高考生物五年真题汇编19——体温、水盐和血糖平衡调节

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名称 高考生物五年真题汇编19——体温、水盐和血糖平衡调节
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资源类型 试卷
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科目 生物学
更新时间 2022-06-21 22:03:55

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高考生物五年真题汇编19——体温、水盐和血糖平衡调节
一、单选题
1.(2022·浙江)大雪纷飞的冬天,室外人员的体温仍能保持相对稳定,其体温调节过程如图所示。
下列叙述错误的是(  )
A.寒冷刺激下,骨骼肌不由自主地舒张以增加产热
B.寒冷刺激下,皮肤血管反射性地收缩以减少散热心
C.寒冷环境中,甲状腺激素分泌增加以促进物质分解产热
D.寒冷环境中,体温受神经与体液的共同调节
2.(2021·福建)下列关于健康人体中胰岛素调节血糖平衡的叙述,正确的是(  )
A.胰岛素直接参与肝糖原的合成
B.血糖浓度上升时胰岛素的分泌减少
C.胰岛B细胞分泌胰岛素不需要消耗能量
D.胰岛素的形成过程需内质网和高尔基体加工
3.(2021·山东)体外实验研究发现,γ-氨基丁酸持续作用于胰岛 A 细胞,可诱导其转化为胰岛 B 细胞。下列说法错误的是(  )
A.胰岛 A 细胞转化为胰岛 B 细胞是基因选择性表达的结果
B.胰岛 A 细胞合成胰高血糖素的能力随转化的进行而逐渐增强
C.胰岛 B 细胞也具有转化为胰岛 A 细胞的潜能
D.胰岛 B 细胞分泌的胰岛素经靶细胞接受并起作用后就被灭活
4.(2021·山东)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
5.(2021·海南)一些人中暑后会出现体温升高、大量出汗、头疼等症状。下列有关叙述错误的是(  )
A.神经调节和体液调节都参与体温恒定和水盐平衡的调节
B.体温升高时,人体可通过排汗散热降低体温
C.为维持血浆渗透压平衡,应给中暑者及时补充水分和无机盐
D.大量出汗时,垂体感受到细胞外液渗透压变化,使大脑皮层产生渴觉
6.(2021·河北)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
7.(2021·全国甲)人体下丘脑具有内分泌功能,也是一些调节中枢的所在部位。下列有关下丘脑的叙述,错误的是(  )
A.下丘脑能感受细胞外液渗透压的变化
B.下丘脑能分泌抗利尿激素和促甲状腺激素
C.下丘脑参与水盐平衡的调节:下丘脑有水平衡调节中枢
D.下丘脑能感受体温的变化;下丘脑有体温调节中枢
8.(2021·浙江)胰岛素和胰高血糖素是调节血糖水平的重要激素。下列叙述错误的是(  )
A.胰岛素促进组织细胞利用葡萄糖
B.胰高血糖素促进肝糖原分解
C.胰岛素和胰高血糖素在血糖水平调节上相互对抗
D.血糖水平正常时,胰岛不分泌胰岛素和胰高血糖素
9.(2020·海南)正常人体体温的昼夜周期性波动称为体温日节律。下列有关体温日节律的叙述,错误的是(  )
A.因年龄和性别不同而存在差异 B.是机体内环境稳态的一种表现
C.通过神经调节来维持 D.有利于机体适应昼夜变化
10.(2020·江苏)下列关于人体内胰岛素和胰高血糖素的叙述,错误的是(  )
A.胰岛素在胰岛B细胞中合成,胰高血糖素在胰岛A细胞中合成
B.胰岛素是唯一降低血糖的激素,胰高血糖素不是唯一升高血糖的激素
C.胰岛素激活胰岛素受体后,葡萄糖通过胰岛素受体进入细胞内
D.胰岛素分泌不足或胰高血糖素分泌过多均可能导致糖尿病的发生
11.(2019·海南)胰岛素与细胞膜上相应受体结合后可以促进细胞对葡萄糖的吸收。下列情况可以导致血糖浓度降低的是(  )
A.健康人早餐食用馒头、面包和米粥等食物后
B.胰岛A细胞分泌增强,胰高血糖素水平上升
C.体内胰岛素水平正常,胰岛素受体活性降低
D.胰岛B细胞分泌增强,胰岛素受体活性正常
12.(2019·全国Ⅲ卷)下列不利于人体散热的是(  )
A.骨骼肌不自主战栗 B.皮肤血管舒张
C.汗腺分泌汗液增加 D.用酒精擦拭皮肤
13.(2019·全国Ⅱ卷) 当人体失水过多时,不会发生的生理变化是(  )
A.血浆渗透压升高 B.产生渴感
C.血液中的抗利尿激素含量升高 D.肾小管对水的重吸收降低
14.(2018·海南)向实验狗的颈动脉内灌注高渗盐水后,会出现的现象是(  )
A.血浆渗透压迅速升高,尿量增加
B.血浆渗透压迅速升高,尿量减少
C.血浆渗透压迅速降低,尿量增加
D.血浆渗透压迅速降低,尿量减少
15.(2018·海南)当人突然遇到寒冷环境时,不会发生的是(  )
A.体温仍然能够保持相对恒定
B.蜷缩身体,减少体表与外界接触面积
C.下丘脑感受到温度下降
D.肾上腺素分泌减少,心率减慢
二、多选题
16.(2021·河北)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
17.(2020·新高考I)某人进入高原缺氧地区后呼吸困难、发热、排尿量减少,检查发现其肺部出现感染,肺组织间隙和肺泡渗出液中有蛋白质、红细胞等成分,被确诊为高原性肺水肿。下列说法正确的是(  )
A.该患者呼吸困难导致其体内CO2含量偏高
B.体温维持在38℃时,该患者的产热量大于散热量
C.患者肺部组织液的渗透压升高,肺部组织液增加
D.若使用药物抑制肾小管和集合管对水的重吸收,可使患者尿量增加
三、综合题
18.(2021·江苏)正常人体在黎明觉醒前后肝脏生糖和胰岛素敏感性都达到高峰,伴随胰岛素水平的波动,维持机体全天血糖动态平衡,约50%的Ⅱ型糖尿病患者发生“黎明现象”(黎明时处于高血糖水平,其余时间血糖平稳),是糖尿病治疗的难点。请回答下列问题。
(1)人体在黎明觉醒前后主要通过   分解为葡萄糖,进而为生命活动提供能源。
(2)如图所示,觉醒后人体摄食使血糖浓度上升,葡萄糖经GLUT2以   方式进入细胞,氧化生成ATP,ATP/ADP比率的上升使ATP敏感通道关闭,细胞内K+浓度增加,细胞膜内侧膜电位的变化为   ,引起钙通道打开,Ca2+内流,促进胰岛素以   方式释放。
(3)胰岛素通过促进   、促进糖原合成与抑制糖原分解、抑制非糖物质转化等发挥降血糖作用,胰岛细胞分泌的   能升高血糖,共同参与维持血糖动态平衡。
(4)Ⅱ型糖尿病患者的靶细胞对胰岛素作用不敏感,原因可能有:   (填序号)
①胰岛素拮抗激素增多 ②胰岛素分泌障碍 ③胰岛素受体表达下降 ④胰岛素B细胞损伤 ⑤存在胰岛细胞自身抗体
(5)人体昼夜节律源于下丘脑视交叉上核SCN区,通过神经和体液调节来调控外周节律。研究发现SCN区REV-ERB基因节律性表达下降,机体在觉醒时糖代谢异常,表明“黎明现象”与生物钟紊乱相关。由此推测,Ⅱ型糖尿病患者的胰岛素不敏感状态具有   的特点,而   可能成为糖尿病治疗研究新方向。
19.(2021·辽宁)甲状腺激素(TH)作用于体内几乎所有的细胞,能使靶细胞代谢速率加快,氧气消耗量增加,产热量增加下图为TH分泌的调节途径示意图,回答下列问题:
(1)寒冷环境中,机体冷觉感受器兴奋,兴奋在神经纤维上以   的形式传导,进而引起下丘脑的   兴奋,再经下丘脑一垂体一甲状腺轴的分级调节作用,TH分泌增加,TH作用于某些靶细胞后,激活了线粒体膜上的相关蛋白质,导致有机物氧化分解释放的能量无法转化成ATP中的化学能。此时线粒体中发生的能量转化是   。
(2)当血液中的TH浓度增高时,会   下丘脑和垂体的活动,使TH含量维持正常生理水平。该过程中,垂体分泌TSH可受到TRH和TH的调节,其结构基础是垂体细胞有   。
(3)TH对垂体的反馈调节主要有两种方式,一种是TH进入垂体细胞内,抑制TSH基因的表达,从而   ;另一种方式是通过降低垂体细胞对TRH的敏感性,从而   TRH对垂体细胞的作用。
20.(2020·海南)人体内甲状腺激素几乎作用于全身细胞,环境变化及相关部位病变都可影响血液中的甲状腺激素水平,引起机体生理活动的变化。回答下列问题。
(1)冬季气温降低时,寒冷刺激的信号传入位于   的体温调节中枢,通过调节使甲状腺激素分泌量增多,细胞代谢速率提高,使机体产生的热量   ,以抵御外界寒冷。但血液中的甲状腺激素水平不会过高,这与甲状腺激素的分级调节存在   调节机制有关。
(2)患者甲因身体不适就医,医生根据其病史初步判定下丘脑、垂体和甲状腺中有一个部位发生病变。经检测,甲状腺激素和促甲状腺激素(TSH)水平都明显低于正常范围,据此可排除的病变部位是   ,理由是   ;给患者注射适量促甲状腺激素释放激素后,测得TSH水平仍然低于正常范围,说明该患者的病变部位是   。
(3)患者乙由于体内甲状腺激素水平下降,出现行动迟缓、少动嗜睡的症状,这与该患者神经系统的   降低有关。
21.(2020·江苏)下图是人体稳态调节机制的示意图,①~④表示相关的激素。请据图回答下列问题:
(1)某同学长跑时心跳加速,血压升高,压力感受器激活心血管中枢,传出神经释放神经递质,递质作用于心脏及血管细胞膜上的   ,从而降低血压,该调节方式属于   调节。
(2)该同学因运动大量出汗,血浆渗透压升高,激活位于   的神经元A,促使其合成和分泌   (填①的名称),进而促进肾脏对水的重吸收,该调节方式属于   调节。
(3)该同学因运动体温升高,体温调节中枢通过调节皮肤血管和汗腺,增加散热;运动后,神经元B合成和分泌②减少,导致③、④合成和分泌   ,减少产热,维持体温相对稳定。激素②的名称是   ,其生理作用是   。
22.(2020·全国Ⅱ)人在剧烈奔跑运动时机体会出现一些生理变化。回答下列问题:
(1)剧烈奔跑运动时肌细胞会出现   ,这一呼吸方式会导致肌肉有酸痛感。
(2)当进行较长时间剧烈运动时,人体还会出现其他一些生理变化。例如,与运动前相比,胰岛A细胞的分泌活动会加强,分泌   ,该激素具有   (答出2点即可)等生理功能,从而使血糖水平升高。
(3)人在进行剧烈运动时会大量出汗,因此在大量出汗后,为维持内环境的相对稳定,可以在饮水的同时适当补充一些   。
23.(2019·天津)人类心脏组织受损后难以再生。该现象可追溯到哺乳动物祖先,随着它们恒温状态的建立,心脏组织再生能力减弱。
(1)哺乳动物受到寒冷刺激后,通过   (神经/体液/神经-体液)调节促进甲状腺激素分泌,使机体产生更多热量以维持体温。
(2)活跃分裂的动物细胞多是二倍体细胞,多倍体细胞通常不能分裂。
①对比不同动物心脏中二倍体细胞所占比例及其甲状腺激素水平,结果如图。恒温动物的心脏组织因二倍体细胞比例   ,再生能力较差;同时体内甲状腺激素水平   。由此表明甲状腺激素水平与心脏组织再生能力呈负相关。
②制备基因工程小鼠,使其心脏细胞缺乏甲状腺激素受体,导致心脏细胞不受   调节。与正常小鼠相比,基因工程小鼠体内的甲状腺激素水平正常,心脏组织中二倍体细胞数目却大幅增加,由此证明甲状腺激素   正常小鼠心脏组织再生能力。
③以斑马鱼为材料进一步研究。将成年斑马鱼分成A、B两组,分别饲养在不同水箱中,A组作为对照,B组加入甲状腺激素。若   组斑马鱼心脏组织受损后的再生能力比另一组弱,则证明甲状腺激素对变温动物斑马鱼心脏组织再生能力的影响与对恒温动物小鼠的影响一致。
24.(2018·江苏)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   (在“大于”、“小于”或“等于”中选择)散热量。此阶段人体有时会出现脱水现象,垂体释放抗利尿激素增加,肾小管和集合管   ,从而减少尿量。
(4)体温下降期,机体增加散热的途径有   。
(5)体温上升期,人体会出现心率加快、血压轻度升高等症状,易引发慢性心血管疾病急性发作。请解释血压升高的可能原因:   。
四、实验探究题
25.(2022·浙江)为研究物质X对高血糖症状的缓解作用,根据提供的实验材料,完善实验思路,预测实验结果,并进行分析与讨论。
实验材料:适龄、血糖正常的健康雄性小鼠若干只,药物S(用生理盐水配制),物质X(用生理盐水配制),生理盐水等。
(要求与说明:实验中涉及的剂量不作具体要求。小鼠血糖值>11.1mmo/L,定为高血糖模型小鼠。饲养条件适宜)
回答下列问题:
(1)完善实验思路:
①适应性饲养:选取小鼠若干只,随机均分成甲、乙、丙3组。正常饲养数天,每天测量小鼠的血糖,计算平均值。
②药物S处理:
甲组:每天每只小鼠腹腔注射一定量生理盐水
乙组:每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S
丙组:   
连续处理数天,每天测量小鼠的血糖,计算平均值,直至建成高血糖模型小鼠。
③物质X处理:
甲组:   
乙组:每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水
丙组:   
连续处理若干天,每天测量小鼠的血糖,计算平均值。
(2)预测实验结果:
设计一张表格,并将实验各阶段的预期实验结果填入表中。
(3)分析与讨论:
已知药物S的给药途径有腹腔注射和灌胃等,药物S的浓度和给药途径都会影响高血糖模型小鼠的建模。若要研究使用药物S快速建成高血糖模型小鼠,则可通过   ,以确定快速建模所需药物S的适宜浓度和给药途径的组合。
26.(2021·天津)阿卡波糖是国外开发的口服降糖药,可有效降低餐后血糖高峰。为开发具有自主知识产权的同类型新药,我国科研人员研究了植物来源的生物碱NB和黄酮CH对餐后血糖的影响。为此,将溶于生理盐水的药物和淀粉同时灌胃小鼠后,在不同时间检测其血糖水平,实验设计及部分结果如下表所示。
组别(每组10只) 给药量(mg/kg体重) 给药后不同时间血糖水平(mmol/L)
0分钟 30分钟 60分钟 120分钟
生理盐水 - 4.37 11.03 7.88 5.04
阿卡波糖 4.0 4.12 7.62 7.57 5.39
NB 4.0 4.19 x1 6.82 5.20
CH 4.0 4.24 x2 7.20 5.12
NB+CH 4.0+4.0 4.36 x3 5.49 5.03
(1)将淀粉灌胃小鼠后,其在小鼠消化道内水解的终产物为   ,该物质由肠腔经过以下部位形成餐后血糖,请将这些部位按正确路径排序:   (填字母)。
a.组织液b.血浆c.小肠上皮细胞d.毛细血管壁细胞
血糖水平达到高峰后缓慢下降,是由于胰岛素促进了血糖合成糖原、   、转化为脂肪和某些氨基酸等。
(2)本实验以   作对照组,确认实验材料和方法等能有效检测药物疗效。
(3)该研究的结论为:NB和CH均能有效降低餐后血糖高峰,且二者共同作用效果更强。下列对应表中x1、x2、x3处的数据排列中符合上述结论的是___________。
A.7.15 7.62 6.37
B.7.60 7.28 6.11
C.7.43 6.26 7.75
D.6.08 7.02 7.54
27.(2021·北京)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。
(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   。
(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   。
(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。)
28.(2021·广东)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URATL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,结果见下图。
回答下列问题:
(1)与分泌蛋白相似,URATI和GLUT9在细胞内的合成、加工和转运过程需要   及线粒体等细胞器(答出两种即可)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   。
(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   。
(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   ,与其它两组比较,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   。
29.(2020·全国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   。
(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)。
30.(2019·浙江选考)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:
   
(2)预测实验结果(设计一个坐标,用柱形图表示至少3次的检测结果)   :
(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、贮存和利用,另一方面   。
31.(2019·江苏)甲、乙、丙三人在一次社区健康日活动中检测出尿糖超标,为进一步弄清是否患糖尿病,依据规范又进行了血液检测。图1、图2所示为空腹及餐后测定的血糖及胰岛素浓度。糖尿病血糖浓度标准为:空腹≥7.0 mmol/L,餐后2 h≥11.1 mmol/L,请回答下列问题:
(1)正常人进食后血糖浓度上升,胰岛素分泌增多。胰岛素可促进血糖进入细胞内   、合成糖原或转变为非糖物质,并抑制   及非糖物质转化为葡萄糖;同时胰岛A细胞分泌   受抑制,使血糖浓度下降。
(2)据图初步判断   是糖尿病患者,需复查血糖。患者常因血糖浓度升高致细胞外液渗透压升高,   产生渴感,表现为多饮。
(3)除糖尿病外,尿糖超标的原因还可能有   (填序号)。
①一次性摄糖过多 ②低血糖患者
③抗利尿激素分泌不足 ④肾小管重吸收功能障碍
(4)结合图1、图2分析,乙出现上述检测结果的原因可能有   (填序号)。
①自身抗体与胰岛素结合
②自身效应T细胞持续杀伤胰岛B细胞
③自身抗体竞争性结合靶细胞膜上的胰岛素受体
④胰岛B细胞膜上载体对葡萄糖的转运能力下降
32.(2018·全国Ⅰ卷)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0.5mL,记录尿量
c.待尿量恢复后,耳缘静脉注射20%葡萄糖溶液15mL,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。
33.(2018·浙江选考)对下列生物学实验进行结果顶测或分析与讨论。
(1)在用血细胞计数板计数兔红细胞时,见到压在方格线上的细胞只计左线和上线上的细胞,以避免   ,减少误差。
(2)①在验证胰岛素具有降低血糖浓度作用的实验设计中,若以小鼠活动状况为观察指标,注射胰岛素溶液和葡萄糖溶液的顺序应是   。
②人体血液中胰岛素与胰高血糖素的摩尔比值,在不同生理状况下是不同的,当机体处于   状况时,该比值明显下降,此时机体物质代谢的变化是   (答出2点即可)。
(3)某同学进行切除甲状腺对小鼠体长影响的实验,观测到切除甲状腺的幼年组小鼠体长增加明显低于未切除组,其机理是   。
(4)以某种实验小鼠为材料制备抗血清。
①欲获得某一种较高浓度的抗体,在你的实验思路中,关键是需对小鼠进行   。为什么?   。
②预测实验结果(以坐标曲线图形式表示实验结果):   。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】体温平衡调节
【解析】【解答】A、在寒冷环境下,骨骼肌和立毛肌收缩,增加产热量,A错误;
B、在寒冷环境下,皮肤血管收缩,血流量减少,减少散热,B正确;
C、在寒冷环境下,甲状腺分泌甲状腺激素增多以促进物质分解产热,C正确;
D、在寒冷环境下,体温的调节既有神经调节又有体液调节,属于神经-体液调节,D正确。
故答案为:A。
【分析】体温调节过程:在寒冷环境下,下丘脑体温调节中枢兴奋,机体通过皮肤血管收缩,血流量减少,骨骼肌和立毛肌收缩,增加产热量,甲状腺分泌甲状腺激素增多,肾上腺分泌肾上腺素增多,增强细胞代谢等过程维持体温恒定;在炎热环境下,下丘脑体温调节中枢兴奋,机体通过皮肤血管舒张、增加血流量和汗腺分泌增强,来增加散热,维持体温恒定,属于神经-体液调节。
2.【答案】D
【知识点】血糖平衡调节
【解析】【解答】A、胰岛素是信息分子起调节作用,调节肝糖原的合成,不直接参与肝糖原的合成,A错误;
B、胰岛素具有降血糖的作用,血糖浓度上升时胰岛素分泌量增加,B错误;
C、胰岛素的化学本质使蛋白质,蛋白质的合成需要消耗能量,C错误;
D、胰岛素是蛋白质,在细胞内合成后分泌到细胞外起作用,属于分泌到白,分泌蛋白合成过程中需要内质网和高尔基体的加工、修饰,D正确。
故答案为:D。
【分析】血糖平衡调节过程如下:当血糖浓度升高时,血糖会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的合成并释放,同时也会引起下丘脑的某区域的兴奋发出神经支配胰岛B细胞的活动,使胰岛B细胞合成并释放胰岛素,胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和贮存,从而使血糖下降;当血糖下降时,血糖会直接刺激胰岛A细胞引起胰高血糖素的合成和释放,同时也会引起下丘脑的另一区域的兴奋发出神经支配胰岛A细胞的活动,使胰高血糖素合成并分泌,胰高血糖素通过促进肝糖原的分解和非糖物质的转化从而使血糖上升,并且下丘脑在这种情况下也会发出神经支配肾上腺的活动,使肾上腺素分泌增强,肾上腺素也能促进血糖上升。属于神经--体液调节。
3.【答案】B
【知识点】血糖平衡调节
【解析】【解答】A、生物体内所有的体细胞都是由同一个受精卵有丝分裂而来的,含有相同的基因,只是表达的基因不同,所以胰岛A细胞核胰岛B细胞的转化是基因选择性表达的结果,A正确;
B、胰岛A细胞合成胰高血糖素,胰岛B细胞合成胰岛素,在转化过程中,细胞合成胰高血糖素的能力逐渐减弱,B错误;
C、生物体内所有的体细胞都是由同一个受精卵有丝分裂而来的,含有相同的基因,胰岛B细胞也具有转化为胰岛A细胞的潜能,C正确;
D、激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活,因此体内需要源源不断的产生激素,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、胰岛素是由胰岛B细胞分泌的激素,其作用分为两个方面,一是促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质,二是抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化,胰岛素是唯一能降低血糖浓度的激素。胰高血糖素是由胰岛A细胞分泌的激素,胰高血糖素可促进肝糖原的分解和非糖类物质转化,具有升高血糖浓度的作用。
2、生物体内所有的体细胞都是由同一个受精卵有丝分裂而来的,含有相同的基因,且都含有该生物全部的遗传物质。细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程;细胞分化的实质是基因的选择性表达。
3、激素作用于靶器官、靶细胞:激素的作用具有特异性,它有选择性地作用于靶器官、靶腺体或靶细胞,激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活,因此体内需要源源不断的产生激素,以维持激素含量的动态平衡。激素种类多、含量极微,既不组成细胞结构,也不提供能量,只起到调节生命活动的作用。
4.【答案】C
【知识点】反射弧各部分组成及功能;水盐平衡调节
【解析】【解答】A、膝跳反射和缩手反射都是非条件反射,膝跳反射有2个神经元参与,缩手反射有3个神经元参与,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;
B、谷氨酰胶增多,引起脑组织水肿、代谢障碍,使患者昏迷(高级神经系统),膝跳反射增强(低级神经系统),高级神经中枢对低级神经中枢的控制减弱,B正确;
C、抗利尿激素促进促进水分的重吸收,使血量增加,降低血浆渗透压,不能减轻脑组织水肿,C错误;
D、蛋白质的氨基酸代谢产生的氨进入脑组织代谢生成谷氨酰胺,故应减少蛋白类食品摄入,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、神经调节的基本方式是反射,它是指在中枢神经系统参与下,动物或人体对内外环境变化作出的规律性应答;完成反射的结构基础是反射弧。反射弧的结构:感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器。
2、人体缺水时,细胞外液渗透压升高,下丘脑的渗透压感受器兴奋,刺激下丘脑内分泌细胞分泌抗利尿激素增加,有垂体后叶释放后作用于肾小管和肾集合管,促进水分的重吸收,使血量增加,血浆渗透压降低。
3、神经系统的分布和功能各不相同,但彼此之间又相互联系,相互调控。一般来说,位于脊髓的低级中枢受脑中相应的高级中枢的调控,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。
5.【答案】D
【知识点】体温平衡调节;水盐平衡调节
【解析】【解答】A、体温恒定和水盐平衡的调节都是神经-体液调节方式,A正确;
B、体温升高时,机体会通过排汗散热来降低体温,B正确;
C、渗透压平衡涉及到机体水盐平衡,为维持血浆渗透压平衡,中暑者及时补充水分和无机盐,C正确;
D、大量出汗时,下丘脑感受到细胞外液渗透压变化,将信息传递到大脑皮层,使大脑皮层产生渴觉,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、体温调节过程:在寒冷环境下,下丘脑体温调节中枢兴奋,机体通过皮肤血管收缩,血流量减少,骨骼肌和立毛肌收缩,增加产热量,甲状腺分泌甲状腺激素增多,肾上腺分泌肾上腺素增多,增强细胞代谢等过程维持体温恒定;在炎热环境下,下丘脑体温调节中枢兴奋,机体通过皮肤血管舒张、增加血流量和汗腺分泌增强,来增加散热,维持体温恒定,属于神经-体液调节。
2、人体内水盐平衡的调节过程是∶下丘脑是水盐平衡调节的中枢,水盐平衡的调节是神经调节和激素调节共同作用完成的。内环境中的无机盐含量决定了机体渗透压的大小。
(1)当人体失水过多、饮水不足或吃的食物过咸时→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素增多→肾小管、集合管对水分的重吸收增加→尿量减少,同时大脑皮层产生渴觉(主动饮水)。
(2)体内水过多时→细胞外液渗透压降低→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素减少→肾小管、集合管对水分的重吸收减少→尿量增加。
6.【答案】C
【知识点】血糖平衡调节
【解析】【解答】A.血糖浓度升高直接作用于胰岛B细胞或作用于下丘脑通过兴奋迷走神经支配胰岛B细胞,均促进胰岛B细胞分泌胰岛素,A说法正确;
B.②③过程中内分泌细胞相当于神经系统中效应器,二者都体现了神经细胞与内分泌细胞间的信息交流,B说法正确;
C.①调节胰岛素水平的方式是体液调节,③调节胰岛素水平的方式是神经-体液调节,C说法错误;
D.胰岛素的作用结果会使血糖水平下降到正常水平,此时血糖水平会反过来抑制胰岛素的进一步分泌,防止血糖过度下降;胰高血糖素也是如此,D说法正确。
故答案为:C。
【分析】 胰岛素是唯一能降低血糖的激素,其作用分为两个方面:促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质;抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化。胰高血糖素和肾上腺素能升高血糖,能促进肝糖原的分解和非糖类物质转化。
7.【答案】B
【知识点】体温平衡调节;水盐平衡调节;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、当细胞外液渗透压改变时,下丘脑的渗透压感受器可以感受到,产生兴奋,进行调节,A正确;
B、下丘脑可以合成抗利尿激素,并由垂体分泌,下丘脑也可以分泌一些促激素释放激素,B错误;
C、当机体的渗透压发生改变,下丘脑进行水盐平衡调节,维持水盐的平衡,C正确;
D、下丘脑有维持体温相对恒定的体温调节中枢,使产热量等于散热量,维持体温相对恒定,D正确。
故答案选:B。
【分析】 下丘脑的主要功能有:
序号 功能 举例
1 内分泌腺 分泌促激素作用于垂体
2 效应器 释放抗利尿激素,调节水盐平衡
3 感受器 感受血糖浓度变化、渗透压变化
4 神经中枢 调节血糖浓度、维持体温平衡
5 生物节律 生物钟
8.【答案】D
【知识点】血糖平衡调节
【解析】【解答】A、胰岛素能促进肝细胞、肌肉细胞、脂肪细胞等组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,A正确;
B、胰高血糖素能促进肝糖原分解和非糖物质转化成葡萄糖,促使葡萄糖释放进血液中,使血糖升高,B正确;
C、胰岛素具有降低血糖浓度的作用,胰高血糖素具有升高血糖浓度的作用,二者在血糖水平调节上相互对抗,C正确;
D、血糖水平正常时,胰岛仍会分泌一定量的胰岛素和胰高血糖素,使机体内二者浓度维持相对稳定状态,D错误。
故答案为:D。
【分析】在机体的血糖调节中,胰岛素是已知的唯一能降低血糖浓度的激素,其作用是加速组织细胞摄取、利用、储存葡萄糖,还能抑制肝糖原的分解和非糖物质的转化,从而降低血糖水平;胰高血糖素能促进肝糖原分解和非糖物质的转化,从而升高血糖水平。
9.【答案】C
【知识点】体温平衡调节
【解析】【解答】A、正常人的体温因年龄性别不同存在差异,同一个人的体温在一日内也有变化,A正确;
B、内环境通过各器官、系统协调合作使内环境的每一种成分和理化指标处于动态平衡中,是内环境稳态的一种表现,B正确;
C、体温的调节需要神经调节和体液调节共同维持,C错误;
D、人体体温昼夜周期性波动,有利于机体适应昼夜温度变化,D正确。
故答案为:C。
【分析】人体的产热=散热,使体温维持动态平衡,这是机体内环境稳态的表现。外界温度发生变化的时候,皮肤的温觉/冷觉感受器受到刺激,延传入神经到下丘脑的体温调节中枢,下丘脑通过分泌TRH,调节TSH间接调节甲状腺激素的分泌增加或者减少细胞的新陈代谢,下丘脑同时调节肾上腺素的分泌和骨骼肌的活动、毛细血管的收缩或舒张来调节体温,因此,体温是神经——体液共同调节完成的。
10.【答案】C
【知识点】血糖平衡调节
【解析】【解答】A、胰岛B细胞能分泌胰岛素,胰岛A细胞能分泌胰高血糖素,A正确;
B、降血糖激素只有胰岛素一种,升血糖激素有胰高血糖素和肾上腺素,B正确;
C、胰岛素与细胞膜上的胰岛素受体结合后,葡萄糖通过载体蛋白的协助进入细胞内,C错误;
D、胰岛素分泌不足或胰高血糖素分泌过多,都会导致血糖浓度升高,可能导致糖尿病的发生,D正确。
故答案为:C。
【分析】胰岛B细胞能分泌胰岛素,其作用是促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而使血糖水平降低;胰岛A细胞能分泌胰高血糖素,其作用是促进糖原分解,并促进一些非糖物质转化为葡萄糖,从而使血糖水平升高。
11.【答案】D
【知识点】血糖平衡调节
【解析】【解答】A.进食可以导致血液中葡萄糖浓度上升,A项不合题意;
B.胰高血糖素促进糖原分解,促进非糖物质转化,导致血糖含量上升,B项不合题意;
C.胰岛素受体活性降低,导致细胞对葡萄糖的吸收减弱,血糖含量上升,C项不合题意;
D.胰岛B细胞分泌增强,导致胰岛素增多,促进组织细胞吸收利用葡萄糖,血糖含量下降,D项符合题意。
故答案为:D
【分析】血糖的来源包括食物中的糖类的消化吸收、肝糖原的分解、非糖物质的转化,血糖的去向包括细胞中葡萄糖的氧化分解、肝肌糖原的合成、转化为非糖物质,调节血糖主要的激素为胰岛素和胰高血糖素。
12.【答案】A
【知识点】体温平衡调节
【解析】【解答】A、骨骼肌不自主战栗可以增加产热,符合题意;
B、皮肤血管舒张,增加血流量,散失热量更多,不符合题意;
C、汗腺分泌汗液,液体水变为气态水需要吸收热量,有利于散热,不符合题意;
D、酒精易挥发,能迅速带走皮肤上的热量,不符合题意
故答案为:A
【分析】主要考查体温调节。散热的方式有辐射散热,传导散热,对流散热,蒸发散热。当皮肤冷觉感受器接受外界寒冷的环境中,通过感受器接受刺激产生兴奋,兴奋经传入神经传到下丘脑的体温调节中枢,下丘脑分析后,传出兴奋作用于效应器,从而引起皮肤血管收缩,减少皮肤血流量的同时,皮肤立毛肌收缩,缩小毛孔,造成“鸡皮肤疙瘩,从而减少皮肤的散热,骨骼肌也产生不自主战栗增加产热,肾上腺刺激肾上腺素的分泌,调节代谢使产热增加。酒精易于挥发,因能迅速带走皮肤上的大量热量,用酒精擦拭皮肤,也会使血管扩张、血流量增加以散热。
13.【答案】D
【知识点】水盐平衡调节
【解析】【解答】】A、当人体失水过多时,细胞外液渗透压升高,血浆属于细胞外液,渗透压也会升高,A不符合题意;
B、人体失水过多,细胞外液渗透压升高会刺激下丘脑渗透压感受器,下丘脑渗透压感受器产生神经冲动并传至大脑皮层,产生渴觉,使人主动饮水,B不符合题意;
C、人体失水过多,细胞外液渗透压升高会刺激下丘脑渗透压感受器,下丘脑合成并由垂体释放抗利尿激素,使血液中的抗利尿激素含量升高,C不符合题意;
D、血液中抗利尿激素的增加会促进肾小管对水的重吸收,D符合题意。
故答案为:D
【分析】水盐平衡调节:
14.【答案】B
【知识点】水盐平衡调节
【解析】【解答】当细胞外液渗透压升高时,下丘脑的渗透压感受器受到刺激,下丘脑增加抗利尿激素的合成和分泌,并由垂体释放进入血液,抗利尿激素的增加促进肾小管和集合管 对水分的重吸收,导致排尿量减少 ,体内的水得以保留。同时,细胞外液渗透压升高还会引起大脑产生渴觉 ,动物体通过饮水可使细胞外液渗透
压下降并恢复正常。向实验狗的颈动脉内灌注高渗盐水,血浆渗透压迅速升高,抗利尿激素分泌增加,尿量减少,因此B符合题意。
故答案为:B
【分析】水盐平衡调节过程:
15.【答案】D
【知识点】体温平衡调节
【解析】【解答】寒冷环境中的体温调节如下图,
A、机体通过神经和体液调节依然能够保持体温的相对稳定,A不符合题意;
B、寒冷环境下,机体会通过一些途径增加产热减少散热维持体温的恒定,如皮肤血管量减少,蜷缩身体等,减少体表与外界接触面积,使散热量减少,B不符合题意;
C、下丘脑是体温调节中枢,由机体的冷觉感受器可将气温下降信息通过传入神经传递到下丘脑,C不符合题意;
D、寒冷环境下,机体产热量增加,肾上腺素分泌增加,有助于产热增加,D符合题意。
故答案为:D
【分析】体温调节归纳:
16.【答案】A,B,D
【知识点】水盐平衡调节
【解析】【解答】A.参与细胞外液渗透压的无机盐主要来源于Na+和Cl-,A说法正确;
B.高盐饮食会导致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,B说法正确;
C.细胞内液与细胞外液成分可以相互交换,故细胞内液参与细胞外液渗透压的调节,C说法错误;
D.机体处于正钠平衡时,机体Na+增多可导致增加细胞外液总量,体液的总量也会增多,D说法正确。
故答案为:ABD。
【分析】水盐调节过程:
神经-体液调节:饮水过少、食物过咸等→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器→垂体→抗利尿激素→肾小管和集合管重吸收水增强→细胞外液渗透压下降、尿量减少
神经调节:饮水过少、食物过咸→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器→大脑皮层→产生渴觉→主动饮水→细胞外液渗透压下降
17.【答案】A,C,D
【知识点】内环境的理化特性;水盐平衡调节
【解析】【解答】A.该患者呼吸困难导致CO2不能够及时排放出去,使体内CO2含量偏高,A正确;
B.体温维持在38℃时,患者的产热量等于散热量,B错误;
C.肺部出现感染,肺组织间隙和肺泡渗出液中有蛋白质,红细胞等成分,使得肺部组织液渗透压升高,对水的吸引力增大,肺部组织液增加,C正确;
D.使用药物抑制肾小管和集合管对水的重吸收,原尿中的水吸收会减少,导致患者尿量增加,D正确。
故答案为:ACD。
【分析】(1)人体体温恒定机理:产热和散热保持动态平衡。
(2)水盐调节模型:
18.【答案】(1)肝糖原
(2)易化扩散(或协助扩散);由负变正;胞吐
(3)葡萄糖摄取、氧化分解;胰高血糖素
(4)①③
(5)昼夜节律;调节REV-ERB基因节律性表达
【知识点】物质进出细胞的方式的综合;细胞膜内外在各种状态下的电位情况;血糖平衡调节
【解析】【解答】(1)肝糖原是人体的储能物质,在一定条件下肝糖原会转化为血糖,故填:肝糖原。
(2)通过对图的分析,可知葡萄糖是有高浓度向低浓度,而且借助了 GLUT2 通道,属于协助扩散;正常情况下细胞膜内K+外流,是膜内呈现负电位,根据文字信息可知 ATP敏感通道关闭,细胞内K+浓度增加 ,阻止了K+外流,使膜内呈现正电位;通过图示可以看到胰岛素是以胞吐的方式释放的。故填: 协助扩散 ; 由负变正 ; 胞吐
(3)胰岛素有降血糖的作用,促进血糖的氧化分解来降低血糖;胰岛细胞不仅可以产生胰岛素,还可以产生胰高血糖素,胰高血糖素可以用来升高血糖,故填: 葡萄糖摄取、氧化分解 ; 胰高血糖素 。
(4) 靶细胞对胰岛素作用不敏感,也就说明胰岛素的作用效果不理想, 如① 中拮抗激素增多,会使血糖的降低的不明显;也可能是靶细胞上接受胰岛素的受体表达下降,接受到的胰岛素的数量少,胰岛素发挥的数量较少。故选: ①③ 。
(5)分析资料可知, 昼夜节律是受基因调控的,Ⅱ型糖尿病患者表明为“黎明现象”与生物钟紊乱相关。故填:昼夜节律 ; 调节REV-ERB基因节律性表达 。
【分析】(1)协助扩散的特点:有高浓度向低浓度,需要载体蛋白,不需要能量。
(2)调节血糖的激素:①胰岛素(降血糖):促进血糖进入组织细胞,并在组织细胞内氧化分解、合成糖原、转变成脂肪酸等非糖物质;抑制肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖 。②胰高血糖素(升血糖):促进肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖。这两种激素的作用是相反的,他们成为拮抗作用。
19.【答案】(1)神经冲动(电信号、局部电流);体温调节中枢;有机物中的化学能转化为热能
(2)抑制;TRH和TH的特异性受体
(3)降低TSH的合成;降低
【知识点】体温平衡调节;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】(1)寒冷环境中,兴奋在神经纤维上以电信号或局部电流的形式传导,引起下丘脑体温调节中枢兴奋。有机物氧化分解释放的能量转化为热能。
故答案为: 神经冲动(电信号、局部电流) ; 体温调节中枢 ; 有机物中的化学能转化为热能 。
(2)当血液中的TH浓度过高时会通过反馈调节抑制下丘脑和垂体的活动,从而维持TH含量的稳定。垂体分泌TSH可受到TRH和TH的调节,是因为垂体细胞含有TRH和TH激素的特异性受体。
故答案为: 抑制 ; TRH和TH的特异性受体 。
(3)TH抑制垂体分泌TSH,一方面是由于TH进入垂体细胞内,抑制TSH基因的表达,从而导致TSH的合成减少;另一方面是降低垂体细胞对TRH的敏感性,从而降低TRH对垂体细胞的作用。
故答案为: 降低TSH的合成 ; 降低 。
【分析】1、甲状腺激素的作用是促进新陈代谢,加速体内物质分解,促进动物个体发育,提高神经系统兴奋性。甲状腺激素的分级调节:如果外界条件寒冷等因素的刺激下,下丘脑会分泌促甲状腺激素释放激素,这种激素作用于垂体后,使垂体分泌促甲状腺激素,促甲状腺激素作用于甲状腺,使甲状腺分泌甲状腺激素分泌增多;甲状腺激素的调节属于反馈调节:当甲状腺激素增多后,反过来又会抑制下丘脑和垂体的激素分泌,使得机体得到甲状腺激素的调节,同时又保证甲状腺激素分泌不致过多。
2、体温调节过程:在寒冷环境下,下丘脑体温调节中枢兴奋,机体通过皮肤血管收缩,血流量减少,骨骼肌和立毛肌收缩,增加产热量,甲状腺分泌甲状腺激素增多,肾上腺分泌肾上腺素增多,增强细胞代谢等过程维持体温恒定;在炎热环境下,下丘脑体温调节中枢兴奋,机体通过皮肤血管舒张、增加血流量和汗腺分泌增强,来增加散热,维持体温恒定。属于神经体液调节。
3、静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流,形成内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差,产生局部电流,兴奋就以电信号的形式传递下去。兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,其具体的传递过程为:兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元。由于递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
20.【答案】(1)下丘脑;增加;反馈
(2)下丘脑;如果病变部位为下丘脑,则促甲状腺激素释放激素、促甲状腺激素和甲状腺激素水平都低于正常范围;垂体
(3)兴奋性
【知识点】动物激素的调节;激素调节的特点;体温平衡调节
【解析】【解答】(1)体温调节中枢位于下丘脑。甲状腺激素的作用是提高细胞代谢的速率,使机体产热量增加。甲状腺激素的调节存在分级调节和反馈调节。(2)甲状腺激素和促甲状腺激素(TSH)水平都明显低于正常范围,据此可排除的病变部位是下丘脑,理由是如果病变部位为下丘脑,则促甲状腺激素释放激素、促甲状腺激素和甲状腺激素水平都低于正常范围;给患者注射适量促甲状腺激素释放激素后,测得TSH水平仍然低于正常范围,说明该患者的病变部位是垂体。(3)甲状腺激素可以提高神经系统的兴奋性。甲状腺激素水平下降会引起神经系统的兴奋性降低。
【分析】甲状腺激素的分泌为分级调节,由下丘脑合成并分泌促甲状腺激素释放激素作用于垂体,垂体合成并分泌促甲状腺激素作用于甲状腺,促使甲状腺分泌甲状腺激素,当血液中甲状腺激素偏高时,会通过负反馈调节抑制下丘脑和垂体对相关激素的分泌,使血液中激素水平保持相对稳定。
21.【答案】(1)(特异性)受体;神经(或负反馈)
(2)下丘脑;抗利尿激素;神经-体液(或负反馈)
(3)下降;促甲状腺激素释放激素;促进(腺)垂体合成与分泌促甲状腺激素
【知识点】神经、体液调节在维持稳态中的作用;水盐平衡调节
【解析】【解答】(1)据题图所示可知,如果血压升高,压力感受器激活心血管中枢,作出综合分析,发出指令,通过传出神经释放神经递质,递质作用于心脏及血管细胞膜上的特异性受体,使心率减慢,血管紧张度下降,从而降低血压,该调节方式属于神经调节;(2)如果大量出汗,水分失去较多,血浆渗透压升高,下丘脑的渗透压感受器受到刺激,激活位于下丘脑的神经元A,促使其合成和分泌抗利尿激素,并由垂体释放进入血液,作用到肾小管和集合管,促进肾脏对水的重吸收,导致尿量减少,该调节过程既有神经调节,也有激素调节,属于神经-体液调节。(3)如果体温升高,温觉感受器接受刺激,将兴奋传至下丘脑体温调节中枢,通过神经-体液调节,使皮肤血管舒张,血流量增加,散热增加,汗腺分泌增多,汗液的蒸发带走更多的热量,下丘脑合成和分泌促甲状腺激素释放激素减少,导致垂体分泌的促甲状腺激素和甲状腺分泌的甲状腺激素分泌减少,降低细胞代谢水平,引起细胞产热减少,维持体温相对稳定。
【分析】本题主要考人体血压、渗透压及体温调节过程。
1、调节血压的机理:当某种原因使血压升高时,压力感受器沿减压神经和主动脉神经向心血管中枢发放的冲动增多,缩血管中枢兴奋降低,使心率减慢,心率减小,血管紧张性降低,结果血压下降;血压降低时,感受器向中枢发放的冲动减小,使心抑制中枢兴奋降低,而心加速中枢兴奋增强,缩血管中枢兴奋亦增强,使心率变快,心输出量增加,外周阻力增大,结果血压上升。
2、渗透压调节的机理:细胞外液渗透压上升刺激下丘脑渗透压感受器,使下丘脑分泌的由垂体释放的抗利尿激素增多,作用于肾小管和集合管,增强水的重吸收,使得细胞外液渗透压下降、尿液的量减少;另一方面,渗透压感受器作用于大脑皮层,产生渴觉,主动饮水,细胞外液渗透压下降。
3、体温调节的机理;寒冷环境→皮肤冷觉感受器→下丘脑体温调节中枢→传出神经→骨骼肌(不自主收缩(战栗))增加产热.同时通过激素调节作用于甲状腺,使甲状腺激素分泌增多,新陈代谢活动加强,从而产生更多的热量;在炎热环境汗腺分泌活动加强,反射弧为:炎热环境→皮肤温觉感受器→下丘脑体温调节中枢→传出神经→汗腺分泌活动加强,散热增多。
22.【答案】(1)无氧呼吸
(2)胰高血糖素;促进糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖
(3)电解质(或答:无机盐)
【知识点】内环境的理化特性;水盐平衡调节;血糖平衡调节
【解析】【解答】(1)剧烈奔跑时肌细胞会进行无氧呼吸产生乳酸,从而使肌肉有酸痛感。(2)胰岛A细胞能分泌胰高血糖素,其作用是促进糖原分解,并促进一些非糖物质转化为葡萄糖,从而使血糖水平升高。(3)汗液中除含有水分外,还会含有一些电解质(无机盐),故大量出汗后除了补充水分外,还应补充电解质(无机盐)。
【分析】胰岛B细胞能分泌胰岛素,其作用是促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而使血糖水平降低;胰岛A细胞能分泌胰高血糖素,其作用是促进糖原分解,并促进一些非糖物质转化为葡萄糖,从而使血糖水平升高。
23.【答案】(1)神经-体液
(2)低;高;甲状腺激素;抑制;B
【知识点】激素调节的特点;体温平衡调节
【解析】【解答】(1)哺乳动物受到寒冷刺激时,冷觉感受器会兴奋,兴奋经反射弧传至效应器,如汗腺、皮肤血管、立毛肌、骨骼肌、肾上腺、下丘脑内分泌细胞等,该过程涉及神经调节。下丘脑内分泌细胞作为效应器能分泌促甲状腺激素释放激素会作用于垂体,垂体分泌的促甲状腺激素会作用于甲状腺,促进甲状腺激素的分泌,增加产热,该过程涉及体液调节。故受到寒冷刺激后促进甲状腺激素分泌的调节属于神经-体液调节。
(2)①据图可知,恒温动物心脏中二倍体细胞比例较低,因为活跃分裂的动物细胞多为二倍体细胞,故恒温动物再生能力较差;又因为恒温动物体内甲状腺激素水平偏高,故推测甲状腺激素水平与心脏组织再生能力呈负相关。
②由于转基因小鼠心脏细胞缺乏甲状腺激素受体,虽然甲状腺激素含量虽然正常,甲状腺激素无法作用于心脏细胞,导致心脏细胞不再受甲状腺激素调节,但是其心脏中二倍体细胞数目会出现大幅增加,故说明甲状腺激素能抑制正常小鼠心脏组织的再生能力。
③利用斑马鱼做实验时,A组无甲状腺激素,B组有甲状腺激素,若甲状腺激素对变温动物斑马鱼心脏组织再生能力影响与对恒温动物小鼠的影响一致,即会抑制心脏组织的再生能力,则B组斑马鱼心脏受损后的再生能力会比对照组弱。
故答案为: (1) 神经-体液 ;(2)低 高 甲状腺激素 抑制 B
【分析】主要考查体温调节和甲状腺激素的调节。寒冷条件下的体温调节的中枢在下丘脑;通过神经-体液调节的方式进行,以神经调节为主。当人处于寒冷环境中,冷觉感受器会兴奋,通过传入神经将兴奋传至神经中枢下丘脑,经下丘脑的分析综合后,经传出神经引起汗腺分泌减少,皮肤血管收缩,血流量减少等,减少散热;另外引起立毛肌收缩,骨骼肌战栗,甲状腺激素和肾上腺素分泌量增加,增加产热,维持体温稳定。由图可知,变温动物心脏中二倍体细胞比例较高,甲状腺激素水平较低;恒温动物心脏中二倍体细胞比例较低,甲状腺激素水平偏高。
24.【答案】(1)促甲状腺激素释放激素;体液运输
(2)上升到已上调的体温调定点(上升到38.5 ℃);神经调节,体液调节
(3)等于;重吸收水的能力增强(重吸收水量增加)
(4)汗腺分泌增加,皮肤血管舒张
(5)心脏血液输出量增加,外周血管收缩
【知识点】动物激素的调节;体温平衡调节
【解析】【解答】(1)根据以上分析已知,图中激素甲表示下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素,乙表示垂体细胞分泌的促甲状腺激素,其中促甲状腺激素通过体液运输的途径作用于甲状腺,促进甲状腺的发育和甲状腺激素的分泌。(2)体温上升期,人体骨骼肌收缩有助于体温上升到已上调的体温调定点;图示增加产热的方式有神经调节和体液调节,即体温上升期人体进行体温调节的方式有神经调节和体液调节。(3)高温持续期,人体温度维持相对稳定,因此人体产热量与散热量相等;垂体释放抗利尿激素可以促进肾小管和集合管对水分的重吸收,进而减少尿量。(4)体温下降期,机体皮肤血管舒张、血流量增加,以增加散热量,还可以通过汗腺分泌增加散热量。(5)体温上升期,由于心脏血液输出量增加,外周血管收缩,导致人体出现心率加快、血压轻度升高等症状,因此易引发慢性心血管疾病急性发作。
【分析】甲状腺激素分泌的分级管理
人体水盐调节模型:
25.【答案】(1)每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S;每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水;每天每只小鼠灌胃一定量物质X
(2)
组别 实验阶段
适应性饲养 药物S处理 物质X处理
甲组 正常 正常 正常
乙组 正常 逐渐升高至>11.1mmol/L >11.1mmol/L
丙组 正常 逐渐升高至>11.1mmol/L 逐渐下降,但高于正常水平
(3)设置一系列浓度梯度的药物S,每个浓度进行不同的给药途径,比较不同组合建模成功所需的时间
【知识点】血糖平衡调节
【解析】【解答】(1)由题意可知,该实验是为研究物质X对高血糖症状的缓解作用进行设计的,生物实验设计应该遵循对照原则、单一变量原则,无关变量应该保持一致且适宜。小鼠血糖值>11.1mmo/L,定为高血糖模型小鼠,药物S(用生理盐水配制),物质X(用生理盐水配制)。
①适应性饲养使小鼠适应实验环境,正常饲养小鼠数天,甲乙丙三组的血糖值正常。
②药物S处理:
甲组:每天每只小鼠腹腔注射一定量生理盐水。即甲组作为对照组。该实验是研究物质X对高血糖症状的缓解作用,需要药物处理乙组和丙组使小鼠出现高血糖症状,则实验组乙组和丙组药物S处理升高血糖。
乙组:每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S。
丙组:每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S。
出现高血糖症状后,为探究物质X对高血糖症状的缓解作用,利用物质X处理,此时同为高血糖症状的乙组应进行对比,即乙作为对照组,丙组作为实验组。
甲组:甲组作为空白对照,甲组每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水;
乙组:每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水;
丙组:每天每只小鼠灌胃一定量物质X。
故答案为:每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S;每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水;每天每只小鼠灌胃一定量物质X。
(2)预测实验结果:由题意可知,小鼠血糖值>11.1mmo/L,定为高血糖模型小鼠。由于药物S是用来提高血糖的,则药物S处理的乙组和丙组血糖升高血糖值>11.1mmo/L,甲组血糖正常;高血糖的小鼠用物质X处理之后血糖应该下降,而未处理的乙组血糖仍较高血糖值>11.1mmo/L,甲组为空白对照血糖正常。
故答案为:
组别 实验阶段
适应性饲养 药物S处理 物质X处理
甲组 正常 正常 正常
乙组 正常 逐渐升高至>11.1mmol/L >11.1mmol/L
丙组 正常 逐渐升高至>11.1mmol/L 逐渐下降,但高于正常水平
(3)已知药物S的给药途径有腹腔注射和灌胃等,药物S的浓度和给药途径都会影响高血糖模型小鼠的建模。若要研究使用药物S快速建成高血糖模型小鼠,可通过设置一系列浓度梯度的药物S,每个浓度进行不同的给药途径,比较不同组合建模成功所需的时间,以确定快速建模所需药物S的适宜浓度和给药途径的组合。
故答案为:设置一系列浓度梯度的药物S,每个浓度进行不同的给药途径,比较不同组合建模成功所需的时间。
【分析】1、血糖平衡调节过程如下:当血糖浓度升高时,血糖会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的合成并释放,同时也会引起下丘脑的某区域的兴奋发出神经支配胰岛B细胞的活动,使胰岛B细胞合成并释放胰岛素,胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和贮存,从而使血糖下降;当血糖下降时,血糖会直接刺激胰岛A细胞引起胰高血糖素的合成和释放,同时也会引起下丘脑的另一区域的兴奋发出神经支配胰岛A细胞的活动,使胰高血糖素合成并分泌,胰高血糖素通过促进肝糖原的分解和非糖物质的转化从而使血糖上升,并且下丘脑在这种情况下也会发出神经支配肾上腺的活动,使肾上腺素分泌增强,肾上腺素也能促进血糖上升,属于神经-体液调节。
2、激素功能的研究方法:
(1)根据激素的化学本质,选择不同的实验方法。多肽类和蛋白质类激素易被消化酶水解,因此一般采用注射法,不宜采用饲喂法;固醇类、氨基酸衍生物类激素可以饲喂,也可以注射。
(2)实际操作过程中,可能要综合运用多种方法。如摘除某种内分泌腺(如公鸡的睾丸),一段时间后再注射该内分泌腺分泌的激素(如睾酮),或重新植入该内分泌腺。
(3)对于幼小的动物一般不用摘除法或注射法,例如研究甲状腺激素对蝌蚪发育的影响就应该采用饲喂法。
3、生物实验设计应该遵循对照原则、单一变量原则,无关变量应该保持一致且适宜。
26.【答案】(1)葡萄糖;cadb;氧化分解
(2)生理盐水组与阿卡波糖组
(3)A;B
【知识点】血糖平衡调节
【解析】【解答】(1)淀粉在小肠内最终水解产物为葡萄糖,葡萄糖通过小肠上皮细胞进入组织液,然后穿过毛细血管壁细胞进入血浆。胰岛素的作用:①促进各组织、细胞对血糖的吸收;②促进葡萄糖的氧化分解;③促进肝脏、肌肉组织合成糖原;④促进葡萄糖转化为非糖物质。
故答案为: 葡萄糖 ; cadb ; 氧化分解 。
(2)本实验以生理盐水组为空白对照,以阿卡波糖组为标准对照,以确认实验材料和方法等能有效检测药物疗效。
故答案为:生理盐水组与阿卡波糖组。
(3)由于实验中NB和CH均能有效降低餐后血糖高峰,且二者共同作用效果更强,则x1、x2组血糖应低于生理盐水组,且与阿卡波糖组相似,x3组血糖应低于x1和x2组,故AB项数据符合上述结论,AB正确。
故答案为:AB。
【分析】1、血糖的来源:食物中的糖类的消化吸收、肝糖原的分解、脂肪等非糖物质的转化;去向:血糖氧化分解为CO2、H2O和能量、合成肝糖原、肌糖原(肌糖原不能水解为葡萄糖)、血糖转化为脂肪、某些氨基酸。
2、胰岛素的作用:①促进各组织、细胞对血糖的吸收;②促进葡萄糖的氧化分解;③促进肝脏、肌肉组织合成糖原;④促进葡萄糖转化为非糖物质;⑤抑制肝糖原的分解;④抑制非糖物质转化为葡萄糖;胰高血糖素的作用:①促进肝糖原分解;②促进非糖物质转化为葡萄糖。
3、血糖平衡调节过程如下:当血糖浓度升高时,血糖会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的合成并释放,同时也会引起下丘脑的某区域的兴奋发出神经支配胰岛B细胞的活动,使胰岛B细胞合成并释放胰岛素,胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和贮存,从而使血糖下降;当血糖下降时,血糖会直接刺激胰岛A细胞引起胰高血糖素的合成和释放,同时也会引起下丘脑的另一区域的兴奋发出神经支配胰岛A细胞的活动,使胰高血糖素合成并分泌,胰高血糖素通过促进肝糖原的分解和非糖物质的转化从而使血糖上升,并且下丘脑在这种情况下也会发出神经支配肾上腺的活动,使肾上腺素分泌增强,肾上腺素也能促进血糖上升。
4、探究实验的遵循的原则:对照原则,唯一变量原则,等量原则。
27.【答案】(1)胰岛B/胰岛β;体液
(2)膜上的荧光强度降低;葡萄糖与IA竞争结合GT
(3)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)
【知识点】血糖平衡调节
【解析】【解答】(1)血糖升高,促进胰岛B/胰岛β细胞分泌胰岛素,经体液运输到靶细胞,促进其对葡萄糖的摄取和利用,使血糖浓度降低。
故答案为: 胰岛B/胰岛β ; 体液 。
(2)由图2可知,随着悬液中葡萄糖浓度升高,细胞膜上的荧光强度降低。 GT是葡萄糖进入细胞的载体蛋白,IA中的X能够抑制GT的功能,即X与GT结合,与葡萄糖竞争结合位点。
故答案为: 膜上的荧光强度降低 ; 葡萄糖与IA竞争结合GT 。
(3)由图3可知,IA降糖效果更好且可以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,该实验结果表明lA对血糖水平的调节比外源普通胰岛素更具优势。
故答案为: 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)由题意可知,GT是葡萄糖进入细胞的载体蛋白,IA中的X能够抑制GT的功能,即X与GT结合,与葡萄糖竞争结合位点。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GT结合增多,则IA与胰岛素受体结合增多,导致膜上的GT增多,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,膜上的GT减少,与葡萄糖结合的GT也减少,细胞摄取的葡萄糖的速率降低。
故答案为:
【分析】1、血糖的来源:食物中的糖类的消化吸收、肝糖原的分解、脂肪等非糖物质的转化;去向:血糖氧化分解为CO2、H2O和能量、合成肝糖原、肌糖原(肌糖原不能水解为葡萄糖)、血糖转化为脂肪、某些氨基酸。
2、血糖平衡调节过程如下:当血糖浓度升高时,血糖会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的合成并释放,同时也会引起下丘脑的某区域的兴奋发出神经支配胰岛B细胞的活动,使胰岛B细胞合成并释放胰岛素,胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和贮存,从而使血糖下降;当血糖下降时,血糖会直接刺激胰岛A细胞引起胰高血糖素的合成和释放,同时也会引起下丘脑的另一区域的兴奋发出神经支配胰岛A细胞的活动,使胰高血糖素合成并分泌,胰高血糖素通过促进肝糖原的分解和非糖物质的转化从而使血糖上升,并且下丘脑在这种情况下也会发出神经支配肾上腺的活动,使肾上腺素分泌增强,肾上腺素也能促进血糖上升。
28.【答案】(1)核糖体、内质网、高尔基体;选择透过性;协助扩散、主动运输
(2)肾小管细胞刷状缘形成很多突起,增大吸收面积
(3)尿酸氧化酶活性低;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(确保血清尿酸盐含量降低是F作用的结果)
(4)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
【知识点】生物膜的功能特性;细胞器之间的协调配合;细胞的生物膜系统;水盐平衡调节
【解析】【解答】(1)分泌蛋白的合成途径:核糖体(合成肽链)→内质网(加工成具有一定空间结构的蛋白质)→囊泡→高尔基体(进一步修饰加工)→囊泡→细胞膜→细胞外;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(提供能量)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,而不是重吸收所有物质,故而体现出细胞膜的选择透过性。需要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)分析图可知,肾小管细胞刷状缘形成很多突起,细胞膜面积增加,从而增大吸收面积,有利于尿酸盐的重吸收。
(3) 给正常实验大鼠(有尿酸氧化酶)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)进行对比,模型组的自变量是尿酸氧化酶活性低,与空白对照组和灌服F的治疗组比较,设置模型组的目的是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(确保血清尿酸盐含量降低是F作用的结果)。
(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相同,蛋白质的合成受到基因的选择性表达,从而可推测F降低治疗组大鼠血清尿酸盐含量的原因可能是F可能抑制转运蛋白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,为了让高尿酸血症大鼠灌服E与F进行对比,得出两者降尿酸的作用效果。
【分析】(1)由图可知,模型组(有尿酸氧化酶的正常实验大鼠灌服尿酸氧化酶抑制剂)尿酸盐转运蛋白增多,血清尿酸盐含量增高;治疗组尿酸盐转运蛋白减少,F降低治疗组大鼠血清尿酸盐含量。
(2)分泌蛋白的合成与运输过程:
(3)“三步法”判断物质出入细胞的方式
29.【答案】(1)胰岛B
(2)高;增加
(3)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
(4)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
【知识点】血糖平衡调节
【解析】【解答】(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。
【分析】1、调节血糖的激素:
(1)胰岛素:(降血糖)分泌部位:胰岛B细胞;作用机理:①促进血糖进入组织细胞,并在组织细胞内氧化分解、合成糖原、转变成脂肪等非糖物质;②抑制肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖。
(2)胰高血糖素:(升血糖);分泌部位:胰岛A细胞;作用机理:促进肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖
2、糖尿病:病因:胰岛B细胞受损,导致胰岛素分泌不足;症状:多饮、多食、多尿和体重减少。
30.【答案】(1)①分别测定每只小鼠的血糖浓度,并记录 ②将小鼠分为A、B两组,A组注射胰岛素,B组注射生理盐水。每隔一段时间,分别测定两组小鼠的血糖浓度,并记录 ③当岀现低血糖症状后,A组注射葡萄糖溶液,B组注射生理盐水。每隔一段时间,分别测定两组小鼠的血糖浓度,并记录 ④对每组所得数据进行统计分析
(2)
(3)胰岛素促进肾小管对过滤液中葡萄糖的吸收;胰岛β细胞分泌胰岛素增加,胰岛α细胞分泌胰高血糖素减少;抑制氨基酸等物质转化为葡萄糖
【知识点】血糖平衡调节
【解析】【解答】解:(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,胰岛素的生理作用为降低血糖浓度。实验前需要测定各处理组的小鼠的血糖浓度,作为实验前后的对照数据。实验分组遵循单一变量原则,分为两组,一组注射胰岛素,另一组注射生理盐水,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生理盐水,固定时间检测小鼠的血糖浓度,即
①分别测定每只小鼠的血糖浓度,并记录;
②将小鼠分为A、B两组,A组注射胰岛素,B组注射生理盐水。每隔一段时间,分别测定两组小鼠的血糖浓度,并记录;
③当岀现低血糖症状后,A组注射葡萄糖溶液,B组注射生理盐水。每隔一段时间,分别测定两组小鼠的血糖浓度,并记录;
④对每组所得数据进行统计分析(2)AB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
。(3)①正常人尿液中检测不到葡萄糖是人体正常分泌胰岛素能够促进肾小管对过滤液中葡萄糖的吸收;②机体血糖水平升高时,会刺激胰岛β细胞分泌胰岛素,并抑制胰岛α细胞分泌胰高血糖素;机体细胞一方面增加对葡萄糖的摄取、贮存和利用,另一方面抑制其他非糖物质转化为葡萄糖。
【分析】提醒:在实验设计时要遵循对照原则,不仅有平行实验组对照还有实验前后对照。在给小鼠注射胰岛素后,需要再注射葡萄糖比较胰岛素的生理作用。
31.【答案】(1)氧化分解;肝糖原分解;胰高血糖素
(2)甲、乙;大脑皮层
(3)①④
(4)①③
【知识点】免疫功能异常;血糖平衡调节
【解析】【解答】(1)胰岛素的作用主要表现在三个方面,第一是可以促进葡萄糖进入组织参与氧化分解,第二是促进肝糖原和肌糖原的合成,第三是促进葡萄糖转化为非糖物质。同时会抑制肝糖原分解及非糖物质转化为葡萄糖,从而达到降血糖的目的。胰岛素分泌量增加会通过反馈调节来抑制胰岛A细胞分泌胰高血糖素,进而引起血糖浓度下降。
(2)由图可知,甲和乙餐前和餐后的血糖浓度均高于正常值,符合糖尿病的血糖标准,故可能是糖尿病患者,需要进行复查。糖尿病患者血糖浓度升高会导致细胞外液渗透压升高,体内的渗透压感受器——下丘脑会产生兴奋,并将兴奋传至大脑皮层,产生渴觉,主动饮水,从而降低细胞外液渗透压。
(3)一次性摄糖过多超出身体的吸收极限,会出现暂时性尿糖;低血糖患者血糖浓度本身就低于正常值,不会出现尿糖;抗利尿激素的作用是促进肾小管和集合管对水的重吸收,不会引起尿糖;肾小管会重吸收水、葡萄糖、氨基酸等成分,若肾小管重吸收功能障碍,则可能会出现尿糖。故选①④。
(4)由图可知,乙餐后的胰岛素分泌量很高,但是血糖水平远远高于正常值,故可能是自身抗体与胰岛素结合或自身抗体竞争性结合靶细胞膜上的胰岛素受体,胰岛素不能与受体结合,导致胰岛素不能发挥降血糖的作用。若自身效应T细胞持续杀伤胰岛B细胞,则会导致胰岛素分泌不足,与题意不符;胰岛素作用的靶细胞是几乎全身细胞,若仅仅胰岛B细胞膜上的载体对葡萄糖的转运能力下降,其他细胞上载体对葡萄糖的转运能力正常,则乙的血糖应该正常或稍微偏高,胰岛素水平也会正常或稍微偏高。故选①③。
故答案为: (1). 氧化分解 肝糖原分解 胰高血糖素 ;(2). 甲、乙 大脑皮层; (3). ①④;(4). ①③
【分析】(1)由图1可知,空腹时甲和乙血糖浓度偏高,丙的血糖浓度正常;餐后,甲、乙、丙的血糖浓度均有所上升。餐后12h,甲、乙的血糖浓度高于正常值。由图2可知,甲餐后胰岛素含量稍微有所升高,幅度较小;乙和丙的胰岛素含量先升高后下降,乙的胰岛素含量高于甲和丙。
(2)糖尿病的原因:
一种是胰岛B细胞受损,胰岛素分泌太少;缺乏胰岛素的降血糖作用,使血糖过高,超过肾的代谢能力。
另一种是产生了抗胰岛素的抗体,且机体对胰岛素的敏感性下降,因此血中胰岛素含量可以正常甚至有点增高。
表现:高血糖、多食、多尿、多饮、身体消瘦。(三多一少)
三多一少的原因:糖尿病出现尿糖的症状时,由于需要排出多余糖分所以多尿,又因为失水很多,所以要多饮,葡萄糖都从尿液排出,所以细胞供能不足,使患都经常出现饥饿,表现为多食。糖代谢也现障碍,供能不足,所以改为体内脂肪和蛋白质分解供能。所以消瘦。
32.【答案】(1)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
(2)增加;葡萄糖
(3)下丘脑
【知识点】水盐平衡调节
【解析】【解答】(1)注射的垂体中含有调节水盐平衡的抗利尿激素,该激素作用于肾小管和集合管,增加对水的通透性,促进对水的重吸收。(2)在静脉注射高浓度的葡萄糖,会使血浆的葡萄糖浓度升高,过多的葡萄糖会随尿液排出体外,同时会带走大量的水分,尿量增加。用斐林试剂鉴定,结果出现砖红色,说明尿液中确实含有葡萄糖。(3)腹泻会丢失大量的水和无机盐,导致血浆渗透压升高,刺激下丘脑的渗透压感受器,使垂体释放的抗利尿激素增加,促进肾小管和集合管对水的重吸收,引起尿量减少。
【分析】本题分析了尿液含量发生变化的三种情况。(1)直接考查由于激素的调节作用,引起尿液含量的变化。(2)一次性糖含量过高引起渗透压的改变,导致尿液量的变化,以及鉴定尿液中的糖。(3)考查刺激作用于水盐平衡的调节中枢下丘脑后,引起的尿液量变化。
水盐调节:
(1)调节机制:神经—体液调节。
(2)水盐平衡调节相关结构与激素
①水平衡的调节中枢在下丘脑,渴觉中枢在大脑皮层。
②参与的激素:主要为抗利尿激素。
a.产生:下丘脑产生。
b.释放:垂体后叶释放。
c.作用部位:肾小管和集合管。
d.功能:促进肾小管和集合管对水分的重吸收。
(3)水盐平衡调节
①神经调节途径:细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器→大脑皮层→产生渴觉→主动饮水。
②体液调节途径:细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器→下丘脑产生抗利尿激素→垂体释放抗利尿激素作用于肾小管、集合管,使其重吸收水增多→尿液减少。
33.【答案】(1)重复计数
(2)先注射胰岛素溶液,后注射葡萄糖溶液;低血糖;肝糖原(糖原)分解加强、脂肪分解加速
(3)切除甲状腺后,甲状腺激素浓度下降,导致物质代谢与能量转换下降
(4)两次或多次注射相同抗原;因第二次或更多次注射相同抗原,会使小鼠产生更多的浆细胞,从而产生更多的抗体;
【知识点】血糖平衡调节;体液免疫
【解析】【解答】 (1)在用血细胞计数板计数兔红细胞时,见到压在方格线上的细胞只计左线和上线上的细胞,以避免重复计数,减少误差。(2)①在验证胰岛素具有降低血糖浓度作用的实验设计中,若以小鼠活动状况为观察指标,应先注射胰岛素溶液,当小鼠出现低血糖症状时,再注射葡萄糖溶液。
②当血糖浓度降低时,对胰岛A细胞的刺激增强,对胰岛B细胞的刺激减弱,导致胰高血糖素的分泌量增加、胰岛素的分泌量减少。可见,当机体处于低血糖状况时,人体血液中胰岛素与胰高血糖素的摩尔比值明显下降,此时机体的肝糖原(糖原)分解加强、脂肪分解加速,从而使血糖浓度升高。(3)甲状腺分泌的甲状腺激素具有促进细胞代谢、促进幼小动物体生长发育等作用。切除甲状腺后,甲状腺激素浓度下降,导致物质代谢与能量转换下降,进而导致小鼠的生长发育变缓,因此切除甲状腺的幼年组小鼠体长增加明显低于未切除组。(4) ①机体在抗原的刺激下才能产生抗体。初次接受抗原刺激,会使机体产生抗体和记忆细胞;如果有相同的抗原再次刺激机体时,记忆细胞会快速增殖分化,产生更多的浆细胞,进而产生更多的抗体。可见,欲获得某一种较高浓度的抗体,其关键是需对小鼠进行两次或多次注射相同抗原,其原因在于:因第二次或更多次注射相同抗原,会使小鼠产生更多的浆细胞,从而产生更多的抗体。
②结合对①的分析可知:与初次免疫反应相比,再次免疫反应快而强,产生抗体的浓度高,作用时间持久,据此以纵坐标表示抗体浓度,以横坐标表示时间并在横坐标上注明初次和再次注射抗原的时间(完成的坐标曲线图见答案)。
【分析】(1)血糖平衡中的激素调节
( 2 )甲状腺激素由甲状腺分泌,作用是促进新陈代谢和生长发育,尤其对中枢神经系统的发育和功能具有重要影响,提高神经系统的兴奋性。 ( 3 )体液免疫的过程: ①感应阶段:指抗原进入机体与B细胞相互作用的过程(是抗原处理、呈递和识别的阶段)。大多数抗原要经过吞噬细胞的摄取和处理暴露出抗原决定簇,再将抗原呈递给T细胞 ,再由T细胞呈递给B 细胞。有的抗原可以直接刺激B细胞。 ②反应阶段:指B 细胞接受抗原刺激后,增殖分化形成浆细胞和记忆细胞的过程。记忆细胞可以在体内抗原消失数月及至数年以后,仍保持警惕对抗原的记忆,如果有同样的抗原第二次入侵时,记忆细胞比没有记忆的B细胞更快地作出反应,很快增殖、分化产生新的浆细胞。 ③效应阶段:指抗体与抗原特异性结合而发挥免疫效应的过程。在该阶段抗体的作用有以下几个方面:Ⅰ有些抗原如病菌等,抗体与之结合而抑制其繁殖或对寄主细胞的黏附,从而使抗原不能侵入细胞引起疾病。Ⅱ抗体与病毒结合后,可以使病毒失去侵染和破坏宿主细胞的能力。Ⅲ抗体(抗毒素)与细菌外毒素特异性结合后,使细菌外毒素失去毒性。 作用结果:抗原、抗体结合后发生进一步变化,如形成沉淀或细胞集团,进而被吞噬细胞吞噬消化。 记忆B细胞的作用:可以在抗原消失很长一段时间内保持对这种抗原的记忆,当再接触这种抗原时,能迅速增殖和分化,产生浆细胞从而产生抗体。 a、二次免疫的作用更强,速度更快,产生抗体的数目更多,作用更持久; b、B细胞的感应有直接感应和间接感应,没有T细胞时也能进行部分体液免疫; c、抗体由浆细胞产生的; d、浆细胞来自于B细胞和记忆细胞。
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高考生物五年真题汇编19——体温、水盐和血糖平衡调节
一、单选题
1.(2022·浙江)大雪纷飞的冬天,室外人员的体温仍能保持相对稳定,其体温调节过程如图所示。
下列叙述错误的是(  )
A.寒冷刺激下,骨骼肌不由自主地舒张以增加产热
B.寒冷刺激下,皮肤血管反射性地收缩以减少散热心
C.寒冷环境中,甲状腺激素分泌增加以促进物质分解产热
D.寒冷环境中,体温受神经与体液的共同调节
【答案】A
【知识点】体温平衡调节
【解析】【解答】A、在寒冷环境下,骨骼肌和立毛肌收缩,增加产热量,A错误;
B、在寒冷环境下,皮肤血管收缩,血流量减少,减少散热,B正确;
C、在寒冷环境下,甲状腺分泌甲状腺激素增多以促进物质分解产热,C正确;
D、在寒冷环境下,体温的调节既有神经调节又有体液调节,属于神经-体液调节,D正确。
故答案为:A。
【分析】体温调节过程:在寒冷环境下,下丘脑体温调节中枢兴奋,机体通过皮肤血管收缩,血流量减少,骨骼肌和立毛肌收缩,增加产热量,甲状腺分泌甲状腺激素增多,肾上腺分泌肾上腺素增多,增强细胞代谢等过程维持体温恒定;在炎热环境下,下丘脑体温调节中枢兴奋,机体通过皮肤血管舒张、增加血流量和汗腺分泌增强,来增加散热,维持体温恒定,属于神经-体液调节。
2.(2021·福建)下列关于健康人体中胰岛素调节血糖平衡的叙述,正确的是(  )
A.胰岛素直接参与肝糖原的合成
B.血糖浓度上升时胰岛素的分泌减少
C.胰岛B细胞分泌胰岛素不需要消耗能量
D.胰岛素的形成过程需内质网和高尔基体加工
【答案】D
【知识点】血糖平衡调节
【解析】【解答】A、胰岛素是信息分子起调节作用,调节肝糖原的合成,不直接参与肝糖原的合成,A错误;
B、胰岛素具有降血糖的作用,血糖浓度上升时胰岛素分泌量增加,B错误;
C、胰岛素的化学本质使蛋白质,蛋白质的合成需要消耗能量,C错误;
D、胰岛素是蛋白质,在细胞内合成后分泌到细胞外起作用,属于分泌到白,分泌蛋白合成过程中需要内质网和高尔基体的加工、修饰,D正确。
故答案为:D。
【分析】血糖平衡调节过程如下:当血糖浓度升高时,血糖会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的合成并释放,同时也会引起下丘脑的某区域的兴奋发出神经支配胰岛B细胞的活动,使胰岛B细胞合成并释放胰岛素,胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和贮存,从而使血糖下降;当血糖下降时,血糖会直接刺激胰岛A细胞引起胰高血糖素的合成和释放,同时也会引起下丘脑的另一区域的兴奋发出神经支配胰岛A细胞的活动,使胰高血糖素合成并分泌,胰高血糖素通过促进肝糖原的分解和非糖物质的转化从而使血糖上升,并且下丘脑在这种情况下也会发出神经支配肾上腺的活动,使肾上腺素分泌增强,肾上腺素也能促进血糖上升。属于神经--体液调节。
3.(2021·山东)体外实验研究发现,γ-氨基丁酸持续作用于胰岛 A 细胞,可诱导其转化为胰岛 B 细胞。下列说法错误的是(  )
A.胰岛 A 细胞转化为胰岛 B 细胞是基因选择性表达的结果
B.胰岛 A 细胞合成胰高血糖素的能力随转化的进行而逐渐增强
C.胰岛 B 细胞也具有转化为胰岛 A 细胞的潜能
D.胰岛 B 细胞分泌的胰岛素经靶细胞接受并起作用后就被灭活
【答案】B
【知识点】血糖平衡调节
【解析】【解答】A、生物体内所有的体细胞都是由同一个受精卵有丝分裂而来的,含有相同的基因,只是表达的基因不同,所以胰岛A细胞核胰岛B细胞的转化是基因选择性表达的结果,A正确;
B、胰岛A细胞合成胰高血糖素,胰岛B细胞合成胰岛素,在转化过程中,细胞合成胰高血糖素的能力逐渐减弱,B错误;
C、生物体内所有的体细胞都是由同一个受精卵有丝分裂而来的,含有相同的基因,胰岛B细胞也具有转化为胰岛A细胞的潜能,C正确;
D、激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活,因此体内需要源源不断的产生激素,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、胰岛素是由胰岛B细胞分泌的激素,其作用分为两个方面,一是促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质,二是抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化,胰岛素是唯一能降低血糖浓度的激素。胰高血糖素是由胰岛A细胞分泌的激素,胰高血糖素可促进肝糖原的分解和非糖类物质转化,具有升高血糖浓度的作用。
2、生物体内所有的体细胞都是由同一个受精卵有丝分裂而来的,含有相同的基因,且都含有该生物全部的遗传物质。细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程;细胞分化的实质是基因的选择性表达。
3、激素作用于靶器官、靶细胞:激素的作用具有特异性,它有选择性地作用于靶器官、靶腺体或靶细胞,激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活,因此体内需要源源不断的产生激素,以维持激素含量的动态平衡。激素种类多、含量极微,既不组成细胞结构,也不提供能量,只起到调节生命活动的作用。
4.(2021·山东)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
【答案】C
【知识点】反射弧各部分组成及功能;水盐平衡调节
【解析】【解答】A、膝跳反射和缩手反射都是非条件反射,膝跳反射有2个神经元参与,缩手反射有3个神经元参与,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;
B、谷氨酰胶增多,引起脑组织水肿、代谢障碍,使患者昏迷(高级神经系统),膝跳反射增强(低级神经系统),高级神经中枢对低级神经中枢的控制减弱,B正确;
C、抗利尿激素促进促进水分的重吸收,使血量增加,降低血浆渗透压,不能减轻脑组织水肿,C错误;
D、蛋白质的氨基酸代谢产生的氨进入脑组织代谢生成谷氨酰胺,故应减少蛋白类食品摄入,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、神经调节的基本方式是反射,它是指在中枢神经系统参与下,动物或人体对内外环境变化作出的规律性应答;完成反射的结构基础是反射弧。反射弧的结构:感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器。
2、人体缺水时,细胞外液渗透压升高,下丘脑的渗透压感受器兴奋,刺激下丘脑内分泌细胞分泌抗利尿激素增加,有垂体后叶释放后作用于肾小管和肾集合管,促进水分的重吸收,使血量增加,血浆渗透压降低。
3、神经系统的分布和功能各不相同,但彼此之间又相互联系,相互调控。一般来说,位于脊髓的低级中枢受脑中相应的高级中枢的调控,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。
5.(2021·海南)一些人中暑后会出现体温升高、大量出汗、头疼等症状。下列有关叙述错误的是(  )
A.神经调节和体液调节都参与体温恒定和水盐平衡的调节
B.体温升高时,人体可通过排汗散热降低体温
C.为维持血浆渗透压平衡,应给中暑者及时补充水分和无机盐
D.大量出汗时,垂体感受到细胞外液渗透压变化,使大脑皮层产生渴觉
【答案】D
【知识点】体温平衡调节;水盐平衡调节
【解析】【解答】A、体温恒定和水盐平衡的调节都是神经-体液调节方式,A正确;
B、体温升高时,机体会通过排汗散热来降低体温,B正确;
C、渗透压平衡涉及到机体水盐平衡,为维持血浆渗透压平衡,中暑者及时补充水分和无机盐,C正确;
D、大量出汗时,下丘脑感受到细胞外液渗透压变化,将信息传递到大脑皮层,使大脑皮层产生渴觉,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、体温调节过程:在寒冷环境下,下丘脑体温调节中枢兴奋,机体通过皮肤血管收缩,血流量减少,骨骼肌和立毛肌收缩,增加产热量,甲状腺分泌甲状腺激素增多,肾上腺分泌肾上腺素增多,增强细胞代谢等过程维持体温恒定;在炎热环境下,下丘脑体温调节中枢兴奋,机体通过皮肤血管舒张、增加血流量和汗腺分泌增强,来增加散热,维持体温恒定,属于神经-体液调节。
2、人体内水盐平衡的调节过程是∶下丘脑是水盐平衡调节的中枢,水盐平衡的调节是神经调节和激素调节共同作用完成的。内环境中的无机盐含量决定了机体渗透压的大小。
(1)当人体失水过多、饮水不足或吃的食物过咸时→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素增多→肾小管、集合管对水分的重吸收增加→尿量减少,同时大脑皮层产生渴觉(主动饮水)。
(2)体内水过多时→细胞外液渗透压降低→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素减少→肾小管、集合管对水分的重吸收减少→尿量增加。
6.(2021·河北)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
【答案】C
【知识点】血糖平衡调节
【解析】【解答】A.血糖浓度升高直接作用于胰岛B细胞或作用于下丘脑通过兴奋迷走神经支配胰岛B细胞,均促进胰岛B细胞分泌胰岛素,A说法正确;
B.②③过程中内分泌细胞相当于神经系统中效应器,二者都体现了神经细胞与内分泌细胞间的信息交流,B说法正确;
C.①调节胰岛素水平的方式是体液调节,③调节胰岛素水平的方式是神经-体液调节,C说法错误;
D.胰岛素的作用结果会使血糖水平下降到正常水平,此时血糖水平会反过来抑制胰岛素的进一步分泌,防止血糖过度下降;胰高血糖素也是如此,D说法正确。
故答案为:C。
【分析】 胰岛素是唯一能降低血糖的激素,其作用分为两个方面:促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质;抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化。胰高血糖素和肾上腺素能升高血糖,能促进肝糖原的分解和非糖类物质转化。
7.(2021·全国甲)人体下丘脑具有内分泌功能,也是一些调节中枢的所在部位。下列有关下丘脑的叙述,错误的是(  )
A.下丘脑能感受细胞外液渗透压的变化
B.下丘脑能分泌抗利尿激素和促甲状腺激素
C.下丘脑参与水盐平衡的调节:下丘脑有水平衡调节中枢
D.下丘脑能感受体温的变化;下丘脑有体温调节中枢
【答案】B
【知识点】体温平衡调节;水盐平衡调节;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、当细胞外液渗透压改变时,下丘脑的渗透压感受器可以感受到,产生兴奋,进行调节,A正确;
B、下丘脑可以合成抗利尿激素,并由垂体分泌,下丘脑也可以分泌一些促激素释放激素,B错误;
C、当机体的渗透压发生改变,下丘脑进行水盐平衡调节,维持水盐的平衡,C正确;
D、下丘脑有维持体温相对恒定的体温调节中枢,使产热量等于散热量,维持体温相对恒定,D正确。
故答案选:B。
【分析】 下丘脑的主要功能有:
序号 功能 举例
1 内分泌腺 分泌促激素作用于垂体
2 效应器 释放抗利尿激素,调节水盐平衡
3 感受器 感受血糖浓度变化、渗透压变化
4 神经中枢 调节血糖浓度、维持体温平衡
5 生物节律 生物钟
8.(2021·浙江)胰岛素和胰高血糖素是调节血糖水平的重要激素。下列叙述错误的是(  )
A.胰岛素促进组织细胞利用葡萄糖
B.胰高血糖素促进肝糖原分解
C.胰岛素和胰高血糖素在血糖水平调节上相互对抗
D.血糖水平正常时,胰岛不分泌胰岛素和胰高血糖素
【答案】D
【知识点】血糖平衡调节
【解析】【解答】A、胰岛素能促进肝细胞、肌肉细胞、脂肪细胞等组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,A正确;
B、胰高血糖素能促进肝糖原分解和非糖物质转化成葡萄糖,促使葡萄糖释放进血液中,使血糖升高,B正确;
C、胰岛素具有降低血糖浓度的作用,胰高血糖素具有升高血糖浓度的作用,二者在血糖水平调节上相互对抗,C正确;
D、血糖水平正常时,胰岛仍会分泌一定量的胰岛素和胰高血糖素,使机体内二者浓度维持相对稳定状态,D错误。
故答案为:D。
【分析】在机体的血糖调节中,胰岛素是已知的唯一能降低血糖浓度的激素,其作用是加速组织细胞摄取、利用、储存葡萄糖,还能抑制肝糖原的分解和非糖物质的转化,从而降低血糖水平;胰高血糖素能促进肝糖原分解和非糖物质的转化,从而升高血糖水平。
9.(2020·海南)正常人体体温的昼夜周期性波动称为体温日节律。下列有关体温日节律的叙述,错误的是(  )
A.因年龄和性别不同而存在差异 B.是机体内环境稳态的一种表现
C.通过神经调节来维持 D.有利于机体适应昼夜变化
【答案】C
【知识点】体温平衡调节
【解析】【解答】A、正常人的体温因年龄性别不同存在差异,同一个人的体温在一日内也有变化,A正确;
B、内环境通过各器官、系统协调合作使内环境的每一种成分和理化指标处于动态平衡中,是内环境稳态的一种表现,B正确;
C、体温的调节需要神经调节和体液调节共同维持,C错误;
D、人体体温昼夜周期性波动,有利于机体适应昼夜温度变化,D正确。
故答案为:C。
【分析】人体的产热=散热,使体温维持动态平衡,这是机体内环境稳态的表现。外界温度发生变化的时候,皮肤的温觉/冷觉感受器受到刺激,延传入神经到下丘脑的体温调节中枢,下丘脑通过分泌TRH,调节TSH间接调节甲状腺激素的分泌增加或者减少细胞的新陈代谢,下丘脑同时调节肾上腺素的分泌和骨骼肌的活动、毛细血管的收缩或舒张来调节体温,因此,体温是神经——体液共同调节完成的。
10.(2020·江苏)下列关于人体内胰岛素和胰高血糖素的叙述,错误的是(  )
A.胰岛素在胰岛B细胞中合成,胰高血糖素在胰岛A细胞中合成
B.胰岛素是唯一降低血糖的激素,胰高血糖素不是唯一升高血糖的激素
C.胰岛素激活胰岛素受体后,葡萄糖通过胰岛素受体进入细胞内
D.胰岛素分泌不足或胰高血糖素分泌过多均可能导致糖尿病的发生
【答案】C
【知识点】血糖平衡调节
【解析】【解答】A、胰岛B细胞能分泌胰岛素,胰岛A细胞能分泌胰高血糖素,A正确;
B、降血糖激素只有胰岛素一种,升血糖激素有胰高血糖素和肾上腺素,B正确;
C、胰岛素与细胞膜上的胰岛素受体结合后,葡萄糖通过载体蛋白的协助进入细胞内,C错误;
D、胰岛素分泌不足或胰高血糖素分泌过多,都会导致血糖浓度升高,可能导致糖尿病的发生,D正确。
故答案为:C。
【分析】胰岛B细胞能分泌胰岛素,其作用是促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而使血糖水平降低;胰岛A细胞能分泌胰高血糖素,其作用是促进糖原分解,并促进一些非糖物质转化为葡萄糖,从而使血糖水平升高。
11.(2019·海南)胰岛素与细胞膜上相应受体结合后可以促进细胞对葡萄糖的吸收。下列情况可以导致血糖浓度降低的是(  )
A.健康人早餐食用馒头、面包和米粥等食物后
B.胰岛A细胞分泌增强,胰高血糖素水平上升
C.体内胰岛素水平正常,胰岛素受体活性降低
D.胰岛B细胞分泌增强,胰岛素受体活性正常
【答案】D
【知识点】血糖平衡调节
【解析】【解答】A.进食可以导致血液中葡萄糖浓度上升,A项不合题意;
B.胰高血糖素促进糖原分解,促进非糖物质转化,导致血糖含量上升,B项不合题意;
C.胰岛素受体活性降低,导致细胞对葡萄糖的吸收减弱,血糖含量上升,C项不合题意;
D.胰岛B细胞分泌增强,导致胰岛素增多,促进组织细胞吸收利用葡萄糖,血糖含量下降,D项符合题意。
故答案为:D
【分析】血糖的来源包括食物中的糖类的消化吸收、肝糖原的分解、非糖物质的转化,血糖的去向包括细胞中葡萄糖的氧化分解、肝肌糖原的合成、转化为非糖物质,调节血糖主要的激素为胰岛素和胰高血糖素。
12.(2019·全国Ⅲ卷)下列不利于人体散热的是(  )
A.骨骼肌不自主战栗 B.皮肤血管舒张
C.汗腺分泌汗液增加 D.用酒精擦拭皮肤
【答案】A
【知识点】体温平衡调节
【解析】【解答】A、骨骼肌不自主战栗可以增加产热,符合题意;
B、皮肤血管舒张,增加血流量,散失热量更多,不符合题意;
C、汗腺分泌汗液,液体水变为气态水需要吸收热量,有利于散热,不符合题意;
D、酒精易挥发,能迅速带走皮肤上的热量,不符合题意
故答案为:A
【分析】主要考查体温调节。散热的方式有辐射散热,传导散热,对流散热,蒸发散热。当皮肤冷觉感受器接受外界寒冷的环境中,通过感受器接受刺激产生兴奋,兴奋经传入神经传到下丘脑的体温调节中枢,下丘脑分析后,传出兴奋作用于效应器,从而引起皮肤血管收缩,减少皮肤血流量的同时,皮肤立毛肌收缩,缩小毛孔,造成“鸡皮肤疙瘩,从而减少皮肤的散热,骨骼肌也产生不自主战栗增加产热,肾上腺刺激肾上腺素的分泌,调节代谢使产热增加。酒精易于挥发,因能迅速带走皮肤上的大量热量,用酒精擦拭皮肤,也会使血管扩张、血流量增加以散热。
13.(2019·全国Ⅱ卷) 当人体失水过多时,不会发生的生理变化是(  )
A.血浆渗透压升高 B.产生渴感
C.血液中的抗利尿激素含量升高 D.肾小管对水的重吸收降低
【答案】D
【知识点】水盐平衡调节
【解析】【解答】】A、当人体失水过多时,细胞外液渗透压升高,血浆属于细胞外液,渗透压也会升高,A不符合题意;
B、人体失水过多,细胞外液渗透压升高会刺激下丘脑渗透压感受器,下丘脑渗透压感受器产生神经冲动并传至大脑皮层,产生渴觉,使人主动饮水,B不符合题意;
C、人体失水过多,细胞外液渗透压升高会刺激下丘脑渗透压感受器,下丘脑合成并由垂体释放抗利尿激素,使血液中的抗利尿激素含量升高,C不符合题意;
D、血液中抗利尿激素的增加会促进肾小管对水的重吸收,D符合题意。
故答案为:D
【分析】水盐平衡调节:
14.(2018·海南)向实验狗的颈动脉内灌注高渗盐水后,会出现的现象是(  )
A.血浆渗透压迅速升高,尿量增加
B.血浆渗透压迅速升高,尿量减少
C.血浆渗透压迅速降低,尿量增加
D.血浆渗透压迅速降低,尿量减少
【答案】B
【知识点】水盐平衡调节
【解析】【解答】当细胞外液渗透压升高时,下丘脑的渗透压感受器受到刺激,下丘脑增加抗利尿激素的合成和分泌,并由垂体释放进入血液,抗利尿激素的增加促进肾小管和集合管 对水分的重吸收,导致排尿量减少 ,体内的水得以保留。同时,细胞外液渗透压升高还会引起大脑产生渴觉 ,动物体通过饮水可使细胞外液渗透
压下降并恢复正常。向实验狗的颈动脉内灌注高渗盐水,血浆渗透压迅速升高,抗利尿激素分泌增加,尿量减少,因此B符合题意。
故答案为:B
【分析】水盐平衡调节过程:
15.(2018·海南)当人突然遇到寒冷环境时,不会发生的是(  )
A.体温仍然能够保持相对恒定
B.蜷缩身体,减少体表与外界接触面积
C.下丘脑感受到温度下降
D.肾上腺素分泌减少,心率减慢
【答案】D
【知识点】体温平衡调节
【解析】【解答】寒冷环境中的体温调节如下图,
A、机体通过神经和体液调节依然能够保持体温的相对稳定,A不符合题意;
B、寒冷环境下,机体会通过一些途径增加产热减少散热维持体温的恒定,如皮肤血管量减少,蜷缩身体等,减少体表与外界接触面积,使散热量减少,B不符合题意;
C、下丘脑是体温调节中枢,由机体的冷觉感受器可将气温下降信息通过传入神经传递到下丘脑,C不符合题意;
D、寒冷环境下,机体产热量增加,肾上腺素分泌增加,有助于产热增加,D符合题意。
故答案为:D
【分析】体温调节归纳:
二、多选题
16.(2021·河北)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
【答案】A,B,D
【知识点】水盐平衡调节
【解析】【解答】A.参与细胞外液渗透压的无机盐主要来源于Na+和Cl-,A说法正确;
B.高盐饮食会导致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,B说法正确;
C.细胞内液与细胞外液成分可以相互交换,故细胞内液参与细胞外液渗透压的调节,C说法错误;
D.机体处于正钠平衡时,机体Na+增多可导致增加细胞外液总量,体液的总量也会增多,D说法正确。
故答案为:ABD。
【分析】水盐调节过程:
神经-体液调节:饮水过少、食物过咸等→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器→垂体→抗利尿激素→肾小管和集合管重吸收水增强→细胞外液渗透压下降、尿量减少
神经调节:饮水过少、食物过咸→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器→大脑皮层→产生渴觉→主动饮水→细胞外液渗透压下降
17.(2020·新高考I)某人进入高原缺氧地区后呼吸困难、发热、排尿量减少,检查发现其肺部出现感染,肺组织间隙和肺泡渗出液中有蛋白质、红细胞等成分,被确诊为高原性肺水肿。下列说法正确的是(  )
A.该患者呼吸困难导致其体内CO2含量偏高
B.体温维持在38℃时,该患者的产热量大于散热量
C.患者肺部组织液的渗透压升高,肺部组织液增加
D.若使用药物抑制肾小管和集合管对水的重吸收,可使患者尿量增加
【答案】A,C,D
【知识点】内环境的理化特性;水盐平衡调节
【解析】【解答】A.该患者呼吸困难导致CO2不能够及时排放出去,使体内CO2含量偏高,A正确;
B.体温维持在38℃时,患者的产热量等于散热量,B错误;
C.肺部出现感染,肺组织间隙和肺泡渗出液中有蛋白质,红细胞等成分,使得肺部组织液渗透压升高,对水的吸引力增大,肺部组织液增加,C正确;
D.使用药物抑制肾小管和集合管对水的重吸收,原尿中的水吸收会减少,导致患者尿量增加,D正确。
故答案为:ACD。
【分析】(1)人体体温恒定机理:产热和散热保持动态平衡。
(2)水盐调节模型:
三、综合题
18.(2021·江苏)正常人体在黎明觉醒前后肝脏生糖和胰岛素敏感性都达到高峰,伴随胰岛素水平的波动,维持机体全天血糖动态平衡,约50%的Ⅱ型糖尿病患者发生“黎明现象”(黎明时处于高血糖水平,其余时间血糖平稳),是糖尿病治疗的难点。请回答下列问题。
(1)人体在黎明觉醒前后主要通过   分解为葡萄糖,进而为生命活动提供能源。
(2)如图所示,觉醒后人体摄食使血糖浓度上升,葡萄糖经GLUT2以   方式进入细胞,氧化生成ATP,ATP/ADP比率的上升使ATP敏感通道关闭,细胞内K+浓度增加,细胞膜内侧膜电位的变化为   ,引起钙通道打开,Ca2+内流,促进胰岛素以   方式释放。
(3)胰岛素通过促进   、促进糖原合成与抑制糖原分解、抑制非糖物质转化等发挥降血糖作用,胰岛细胞分泌的   能升高血糖,共同参与维持血糖动态平衡。
(4)Ⅱ型糖尿病患者的靶细胞对胰岛素作用不敏感,原因可能有:   (填序号)
①胰岛素拮抗激素增多 ②胰岛素分泌障碍 ③胰岛素受体表达下降 ④胰岛素B细胞损伤 ⑤存在胰岛细胞自身抗体
(5)人体昼夜节律源于下丘脑视交叉上核SCN区,通过神经和体液调节来调控外周节律。研究发现SCN区REV-ERB基因节律性表达下降,机体在觉醒时糖代谢异常,表明“黎明现象”与生物钟紊乱相关。由此推测,Ⅱ型糖尿病患者的胰岛素不敏感状态具有   的特点,而   可能成为糖尿病治疗研究新方向。
【答案】(1)肝糖原
(2)易化扩散(或协助扩散);由负变正;胞吐
(3)葡萄糖摄取、氧化分解;胰高血糖素
(4)①③
(5)昼夜节律;调节REV-ERB基因节律性表达
【知识点】物质进出细胞的方式的综合;细胞膜内外在各种状态下的电位情况;血糖平衡调节
【解析】【解答】(1)肝糖原是人体的储能物质,在一定条件下肝糖原会转化为血糖,故填:肝糖原。
(2)通过对图的分析,可知葡萄糖是有高浓度向低浓度,而且借助了 GLUT2 通道,属于协助扩散;正常情况下细胞膜内K+外流,是膜内呈现负电位,根据文字信息可知 ATP敏感通道关闭,细胞内K+浓度增加 ,阻止了K+外流,使膜内呈现正电位;通过图示可以看到胰岛素是以胞吐的方式释放的。故填: 协助扩散 ; 由负变正 ; 胞吐
(3)胰岛素有降血糖的作用,促进血糖的氧化分解来降低血糖;胰岛细胞不仅可以产生胰岛素,还可以产生胰高血糖素,胰高血糖素可以用来升高血糖,故填: 葡萄糖摄取、氧化分解 ; 胰高血糖素 。
(4) 靶细胞对胰岛素作用不敏感,也就说明胰岛素的作用效果不理想, 如① 中拮抗激素增多,会使血糖的降低的不明显;也可能是靶细胞上接受胰岛素的受体表达下降,接受到的胰岛素的数量少,胰岛素发挥的数量较少。故选: ①③ 。
(5)分析资料可知, 昼夜节律是受基因调控的,Ⅱ型糖尿病患者表明为“黎明现象”与生物钟紊乱相关。故填:昼夜节律 ; 调节REV-ERB基因节律性表达 。
【分析】(1)协助扩散的特点:有高浓度向低浓度,需要载体蛋白,不需要能量。
(2)调节血糖的激素:①胰岛素(降血糖):促进血糖进入组织细胞,并在组织细胞内氧化分解、合成糖原、转变成脂肪酸等非糖物质;抑制肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖 。②胰高血糖素(升血糖):促进肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖。这两种激素的作用是相反的,他们成为拮抗作用。
19.(2021·辽宁)甲状腺激素(TH)作用于体内几乎所有的细胞,能使靶细胞代谢速率加快,氧气消耗量增加,产热量增加下图为TH分泌的调节途径示意图,回答下列问题:
(1)寒冷环境中,机体冷觉感受器兴奋,兴奋在神经纤维上以   的形式传导,进而引起下丘脑的   兴奋,再经下丘脑一垂体一甲状腺轴的分级调节作用,TH分泌增加,TH作用于某些靶细胞后,激活了线粒体膜上的相关蛋白质,导致有机物氧化分解释放的能量无法转化成ATP中的化学能。此时线粒体中发生的能量转化是   。
(2)当血液中的TH浓度增高时,会   下丘脑和垂体的活动,使TH含量维持正常生理水平。该过程中,垂体分泌TSH可受到TRH和TH的调节,其结构基础是垂体细胞有   。
(3)TH对垂体的反馈调节主要有两种方式,一种是TH进入垂体细胞内,抑制TSH基因的表达,从而   ;另一种方式是通过降低垂体细胞对TRH的敏感性,从而   TRH对垂体细胞的作用。
【答案】(1)神经冲动(电信号、局部电流);体温调节中枢;有机物中的化学能转化为热能
(2)抑制;TRH和TH的特异性受体
(3)降低TSH的合成;降低
【知识点】体温平衡调节;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】(1)寒冷环境中,兴奋在神经纤维上以电信号或局部电流的形式传导,引起下丘脑体温调节中枢兴奋。有机物氧化分解释放的能量转化为热能。
故答案为: 神经冲动(电信号、局部电流) ; 体温调节中枢 ; 有机物中的化学能转化为热能 。
(2)当血液中的TH浓度过高时会通过反馈调节抑制下丘脑和垂体的活动,从而维持TH含量的稳定。垂体分泌TSH可受到TRH和TH的调节,是因为垂体细胞含有TRH和TH激素的特异性受体。
故答案为: 抑制 ; TRH和TH的特异性受体 。
(3)TH抑制垂体分泌TSH,一方面是由于TH进入垂体细胞内,抑制TSH基因的表达,从而导致TSH的合成减少;另一方面是降低垂体细胞对TRH的敏感性,从而降低TRH对垂体细胞的作用。
故答案为: 降低TSH的合成 ; 降低 。
【分析】1、甲状腺激素的作用是促进新陈代谢,加速体内物质分解,促进动物个体发育,提高神经系统兴奋性。甲状腺激素的分级调节:如果外界条件寒冷等因素的刺激下,下丘脑会分泌促甲状腺激素释放激素,这种激素作用于垂体后,使垂体分泌促甲状腺激素,促甲状腺激素作用于甲状腺,使甲状腺分泌甲状腺激素分泌增多;甲状腺激素的调节属于反馈调节:当甲状腺激素增多后,反过来又会抑制下丘脑和垂体的激素分泌,使得机体得到甲状腺激素的调节,同时又保证甲状腺激素分泌不致过多。
2、体温调节过程:在寒冷环境下,下丘脑体温调节中枢兴奋,机体通过皮肤血管收缩,血流量减少,骨骼肌和立毛肌收缩,增加产热量,甲状腺分泌甲状腺激素增多,肾上腺分泌肾上腺素增多,增强细胞代谢等过程维持体温恒定;在炎热环境下,下丘脑体温调节中枢兴奋,机体通过皮肤血管舒张、增加血流量和汗腺分泌增强,来增加散热,维持体温恒定。属于神经体液调节。
3、静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流,形成内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差,产生局部电流,兴奋就以电信号的形式传递下去。兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,其具体的传递过程为:兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元。由于递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
20.(2020·海南)人体内甲状腺激素几乎作用于全身细胞,环境变化及相关部位病变都可影响血液中的甲状腺激素水平,引起机体生理活动的变化。回答下列问题。
(1)冬季气温降低时,寒冷刺激的信号传入位于   的体温调节中枢,通过调节使甲状腺激素分泌量增多,细胞代谢速率提高,使机体产生的热量   ,以抵御外界寒冷。但血液中的甲状腺激素水平不会过高,这与甲状腺激素的分级调节存在   调节机制有关。
(2)患者甲因身体不适就医,医生根据其病史初步判定下丘脑、垂体和甲状腺中有一个部位发生病变。经检测,甲状腺激素和促甲状腺激素(TSH)水平都明显低于正常范围,据此可排除的病变部位是   ,理由是   ;给患者注射适量促甲状腺激素释放激素后,测得TSH水平仍然低于正常范围,说明该患者的病变部位是   。
(3)患者乙由于体内甲状腺激素水平下降,出现行动迟缓、少动嗜睡的症状,这与该患者神经系统的   降低有关。
【答案】(1)下丘脑;增加;反馈
(2)下丘脑;如果病变部位为下丘脑,则促甲状腺激素释放激素、促甲状腺激素和甲状腺激素水平都低于正常范围;垂体
(3)兴奋性
【知识点】动物激素的调节;激素调节的特点;体温平衡调节
【解析】【解答】(1)体温调节中枢位于下丘脑。甲状腺激素的作用是提高细胞代谢的速率,使机体产热量增加。甲状腺激素的调节存在分级调节和反馈调节。(2)甲状腺激素和促甲状腺激素(TSH)水平都明显低于正常范围,据此可排除的病变部位是下丘脑,理由是如果病变部位为下丘脑,则促甲状腺激素释放激素、促甲状腺激素和甲状腺激素水平都低于正常范围;给患者注射适量促甲状腺激素释放激素后,测得TSH水平仍然低于正常范围,说明该患者的病变部位是垂体。(3)甲状腺激素可以提高神经系统的兴奋性。甲状腺激素水平下降会引起神经系统的兴奋性降低。
【分析】甲状腺激素的分泌为分级调节,由下丘脑合成并分泌促甲状腺激素释放激素作用于垂体,垂体合成并分泌促甲状腺激素作用于甲状腺,促使甲状腺分泌甲状腺激素,当血液中甲状腺激素偏高时,会通过负反馈调节抑制下丘脑和垂体对相关激素的分泌,使血液中激素水平保持相对稳定。
21.(2020·江苏)下图是人体稳态调节机制的示意图,①~④表示相关的激素。请据图回答下列问题:
(1)某同学长跑时心跳加速,血压升高,压力感受器激活心血管中枢,传出神经释放神经递质,递质作用于心脏及血管细胞膜上的   ,从而降低血压,该调节方式属于   调节。
(2)该同学因运动大量出汗,血浆渗透压升高,激活位于   的神经元A,促使其合成和分泌   (填①的名称),进而促进肾脏对水的重吸收,该调节方式属于   调节。
(3)该同学因运动体温升高,体温调节中枢通过调节皮肤血管和汗腺,增加散热;运动后,神经元B合成和分泌②减少,导致③、④合成和分泌   ,减少产热,维持体温相对稳定。激素②的名称是   ,其生理作用是   。
【答案】(1)(特异性)受体;神经(或负反馈)
(2)下丘脑;抗利尿激素;神经-体液(或负反馈)
(3)下降;促甲状腺激素释放激素;促进(腺)垂体合成与分泌促甲状腺激素
【知识点】神经、体液调节在维持稳态中的作用;水盐平衡调节
【解析】【解答】(1)据题图所示可知,如果血压升高,压力感受器激活心血管中枢,作出综合分析,发出指令,通过传出神经释放神经递质,递质作用于心脏及血管细胞膜上的特异性受体,使心率减慢,血管紧张度下降,从而降低血压,该调节方式属于神经调节;(2)如果大量出汗,水分失去较多,血浆渗透压升高,下丘脑的渗透压感受器受到刺激,激活位于下丘脑的神经元A,促使其合成和分泌抗利尿激素,并由垂体释放进入血液,作用到肾小管和集合管,促进肾脏对水的重吸收,导致尿量减少,该调节过程既有神经调节,也有激素调节,属于神经-体液调节。(3)如果体温升高,温觉感受器接受刺激,将兴奋传至下丘脑体温调节中枢,通过神经-体液调节,使皮肤血管舒张,血流量增加,散热增加,汗腺分泌增多,汗液的蒸发带走更多的热量,下丘脑合成和分泌促甲状腺激素释放激素减少,导致垂体分泌的促甲状腺激素和甲状腺分泌的甲状腺激素分泌减少,降低细胞代谢水平,引起细胞产热减少,维持体温相对稳定。
【分析】本题主要考人体血压、渗透压及体温调节过程。
1、调节血压的机理:当某种原因使血压升高时,压力感受器沿减压神经和主动脉神经向心血管中枢发放的冲动增多,缩血管中枢兴奋降低,使心率减慢,心率减小,血管紧张性降低,结果血压下降;血压降低时,感受器向中枢发放的冲动减小,使心抑制中枢兴奋降低,而心加速中枢兴奋增强,缩血管中枢兴奋亦增强,使心率变快,心输出量增加,外周阻力增大,结果血压上升。
2、渗透压调节的机理:细胞外液渗透压上升刺激下丘脑渗透压感受器,使下丘脑分泌的由垂体释放的抗利尿激素增多,作用于肾小管和集合管,增强水的重吸收,使得细胞外液渗透压下降、尿液的量减少;另一方面,渗透压感受器作用于大脑皮层,产生渴觉,主动饮水,细胞外液渗透压下降。
3、体温调节的机理;寒冷环境→皮肤冷觉感受器→下丘脑体温调节中枢→传出神经→骨骼肌(不自主收缩(战栗))增加产热.同时通过激素调节作用于甲状腺,使甲状腺激素分泌增多,新陈代谢活动加强,从而产生更多的热量;在炎热环境汗腺分泌活动加强,反射弧为:炎热环境→皮肤温觉感受器→下丘脑体温调节中枢→传出神经→汗腺分泌活动加强,散热增多。
22.(2020·全国Ⅱ)人在剧烈奔跑运动时机体会出现一些生理变化。回答下列问题:
(1)剧烈奔跑运动时肌细胞会出现   ,这一呼吸方式会导致肌肉有酸痛感。
(2)当进行较长时间剧烈运动时,人体还会出现其他一些生理变化。例如,与运动前相比,胰岛A细胞的分泌活动会加强,分泌   ,该激素具有   (答出2点即可)等生理功能,从而使血糖水平升高。
(3)人在进行剧烈运动时会大量出汗,因此在大量出汗后,为维持内环境的相对稳定,可以在饮水的同时适当补充一些   。
【答案】(1)无氧呼吸
(2)胰高血糖素;促进糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖
(3)电解质(或答:无机盐)
【知识点】内环境的理化特性;水盐平衡调节;血糖平衡调节
【解析】【解答】(1)剧烈奔跑时肌细胞会进行无氧呼吸产生乳酸,从而使肌肉有酸痛感。(2)胰岛A细胞能分泌胰高血糖素,其作用是促进糖原分解,并促进一些非糖物质转化为葡萄糖,从而使血糖水平升高。(3)汗液中除含有水分外,还会含有一些电解质(无机盐),故大量出汗后除了补充水分外,还应补充电解质(无机盐)。
【分析】胰岛B细胞能分泌胰岛素,其作用是促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而使血糖水平降低;胰岛A细胞能分泌胰高血糖素,其作用是促进糖原分解,并促进一些非糖物质转化为葡萄糖,从而使血糖水平升高。
23.(2019·天津)人类心脏组织受损后难以再生。该现象可追溯到哺乳动物祖先,随着它们恒温状态的建立,心脏组织再生能力减弱。
(1)哺乳动物受到寒冷刺激后,通过   (神经/体液/神经-体液)调节促进甲状腺激素分泌,使机体产生更多热量以维持体温。
(2)活跃分裂的动物细胞多是二倍体细胞,多倍体细胞通常不能分裂。
①对比不同动物心脏中二倍体细胞所占比例及其甲状腺激素水平,结果如图。恒温动物的心脏组织因二倍体细胞比例   ,再生能力较差;同时体内甲状腺激素水平   。由此表明甲状腺激素水平与心脏组织再生能力呈负相关。
②制备基因工程小鼠,使其心脏细胞缺乏甲状腺激素受体,导致心脏细胞不受   调节。与正常小鼠相比,基因工程小鼠体内的甲状腺激素水平正常,心脏组织中二倍体细胞数目却大幅增加,由此证明甲状腺激素   正常小鼠心脏组织再生能力。
③以斑马鱼为材料进一步研究。将成年斑马鱼分成A、B两组,分别饲养在不同水箱中,A组作为对照,B组加入甲状腺激素。若   组斑马鱼心脏组织受损后的再生能力比另一组弱,则证明甲状腺激素对变温动物斑马鱼心脏组织再生能力的影响与对恒温动物小鼠的影响一致。
【答案】(1)神经-体液
(2)低;高;甲状腺激素;抑制;B
【知识点】激素调节的特点;体温平衡调节
【解析】【解答】(1)哺乳动物受到寒冷刺激时,冷觉感受器会兴奋,兴奋经反射弧传至效应器,如汗腺、皮肤血管、立毛肌、骨骼肌、肾上腺、下丘脑内分泌细胞等,该过程涉及神经调节。下丘脑内分泌细胞作为效应器能分泌促甲状腺激素释放激素会作用于垂体,垂体分泌的促甲状腺激素会作用于甲状腺,促进甲状腺激素的分泌,增加产热,该过程涉及体液调节。故受到寒冷刺激后促进甲状腺激素分泌的调节属于神经-体液调节。
(2)①据图可知,恒温动物心脏中二倍体细胞比例较低,因为活跃分裂的动物细胞多为二倍体细胞,故恒温动物再生能力较差;又因为恒温动物体内甲状腺激素水平偏高,故推测甲状腺激素水平与心脏组织再生能力呈负相关。
②由于转基因小鼠心脏细胞缺乏甲状腺激素受体,虽然甲状腺激素含量虽然正常,甲状腺激素无法作用于心脏细胞,导致心脏细胞不再受甲状腺激素调节,但是其心脏中二倍体细胞数目会出现大幅增加,故说明甲状腺激素能抑制正常小鼠心脏组织的再生能力。
③利用斑马鱼做实验时,A组无甲状腺激素,B组有甲状腺激素,若甲状腺激素对变温动物斑马鱼心脏组织再生能力影响与对恒温动物小鼠的影响一致,即会抑制心脏组织的再生能力,则B组斑马鱼心脏受损后的再生能力会比对照组弱。
故答案为: (1) 神经-体液 ;(2)低 高 甲状腺激素 抑制 B
【分析】主要考查体温调节和甲状腺激素的调节。寒冷条件下的体温调节的中枢在下丘脑;通过神经-体液调节的方式进行,以神经调节为主。当人处于寒冷环境中,冷觉感受器会兴奋,通过传入神经将兴奋传至神经中枢下丘脑,经下丘脑的分析综合后,经传出神经引起汗腺分泌减少,皮肤血管收缩,血流量减少等,减少散热;另外引起立毛肌收缩,骨骼肌战栗,甲状腺激素和肾上腺素分泌量增加,增加产热,维持体温稳定。由图可知,变温动物心脏中二倍体细胞比例较高,甲状腺激素水平较低;恒温动物心脏中二倍体细胞比例较低,甲状腺激素水平偏高。
24.(2018·江苏)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   (在“大于”、“小于”或“等于”中选择)散热量。此阶段人体有时会出现脱水现象,垂体释放抗利尿激素增加,肾小管和集合管   ,从而减少尿量。
(4)体温下降期,机体增加散热的途径有   。
(5)体温上升期,人体会出现心率加快、血压轻度升高等症状,易引发慢性心血管疾病急性发作。请解释血压升高的可能原因:   。
【答案】(1)促甲状腺激素释放激素;体液运输
(2)上升到已上调的体温调定点(上升到38.5 ℃);神经调节,体液调节
(3)等于;重吸收水的能力增强(重吸收水量增加)
(4)汗腺分泌增加,皮肤血管舒张
(5)心脏血液输出量增加,外周血管收缩
【知识点】动物激素的调节;体温平衡调节
【解析】【解答】(1)根据以上分析已知,图中激素甲表示下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素,乙表示垂体细胞分泌的促甲状腺激素,其中促甲状腺激素通过体液运输的途径作用于甲状腺,促进甲状腺的发育和甲状腺激素的分泌。(2)体温上升期,人体骨骼肌收缩有助于体温上升到已上调的体温调定点;图示增加产热的方式有神经调节和体液调节,即体温上升期人体进行体温调节的方式有神经调节和体液调节。(3)高温持续期,人体温度维持相对稳定,因此人体产热量与散热量相等;垂体释放抗利尿激素可以促进肾小管和集合管对水分的重吸收,进而减少尿量。(4)体温下降期,机体皮肤血管舒张、血流量增加,以增加散热量,还可以通过汗腺分泌增加散热量。(5)体温上升期,由于心脏血液输出量增加,外周血管收缩,导致人体出现心率加快、血压轻度升高等症状,因此易引发慢性心血管疾病急性发作。
【分析】甲状腺激素分泌的分级管理
人体水盐调节模型:
四、实验探究题
25.(2022·浙江)为研究物质X对高血糖症状的缓解作用,根据提供的实验材料,完善实验思路,预测实验结果,并进行分析与讨论。
实验材料:适龄、血糖正常的健康雄性小鼠若干只,药物S(用生理盐水配制),物质X(用生理盐水配制),生理盐水等。
(要求与说明:实验中涉及的剂量不作具体要求。小鼠血糖值>11.1mmo/L,定为高血糖模型小鼠。饲养条件适宜)
回答下列问题:
(1)完善实验思路:
①适应性饲养:选取小鼠若干只,随机均分成甲、乙、丙3组。正常饲养数天,每天测量小鼠的血糖,计算平均值。
②药物S处理:
甲组:每天每只小鼠腹腔注射一定量生理盐水
乙组:每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S
丙组:   
连续处理数天,每天测量小鼠的血糖,计算平均值,直至建成高血糖模型小鼠。
③物质X处理:
甲组:   
乙组:每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水
丙组:   
连续处理若干天,每天测量小鼠的血糖,计算平均值。
(2)预测实验结果:
设计一张表格,并将实验各阶段的预期实验结果填入表中。
(3)分析与讨论:
已知药物S的给药途径有腹腔注射和灌胃等,药物S的浓度和给药途径都会影响高血糖模型小鼠的建模。若要研究使用药物S快速建成高血糖模型小鼠,则可通过   ,以确定快速建模所需药物S的适宜浓度和给药途径的组合。
【答案】(1)每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S;每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水;每天每只小鼠灌胃一定量物质X
(2)
组别 实验阶段
适应性饲养 药物S处理 物质X处理
甲组 正常 正常 正常
乙组 正常 逐渐升高至>11.1mmol/L >11.1mmol/L
丙组 正常 逐渐升高至>11.1mmol/L 逐渐下降,但高于正常水平
(3)设置一系列浓度梯度的药物S,每个浓度进行不同的给药途径,比较不同组合建模成功所需的时间
【知识点】血糖平衡调节
【解析】【解答】(1)由题意可知,该实验是为研究物质X对高血糖症状的缓解作用进行设计的,生物实验设计应该遵循对照原则、单一变量原则,无关变量应该保持一致且适宜。小鼠血糖值>11.1mmo/L,定为高血糖模型小鼠,药物S(用生理盐水配制),物质X(用生理盐水配制)。
①适应性饲养使小鼠适应实验环境,正常饲养小鼠数天,甲乙丙三组的血糖值正常。
②药物S处理:
甲组:每天每只小鼠腹腔注射一定量生理盐水。即甲组作为对照组。该实验是研究物质X对高血糖症状的缓解作用,需要药物处理乙组和丙组使小鼠出现高血糖症状,则实验组乙组和丙组药物S处理升高血糖。
乙组:每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S。
丙组:每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S。
出现高血糖症状后,为探究物质X对高血糖症状的缓解作用,利用物质X处理,此时同为高血糖症状的乙组应进行对比,即乙作为对照组,丙组作为实验组。
甲组:甲组作为空白对照,甲组每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水;
乙组:每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水;
丙组:每天每只小鼠灌胃一定量物质X。
故答案为:每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S;每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水;每天每只小鼠灌胃一定量物质X。
(2)预测实验结果:由题意可知,小鼠血糖值>11.1mmo/L,定为高血糖模型小鼠。由于药物S是用来提高血糖的,则药物S处理的乙组和丙组血糖升高血糖值>11.1mmo/L,甲组血糖正常;高血糖的小鼠用物质X处理之后血糖应该下降,而未处理的乙组血糖仍较高血糖值>11.1mmo/L,甲组为空白对照血糖正常。
故答案为:
组别 实验阶段
适应性饲养 药物S处理 物质X处理
甲组 正常 正常 正常
乙组 正常 逐渐升高至>11.1mmol/L >11.1mmol/L
丙组 正常 逐渐升高至>11.1mmol/L 逐渐下降,但高于正常水平
(3)已知药物S的给药途径有腹腔注射和灌胃等,药物S的浓度和给药途径都会影响高血糖模型小鼠的建模。若要研究使用药物S快速建成高血糖模型小鼠,可通过设置一系列浓度梯度的药物S,每个浓度进行不同的给药途径,比较不同组合建模成功所需的时间,以确定快速建模所需药物S的适宜浓度和给药途径的组合。
故答案为:设置一系列浓度梯度的药物S,每个浓度进行不同的给药途径,比较不同组合建模成功所需的时间。
【分析】1、血糖平衡调节过程如下:当血糖浓度升高时,血糖会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的合成并释放,同时也会引起下丘脑的某区域的兴奋发出神经支配胰岛B细胞的活动,使胰岛B细胞合成并释放胰岛素,胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和贮存,从而使血糖下降;当血糖下降时,血糖会直接刺激胰岛A细胞引起胰高血糖素的合成和释放,同时也会引起下丘脑的另一区域的兴奋发出神经支配胰岛A细胞的活动,使胰高血糖素合成并分泌,胰高血糖素通过促进肝糖原的分解和非糖物质的转化从而使血糖上升,并且下丘脑在这种情况下也会发出神经支配肾上腺的活动,使肾上腺素分泌增强,肾上腺素也能促进血糖上升,属于神经-体液调节。
2、激素功能的研究方法:
(1)根据激素的化学本质,选择不同的实验方法。多肽类和蛋白质类激素易被消化酶水解,因此一般采用注射法,不宜采用饲喂法;固醇类、氨基酸衍生物类激素可以饲喂,也可以注射。
(2)实际操作过程中,可能要综合运用多种方法。如摘除某种内分泌腺(如公鸡的睾丸),一段时间后再注射该内分泌腺分泌的激素(如睾酮),或重新植入该内分泌腺。
(3)对于幼小的动物一般不用摘除法或注射法,例如研究甲状腺激素对蝌蚪发育的影响就应该采用饲喂法。
3、生物实验设计应该遵循对照原则、单一变量原则,无关变量应该保持一致且适宜。
26.(2021·天津)阿卡波糖是国外开发的口服降糖药,可有效降低餐后血糖高峰。为开发具有自主知识产权的同类型新药,我国科研人员研究了植物来源的生物碱NB和黄酮CH对餐后血糖的影响。为此,将溶于生理盐水的药物和淀粉同时灌胃小鼠后,在不同时间检测其血糖水平,实验设计及部分结果如下表所示。
组别(每组10只) 给药量(mg/kg体重) 给药后不同时间血糖水平(mmol/L)
0分钟 30分钟 60分钟 120分钟
生理盐水 - 4.37 11.03 7.88 5.04
阿卡波糖 4.0 4.12 7.62 7.57 5.39
NB 4.0 4.19 x1 6.82 5.20
CH 4.0 4.24 x2 7.20 5.12
NB+CH 4.0+4.0 4.36 x3 5.49 5.03
(1)将淀粉灌胃小鼠后,其在小鼠消化道内水解的终产物为   ,该物质由肠腔经过以下部位形成餐后血糖,请将这些部位按正确路径排序:   (填字母)。
a.组织液b.血浆c.小肠上皮细胞d.毛细血管壁细胞
血糖水平达到高峰后缓慢下降,是由于胰岛素促进了血糖合成糖原、   、转化为脂肪和某些氨基酸等。
(2)本实验以   作对照组,确认实验材料和方法等能有效检测药物疗效。
(3)该研究的结论为:NB和CH均能有效降低餐后血糖高峰,且二者共同作用效果更强。下列对应表中x1、x2、x3处的数据排列中符合上述结论的是___________。
A.7.15 7.62 6.37
B.7.60 7.28 6.11
C.7.43 6.26 7.75
D.6.08 7.02 7.54
【答案】(1)葡萄糖;cadb;氧化分解
(2)生理盐水组与阿卡波糖组
(3)A;B
【知识点】血糖平衡调节
【解析】【解答】(1)淀粉在小肠内最终水解产物为葡萄糖,葡萄糖通过小肠上皮细胞进入组织液,然后穿过毛细血管壁细胞进入血浆。胰岛素的作用:①促进各组织、细胞对血糖的吸收;②促进葡萄糖的氧化分解;③促进肝脏、肌肉组织合成糖原;④促进葡萄糖转化为非糖物质。
故答案为: 葡萄糖 ; cadb ; 氧化分解 。
(2)本实验以生理盐水组为空白对照,以阿卡波糖组为标准对照,以确认实验材料和方法等能有效检测药物疗效。
故答案为:生理盐水组与阿卡波糖组。
(3)由于实验中NB和CH均能有效降低餐后血糖高峰,且二者共同作用效果更强,则x1、x2组血糖应低于生理盐水组,且与阿卡波糖组相似,x3组血糖应低于x1和x2组,故AB项数据符合上述结论,AB正确。
故答案为:AB。
【分析】1、血糖的来源:食物中的糖类的消化吸收、肝糖原的分解、脂肪等非糖物质的转化;去向:血糖氧化分解为CO2、H2O和能量、合成肝糖原、肌糖原(肌糖原不能水解为葡萄糖)、血糖转化为脂肪、某些氨基酸。
2、胰岛素的作用:①促进各组织、细胞对血糖的吸收;②促进葡萄糖的氧化分解;③促进肝脏、肌肉组织合成糖原;④促进葡萄糖转化为非糖物质;⑤抑制肝糖原的分解;④抑制非糖物质转化为葡萄糖;胰高血糖素的作用:①促进肝糖原分解;②促进非糖物质转化为葡萄糖。
3、血糖平衡调节过程如下:当血糖浓度升高时,血糖会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的合成并释放,同时也会引起下丘脑的某区域的兴奋发出神经支配胰岛B细胞的活动,使胰岛B细胞合成并释放胰岛素,胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和贮存,从而使血糖下降;当血糖下降时,血糖会直接刺激胰岛A细胞引起胰高血糖素的合成和释放,同时也会引起下丘脑的另一区域的兴奋发出神经支配胰岛A细胞的活动,使胰高血糖素合成并分泌,胰高血糖素通过促进肝糖原的分解和非糖物质的转化从而使血糖上升,并且下丘脑在这种情况下也会发出神经支配肾上腺的活动,使肾上腺素分泌增强,肾上腺素也能促进血糖上升。
4、探究实验的遵循的原则:对照原则,唯一变量原则,等量原则。
27.(2021·北京)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。
(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   。
(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   。
(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】(1)胰岛B/胰岛β;体液
(2)膜上的荧光强度降低;葡萄糖与IA竞争结合GT
(3)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)
【知识点】血糖平衡调节
【解析】【解答】(1)血糖升高,促进胰岛B/胰岛β细胞分泌胰岛素,经体液运输到靶细胞,促进其对葡萄糖的摄取和利用,使血糖浓度降低。
故答案为: 胰岛B/胰岛β ; 体液 。
(2)由图2可知,随着悬液中葡萄糖浓度升高,细胞膜上的荧光强度降低。 GT是葡萄糖进入细胞的载体蛋白,IA中的X能够抑制GT的功能,即X与GT结合,与葡萄糖竞争结合位点。
故答案为: 膜上的荧光强度降低 ; 葡萄糖与IA竞争结合GT 。
(3)由图3可知,IA降糖效果更好且可以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,该实验结果表明lA对血糖水平的调节比外源普通胰岛素更具优势。
故答案为: 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)由题意可知,GT是葡萄糖进入细胞的载体蛋白,IA中的X能够抑制GT的功能,即X与GT结合,与葡萄糖竞争结合位点。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GT结合增多,则IA与胰岛素受体结合增多,导致膜上的GT增多,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,膜上的GT减少,与葡萄糖结合的GT也减少,细胞摄取的葡萄糖的速率降低。
故答案为:
【分析】1、血糖的来源:食物中的糖类的消化吸收、肝糖原的分解、脂肪等非糖物质的转化;去向:血糖氧化分解为CO2、H2O和能量、合成肝糖原、肌糖原(肌糖原不能水解为葡萄糖)、血糖转化为脂肪、某些氨基酸。
2、血糖平衡调节过程如下:当血糖浓度升高时,血糖会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的合成并释放,同时也会引起下丘脑的某区域的兴奋发出神经支配胰岛B细胞的活动,使胰岛B细胞合成并释放胰岛素,胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和贮存,从而使血糖下降;当血糖下降时,血糖会直接刺激胰岛A细胞引起胰高血糖素的合成和释放,同时也会引起下丘脑的另一区域的兴奋发出神经支配胰岛A细胞的活动,使胰高血糖素合成并分泌,胰高血糖素通过促进肝糖原的分解和非糖物质的转化从而使血糖上升,并且下丘脑在这种情况下也会发出神经支配肾上腺的活动,使肾上腺素分泌增强,肾上腺素也能促进血糖上升。
28.(2021·广东)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URATL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,结果见下图。
回答下列问题:
(1)与分泌蛋白相似,URATI和GLUT9在细胞内的合成、加工和转运过程需要   及线粒体等细胞器(答出两种即可)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   。
(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   。
(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   ,与其它两组比较,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   。
【答案】(1)核糖体、内质网、高尔基体;选择透过性;协助扩散、主动运输
(2)肾小管细胞刷状缘形成很多突起,增大吸收面积
(3)尿酸氧化酶活性低;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(确保血清尿酸盐含量降低是F作用的结果)
(4)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
【知识点】生物膜的功能特性;细胞器之间的协调配合;细胞的生物膜系统;水盐平衡调节
【解析】【解答】(1)分泌蛋白的合成途径:核糖体(合成肽链)→内质网(加工成具有一定空间结构的蛋白质)→囊泡→高尔基体(进一步修饰加工)→囊泡→细胞膜→细胞外;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(提供能量)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,而不是重吸收所有物质,故而体现出细胞膜的选择透过性。需要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)分析图可知,肾小管细胞刷状缘形成很多突起,细胞膜面积增加,从而增大吸收面积,有利于尿酸盐的重吸收。
(3) 给正常实验大鼠(有尿酸氧化酶)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)进行对比,模型组的自变量是尿酸氧化酶活性低,与空白对照组和灌服F的治疗组比较,设置模型组的目的是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(确保血清尿酸盐含量降低是F作用的结果)。
(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相同,蛋白质的合成受到基因的选择性表达,从而可推测F降低治疗组大鼠血清尿酸盐含量的原因可能是F可能抑制转运蛋白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,为了让高尿酸血症大鼠灌服E与F进行对比,得出两者降尿酸的作用效果。
【分析】(1)由图可知,模型组(有尿酸氧化酶的正常实验大鼠灌服尿酸氧化酶抑制剂)尿酸盐转运蛋白增多,血清尿酸盐含量增高;治疗组尿酸盐转运蛋白减少,F降低治疗组大鼠血清尿酸盐含量。
(2)分泌蛋白的合成与运输过程:
(3)“三步法”判断物质出入细胞的方式
29.(2020·全国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   。
(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)。
【答案】(1)胰岛B
(2)高;增加
(3)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
(4)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
【知识点】血糖平衡调节
【解析】【解答】(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。
【分析】1、调节血糖的激素:
(1)胰岛素:(降血糖)分泌部位:胰岛B细胞;作用机理:①促进血糖进入组织细胞,并在组织细胞内氧化分解、合成糖原、转变成脂肪等非糖物质;②抑制肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖。
(2)胰高血糖素:(升血糖);分泌部位:胰岛A细胞;作用机理:促进肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖
2、糖尿病:病因:胰岛B细胞受损,导致胰岛素分泌不足;症状:多饮、多食、多尿和体重减少。
30.(2019·浙江选考)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:
   
(2)预测实验结果(设计一个坐标,用柱形图表示至少3次的检测结果)   :
(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、贮存和利用,另一方面   。
【答案】(1)①分别测定每只小鼠的血糖浓度,并记录 ②将小鼠分为A、B两组,A组注射胰岛素,B组注射生理盐水。每隔一段时间,分别测定两组小鼠的血糖浓度,并记录 ③当岀现低血糖症状后,A组注射葡萄糖溶液,B组注射生理盐水。每隔一段时间,分别测定两组小鼠的血糖浓度,并记录 ④对每组所得数据进行统计分析
(2)
(3)胰岛素促进肾小管对过滤液中葡萄糖的吸收;胰岛β细胞分泌胰岛素增加,胰岛α细胞分泌胰高血糖素减少;抑制氨基酸等物质转化为葡萄糖
【知识点】血糖平衡调节
【解析】【解答】解:(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,胰岛素的生理作用为降低血糖浓度。实验前需要测定各处理组的小鼠的血糖浓度,作为实验前后的对照数据。实验分组遵循单一变量原则,分为两组,一组注射胰岛素,另一组注射生理盐水,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生理盐水,固定时间检测小鼠的血糖浓度,即
①分别测定每只小鼠的血糖浓度,并记录;
②将小鼠分为A、B两组,A组注射胰岛素,B组注射生理盐水。每隔一段时间,分别测定两组小鼠的血糖浓度,并记录;
③当岀现低血糖症状后,A组注射葡萄糖溶液,B组注射生理盐水。每隔一段时间,分别测定两组小鼠的血糖浓度,并记录;
④对每组所得数据进行统计分析(2)AB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
。(3)①正常人尿液中检测不到葡萄糖是人体正常分泌胰岛素能够促进肾小管对过滤液中葡萄糖的吸收;②机体血糖水平升高时,会刺激胰岛β细胞分泌胰岛素,并抑制胰岛α细胞分泌胰高血糖素;机体细胞一方面增加对葡萄糖的摄取、贮存和利用,另一方面抑制其他非糖物质转化为葡萄糖。
【分析】提醒:在实验设计时要遵循对照原则,不仅有平行实验组对照还有实验前后对照。在给小鼠注射胰岛素后,需要再注射葡萄糖比较胰岛素的生理作用。
31.(2019·江苏)甲、乙、丙三人在一次社区健康日活动中检测出尿糖超标,为进一步弄清是否患糖尿病,依据规范又进行了血液检测。图1、图2所示为空腹及餐后测定的血糖及胰岛素浓度。糖尿病血糖浓度标准为:空腹≥7.0 mmol/L,餐后2 h≥11.1 mmol/L,请回答下列问题:
(1)正常人进食后血糖浓度上升,胰岛素分泌增多。胰岛素可促进血糖进入细胞内   、合成糖原或转变为非糖物质,并抑制   及非糖物质转化为葡萄糖;同时胰岛A细胞分泌   受抑制,使血糖浓度下降。
(2)据图初步判断   是糖尿病患者,需复查血糖。患者常因血糖浓度升高致细胞外液渗透压升高,   产生渴感,表现为多饮。
(3)除糖尿病外,尿糖超标的原因还可能有   (填序号)。
①一次性摄糖过多 ②低血糖患者
③抗利尿激素分泌不足 ④肾小管重吸收功能障碍
(4)结合图1、图2分析,乙出现上述检测结果的原因可能有   (填序号)。
①自身抗体与胰岛素结合
②自身效应T细胞持续杀伤胰岛B细胞
③自身抗体竞争性结合靶细胞膜上的胰岛素受体
④胰岛B细胞膜上载体对葡萄糖的转运能力下降
【答案】(1)氧化分解;肝糖原分解;胰高血糖素
(2)甲、乙;大脑皮层
(3)①④
(4)①③
【知识点】免疫功能异常;血糖平衡调节
【解析】【解答】(1)胰岛素的作用主要表现在三个方面,第一是可以促进葡萄糖进入组织参与氧化分解,第二是促进肝糖原和肌糖原的合成,第三是促进葡萄糖转化为非糖物质。同时会抑制肝糖原分解及非糖物质转化为葡萄糖,从而达到降血糖的目的。胰岛素分泌量增加会通过反馈调节来抑制胰岛A细胞分泌胰高血糖素,进而引起血糖浓度下降。
(2)由图可知,甲和乙餐前和餐后的血糖浓度均高于正常值,符合糖尿病的血糖标准,故可能是糖尿病患者,需要进行复查。糖尿病患者血糖浓度升高会导致细胞外液渗透压升高,体内的渗透压感受器——下丘脑会产生兴奋,并将兴奋传至大脑皮层,产生渴觉,主动饮水,从而降低细胞外液渗透压。
(3)一次性摄糖过多超出身体的吸收极限,会出现暂时性尿糖;低血糖患者血糖浓度本身就低于正常值,不会出现尿糖;抗利尿激素的作用是促进肾小管和集合管对水的重吸收,不会引起尿糖;肾小管会重吸收水、葡萄糖、氨基酸等成分,若肾小管重吸收功能障碍,则可能会出现尿糖。故选①④。
(4)由图可知,乙餐后的胰岛素分泌量很高,但是血糖水平远远高于正常值,故可能是自身抗体与胰岛素结合或自身抗体竞争性结合靶细胞膜上的胰岛素受体,胰岛素不能与受体结合,导致胰岛素不能发挥降血糖的作用。若自身效应T细胞持续杀伤胰岛B细胞,则会导致胰岛素分泌不足,与题意不符;胰岛素作用的靶细胞是几乎全身细胞,若仅仅胰岛B细胞膜上的载体对葡萄糖的转运能力下降,其他细胞上载体对葡萄糖的转运能力正常,则乙的血糖应该正常或稍微偏高,胰岛素水平也会正常或稍微偏高。故选①③。
故答案为: (1). 氧化分解 肝糖原分解 胰高血糖素 ;(2). 甲、乙 大脑皮层; (3). ①④;(4). ①③
【分析】(1)由图1可知,空腹时甲和乙血糖浓度偏高,丙的血糖浓度正常;餐后,甲、乙、丙的血糖浓度均有所上升。餐后12h,甲、乙的血糖浓度高于正常值。由图2可知,甲餐后胰岛素含量稍微有所升高,幅度较小;乙和丙的胰岛素含量先升高后下降,乙的胰岛素含量高于甲和丙。
(2)糖尿病的原因:
一种是胰岛B细胞受损,胰岛素分泌太少;缺乏胰岛素的降血糖作用,使血糖过高,超过肾的代谢能力。
另一种是产生了抗胰岛素的抗体,且机体对胰岛素的敏感性下降,因此血中胰岛素含量可以正常甚至有点增高。
表现:高血糖、多食、多尿、多饮、身体消瘦。(三多一少)
三多一少的原因:糖尿病出现尿糖的症状时,由于需要排出多余糖分所以多尿,又因为失水很多,所以要多饮,葡萄糖都从尿液排出,所以细胞供能不足,使患都经常出现饥饿,表现为多食。糖代谢也现障碍,供能不足,所以改为体内脂肪和蛋白质分解供能。所以消瘦。
32.(2018·全国Ⅰ卷)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0.5mL,记录尿量
c.待尿量恢复后,耳缘静脉注射20%葡萄糖溶液15mL,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。
【答案】(1)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
(2)增加;葡萄糖
(3)下丘脑
【知识点】水盐平衡调节
【解析】【解答】(1)注射的垂体中含有调节水盐平衡的抗利尿激素,该激素作用于肾小管和集合管,增加对水的通透性,促进对水的重吸收。(2)在静脉注射高浓度的葡萄糖,会使血浆的葡萄糖浓度升高,过多的葡萄糖会随尿液排出体外,同时会带走大量的水分,尿量增加。用斐林试剂鉴定,结果出现砖红色,说明尿液中确实含有葡萄糖。(3)腹泻会丢失大量的水和无机盐,导致血浆渗透压升高,刺激下丘脑的渗透压感受器,使垂体释放的抗利尿激素增加,促进肾小管和集合管对水的重吸收,引起尿量减少。
【分析】本题分析了尿液含量发生变化的三种情况。(1)直接考查由于激素的调节作用,引起尿液含量的变化。(2)一次性糖含量过高引起渗透压的改变,导致尿液量的变化,以及鉴定尿液中的糖。(3)考查刺激作用于水盐平衡的调节中枢下丘脑后,引起的尿液量变化。
水盐调节:
(1)调节机制:神经—体液调节。
(2)水盐平衡调节相关结构与激素
①水平衡的调节中枢在下丘脑,渴觉中枢在大脑皮层。
②参与的激素:主要为抗利尿激素。
a.产生:下丘脑产生。
b.释放:垂体后叶释放。
c.作用部位:肾小管和集合管。
d.功能:促进肾小管和集合管对水分的重吸收。
(3)水盐平衡调节
①神经调节途径:细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器→大脑皮层→产生渴觉→主动饮水。
②体液调节途径:细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器→下丘脑产生抗利尿激素→垂体释放抗利尿激素作用于肾小管、集合管,使其重吸收水增多→尿液减少。
33.(2018·浙江选考)对下列生物学实验进行结果顶测或分析与讨论。
(1)在用血细胞计数板计数兔红细胞时,见到压在方格线上的细胞只计左线和上线上的细胞,以避免   ,减少误差。
(2)①在验证胰岛素具有降低血糖浓度作用的实验设计中,若以小鼠活动状况为观察指标,注射胰岛素溶液和葡萄糖溶液的顺序应是   。
②人体血液中胰岛素与胰高血糖素的摩尔比值,在不同生理状况下是不同的,当机体处于   状况时,该比值明显下降,此时机体物质代谢的变化是   (答出2点即可)。
(3)某同学进行切除甲状腺对小鼠体长影响的实验,观测到切除甲状腺的幼年组小鼠体长增加明显低于未切除组,其机理是   。
(4)以某种实验小鼠为材料制备抗血清。
①欲获得某一种较高浓度的抗体,在你的实验思路中,关键是需对小鼠进行   。为什么?   。
②预测实验结果(以坐标曲线图形式表示实验结果):   。
【答案】(1)重复计数
(2)先注射胰岛素溶液,后注射葡萄糖溶液;低血糖;肝糖原(糖原)分解加强、脂肪分解加速
(3)切除甲状腺后,甲状腺激素浓度下降,导致物质代谢与能量转换下降
(4)两次或多次注射相同抗原;因第二次或更多次注射相同抗原,会使小鼠产生更多的浆细胞,从而产生更多的抗体;
【知识点】血糖平衡调节;体液免疫
【解析】【解答】 (1)在用血细胞计数板计数兔红细胞时,见到压在方格线上的细胞只计左线和上线上的细胞,以避免重复计数,减少误差。(2)①在验证胰岛素具有降低血糖浓度作用的实验设计中,若以小鼠活动状况为观察指标,应先注射胰岛素溶液,当小鼠出现低血糖症状时,再注射葡萄糖溶液。
②当血糖浓度降低时,对胰岛A细胞的刺激增强,对胰岛B细胞的刺激减弱,导致胰高血糖素的分泌量增加、胰岛素的分泌量减少。可见,当机体处于低血糖状况时,人体血液中胰岛素与胰高血糖素的摩尔比值明显下降,此时机体的肝糖原(糖原)分解加强、脂肪分解加速,从而使血糖浓度升高。(3)甲状腺分泌的甲状腺激素具有促进细胞代谢、促进幼小动物体生长发育等作用。切除甲状腺后,甲状腺激素浓度下降,导致物质代谢与能量转换下降,进而导致小鼠的生长发育变缓,因此切除甲状腺的幼年组小鼠体长增加明显低于未切除组。(4) ①机体在抗原的刺激下才能产生抗体。初次接受抗原刺激,会使机体产生抗体和记忆细胞;如果有相同的抗原再次刺激机体时,记忆细胞会快速增殖分化,产生更多的浆细胞,进而产生更多的抗体。可见,欲获得某一种较高浓度的抗体,其关键是需对小鼠进行两次或多次注射相同抗原,其原因在于:因第二次或更多次注射相同抗原,会使小鼠产生更多的浆细胞,从而产生更多的抗体。
②结合对①的分析可知:与初次免疫反应相比,再次免疫反应快而强,产生抗体的浓度高,作用时间持久,据此以纵坐标表示抗体浓度,以横坐标表示时间并在横坐标上注明初次和再次注射抗原的时间(完成的坐标曲线图见答案)。
【分析】(1)血糖平衡中的激素调节
( 2 )甲状腺激素由甲状腺分泌,作用是促进新陈代谢和生长发育,尤其对中枢神经系统的发育和功能具有重要影响,提高神经系统的兴奋性。 ( 3 )体液免疫的过程: ①感应阶段:指抗原进入机体与B细胞相互作用的过程(是抗原处理、呈递和识别的阶段)。大多数抗原要经过吞噬细胞的摄取和处理暴露出抗原决定簇,再将抗原呈递给T细胞 ,再由T细胞呈递给B 细胞。有的抗原可以直接刺激B细胞。 ②反应阶段:指B 细胞接受抗原刺激后,增殖分化形成浆细胞和记忆细胞的过程。记忆细胞可以在体内抗原消失数月及至数年以后,仍保持警惕对抗原的记忆,如果有同样的抗原第二次入侵时,记忆细胞比没有记忆的B细胞更快地作出反应,很快增殖、分化产生新的浆细胞。 ③效应阶段:指抗体与抗原特异性结合而发挥免疫效应的过程。在该阶段抗体的作用有以下几个方面:Ⅰ有些抗原如病菌等,抗体与之结合而抑制其繁殖或对寄主细胞的黏附,从而使抗原不能侵入细胞引起疾病。Ⅱ抗体与病毒结合后,可以使病毒失去侵染和破坏宿主细胞的能力。Ⅲ抗体(抗毒素)与细菌外毒素特异性结合后,使细菌外毒素失去毒性。 作用结果:抗原、抗体结合后发生进一步变化,如形成沉淀或细胞集团,进而被吞噬细胞吞噬消化。 记忆B细胞的作用:可以在抗原消失很长一段时间内保持对这种抗原的记忆,当再接触这种抗原时,能迅速增殖和分化,产生浆细胞从而产生抗体。 a、二次免疫的作用更强,速度更快,产生抗体的数目更多,作用更持久; b、B细胞的感应有直接感应和间接感应,没有T细胞时也能进行部分体液免疫; c、抗体由浆细胞产生的; d、浆细胞来自于B细胞和记忆细胞。
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