专题六 生命活动的调节
第1讲 动物生命活动的调节
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知识内容
要求
1.人体神经调节的结构基础和调节过程
Ⅱ
2.神经冲动的产生和传导
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
Ⅱ
6.稳态的生理意义
Ⅱ
7.神经、体液调节在维持稳态中的作用
Ⅱ
8.体温调节、水盐调节和血糖调节
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
Ⅰ
考场传真
1.(2012·安徽理综,2)蛙的神经元内、外Na+浓度分别是15 mmol/L和120 mmol/L。在膜电位由内负外正转变为内正外负过程中有Na+流入细胞,膜电位恢复过程中有Na+排出细胞。下列判断正确的是( )
A.Na+流入是被动运输,排出是主动运输
B.Na+流入是主动运输,排出是被动运输
C.Na+流入和排出都是被动运输
D.Na+流入和排出都是主动运输
2.(2012·课标全国理综,4)当人看到酸梅时唾液分泌会大量增加。对此现象的分析,错误的是( )
A.这一反射过程需要大脑皮层的参与
B.这是一种反射活动,其效应器是唾液腺
C.酸梅色泽直接刺激神经中枢引起唾液分泌
D.这一过程中有“电—化学—电”信号的转化
3.(2012·天津理综,3)动物被运输过程中,体内皮质醇激素的变化能调节其对刺激的适应能力。下图为皮质醇分泌的调节示意图。据图分析,下列叙述错误的是( )
A.运输刺激使下丘脑分泌激素增加的结构基础是反射弧
B.图中M促进皮质醇分泌的过程属于神经—体液调节
C.皮质醇作用的靶细胞还包括下丘脑细胞和垂体细胞
D.动物被运输过程中,体内皮质醇含量先升高后逐渐恢复
4.(2012·课标全国理综,3)哺乳动物因长时间未饮水导致机体脱水时,会发生的生理现象是( )
A.血浆渗透压降低
B.抗利尿激素分泌增加
C.下丘脑渗透压感受器受到的刺激减弱
D.肾小管和集合管对水的重吸收作用减弱
5.(2012·重庆理综,3)麻疹病毒减毒活疫苗的广泛接种,显著降低了麻疹的发病率。世界卫生组织已将麻疹列为优先消灭目标。下列相关叙述正确的是( )
A.该疫苗是小分子物质,其表面的抗原决定簇可被免疫细胞识别
B.初次接种该疫苗后,刺激机体免疫系统,可产生效应T细胞和抗体
C.再次接种该疫苗后,记忆细胞分化成效应B细胞释放淋巴因子
D.入侵的麻疹病毒被抗体结合失去致病能力,被T细胞吞噬消化
6.(2012·安徽理综,30Ⅰ)机体激素含量的相对稳定对维持稳态有重要作用。
(1)内分泌腺没有导管,分泌的激素__________________。因此,临床上可通过抽取血样来检测内分泌系统的疾病。某甲状腺功能障碍患者,检测到体内有一种促甲状腺激素(TSH)受体的抗体,该抗体阻断TSH的效应,则该患者血液中TSH含量比正常值________。另一甲状腺功能障碍患者,下丘脑功能正常,血液中TSH和甲状腺激素(TH)含量明显低于正常值,为诊断病因,静脉注射TSH后,TH含量明显升高,表明该患者________部位发生了病变。
(2)下丘脑的__________________受中枢神经系统活动调节并释放激素,从而调节垂体激素的分泌。TH对垂体的反馈抑制作用与促甲状腺激素释放激素(TRH)的刺激作用________、相互影响,共同维持机体TSH含量的稳定。TH能进入垂体TSH分泌细胞内发挥作用,表明该细胞能通过________接受信息。
7.(2012·课标全国理综,30)肺牵张反射是调节呼吸的反射之一,图(a)为肺牵张反射示意图。该反射的感受器位于肺中。深吸气后肺扩张,感受器兴奋,神经冲动经传入神经传入脑干,抑制吸气,引起呼气。
图(a)
图(b)
回答下列问题。
(1)图(a)中a、b、c、d是反射弧的组成部分,a是__________,b是______,c是________,d是________。
(2)人体要屏住呼吸必须受到图(a)中________的调控。
(3)图(a)中神经元①和②之间形成的突触〔放大后的突触如图(b)所示〕中,突触小体是神经元①的________(填“轴突”“树突”或“细胞体”)末端膨大形成的,突触后膜位于神经元②的______(填“轴突”“树突”或“细胞体”)。
考向分析
本专题在近几年新课标理综高考中所占比重一直很大,但试题难度不大,主要是理解和记忆水平上的考查。考查题型上,选择题和简答题都有出现,常结合图表、新情境材料、实验设计与分析等命题。从内容上看,本专题易形成学科内综合题,如联系分泌蛋白的合成和分泌过程、细胞间的信息传递、基因表达及其调控等知识命题。
知识网络
热点例析
热点一 兴奋的产生和传导
1.兴奋在神经纤维上的产生和传导
(1)形式:局部电流。
(2)过程:刺激→电位差→局部电流→局部电流回路(兴奋区)→未兴奋区。
(3)特点:由兴奋部位→未兴奋部位,双向传导。
①在膜外,兴奋传导的方向与局部电流方向相反。
②在膜内,兴奋传导的方向与局部电流方向相同。
③在反射弧中,神经冲动的传导是单向的,即由感受器传向效应器。
2.兴奋在神经元之间的产生和传递
(1)结构基础——突触
(2)过程:神经冲动→轴突(突触小体)→突触小泡释放突触(突触前膜→突触间隙→突触后膜)→下一神经元的细胞体或树突→兴奋或抑制
(3)特点:单向传递,只能由突触前膜→突触后膜。
(4)信号转换:
3.兴奋传导特点的实验设计验证
(1)验证冲动在神经纤维上的传导方案:电激图中①处,观察A的变化,同时测量②处的电位有无变化。
结果分析:若A有反应,且②处电位改变,说明冲动在神经纤维上的传导是双向的;若A有反应而②处无电位变化,则说明冲动在神经纤维上的传导是单向的。
(2)验证冲动在神经元之间的传递
方法设计:先电激图中①处,测量③处电位变化;再电激③处,测量①处的电位变化。
结果分析:若两次实验的检测部位均发生电位变化,说明冲动在神经元间的传递是双向的;若只有一处电位改变,则说明冲动在神经元间的传递是单向的。
4.兴奋传导与电流表指针偏转问题分析
(1)在神经纤维上
①如图,刺激A点,B点先兴奋,D点后兴奋,电流计发生两次方向相反的偏转。
②如图,刺激C点(BC=CD),B点和D点同时兴奋,电流计不发生偏转。
(2)在神经元之间
①如图,刺激B点,由于兴奋在突触间的传递速度小于在神经纤维上的传导速度,A点先兴奋,D点后兴奋,电流计发生两次方向相反的偏转。
②如图,刺激C点,兴奋不能传至A,A点不兴奋,D点可兴奋,电流计只发生一次偏转。
特别提示(1)神经递质是一类物质,就其作用结果可分为兴奋性递质和抑制性递质。兴奋性递质使突触后膜上Na+通道开放,提高膜对Na+的通透性,Na+内流使突触后膜的膜内外电位差降低,甚至发生逆转,产生兴奋;抑制性递质提高膜对K+的通透性,K+外流使突触后膜的膜内外电位差增大,引起突触后膜抑制。一段时间后,相应离子通道关闭,以保证兴奋传递的准确性。
(2)神经递质的释放方式为胞吐,体现了生物膜的结构特点——流动性。递质被突触后膜上的受体(糖蛋白)识别,体现了细胞膜的信息交流功能。
(3)递质的去向:神经递质发生效应后,就被酶破坏而失活,或被移走而迅速停止作用,为下一次兴奋或抑制做好准备。
(4)由于兴奋在神经元之间要经过复杂的信号转换(电信号→化学信号→电信号),需经历一定时间,所以突触数目越多,完成一次反射所用时间越长。
【例1】(2012·东北三省四市等值诊断)兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递,通常会受到机体或细胞内外的各种因素的影响。神经元按引起下一个神经元兴奋还是抑制可分为兴奋性神经元和抑制性神经元,二者活动机制不同。图甲表示某种反射弧中的部分调节过程,图乙表示突触后膜上A、B、C三处及它们受到某种刺激后的相关电位变化(单位为mV)。请分析回答下列问题。
图甲
图乙
(1)神经递质位于突触小体的________中,突触前膜释放神经递质体现了生物膜的结构特点是具有________________。
(2)图乙中曲线所示的是神经元的____________(填“膜内”或“膜外”)电位变化,其中a段时膜电位为__________电位。
(3)图甲中,运动神经元1兴奋后,释放的递质可与突触后膜上的受体结合,引起Na+内流,符合图乙中的________(填“A”“B”或“C”)处,而抑制性中间神经元兴奋后,释放的递质可使阴离子内流,符合图乙中的________(填“A”“B”或“C”)处,对运动神经元2产生的作用是________;与A处相比,出现图乙中C处电位变化的原因可能是细胞外液中阳离子浓度______(填“增大”或“减小”)。
解析:图乙中曲线初始状态下均为负电位,符合静息电位时膜内的电位特点。a段表示静息电位,B点时电位发生逆转,表示动作电位。Na+内流引发动作电位,符合A处的变化特征;阴离子内流使膜内负电位进一步加大,符合B处的变化特征,使突触后神经元受抑制;与A处相比较,C处的动作电位降低,表明阳离子内流的量减少,即细胞外液阳离子浓度减小。
答案:(1)突触小泡 流动性 (2)膜内 静息 (3)A B 抑制 减小
触类旁通1(2012·北京丰台二模)下图为人体某一反射弧的示意图,a、b为微型电流计F的两极,下列叙述错误的是( )
A.神经元静息时,细胞膜对Na+的通透性增加以维持电位差
B.从a处切断神经纤维,刺激b处,效应器能产生反应
C.刺激皮肤细胞A,电流计指针将发生两次方向相反的偏转
D.兴奋从细胞B传到细胞D,存在化学信号与电信号的转换
热点二 动物激素调节
1.主要动物激素的来源、功能及相互关系
2.动物激素分泌的调节
(注:“+”表示促进,“-”表示抑制)
(1)神经调节:当体外环境条件发生变化时,中枢神经系统对传入的信号经过分析和综合以后发出神经冲动,可以直接或间接控制某些内分泌腺的分泌。
(2)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(如甲状腺、性腺)中激素的合成和分泌。
(3)(负)反馈调节:一种激素分泌后,作用于靶细胞而引起特异的生理效应的同时,血液内该激素的含量又反馈控制着这种激素的分泌。
3.有关动物激素的实验设计
(1)探究多肽或蛋白质类激素的生理作用实验。
常用实验方法有切除法、注射法,如:探究胰岛素对动物血糖调节的影响
组别
实验动物
实验处理
观察指标
实验组
饥饿处理的小鼠
连续注射一定量胰岛素
小鼠生活状况
对照组
饥饿处理的小鼠
连续注射一定量胰岛素→出现低血糖症状→补充糖类
小鼠生活状况
(2)探究其他类激素的生理作用实验。
常用实验方法有切除法、饲喂法、注射法,如:探究甲状腺、甲状腺激素的生理作用实验。
组别
实验动物
实验处理
观察指标
实验组
①
幼小动物
切除甲状腺
幼小动物生长发育情况
②
切除甲状腺+注射甲状腺激素
对照组
幼小动物
不作任何处理
幼小动物生长发育情况
思维深化设计相关实验时注意以下几点:
(1)实验时一定注意遵循对照原则、单一变量原则。
(2)实验动物选取分组时,要选取生长发育状况相同的,且饲养时其他条件要一致。
(3)蛋白质类激素只能注射,不可以口服。
(4)在研究动物激素生理功能时,有时还用到移植法,同位素示踪法,如用131I示踪甲状腺激素的合成、分泌及作用原理。
【例2】下图体现人体内某些激素的调节过程,下列叙述错误的是( )
A.虽然垂体调节其他多数内分泌腺的活动,但下丘脑才是人体调节内分泌活动的枢纽
B.①~⑤过程中属于负反馈调节作用的是④和⑤
C.垂体分泌的促激素能作用于甲状腺
D.如果用激素c饲喂小白鼠,再放入密闭容器中,其对缺氧的敏感性将降低
解析:垂体的很多活动是在下丘脑分泌的促激素释放激素调控下进行的,故A项正确;图中①~③所示过程为甲状腺激素的分级调节过程,④和⑤表示甲状腺激素分泌过多时,对垂体和下丘脑的负反馈调节作用,故B项正确;垂体可分泌促甲状腺激素,因此可作用于甲状腺,故C项正确;激素c是甲状腺激素,饲喂小白鼠后,小白鼠体内甲状腺激素的含量升高,物质代谢加快,耗氧量增多,对缺氧的敏感性提高,故D项错误。
答案:D
触类旁通2下图表示下丘脑、垂体、甲状腺及它们分泌的激素之间的关系,其中①②③表示相关腺体分泌的激素。下列说法不正确的是( )
A.受到寒冷刺激时,图中①含量的增加早于②③
B.给正常动物注射③,将引起①②的分泌量均减少
C.③作用的靶器官只有下丘脑和垂体
D.物质②与甲状腺细胞的细胞膜表面的糖蛋白结合,反映出细胞膜能进行信息交流
热点三 内环境及其稳态的维持
1.人体的内环境与稳态
(1)内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介
(2)内环境的理化性质与变化原因
2.血糖调节
(1)调节过程
①血糖调节以激素调节为主,也有神经调节。
②血糖平衡的调节中多种激素共同起作用,其中胰岛素和胰高血糖素对血糖平衡起主要的调节作用。胰岛素是人体内唯一能降低血糖浓度的激素。
(2)糖尿病的发病原因
Ⅰ型糖尿病:胰岛B细胞被自身免疫反应破坏,只产生少量的胰岛素或不产生胰岛素。
Ⅱ型糖尿病:胰岛素受体缺乏或结构异常,机体对胰岛素的敏感性降低。
3.体温调节
(1)调节过程(以环境温度改变为例)
(2)注意问题
①体温恒定是在神经和体液共同调节下,机体产热和散热动态平衡的结果。
②寒冷环境下,甲状腺激素分泌增多是神经—体液调节模式,而肾上腺素分泌增多则是神经调节模式。
③体温调节感受的刺激是温度的变化,感受器在皮肤和内脏器官表面;冷觉与温觉形成的部位是大脑皮层,而体温调节的中枢是下丘脑。
4.水盐平衡及调节
(1)平衡本质:吸收量等于排出量。
(2)调节过程
(3)注意问题
①抗利尿激素由下丘脑分泌,垂体释放。
②水盐平衡的调节中枢位于下丘脑,产生渴觉的中枢位于大脑皮层。
5.下丘脑在生命活动调节中的作用
下丘脑是内分泌系统的枢纽,又是神经系统的一部分,其在生命活动调节中的作用包括:
(1)感受:下丘脑渗透压感受器感受细胞外液渗透压的变化。
(2)分泌:下丘脑的神经分泌细胞可合成抗利尿激素和多种促激素释放激素,如促甲状腺激素释放激素、促性腺激素释放激素等,它们对垂体促激素的分泌起促进作用。同时,相关腺体激素的分泌也可以反过来调节下丘脑和垂体有关激素的合成与分泌。
(3)调节:下丘脑作为中枢神经系统的一部分,有血糖调节中枢、渗透压调节中枢等,但其兴奋性也受大脑皮层活动的影响。
(4)传导:下丘脑可传导渗透压感受器产生的兴奋至大脑皮层,使之产生渴觉。
【例3】人体内环境的稳态受神经和体液因素调节。请据图回答下列问题。
(1)某人一次性饮1 000 mL清水,1 h内尿量显著增加,这是由于______________降低,对相关感受器刺激减弱,导致下丘脑神经内分泌细胞产生的神经冲动减少,其轴突末梢释放的______________,降低了肾小管和集合管对水的__________,使水重吸收减少。饮水1 h后,通过图中a所示的____________调节机制,尿量逐渐恢复正常。
(2)在剧烈运动状态下,体内会启动一系列调节机制,其中支配肾上腺髓质的内脏神经兴奋增强,其末梢内__________释放的神经递质与肾上腺髓质细胞膜上的__________结合,导致肾上腺素分泌增多,从而促进__________分解,引起血糖浓度升高,以满足运动时能量需要。
解析:本题以生理过程图为载体,考查人体的血糖和水盐调节的过程。(1)一次性饮入大量清水后,导致细胞外液渗透压降低,下丘脑分泌的抗利尿激素减少,降低了肾小管和集合管对水的通透性,使水的重吸收量减少,因而尿量增加。据图可知,a过程表示血浆渗透压的变化对下丘脑的影响,属于负反馈调节。(2)剧烈运动使葡萄糖的氧化分解加快,导致血糖浓度降低,相关反射弧活动增强,传出神经末梢内突触小泡中的神经递质释放至突触间隙后与突触后膜(肾上腺髓质细胞膜)上的特异性受体结合,肾上腺素分泌增多,促进肝糖原分解,使血糖浓度升高。
答案:(1)细胞外液渗透压 抗利尿激素减少 通透性 负反馈
(2)突触小泡 特异性受体 肝糖原
触类旁通3一个处于安静状态的人,在不同气温中,皮肤血管血液的相对流量如图所示,下列分析不正确的是( )
A.皮肤血流量的变化受下丘脑的调节
B.在AB段机体的甲状腺激素分泌增加
C.在CD段皮肤血管收缩且汗腺分泌加强
D.在D点以后需及时补充水和无机盐
热点四 体液免疫和细胞免疫
1.体液免疫和细胞免疫的联系
体液免疫和细胞免疫二者既各自具有独特作用,又相互配合,共同发挥免疫效应。对于外毒素,体液免疫发挥作用;对于细胞内寄生病原体,体液免疫先起作用,阻止寄生病原体的传播感染,当寄生病原体进入细胞后,细胞免疫将抗原释放,再由体液免疫最后清除。若细胞免疫不存在时,体液免疫也基本丧失。
2.免疫过程中免疫细胞的功能
(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。
(2)吞噬细胞既参与非特异性免疫,又参与特异性免疫。
(3)特异性识别抗原的细胞:B细胞、T细胞、记忆细胞、效应T细胞;特异性识别抗原的物质:抗体。浆细胞不能识别抗原,吞噬细胞不能特异性识别抗原。
3.图解记忆细胞的再次免疫
(1)结构基础:记忆细胞。能迅速增殖、分化为浆细胞,寿命长,对抗原十分敏感,能“记住”入侵的抗原。
(2)过程:相同抗原再次入侵时,记忆细胞很快地作出反应,即很快分裂产生新的浆细胞和记忆细胞,浆细胞产生抗体消灭抗原。
(3)特点:快而且强烈,能在抗原入侵但尚未患病之前将它们消灭,因此,相同抗原再次入侵机体时,机体的患病程度很低或不患病。
【例4】(2012·昆明一中二模)下图为体液免疫部分过程示意图。请据图回答下列问题。
(1)图中①属于________________免疫。
(2)A、B的名称分别是______________、____________。
(3)当抗原初次侵入人体后,人体主要是通过____________(填编号)过程发挥体液免疫作用。
(4)为了预防疾病我们常常注射疫苗,疫苗相当于免疫反应中的________,引起机体产生相应的抗体和________来预防疾病。
(5)如果图中所示的病原体为酸脓链球菌,当人体产生抗体消灭该菌时,抗体也会攻击人体心脏瓣膜细胞,导致风湿性心脏病,这属于免疫失调中的______________(填“过敏反应”“自身免疫病”或“免疫缺陷病”)。
(6)若病原体为HIV,侵入人体后,攻击的主要对象是______________________。
解析:(1)图中①表示吞噬细胞消灭抗原,属非特异性免疫。(2)A由T细胞增殖分化而来,为效应T细胞;B由浆细胞产生,为抗体。(3)初次免疫中的浆细胞由B细胞增殖分化而来(③),浆细胞产生抗体(⑦)。(4)疫苗相当于抗原,引发机体产生特异性免疫,形成相应的记忆细胞并分泌抗体,从而起到免疫预防的作用。(5)由题可知,该免疫失调为自身免疫病。(6)HIV攻击的主要对象是人体的T淋巴细胞,而T细胞参与绝大多数的体液免疫和全部的细胞免疫,因而HIV的侵入导致患者的免疫功能丧失。
答案:(1)非特异性
(2)效应T细胞 抗体
(3)③⑦
(4)抗原 记忆细胞
(5)自身免疫病
(6)T淋巴细胞
触类旁通4下图所示为甲型H1N1病毒在人体细胞中的一些变化以及相关反应,有关叙述正确的是( )
①图中②过程与细胞表面的蛋白质有关
②c细胞表示效应T细胞
③X细胞可以表示两种细胞即浆细胞和记忆细胞
④图示说明侵入机体的病毒需要细胞免疫和体液免疫共同清除
A.①④ B.①②④
C.②③④ D.①③④
1.(2012·安徽安庆二模)下列关于人体内环境及其稳态的叙述中,正确的是( )
A.剧烈运动时大量乳酸进入血液,血浆会由弱碱性变为弱酸性
B.人体内任一组织细胞生活的内环境都由血浆、组织液和淋巴组成
C.免疫系统对稳态的维持是通过其防卫、监控和清除功能实现的
D.内环境的稳态都是在神经调节和体液调节下实现的
2.(2012·山东滨州一模)下图表示反射弧和神经纤维局部放大的示意图,下列说法正确的是( )
A.在甲图中,①所示的结构属于反射弧的效应器
B.甲图的③结构中,信号的转换模式为电信号→化学信号→电信号
C.若乙图表示在兴奋传导过程中瞬间膜内外电荷的分布情况,则a、c为兴奋部位
D.兴奋部位和相邻的未兴奋部位间,局部电流的方向与兴奋传导方向一致
3.(2012·浙江宁波模拟)下图表示毒品可卡因对人脑部神经冲动的传递干扰,下列有关说法正确的是( )
A.多巴胺是一种神经递质,结构①将多巴胺释放到突触间隙的方式称为主动运输
B.多巴胺能与结构②特异性结合并进入下一个神经元
C.可卡因可导致突触间隙中多巴胺含量增加,增强并延长对脑的刺激,产生“快感”
D.“瘾君子”未吸食毒品时,精神萎靡,四肢无力,是由于体内生长激素的含量减少
4.(2012·山东滨州一模)下图是人体内血糖平衡调节示意图,下列分析错误的是( )
A.血糖平衡的调节是由神经调节和体液调节共同完成的
B.图中甲表示胰岛B细胞,乙为胰岛A细胞
C.结构①通过传出神经释放神经递质,直接影响甲的分泌
D.血糖升高能直接刺激胰岛通过主动运输分泌相应激素
5.(2012·山东省实验中学第四次诊断)下列是对高温环境中作业的工人生命活动调节的叙述,其中正确的是( )
A.大量流汗后,应及时大量饮用纯净水,以维持身体的水盐平衡
B.高温环境会导致体内肾上腺素分泌增多
C.体内失水过多,抗利尿激素分泌量增加
D.皮肤毛细血管舒张,人体散失的热量大于产热量
6.(2012·成都外国语学校模拟)2011年3月日本政府暂停使用辉瑞7价肺炎球菌疫苗,因为有儿童在接种该疫苗后死亡。在注射该疫苗时,每个孩子需持续接种3~4次,才可获得终身对肺炎球菌的免疫。下图表示人体注射该疫苗后,机体发生的免疫过程,下列有关叙述错误的是( )
A.细胞1~5中,仅细胞4含有合成物质a的基因和mRNA
B.多次注射疫苗后,可增加人体内细胞5和物质a的数量
C.接种疫苗引起死亡的原因可能是疫苗引起的自身免疫病或过敏反应
D.②③过程为细胞间的信息传递过程,但其传递信息的方式不同
7.(2012·浙江宁波模拟)下图表示将抗原注射到兔体内后抗体产生量的变化。下列有关叙述正确的是( )
A.当注入抗原X,抗体产生量的变化是曲线a。若第8天注射抗原Y,图中表示对抗原Y的抗体产生量的是曲线b
B.根据病毒入侵机体后引起血液中抗体浓度变化的规律,为提高人体对病毒的免疫能力,应采取的措施是向人体注射抗体
C.B淋巴细胞和T淋巴细胞依靠细胞膜表面的特异性受体识别抗原
D.机体合成的数百万种抗体对抗原的特异性识别,是由于抗体分子结构中的核苷酸序列不同
8.下图中a表示某种物质,b表示相关细胞,两者关系描述正确的是( )
A.如果a表示胰高血糖素,作用于肌肉细胞b,将导致血糖含量上升
B.如果a表示神经递质,b表示神经细胞,此时b会兴奋
C.如果a表示抗原分子,b可能是浆细胞或记忆B细胞
D.如果a表示甲状腺激素,b有可能是下丘脑细胞,也有可能是垂体细胞
9.(原创)动物的血糖浓度受多种激素的调节,图一表示血糖平衡的调节过程;某学者将甲狗的胰静脉和乙狗的股静脉连接,把甲狗的股静脉与乙狗的股静脉连接,图二所示,然后给甲狗注射不同的物质。请回答下列问题。
图一
图二
(1)血糖平衡的调节中血糖有三种来源:食物中的糖类消化吸收;________分解;脂肪等非糖物质转化。血糖有三种去向:氧化分解;合成________;转化为脂肪、某些氨基酸等。
(2)图一中激素A和B分别为______________________;C和D过程分别为__________(填“+”或“-”)。
(3)切除下丘脑,动物是否丧失血糖调节能力?为什么?
(4)若给甲狗注射胰岛素,则乙狗的血糖浓度______,原因是_____________________。
(5)若经甲狗注射胰高血糖素,则乙狗的血糖浓度______,原因是______________。
10.(2012·济南二模)下图是受到寒冷刺激时,机体发生的某些调节和代谢过程示意图。图中甲、乙、丙表示三种具有内分泌功能的器官,a、b、c、d、e表示具有特定功能的化学物质。请据图回答下列问题。
(1)结构甲表示的器官是________________,物质b表示________________,图中细胞质受体和核受体的化学本质是____________。
(2)c控制d形成的过程一定消耗的有机物是______________________,d控制e形成的过程称为______________。
(3)寒冷时甲通过分泌a促进乙释放b,进一步促进丙分泌甲状腺激素,甲状腺激素含量增多对____________(填图中标号)的活动起抑制作用,这种调节机制属于__________调节。
(4)受寒冷刺激时,皮肤冷觉感受器对__________离子的通透性增强,膜电位将变为__________。在体温调节中枢的突触中,信号转换的一般方式是__________。
11.(2012·武汉外国语学校、钟祥一中联考)糖尿病有多种病因,如图所示①②③是由三种自身免疫病引起的糖尿病,请据图回答下列问题。
(1)图示中不同的效应B细胞(即浆细胞)产生的抗体的化学本质是____________;抗体的不同受体主要分布在胰岛B细胞的______(结构名称),其化学本质是____________。
(2)图中①所示效应B细胞(即浆细胞)产生的抗体(Y1)与胰岛B细胞上的受体结合,导致____________对葡萄糖的敏感度降低,胰岛素分泌量减少,血糖浓度升高。
(3)图中②所示的自身免疫病,其患病机理是____________,导致胰岛素分泌量减少,血糖浓度升高。
(4)图中③表示效应B细胞产生的抗体(Y3)与__________结合,使胰岛素不能发挥作用,从而使血糖浓度升高。
(5)在上述三种自身免疫病中可以通过注射胰岛素进行治疗的自身免疫病为__________(填数字)。有一种青少年型(Ⅱ型)糖尿病,经检查发现血液中胰岛素含量正常,但患者仍表现出尿糖症状,最有可能类似于图中的__________(填数字)。
12.(2012·广东四校联考)Ⅰ.下图是人体内某些信息分子作用的示意图,字母A~E表示信息分子,数字表示相关生理变化。请据图回答下列问题。
(1)信息分子A表示________________。
(2)图中①表示肾小管、集合管对______________的重吸收加强;②表示B淋巴细胞增殖分化成效应B细胞和____________。
Ⅱ.某生物研究性学习小组做了一系列生理实验,将小鼠依次置于25 ℃、0 ℃、25 ℃环境中,每一环境中均生活15 min,从开始到结束,每隔5 min测一次皮肤血流量、血液中促甲状腺激素、甲状腺激素的含量,共测10次,假设测量过程不影响激素的分泌,测量结果(相对值)如下表:
25 ℃
0 ℃
25 ℃
起始
1
2
3
4
5
6
7
8
9
A
0.45
0.45
0.44
0.45
0.55
0.55
0.52
0.50
0.46
0.45
B
0.31
0.31
0.31
0.30
0.30
0.60
0.62
0.38
0.33
0.32
C
0.23
0.23
0.23
0.23
0.18
0.17
0.16
0.22
0.23
0.23
(1)已知B能提高神经系统的兴奋性,则表中B项代表____________。
(2)表中A的分泌受__________________激素的调节,调节机制为____________。
(3)与25 ℃相比,0 ℃条件下,小鼠的耗氧量____________(填写“增大”“减少”或“不变”)。
(4)实验中若破坏小鼠的下丘脑,与正常鼠相比较,除了体温不能保持相对恒定之外,还能直接观察到什么异常生理现象或症状?________________________(答一点)。
参考答案
命题调研·明晰考向
考场传真
1.A 解析:神经元受刺激后,膜电位由内负外正的静息电位变为内正外负的动作电位,是Na+内流的结果。Na+内流是借助于Na+通道的协助扩散,为被动运输。膜电位由动作电位恢复为静息电位过程中,Na+排出细胞是借助于钠—钾泵的主动运输。
2.C 解析:题中所述反射属于条件反射,大脑皮层是该反射活动的神经中枢,唾液腺是效应器;其刺激是对视觉的刺激,通过大脑皮层再作用于中枢而不是直接对神经中枢的刺激;完成该反射活动,需由多个神经元参与,当兴奋经过突触时,即发生“电—化学—电”信号的转化。
3.B 解析:运输过程中,运输刺激使下丘脑分泌激素增加是反射,其结构基础是完整的反射弧,故A项正确。皮质醇可以反馈抑制垂体和下丘脑分泌相关激素,所以下丘脑细胞和垂体细胞也是皮质醇的靶细胞,故C项正确。运输过程中,皮质醇含量通过调节作用逐渐增多,当含量超过一定水平后,通过负反馈调节作用,使皮质醇含量下降,故D项正确。M促进皮质醇分泌的过程是化学物质起调节作用,没有神经系统的参与,所以只有体液调节而没有神经调节,故B项错误。
4.B 解析:机体脱水会导致细胞外液渗透压的升高,刺激位于下丘脑的渗透压感受器,使下丘脑的渗透压感受器受到的刺激增强,最终导致抗利尿激素的分泌量增加,肾小管、集合管重吸收水的能力增强。
5.B 解析:麻疹疫苗是减毒的麻疹病毒,不是小分子物质,A项错误。再次接种麻疹疫苗后,记忆细胞增殖分化形成的效应B细胞释放抗体,而不是释放淋巴因子,C项错误。入侵的麻疹病毒被抗体结合后失去致病能力,应该是被吞噬细胞吞噬消化,D项错误。初次接种该疫苗后,刺激机体的免疫系统,体液免疫和细胞免疫均可发生,从而产生效应T细胞和抗体,B项正确。
6.解析:(1)因为内分泌腺无导管,所以分泌的激素弥散到体液中,随血液流到全身。
甲状腺激素的调节为:
检测到患者体内有TSH(促甲状腺激素)受体的抗体,该抗体阻断TSH的效应,即阻断了TSH促进甲状腺分泌甲状腺激素的效应。甲状腺激素分泌减少,其对垂体的反馈抑制作用减弱,垂体分泌活动增强,TSH分泌增多。另一患者下丘脑功能正常,分泌TRH正常,注射TSH,TH含量明显升高,说明甲状腺功能正常,但其TSH、TH含量明显低于正常值,故(腺)垂体发生了病变。
(2)下丘脑是内分泌活动调节的枢纽,其神经分泌细胞分泌相应激素通过垂体调节其他内分泌腺的分泌活动。TH对垂体分泌促甲状腺激素有反馈抑制作用、促甲状腺激素释放激素(TRH)对垂体分泌促甲状腺激素有促进作用。所以这两种激素相互拮抗,相互影响,共同维持机体TSH含量的稳定。TH能进入垂体TSH分泌细胞内发挥作用,表明该细胞能通过细胞内受体接受信息。
答案:(1)弥散到体液中,随血液流到全身 高 (腺)垂体
(2)神经分泌细胞 相互拮抗 细胞内受体
7.解析:(1)题图中显示a为脑干中的神经中枢,b是传入神经,c是传出神经,d是效应器。
(2)大脑皮层中的高级中枢对低级中枢具有控制作用,可使人屏住呼吸。
(3)题图中的突触小体是①的轴突末端膨大形成的,突触后膜是②的细胞体。
答案:(1)神经中枢 传入神经 传出神经 效应器 (2)大脑皮层
(3)轴突 细胞体
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答案:①反射弧 ②神经递质 ③体液免疫 ④抗利尿 ⑤甲状腺
热点例析
【触类旁通1】A 解析:静息电位是K+外流的结果,故A项错。b处位于传出神经元上,刺激b处可引发效应器反应。刺激皮肤细胞A,神经冲动可先后到达a、b两处,引发电流计发生两次方向相反的偏转。兴奋从细胞B到细胞D需经过两个突触,存在化学信号和电信号的转换。
【触类旁通2】C 解析:甲状腺激素的分泌受下丘脑和垂体的分级调节,故A项正确;同时对下丘脑和垂体的分泌活动存在反馈抑制,B项正确;但甲状腺激素的靶细胞为全身几乎所有的细胞,C项错误。
【触类旁通3】C 解析:体温调节中枢位于下丘脑,外界温度变化作用于下丘脑后引起皮肤血流量的变化,A项正确。外界环境温度降低后,甲状腺激素分泌量增加,B项正确。外界环境温度升高后,皮肤血管舒张,汗腺分泌加强,C项错误。大量排汗丢失了水和无机盐,需及时补充,D项正确。
【触类旁通4】B 解析:图中②表示病原体经吞噬细胞处理后,暴露抗原,通过细胞膜接触的方式传递给T细胞。c细胞表示效应T细胞,能使图中“方框”表示的被病毒寄生的人体细胞裂解死亡。X细胞只能表示浆细胞,因为它能产生抗体,与抗原结合。如果是胞内寄生病原体,进入机体后,首先是体液免疫发挥作用,但是对于已经寄生在细胞内的病原体则通过细胞免疫,使之释放到血浆中,然后体液免疫才能发挥作用。
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1.C 解析:人体剧烈运动时产生的大量乳酸进入血液,会与碳酸氢钠反应产生乳酸钠和碳酸,碳酸不稳定,会分解成水和CO2,因此血浆的pH维持相对稳定,仅在7.35~7.45的较小范围内波动。人体细胞的内环境并非都由血浆、组织液和淋巴组成,如红细胞的内环境是血浆。内环境稳态是在神经调节、体液调节和免疫调节下共同实现的。
2.B 解析:据图中神经节和突触结构可判断,①为感受器。③结构为突触,神经冲动传递过程中发生电信号→化学信号→电信号的转变。乙图中a、c的膜电位为外正内负,即静息电位。兴奋的传导方向与神经纤维膜内的电流方向相同,与膜外的电流方向相反。
3.C 解析:据图可知,多巴胺位于突触小泡中,是一种神经递质,通过胞吐方式被释放到突触间隙。多巴胺与突触后膜上的受体(②)特异性结合后引起突触后膜电位变化,但多巴胺并不进入突触后膜,而是被重新转运回突触前膜内。据图可知,可卡因可阻断多巴胺的转运通道,使其聚集在突触间隙,持续作用于突触后膜,延长对脑的刺激,使人体产生“快感”。精神萎靡、四肢无力是甲状腺激素分泌减少的症状。
4.D 解析:血糖升高时引起甲的分泌,血糖降低时引起乙的分泌,故甲为胰岛B细胞,乙为胰岛A细胞。甲(胰岛B细胞)的分泌受下丘脑传出神经的直接支配。胰岛素的分泌方式为胞吐。
5.C 解析:大量流汗后,丢失了一定量的水和无机盐,所以应及时饮用淡盐水;高温环境下需增大散热,而肾上腺素的作用是促进产热;体内失水过多时,抗利尿激素分泌量增加,以减少尿量;人体高温环境下体温维持恒定,所以产热量等于散热量。
6.A 解析:细胞1~5依次为吞噬细胞、T细胞、B细胞、浆细胞和记忆细胞,以上细胞都含合成a物质的基因,但由于基因的选择性表达,仅细胞4含有合成a物质的mRNA。多次注射疫苗后,可使人体内细胞5(记忆细胞)和物质a(抗体)的数量增加,从而使人获得对肺炎球菌的免疫能力。②过程表示抗原被吞噬细胞处理后,呈递给T细胞;③过程表示T细胞分泌的淋巴因子作用于B细胞,增强其免疫效应,故②③过程中传递信息的方式不同。
7.C 解析:第8天时注射抗原Y,由于抗原Y引起的是初次免疫,故对抗原Y的抗体产生量变化曲线应为c。为起到预防免疫的效果,应向人体内注射抗原,以增加人体内记忆细胞和抗体的数量。抗体是蛋白质,它的特异性体现在其千变万化的空间结构中。
8.D 解析:肌糖原不能直接分解为葡萄糖,故A项错。神经递质作用于突触后神经元,引起的效应可能为兴奋,也可能为抑制,故B项错误。浆细胞不能识别抗原,故C项错误。甲状腺激素对下丘脑和垂体的分泌有反馈抑制作用,故下丘脑细胞和垂体细胞是甲状腺激素的靶细胞,D项正确。
9.解析:(1)血糖浓度较高时,多余的血糖可合成肝糖原、肌糖原储存起来;但血糖浓度较低时,肝糖原分解,维持血糖含量。
(2)胰岛A细胞、胰岛B细胞分别产生胰高血糖素、胰岛素,故激素A和B分别为胰岛素、胰高血糖素;C和D过程分别为促进和抑制(+、-)。
(3)切除下丘脑,动物不会丧失血糖调节能力因为动物血液中血糖浓度改变可直接刺激胰岛细胞分泌胰岛素或胰高血糖素,或直接刺激肾上腺分泌肾上腺素,从而调节血糖浓度。
(4)若给甲狗注射胰岛素,甲狗的胰岛A细胞分泌较多的胰高血糖素随血液流入乙狗体内,则乙狗的血糖浓度升高,
(5)若经甲狗注射胰高血糖素,甲狗的胰岛B细胞分泌较多的胰岛素随血液流入乙狗体内。则乙狗的血糖浓度降低。
答案:(1)肝糖原 肝糖原、肌糖原
(2)胰岛素、胰高血糖素 +、-
(3)否。因为动物血液中血糖浓度改变可直接刺激胰岛细胞分泌胰岛素或胰高血糖素,或直接刺激肾上腺分泌肾上腺素,从而调节血糖浓度。
(4)升高 甲狗的胰岛A细胞分泌较多的胰高血糖素随血液流入乙狗体内
(5)降低 甲狗的胰岛B细胞分泌较多的胰岛素随血液流入乙狗体内
10.解析:由结构丙可分泌甲状腺激素并受到甲和乙分泌的激素支配可判断:甲、乙、丙分别为下丘脑、垂体、甲状腺,a、b分别为促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素。细胞核内的双链分子c可控制单链分子d的形成,d进入细胞质后与核糖体结合并合成e,故c、d、e分别为DNA、RNA、蛋白质。转录需要模板、原料、能量和酶,而反应过程中模板和酶不被消耗。
答案:(1)下丘脑 促甲状腺激素 糖蛋白(或蛋白质)
(2)ATP和四种核糖核苷酸 翻译
(3)甲、乙 (负)反馈
(4)钠 外负内正 电信号→化学信号→电信号
11.解析:据图可知,不同抗体的受体分布在胰岛B细胞的细胞膜上,使胰岛B细胞受到免疫攻击而发生糖尿病。图①表示抗体Y1与胰岛B细胞上的葡萄糖受体结合,使胰岛B细胞无法接受血糖浓度变化的信息。图②表示抗体Y2攻击胰岛B细胞,使胰岛B细胞受损。图③表示抗体Y3与靶细胞上的胰岛素受体结合,使胰岛素无法发挥作用。由以上分析可知,①②两种自身免疫病使胰岛素不能合成或分泌量减少,可通过注射胰岛素治疗;③引起的糖尿病是因为胰岛素无法发挥作用,故不能通过注射胰岛素治疗。
答案:(1)球蛋白(蛋白质) 细胞膜 糖蛋白 (2)胰岛B细胞 (3)抗体攻击胰岛B细胞 (4)靶细胞上的胰岛素受体 (5)①② ③
12.解析:Ⅰ.受到寒冷刺激时,大脑皮层接受刺激并通过下丘脑体温调节中枢的调控引发一系列反应,在神经系统中的信号分子即神经递质。肾小管、集合管的作用是重吸收水,使细胞外液渗透压下降。
Ⅱ.由B的功能可知B为甲状腺激素,则A为促甲状腺激素。促甲状腺激素的分泌既受促甲状腺激素释放激素的调节,又受甲状腺激素的调节。与25 ℃相比,0 ℃条件下为维持体温恒定,小鼠的代谢增强,耗氧量增加。下丘脑是体温调节、血糖平衡和水盐平衡的调节中枢,还能分泌促激素释放激素和抗利尿激素。
答案:Ⅰ.(1)神经递质
(2)水分 记忆细胞
Ⅱ.(1)甲状腺激素
(2)促甲状腺激素释放激素、甲状腺 负反馈
(3)增大
(4)①影响甲状腺激素的分泌,食欲减低;②影响抗利尿激素的合成,尿量增加;③神经系统兴奋性降低,精神萎靡(或其他合理答案)(答对任一点即可)
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