登录二一教育在线组卷平台 助您教考全无忧
2023年高考生物全国甲卷真题变式·分层精准练:第8题
一、原题
1.(2023·全国甲卷)某研究小组以某种哺乳动物(动物甲)为对象研究水盐平衡调节,发现动物达到一定程度时,尿量明显减少并出现主动饮水行为;而大量饮用清水后,尿量增加。回答下列问题。
(1)哺乳动物水盐平衡的调节中枢位于 。
(2)动物甲大量失水后,其单位体积细胞外液中溶质微粒的数目会 ,信息被机体内的某种感受器感受后,动物甲便会产生一种感觉即 ,进而主动饮水。
(3)请从水盐平衡调节的角度分析,动物甲大量饮水后尿量增加的原因是 。
二、基础
2.(20232高二上·宛城期中)根据所学知识,完成下列题目:
(1)世界短跑比赛规则规定,在枪响后0.1s内起跑被视为抢跑。从反射弧的角度分析,“抢跑”规定的科学依据是 。
(2)运动时机体产热量增加,机体通过神经调节的作用使皮肤散热量增加的两种方式分别是 、 。
(3)运动员出汗过多导致钠盐大量流失,其对细胞外液渗透压造成的影响 (填“大于”、“等于”或“小于”)对细胞内液渗透压的影响。血钠降低会引起 分泌的 增多,从而促进肾脏对钠离子的重吸收。
3.(2023·红河模拟)北京时间2022年12月19日,卡塔尔世界杯以一场史诗般的决赛画上圆满句号。在激烈的角逐过程中,球员的身体发生着一系列的生理变化,请回答以下问题:
(1)比赛进行到关键时刻,球迷会心跳加快、呼吸急促,这种现象主要是由 系统支配心脏和血管的活动导致的,不受意识支配。
(2)激烈比赛中,球员身体因出汗会散失大量的水分和无机盐,此时,球员体内由 分泌、垂体释放的 激素会增加,从而促进肾小管和集合管对水分的重吸收。同时,肾上腺皮质分泌的醛固酮增加,以促进 ,来维持内环境的水盐平衡。
(3)国际足联有这样一句著名的口号,“让足球远离兴奋剂”。兴奋剂除了会影响公平竞争,还会对运动员的身体造成危害。已知某兴奋剂能够对神经系统产生影响,其作用位点是突触,请阐述兴奋剂的作用机理: (答出2种即可)。
4.(2023高三·贵州模拟)2022年10月2日,为国争光的中国女篮勇夺世界杯亚军。运动员们通过各器官、系统的协调工作与巧妙配合,在场上维持着内环境的稳态并适应复杂多变的环境。如图表示紧张比赛过程中,女篮运动员某些生命活动调节的部分图解。请回答下列问题:
(1)由图可知,运动员在比赛过程中,血液流经胰腺后, 含量会有所增加。
(2)图示过程体现了甲状腺激素分泌的调节机制有 调节。甲状腺激素对垂体细胞的作用效果有 。
(3)比赛时,运动员体内抗利尿激素含量会增多,原因是 。抗利尿激素除了作用于肾小管、集合管调节尿量外,还能使全身微动脉和毛细血管前括约肌收缩,升高血压,这说明与神经调节相比,体液调节的特点是 。
5.(2023高二下·商丘开学)如图所示为水盐平衡调节机制,据图回答有关问题:
(1)垂体释放的物质A是 ,其靶细胞是 。
(2)水和无机盐的平衡,对于维持人体的稳态起着非常重要的作用。人体中水平衡调节的中枢是 ,产生渴觉的中枢是 。
(3)机体需要源源不断产生物质A,其原因是 。
(4)如果肾功能出现问题,不能从肾脏排出多余的Na+,会出现全身浮肿症状,此时的全身浮肿对人体有一定的好处,有利于维持机体 的平衡。
(5)如果饮水过多,机体分泌的物质A减少,尿量增加,但成年人却可以有意识憋尿,这体现了 。
6.(2022高二上·宜昌期中)下图为人体排尿反射的示意图。据图回答下列问题:
(1)图中排尿过程涉及的神经中枢除了脊髓之外,还有 ,A神经属于反射弧组成部分中的 。
(2)当膀胱尿量增多后,会刺激 (感受器)并产生尿意,请用箭头和文字表示出产生尿意的神经传导途径: 。尿意产生和传导途径并不构成反射弧,其原因是 。
(3)若给予B神经的某处神经纤维一定强度的刺激并产生神经冲动,受刺激处膜内的电位变化是 ,正常情况下,每次反射活动结束后,神经纤维的膜电位都会恢复成静息电位,目的是 。
(4)当尿液进入尿道后,尿道壁感受器兴奋,兴奋传入骶髓初级排尿中枢,促进排尿中枢的活动,这是一种 (填“正反馈”或“负反馈”)调节。
(5)人的骶髓初级排尿中枢控制排尿反射,在受到突然的惊吓后会出现尿失禁,原因可能是 。
7.(2022高二上·吉林期中)正常人体内环境的各种成分和理化性质是处于动态平衡的。下图为人体对水的摄入、吸收、分泌和排出的示意图,请分析并回答下列问题:
(1)结合上图分析,内环境的作用主要为:一是细胞生存的直接环境,二是 。
(2)正常人大量饮用清水后,图中①的水量会 , 从而使血浆渗透压 。
(3)有些病人出现呕吐、腹泻的症状后会主动饮水,请用文字和箭头简述病人的调节过程 。
(4)内环境的水分通过③滤过作用成为 的主要成分,其中大部分的水分又通过④ 作用进入内环境。
(5)体育课跑完三千米后,人体内环境的pH值会发生波动,引起波动的物质主要是 ,pH值不会改变的原因是 。
8.(2023·沈阳模拟)排尿是一种复杂的反射活动,下图为人体排尿的部分调节过程示意图,据图回答以下问题。
(1)当膀胱内尿液充盈时,膀胱壁内的牵张感受器兴奋,兴奋经a传至脊髓,再传至 ,使人产生尿意。在适宜条件下,神经冲动经f使 填“交感神经”或“副交感神经”)b兴奋小引起膀胱壁逼尿肌收缩,膀胱缩小,此时尿道括约肌舒张,引起排尿。
(2)逼尿肌的收缩又刺激膀胱壁内牵张感受器,导致膀胱进一步收缩; 尿液进入尿道会刺激尿道感受器,产生的兴奋传至脊髓,使膀胱的收缩增强,加速尿液排出,这种调节方式属于 填“正”或“负”)反馈调节。
(3)婴儿无意识尿床,写出此过程中膀胱壁逼尿肌收缩的反射弧是 用汉字、字母以及“→”表示)。
(4)尿量和尿的成分受神经和体液共同调节。当人长时间高温作业时,细胞外液渗透压会升高, 中的渗透压感受器受到刺激,引起垂体释放抗利尿激素,促进 ,使尿量减少。同时大量排汗引起细胞外液量减少以及血钠含量降低时,肾上腺皮质分泌 增加,促进对Na+重吸收,维持水和无机盐的平衡。
9.(2022高二上·菏泽期中)排尿是一种复杂的反射活动,当膀胱充盈时,膀胱内牵张感受器受到刺激产生冲动,使人产生尿意。当环境条件适宜时,膀胱逼尿肌接收到冲动后收缩、尿道括约肌舒张,产生排尿反射。图是与人体内尿液形成、排出相关的部分调节简图。数字代表结构。请分析回答下列问题。
(1)排尿反射活动受神经系统中 中枢的控制,在排尿反射中,感受器接受刺激会产生兴奋,兴奋是指 。
(2)人产生尿意后,在适宜条件下,脑发出神经冲动完成排尿过程的传导途径依次为: →膀胱逼尿肌、尿道括约肌(用箭头和图中数字来表示)。
(3)若图中刺激表示饮水不足或食物过咸,则下丘脑中的 会受到刺激,该刺激传至大脑皮层产生渴觉,同时也促使 分泌抗利尿激素,最终使尿量 (填“变大”或“变小”)。
(4)一般成年人可以有意识地控制排尿,但婴儿经常尿床。分析婴儿经常尿床的原因 。
三、提高
10.(2023高三下·东莞月考)下丘脑与垂体的连接部位称为垂体柄(如图),有血管和神经纤维通过,下丘脑分泌的激素通过垂体柄送至垂体。回答下列问题:
(1)在“下丘脑—垂体—甲状腺轴”中,上位腺体控制下位腺体,同时甲状腺激素可调节下丘脑和垂体的分泌,这体现了激素分泌调节具有 的特点。人体中类似的分泌轴还有 (写出2个即可)。
(2)垂体柄变细或损伤时,影响到下丘脑分泌的激素沿血管和神经运向垂体,出现垂体柄阻断综合征(PSIS)。某PSIS患者体内甲状腺激素偏低,推测该患者体内TRH、TSH的含量分别 。研究表明,少年PSIS患者会出现生长缓慢现象,原因是 。
(3)有些PSIS患者会出尿崩症,大量排尿,原因是 。
11.(2022高二上·山东月考)人体每天都要从饮食中获取水和无机盐,同时又要通过多种途径排出水和无机盐。人体水盐平衡部分调节机制如图1所示,图2表示抗利尿激素(ADH)作用于肾小管、集合管细胞后发挥作用的机理,其中ADHR表示ADH受体。回答下列问题:
(1)据图1分析,当人体饮水不足时,高血浆渗透压对下丘脑渗透压感受器的刺激增强,在 中产生渴觉,同时使 释放的ADH增加,ADH通过血液运输到肾小管和集合管,促进水的重吸收。该过程体现了ADH作用方式的特点是 (答出2点)。
(2)根据图2描述ADH如何促进肾小管、集合管对水的重吸收: 。
(3)尿量超过3L·d-1称尿崩。引起尿崩症的原因有多种,其中之一与ADH有关。结合图1和图2分析,提出2种可能的机制:① ;② 。
12.(2022高二上·烟台期中)人体每天都要从饮食中获得水,同时又要通过多种途径排出一定的水,以保持机体的水平衡。但某些环境因素和人体的一些行为都可能使体内水平衡失调,甚至造成严重的后果。下面图1是抗利尿激素(ADH)对肾小管和集合管的作用示意图。
(1)ADH的合成部位是 ,能引起ADH分泌量增加的有效刺激是 。
(2)据图1分析,ADH与ADH受体结合后,肾小管、集合管细胞通过水通道蛋白从管腔中重吸收水量增加,该现象发生的机制是 。
(3)正常成年人血液中ADH含量随时间变化的情况如图2所示。c→d时段,肾小管和集合管细胞对水的通透性 ,导致血浆渗透压 。血浆渗透压是指 。
(4)尿崩症患者排尿量异常增大,可能是因为ADH不同程度的缺乏,称为中枢性尿崩症;也可能是因为肾脏对ADH敏感性降低,称为肾性尿崩症。这两种尿崩症患者体内的ADH水平与正常人相比, (填“都偏低”、“都偏高”、“前者偏低后者偏高”或“前者偏高后者偏低”)。肾性尿崩症患者ADH水平异常的原因是 。
13.(2022·汕头模拟)适量饮水有利于身体健康的观点已越来越被人们所接受。《中国居民膳食指南》指出,健康的成年人每天需水量2500mL左右,除去食物中含有的水分外,在温和的气候条件下轻体力活动的成年人每天至少需要喝水1200mL。下图表示水代谢的调节过程:
(1)由图可知,当 对下丘脑渗透压感受器的刺激增强时,可以促进下丘脑神经分泌细胞合成并分泌ADH(抗利尿激素),下丘脑神经分泌细胞向垂体后叶中的神经分泌末梢发出冲动,促进垂体后叶释放少量ADH,通过血液运输到 (填靶器官),促进对水的重吸收,导致排尿量减少。上述调节过程体现了抗利尿激素作用方式的 的特点(至少答出两点)。
(2)当血液中的水增加时,会导致下丘脑神经分泌细胞减少对冲动的发放频率,从而减少垂体后叶中神经分泌末梢对抗利尿激素的释放,该过程的调节机制是 调节;下丘脑在此过程中发挥了 作用。
(3)某同学为了减少上厕所的次数而控制饮水,这种做法不利于身体健康。试从内环境稳态的角度分析原因 。
14.(2022·惠州模拟)慢性肾病是困扰人类的一种重要疾病,在中国40岁以上群体中其发病率高达10%,而发现率只有5%。回答下列问题:
(1)血浆渗透压是指血浆中溶质微粒对 的吸引力,由血浆蛋白引起的叫血浆胶体渗透压。当营养不良时,血浆胶体渗透压会 从而造成组织水肿。正常人原尿中所有的葡萄糖会被肾小管全部重吸收,尝试解释为什么糖尿病患者尿液中会含有葡萄糖 。
(2)肾小球滤过率(GFR)是监测肾功能的一项重要指标,即每分钟肾脏产生的原尿的量。主要由肾血流量和有效滤过压决定,如图所示。请用一个仅包含“+、-、=、A,B,C,D”的简单的公式表达有效滤过压(a)和毛细血管血压(b)、囊内压(c)、血浆胶体渗透压(d)之间的关系 。肾血流量和有效滤过压通过影响原尿的生成量改变尿量,请举例说明一个影响尿量的其他机制? 。
(3)菊粉(一种植物多糖)的肾脏清除率是医学上测量GFR的“金标准”,原理是:给患者静脉注射菊粉后测量尿液中菊粉含量。请推测菊粉能作为测量GFR的标记物应该具有的一些特性。(提示:从菊粉在体内代谢方式、排出方式、肾小管是否主动分泌/排出、安全性等角度中挑选两个角度作答。) 。
答案解析部分
1.【答案】(1)下丘脑
(2)升高;渴觉
(3)动物甲大量饮水→细胞外液渗透压降低→下丘脑渗透压感受器兴奋→传入神经→下丘脑水平衡调节中枢兴奋→传出神经→肾脏→肾脏水分重吸收减少→尿量增加
【知识点】水盐平衡调节
【解析】【解答】(1)水盐平衡调节中枢位于下丘脑。
故填:下丘脑。
(2)动物大量失水后,细胞中溶质微粒数量基本不变,水分大量减少,故单位体积内溶质微粒数会增加,渗透压上升,刺激大脑皮层产生渴觉。
故填:升高;渴觉。
(3)动物大量饮水后,细胞中单位体积内溶质微粒数会减少,细胞外液渗透压即会下降,引起下丘脑渗透压感受器兴奋,兴奋传至下丘脑,下丘脑水盐平衡调节中枢兴奋,传出神经释放神经递质作用于垂体,使其释放抗利尿激素相对减少,最终导致肾小管和集合管重吸收水分减少,从而引起尿量增加。
故填:动物甲大量饮水,使得细胞外液渗透压降低,刺激下丘脑渗透压感受器兴奋,兴奋通过传入神经作用于下丘脑水平衡调节中枢,兴奋经由传出神经作用于垂体,垂体释放抗利尿激素,导致肾小管和集合管重吸收水分减少,故尿量增加。
【分析】 本题考查体液调节中的水平衡问题。当人饮水不足或吃的食物过咸时,细胞外液渗透压会升高,下丘脑中的渗透压感受器会受到刺激。这个刺激一方面传至大脑皮层,通过产生渴觉来直接调节水的摄入量;另一方面促使下丘脑分泌、垂体释放的抗利尿激素增加,从而促进肾小管和集合管对水分的重吸收,减少了尿量的排出,保留了体内的水分,使细胞外液的渗透压趋向于恢复正常。相反,当人饮水过多或盐分丢失过多而使细胞外液的渗透压下降时,对渗透压感受器的刺激减少,也就减少了抗利尿激素的分泌和释放,肾排出的水分就会增加,这样细胞外液的渗透压就恢复正常。
2.【答案】(1)人类从听到声音到作出反应起跑需要经过反射弧的各个结构,完成这一反射活动所需的时间至少需要0.1 s
(2)汗腺分泌汗液增加;皮肤毛细血管舒张
(3)大于;肾上腺皮质;醛固酮
【知识点】反射的过程;体温平衡调节;水盐平衡调节
【解析】【解答】(1)当运动员一听到发令枪响,立即起跑,该反射活动的途径是:耳蜗内的听觉感受器→传入神经→大脑→传出神经→脊髓→传出神经→效应器(肌肉)。由于人听到声音后做出反应起跑需要经过反射弧的各个结构,完成这一反射活动所需要的时间最少是0.1s,因此世界短跑比赛将在枪响后0.1s内起跑被视为抢跑。
(2)当机体产热量增加时,通过神经调节,引起皮肤毛细血管舒张和汗腺分泌增强,导致散热加快以维持体温的相对恒定。
(3)钠离子主要分布在细胞外,因此大量出汗失钠,对细胞外液渗透压的影响大于细胞内液。若人体血液中血钠降低或血钾上升,则可以直接刺激肾上腺,使醛固酮分泌增加,从而促进肾小管和集合管对钠离子的重吸收和钾离子的分泌,维持血钠和血钾含量的平衡。
【分析】1、人体体温维持正常,需要依靠神经—体液的调节。当人处于寒冷环境→皮肤冷觉感受器→下丘脑体温调节中枢→增加产热(骨骼肌战栗、立毛肌收缩、甲状腺激素分泌增加),减少散热(毛细血管收缩、汗腺分泌减少)→体温维持相对恒定;当人处于炎热环境→皮肤温觉感受器→下丘脑体温调节中枢→增加散热(毛细血管舒张、汗腺分泌增加)→体温维持相对恒定。
2、人体的水平衡调节过程:
(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),使细胞外液渗透压维持平衡。
(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,使细胞外液渗透压维持平衡。
3.【答案】(1)自主神经
(2)下丘脑;抗利尿;肾小管和集合管对Na+的重吸收
(3)某些兴奋剂能影响神经递质的合成;某些兴奋剂会影响神经递质的释放速率;某些兴奋剂会干扰神经递质与受体的结合;某些兴奋剂会影响分解神经递质的酶的活性;某些兴奋剂会影响突触前膜上转运蛋白对神经递质的回收
【知识点】神经冲动的产生和传导;神经系统的基本结构;水盐平衡调节
【解析】【解答】(1)心跳和呼吸的变化是由内脏运动神经支配的,不受意识支配,支配内脏、血管和腺体的传出神经属于自主神经系统。
(2)运动员流汗丢失了大量的水分和Na+,导致细胞外液渗透压升高,下丘脑渗透压感受器兴奋,下丘脑合成、分泌,由垂体释放的抗利尿激素增加,促进肾小管和集合管对水分重吸收,减少尿量,使细胞外液渗透压降低;同时肾上腺皮质增加分泌醛固酮,促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,维持了体内水分和无机盐的平衡,维持内环境的稳态。
(3)突触是由突触前膜、突触间隙和突触后膜组成,兴奋在神经元之间的传递时,突触前膜释放神经递质达到组织液,神经递质在组织液中经过扩散作用达到突触后膜,与突触后膜上的受体结合,进而引发突触后膜点位的变化,兴奋剂能够对神经系统产生影响,其作用位点是突触,可能是影响神经递质的合成,也可能是影响神经递质的释放速率,也有可能是影响分解神经递质的酶的活性和影响突触前膜上转运蛋白对神经递质的回收。
【分析】1、自主神经系统:支配内脏、血管和腺体的传出神经,它们的活动不受意识支配,成为自主神经系统。自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成,它们的作用是相反的。当人处于兴奋状态时,交感神经活动占优势,心跳加快、支气管扩张但胃肠的蠕动和消化腺的分泌减慢;当人处于安静状态时,副交感神经活动占优势,心跳减慢,但胃肠的蠕动和消化腺的分泌加强。
2、人体的水平衡调节过程:
(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),使细胞外液渗透压维持平衡。
(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,使细胞外液渗透压维持平衡。
4.【答案】(1)胰高血糖素
(2)分级调节和(负)反馈;抑制垂体产生促甲状腺激素、提高细胞代谢速率
(3)运动员在运动过程中大量排汗,带走了大量的水分,导致细胞外液渗透压上升,刺激下丘脑合成、垂体释放更多的抗利尿激素;作用范围较广泛
【知识点】水盐平衡调节;血糖平衡调节
【解析】【解答】(1)运动员在比赛过程中,葡萄糖氧化分解供能增多,需要胰岛A细胞分泌胰高血糖素促进肝糖原分解和非糖物质转化,从而维持血糖相对稳定,因此血液流经胰腺后,胰高血糖素含量会有所增加。
(2)图示过程中体现了甲状腺激素分泌的调节机制有“下丘脑—垂体—甲状腺”的分级调节,且存在甲状腺激素含量增加到一定程度时,又反过来抑制下丘脑和垂体分泌相关激素的(负)反馈调节。甲状腺激素对垂体细胞的作用效果有抑制垂体产生促甲状腺激素、提高细胞代谢速率。
(3)比赛时,运动员体内抗利尿激素含量会增多,原因是运动员在运动过程中大量排汗,带走了大量的水分,导致细胞外液渗透压上升,刺激下丘脑合成、垂体释放更多的抗利尿激素。抗利尿激素除了作用于肾小管、集合管调节尿量外,还能使全身微动脉和毛细血管前括约肌收缩,升高血压,通过体液传送的物质可以随血液循环运到全身,这说明与神经调节相比,体液调节的特点是作用范围较广泛。
【分析】1、参与血糖调节的主要激素: (1)胰岛素:一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解,进入肝、肌肉并合成糖原,进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯;另一方面抑制肝糖原分解和非糖物质转变成葡萄糖,从而使血糖浓度降低。 (2)胰高血糖素:主要作用于肝,促进肝糖原分解和非糖物质转变成糖,从而使血糖浓度回升到正常水平。
2、甲状腺激素的分级调节:
3、水盐平衡调节:
5.【答案】(1)抗利尿激素;肾小管细胞和集合管细胞
(2)下丘脑;大脑皮层
(3)物质A和靶细胞膜上的受体结合并起作用后失活(或:物质A一经靶细胞接受并起作用后失活)
(4)渗透压
(5)高级中枢(大脑皮层)可以调控低级中枢(脊髓)
【知识点】神经系统的分级调节;水盐平衡调节
【解析】【解答】(1)由图可知,物质A是由垂体释放,作用于肾小管和集合管,调节肾小管和集合管对水的重吸收,由此可断定A物质为抗利尿激素,产生部位为下丘脑,由垂体释放,其靶细胞为肾小管细胞和集合管细胞。
(2)水平衡调节的中枢是下丘脑,渴觉中枢为大脑皮层。
(3)体液调节的特点之一为激素需要与靶细胞膜上的受体结合后并起作用后失活,所以机体需要源源不断产生激素,以维持激素含量的动态平衡。
(4)Na+主要存在于细胞外液中,多余的Na+不能排出,细胞外液渗透压相对升高,全身浮肿可降低组织液渗透压,避免机体液渗透压升高,维持机体渗透压的平衡。
(5)排尿中枢在脊髓(低级中枢),成年人却可以有意识憋尿,说明大脑皮层(高级中枢)可以控制脊髓,这体现了高级中枢可以调控低级中枢。
【分析】人体的水平衡调节过程:
(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】(1)脑干和大脑皮层;传入神经及传出神经
(2)膀胱壁;感受器→A神经→骶髓初级排尿中枢→颈、胸髓→脑干→大脑皮层;缺少传出神经和效应器
(3)由负电位变为正电位;为下一次兴奋做准备
(4)正反馈
(5)大脑皮层对脊髓的活动短时间内失去控制
【知识点】反射的过程;细胞膜内外在各种状态下的电位情况;稳态的调节机制;水盐平衡调节
【解析】【解答】(1)图中排尿过程涉及的神经中枢除了脊髓之外,除了上述结构外,还需位于大脑干和大脑皮层参与,有意识地控制排尿活动。A神经属于反射弧组成部分中的传入神经及传出神经。
故填:脑干和大脑皮层;传入神经及传出神经。
(2)尿量增多,膀胱充盈后,膀胱壁感受器会产生兴奋,兴奋沿着传入神经传到脊髓中的排尿中枢,排尿中枢经过分析和综合,发出兴奋,兴奋沿脊髓的上行传导束到达大脑皮层,产生尿意。所以产生尿意的神经传导途径为感受器→A神经→骶髓初级排尿中枢→颈、胸髓→脑干→大脑皮层,缺少传出神经和效应器,所以尿意产生和传导途径并不构成反射弧。
故填: 膀胱壁 ; 感受器→A神经→骶髓初级排尿中枢→颈、胸髓→脑干→大脑皮层 ; 缺少传出神经和效应器 。
(3)如果在B神经的某处给予一定强度刺激并产生神经冲动,B神经的某处表现为动作电位,即膜内电位表现为由负电位变为正电位。正常情况下每次反射活动结束后,神经纤维的膜电位都会恢复成静息电位,原因是此时钾离子外流以及钠钾泵的作用恢复到初始状态为下一次兴奋做准备。
故填: 由负电位变为正电位; 为下一次兴奋做准备 。
(4)正反馈的意义在于使生理过程不断加强,直至最终完成生理功能,所以排尿过程属于正反馈调节。
故填: 正反馈 。
(5)人的骶髓初级排尿中枢控制排尿反射,在受到突然的惊吓后大脑皮层对脊髓的活动短时间内失去控制,会出现尿失禁的情况。
故填: 大脑皮层对脊髓的活动短时间内失去控制 。
【分析】 1、排尿反射是一种复杂的反射活动,尿量增多,膀胱充盈后,膀胱壁感受器会产生兴奋,兴奋沿着传入神经传到脊髓中的排尿中枢,排尿中枢经过分析和综合,发出兴奋,兴奋沿脊髓的上行传导束到达大脑皮层,产生尿意。
2、负反馈调节的主要意义在于维持机体内环境的稳态,正反馈的意义在于使生理过程不断加强,直至最终完成生理功能。
7.【答案】(1)细胞通过内环境与外界环境进行物质交换(或细胞与外界进行物质交换的媒介)
(2)增加(增多);降低(下降)
(3)呕吐、腹泻→血浆渗透压升高(或细胞外液渗透压升高)→下丘脑渗透压感受器兴奋→大脑皮层产生渴觉→主动饮水
(4)原尿;(肾小管和集合管)重吸收
(5)乳酸(乳酸和二氧化碳);血浆中存在着碳酸和碳酸氢钠等缓冲物质反应(意思对即可)
【知识点】稳态的生理意义;内环境的理化特性;水盐平衡调节
【解析】【解答】(1)内环境的作用主要为:一是细胞生存的直接环境,二是细胞通过内环境与外界环境进行物质交换。
故填:细胞通过内环境与外界环境进行物质交换(或细胞与外界进行物质交换的媒介)。
(2)正常人大量饮用清水后,胃肠道内水量会增加,胃肠道中的水会进入细胞外液中,细胞外液的渗透压会降低,所以血浆渗透压会降低。
故填:增加(增多);降低(下降)。
(3)病人出现呕吐、腹泻的症状后会主动饮水,该病人的调节过程为:呕吐、腹泻→血浆渗透压升高(或细胞外液渗透压升高)→下丘脑渗透压感受器兴奋→大脑皮层产生渴觉→主动饮水。
故填:呕吐、腹泻→血浆渗透压升高(或细胞外液渗透压升高)→下丘脑渗透压感受器兴奋→大脑皮层产生渴觉→主动饮水。
(4)内环境的水分通过③滤过作用成为原尿的主要成分,其中大部分的水分又通过④(肾小管和集合管)的重吸收作用进入内环境,使细胞外液的渗透压下降。
故填:原尿;(肾小管和集合管)重吸收。
(5)体育课跑完三千米后,人体内环境的pH值会发生波动,引起波动的物质主要是因为氧气不足,细胞进行无氧呼吸,人体细胞无氧呼吸产生乳酸,同时有氧呼吸产生的二氧化碳也会使内环境的pH值发生波动。而内环境的pH值不会改变的原因是血浆中存在着碳酸和碳酸氢钠等缓冲物质,和碳酸和碳酸氢钠发生反应。
故填:乳酸(乳酸和二氧化碳);血浆中存在着碳酸和碳酸氢钠等缓冲物质反应。
【分析】1、(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。当血钾含量上升或血钠含量下降时,醛固酮的分泌量会增加,以促进肾小管和集合管吸钠泌钾。
2、正常人的血浆接近中性,pH为7.35~7.45之间,血浆的pH值能够稳定与含有各种缓冲物质有关,如HCO3-、HPO42-等离子。
8.【答案】(1)大脑皮层;副交感神经
(2)正
(3)牵张感受器→a→脊髓→b→膀胱壁逼尿肌
(4)下丘脑;肾小管、集合管对水的重吸收;醛固酮
【知识点】水盐平衡调节
【解析】【解答】(1)感觉中枢在大脑皮层,尿意在大脑皮层产生;副交感神经兴奋,使膀胱壁逼尿肌收缩,膀胱缩小,此时尿道括约肌舒张,引起排尿。
(2)正反馈调节结果是促进或增强最初发生变化的那种成分的变化,逼尿肌的收缩使膀胱进一步收缩,尿液增多,使膀胱的收缩增强,加速尿液排出,是正反馈调节。
(3)反射弧是反射的结构基础,该反射为非条件反射,由低级反射中枢脊髓控制,此过程中膀胱壁逼尿肌收缩的反射弧是牵张感受器→a→脊髓→b→膀胱壁逼尿肌。
(4)渗透压感受器在下丘脑;抗利尿激素可以促进肾小管、集合管对水的重吸收,使尿量减少;肾上腺皮质分泌醛固酮,可以促进对Na+重吸收,调节血钠水平。
【分析】1、神经调节的基本方式是反射,反射是指在神经系统的参与下,动物体或人体对内外环境变化做出的规律性应答。完成反射的结构基础是反射弧,反射弧通常由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器组成。传出神经未梢和它所支配的肌肉或腺体等组成效应器,感觉神经末梢,或传入神经末梢组成感受器。最简单的反射弧也由两个神经元组成。
2、反馈调节:在一个系统中,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,这种调节方式叫做反馈调节。辨析正、负反馈的关键就是将一个放大器的输出信号的一部分回送到输入端。如果反馈信号与输入信号又叠加后加强了原来的输入信号,就称为正反馈;如果反馈信号与输入信号叠加后减弱了输入信号,称为负反馈。
9.【答案】(1)大脑皮层和脊髓;动物或人体内的某些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
(2)⑦→②→③→④
(3)渗透压感受器;下丘脑;变小
(4)排尿反射的初级中枢在脊髓,它受大脑控制。婴儿因大脑的发育尚未完善,对排尿的控制能力较弱,故婴儿经常尿床
【知识点】反射弧各部分组成及功能;神经系统的分级调节;水盐平衡调节
【解析】【解答】(1)据图可知,大脑皮层和脊髓都能控制排尿反射活动,所以大脑皮层和脊髓都是排尿反射的神经中枢。动物或人体内的某些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叫兴奋。
(2)意识的产生在大脑皮层,人产生尿意后,在适宜条件下,脑发出神经冲动完成排尿过程的传导途径依次为:大脑皮层排尿中枢→传出神经→脊髓腰骶段(或初级排尿中枢)→传出神经→膀胱逼尿肌、尿道括约肌舒张→尿液排出,即图中的⑦→②→③→④膀胱逼尿肌、尿道括约肌。
(3)饮水不足、食物过咸时,细胞外液渗透压升高,下丘脑中渗透压感受器产生兴奋,下丘脑分泌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作用,最终使尿量变小,并将兴奋传至大脑皮层产生渴觉以增加饮水,维持水平衡。
(4)排尿反射的初级中枢在脊髓,它受大脑控制。成年人能有意识地控制排尿,说明位于脊髓的低级中枢受大脑皮层的高级中枢的调控。婴儿因大脑的发育尚未完善,对排尿的控制能力较弱,故婴儿经常尿床。
【分析】1、排尿的低级中枢位于脊髓,高级中枢位于大脑皮层。高级中枢大脑皮层可控制低级中枢脊髓的生理活动。
2、反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五部分构成,反射需通过完整的反射弧才能实现。
10.【答案】(1)分级调节、反馈调节;下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴、下丘脑—垂体—性腺轴
(2)偏高、偏低;腺垂体的血液供应减少,垂体分泌的生长激素分泌不足,出现生长障碍
(3)下丘脑神经分泌细胞分泌的抗利尿激素难以运输到垂体,由垂体释放入血的抗利尿激素减少,肾小管和集合管对水的重吸收减少,尿量增加
【知识点】水盐平衡调节;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】(1)上位腺体控制下位腺体,说明该分泌轴中存在分级调节;甲状腺激素可调节下丘脑及垂体的分泌说明存在反馈调节。人体中类似的分泌轴还有下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴、下丘脑—垂体—性腺轴。
(2)患PSIS时,下丘脑分泌的TRH不能运输到垂体,导致TSH和甲状腺激素减少。甲状腺激素对下丘脑的抑制作用减弱,下丘脑分泌的TRH增加,垂体由于缺少TRH,TSH的分泌量还是较低。少年PSIS患者由于腺垂体的血液供应减少,垂体分泌的生长激素分泌不足,会出现生长缓慢现象。
(3)垂体柄变细或损伤时,下丘脑神经分泌细胞分泌的抗利尿激素难以运输到垂体,由垂体释放的抗利尿激素减少,肾小管和集合管对水的重吸收减少,大量排尿出现尿崩症。
【分析】1、甲状腺激素的分级调节: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、人体水盐平衡的调节:
(1)体内水少或吃的食物过咸时→细胞外液渗透压升高→下丘脑感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素多→肾小管、集合管重吸收增加→尿量减少,同时大脑皮层产生渴觉(饮水);
(2)体内水多→细胞外液渗透压降低→下丘脑感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素少→肾小管、集合管重吸收减少→尿量增加。
11.【答案】(1)大脑皮层;垂体;通过体液运输、作用于靶细胞和靶器官、作为信使传递信息
(2)ADH和ADHR(受体)结合后,促进水通道蛋白-2插入肾小管、集合管细胞膜,促进水分子进入肾小管、集合管
(3)ADH分泌量不足;肾脏相应细胞缺乏ADHR(ADH受体),而使ADH难以发挥作用
【知识点】水盐平衡调节
【解析】【解答】(1)人体饮水不足会引起细胞外液渗透压升高,图中显示了高血浆渗透压的变化会刺激下丘脑渗透压感受器,进而使垂体释放的ADH增加,同时在大脑皮层产生渴觉;ADH通过血液运输到肾小管和集合管(靶器官、靶细胞),促进对水的重吸收,进而抑制血量减少,并使血浆渗透压降低;ADH作用方式的特点是通过体液运输、作用于靶细胞和靶器官、作为信使传递信息。
(2)根据图2分析,当ADH和ADHR识别并结合,可以促进肾小管、集合管细胞中发生一系列反应,从而增加肾小管、集合管细胞膜上的水通道蛋白-2的数量,以促进水分子进入肾小管、集合管。
(3)据题意,尿量超过3L·d-1称尿崩,即尿量过多。结合图1和图2,尿崩的可能原因有:
①ADH分泌量不足,导致肾小管和集合管对水的重吸收减少,使尿量增加;
②ADH分泌量正常,但肾脏相应细胞膜上缺乏ADHR(ADH受体),而使ADH难以发挥作用,从而导致尿量增加。
【分析】水盐平衡调节:①当人饮水不足、体内失水过多或吃的食物过咸,细胞外液渗透压就会升高,这一情况刺激下丘脑渗透压感受器,使得下丘脑一方面把信息传到大脑皮层感觉中枢,使人产生渴觉而主动饮水,另一方面,下丘脑还分泌抗利尿激素,并由垂体释放到血液中,血液中的抗利尿激素含量增加,就加强了肾小管、集合管对水分的重吸收,使尿量减少。②当人饮水过多时,细胞外液渗透压就会降低,这一情况刺激下丘脑渗透压感受器,使得下丘脑一方面把信息传到大脑皮层感觉中枢,使人不产生渴觉,另一方面,下丘脑还减少分泌抗利尿激素,垂体释放到血液中的抗利尿激素减少,就减弱了肾小管、集合管对水分的重吸收,使尿量增加。
12.【答案】(1)下丘脑;细胞外液渗透压升高
(2)ADH与肾小管、集合管细胞膜上的ADH受体结合后,通过M蛋白促进含有水通道蛋白的囊泡向细胞膜转移,增加肾小管和集合管细胞膜上水通道蛋白的数量,从而增加肾小管和集合管对水的重吸收
(3)增加;降低;血浆中的各种溶质微粒(如蛋白质和无机盐)对水的吸引力
(4)前者偏低后者偏高 ;肾性尿崩症患者的肾脏对抗利尿激素敏感性降低,肾小管重吸收水分减少,排尿量异常增大,细胞外液渗透压升高促进抗利尿激素合成分泌增加,体内抗利尿激素含量偏高
【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)抗利尿激素(ADH)是由下丘脑合成,垂体释放的,细胞外渗透压升高,能引起抗利尿激素(ADH)分泌量增加。
(2)渗透压感受器位于下丘脑。下丘脑合成由垂体释放的ADH与肾小管、集合管细胞ADH受体结合后,通过M蛋白促进含有水通道蛋白的囊泡向细胞膜转移,增加肾小管和集合管细胞膜上水通道蛋白的数量,从而增加肾小管和集合管对水的重吸收。
(3)c→d时段,ADH分泌量增加,增加了管腔膜上水通道蛋白的数量,肾小管和集合管细胞对水的通透性增加,重吸收水量增加,导致血浆渗透压降低,血浆渗透压就是指血浆中的各种溶质微粒(如蛋白质和无机盐)对水的吸引力。
(4)尿崩症患者排尿量异常增大,可能是因为抗利尿激素不同程度的缺乏,称为中枢性尿崩症,因此患者体内抗利尿激素含量较正常人更低,肾性尿崩症是因为肾脏对抗利尿激素敏感性降低,即抗利尿激素的含量如果和正常人相同,肾脏细胞膜上相应的受体无法和抗利尿激素结合并起作用,因此该患者体内的抗利尿激素相对较高,即前者偏高后者偏低。结合前面的分析可知,肾性尿崩症患者的肾脏对抗利尿激素敏感性降低,肾脏细胞膜上相应的受体无法和抗利尿激素结合并起作用,因此肾小管、集合管的重吸收水分减少,导致细胞外液渗透压进一步的升高,进而促进抗利尿激素合成分泌增加,体内抗利尿激素含量偏高。
【分析】水盐平衡调节:①当人饮水不足、体内失水过多或吃的食物过咸,细胞外液渗透压就会升高,这一情况刺激下丘脑渗透压感受器,使得下丘脑一方面把信息传到大脑皮层感觉中枢,使人产生渴觉而主动饮水,另一方面,下丘脑还分泌抗利尿激素,并由垂体释放到血液中,血液中的抗利尿激素含量增加,就加强了肾小管、集合管对水分的重吸收,使尿量减少。②当人饮水过多时,细胞外液渗透压就会降低,这一情况刺激下丘脑渗透压感受器,使得下丘脑一方面把信息传到大脑皮层感觉中枢,使人不产生渴觉,另一方面,下丘脑还减少分泌抗利尿激素,垂体释放到血液中的抗利尿激素减少,就减弱了肾小管、集合管对水分的重吸收,使尿量增加。
13.【答案】(1)高血浆渗透压和血量减少;肾小管和集合管;微量、高效;通过体液运输;作用于靶器官靶细胞
(2)(负)反馈;感受、传导、调节和分泌
(3)代谢废物无法正常排出,造成内环境紊乱
【知识点】内环境的理化特性;激素调节的特点;水盐平衡调节
【解析】【解答】(1)由图示可知,当高血浆渗透压和血量减少对下丘脑渗透压感受器的刺激增强时,可以促进下丘脑神经分泌细胞合成并分泌ADH(抗利尿激素),下丘脑神经分泌细胞向垂体后叶中的神经分泌末梢发出冲动,促进垂体后叶释放少量ADH;抗利尿激素作用是促进肾小管和集合管对水分的重吸收,因此抗利尿激素通过血液运输到靶器官(肾小管和集合管),促进肾小管和集合管对水的重吸收,导致排尿量减少;该过程体现了激素调节的微量、高效;通过体液运输;作用于靶器官、靶细胞的特点。
(2)当血液中的水增加时,会导致下丘脑神经分泌细胞减少对冲动的发放频率,从而减少垂体后叶中神经分泌末梢对抗利尿激素的释放,该过程的调节机制是负反馈调节;该过程体现了下丘脑感受(感受渗透压核血量)、传导(传入和传出神经)、调节(作为神经中枢)和分泌(合成并分泌ADH)的作用。
(3)为了减少上厕所的次数而控制饮水,这种做法是错误的,因为排尿减少,导致谢废物无法正常排出,易造成内环境紊乱。
【分析】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、激素调节的特点:(1)内分泌细胞产生的激素弥散到体液中,随血液流到全身,传递着各种信息。(2)作用于靶器官、靶细胞,激素通过与靶细胞上的特异性受体相互识别,并发生特异性结合。(3)作为信使传递信息,激素一经靶细胞接受并起作用后就失活了。(4)微量和高效,虽然激素含量甚微,但其作用效果极其显著。
3、负反馈调节是指某一成分的变化所引起的一系列变化抑制或减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化;正反馈调节是指某一生成的变化所引起的一系列变化促进或加强最初所发生的的变化。
4、内环境稳态(1)实质:体内渗透压、温度、pH等理化特性和化学成分呈现动态平衡的过程;(2)定义:在神经系统和体液的调节下,通过各个器官、系统的协调活动,共同维持内环境相对稳定的状态;(3)调节机制:神经-体液-免疫调节网络;(4)层面:水、无机盐、血糖、体温等的平衡与调节;(5)意义:机体进行正常生命活动的必要条件。
14.【答案】(1)水;降(过)低;糖尿病人(原尿中)葡萄糖浓度过高,转运载体饱和,故原尿中的葡萄糖不能被全部吸收
(2)a=b-c-d;抗利尿激素通过影响肾小管和集合管对水分的重吸收量而改变尿量
(3)菊粉仅仅通过肾脏排出、不被其他方式代谢、不与血浆蛋白结合、不被肾小管主动分泌排出或重吸收、对人体无毒/无害
【知识点】水盐平衡调节
【解析】【解答】(1)血浆渗透压是指血浆中溶质微粒对水的吸引力,血浆渗透压主要取决于蛋白质和无机盐的含量,其中由血浆蛋白引起的叫血浆胶体渗透压,当营养不良时,血浆蛋白含量减少,则血浆胶体渗透压会降(过)低,水分由血浆进入组织液,从而造成组织水肿。糖尿病人(原尿中)葡萄糖浓度过高,转运载体饱和,故原尿中的葡萄糖不能被全部吸收,会随着尿液排出来,出现尿糖现象。
(2)在尿液生成过程中, 动力包括肾小球毛细血管静水压和肾小囊内超滤液胶体渗透压,阻力包括肾小球毛细血管内的血浆胶体渗透压和肾小囊内的静水压,即肾小球有效滤过压=(肾小球毛细血管静水压+囊内液胶体渗透压)-(血浆胶体渗透压+肾小囊内压),因肾小囊内超滤液中蛋白质浓度极低,故在正常生理下,囊内液胶体渗透压可忽略不计,也可直接表达为:有效滤过压=(肾小球毛细血管压)-(血浆胶体渗透压+肾小囊内压),即a=b-c-d。下丘脑分泌且由垂体释放的抗利尿激素可作用于肾小管和集合管,促进其对水的重吸收,从而减少尿量。
(3)菊粉是一种植物多糖,作为外源性植物多糖,人和动物体内没有分解菊粉的物质等,即菊粉在体内不会被分解代谢,也不与血浆蛋白结合,能自由通过肾小球,全部经肾小球滤过,不被肾小管主动分泌排出或重吸收,且菊粉对人体应该无毒或无害,综合以上特征,菊粉能作为测量GFR的标记物。
【分析】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。当血钾含量上升或血钠含量下降时,醛固酮的分泌量会增加,以促进肾小管和集合管吸钠泌钾。
二一教育在线组卷平台(zujuan.21cnjy.com)自动生成 1 / 1登录二一教育在线组卷平台 助您教考全无忧
2023年高考生物全国甲卷真题变式·分层精准练:第8题
一、原题
1.(2023·全国甲卷)某研究小组以某种哺乳动物(动物甲)为对象研究水盐平衡调节,发现动物达到一定程度时,尿量明显减少并出现主动饮水行为;而大量饮用清水后,尿量增加。回答下列问题。
(1)哺乳动物水盐平衡的调节中枢位于 。
(2)动物甲大量失水后,其单位体积细胞外液中溶质微粒的数目会 ,信息被机体内的某种感受器感受后,动物甲便会产生一种感觉即 ,进而主动饮水。
(3)请从水盐平衡调节的角度分析,动物甲大量饮水后尿量增加的原因是 。
二、基础
2.(20232高二上·宛城期中)根据所学知识,完成下列题目:
(1)世界短跑比赛规则规定,在枪响后0.1s内起跑被视为抢跑。从反射弧的角度分析,“抢跑”规定的科学依据是 。
(2)运动时机体产热量增加,机体通过神经调节的作用使皮肤散热量增加的两种方式分别是 、 。
(3)运动员出汗过多导致钠盐大量流失,其对细胞外液渗透压造成的影响 (填“大于”、“等于”或“小于”)对细胞内液渗透压的影响。血钠降低会引起 分泌的 增多,从而促进肾脏对钠离子的重吸收。
3.(2023·红河模拟)北京时间2022年12月19日,卡塔尔世界杯以一场史诗般的决赛画上圆满句号。在激烈的角逐过程中,球员的身体发生着一系列的生理变化,请回答以下问题:
(1)比赛进行到关键时刻,球迷会心跳加快、呼吸急促,这种现象主要是由 系统支配心脏和血管的活动导致的,不受意识支配。
(2)激烈比赛中,球员身体因出汗会散失大量的水分和无机盐,此时,球员体内由 分泌、垂体释放的 激素会增加,从而促进肾小管和集合管对水分的重吸收。同时,肾上腺皮质分泌的醛固酮增加,以促进 ,来维持内环境的水盐平衡。
(3)国际足联有这样一句著名的口号,“让足球远离兴奋剂”。兴奋剂除了会影响公平竞争,还会对运动员的身体造成危害。已知某兴奋剂能够对神经系统产生影响,其作用位点是突触,请阐述兴奋剂的作用机理: (答出2种即可)。
4.(2023高三·贵州模拟)2022年10月2日,为国争光的中国女篮勇夺世界杯亚军。运动员们通过各器官、系统的协调工作与巧妙配合,在场上维持着内环境的稳态并适应复杂多变的环境。如图表示紧张比赛过程中,女篮运动员某些生命活动调节的部分图解。请回答下列问题:
(1)由图可知,运动员在比赛过程中,血液流经胰腺后, 含量会有所增加。
(2)图示过程体现了甲状腺激素分泌的调节机制有 调节。甲状腺激素对垂体细胞的作用效果有 。
(3)比赛时,运动员体内抗利尿激素含量会增多,原因是 。抗利尿激素除了作用于肾小管、集合管调节尿量外,还能使全身微动脉和毛细血管前括约肌收缩,升高血压,这说明与神经调节相比,体液调节的特点是 。
5.(2023高二下·商丘开学)如图所示为水盐平衡调节机制,据图回答有关问题:
(1)垂体释放的物质A是 ,其靶细胞是 。
(2)水和无机盐的平衡,对于维持人体的稳态起着非常重要的作用。人体中水平衡调节的中枢是 ,产生渴觉的中枢是 。
(3)机体需要源源不断产生物质A,其原因是 。
(4)如果肾功能出现问题,不能从肾脏排出多余的Na+,会出现全身浮肿症状,此时的全身浮肿对人体有一定的好处,有利于维持机体 的平衡。
(5)如果饮水过多,机体分泌的物质A减少,尿量增加,但成年人却可以有意识憋尿,这体现了 。
6.(2022高二上·宜昌期中)下图为人体排尿反射的示意图。据图回答下列问题:
(1)图中排尿过程涉及的神经中枢除了脊髓之外,还有 ,A神经属于反射弧组成部分中的 。
(2)当膀胱尿量增多后,会刺激 (感受器)并产生尿意,请用箭头和文字表示出产生尿意的神经传导途径: 。尿意产生和传导途径并不构成反射弧,其原因是 。
(3)若给予B神经的某处神经纤维一定强度的刺激并产生神经冲动,受刺激处膜内的电位变化是 ,正常情况下,每次反射活动结束后,神经纤维的膜电位都会恢复成静息电位,目的是 。
(4)当尿液进入尿道后,尿道壁感受器兴奋,兴奋传入骶髓初级排尿中枢,促进排尿中枢的活动,这是一种 (填“正反馈”或“负反馈”)调节。
(5)人的骶髓初级排尿中枢控制排尿反射,在受到突然的惊吓后会出现尿失禁,原因可能是 。
7.(2022高二上·吉林期中)正常人体内环境的各种成分和理化性质是处于动态平衡的。下图为人体对水的摄入、吸收、分泌和排出的示意图,请分析并回答下列问题:
(1)结合上图分析,内环境的作用主要为:一是细胞生存的直接环境,二是 。
(2)正常人大量饮用清水后,图中①的水量会 , 从而使血浆渗透压 。
(3)有些病人出现呕吐、腹泻的症状后会主动饮水,请用文字和箭头简述病人的调节过程 。
(4)内环境的水分通过③滤过作用成为 的主要成分,其中大部分的水分又通过④ 作用进入内环境。
(5)体育课跑完三千米后,人体内环境的pH值会发生波动,引起波动的物质主要是 ,pH值不会改变的原因是 。
8.(2023·沈阳模拟)排尿是一种复杂的反射活动,下图为人体排尿的部分调节过程示意图,据图回答以下问题。
(1)当膀胱内尿液充盈时,膀胱壁内的牵张感受器兴奋,兴奋经a传至脊髓,再传至 ,使人产生尿意。在适宜条件下,神经冲动经f使 填“交感神经”或“副交感神经”)b兴奋小引起膀胱壁逼尿肌收缩,膀胱缩小,此时尿道括约肌舒张,引起排尿。
(2)逼尿肌的收缩又刺激膀胱壁内牵张感受器,导致膀胱进一步收缩; 尿液进入尿道会刺激尿道感受器,产生的兴奋传至脊髓,使膀胱的收缩增强,加速尿液排出,这种调节方式属于 填“正”或“负”)反馈调节。
(3)婴儿无意识尿床,写出此过程中膀胱壁逼尿肌收缩的反射弧是 用汉字、字母以及“→”表示)。
(4)尿量和尿的成分受神经和体液共同调节。当人长时间高温作业时,细胞外液渗透压会升高, 中的渗透压感受器受到刺激,引起垂体释放抗利尿激素,促进 ,使尿量减少。同时大量排汗引起细胞外液量减少以及血钠含量降低时,肾上腺皮质分泌 增加,促进对Na+重吸收,维持水和无机盐的平衡。
9.(2022高二上·菏泽期中)排尿是一种复杂的反射活动,当膀胱充盈时,膀胱内牵张感受器受到刺激产生冲动,使人产生尿意。当环境条件适宜时,膀胱逼尿肌接收到冲动后收缩、尿道括约肌舒张,产生排尿反射。图是与人体内尿液形成、排出相关的部分调节简图。数字代表结构。请分析回答下列问题。
(1)排尿反射活动受神经系统中 中枢的控制,在排尿反射中,感受器接受刺激会产生兴奋,兴奋是指 。
(2)人产生尿意后,在适宜条件下,脑发出神经冲动完成排尿过程的传导途径依次为: →膀胱逼尿肌、尿道括约肌(用箭头和图中数字来表示)。
(3)若图中刺激表示饮水不足或食物过咸,则下丘脑中的 会受到刺激,该刺激传至大脑皮层产生渴觉,同时也促使 分泌抗利尿激素,最终使尿量 (填“变大”或“变小”)。
(4)一般成年人可以有意识地控制排尿,但婴儿经常尿床。分析婴儿经常尿床的原因 。
三、提高
10.(2023高三下·东莞月考)下丘脑与垂体的连接部位称为垂体柄(如图),有血管和神经纤维通过,下丘脑分泌的激素通过垂体柄送至垂体。回答下列问题:
(1)在“下丘脑—垂体—甲状腺轴”中,上位腺体控制下位腺体,同时甲状腺激素可调节下丘脑和垂体的分泌,这体现了激素分泌调节具有 的特点。人体中类似的分泌轴还有 (写出2个即可)。
(2)垂体柄变细或损伤时,影响到下丘脑分泌的激素沿血管和神经运向垂体,出现垂体柄阻断综合征(PSIS)。某PSIS患者体内甲状腺激素偏低,推测该患者体内TRH、TSH的含量分别 。研究表明,少年PSIS患者会出现生长缓慢现象,原因是 。
(3)有些PSIS患者会出尿崩症,大量排尿,原因是 。
11.(2022高二上·山东月考)人体每天都要从饮食中获取水和无机盐,同时又要通过多种途径排出水和无机盐。人体水盐平衡部分调节机制如图1所示,图2表示抗利尿激素(ADH)作用于肾小管、集合管细胞后发挥作用的机理,其中ADHR表示ADH受体。回答下列问题:
(1)据图1分析,当人体饮水不足时,高血浆渗透压对下丘脑渗透压感受器的刺激增强,在 中产生渴觉,同时使 释放的ADH增加,ADH通过血液运输到肾小管和集合管,促进水的重吸收。该过程体现了ADH作用方式的特点是 (答出2点)。
(2)根据图2描述ADH如何促进肾小管、集合管对水的重吸收: 。
(3)尿量超过3L·d-1称尿崩。引起尿崩症的原因有多种,其中之一与ADH有关。结合图1和图2分析,提出2种可能的机制:① ;② 。
12.(2022高二上·烟台期中)人体每天都要从饮食中获得水,同时又要通过多种途径排出一定的水,以保持机体的水平衡。但某些环境因素和人体的一些行为都可能使体内水平衡失调,甚至造成严重的后果。下面图1是抗利尿激素(ADH)对肾小管和集合管的作用示意图。
(1)ADH的合成部位是 ,能引起ADH分泌量增加的有效刺激是 。
(2)据图1分析,ADH与ADH受体结合后,肾小管、集合管细胞通过水通道蛋白从管腔中重吸收水量增加,该现象发生的机制是 。
(3)正常成年人血液中ADH含量随时间变化的情况如图2所示。c→d时段,肾小管和集合管细胞对水的通透性 ,导致血浆渗透压 。血浆渗透压是指 。
(4)尿崩症患者排尿量异常增大,可能是因为ADH不同程度的缺乏,称为中枢性尿崩症;也可能是因为肾脏对ADH敏感性降低,称为肾性尿崩症。这两种尿崩症患者体内的ADH水平与正常人相比, (填“都偏低”、“都偏高”、“前者偏低后者偏高”或“前者偏高后者偏低”)。肾性尿崩症患者ADH水平异常的原因是 。
13.(2022·汕头模拟)适量饮水有利于身体健康的观点已越来越被人们所接受。《中国居民膳食指南》指出,健康的成年人每天需水量2500mL左右,除去食物中含有的水分外,在温和的气候条件下轻体力活动的成年人每天至少需要喝水1200mL。下图表示水代谢的调节过程:
(1)由图可知,当 对下丘脑渗透压感受器的刺激增强时,可以促进下丘脑神经分泌细胞合成并分泌ADH(抗利尿激素),下丘脑神经分泌细胞向垂体后叶中的神经分泌末梢发出冲动,促进垂体后叶释放少量ADH,通过血液运输到 (填靶器官),促进对水的重吸收,导致排尿量减少。上述调节过程体现了抗利尿激素作用方式的 的特点(至少答出两点)。
(2)当血液中的水增加时,会导致下丘脑神经分泌细胞减少对冲动的发放频率,从而减少垂体后叶中神经分泌末梢对抗利尿激素的释放,该过程的调节机制是 调节;下丘脑在此过程中发挥了 作用。
(3)某同学为了减少上厕所的次数而控制饮水,这种做法不利于身体健康。试从内环境稳态的角度分析原因 。
14.(2022·惠州模拟)慢性肾病是困扰人类的一种重要疾病,在中国40岁以上群体中其发病率高达10%,而发现率只有5%。回答下列问题:
(1)血浆渗透压是指血浆中溶质微粒对 的吸引力,由血浆蛋白引起的叫血浆胶体渗透压。当营养不良时,血浆胶体渗透压会 从而造成组织水肿。正常人原尿中所有的葡萄糖会被肾小管全部重吸收,尝试解释为什么糖尿病患者尿液中会含有葡萄糖 。
(2)肾小球滤过率(GFR)是监测肾功能的一项重要指标,即每分钟肾脏产生的原尿的量。主要由肾血流量和有效滤过压决定,如图所示。请用一个仅包含“+、-、=、A,B,C,D”的简单的公式表达有效滤过压(a)和毛细血管血压(b)、囊内压(c)、血浆胶体渗透压(d)之间的关系 。肾血流量和有效滤过压通过影响原尿的生成量改变尿量,请举例说明一个影响尿量的其他机制? 。
(3)菊粉(一种植物多糖)的肾脏清除率是医学上测量GFR的“金标准”,原理是:给患者静脉注射菊粉后测量尿液中菊粉含量。请推测菊粉能作为测量GFR的标记物应该具有的一些特性。(提示:从菊粉在体内代谢方式、排出方式、肾小管是否主动分泌/排出、安全性等角度中挑选两个角度作答。) 。
答案解析部分
1.【答案】(1)下丘脑
(2)升高;渴觉
(3)动物甲大量饮水→细胞外液渗透压降低→下丘脑渗透压感受器兴奋→传入神经→下丘脑水平衡调节中枢兴奋→传出神经→肾脏→肾脏水分重吸收减少→尿量增加
【知识点】水盐平衡调节
【解析】【解答】(1)水盐平衡调节中枢位于下丘脑。
故填:下丘脑。
(2)动物大量失水后,细胞中溶质微粒数量基本不变,水分大量减少,故单位体积内溶质微粒数会增加,渗透压上升,刺激大脑皮层产生渴觉。
故填:升高;渴觉。
(3)动物大量饮水后,细胞中单位体积内溶质微粒数会减少,细胞外液渗透压即会下降,引起下丘脑渗透压感受器兴奋,兴奋传至下丘脑,下丘脑水盐平衡调节中枢兴奋,传出神经释放神经递质作用于垂体,使其释放抗利尿激素相对减少,最终导致肾小管和集合管重吸收水分减少,从而引起尿量增加。
故填:动物甲大量饮水,使得细胞外液渗透压降低,刺激下丘脑渗透压感受器兴奋,兴奋通过传入神经作用于下丘脑水平衡调节中枢,兴奋经由传出神经作用于垂体,垂体释放抗利尿激素,导致肾小管和集合管重吸收水分减少,故尿量增加。
【分析】 本题考查体液调节中的水平衡问题。当人饮水不足或吃的食物过咸时,细胞外液渗透压会升高,下丘脑中的渗透压感受器会受到刺激。这个刺激一方面传至大脑皮层,通过产生渴觉来直接调节水的摄入量;另一方面促使下丘脑分泌、垂体释放的抗利尿激素增加,从而促进肾小管和集合管对水分的重吸收,减少了尿量的排出,保留了体内的水分,使细胞外液的渗透压趋向于恢复正常。相反,当人饮水过多或盐分丢失过多而使细胞外液的渗透压下降时,对渗透压感受器的刺激减少,也就减少了抗利尿激素的分泌和释放,肾排出的水分就会增加,这样细胞外液的渗透压就恢复正常。
2.【答案】(1)人类从听到声音到作出反应起跑需要经过反射弧的各个结构,完成这一反射活动所需的时间至少需要0.1 s
(2)汗腺分泌汗液增加;皮肤毛细血管舒张
(3)大于;肾上腺皮质;醛固酮
【知识点】反射的过程;体温平衡调节;水盐平衡调节
【解析】【解答】(1)当运动员一听到发令枪响,立即起跑,该反射活动的途径是:耳蜗内的听觉感受器→传入神经→大脑→传出神经→脊髓→传出神经→效应器(肌肉)。由于人听到声音后做出反应起跑需要经过反射弧的各个结构,完成这一反射活动所需要的时间最少是0.1s,因此世界短跑比赛将在枪响后0.1s内起跑被视为抢跑。
(2)当机体产热量增加时,通过神经调节,引起皮肤毛细血管舒张和汗腺分泌增强,导致散热加快以维持体温的相对恒定。
(3)钠离子主要分布在细胞外,因此大量出汗失钠,对细胞外液渗透压的影响大于细胞内液。若人体血液中血钠降低或血钾上升,则可以直接刺激肾上腺,使醛固酮分泌增加,从而促进肾小管和集合管对钠离子的重吸收和钾离子的分泌,维持血钠和血钾含量的平衡。
【分析】1、人体体温维持正常,需要依靠神经—体液的调节。当人处于寒冷环境→皮肤冷觉感受器→下丘脑体温调节中枢→增加产热(骨骼肌战栗、立毛肌收缩、甲状腺激素分泌增加),减少散热(毛细血管收缩、汗腺分泌减少)→体温维持相对恒定;当人处于炎热环境→皮肤温觉感受器→下丘脑体温调节中枢→增加散热(毛细血管舒张、汗腺分泌增加)→体温维持相对恒定。
2、人体的水平衡调节过程:
(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),使细胞外液渗透压维持平衡。
(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,使细胞外液渗透压维持平衡。
3.【答案】(1)自主神经
(2)下丘脑;抗利尿;肾小管和集合管对Na+的重吸收
(3)某些兴奋剂能影响神经递质的合成;某些兴奋剂会影响神经递质的释放速率;某些兴奋剂会干扰神经递质与受体的结合;某些兴奋剂会影响分解神经递质的酶的活性;某些兴奋剂会影响突触前膜上转运蛋白对神经递质的回收
【知识点】神经冲动的产生和传导;神经系统的基本结构;水盐平衡调节
【解析】【解答】(1)心跳和呼吸的变化是由内脏运动神经支配的,不受意识支配,支配内脏、血管和腺体的传出神经属于自主神经系统。
(2)运动员流汗丢失了大量的水分和Na+,导致细胞外液渗透压升高,下丘脑渗透压感受器兴奋,下丘脑合成、分泌,由垂体释放的抗利尿激素增加,促进肾小管和集合管对水分重吸收,减少尿量,使细胞外液渗透压降低;同时肾上腺皮质增加分泌醛固酮,促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,维持了体内水分和无机盐的平衡,维持内环境的稳态。
(3)突触是由突触前膜、突触间隙和突触后膜组成,兴奋在神经元之间的传递时,突触前膜释放神经递质达到组织液,神经递质在组织液中经过扩散作用达到突触后膜,与突触后膜上的受体结合,进而引发突触后膜点位的变化,兴奋剂能够对神经系统产生影响,其作用位点是突触,可能是影响神经递质的合成,也可能是影响神经递质的释放速率,也有可能是影响分解神经递质的酶的活性和影响突触前膜上转运蛋白对神经递质的回收。
【分析】1、自主神经系统:支配内脏、血管和腺体的传出神经,它们的活动不受意识支配,成为自主神经系统。自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成,它们的作用是相反的。当人处于兴奋状态时,交感神经活动占优势,心跳加快、支气管扩张但胃肠的蠕动和消化腺的分泌减慢;当人处于安静状态时,副交感神经活动占优势,心跳减慢,但胃肠的蠕动和消化腺的分泌加强。
2、人体的水平衡调节过程:
(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),使细胞外液渗透压维持平衡。
(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,使细胞外液渗透压维持平衡。
4.【答案】(1)胰高血糖素
(2)分级调节和(负)反馈;抑制垂体产生促甲状腺激素、提高细胞代谢速率
(3)运动员在运动过程中大量排汗,带走了大量的水分,导致细胞外液渗透压上升,刺激下丘脑合成、垂体释放更多的抗利尿激素;作用范围较广泛
【知识点】水盐平衡调节;血糖平衡调节
【解析】【解答】(1)运动员在比赛过程中,葡萄糖氧化分解供能增多,需要胰岛A细胞分泌胰高血糖素促进肝糖原分解和非糖物质转化,从而维持血糖相对稳定,因此血液流经胰腺后,胰高血糖素含量会有所增加。
(2)图示过程中体现了甲状腺激素分泌的调节机制有“下丘脑—垂体—甲状腺”的分级调节,且存在甲状腺激素含量增加到一定程度时,又反过来抑制下丘脑和垂体分泌相关激素的(负)反馈调节。甲状腺激素对垂体细胞的作用效果有抑制垂体产生促甲状腺激素、提高细胞代谢速率。
(3)比赛时,运动员体内抗利尿激素含量会增多,原因是运动员在运动过程中大量排汗,带走了大量的水分,导致细胞外液渗透压上升,刺激下丘脑合成、垂体释放更多的抗利尿激素。抗利尿激素除了作用于肾小管、集合管调节尿量外,还能使全身微动脉和毛细血管前括约肌收缩,升高血压,通过体液传送的物质可以随血液循环运到全身,这说明与神经调节相比,体液调节的特点是作用范围较广泛。
【分析】1、参与血糖调节的主要激素: (1)胰岛素:一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解,进入肝、肌肉并合成糖原,进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯;另一方面抑制肝糖原分解和非糖物质转变成葡萄糖,从而使血糖浓度降低。 (2)胰高血糖素:主要作用于肝,促进肝糖原分解和非糖物质转变成糖,从而使血糖浓度回升到正常水平。
2、甲状腺激素的分级调节:
3、水盐平衡调节:
5.【答案】(1)抗利尿激素;肾小管细胞和集合管细胞
(2)下丘脑;大脑皮层
(3)物质A和靶细胞膜上的受体结合并起作用后失活(或:物质A一经靶细胞接受并起作用后失活)
(4)渗透压
(5)高级中枢(大脑皮层)可以调控低级中枢(脊髓)
【知识点】神经系统的分级调节;水盐平衡调节
【解析】【解答】(1)由图可知,物质A是由垂体释放,作用于肾小管和集合管,调节肾小管和集合管对水的重吸收,由此可断定A物质为抗利尿激素,产生部位为下丘脑,由垂体释放,其靶细胞为肾小管细胞和集合管细胞。
(2)水平衡调节的中枢是下丘脑,渴觉中枢为大脑皮层。
(3)体液调节的特点之一为激素需要与靶细胞膜上的受体结合后并起作用后失活,所以机体需要源源不断产生激素,以维持激素含量的动态平衡。
(4)Na+主要存在于细胞外液中,多余的Na+不能排出,细胞外液渗透压相对升高,全身浮肿可降低组织液渗透压,避免机体液渗透压升高,维持机体渗透压的平衡。
(5)排尿中枢在脊髓(低级中枢),成年人却可以有意识憋尿,说明大脑皮层(高级中枢)可以控制脊髓,这体现了高级中枢可以调控低级中枢。
【分析】人体的水平衡调节过程:
(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】(1)脑干和大脑皮层;传入神经及传出神经
(2)膀胱壁;感受器→A神经→骶髓初级排尿中枢→颈、胸髓→脑干→大脑皮层;缺少传出神经和效应器
(3)由负电位变为正电位;为下一次兴奋做准备
(4)正反馈
(5)大脑皮层对脊髓的活动短时间内失去控制
【知识点】反射的过程;细胞膜内外在各种状态下的电位情况;稳态的调节机制;水盐平衡调节
【解析】【解答】(1)图中排尿过程涉及的神经中枢除了脊髓之外,除了上述结构外,还需位于大脑干和大脑皮层参与,有意识地控制排尿活动。A神经属于反射弧组成部分中的传入神经及传出神经。
故填:脑干和大脑皮层;传入神经及传出神经。
(2)尿量增多,膀胱充盈后,膀胱壁感受器会产生兴奋,兴奋沿着传入神经传到脊髓中的排尿中枢,排尿中枢经过分析和综合,发出兴奋,兴奋沿脊髓的上行传导束到达大脑皮层,产生尿意。所以产生尿意的神经传导途径为感受器→A神经→骶髓初级排尿中枢→颈、胸髓→脑干→大脑皮层,缺少传出神经和效应器,所以尿意产生和传导途径并不构成反射弧。
故填: 膀胱壁 ; 感受器→A神经→骶髓初级排尿中枢→颈、胸髓→脑干→大脑皮层 ; 缺少传出神经和效应器 。
(3)如果在B神经的某处给予一定强度刺激并产生神经冲动,B神经的某处表现为动作电位,即膜内电位表现为由负电位变为正电位。正常情况下每次反射活动结束后,神经纤维的膜电位都会恢复成静息电位,原因是此时钾离子外流以及钠钾泵的作用恢复到初始状态为下一次兴奋做准备。
故填: 由负电位变为正电位; 为下一次兴奋做准备 。
(4)正反馈的意义在于使生理过程不断加强,直至最终完成生理功能,所以排尿过程属于正反馈调节。
故填: 正反馈 。
(5)人的骶髓初级排尿中枢控制排尿反射,在受到突然的惊吓后大脑皮层对脊髓的活动短时间内失去控制,会出现尿失禁的情况。
故填: 大脑皮层对脊髓的活动短时间内失去控制 。
【分析】 1、排尿反射是一种复杂的反射活动,尿量增多,膀胱充盈后,膀胱壁感受器会产生兴奋,兴奋沿着传入神经传到脊髓中的排尿中枢,排尿中枢经过分析和综合,发出兴奋,兴奋沿脊髓的上行传导束到达大脑皮层,产生尿意。
2、负反馈调节的主要意义在于维持机体内环境的稳态,正反馈的意义在于使生理过程不断加强,直至最终完成生理功能。
7.【答案】(1)细胞通过内环境与外界环境进行物质交换(或细胞与外界进行物质交换的媒介)
(2)增加(增多);降低(下降)
(3)呕吐、腹泻→血浆渗透压升高(或细胞外液渗透压升高)→下丘脑渗透压感受器兴奋→大脑皮层产生渴觉→主动饮水
(4)原尿;(肾小管和集合管)重吸收
(5)乳酸(乳酸和二氧化碳);血浆中存在着碳酸和碳酸氢钠等缓冲物质反应(意思对即可)
【知识点】稳态的生理意义;内环境的理化特性;水盐平衡调节
【解析】【解答】(1)内环境的作用主要为:一是细胞生存的直接环境,二是细胞通过内环境与外界环境进行物质交换。
故填:细胞通过内环境与外界环境进行物质交换(或细胞与外界进行物质交换的媒介)。
(2)正常人大量饮用清水后,胃肠道内水量会增加,胃肠道中的水会进入细胞外液中,细胞外液的渗透压会降低,所以血浆渗透压会降低。
故填:增加(增多);降低(下降)。
(3)病人出现呕吐、腹泻的症状后会主动饮水,该病人的调节过程为:呕吐、腹泻→血浆渗透压升高(或细胞外液渗透压升高)→下丘脑渗透压感受器兴奋→大脑皮层产生渴觉→主动饮水。
故填:呕吐、腹泻→血浆渗透压升高(或细胞外液渗透压升高)→下丘脑渗透压感受器兴奋→大脑皮层产生渴觉→主动饮水。
(4)内环境的水分通过③滤过作用成为原尿的主要成分,其中大部分的水分又通过④(肾小管和集合管)的重吸收作用进入内环境,使细胞外液的渗透压下降。
故填:原尿;(肾小管和集合管)重吸收。
(5)体育课跑完三千米后,人体内环境的pH值会发生波动,引起波动的物质主要是因为氧气不足,细胞进行无氧呼吸,人体细胞无氧呼吸产生乳酸,同时有氧呼吸产生的二氧化碳也会使内环境的pH值发生波动。而内环境的pH值不会改变的原因是血浆中存在着碳酸和碳酸氢钠等缓冲物质,和碳酸和碳酸氢钠发生反应。
故填:乳酸(乳酸和二氧化碳);血浆中存在着碳酸和碳酸氢钠等缓冲物质反应。
【分析】1、(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。当血钾含量上升或血钠含量下降时,醛固酮的分泌量会增加,以促进肾小管和集合管吸钠泌钾。
2、正常人的血浆接近中性,pH为7.35~7.45之间,血浆的pH值能够稳定与含有各种缓冲物质有关,如HCO3-、HPO42-等离子。
8.【答案】(1)大脑皮层;副交感神经
(2)正
(3)牵张感受器→a→脊髓→b→膀胱壁逼尿肌
(4)下丘脑;肾小管、集合管对水的重吸收;醛固酮
【知识点】水盐平衡调节
【解析】【解答】(1)感觉中枢在大脑皮层,尿意在大脑皮层产生;副交感神经兴奋,使膀胱壁逼尿肌收缩,膀胱缩小,此时尿道括约肌舒张,引起排尿。
(2)正反馈调节结果是促进或增强最初发生变化的那种成分的变化,逼尿肌的收缩使膀胱进一步收缩,尿液增多,使膀胱的收缩增强,加速尿液排出,是正反馈调节。
(3)反射弧是反射的结构基础,该反射为非条件反射,由低级反射中枢脊髓控制,此过程中膀胱壁逼尿肌收缩的反射弧是牵张感受器→a→脊髓→b→膀胱壁逼尿肌。
(4)渗透压感受器在下丘脑;抗利尿激素可以促进肾小管、集合管对水的重吸收,使尿量减少;肾上腺皮质分泌醛固酮,可以促进对Na+重吸收,调节血钠水平。
【分析】1、神经调节的基本方式是反射,反射是指在神经系统的参与下,动物体或人体对内外环境变化做出的规律性应答。完成反射的结构基础是反射弧,反射弧通常由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器组成。传出神经未梢和它所支配的肌肉或腺体等组成效应器,感觉神经末梢,或传入神经末梢组成感受器。最简单的反射弧也由两个神经元组成。
2、反馈调节:在一个系统中,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,这种调节方式叫做反馈调节。辨析正、负反馈的关键就是将一个放大器的输出信号的一部分回送到输入端。如果反馈信号与输入信号又叠加后加强了原来的输入信号,就称为正反馈;如果反馈信号与输入信号叠加后减弱了输入信号,称为负反馈。
9.【答案】(1)大脑皮层和脊髓;动物或人体内的某些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
(2)⑦→②→③→④
(3)渗透压感受器;下丘脑;变小
(4)排尿反射的初级中枢在脊髓,它受大脑控制。婴儿因大脑的发育尚未完善,对排尿的控制能力较弱,故婴儿经常尿床
【知识点】反射弧各部分组成及功能;神经系统的分级调节;水盐平衡调节
【解析】【解答】(1)据图可知,大脑皮层和脊髓都能控制排尿反射活动,所以大脑皮层和脊髓都是排尿反射的神经中枢。动物或人体内的某些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叫兴奋。
(2)意识的产生在大脑皮层,人产生尿意后,在适宜条件下,脑发出神经冲动完成排尿过程的传导途径依次为:大脑皮层排尿中枢→传出神经→脊髓腰骶段(或初级排尿中枢)→传出神经→膀胱逼尿肌、尿道括约肌舒张→尿液排出,即图中的⑦→②→③→④膀胱逼尿肌、尿道括约肌。
(3)饮水不足、食物过咸时,细胞外液渗透压升高,下丘脑中渗透压感受器产生兴奋,下丘脑分泌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作用,最终使尿量变小,并将兴奋传至大脑皮层产生渴觉以增加饮水,维持水平衡。
(4)排尿反射的初级中枢在脊髓,它受大脑控制。成年人能有意识地控制排尿,说明位于脊髓的低级中枢受大脑皮层的高级中枢的调控。婴儿因大脑的发育尚未完善,对排尿的控制能力较弱,故婴儿经常尿床。
【分析】1、排尿的低级中枢位于脊髓,高级中枢位于大脑皮层。高级中枢大脑皮层可控制低级中枢脊髓的生理活动。
2、反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五部分构成,反射需通过完整的反射弧才能实现。
10.【答案】(1)分级调节、反馈调节;下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴、下丘脑—垂体—性腺轴
(2)偏高、偏低;腺垂体的血液供应减少,垂体分泌的生长激素分泌不足,出现生长障碍
(3)下丘脑神经分泌细胞分泌的抗利尿激素难以运输到垂体,由垂体释放入血的抗利尿激素减少,肾小管和集合管对水的重吸收减少,尿量增加
【知识点】水盐平衡调节;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】(1)上位腺体控制下位腺体,说明该分泌轴中存在分级调节;甲状腺激素可调节下丘脑及垂体的分泌说明存在反馈调节。人体中类似的分泌轴还有下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴、下丘脑—垂体—性腺轴。
(2)患PSIS时,下丘脑分泌的TRH不能运输到垂体,导致TSH和甲状腺激素减少。甲状腺激素对下丘脑的抑制作用减弱,下丘脑分泌的TRH增加,垂体由于缺少TRH,TSH的分泌量还是较低。少年PSIS患者由于腺垂体的血液供应减少,垂体分泌的生长激素分泌不足,会出现生长缓慢现象。
(3)垂体柄变细或损伤时,下丘脑神经分泌细胞分泌的抗利尿激素难以运输到垂体,由垂体释放的抗利尿激素减少,肾小管和集合管对水的重吸收减少,大量排尿出现尿崩症。
【分析】1、甲状腺激素的分级调节: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、人体水盐平衡的调节:
(1)体内水少或吃的食物过咸时→细胞外液渗透压升高→下丘脑感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素多→肾小管、集合管重吸收增加→尿量减少,同时大脑皮层产生渴觉(饮水);
(2)体内水多→细胞外液渗透压降低→下丘脑感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素少→肾小管、集合管重吸收减少→尿量增加。
11.【答案】(1)大脑皮层;垂体;通过体液运输、作用于靶细胞和靶器官、作为信使传递信息
(2)ADH和ADHR(受体)结合后,促进水通道蛋白-2插入肾小管、集合管细胞膜,促进水分子进入肾小管、集合管
(3)ADH分泌量不足;肾脏相应细胞缺乏ADHR(ADH受体),而使ADH难以发挥作用
【知识点】水盐平衡调节
【解析】【解答】(1)人体饮水不足会引起细胞外液渗透压升高,图中显示了高血浆渗透压的变化会刺激下丘脑渗透压感受器,进而使垂体释放的ADH增加,同时在大脑皮层产生渴觉;ADH通过血液运输到肾小管和集合管(靶器官、靶细胞),促进对水的重吸收,进而抑制血量减少,并使血浆渗透压降低;ADH作用方式的特点是通过体液运输、作用于靶细胞和靶器官、作为信使传递信息。
(2)根据图2分析,当ADH和ADHR识别并结合,可以促进肾小管、集合管细胞中发生一系列反应,从而增加肾小管、集合管细胞膜上的水通道蛋白-2的数量,以促进水分子进入肾小管、集合管。
(3)据题意,尿量超过3L·d-1称尿崩,即尿量过多。结合图1和图2,尿崩的可能原因有:
①ADH分泌量不足,导致肾小管和集合管对水的重吸收减少,使尿量增加;
②ADH分泌量正常,但肾脏相应细胞膜上缺乏ADHR(ADH受体),而使ADH难以发挥作用,从而导致尿量增加。
【分析】水盐平衡调节:①当人饮水不足、体内失水过多或吃的食物过咸,细胞外液渗透压就会升高,这一情况刺激下丘脑渗透压感受器,使得下丘脑一方面把信息传到大脑皮层感觉中枢,使人产生渴觉而主动饮水,另一方面,下丘脑还分泌抗利尿激素,并由垂体释放到血液中,血液中的抗利尿激素含量增加,就加强了肾小管、集合管对水分的重吸收,使尿量减少。②当人饮水过多时,细胞外液渗透压就会降低,这一情况刺激下丘脑渗透压感受器,使得下丘脑一方面把信息传到大脑皮层感觉中枢,使人不产生渴觉,另一方面,下丘脑还减少分泌抗利尿激素,垂体释放到血液中的抗利尿激素减少,就减弱了肾小管、集合管对水分的重吸收,使尿量增加。
12.【答案】(1)下丘脑;细胞外液渗透压升高
(2)ADH与肾小管、集合管细胞膜上的ADH受体结合后,通过M蛋白促进含有水通道蛋白的囊泡向细胞膜转移,增加肾小管和集合管细胞膜上水通道蛋白的数量,从而增加肾小管和集合管对水的重吸收
(3)增加;降低;血浆中的各种溶质微粒(如蛋白质和无机盐)对水的吸引力
(4)前者偏低后者偏高 ;肾性尿崩症患者的肾脏对抗利尿激素敏感性降低,肾小管重吸收水分减少,排尿量异常增大,细胞外液渗透压升高促进抗利尿激素合成分泌增加,体内抗利尿激素含量偏高
【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)抗利尿激素(ADH)是由下丘脑合成,垂体释放的,细胞外渗透压升高,能引起抗利尿激素(ADH)分泌量增加。
(2)渗透压感受器位于下丘脑。下丘脑合成由垂体释放的ADH与肾小管、集合管细胞ADH受体结合后,通过M蛋白促进含有水通道蛋白的囊泡向细胞膜转移,增加肾小管和集合管细胞膜上水通道蛋白的数量,从而增加肾小管和集合管对水的重吸收。
(3)c→d时段,ADH分泌量增加,增加了管腔膜上水通道蛋白的数量,肾小管和集合管细胞对水的通透性增加,重吸收水量增加,导致血浆渗透压降低,血浆渗透压就是指血浆中的各种溶质微粒(如蛋白质和无机盐)对水的吸引力。
(4)尿崩症患者排尿量异常增大,可能是因为抗利尿激素不同程度的缺乏,称为中枢性尿崩症,因此患者体内抗利尿激素含量较正常人更低,肾性尿崩症是因为肾脏对抗利尿激素敏感性降低,即抗利尿激素的含量如果和正常人相同,肾脏细胞膜上相应的受体无法和抗利尿激素结合并起作用,因此该患者体内的抗利尿激素相对较高,即前者偏高后者偏低。结合前面的分析可知,肾性尿崩症患者的肾脏对抗利尿激素敏感性降低,肾脏细胞膜上相应的受体无法和抗利尿激素结合并起作用,因此肾小管、集合管的重吸收水分减少,导致细胞外液渗透压进一步的升高,进而促进抗利尿激素合成分泌增加,体内抗利尿激素含量偏高。
【分析】水盐平衡调节:①当人饮水不足、体内失水过多或吃的食物过咸,细胞外液渗透压就会升高,这一情况刺激下丘脑渗透压感受器,使得下丘脑一方面把信息传到大脑皮层感觉中枢,使人产生渴觉而主动饮水,另一方面,下丘脑还分泌抗利尿激素,并由垂体释放到血液中,血液中的抗利尿激素含量增加,就加强了肾小管、集合管对水分的重吸收,使尿量减少。②当人饮水过多时,细胞外液渗透压就会降低,这一情况刺激下丘脑渗透压感受器,使得下丘脑一方面把信息传到大脑皮层感觉中枢,使人不产生渴觉,另一方面,下丘脑还减少分泌抗利尿激素,垂体释放到血液中的抗利尿激素减少,就减弱了肾小管、集合管对水分的重吸收,使尿量增加。
13.【答案】(1)高血浆渗透压和血量减少;肾小管和集合管;微量、高效;通过体液运输;作用于靶器官靶细胞
(2)(负)反馈;感受、传导、调节和分泌
(3)代谢废物无法正常排出,造成内环境紊乱
【知识点】内环境的理化特性;激素调节的特点;水盐平衡调节
【解析】【解答】(1)由图示可知,当高血浆渗透压和血量减少对下丘脑渗透压感受器的刺激增强时,可以促进下丘脑神经分泌细胞合成并分泌ADH(抗利尿激素),下丘脑神经分泌细胞向垂体后叶中的神经分泌末梢发出冲动,促进垂体后叶释放少量ADH;抗利尿激素作用是促进肾小管和集合管对水分的重吸收,因此抗利尿激素通过血液运输到靶器官(肾小管和集合管),促进肾小管和集合管对水的重吸收,导致排尿量减少;该过程体现了激素调节的微量、高效;通过体液运输;作用于靶器官、靶细胞的特点。
(2)当血液中的水增加时,会导致下丘脑神经分泌细胞减少对冲动的发放频率,从而减少垂体后叶中神经分泌末梢对抗利尿激素的释放,该过程的调节机制是负反馈调节;该过程体现了下丘脑感受(感受渗透压核血量)、传导(传入和传出神经)、调节(作为神经中枢)和分泌(合成并分泌ADH)的作用。
(3)为了减少上厕所的次数而控制饮水,这种做法是错误的,因为排尿减少,导致谢废物无法正常排出,易造成内环境紊乱。
【分析】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、激素调节的特点:(1)内分泌细胞产生的激素弥散到体液中,随血液流到全身,传递着各种信息。(2)作用于靶器官、靶细胞,激素通过与靶细胞上的特异性受体相互识别,并发生特异性结合。(3)作为信使传递信息,激素一经靶细胞接受并起作用后就失活了。(4)微量和高效,虽然激素含量甚微,但其作用效果极其显著。
3、负反馈调节是指某一成分的变化所引起的一系列变化抑制或减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化;正反馈调节是指某一生成的变化所引起的一系列变化促进或加强最初所发生的的变化。
4、内环境稳态(1)实质:体内渗透压、温度、pH等理化特性和化学成分呈现动态平衡的过程;(2)定义:在神经系统和体液的调节下,通过各个器官、系统的协调活动,共同维持内环境相对稳定的状态;(3)调节机制:神经-体液-免疫调节网络;(4)层面:水、无机盐、血糖、体温等的平衡与调节;(5)意义:机体进行正常生命活动的必要条件。
14.【答案】(1)水;降(过)低;糖尿病人(原尿中)葡萄糖浓度过高,转运载体饱和,故原尿中的葡萄糖不能被全部吸收
(2)a=b-c-d;抗利尿激素通过影响肾小管和集合管对水分的重吸收量而改变尿量
(3)菊粉仅仅通过肾脏排出、不被其他方式代谢、不与血浆蛋白结合、不被肾小管主动分泌排出或重吸收、对人体无毒/无害
【知识点】水盐平衡调节
【解析】【解答】(1)血浆渗透压是指血浆中溶质微粒对水的吸引力,血浆渗透压主要取决于蛋白质和无机盐的含量,其中由血浆蛋白引起的叫血浆胶体渗透压,当营养不良时,血浆蛋白含量减少,则血浆胶体渗透压会降(过)低,水分由血浆进入组织液,从而造成组织水肿。糖尿病人(原尿中)葡萄糖浓度过高,转运载体饱和,故原尿中的葡萄糖不能被全部吸收,会随着尿液排出来,出现尿糖现象。
(2)在尿液生成过程中, 动力包括肾小球毛细血管静水压和肾小囊内超滤液胶体渗透压,阻力包括肾小球毛细血管内的血浆胶体渗透压和肾小囊内的静水压,即肾小球有效滤过压=(肾小球毛细血管静水压+囊内液胶体渗透压)-(血浆胶体渗透压+肾小囊内压),因肾小囊内超滤液中蛋白质浓度极低,故在正常生理下,囊内液胶体渗透压可忽略不计,也可直接表达为:有效滤过压=(肾小球毛细血管压)-(血浆胶体渗透压+肾小囊内压),即a=b-c-d。下丘脑分泌且由垂体释放的抗利尿激素可作用于肾小管和集合管,促进其对水的重吸收,从而减少尿量。
(3)菊粉是一种植物多糖,作为外源性植物多糖,人和动物体内没有分解菊粉的物质等,即菊粉在体内不会被分解代谢,也不与血浆蛋白结合,能自由通过肾小球,全部经肾小球滤过,不被肾小管主动分泌排出或重吸收,且菊粉对人体应该无毒或无害,综合以上特征,菊粉能作为测量GFR的标记物。
【分析】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。当血钾含量上升或血钠含量下降时,醛固酮的分泌量会增加,以促进肾小管和集合管吸钠泌钾。
二一教育在线组卷平台(zujuan.21cnjy.com)自动生成 1 / 1登录二一教育在线组卷平台 助您教考全无忧
2023年高考生物全国甲卷真题变式·分层精准练:第8题
一、原题
1.(2023·全国甲卷)某研究小组以某种哺乳动物(动物甲)为对象研究水盐平衡调节,发现动物达到一定程度时,尿量明显减少并出现主动饮水行为;而大量饮用清水后,尿量增加。回答下列问题。
(1)哺乳动物水盐平衡的调节中枢位于 。
(2)动物甲大量失水后,其单位体积细胞外液中溶质微粒的数目会 ,信息被机体内的某种感受器感受后,动物甲便会产生一种感觉即 ,进而主动饮水。
(3)请从水盐平衡调节的角度分析,动物甲大量饮水后尿量增加的原因是 。
【答案】(1)下丘脑
(2)升高;渴觉
(3)动物甲大量饮水→细胞外液渗透压降低→下丘脑渗透压感受器兴奋→传入神经→下丘脑水平衡调节中枢兴奋→传出神经→肾脏→肾脏水分重吸收减少→尿量增加
【知识点】水盐平衡调节
【解析】【解答】(1)水盐平衡调节中枢位于下丘脑。
故填:下丘脑。
(2)动物大量失水后,细胞中溶质微粒数量基本不变,水分大量减少,故单位体积内溶质微粒数会增加,渗透压上升,刺激大脑皮层产生渴觉。
故填:升高;渴觉。
(3)动物大量饮水后,细胞中单位体积内溶质微粒数会减少,细胞外液渗透压即会下降,引起下丘脑渗透压感受器兴奋,兴奋传至下丘脑,下丘脑水盐平衡调节中枢兴奋,传出神经释放神经递质作用于垂体,使其释放抗利尿激素相对减少,最终导致肾小管和集合管重吸收水分减少,从而引起尿量增加。
故填:动物甲大量饮水,使得细胞外液渗透压降低,刺激下丘脑渗透压感受器兴奋,兴奋通过传入神经作用于下丘脑水平衡调节中枢,兴奋经由传出神经作用于垂体,垂体释放抗利尿激素,导致肾小管和集合管重吸收水分减少,故尿量增加。
【分析】 本题考查体液调节中的水平衡问题。当人饮水不足或吃的食物过咸时,细胞外液渗透压会升高,下丘脑中的渗透压感受器会受到刺激。这个刺激一方面传至大脑皮层,通过产生渴觉来直接调节水的摄入量;另一方面促使下丘脑分泌、垂体释放的抗利尿激素增加,从而促进肾小管和集合管对水分的重吸收,减少了尿量的排出,保留了体内的水分,使细胞外液的渗透压趋向于恢复正常。相反,当人饮水过多或盐分丢失过多而使细胞外液的渗透压下降时,对渗透压感受器的刺激减少,也就减少了抗利尿激素的分泌和释放,肾排出的水分就会增加,这样细胞外液的渗透压就恢复正常。
二、基础
2.(20232高二上·宛城期中)根据所学知识,完成下列题目:
(1)世界短跑比赛规则规定,在枪响后0.1s内起跑被视为抢跑。从反射弧的角度分析,“抢跑”规定的科学依据是 。
(2)运动时机体产热量增加,机体通过神经调节的作用使皮肤散热量增加的两种方式分别是 、 。
(3)运动员出汗过多导致钠盐大量流失,其对细胞外液渗透压造成的影响 (填“大于”、“等于”或“小于”)对细胞内液渗透压的影响。血钠降低会引起 分泌的 增多,从而促进肾脏对钠离子的重吸收。
【答案】(1)人类从听到声音到作出反应起跑需要经过反射弧的各个结构,完成这一反射活动所需的时间至少需要0.1 s
(2)汗腺分泌汗液增加;皮肤毛细血管舒张
(3)大于;肾上腺皮质;醛固酮
【知识点】反射的过程;体温平衡调节;水盐平衡调节
【解析】【解答】(1)当运动员一听到发令枪响,立即起跑,该反射活动的途径是:耳蜗内的听觉感受器→传入神经→大脑→传出神经→脊髓→传出神经→效应器(肌肉)。由于人听到声音后做出反应起跑需要经过反射弧的各个结构,完成这一反射活动所需要的时间最少是0.1s,因此世界短跑比赛将在枪响后0.1s内起跑被视为抢跑。
(2)当机体产热量增加时,通过神经调节,引起皮肤毛细血管舒张和汗腺分泌增强,导致散热加快以维持体温的相对恒定。
(3)钠离子主要分布在细胞外,因此大量出汗失钠,对细胞外液渗透压的影响大于细胞内液。若人体血液中血钠降低或血钾上升,则可以直接刺激肾上腺,使醛固酮分泌增加,从而促进肾小管和集合管对钠离子的重吸收和钾离子的分泌,维持血钠和血钾含量的平衡。
【分析】1、人体体温维持正常,需要依靠神经—体液的调节。当人处于寒冷环境→皮肤冷觉感受器→下丘脑体温调节中枢→增加产热(骨骼肌战栗、立毛肌收缩、甲状腺激素分泌增加),减少散热(毛细血管收缩、汗腺分泌减少)→体温维持相对恒定;当人处于炎热环境→皮肤温觉感受器→下丘脑体温调节中枢→增加散热(毛细血管舒张、汗腺分泌增加)→体温维持相对恒定。
2、人体的水平衡调节过程:
(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),使细胞外液渗透压维持平衡。
(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,使细胞外液渗透压维持平衡。
3.(2023·红河模拟)北京时间2022年12月19日,卡塔尔世界杯以一场史诗般的决赛画上圆满句号。在激烈的角逐过程中,球员的身体发生着一系列的生理变化,请回答以下问题:
(1)比赛进行到关键时刻,球迷会心跳加快、呼吸急促,这种现象主要是由 系统支配心脏和血管的活动导致的,不受意识支配。
(2)激烈比赛中,球员身体因出汗会散失大量的水分和无机盐,此时,球员体内由 分泌、垂体释放的 激素会增加,从而促进肾小管和集合管对水分的重吸收。同时,肾上腺皮质分泌的醛固酮增加,以促进 ,来维持内环境的水盐平衡。
(3)国际足联有这样一句著名的口号,“让足球远离兴奋剂”。兴奋剂除了会影响公平竞争,还会对运动员的身体造成危害。已知某兴奋剂能够对神经系统产生影响,其作用位点是突触,请阐述兴奋剂的作用机理: (答出2种即可)。
【答案】(1)自主神经
(2)下丘脑;抗利尿;肾小管和集合管对Na+的重吸收
(3)某些兴奋剂能影响神经递质的合成;某些兴奋剂会影响神经递质的释放速率;某些兴奋剂会干扰神经递质与受体的结合;某些兴奋剂会影响分解神经递质的酶的活性;某些兴奋剂会影响突触前膜上转运蛋白对神经递质的回收
【知识点】神经冲动的产生和传导;神经系统的基本结构;水盐平衡调节
【解析】【解答】(1)心跳和呼吸的变化是由内脏运动神经支配的,不受意识支配,支配内脏、血管和腺体的传出神经属于自主神经系统。
(2)运动员流汗丢失了大量的水分和Na+,导致细胞外液渗透压升高,下丘脑渗透压感受器兴奋,下丘脑合成、分泌,由垂体释放的抗利尿激素增加,促进肾小管和集合管对水分重吸收,减少尿量,使细胞外液渗透压降低;同时肾上腺皮质增加分泌醛固酮,促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,维持了体内水分和无机盐的平衡,维持内环境的稳态。
(3)突触是由突触前膜、突触间隙和突触后膜组成,兴奋在神经元之间的传递时,突触前膜释放神经递质达到组织液,神经递质在组织液中经过扩散作用达到突触后膜,与突触后膜上的受体结合,进而引发突触后膜点位的变化,兴奋剂能够对神经系统产生影响,其作用位点是突触,可能是影响神经递质的合成,也可能是影响神经递质的释放速率,也有可能是影响分解神经递质的酶的活性和影响突触前膜上转运蛋白对神经递质的回收。
【分析】1、自主神经系统:支配内脏、血管和腺体的传出神经,它们的活动不受意识支配,成为自主神经系统。自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成,它们的作用是相反的。当人处于兴奋状态时,交感神经活动占优势,心跳加快、支气管扩张但胃肠的蠕动和消化腺的分泌减慢;当人处于安静状态时,副交感神经活动占优势,心跳减慢,但胃肠的蠕动和消化腺的分泌加强。
2、人体的水平衡调节过程:
(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),使细胞外液渗透压维持平衡。
(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,使细胞外液渗透压维持平衡。
4.(2023高三·贵州模拟)2022年10月2日,为国争光的中国女篮勇夺世界杯亚军。运动员们通过各器官、系统的协调工作与巧妙配合,在场上维持着内环境的稳态并适应复杂多变的环境。如图表示紧张比赛过程中,女篮运动员某些生命活动调节的部分图解。请回答下列问题:
(1)由图可知,运动员在比赛过程中,血液流经胰腺后, 含量会有所增加。
(2)图示过程体现了甲状腺激素分泌的调节机制有 调节。甲状腺激素对垂体细胞的作用效果有 。
(3)比赛时,运动员体内抗利尿激素含量会增多,原因是 。抗利尿激素除了作用于肾小管、集合管调节尿量外,还能使全身微动脉和毛细血管前括约肌收缩,升高血压,这说明与神经调节相比,体液调节的特点是 。
【答案】(1)胰高血糖素
(2)分级调节和(负)反馈;抑制垂体产生促甲状腺激素、提高细胞代谢速率
(3)运动员在运动过程中大量排汗,带走了大量的水分,导致细胞外液渗透压上升,刺激下丘脑合成、垂体释放更多的抗利尿激素;作用范围较广泛
【知识点】水盐平衡调节;血糖平衡调节
【解析】【解答】(1)运动员在比赛过程中,葡萄糖氧化分解供能增多,需要胰岛A细胞分泌胰高血糖素促进肝糖原分解和非糖物质转化,从而维持血糖相对稳定,因此血液流经胰腺后,胰高血糖素含量会有所增加。
(2)图示过程中体现了甲状腺激素分泌的调节机制有“下丘脑—垂体—甲状腺”的分级调节,且存在甲状腺激素含量增加到一定程度时,又反过来抑制下丘脑和垂体分泌相关激素的(负)反馈调节。甲状腺激素对垂体细胞的作用效果有抑制垂体产生促甲状腺激素、提高细胞代谢速率。
(3)比赛时,运动员体内抗利尿激素含量会增多,原因是运动员在运动过程中大量排汗,带走了大量的水分,导致细胞外液渗透压上升,刺激下丘脑合成、垂体释放更多的抗利尿激素。抗利尿激素除了作用于肾小管、集合管调节尿量外,还能使全身微动脉和毛细血管前括约肌收缩,升高血压,通过体液传送的物质可以随血液循环运到全身,这说明与神经调节相比,体液调节的特点是作用范围较广泛。
【分析】1、参与血糖调节的主要激素: (1)胰岛素:一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解,进入肝、肌肉并合成糖原,进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯;另一方面抑制肝糖原分解和非糖物质转变成葡萄糖,从而使血糖浓度降低。 (2)胰高血糖素:主要作用于肝,促进肝糖原分解和非糖物质转变成糖,从而使血糖浓度回升到正常水平。
2、甲状腺激素的分级调节:
3、水盐平衡调节:
5.(2023高二下·商丘开学)如图所示为水盐平衡调节机制,据图回答有关问题:
(1)垂体释放的物质A是 ,其靶细胞是 。
(2)水和无机盐的平衡,对于维持人体的稳态起着非常重要的作用。人体中水平衡调节的中枢是 ,产生渴觉的中枢是 。
(3)机体需要源源不断产生物质A,其原因是 。
(4)如果肾功能出现问题,不能从肾脏排出多余的Na+,会出现全身浮肿症状,此时的全身浮肿对人体有一定的好处,有利于维持机体 的平衡。
(5)如果饮水过多,机体分泌的物质A减少,尿量增加,但成年人却可以有意识憋尿,这体现了 。
【答案】(1)抗利尿激素;肾小管细胞和集合管细胞
(2)下丘脑;大脑皮层
(3)物质A和靶细胞膜上的受体结合并起作用后失活(或:物质A一经靶细胞接受并起作用后失活)
(4)渗透压
(5)高级中枢(大脑皮层)可以调控低级中枢(脊髓)
【知识点】神经系统的分级调节;水盐平衡调节
【解析】【解答】(1)由图可知,物质A是由垂体释放,作用于肾小管和集合管,调节肾小管和集合管对水的重吸收,由此可断定A物质为抗利尿激素,产生部位为下丘脑,由垂体释放,其靶细胞为肾小管细胞和集合管细胞。
(2)水平衡调节的中枢是下丘脑,渴觉中枢为大脑皮层。
(3)体液调节的特点之一为激素需要与靶细胞膜上的受体结合后并起作用后失活,所以机体需要源源不断产生激素,以维持激素含量的动态平衡。
(4)Na+主要存在于细胞外液中,多余的Na+不能排出,细胞外液渗透压相对升高,全身浮肿可降低组织液渗透压,避免机体液渗透压升高,维持机体渗透压的平衡。
(5)排尿中枢在脊髓(低级中枢),成年人却可以有意识憋尿,说明大脑皮层(高级中枢)可以控制脊髓,这体现了高级中枢可以调控低级中枢。
【分析】人体的水平衡调节过程:
(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.(2022高二上·宜昌期中)下图为人体排尿反射的示意图。据图回答下列问题:
(1)图中排尿过程涉及的神经中枢除了脊髓之外,还有 ,A神经属于反射弧组成部分中的 。
(2)当膀胱尿量增多后,会刺激 (感受器)并产生尿意,请用箭头和文字表示出产生尿意的神经传导途径: 。尿意产生和传导途径并不构成反射弧,其原因是 。
(3)若给予B神经的某处神经纤维一定强度的刺激并产生神经冲动,受刺激处膜内的电位变化是 ,正常情况下,每次反射活动结束后,神经纤维的膜电位都会恢复成静息电位,目的是 。
(4)当尿液进入尿道后,尿道壁感受器兴奋,兴奋传入骶髓初级排尿中枢,促进排尿中枢的活动,这是一种 (填“正反馈”或“负反馈”)调节。
(5)人的骶髓初级排尿中枢控制排尿反射,在受到突然的惊吓后会出现尿失禁,原因可能是 。
【答案】(1)脑干和大脑皮层;传入神经及传出神经
(2)膀胱壁;感受器→A神经→骶髓初级排尿中枢→颈、胸髓→脑干→大脑皮层;缺少传出神经和效应器
(3)由负电位变为正电位;为下一次兴奋做准备
(4)正反馈
(5)大脑皮层对脊髓的活动短时间内失去控制
【知识点】反射的过程;细胞膜内外在各种状态下的电位情况;稳态的调节机制;水盐平衡调节
【解析】【解答】(1)图中排尿过程涉及的神经中枢除了脊髓之外,除了上述结构外,还需位于大脑干和大脑皮层参与,有意识地控制排尿活动。A神经属于反射弧组成部分中的传入神经及传出神经。
故填:脑干和大脑皮层;传入神经及传出神经。
(2)尿量增多,膀胱充盈后,膀胱壁感受器会产生兴奋,兴奋沿着传入神经传到脊髓中的排尿中枢,排尿中枢经过分析和综合,发出兴奋,兴奋沿脊髓的上行传导束到达大脑皮层,产生尿意。所以产生尿意的神经传导途径为感受器→A神经→骶髓初级排尿中枢→颈、胸髓→脑干→大脑皮层,缺少传出神经和效应器,所以尿意产生和传导途径并不构成反射弧。
故填: 膀胱壁 ; 感受器→A神经→骶髓初级排尿中枢→颈、胸髓→脑干→大脑皮层 ; 缺少传出神经和效应器 。
(3)如果在B神经的某处给予一定强度刺激并产生神经冲动,B神经的某处表现为动作电位,即膜内电位表现为由负电位变为正电位。正常情况下每次反射活动结束后,神经纤维的膜电位都会恢复成静息电位,原因是此时钾离子外流以及钠钾泵的作用恢复到初始状态为下一次兴奋做准备。
故填: 由负电位变为正电位; 为下一次兴奋做准备 。
(4)正反馈的意义在于使生理过程不断加强,直至最终完成生理功能,所以排尿过程属于正反馈调节。
故填: 正反馈 。
(5)人的骶髓初级排尿中枢控制排尿反射,在受到突然的惊吓后大脑皮层对脊髓的活动短时间内失去控制,会出现尿失禁的情况。
故填: 大脑皮层对脊髓的活动短时间内失去控制 。
【分析】 1、排尿反射是一种复杂的反射活动,尿量增多,膀胱充盈后,膀胱壁感受器会产生兴奋,兴奋沿着传入神经传到脊髓中的排尿中枢,排尿中枢经过分析和综合,发出兴奋,兴奋沿脊髓的上行传导束到达大脑皮层,产生尿意。
2、负反馈调节的主要意义在于维持机体内环境的稳态,正反馈的意义在于使生理过程不断加强,直至最终完成生理功能。
7.(2022高二上·吉林期中)正常人体内环境的各种成分和理化性质是处于动态平衡的。下图为人体对水的摄入、吸收、分泌和排出的示意图,请分析并回答下列问题:
(1)结合上图分析,内环境的作用主要为:一是细胞生存的直接环境,二是 。
(2)正常人大量饮用清水后,图中①的水量会 , 从而使血浆渗透压 。
(3)有些病人出现呕吐、腹泻的症状后会主动饮水,请用文字和箭头简述病人的调节过程 。
(4)内环境的水分通过③滤过作用成为 的主要成分,其中大部分的水分又通过④ 作用进入内环境。
(5)体育课跑完三千米后,人体内环境的pH值会发生波动,引起波动的物质主要是 ,pH值不会改变的原因是 。
【答案】(1)细胞通过内环境与外界环境进行物质交换(或细胞与外界进行物质交换的媒介)
(2)增加(增多);降低(下降)
(3)呕吐、腹泻→血浆渗透压升高(或细胞外液渗透压升高)→下丘脑渗透压感受器兴奋→大脑皮层产生渴觉→主动饮水
(4)原尿;(肾小管和集合管)重吸收
(5)乳酸(乳酸和二氧化碳);血浆中存在着碳酸和碳酸氢钠等缓冲物质反应(意思对即可)
【知识点】稳态的生理意义;内环境的理化特性;水盐平衡调节
【解析】【解答】(1)内环境的作用主要为:一是细胞生存的直接环境,二是细胞通过内环境与外界环境进行物质交换。
故填:细胞通过内环境与外界环境进行物质交换(或细胞与外界进行物质交换的媒介)。
(2)正常人大量饮用清水后,胃肠道内水量会增加,胃肠道中的水会进入细胞外液中,细胞外液的渗透压会降低,所以血浆渗透压会降低。
故填:增加(增多);降低(下降)。
(3)病人出现呕吐、腹泻的症状后会主动饮水,该病人的调节过程为:呕吐、腹泻→血浆渗透压升高(或细胞外液渗透压升高)→下丘脑渗透压感受器兴奋→大脑皮层产生渴觉→主动饮水。
故填:呕吐、腹泻→血浆渗透压升高(或细胞外液渗透压升高)→下丘脑渗透压感受器兴奋→大脑皮层产生渴觉→主动饮水。
(4)内环境的水分通过③滤过作用成为原尿的主要成分,其中大部分的水分又通过④(肾小管和集合管)的重吸收作用进入内环境,使细胞外液的渗透压下降。
故填:原尿;(肾小管和集合管)重吸收。
(5)体育课跑完三千米后,人体内环境的pH值会发生波动,引起波动的物质主要是因为氧气不足,细胞进行无氧呼吸,人体细胞无氧呼吸产生乳酸,同时有氧呼吸产生的二氧化碳也会使内环境的pH值发生波动。而内环境的pH值不会改变的原因是血浆中存在着碳酸和碳酸氢钠等缓冲物质,和碳酸和碳酸氢钠发生反应。
故填:乳酸(乳酸和二氧化碳);血浆中存在着碳酸和碳酸氢钠等缓冲物质反应。
【分析】1、(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。当血钾含量上升或血钠含量下降时,醛固酮的分泌量会增加,以促进肾小管和集合管吸钠泌钾。
2、正常人的血浆接近中性,pH为7.35~7.45之间,血浆的pH值能够稳定与含有各种缓冲物质有关,如HCO3-、HPO42-等离子。
8.(2023·沈阳模拟)排尿是一种复杂的反射活动,下图为人体排尿的部分调节过程示意图,据图回答以下问题。
(1)当膀胱内尿液充盈时,膀胱壁内的牵张感受器兴奋,兴奋经a传至脊髓,再传至 ,使人产生尿意。在适宜条件下,神经冲动经f使 填“交感神经”或“副交感神经”)b兴奋小引起膀胱壁逼尿肌收缩,膀胱缩小,此时尿道括约肌舒张,引起排尿。
(2)逼尿肌的收缩又刺激膀胱壁内牵张感受器,导致膀胱进一步收缩; 尿液进入尿道会刺激尿道感受器,产生的兴奋传至脊髓,使膀胱的收缩增强,加速尿液排出,这种调节方式属于 填“正”或“负”)反馈调节。
(3)婴儿无意识尿床,写出此过程中膀胱壁逼尿肌收缩的反射弧是 用汉字、字母以及“→”表示)。
(4)尿量和尿的成分受神经和体液共同调节。当人长时间高温作业时,细胞外液渗透压会升高, 中的渗透压感受器受到刺激,引起垂体释放抗利尿激素,促进 ,使尿量减少。同时大量排汗引起细胞外液量减少以及血钠含量降低时,肾上腺皮质分泌 增加,促进对Na+重吸收,维持水和无机盐的平衡。
【答案】(1)大脑皮层;副交感神经
(2)正
(3)牵张感受器→a→脊髓→b→膀胱壁逼尿肌
(4)下丘脑;肾小管、集合管对水的重吸收;醛固酮
【知识点】水盐平衡调节
【解析】【解答】(1)感觉中枢在大脑皮层,尿意在大脑皮层产生;副交感神经兴奋,使膀胱壁逼尿肌收缩,膀胱缩小,此时尿道括约肌舒张,引起排尿。
(2)正反馈调节结果是促进或增强最初发生变化的那种成分的变化,逼尿肌的收缩使膀胱进一步收缩,尿液增多,使膀胱的收缩增强,加速尿液排出,是正反馈调节。
(3)反射弧是反射的结构基础,该反射为非条件反射,由低级反射中枢脊髓控制,此过程中膀胱壁逼尿肌收缩的反射弧是牵张感受器→a→脊髓→b→膀胱壁逼尿肌。
(4)渗透压感受器在下丘脑;抗利尿激素可以促进肾小管、集合管对水的重吸收,使尿量减少;肾上腺皮质分泌醛固酮,可以促进对Na+重吸收,调节血钠水平。
【分析】1、神经调节的基本方式是反射,反射是指在神经系统的参与下,动物体或人体对内外环境变化做出的规律性应答。完成反射的结构基础是反射弧,反射弧通常由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器组成。传出神经未梢和它所支配的肌肉或腺体等组成效应器,感觉神经末梢,或传入神经末梢组成感受器。最简单的反射弧也由两个神经元组成。
2、反馈调节:在一个系统中,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,这种调节方式叫做反馈调节。辨析正、负反馈的关键就是将一个放大器的输出信号的一部分回送到输入端。如果反馈信号与输入信号又叠加后加强了原来的输入信号,就称为正反馈;如果反馈信号与输入信号叠加后减弱了输入信号,称为负反馈。
9.(2022高二上·菏泽期中)排尿是一种复杂的反射活动,当膀胱充盈时,膀胱内牵张感受器受到刺激产生冲动,使人产生尿意。当环境条件适宜时,膀胱逼尿肌接收到冲动后收缩、尿道括约肌舒张,产生排尿反射。图是与人体内尿液形成、排出相关的部分调节简图。数字代表结构。请分析回答下列问题。
(1)排尿反射活动受神经系统中 中枢的控制,在排尿反射中,感受器接受刺激会产生兴奋,兴奋是指 。
(2)人产生尿意后,在适宜条件下,脑发出神经冲动完成排尿过程的传导途径依次为: →膀胱逼尿肌、尿道括约肌(用箭头和图中数字来表示)。
(3)若图中刺激表示饮水不足或食物过咸,则下丘脑中的 会受到刺激,该刺激传至大脑皮层产生渴觉,同时也促使 分泌抗利尿激素,最终使尿量 (填“变大”或“变小”)。
(4)一般成年人可以有意识地控制排尿,但婴儿经常尿床。分析婴儿经常尿床的原因 。
【答案】(1)大脑皮层和脊髓;动物或人体内的某些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
(2)⑦→②→③→④
(3)渗透压感受器;下丘脑;变小
(4)排尿反射的初级中枢在脊髓,它受大脑控制。婴儿因大脑的发育尚未完善,对排尿的控制能力较弱,故婴儿经常尿床
【知识点】反射弧各部分组成及功能;神经系统的分级调节;水盐平衡调节
【解析】【解答】(1)据图可知,大脑皮层和脊髓都能控制排尿反射活动,所以大脑皮层和脊髓都是排尿反射的神经中枢。动物或人体内的某些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叫兴奋。
(2)意识的产生在大脑皮层,人产生尿意后,在适宜条件下,脑发出神经冲动完成排尿过程的传导途径依次为:大脑皮层排尿中枢→传出神经→脊髓腰骶段(或初级排尿中枢)→传出神经→膀胱逼尿肌、尿道括约肌舒张→尿液排出,即图中的⑦→②→③→④膀胱逼尿肌、尿道括约肌。
(3)饮水不足、食物过咸时,细胞外液渗透压升高,下丘脑中渗透压感受器产生兴奋,下丘脑分泌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作用,最终使尿量变小,并将兴奋传至大脑皮层产生渴觉以增加饮水,维持水平衡。
(4)排尿反射的初级中枢在脊髓,它受大脑控制。成年人能有意识地控制排尿,说明位于脊髓的低级中枢受大脑皮层的高级中枢的调控。婴儿因大脑的发育尚未完善,对排尿的控制能力较弱,故婴儿经常尿床。
【分析】1、排尿的低级中枢位于脊髓,高级中枢位于大脑皮层。高级中枢大脑皮层可控制低级中枢脊髓的生理活动。
2、反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五部分构成,反射需通过完整的反射弧才能实现。
三、提高
10.(2023高三下·东莞月考)下丘脑与垂体的连接部位称为垂体柄(如图),有血管和神经纤维通过,下丘脑分泌的激素通过垂体柄送至垂体。回答下列问题:
(1)在“下丘脑—垂体—甲状腺轴”中,上位腺体控制下位腺体,同时甲状腺激素可调节下丘脑和垂体的分泌,这体现了激素分泌调节具有 的特点。人体中类似的分泌轴还有 (写出2个即可)。
(2)垂体柄变细或损伤时,影响到下丘脑分泌的激素沿血管和神经运向垂体,出现垂体柄阻断综合征(PSIS)。某PSIS患者体内甲状腺激素偏低,推测该患者体内TRH、TSH的含量分别 。研究表明,少年PSIS患者会出现生长缓慢现象,原因是 。
(3)有些PSIS患者会出尿崩症,大量排尿,原因是 。
【答案】(1)分级调节、反馈调节;下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴、下丘脑—垂体—性腺轴
(2)偏高、偏低;腺垂体的血液供应减少,垂体分泌的生长激素分泌不足,出现生长障碍
(3)下丘脑神经分泌细胞分泌的抗利尿激素难以运输到垂体,由垂体释放入血的抗利尿激素减少,肾小管和集合管对水的重吸收减少,尿量增加
【知识点】水盐平衡调节;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】(1)上位腺体控制下位腺体,说明该分泌轴中存在分级调节;甲状腺激素可调节下丘脑及垂体的分泌说明存在反馈调节。人体中类似的分泌轴还有下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴、下丘脑—垂体—性腺轴。
(2)患PSIS时,下丘脑分泌的TRH不能运输到垂体,导致TSH和甲状腺激素减少。甲状腺激素对下丘脑的抑制作用减弱,下丘脑分泌的TRH增加,垂体由于缺少TRH,TSH的分泌量还是较低。少年PSIS患者由于腺垂体的血液供应减少,垂体分泌的生长激素分泌不足,会出现生长缓慢现象。
(3)垂体柄变细或损伤时,下丘脑神经分泌细胞分泌的抗利尿激素难以运输到垂体,由垂体释放的抗利尿激素减少,肾小管和集合管对水的重吸收减少,大量排尿出现尿崩症。
【分析】1、甲状腺激素的分级调节: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、人体水盐平衡的调节:
(1)体内水少或吃的食物过咸时→细胞外液渗透压升高→下丘脑感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素多→肾小管、集合管重吸收增加→尿量减少,同时大脑皮层产生渴觉(饮水);
(2)体内水多→细胞外液渗透压降低→下丘脑感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素少→肾小管、集合管重吸收减少→尿量增加。
11.(2022高二上·山东月考)人体每天都要从饮食中获取水和无机盐,同时又要通过多种途径排出水和无机盐。人体水盐平衡部分调节机制如图1所示,图2表示抗利尿激素(ADH)作用于肾小管、集合管细胞后发挥作用的机理,其中ADHR表示ADH受体。回答下列问题:
(1)据图1分析,当人体饮水不足时,高血浆渗透压对下丘脑渗透压感受器的刺激增强,在 中产生渴觉,同时使 释放的ADH增加,ADH通过血液运输到肾小管和集合管,促进水的重吸收。该过程体现了ADH作用方式的特点是 (答出2点)。
(2)根据图2描述ADH如何促进肾小管、集合管对水的重吸收: 。
(3)尿量超过3L·d-1称尿崩。引起尿崩症的原因有多种,其中之一与ADH有关。结合图1和图2分析,提出2种可能的机制:① ;② 。
【答案】(1)大脑皮层;垂体;通过体液运输、作用于靶细胞和靶器官、作为信使传递信息
(2)ADH和ADHR(受体)结合后,促进水通道蛋白-2插入肾小管、集合管细胞膜,促进水分子进入肾小管、集合管
(3)ADH分泌量不足;肾脏相应细胞缺乏ADHR(ADH受体),而使ADH难以发挥作用
【知识点】水盐平衡调节
【解析】【解答】(1)人体饮水不足会引起细胞外液渗透压升高,图中显示了高血浆渗透压的变化会刺激下丘脑渗透压感受器,进而使垂体释放的ADH增加,同时在大脑皮层产生渴觉;ADH通过血液运输到肾小管和集合管(靶器官、靶细胞),促进对水的重吸收,进而抑制血量减少,并使血浆渗透压降低;ADH作用方式的特点是通过体液运输、作用于靶细胞和靶器官、作为信使传递信息。
(2)根据图2分析,当ADH和ADHR识别并结合,可以促进肾小管、集合管细胞中发生一系列反应,从而增加肾小管、集合管细胞膜上的水通道蛋白-2的数量,以促进水分子进入肾小管、集合管。
(3)据题意,尿量超过3L·d-1称尿崩,即尿量过多。结合图1和图2,尿崩的可能原因有:
①ADH分泌量不足,导致肾小管和集合管对水的重吸收减少,使尿量增加;
②ADH分泌量正常,但肾脏相应细胞膜上缺乏ADHR(ADH受体),而使ADH难以发挥作用,从而导致尿量增加。
【分析】水盐平衡调节:①当人饮水不足、体内失水过多或吃的食物过咸,细胞外液渗透压就会升高,这一情况刺激下丘脑渗透压感受器,使得下丘脑一方面把信息传到大脑皮层感觉中枢,使人产生渴觉而主动饮水,另一方面,下丘脑还分泌抗利尿激素,并由垂体释放到血液中,血液中的抗利尿激素含量增加,就加强了肾小管、集合管对水分的重吸收,使尿量减少。②当人饮水过多时,细胞外液渗透压就会降低,这一情况刺激下丘脑渗透压感受器,使得下丘脑一方面把信息传到大脑皮层感觉中枢,使人不产生渴觉,另一方面,下丘脑还减少分泌抗利尿激素,垂体释放到血液中的抗利尿激素减少,就减弱了肾小管、集合管对水分的重吸收,使尿量增加。
12.(2022高二上·烟台期中)人体每天都要从饮食中获得水,同时又要通过多种途径排出一定的水,以保持机体的水平衡。但某些环境因素和人体的一些行为都可能使体内水平衡失调,甚至造成严重的后果。下面图1是抗利尿激素(ADH)对肾小管和集合管的作用示意图。
(1)ADH的合成部位是 ,能引起ADH分泌量增加的有效刺激是 。
(2)据图1分析,ADH与ADH受体结合后,肾小管、集合管细胞通过水通道蛋白从管腔中重吸收水量增加,该现象发生的机制是 。
(3)正常成年人血液中ADH含量随时间变化的情况如图2所示。c→d时段,肾小管和集合管细胞对水的通透性 ,导致血浆渗透压 。血浆渗透压是指 。
(4)尿崩症患者排尿量异常增大,可能是因为ADH不同程度的缺乏,称为中枢性尿崩症;也可能是因为肾脏对ADH敏感性降低,称为肾性尿崩症。这两种尿崩症患者体内的ADH水平与正常人相比, (填“都偏低”、“都偏高”、“前者偏低后者偏高”或“前者偏高后者偏低”)。肾性尿崩症患者ADH水平异常的原因是 。
【答案】(1)下丘脑;细胞外液渗透压升高
(2)ADH与肾小管、集合管细胞膜上的ADH受体结合后,通过M蛋白促进含有水通道蛋白的囊泡向细胞膜转移,增加肾小管和集合管细胞膜上水通道蛋白的数量,从而增加肾小管和集合管对水的重吸收
(3)增加;降低;血浆中的各种溶质微粒(如蛋白质和无机盐)对水的吸引力
(4)前者偏低后者偏高 ;肾性尿崩症患者的肾脏对抗利尿激素敏感性降低,肾小管重吸收水分减少,排尿量异常增大,细胞外液渗透压升高促进抗利尿激素合成分泌增加,体内抗利尿激素含量偏高
【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)抗利尿激素(ADH)是由下丘脑合成,垂体释放的,细胞外渗透压升高,能引起抗利尿激素(ADH)分泌量增加。
(2)渗透压感受器位于下丘脑。下丘脑合成由垂体释放的ADH与肾小管、集合管细胞ADH受体结合后,通过M蛋白促进含有水通道蛋白的囊泡向细胞膜转移,增加肾小管和集合管细胞膜上水通道蛋白的数量,从而增加肾小管和集合管对水的重吸收。
(3)c→d时段,ADH分泌量增加,增加了管腔膜上水通道蛋白的数量,肾小管和集合管细胞对水的通透性增加,重吸收水量增加,导致血浆渗透压降低,血浆渗透压就是指血浆中的各种溶质微粒(如蛋白质和无机盐)对水的吸引力。
(4)尿崩症患者排尿量异常增大,可能是因为抗利尿激素不同程度的缺乏,称为中枢性尿崩症,因此患者体内抗利尿激素含量较正常人更低,肾性尿崩症是因为肾脏对抗利尿激素敏感性降低,即抗利尿激素的含量如果和正常人相同,肾脏细胞膜上相应的受体无法和抗利尿激素结合并起作用,因此该患者体内的抗利尿激素相对较高,即前者偏高后者偏低。结合前面的分析可知,肾性尿崩症患者的肾脏对抗利尿激素敏感性降低,肾脏细胞膜上相应的受体无法和抗利尿激素结合并起作用,因此肾小管、集合管的重吸收水分减少,导致细胞外液渗透压进一步的升高,进而促进抗利尿激素合成分泌增加,体内抗利尿激素含量偏高。
【分析】水盐平衡调节:①当人饮水不足、体内失水过多或吃的食物过咸,细胞外液渗透压就会升高,这一情况刺激下丘脑渗透压感受器,使得下丘脑一方面把信息传到大脑皮层感觉中枢,使人产生渴觉而主动饮水,另一方面,下丘脑还分泌抗利尿激素,并由垂体释放到血液中,血液中的抗利尿激素含量增加,就加强了肾小管、集合管对水分的重吸收,使尿量减少。②当人饮水过多时,细胞外液渗透压就会降低,这一情况刺激下丘脑渗透压感受器,使得下丘脑一方面把信息传到大脑皮层感觉中枢,使人不产生渴觉,另一方面,下丘脑还减少分泌抗利尿激素,垂体释放到血液中的抗利尿激素减少,就减弱了肾小管、集合管对水分的重吸收,使尿量增加。
13.(2022·汕头模拟)适量饮水有利于身体健康的观点已越来越被人们所接受。《中国居民膳食指南》指出,健康的成年人每天需水量2500mL左右,除去食物中含有的水分外,在温和的气候条件下轻体力活动的成年人每天至少需要喝水1200mL。下图表示水代谢的调节过程:
(1)由图可知,当 对下丘脑渗透压感受器的刺激增强时,可以促进下丘脑神经分泌细胞合成并分泌ADH(抗利尿激素),下丘脑神经分泌细胞向垂体后叶中的神经分泌末梢发出冲动,促进垂体后叶释放少量ADH,通过血液运输到 (填靶器官),促进对水的重吸收,导致排尿量减少。上述调节过程体现了抗利尿激素作用方式的 的特点(至少答出两点)。
(2)当血液中的水增加时,会导致下丘脑神经分泌细胞减少对冲动的发放频率,从而减少垂体后叶中神经分泌末梢对抗利尿激素的释放,该过程的调节机制是 调节;下丘脑在此过程中发挥了 作用。
(3)某同学为了减少上厕所的次数而控制饮水,这种做法不利于身体健康。试从内环境稳态的角度分析原因 。
【答案】(1)高血浆渗透压和血量减少;肾小管和集合管;微量、高效;通过体液运输;作用于靶器官靶细胞
(2)(负)反馈;感受、传导、调节和分泌
(3)代谢废物无法正常排出,造成内环境紊乱
【知识点】内环境的理化特性;激素调节的特点;水盐平衡调节
【解析】【解答】(1)由图示可知,当高血浆渗透压和血量减少对下丘脑渗透压感受器的刺激增强时,可以促进下丘脑神经分泌细胞合成并分泌ADH(抗利尿激素),下丘脑神经分泌细胞向垂体后叶中的神经分泌末梢发出冲动,促进垂体后叶释放少量ADH;抗利尿激素作用是促进肾小管和集合管对水分的重吸收,因此抗利尿激素通过血液运输到靶器官(肾小管和集合管),促进肾小管和集合管对水的重吸收,导致排尿量减少;该过程体现了激素调节的微量、高效;通过体液运输;作用于靶器官、靶细胞的特点。
(2)当血液中的水增加时,会导致下丘脑神经分泌细胞减少对冲动的发放频率,从而减少垂体后叶中神经分泌末梢对抗利尿激素的释放,该过程的调节机制是负反馈调节;该过程体现了下丘脑感受(感受渗透压核血量)、传导(传入和传出神经)、调节(作为神经中枢)和分泌(合成并分泌ADH)的作用。
(3)为了减少上厕所的次数而控制饮水,这种做法是错误的,因为排尿减少,导致谢废物无法正常排出,易造成内环境紊乱。
【分析】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、激素调节的特点:(1)内分泌细胞产生的激素弥散到体液中,随血液流到全身,传递着各种信息。(2)作用于靶器官、靶细胞,激素通过与靶细胞上的特异性受体相互识别,并发生特异性结合。(3)作为信使传递信息,激素一经靶细胞接受并起作用后就失活了。(4)微量和高效,虽然激素含量甚微,但其作用效果极其显著。
3、负反馈调节是指某一成分的变化所引起的一系列变化抑制或减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化;正反馈调节是指某一生成的变化所引起的一系列变化促进或加强最初所发生的的变化。
4、内环境稳态(1)实质:体内渗透压、温度、pH等理化特性和化学成分呈现动态平衡的过程;(2)定义:在神经系统和体液的调节下,通过各个器官、系统的协调活动,共同维持内环境相对稳定的状态;(3)调节机制:神经-体液-免疫调节网络;(4)层面:水、无机盐、血糖、体温等的平衡与调节;(5)意义:机体进行正常生命活动的必要条件。
14.(2022·惠州模拟)慢性肾病是困扰人类的一种重要疾病,在中国40岁以上群体中其发病率高达10%,而发现率只有5%。回答下列问题:
(1)血浆渗透压是指血浆中溶质微粒对 的吸引力,由血浆蛋白引起的叫血浆胶体渗透压。当营养不良时,血浆胶体渗透压会 从而造成组织水肿。正常人原尿中所有的葡萄糖会被肾小管全部重吸收,尝试解释为什么糖尿病患者尿液中会含有葡萄糖 。
(2)肾小球滤过率(GFR)是监测肾功能的一项重要指标,即每分钟肾脏产生的原尿的量。主要由肾血流量和有效滤过压决定,如图所示。请用一个仅包含“+、-、=、A,B,C,D”的简单的公式表达有效滤过压(a)和毛细血管血压(b)、囊内压(c)、血浆胶体渗透压(d)之间的关系 。肾血流量和有效滤过压通过影响原尿的生成量改变尿量,请举例说明一个影响尿量的其他机制? 。
(3)菊粉(一种植物多糖)的肾脏清除率是医学上测量GFR的“金标准”,原理是:给患者静脉注射菊粉后测量尿液中菊粉含量。请推测菊粉能作为测量GFR的标记物应该具有的一些特性。(提示:从菊粉在体内代谢方式、排出方式、肾小管是否主动分泌/排出、安全性等角度中挑选两个角度作答。) 。
【答案】(1)水;降(过)低;糖尿病人(原尿中)葡萄糖浓度过高,转运载体饱和,故原尿中的葡萄糖不能被全部吸收
(2)a=b-c-d;抗利尿激素通过影响肾小管和集合管对水分的重吸收量而改变尿量
(3)菊粉仅仅通过肾脏排出、不被其他方式代谢、不与血浆蛋白结合、不被肾小管主动分泌排出或重吸收、对人体无毒/无害
【知识点】水盐平衡调节
【解析】【解答】(1)血浆渗透压是指血浆中溶质微粒对水的吸引力,血浆渗透压主要取决于蛋白质和无机盐的含量,其中由血浆蛋白引起的叫血浆胶体渗透压,当营养不良时,血浆蛋白含量减少,则血浆胶体渗透压会降(过)低,水分由血浆进入组织液,从而造成组织水肿。糖尿病人(原尿中)葡萄糖浓度过高,转运载体饱和,故原尿中的葡萄糖不能被全部吸收,会随着尿液排出来,出现尿糖现象。
(2)在尿液生成过程中, 动力包括肾小球毛细血管静水压和肾小囊内超滤液胶体渗透压,阻力包括肾小球毛细血管内的血浆胶体渗透压和肾小囊内的静水压,即肾小球有效滤过压=(肾小球毛细血管静水压+囊内液胶体渗透压)-(血浆胶体渗透压+肾小囊内压),因肾小囊内超滤液中蛋白质浓度极低,故在正常生理下,囊内液胶体渗透压可忽略不计,也可直接表达为:有效滤过压=(肾小球毛细血管压)-(血浆胶体渗透压+肾小囊内压),即a=b-c-d。下丘脑分泌且由垂体释放的抗利尿激素可作用于肾小管和集合管,促进其对水的重吸收,从而减少尿量。
(3)菊粉是一种植物多糖,作为外源性植物多糖,人和动物体内没有分解菊粉的物质等,即菊粉在体内不会被分解代谢,也不与血浆蛋白结合,能自由通过肾小球,全部经肾小球滤过,不被肾小管主动分泌排出或重吸收,且菊粉对人体应该无毒或无害,综合以上特征,菊粉能作为测量GFR的标记物。
【分析】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。当血钾含量上升或血钠含量下降时,醛固酮的分泌量会增加,以促进肾小管和集合管吸钠泌钾。
二一教育在线组卷平台(zujuan.21cnjy.com)自动生成 1 / 1