生抗体D.重度咬伤者应及时静脉注射抗狂犬病毒免疫球蛋白,直接消灭细胞内的病毒
注重学科基础·倡导回归教材
①组织液、血浆、淋巴液 ②神经—体液—免疫 ③下丘脑 ④甲状腺激素、肾上腺素 ⑤抗利尿激素 ⑥免疫活性物质 ⑦免疫监视 ⑧细胞免疫 ⑨免疫缺陷病
1.(选择性必修1 P5正文)组织液、淋巴液的成分和各成分的含量与血浆的相近,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,而组织液和淋巴液中蛋白质含量很少。2.(选择性必修1 P6概念检测)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形成的,水疱可自行消失是因为其中的液体可以渗入毛细血管和毛细淋巴管。
4.(选择性必修1 P10正文)人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。5.(选择性必修1 P10思考·讨论)援藏的技术人员到青藏高原后常会出现头痛、乏力、心跳加快甚至血压升高等症状,这是因为高原空气稀薄,大气压和氧分压低,易造成体内缺氧。这说明外界环境的变化会影响内环境的稳态。
6.(选择性必修1 P62小字)K+在维持细胞内液的渗透压上起决定性作用。7.(选择性必修1 P73相关信息)通常情况下,一个B细胞只针对一种特异的病原体,活化、增殖后只产生一种特异性的抗体。8.(选择性必修1 P74思考·讨论)体液免疫和细胞免疫针对某种病原体的特异性是体液免疫通过抗体特异性识别相应的病原体;细胞免疫通过细胞毒性T细胞特异性识别、接触被病原体感染的靶细胞。
9.(选择性必修1 P74思考·讨论)辅助性T细胞在免疫调节中起着关键的调控作用:体液免疫中,受抗原刺激后的辅助性T细胞与B细胞结合并参与激活B细胞,辅助性T细胞产生的细胞因子能促进B细胞的增殖、分化过程。细胞免疫中,辅助性T细胞产生的细胞因子能加速细胞毒性T细胞分裂与分化。
10.(选择性必修1 P76生物科技进展)活化的T细胞表面的PD-1与正常细胞表面的PD-L1一旦结合,T细胞即可“认清”对方,不触发免疫反应。肿瘤细胞可通过过量表达PD-L1来逃避免疫系统的“追杀”。基于此,科学家使用PD-1或PD-L1抗体来阻断这一信号通路,从而使T细胞能有效对付癌细胞。11.(选择性必修1 P83旁栏思考)疫苗不必包含一个完整的病原体。一般情况下,引起免疫反应的并不是整个病原体,而是病原体所含有的抗原。因此,可以利用病原体的某些成分(如蛋白质、多糖荚膜类)及其产物制备疫苗。
深化学科思维·体现知识运用
1.“四看法”排除不属于内环境的成分
重点1 人体内环境及稳态的维持
2.图解内环境的理化性质
3.利用图示理解内环境及其稳态
[特别提醒]注意区分细胞液、细胞内液与细胞外液(1)细胞液特指植物细胞大液泡中存在的物质。(2)细胞内液是动物体细胞内的液体,而细胞外液是指多细胞动物体细胞直接生活的环境,它包括血浆、组织液、淋巴液等,也称之为内环境。(3)内环境维持稳态时,生命活动不一定正常,如植物人。(4)内环境不是机体新陈代谢的主要场所,新陈代谢的主要场所是细胞质。
考向1 结合内环境稳态考查生命观念1.脑脊液充满在各脑室内,能不断产生又不断被吸收回流至静脉,它向脑细胞供应一定的营养,并运走脑组织的代谢产物,调节着中枢神经系统的酸碱平衡。下列叙述错误的是( )A.脑脊液属于细胞外液B.脑脊液是脑细胞与血浆进行物质交换的媒介C.大脑深度思考时呼吸作用释放的CO2能使脑脊液pH明显降低D.脑脊液中可能含有葡萄糖、氨基酸和激素等物质
解析:脑脊液是脑细胞直接生活的环境,属于细胞外液;脑细胞生活在脑脊液中,与脑脊液进行物质交换,同时脑脊液也与血浆进行物质交换,因而脑脊液是脑细胞与血浆进行物质交换的媒介;由于脑脊液中存在缓冲物质,大脑深度思考时呼吸作用释放的CO2对脑脊液的pH不会产生显著影响;血浆中含有葡萄糖、氨基酸和激素等物质,脑脊液可与血浆进行物质交换,因而脑脊液也可能含有葡萄糖、氨基酸和激素等物质。
2.(2021·河北卷改编)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。下列叙述错误的是( )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-;细胞外液渗透压下降回归到正常水平,与主动饮水增加水的摄入、抗利尿激素分泌增加促进肾小管和集合管重吸收水有关;细胞内液中的许多成分与细胞外液可以进行交换,故细胞内液可以参与细胞外液渗透压的调节;细胞外液渗透压回归但机体仍处于正钠平衡状态,即Na+量偏多的状态,细胞外液和体液中需保留更多水来维持渗透压,故细胞外液总量和体液总量均增多。
(1)小肠吸收钙减少可导致细胞外液渗透压明显下降。(2023·湖北卷)( )(2)肌细胞生成的乳酸进入肝细胞只需通过组织液。(2022·重庆卷)( )(3)某同学登山后出现腿部肌肉酸痛,一段时间后缓解,酸痛是因为乳酸积累导致血浆pH显著下降所致。(2023·江西宜春模拟)( )(4)组织液渗回血浆和渗入淋巴液的量相差较大。(2023·江苏泰州模拟)( )
(5)运动时,丙酮酸转化成乳酸的过程发生在组织液中。 ( )(6)内环境成分含有CO 、尿素、神经递质等。(2023·湖北武汉联考)( )(7)(2023·河南豫南名校联考)血钠不足引起脑细胞水肿的原因是 。
细胞外液渗透压降低,水分扩散进入脑细胞内
考向2 以内环境稳态调节为基础考查科学思维与社会责任3.(2023·山东菏泽模拟)内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件,稳态让每一个细胞分享,又靠所有细胞共建。下列关于稳态的叙述正确的是( )A.清除内环境中的病原微生物,维持内环境的稳态需要免疫系统的自稳功能B.内环境的稳态就是指内环境中的渗透压、酸碱度和温度保持相对稳定状态C.稳态是在神经系统的调节下,通过器官、系统的协调共同维持内环境的相对稳定状态D.中暑是由于神经和体液调节的紊乱导致了高热、恶心、呕吐、心悸和头疼等现象
解析:清除内环境中的病原微生物,维持内环境的稳态利用了免疫系统的防御功能,而不是自稳功能;内环境的稳态不只包含温度、酸碱度、渗透压的平衡,还包括各种物质成分的相对稳定;稳态需要通过神经—体液—免疫调节网络来维持;中暑是由于神经和体液调节的紊乱导致人体内环境稳态的失衡,可表现出一系列症状,如高热、恶心、呕吐等。
4.甘露醇进入人体后不能被机体分解利用,其从肾小球滤过后,不易被肾小管重吸收,从而可带走大量水分而起到消除水肿的作用,在医药上可作为良好的利尿剂使用。医护人员常用20%的甘露醇来治疗组织水肿等病症。下列有关叙述错误的是( )A.甘露醇进入人体后不能被细胞氧化分解,说明细胞内缺少相应的酶B.甘露醇不易被肾小管重吸收,说明甘露醇不能进行跨膜运输C.输入250 mL 20%的甘露醇后,会引起患者的细胞外液渗透压升高D.输入250 mL 20%的甘露醇后,会使患者的抗利尿激素分泌增加
解析:细胞内无催化甘露醇分解的酶,因此甘露醇不能被细胞分解;甘露醇能从肾小球中滤过,说明甘露醇能进行跨膜运输;由于甘露醇不能被机体分解利用,同时可带走大量水分,因此输入250 mL 20%的甘露醇可使细胞外液渗透压升高,进而使患者的抗利尿激素分泌增加。
重点2 与内环境稳态相关的血糖、体温与水盐调节
3.水盐调节过程(以水调节为例)
[特别提醒]体温调节和水盐调节中的四大误区(1)误以为寒冷环境中产热大于散热,或炎热环境中散热大于产热。其实,无论是在寒冷环境还是在炎热环境中,在体温稳定阶段,机体产热与散热都保持平衡,如果两者没有保持平衡,体温就会升高或降低。(2)误以为温度感受器和体温调节中枢都在下丘脑。体温调节中枢在下丘脑中,但温度感受器在皮肤、黏膜和内脏中。
(3)误以为抗利尿激素的来源是垂体。抗利尿激素是由下丘脑合成、分泌,由垂体释放的。(4)误以为渴觉在下丘脑的水盐调节中枢中产生。渴觉和其他感觉一样,都在大脑皮层中产生。
考向1 以血糖调节为基础考查综合运用能力1.(2023·浙江1月选考)胰高血糖素可激活肝细胞中的磷酸化酶,促进肝糖原分解成葡萄糖,提高血糖水平,机理如图所示。
下列叙述正确的是( )A.胰高血糖素经主动运输进入肝细胞才能发挥作用B.饥饿时,肝细胞中有更多磷酸化酶b被活化C.磷酸化酶a能为肝糖原水解提供活化能D.胰岛素可直接提高磷酸化酶a的活性
解析:胰高血糖素只需要和细胞膜上的受体结合即可发挥作用,不进入细胞;饥饿时胰高血糖素浓度增加,会使更多的磷酸化酶b从无活性变为有活性;酶不能提供活化能,只能降低反应所需的活化能;胰岛素抑制糖原分解,因此胰岛素不利于磷酸化酶a活性提高。
2.(2021·河北卷)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
解析:血糖浓度升高时,机体通过①②③三条途径使胰岛B细胞分泌的胰岛素增多,从而使血糖浓度降低,故①和②均增强了胰岛B细胞的分泌活动;途径②中迷走神经支配胰岛B细胞,途径③中迷走神经作用于相应内分泌细胞促进相关胃肠激素释放,均体现了神经细胞与内分泌细胞间的信息交流;途径①中血糖浓度过高时,直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素,这种调节方式属于体液调节,途径③中血糖浓度过高时,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,该过程属于神经—体液调节;在血糖调节的过程中,胰岛素的作用效果会反过来影响胰岛素的分泌,这属于负反馈调节。
考向2 以体温调节为载体考查综合运用能力3.(2023·浙江宁波模拟)如图表示将一只处于安静状态的实验小鼠,由T1环境放入T2环境的过程中,产热量和散热量的变化。下列叙述错误的是( )A.下丘脑损毁的小鼠,从T1转移至T2环境,体温下降B.在T2环境下,机体促甲状腺激素分泌增加C.进入T2环境,副交感神经兴奋增强,皮肤血管收缩D.a～c的体温调节过程受神经与体液的共同调节
解析:机体由温度为T1的环境进入到温度为T2的环境,产热量和散热量都增加,说明是由高温环境到低温环境,由于进入温度为T2的环境后,短时间内曲线B上升比曲线A迅速,推测曲线A表示产热量,曲线B表示散热量。下丘脑是体温调节中枢,下丘脑损毁的小鼠体温不能维持稳定,从T1环境转移至T2环境,环境温度降低,体温也随之下降;在T2低温环境下,寒冷刺激下丘脑体温调节中枢,通过下丘脑—垂体—甲状腺轴来增加甲状腺激素分泌,进而提高机体细胞代谢的速率,产生更多的热量,因此机体促甲状腺激素分泌量会增加;在T2环境下,寒冷刺激交感神经兴奋增强,皮肤血管收缩,血流量减小,散热量减少;a～c的体温调节过程受神经与体液的共同调节。
4.(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
解析:(1)处于炎热的环境中时,皮肤中的热觉感受器受到刺激,将兴奋传递至下丘脑的体温调节中枢,通过中枢的调节,皮肤中的毛细血管舒张,皮肤血流量增多,同时汗液的分泌增多,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,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 。
解析:(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)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
解析:(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;丁组家兔出现发热症状,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 . 。
解析: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 . . 。
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: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。
考向3 以水盐平衡为载体考查综合运用能力5.人在恐惧、焦虑、紧张等情况下机体会发生体温上升、心跳加快、血压升高、排尿量增加等一系列的生理变化,这些变化受肾上腺素和钠尿肽等的调节。钠尿肽是心房壁细胞在受到牵拉(如血量过多)时合成并释放的肽类激素,能减少肾脏对水分的重吸收。下列说法正确的是( )A.钠尿肽作用的靶细胞是肾小管和集合管细胞B.肾上腺素分泌增多引起心脏血输出量增多,会导致钠尿肽释放量减少C.钠尿肽与性激素的合成过程及释放方式相似D.在尿量的调节中,钠尿肽与抗利尿激素具有协同作用
解析:钠尿肽是心房壁细胞在一定刺激下合成并分泌的肽类激素,根据其作用可知该激素作用的部位是肾小管和集合管;结合题意可知,肾上腺素的作用效果是引起机体体温上升、心跳加快、血压升高,据此可推测肾上腺素分泌增多会引起心脏血输出量增多,进而导致钠尿肽释放量增多;钠尿肽的化学本质是肽类化合物,因此其合成过程需要经过转录、翻译,释放方式为胞吐,而性激素属于小分子的脂类,其合成是通过酶促反应,释放方式为自由扩散;在尿量的调节中,钠尿肽的作用效果是使尿量增多,而抗利尿激素的作用效果是促进肾小管和集合管对水分的重吸收作用,进而使尿量减少,二者在尿量调节过程中具有拮抗作用。
6.(2023·山东滨州模拟)AQP2是存在于肾脏集合管细胞上的水通道蛋白,集合管在基础状态下对水的通透性较低,集合管管腔的细胞膜上存在数量较多的AQP2时,对水的通透性增强。在抗利尿激素的作用下,集合管细胞发生短期调节和长期调节两种调节反应,ADH表示抗利尿激素。请据图分析回答下列问题。
(1)图中刺激表示的是 ,ADH由[B] 释放后通过体液运输与细胞膜上的受体结合后发挥作用,导致尿量 ,机体对尿量的这种调节方式属于 。
解析:(1)题图中刺激表示的是细胞外液渗透压升高,下丘脑渗透压感受器受到刺激,由[B] 垂体释放ADH后通过体液运输与细胞膜上的受体结合后发挥作用,导致尿量减少,这种调节方式属于神经—体液调节。
(2)据图可知,在ADH的作用下集合管细胞进行短期调节时,会促进 ,此过程体现了细胞膜具有 。
储存水通道蛋白的囊泡向细胞膜移动、融合
解析:(2)据题图可知,在ADH的作用下,集合管细胞进行短期调节时会促进储存水通道蛋白的囊泡向细胞膜移动、融合,此过程体现了细胞膜具有一定的流动性。
(3)集合管细胞的长期调节较慢,当机体内的ADH水平持续增高时,体内控制AQP2合成的基因通过 过程合成的AQP2增多,从而使水的运输增加。
解析:(3)据题图可知,当机体内的ADH水平持续增高时,集合管细胞的长期调节使体内控制AQP2合成的基因通过转录和翻译过程合成的AQP2增多,从而使水的运输增加。
(1)原尿经过肾小管各段中,一部分有用的物质和部分水分又被重新吸收入血液循环,正常情况下可以重吸收Na+、K+等离子。(2023·广东揭阳模拟)( )(2)人体内水的来源是饮水和食物中所含有的水。(2023·陕西西安模拟)( )(3)机体通过对水和无机盐的调节,以维持细胞外液Na+浓度。(2023·湖南永州检测)( )
(4)武汉马拉松比赛赛程中运动员出现不同程度的出汗、脱水和呼吸加深、加快。此时运动员生理状况为血浆渗透压升高,抗利尿激素分泌增加,尿量生成减少。(2023·湖北卷)( )(5)(2023·四川成都模拟)机体血糖调节、水盐平衡调节等生理过程中均存在反馈调节机制,其意义是 。
机体精细调控,从而维持机体稳态
1.免疫系统的三大基本功能
2.体液免疫和细胞免疫(1)体液免疫与细胞免疫的关系。
(2)“三看法”区分体液免疫与细胞免疫。
[特别提醒] (1)B细胞、树突状细胞和巨噬细胞都能摄取和加工处理抗原,并且可以将抗原信息暴露在细胞表面,以便呈递给其他免疫细胞,这些细胞统称为抗原呈递细胞。(2)免疫活性物质并非都由免疫细胞产生,抗体由浆细胞产生,细胞因子可由多种组织细胞(主要为免疫细胞)产生,但溶菌酶可由唾液腺细胞、泪腺细胞等非免疫细胞产生。(3)辅助性T细胞在体液免疫和细胞免疫中都起关键性作用:既促进B细胞的分裂、分化,也促进细胞毒性T细胞的分裂、分化。
3.“三看法”判断初次免疫和二次免疫
4.三类免疫失调症的区分
[特别提醒]免疫应用中的“免疫预防”≠“免疫治疗”(1)免疫预防——重在“预防”,注射物为经处理的丧失致病性却具有抗原性的抗原,即疫苗,目的是刺激机体主动产生抗体,尤其是产生记忆细胞,以防备真正病原体感染。(2)免疫治疗——重在“治疗”,分为免疫增强疗法(注射抗体等)和免疫抑制疗法(使用免疫抑制剂)。
考向1 以免疫调节为基础考查生命观念1.(2021·湖南卷)鸡尾部的法氏囊是B淋巴细胞的发生场所。传染性法氏囊病病毒(IBDV)感染雏鸡后,可导致法氏囊严重萎缩。下列叙述错误的是( )A.法氏囊是鸡的免疫器官B.传染性法氏囊病可能导致雏鸡出现免疫功能衰退C.将孵出当日的雏鸡摘除法氏囊后,会影响该雏鸡B淋巴细胞的产生D.雏鸡感染IBDV发病后,注射IBDV灭活疫苗能阻止其法氏囊萎缩
解析:免疫器官包括扁桃体、淋巴结、胸腺、脾等,鸡尾部的法氏囊是B淋巴细胞的发生场所,属于免疫器官;B淋巴细胞参与体液免疫过程,传染性法氏囊病可能导致雏鸡出现免疫功能衰退;由于鸡尾部的法氏囊是B淋巴细胞的发生场所,摘除法氏囊后,雏鸡B淋巴细胞的产生会受到影响;注射IBDV灭活疫苗只能预防IBDV的感染,无法阻止已感染IBDV发病后的雏鸡的法氏囊萎缩。
2.(2023·广东卷)病原体感染可引起人体产生免疫反应。如图表示某人被病毒感染后体内T细胞和病毒的变化。下列叙述错误的是( )A.a—b期间辅助性T细胞增殖并分泌细胞因子B.b—c期间细胞毒性T细胞大量裂解被病毒感染的细胞C.病毒与辅助性T细胞接触为B细胞的激活提供第二个信号D.病毒和细菌感染可刺激记忆B细胞和记忆T细胞的形成
解析:a—b期间病毒入侵机体后会引发特异性免疫,导致辅助性T细胞开始分裂、分化,并分泌细胞因子;b—c期间细胞毒性T细胞大量裂解被病毒感染的细胞,进而使病毒暴露出来,通过体液免疫产生的抗体使病毒数量减少;抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面,然后传递给辅助性T细胞,辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,这是激活B细胞的第二个信号;病毒和细菌感染可刺激机体产生细胞免疫和体液免疫,促使记忆B细胞和记忆T细胞的形成。
(1)吞噬细胞的溶酶体分解病毒与细胞毒性T细胞抵抗病毒的机制相同。(2021·山东卷)( )(2)免疫球蛋白减少可导致肾病综合征患者免疫力低下。(2021·海南卷)( )(3)流感疫苗接种后可以促进T细胞增殖分化产生体液免疫。(2023·广东联考)( )(4)当抗原再次侵入机体后,会引起记忆细胞、浆细胞的细胞周期变短。(2023·江苏适应性考试)( )
(5)细胞毒性T细胞都是在胸腺中由造血干细胞分裂分化产生的。(2018·江苏卷)( )(6)(2023·河北廊坊检测)实验证明,一定时间内间隔注射某疫苗3次效果更好,其主要原因是 . 。
细胞数量增多,免疫预防作用强
考向2 关注与免疫有关的疾病与健康3.(2023·湖南卷)某少年意外被锈钉扎出一较深伤口,经查体内无抗破伤风的抗体。医生建议使用破伤风类毒素(抗原)和破伤风抗毒素(抗体)以预防破伤风。下列叙述正确的是( )A.伤口清理后,须尽快密闭包扎,以防止感染B.注射破伤风抗毒素可能出现的过敏反应属于免疫防御C.注射破伤风类毒素后激活的记忆细胞能产生抗体D.有效注射破伤风抗毒素对人体的保护时间长于注射破伤风类毒素
解析:破伤风芽孢杆菌是厌氧菌,伤口清理后,若密闭包扎会导致破伤风芽孢杆菌大量繁殖,使病情加重;注射破伤风抗毒素可能出现的过敏反应是机体排除外来异物的一种免疫防护作用,属于免疫防御;注射破伤风类毒素(抗原),能激活产生记忆细胞,抗体是浆细胞产生的;有效注射破伤风抗毒素(抗体),抗体存活时间短,保护时间较短,而注射破伤风类毒素(抗原),能激活产生记忆细胞,保护时间较长。
4.(2020·北京卷)细菌侵入宿主体内生长繁殖引起感染。铜绿假单胞菌(Pa)导致的感染多见于烧伤、创伤等受损部位。在Pa感染部位常可检出大量丝状噬菌体(f)。(1)在感染部位,吞噬细胞会发挥非特异性 功能。
解析:(1)在感染部位,吞噬细胞会发挥非特异性免疫功能。
(2)f侵染Pa并随Pa的分裂传递给子细菌,但f的增殖和释放不引起Pa的裂解。为探讨f与细菌感染的关系,研究者将等量的无f侵染的Pa菌株(P)和被f侵染的Pa菌株(P1)分别接种于小鼠伤口,结果如表。
由此可知,f能 Pa引起的伤口感染。
解析:(2)P1接种后短时间就达到较大感染率,故f能增强Pa引起的伤口感染。
(3)在上述研究的基础上,研究者利用f的表面蛋白S进一步展开实验,主要流程及结果如图。
①Ⅰ～Ⅲ处理所需的实验材料应分别选用 。(填选项前字母) A.P1B.PC.灭活的fD.SE.生理盐水
解析:(3)①结合实验目的和实验设计的原则分析,实验组前38天和前29天均注射S,目的是使小鼠对S发生特异性免疫,而对照组应在前38天和前29天注射生理盐水;对照组的感染率大于50%,结合(2)小题中的表格,说明对照组的小鼠接种了P1菌株,为研究f的表面蛋白S的作用,实验组的Ⅲ和对照组的Ⅱ应进行相同处理,即也将P1菌株接种于实验组小鼠伤口,并均在接种后的第3天检测伤口的感染率。
②另有研究发现,f能抑制吞噬细胞的功能。试从分子与细胞水平解释实验组的感染率低于对照组的原因: . . 。
实验组前期注射的S刺激小鼠产生抗S抗体和相应的记忆细胞,抗体与f表面的S特异性结合,使f对吞噬细胞的抑制作用减弱,故实验组的感染率低于对照组
解析:②用P1菌株接种于小鼠伤口后,Pa和f均可大量增殖,f能抑制吞噬细胞的功能,使免疫功能下降,对照组小鼠伤口的感染率升高;实验组在实验前两次注射S,使小鼠产生了较多的抗S抗体和相应的记忆细胞,抗S抗体与f的表面蛋白S特异性结合,使f对吞噬细胞的抑制作用减弱,故实验组的感染率低于对照组。
拓展新视野·培养新思维
情境材料 我国在宋朝时期,就已经开始采用接种人痘的方法来预防天花,是世界上最早用免疫的方法 预防传染病的国家。到18世纪时,这种方法已传遍亚、欧两大洲。18世纪末,英国乡村医生詹纳(E.Jenner,1749—1823)发明了牛痘接种法。从此,预防天花就由牛痘接种法逐步取代了人痘接种法。种痘法为当时人类避免天花感染提供了重要的预防手段,也被称为免疫学发展的经验时期。免疫学作为一门科学诞生在法国微生物学家巴斯德(L.Pasteur,1822—1895)的实验室里,巴斯德有关细菌和病毒的减毒或无毒疫苗的研制开创了科学地进行免疫接种的新时期。之后,许多研究者针对不同感染性疾病的特异性病原体进行研究,研制了许多疫苗。
问题探究 (1)接种天花疫苗后,人们为何对天花病毒具有终身免疫力?提示:接种天花疫苗后,体内经过特异性免疫应答产生抗体和记忆细胞,其中记忆细胞对该病毒具有终生记忆能力。
(2)生活中有的疫苗需要接种多次,其原理是什么?为什么还要遵守接种间隔时间?提示:多次接种同种疫苗的原理是:当疫苗再次进入机体后,会引发二次免疫反应,产生更多的抗体和记忆细胞。两次接种间隔时间不能太长也不能太短:若间隔时间太短,前一次接种产生的抗体水平较高,将后一次接种的疫苗中和,降低了疫苗的作用效果;若间隔时间太长,前一次接种产生的记忆细胞衰减,使得后一次接种产生的二次免疫的增强效果下降。
1.(2023·湖南永州二模)为探究细菌X侵入小鼠体内后,小鼠免疫应答的方式,某小组进行了如下两个实验:实验一:将不带特殊病原体的若干健康小鼠分成甲、乙两组,分别注射细菌X和生理盐水,10天后分离出甲组小鼠的T细胞、甲组小鼠的血清、乙组小鼠的T细胞、乙组小鼠的血清,将这些T细胞或血清分别注入提前一天注射过细菌X的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,Ⅳ组小鼠体内,然后逐日检查各组小鼠脾脏内活菌量,结果如图1。实验二:在体外观察小鼠的T细胞和巨噬细胞对细菌X的杀伤力,结果如图2。
下列说法错误的是( )A.Ⅱ组与Ⅳ组曲线增长趋势相同,说明血清中的抗体不能有效抑制细菌繁殖B.比较Ⅰ组与Ⅲ组曲线变化的差异,说明活化的T细胞能直接抑制细菌数量增长C.综合两组实验结果,说明细菌X生活在细胞外,且T细胞不能直接杀伤细菌XD.可初步推测活化的T细胞可能释放某种物质活化了巨噬细胞,进而杀伤细菌X
解析:Ⅱ组小鼠注射了甲组小鼠的血清(含抗X菌抗体),Ⅳ组小鼠注射了乙组小鼠的血清(不含抗X菌抗体),Ⅱ组与Ⅳ组曲线增长趋势相同,说明血清中的抗体不能有效抑制细菌繁殖;Ⅰ组小鼠注射了甲组小鼠的T细胞(被活化),Ⅲ组小鼠注射了乙组小鼠的T细胞(未被活化),Ⅰ组曲线增长趋势小于Ⅲ组,但图2显示活化的T细胞对细菌X的杀伤力较低,故说明活化的T细胞并不能直接抑制细菌数量增长;由图2可知,巨噬细胞可以抑制细菌数量增长,而活化T细胞不能抑制细菌数量增长,推测细菌X是生活在细胞外的,活化的T细胞不能直接杀伤细菌X,其可能借助活化巨噬细胞抑制细菌的生长,推测活化的T细胞可能释放某种物质活化了巨噬细胞,进而杀伤细菌X。
2.(2023·浙江温州二模)狂犬病病毒通过伤口侵入人体后并不进入血液,而在伤口的骨骼肌中少量繁殖,接着侵入神经末梢,到达脊髓后可大量繁殖,24小时将遍布整个神经系统,狂犬病可防不可治。人患病后会出现恐水、痉挛、吞咽困难等症状,最终会因呼吸肌麻痹而死亡。人被狗咬伤后,先及时进行伤口清理,不包扎,然后在第0、3、7、14、30天依次注射狂犬疫苗;重度咬伤者还需注射抗狂犬病毒免疫球蛋白。下列有关叙述正确的是( )A.狂犬病病毒在体内可通过组织液在细胞间侵染B.病人出现呼吸困难与狂犬病病毒侵染小脑细胞有关C.人被咬伤后注射狂犬病毒疫苗,以刺激浆细胞产生抗体D.重度咬伤者应及时静脉注射抗狂犬病毒免疫球蛋白,直接消灭细胞内的病毒
相关课件
2024届高考生物考前冲刺素能提升7实验与探究微专题2实验设计、分析与评价课件： 这是一份2024届高考生物考前冲刺素能提升7实验与探究微专题2实验设计、分析与评价课件，共38页。PPT课件主要包含了重点突破，葡萄糖溶液+酵母汁，酵母汁和B溶液，双缩脲，细胞伸长，金黄色葡萄球菌和枯草，芽孢杆菌，73～345，②③④⑥，信息或信号等内容，欢迎下载使用。
2024届高考生物考前冲刺素能提升7实验与探究微专题1教材基础实验课件： 这是一份2024届高考生物考前冲刺素能提升7实验与探究微专题1教材基础实验课件，共43页。PPT课件主要包含了知识联网，重点突破，砖红色沉淀，甲紫溶液，提取绿叶中的色素，DNA和蛋白质，一和二，18O，②标记重捕法等内容，欢迎下载使用。
2024届高考生物考前冲刺素能提升6生物技术与工程微专题2细胞工程课件： 这是一份2024届高考生物考前冲刺素能提升6生物技术与工程微专题2细胞工程课件，共60页。PPT课件主要包含了知识联网，重点突破，重点1植物细胞工程，植物细胞的全能性，细胞增殖，染色体变异，基因突变，重点2动物细胞工程，细胞膜的流动性，PEG融合法等内容，欢迎下载使用。
