高三生物三轮考前冲刺6 神经调节和体液调节(课件共43张PPT)

(共43张PPT)
(七)神经调节和体液调节
高三生物三轮考前冲刺
　1.反射是指在　中枢神经系统　参与下,动物体或人体对内外环境变化作出的规律性应答。反射活动需要经过完整的　反射弧　来实现,若反射弧中任何环节在　结构和功能　上受损,反射就不能完成。
2.效应器是指传出神经末梢和它所支配的　肌肉或腺体　等。
3.兴奋是指动物体或人体内的某些组织(如神经组织)或细胞感受外界刺激后,由　相对静止　状态变为　显著活跃　状态的过程。
4.在神经系统中,兴奋是以　电信号　的形式沿着神经纤维传导的,这种电信号也叫　神经冲动　。
中枢神经系统
反射弧
肌肉或腺体
结构和功能
相对静止
显著活跃
电信号
神经冲动
5.神经细胞内　K+　浓度明显高于膜外,而　Na+　浓度比膜外低。
6.静息时,由于细胞膜主要对K+有通透性,造成　K+外流　,使膜外阳离子浓度高于膜内。细胞膜两侧的电位表现为外正内负,这是大多数神经细胞产生和维持静息电位的主要原因。
7.当神经纤维某一部位受到刺激时,细胞膜对　Na+　的通透性增加,　Na+　内流,使兴奋部位膜内侧　阳　离子浓度高于膜外侧,表现为外负内正,这时产生了动作电位。
8.神经递质经　扩散　通过突触间隙,然后与突触后膜上的　特异性受体　结合,引发突触　后膜电位　变化。
K+
Na+
阳
扩散
特异性受体
后膜电位
K+外流
Na+
Na+
9.神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中,只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜上,因此神经元之间兴奋的传递只能是　单方向　的。
10.在特定情况下,突触释放的神经递质,也能使　肌肉收缩和　某些腺体分泌。
11.目前已知的神经递质种类很多,主要的有乙酰胆碱、多巴胺、去甲肾上腺素、　肾上腺素　、5-羟色胺、氨基酸类、　一氧化氮　等。
12.胰岛素能促进组织细胞加速　摄取　、　利用　和　储存　葡萄糖,从而使血糖水平降低;胰高血糖素能　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。

单方向
肌肉
某些腺体
一氧化氮
肾上腺素
摄取
利用
储存
促进糖原分解
促进一些非糖物质转化
13.胰岛素和胰高血糖素的相互　拮抗　,共同维持血糖含量的稳定。在血糖调节的过程中,胰岛素的作用结果会反过来影响　胰岛素　的分泌,　胰高血 糖素　也是如此。
14.激素调节的特点:(1)　 微量和高效　;(2)　通过体液运输　 ;(3)　作用于靶器官、靶细胞　 。
15.激素等化学物质(除激素以外,还有其他调节因子,如CO2等),通过　体液传送　的方式对生命活动进行调节,称为体液调节。激素调节是体液调节的　主 要内。
拮抗
胰岛素
胰高血糖素
通过体液运输
微量和高效
作用于靶器官、靶细胞
体液传送
主要内容
16.一方面,不少内分泌腺本身直接或间接地受　中枢神经系统　的调节,在这种情况下,体液调节可以看作是　神经调节　的一个环节。另一方面,内分泌腺所分泌的激素也可以影响神经系统的　发育　和　功能　,如人在幼年时,缺乏甲状腺激素会影响　脑　的发育;成年时,甲状腺激素分泌不足会使神经系统的　兴奋性　降低。
神经调节
中枢神经系统
发育
功能
脑
兴奋性
1.刺激支配肌肉的神经,引起该肌肉收缩的过程属于反射。 ( √)
2.在体内完成反射活动的过程中,兴奋在神经纤维上的传导是双向的,而在突触处的传递是单方向的。(× )
3. K+在细胞外的浓度高于在细胞内的浓度,所以在静息电位形成过程中K+运输的方式是主动运输。 ( ×)
4.降低环境中的Na+浓度,刺激产生的动作电位峰值会降低。( )
5.在兴奋传递过程中,突触小体处发生的信号转换是电信号→化学信号→电信号。( ×)
×
×
×
×
√
6.人憋尿的现象说明高级神经中枢可以控制相应的低级神经中枢控制的反射。 (× )
7.促甲状腺激素只作用于甲状腺,而甲状腺激素可作用于多种器官。( ×)
8.酶、激素和神经递质都具有高效性、特异性,发挥作用后都会被分解或灭活。
( √)
9.胰腺受反射弧传出神经的支配,其分泌胰液也受促胰液素调节。(√ )
10.激素的受体与细胞膜上运输物质的载体一样,也都位于细胞膜上。(√ )
√
√
√
×
×
要领1 兴奋产生的机制及传导
(1)产生机制
(2)兴奋的传导
①形式:电信号(局部电流、神经冲动)。
②方向:膜外,兴奋传导的方向与局部电流的方向相反;膜内,兴奋传导的方向与局部电流的方向相同。
③特点:可双向传导(在机体内的反射弧中只能单向传导)。
(3)兴奋在神经元之间的传递
①传递过程
②神经递质的释放、性质及作用
【例1】将离体枪乌贼神经纤维置于某种培养液中,给予适宜刺激并记录其膜内钠离子含量变化及膜电位变化,结果如图中Ⅰ、Ⅱ所示。有关说法错误的是(　　)。
A.神经纤维膜内K+/Na+的值a处比b处高
B.a~b段,Na+内流区域与邻近区域由于带电物质分布差异形成局部电流并沿神经纤维传导
C.培养液中Na+浓度可以影响动作电位的幅度
D.细胞膜内外Na+分布不均匀是神经纤维兴奋传导的基础
答案
解析
D
解题思路 分析题图,给予该神经纤维适宜刺激,产生了曲线Ⅱ所示的动作电位,在此过程中,膜内Na+含量先增加后回落(曲线Ⅰ)。联系课本知识,静息状态时,K+外流,细胞膜内外的电荷分布情况是外正内负;兴奋时,神经纤维膜对Na+的通透性增加,Na+内流,使得刺激点处膜两侧的电位表现为内正外负。兴奋在神经纤维上以局部电流的形式传导。依次验证各选项,a~b过程Na+大量内流,b处细胞内Na+含量较高,所以神经纤维膜内K+/Na+的值a处比b处高,A正确;a~b段,Na+内流区域与邻近区域由于带电物质分布差异形成局部电流并沿神经纤维传导,B正确;动作电位的幅度与细胞内外Na+浓度差有关,培养液中Na+浓度可以影响动作电位的幅度,C正确;细胞膜内外K+和Na+分布不均匀是神经纤维兴奋传导的基础,D错误。
要领2 下丘脑在水盐、血糖和体温调节中的作用
　(1)下丘脑调节过程图解
(2)下丘脑的“四个功能”和“三个中枢”
①四个功能:感受、传导、分泌和调节。
②三个中枢:体温调节中枢、血糖调节中枢和水盐平衡调节中枢。
调节 血糖调节 下丘脑中血糖调节中枢通过神经调节直接作用于胰岛细胞,调节胰岛素和胰高血糖素的分泌(图中c)
体温调节 下丘脑中的体温调节中枢可调节体温的相对恒定(图中d)
水盐平 衡调节 下丘脑中具有水盐平衡调节中枢,通过该中枢调节体内的水盐平衡(图中a)
内分泌 调节 下丘脑通过分泌多种促××激素释放激素作用于垂体,通过垂体来调节多种内分泌腺的分泌活动(图中e)
【特别提醒】水盐平衡调节的中枢是下丘脑,但产生渴觉的中枢是大脑皮层。在升高血糖方面具有协同作用的激素是胰高血糖素和肾上腺素;在调节体温方面具有协同作用的激素是甲状腺激素和肾上腺素。
(3)血糖平衡调节的模式
①血糖平衡的调节方式有神经调节和体液(激素)调节,主要是体液调节。
②胰岛素是唯一一种能降低血糖浓度的激素,影响胰岛素分泌的因素主要有三个:
a.血糖含量——最重要的影响因素。
b.神经调节——下丘脑通过有关神经的作用,调节胰岛素的分泌。
c.胰高血糖素——胰高血糖素可直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素。
③胰高血糖素、糖皮质激素、甲状腺激素、肾上腺素均可使血糖浓度升高,但主要是胰高血糖素的作用。影响胰高血糖素
分泌的因素也主要有三个:
a.血糖含量——最重要的影响因素。
b.神经调节——下丘脑通过有关神经的作用,调节胰高血糖素的分泌。
c.胰岛素——胰岛素可直接作用于胰岛A细胞,抑制其分泌胰高血糖素。
(4)寒冷和炎热环境下的体温调节模式
(5)水盐平衡的调节
【例2】(2021·重庆一模)下图为人体的生命活动调节示意图,下列叙述错误的是(　　)。
A.当人的手被针刺时,可以通过“刺激→A→B→效应器”使手缩回
B.寒冷环境下,可以通过“刺激→A→B→靶器官”使汗液分泌减少
C.饥饿状态下,可以通过“刺激→A→C→D”促进胰岛素的分泌
D.饮水不足时,可以通过“刺激→A→G→F”使细胞外液渗透压下降
C
答案
解析
解题思路 题图表示人体的生命活动调节过程,也表明动物体的生命活动常常受神经和体液的调节,A→B只涉及神经调节,如反射活动,其中E、F只涉及体液调节,A→C→D→F、
A→G→F涉及神经调节和体液调节,如体温调节、水盐调节等。人的手被针刺时,通过神经调节,使手缩回,过程为“针刺激→传入神经→脊髓→传出神经→有关肌肉”,即“刺激→A→B→效应器”,A正确;寒冷环境下,通过刺激冷觉感受器→传入神经→下丘脑体温调节中枢→传出神经→汗腺,使汗液分泌减少,路径为“刺激→A→B→靶器官”,B正确;饥饿状态下,可以通过神经调节作用于胰岛A细胞,路径为“刺激→A→C→D”,促进胰高血糖素的分泌,C错误;饮水不足时,可以通过神经—体液调节,促进肾小管和集合管重吸收水,进而使细胞外液渗透压下降,路径为“刺激→A→G→F”,D正确。
要领3 生命活动调节方式的辨析
(1)人体生命活动调节的三种方式
　(2)激素分泌调节的三种模型
①甲状腺激素、性激素等分泌调节属于甲类型,即
②抗利尿激素的分泌调节属于乙类型,即由下丘脑合成,经垂体释放。
③胰岛素、胰高血糖素、肾上腺素等的分泌调节属于丙类型,即
(3)分级调节和反馈调节的区别
分级调节:一种分层控制的方式,一般要经过下丘脑→垂体→相关腺体三个等级。
反馈调节:一种系统自我调节的方式,相应激素对下丘脑和垂体分泌活动的调节过程,目的是保持相应激素含量维持在正常水平。
【答题归纳】注意题干信息暗示。如甲状腺激素的分泌过程涉及神经调节、体液调节、分级调节、反馈调节。在答题时若题中反映出分级控制,则答案为“分级调节”;若反映出系统本身的工作效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,则答案为“反馈调节”;若没有这两种调节过程相关的陈述,则答案为“神经—体液调节”。
【例3】　经研究发现,垂体分为腺垂体和神经垂体两部分结构,其中神经垂体无合成激素的功能。图中甲、乙表示垂体的两个部分。a~d表示物质,已知激素的作用具有逐级放大的特点。下列叙述错误的是(　　)。
A.图中结构甲表示腺垂体,可分泌促甲状腺激素
B.血液中物质a、b、c的含量关系为aC.物质c对下丘脑和垂体的调节作用为负反馈调节
D.物质d分泌的神经调节过程中,效应器均位于垂体
D
答案
解析
解题思路 分析题图可知,垂体的甲产生的物质b作用于甲状腺,甲状腺产生的物质c作用于垂体甲和下丘脑,甲属于腺垂体,产生的物质b是促甲状腺激素,A正确;a是促甲状腺激素释放激素,促进垂体分泌促甲状腺激素b,进而促进甲状腺分泌甲状腺激素,这个过程为分级调节,分级调节具有放大激素的调节效应,所以血液中物质a、b、c的含量关系为a要领4 动物内分泌腺及激素的有关研究
(1)一般思路
(2)研究方法
研究方法 摘除法(植入法) 饲喂法 注射法
实验设计 实验组 摘除内分泌腺 饲喂动物激素 注射动物激素
空白 对照组 进行假手术(不摘除内分泌腺) 不饲喂动物激素 不注射动物激素(如注射等量生理盐水)
自身对照 或条件 对照组 对摘除内分泌腺的实验组补充相应激素(或植入内分泌腺) 饲喂动物激素抑制剂
实验目的 验证或探究某种内分泌腺的生理作用 举例 垂体、甲状腺等 甲状腺激素、性激素等 生长激素、胰岛素等
(3)注意事项
①动物分组的基本要求:选择性别、年龄、体重、生理状况等相似的动物平均分组,每组要有数量相等的多只动物。②实验设计时要注意设置对照实验,控制无关变量,保证单一变量。③进行注射实验时,空白对照组应注射生理盐水(不可用蒸馏水);进行饲喂实验时空白对照组可添加蒸馏水。④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。⑤在实际操作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。⑥对幼小的动物一般不采用摘除法或注射法,如研究甲状腺激素对蝌蚪发育的影响,就应该采用饲喂法。
【例4】　(不定项)为探究胰岛素的功能,某同学给几只禁食一天的小鼠腹腔注射一定剂量的胰岛素溶液(用生理盐水配制),观察小鼠是否出现惊厥。为了完善该实验,下列有关叙述正确的是(　　)。
A.为排除无关变量的影响,应设置口服胰岛素溶液的实验组
B.要使实验现象更明显,可在实验前对实验小鼠进行饲喂适量食物处理
C.若小鼠出现惊厥,即可获知胰岛素的功能是降低血糖浓度
D.需设置对照组注射等量生理盐水,且注射的部位、方法同实验组
D
答案
解析
解题思路 本实验是验证胰岛素的降血糖功能,为了使实验更快出现低血糖症状,应对小鼠进行饥饿处理,以消耗肝糖原。当给禁食的小鼠腹腔注射一定剂量的胰岛素溶液(用生理盐水配制)后,小鼠出现惊厥,为了说明惊厥是胰岛素降血糖引起的,应该对一半的实验动物注射葡萄糖溶液使其血糖恢复正常,而另一半不作处理,再进行比较。此外,还应用生理盐水作对照排除实验干扰。但胰岛素是蛋白质,不能口服只能注射。
1. (2021·汉阳一模)下图1表示神经纤维在静息和兴奋状态下跨膜运输的过程,其中甲为某种载体蛋白,乙为通道蛋白,该通道蛋白是横跨细胞膜的亲水性通道。图2表示兴奋在神经纤维上的传导过程。下列分析正确的是(　　)。
A.图1A侧为神经细胞膜的外侧,B侧为神经细胞膜的内侧
B.图2②处Na+通道开放,④处K+通道开放
C.图2③处膜内Na+浓度可能高于膜外
D.图2兴奋传导过程中,动作电位随着传导距离的增加而衰减
A
答案
解析
解析 神经纤维在静息时膜电位是由K+外流造成的,K+的外流是通过离子通道的被动运输。动作电位的形成是由Na+内流造成的,也是通过离子通道的被动运输。Na+从神经细胞膜内运输到膜外,K+从膜外运输到膜内都是主动运输的过程。据图分析,图1表示K+从B侧运输到A侧是通过离子通道完成的,所以A侧为神经细胞膜的外侧,B侧为神经细胞膜的内侧,A正确;兴奋传导方向是从左向右,图2中③处达到动作电位峰值,②处K+通道开放以恢复静息电位,④处Na+通道开放以形成动作电位,B错误;图2③处膜内为正电位,膜外为负电位,而Na+浓度仍然是膜外大于膜内,C错误;图2兴奋传导过程中,动作电位不会随着传导距离的增加而衰减,D错误。
2. (2021·山东模拟)研究发现,口服一定量的葡萄糖促进胰岛素分泌的作用明显强于静脉注射等量葡萄糖产生的作用,这种额外的效应被称为肠促胰岛素效应。下列关于探究肠促胰岛素效应调节机制的描述,不正确的是(　　)。
A.若葡萄糖刺激使小肠中的感受器兴奋,进而引发胰岛素分泌,则属于神经调节
B.若葡萄糖通过刺激小肠细胞分泌激素,进而促进胰岛素的分泌,则属于体液调节
C.剔除小肠中的所有神经后口服葡萄糖,若胰岛素含量降低,说明存在神经调节
D.口服葡萄糖的同时加服胰岛素,会使机体内胰岛素的含量升高,降血糖能力更强
答案
解析
D
解析 若葡萄糖刺激使小肠中的感受器兴奋,进而引发胰岛素分泌,经过了反射弧的作用,则属于神经调节,A正确;若葡萄糖通过刺激小肠细胞分泌激素,进而随着体液的传送刺激胰岛B细胞加速胰岛素的分泌,则属于体液调节,B正确;剔除小肠中的所有神经,意味着排除了神经调节的作用,此时口服葡萄糖,若胰岛素含量降低,则说明胰岛素分泌过程中存在神经调节,C正确;口服葡萄糖会导致血糖浓度上升,由于机体的调节作用,机体内胰岛素的含量升高,从而起到降血糖的作用,但口服胰岛素不会使机体内胰岛素含量增加,因为胰岛素在口服的过程中会被分解,从而失去效果,D错误。
3. (不定项)下图表示兴奋在突触处传递的过程,下列说法正确的是(　　)。
A.神经细胞膜外Ca2+浓度升高会减慢兴奋的传递
B.神经递质都是大分子物质,需通过胞吐释放到膜外
C.神经递质通过突触前膜回收可防止突触后膜持续兴奋
D.神经递质与受体结合后不会改变细胞膜的通透性
答案
解析
AC
解析 本题考查兴奋在突触间的传递过程。神经细胞膜外Ca2+浓度降低,则内流的Ca2+减少,Ca2+对神经递质释放过程的促进作用减弱,释放的神经递质减少,兴奋的传递减慢,A正确;神经递质不都是大分子,如多巴胺等,B错误;由图可知,突触前膜上有回收神经递质的通道,神经递质通过突触前膜回收可防止突触后膜持续兴奋,C正确;神经递质与受体结合后会改变细胞膜的通透性,如Na+通道打开,D错误。
4. (2021·湖北模拟)神经细胞与骨骼肌细胞之间存在类似突触的神经—肌肉接头。研究发现,肌细胞外Ca2+会对Na+内流产生竞争性抑制,这称为膜屏障作用,因此Ca2+浓度会影响肌细胞的兴奋性。请回答下列问题:
(1)兴奋在传递过程中,突触前神经元释放神经递质,经突触间隙与肌细胞膜上的
　　　　 结合,引发Na+通道开放,Na+通过通道蛋白以　　　　 的运输方式进入细胞,引起肌细胞兴奋并产生收缩效应。而血钙过低常常引发肌肉痉挛,根据题目信息,解释其原因:
答案
Ca2+浓度过低,对Na+内流的竞争性抑制会减弱,增强了肌细胞的兴奋性,使其持续兴奋引发肌肉痉挛
协助扩散
特异性受体
(2)河豚是一种美味的食材,但其体内含有的河豚毒素是一种有剧毒的神经毒素,若烹饪不当会引发中毒。河豚毒素能特异性地抑制Na+通道,从而减小神经纤维上动作电位的峰值,且作用时间越长,效果越明显;但河豚毒素对K+通道无直接影响,因此对静息电位基本无影响。
①河豚毒素中毒后,可能会造成患者肌无力的情况,随着时间延长,症状会逐渐　　　　(填“增强”或“消退”)。
②临床上,河豚毒素在经过提纯、减毒等处理之后,可以用作镇痛药物,试分析这样做的依据:
增强
答案
河豚毒素特异性抑制Na+内流,阻止动作电位的产生和传导,使兴奋无法传入神经中枢产生痛觉,实现镇痛效果
解析
解析 (1)神经—肌肉接头类似突触,兴奋在传递过程中,突触前神经元释放神经递质,经突触间隙与肌细胞膜上的特异性受体结合,引发Na+通道开放,Na+通过通道蛋白以协助扩散的运输方式进入细胞,引起肌细胞兴奋并产生收缩效应。因为肌细胞外Ca2+会对Na+内流产生竞争性抑制,所以血液中Ca2+过低,对Na+内流的竞争性抑制会减弱,增强了肌细胞的兴奋性,使其持续兴奋引发肌肉痉挛。(2)①据河豚毒素能特异性地抑制Na+通道,从而减小神经纤维上动作电位的峰值可知,河豚毒素中毒后,可能造成患者肌无力的情况,再根据作用时间越长,效果越明显可知,随着时间延长,症状会逐渐增强。②据题可知,河豚毒素特异性抑制Na+内流,阻止动作电位的产生和传导,使兴奋无法传入神经中枢产生痛觉,因此河豚毒素经过提纯、减毒等处理之后,可以用作镇痛药物,实现镇痛效果。
5. (2021·西安模拟)体内各组织细胞活动所需的能量大部分来自葡萄糖,所以血糖必须保持一定的水平才能维持体内各器官和组织的需要。GLUT4是存在于对胰岛素敏感的骨骼肌细胞、心肌细胞等细胞膜上的葡萄糖转运蛋白,胰岛素能促进GLUT4合成并移动到细胞膜。请回答下列问题:
(1)胰高血糖素的主要功能是　 ,
胰高血糖素与　　　　相互拮抗,共同维持血糖含量的相对稳定。胰岛细胞分泌相关激素受　　 　　　　　　(答出两点)等因素的调节。
答案
血糖浓度、神经递质
促进肝糖原的分解，并促进非糖物质转化为葡萄糖，从而提高血糖水平
胰岛素
(2)研究发现,高脂肪、高蛋白膳食会引起胰岛素水平升高,这说明氨基酸和脂肪酸水平升高能促进　　　　细胞分泌相关激素。饭后,大量的葡萄糖被吸收到体内,但是正常人的血糖含量只有短暂的升高,很快便恢复正常,因为被吸收到体内的葡萄糖的去处是:
(3)某患者经检查发现,其体内胰岛素含量正常,但血糖浓度偏高,结合题干信息推测,可能的原因是
答案
胰岛B
部分合成糖原,部分转化为脂肪、氨基酸等非糖物质,还有一些被氧化分解
胰岛素受体受损;细胞膜上转运葡萄糖载体蛋白(GLUT4)合成减少,GLUT4转运到细胞膜的过程受阻
解析
解析 　(1)胰高血糖素可促进肝糖原的分解,并促进非糖物质转化为葡萄糖,从而提高血糖水平。胰岛素是唯一能够降低血糖的激素,胰岛素与胰高血糖素相互拮抗,共同维持血糖含量的相对稳定。胰岛细胞分泌相关激素既可受血糖浓度刺激,也可受神经细胞分泌的神经递质等因素的调节。(2)高脂肪、高蛋白膳食会引起胰岛素水平升高,这说明氨基酸和脂肪酸水平升高能促进胰岛B细胞合成并分泌胰岛素。饭后,大量的葡萄糖被吸收到体内,血糖浓度升高,葡萄糖部分合成糖原,部分转化为脂肪、氨基酸等非糖物质,还有一些被氧化分解,所以血糖含量很快便恢复正常水平。(3)胰岛素只有与相应的受体结合后才能发挥降血糖的作用,由题干信息可知,GLUT4是存在于对胰岛素敏感的骨骼肌细胞、心肌细胞等细胞膜上的葡萄糖转运蛋白,胰岛素能促进GLUT4合成并移动到细胞膜,因此,该患者经检查发现,其体内胰岛素含量正常,但血糖浓度偏高,可能的原因是胰岛素受体受损或细胞膜上转运葡萄糖的载体蛋白(GLUT4)合成减少,使GLUT4转运到细胞膜的过程受阻等。