【精品解析】2023年高考生物全国乙卷真题变式·分层精准练:第8题

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名称 【精品解析】2023年高考生物全国乙卷真题变式·分层精准练:第8题
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科目 生物学
更新时间 2023-09-03 14:21:04

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2023年高考生物全国乙卷真题变式·分层精准练:第8题
一、原题
1.(2023·全国乙卷)人体心脏和肾上腺所受神经支配的方式如图所示。回答下列问题。
(1)神经元未兴奋时,神经元细胞膜两侧可测得静息电位。静息电位产生和维持的主要原因是   。
(2)当动脉血压降低时,压力感受器将信息由传入神经传到神经中枢,通过通路A和通路B使心跳加快。在上述反射活动中,效应器有   。通路A中,神经末梢释放的可作用于效应器并使其兴奋的神经递质是   。
(3)经过通路B调节心血管活动的调节方式有   。
【答案】(1)钾离子外流
(2)传出神经末梢及其支配的肾上腺和心脏;去甲肾上腺素
(3)神经-体液调节
【知识点】反射弧各部分组成及功能;神经冲动的产生和传导;神经、体液调节在维持稳态中的作用
【解析】【解答】(1) 静息电位产生和维持与钾离子外流有关。
故答案为:钾离子外流。
(2)反射弧中的效应器是指传出神经末梢及其支配的肌肉或腺体,结合题图通路A中最后将信息是传递到心脏,通路B中的神经调的信息最后是传递到肾上腺,所以上述反射活动中效应器有传出神经末梢及其支配的肾上腺和心脏。通路A中,神经末梢释放的可作用于效应器并使其兴奋的神经递质是去甲肾上腺素。
故答案为:传出神经末梢及其支配的肾上腺和心脏;去甲肾上腺素。
(3)通路B中有神经元产生的神经递质乙酰胆碱作为信息分子发挥作用,也有肾上腺产生的激素肾上腺素作为信息分子发挥作用,所以经过通路B调节心血管活动的调节方式有神经-体液调节。
故答案为:神经-体液调节。
【分析】(1)动作电位和静息电位
①静息电位
a.概念:未兴奋区的电位。
b.特点:内负外正。
c.产生原因:由K+外流引起。
②动作电位
a.概念:兴奋区的电位。
b.特点:内正外负。
c.产生原因:由Na+内流引起。
(2)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,动物体或人体对内外环境变化作出的规律性应答。反射的结构基础是反射弧,反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。
(3)神经调节和体液调节的比较与联系:
比较项目 神经调节 体液调节
作用途径 反射弧 体液运输
反应速度 迅速 较缓慢
作用范围 准确、局限 较广泛
作用时间 短暂 比较长
联系 ①不少内分泌腺直接或间接受中枢神经系统的调节。
②内分泌腺所分泌的激素可以影响神经系统的发育和功能。
二、基础
2.神经—体液—免疫调节是机体维持稳态的主要调节机制,而下丘脑则是参与人体稳态调节的枢纽。下图表示神经内分泌系统和免疫系统之间的相互关系,其中CRH是促肾上腺皮质激素释放激素,ACTH是促肾上腺皮质激素。据图回答下列问题。
(1)人遇到紧急情况时,下丘脑释放的CRH增多,此过程中,下丘脑属于反射弧中的   。应激状态下,最终导致糖皮质激素增多,该过程的调节方式为   。
(2)糖皮质激素能限制骨骼和脂肪组织对葡萄糖的摄取和利用,与   的作用相反。血液中糖皮质激素含量增多会对下丘脑、垂体的分泌活动有抑制作用,意义是   。
(3)研究表明,长期焦虑和紧张会导致机体免疫力下降,更容易被感染。结合图中信息分析,可能的原因是    。
(4)已知河豚毒素(TTX)是一种钠离子通道阻断剂。若实验中用TTX处理突触前神经纤维,则突触后膜难以兴奋,推测其原因是   。
【答案】(1)效应器;神经—体液调节
(2)胰岛素;维持血液中的糖皮质激素含量保持相对稳定
(3)长期焦虑和紧张引起糖皮质激素分泌增多,抑制免疫系统的功能,使免疫系统的防卫、监控和清除功能降低
(4)由于TTX作用于钠离子通道,阻断了Na+内流,导致突触前神经纤维动作电位变化明显减弱,进而导致突触前膜递质释放减少或不能释放,使得突触后膜难以兴奋
【知识点】神经冲动的产生和传导;神经、体液调节在维持稳态中的作用;血糖平衡调节;免疫系统的结构与功能
【解析】【解答】(1)在反射弧中,分泌激素的腺体下丘脑属于效应器。应激状态下,最终导致糖皮质激素增多,该过程的调节方式为神经—体液调节。(2)胰岛素能促进骨骼和脂肪组织对葡萄糖的摄取和利用,使得血糖浓度降低,糖皮质激素能限制骨骼和脂肪组织对葡萄糖的摄取和利用,故两者作用相反。血液中糖皮质激素含量增多会对下丘脑、垂体的分泌活动有抑制作用,这有利于维持血液中的糖皮质激素含量保持相对稳定。(3)根据图中信息可知,长期焦虑和紧张引起糖皮质激素分泌增多,抑制免疫系统的功能,使免疫系统的防卫、监控和清除功能降低,从而导致机体免疫力下降,更容易被感染。(4)河豚毒素(TTX)是一种钠离子通道阻断剂。若实验中用TTX处理突触前神经纤维,由于TTX作用于钠离子通道,阻断了Na+内流,导致突触前神经纤维动作电位变化明显减弱,进而导致突触前膜递质释放减少或不能释放,使得突触后膜难以兴奋。
【分析】题图表示神经内分泌系统和免疫系统之间的相互关系,其中下丘脑分泌的促肾上腺皮质激素释放激素(CRH),使得垂体分泌促肾上腺皮质激素(ACTH),促进肾上腺分泌糖皮质激素;糖皮质激素分泌增多会反过来抑制下丘脑和垂体的功能,这种调节方式称为反馈调节。细胞免疫由效应T细胞发挥效应以清除异物的作用,T细胞还能分泌淋巴因子,加强相关免疫细胞的作用来发挥免疫效应。
3.(2020高二上·玉林期中)肾上腺素是肾上腺髓质分泌的一种激素,与动物生命活动调节密切相关。下表为某科研人员的“肾上腺素对饱食小鼠肝糖原和血糖含最的影响”研究结果:
小鼠血糖含量与肝糖原含量的比较表
  饱食组
未注射肾上腺素 注射肾上腺素
血糖(mmol/L) 7.972 21.540
肝糖原(g/100g肝组织) 0.094 0.021
(1)据表判断,注射肾上腺素后,血糖浓度   ,其作用机理是   ,因此,人在恐惧的情况下,肾上腺素的分泌增多,试推断其应激性的意义是   。
(2)研究发现,肾上腺素也是一种神经递质,某些突触结构中,突触前膜与后膜均存在相应受体。若肾上腺素与突触后膜受体结合,引起Na+内流,突触后膜两侧电位表现由   变为   ,引发一次新的神经冲动;若肾上腺素与前膜受体结合,可抑制突触前膜肾上腺素的分泌,这属于   调节。
【答案】(1)升高;促进肝糖原分解,从而升高血糖;为生命活动提供更多的能量
(2)内负外正;内正外负;(负)反馈
【知识点】神经冲动的产生和传导;血糖平衡调节
【解析】【解答】(1)据表判断,注射肾上腺素后,肝糖原的含量下降,血糖的含量升高,由此可知其作用机理是通过促进肝糖原分解,从而升高血糖。因此,人在恐惧的情况下,肾上腺素的分泌增多,为生命活动提供更多的能量,从而能够作出及时的反应。
(2)作为神经递质的肾上腺素与突触后膜受体结合,引起Na+内流,突触后膜两侧电位表现由内负外正变为内正外负,引发一次新的神经冲动;若肾上腺素与前膜受体结合,可抑制突触前膜肾上腺素的分泌,这属于负反馈调节。
【分析】从小鼠血糖含量与肝糖原含量的比较表看出:注射肾上腺素组比未注射肾上腺素组血糖浓度明显升高,而肝糖原含量明显下降,从而得出肾上腺素可以升高血糖,是通过促进肝糖原分解来升高血糖的。
4.(2021·六安模拟)肾上腺素和去甲肾上腺素这两种物质既可以作为激素也可以作为神经递质发挥作用。回答有关问题:
(1)给实验兔静脉注射肾上腺素可作用于心脏使心脏活动加强,在这个过程中肾上腺素作为   起作用,并在作用后被   。
(2)作为神经递质的肾上腺素分泌到   中,作为激素的肾上腺素通过   运输。
(3)肾上腺分泌肾上腺素的活动受内脏神经直接支配,完成该反射的效应器是   ,该过程体现了神经调节与体液调节关系为   。
(4)支配胰岛细胞的交感神经兴奋时,其末梢释放的去甲肾上腺素促进胰岛A细胞的分泌,却抑制胰岛B细胞的分泌,原因是   。
【答案】(1)激素;灭活
(2)突触间隙(组织液);体液
(3)传出神经末梢及其所支配的肾上腺;体液调节可以看做神经调节的一个环节
(4)胰岛 A、B 细胞与去甲肾上腺素结合的受体不同
【知识点】突触的结构;神经冲动的产生和传导;激素与内分泌系统
【解析】【解答】(1)肾上腺素作用的靶器官是心脏,使心脏活动加强,在这个过程中,肾上腺素作为激素起作用,发挥作用后被灭活。
(2)递质被突触前膜释放,分泌至突触间隙,激素通过体液运输。
(3)肾上腺的活动受内脏神经直接支配,效应器是传出神经末梢及其所支配的肾上腺,在这个过程中,神经系统控制肾上腺的活动,说明了神经调节和体液调节的关系是体液调节可以看做神经调节的一个环节。
(4)去甲肾上腺素作为神经递质,需要与突触后膜上的受体结合才能发挥作用,但促进胰岛A细胞的分泌,却抑制胰岛B细胞的分泌,说明了胰岛 A、B 细胞与去甲肾上腺素结合的受体不同。
【分析】 1、动物激素是机体内含量极少却有较强的调节作用的有机物,随着体液运输到全身各处,却可以作用于特定的靶器官或靶细胞,发挥作用后即被灭活,防止激素持续发挥调节作用,引发内环境紊乱。
2、突触结构分为突触前膜、突触间隙和突触后膜,突触前膜可以释放神经递质,经过突触间隙,作用于突触后膜,引发下一个神经元兴奋或者抑制。
3、神经调节对体液调节起调控和主导作用;体液调节也能影响神经调节,二者是相辅相成,共同调节机体的生命活动。
5.(2021高二下·深圳期末)糖皮质激素(GC)是一种调节人体生长发育、代谢和免疫等功能的应激激素。人体在某种因素刺激下会引起GC的分泌量增加,其分泌的调节过程如图所示。据图回答下列问题:
(注:CRH表示促肾上腺皮质激素释放激素;ACTH表示促肾上腺皮质激素;GC表示糖皮质激素)
(1)神经系统接受刺激后产生兴奋。兴奋是指   。
(2)激素和神经递质参与调节过程的共同特点是   、   。
(3)GC分泌的调节过程中存在   (填“分级”、“反馈”或“分级和反馈”)调节。给正常动物静脉注射一定剂量的ACTH,其血液中CRH含量降低,原因是   。
(4)GC能促进蛋白质和脂肪的分解,并能抑制肌肉组织对葡萄糖的摄取和利用,导致血糖浓度   。
【答案】(1)动物体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)都需要与相应的受体结合才能发挥作用;发挥作用后灭活
(3)分级和反馈;ACTH促进肾上腺皮质分泌GC,GC含量增加会抑制下丘脑分泌CRH
(4)升高
【知识点】神经冲动的产生和传导;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】(1)兴奋是指动物体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。
故答案为: 动物体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)激素和神经递质都属于信息分子,在发挥作用时所具有的共同特点是都需要与相应的受体结合后才能发挥作用,而且发挥作用后都会灭活。
故答案为: 都需要与相应的受体结合才能发挥作用 ; 发挥作用后灭活 。
(3)由分析可知,下丘脑产生的CRH促进垂体产生产生ACTH,ACTH促进肾上腺皮质产生GC,这调节属于分级调节,同时GC含量增加到一定程度会反过抑制下丘脑和垂体的活动,这属于反馈调节。因此GC分泌的调节过程中存在分级和反馈调节。给正常动物静脉注射一定剂量的ACTH,ACTH能促进GC的分泌,GC的含量增加到一定程度时会反过来抑制下丘脑分泌CRH,故其血液中CRH水平会降低。
故答案为: 分级和反馈 ; ACTH促进肾上腺皮质分泌GC,GC含量增加会抑制下丘脑分泌CRH 。
(4)GC分泌量增加能促进蛋白质和脂肪的分解,并能抑制肌肉组织对葡萄糖的摄取和利用,从而使血糖浓度升高。
故答案为: 升高 。
【分析】神经调节的基本方式是反射,其结构基础是反射弧,由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五部分构成;传入神经又叫感觉神经,能把外周的神经冲动传到神经中枢里,神经中枢在接受传入神经传来的信号后,产生神经冲动并传给传出神经,传出神经又叫运动神经,把神经中枢产生的神经冲动传给效应器。
下丘脑分泌的促肾上腺皮质激素释放激素能促进垂体分泌促肾上腺皮质激素,垂体分泌促肾上腺皮质激素能促进肾上腺皮质分泌 糖皮质激素 ,而 糖皮质激素 对下丘脑和垂体有负反馈作用,当 糖皮质激素分泌过多时,会抑制 促肾上腺皮质激素释放激素和促肾上腺皮质激素的分泌,进而减少糖皮质激素的分泌。
6.(2020·河南模拟)肾上腺素既是一种激素,也是一种兴奋性神经递质。人在紧张的时候会分泌肾上腺素,请同答下列问题:
(1)肾上腺素作为神经递质,是体内的一种   分子;神经冲动传来时,神经递质由   (结构)运输到突触前膜处释放;突触传递具有单向性的原因是   。
(2)当肾上腺分泌的肾上腺素增多时,人表现为警觉性提高、反应灵敏、心率加快等特征,这表明   (从体液调节与神经调节的关系方面回答)。血糖调节中,肾上腺素与胰岛素有拮抗作用,因而肾上腺素会使血糖浓度   (填“升高”或“降低”);当外界环境突然发生变化如受到惊吓时,内脏神经支配肾上腺分泌的肾上腺素迅速增加,这是   调节的结果。
(3)自身的抗体如果攻击肾上腺素受体会导致激素不能正常发挥作用,这种疾病称为   。药物心得安和肾上腺素具有相似的结构,都能直接作用于心脏,调节心率,由此推测,心脏细胞表面与药物心得安和肾上腺素结合的   可能相同。
【答案】(1)信息;突触小泡;神经递质只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜
(2)内分泌腺所分泌的激素可以影响神经系统的功能;升高;神经
(3)自身免疫病;受体
【知识点】神经冲动的产生和传导;免疫功能异常;血糖平衡调节
【解析】【解答】解:(1)肾上腺素在功能上是人体内传递信息的分子,对人体生命活动有调节作用。神经递质储存在突触小泡中;突触传递具有单向性的原因是神经递质只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜。(2)在恐惧、严重焦虑、剧痛、失血等紧急情况下,肾上腺素的分泌增多,人表现为警觉性提高、反应灵敏、呼吸频率加快、心率加速等特征,说明内分泌腺所分泌的激素可以影响神经系统的功能。胰岛素能降血糖,肾上腺素与胰岛素有拮抗作用,因而肾上腺素能够促进血糖升高。外界环境的突然变化导致肾上腺素分泌迅速增加,这是神经调节的结果。(3)自身的抗体攻击自身的细胞,这种疾病称为自身免疫病;心得安和肾上腺素具有相似的结构,而且都能直接作用于心脏调节心率,由此推测它们在心脏细胞表面可能具有相同的受体。
【分析】兴奋在两个神经元之间传递是通过突触进行的,突触由突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分组成,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,进入突触间隙,作用于突触后膜上的特异性受体,引起下一个神经元兴奋或抑制,所以兴奋在神经元之间的传递是单向的。突触可完成“电信号→化学信号→电信号”的转变。
三、提高
7.(2022高二上·广东月考) 针灸起源于中国,其治疗疾病的核心机理之一是通过刺激身体特定的部位(穴位)远程调节机体功能。2021年科学家揭示了低强度电针刺激小鼠后肢穴位“足三里”(ST36)可以激活迷走神经-肾上腺抗炎通路(如图所示),肾上腺细胞分泌的儿茶酚胺类物质(包括去甲肾上腺素和肾上腺素等)具有抗炎作用。
(1)研究发现,在电针刺激“足三里”位置时,会激活一组Prokr2感觉神经元(主要存在于四肢节段),其延伸出去的突起部分可以将后肢的感觉信息通过   传向大脑的特定区域。在针灸治疗过程中,兴奋在神经纤维上的传导是   (单向/双向)的,兴奋在神经元间的传递,发生了   的信号变化。
(2)已知细胞外Ca2+对Na+存在“膜屏障作用”,试分析临床上患者血钙含量偏高,针灸抗炎疗效甚微的原因是   。机体抗炎反应的调节方式是   。
(3)研究人员利用同等强度的电针刺激位于小鼠腹部的天枢穴(ST25),并没有引起相同的全身抗炎反应,原因是   ,这也为针灸抗炎需要在特定“穴位”刺激提供了解释。
【答案】(1)脊髓;单向;电信号→化学信号→电信号
(2)血钙过高使Na+内流减少,降低了神经细胞兴奋性,导致迷走神经支配肾上腺细胞分泌抗炎症因子的功能降低;神经-体液调节(神经调节和体液调节)
(3)能够介导迷走神经肾上腺抗炎通路的Prokr2神经元主要存在于四肢节段,而在腹部没有分布(小鼠腹部的天枢穴(ST25)不具有引起抗炎反应的功能)
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】(1) 据图可知,在电针刺激“足三里”位置时,会激活一组Prokr2感觉神经元,其延伸出去的突起部分可以将后肢的感觉信息通过脊髓传向大脑的特定区域。在体内,兴奋在反射弧上传导是单向的,因此,在体内兴奋在神经纤维上的传导是单向的,兴奋在突触上的传递,发生了电信号→化学信号→电信号的信号变化 。
故填:脊髓;单向;电信号→化学信号→电信号。
(2) 当某一部位受刺激时,Na+内流,其膜电位变为外负内正,产生兴奋;血钙过高使Na+内流减少,降低了神经细胞兴奋性,导致迷走神经支配肾上腺细胞分泌抗炎症因子的功能降低,导致针灸抗炎疗效甚微。低强度电针刺激小鼠后肢穴位“足三里”可以激活迷走神经-肾上腺抗炎通路,肾上腺细胞分泌的去甲肾上腺素和肾上腺素等具有抗炎作用,故机体抗炎反应的调节方式是神经-体液调节
故填:血钙过高使Na+内流减少,降低了神经细胞兴奋性,导致迷走神经支配肾上腺细胞分泌抗炎症因子的功能降低;神经-体液调节(神经调节和体液调节)。
(3)由(1)可知,能够介导迷走神经肾上腺抗炎通路的Prokr2感觉神经元主要存在于四肢节段,电针刺激位于小鼠腹部的天枢穴(ST25),可能激活的是介导迷走神经肾上腺抗炎通路的Prokr2神经元,因此没有引起相同的全身抗炎反应。
故填: 能够介导迷走神经肾上腺抗炎通路的Prokr2神经元主要存在于四肢节段,而在腹部没有分布(小鼠腹部的天枢穴(ST25)不具有引起抗炎反应的功能) 。
【分析】 神经纤维未受到刺激时,K+外流,细胞膜内外的电荷分布情况是外正内负,当某一部位受刺激时,Na+内流,其膜电位变为外负内正。由于神经递质只存在于突触小体的突触小泡中,只能由突触前膜释放作用于突触后膜,使下一个神经元产生兴奋或抑制,因此兴奋在神经元之间的传递只能是单向的。
8.(2021高二下·河南月考)现代社会中,紧张的工作常常会给人带来巨大的情绪压力,甚至会导致人患病。抑郁症患者的数量逐年增加,医学研究表明,抑郁症与单胺类神经递质传递兴奋的功能减弱有关。下图1为人在情绪压力下,肾上腺皮质和肾上腺髓质受下丘脑调节的模式图,其中激素d能够升高血糖,激素c能够阻止淋巴因子的合成和释放;图2为人在情绪压力下,大脑中某突触结构的示意图。回答下列问题:
(1)由图1可推断,机体应对情绪压力的生命活动调节方式是   。图1所示的结构中,直接受神经系统调节的是肾上腺   (填“皮质”或“髓质”)。当激素d的分泌量增多后,人体储存的糖原的量会   ,该过程中,激素d的靶细胞主要是   。
(2)结合题干信息可知,肾上腺皮质分泌的激素c的靶细胞是   。压力的长期效应会引起机体的免疫力   。
(3)在情绪压力下,抑郁症患者体内的神经递质降解酶的含量会增多,单胺氧化酶抑制剂是目前常用的一种抗抑郁药。据图2可知,神经递质降解酶发挥作用的场所是   。单胺氧化酶抑制剂能改善抑郁症状,原因可能是   。
【答案】(1)神经调节和激素调节;髓质;减少;肝细胞
(2)T细胞;下降
(3)突触间隙;单胺氧化酶抑制剂能抑制单胺类神经递质降解酶的活性,阻止脑内神经递质降解,使突触间隙中神经递质的浓度升高,从而提高了突触后神经元的兴奋性
【知识点】神经冲动的产生和传导;动物激素的调节;血糖平衡调节;细胞免疫
【解析】【解答】(1)根据分析,机体应对情绪压力的生命活动调节方式有神经调节和激素调节两方面。图1所示的结构中,直接受神经系统调节的是肾上腺髓质。根据题意,激素d能够升高血糖,推测激素d是肾上腺素,可以促进糖原的分解,因此糖原量会减少,肾上腺素的靶细胞主要是肝细胞,促进肝糖原分解。
(2)根据题意,肾上腺皮质分泌的激素c能够阻止淋巴因子的合成和释放,推测激素c是作用于T细胞。故压力的长期效应会引起机体的免疫力下降。
(3)据图2可知,神经递质在突触间隙发挥作用,所以相应的降解酶发挥作用的场所是突触间隙。抑郁症与单胺类神经递质传递兴奋的功能减弱有关,单胺氧化酶抑制剂能改善抑郁症状,原因可能是单胺氧化酶抑制剂能抑制单胺类神经递质降解酶的活性,阻止脑内神经递质降解,使突触间隙中神经递质的浓度升高,从而提高了突触后神经元的兴奋性。
【分析】根据图示分析,图1显示,情绪压力可以刺激下丘脑,在神经调节方面,下丘脑通过可以控制肾上腺髓质分泌激素d,引起压力的短期效应;在体液调节方面,下丘脑会分泌出激素a作用于垂体,垂体分泌出激素b,作用于肾上腺皮质产生激素c,引起压力的长期效应。
图2显示的是突触结构的模式图,人在情绪压力下,大脑中某突触结构会释放某种神经递质,影响神经元。
9.(2020·和平模拟)研究发现,某药物通过与神经细胞膜或肾上腺髓质细胞膜上的受体结合,引起人体血液中肾上腺素含量增加。此外,它还能增加人体细胞对胰岛素的敏感性,增强胰岛素对血糖的调节作用。
(1)该药物与神经细胞膜上的受体结合后,引起钙离子由通道流入细胞,可见,它的作用相当于哪一种化学物质?    。其作用于突触后膜,把化学信号转化为   。
(2)肾上腺素在人体调节中的作用是增强代谢,升高血糖等。请写出寒冷环境下,正常 机体通过神经调节促进肾上腺素分泌量增加的反射弧。寒冷刺激→皮肤冷觉感受器→    →   →   →肾上腺分泌肾上腺素增加。
(3)为验证该药物对胰岛素作用的影响,研究人员将实验鼠随机均分为两组,每天分别注射一定量的药物溶液和生理盐水,相同且适宜条件下饲养3周。然后给各鼠注射等量的葡萄糖溶液,并立即开始计时,测定1小时内两组鼠的胰岛素浓度,实验结果如图所示。图中两条曲线注射该药物的是   (甲组/乙组)。
(4)如果将实验中的“测定胰岛素浓度”改为“测定血糖浓度”,上述实验过程需将“给各鼠注射等量的葡萄糖溶液”修改为“   ”。请在如图2中尝试画出甲、乙两组血糖含量的变化图   。
【答案】(1)神经递质;电信号
(2)传入神经;神经中枢(下丘脑体温调节中枢);传出神经
(3)甲组
(4)给各鼠注射等量的胰岛素溶液;
【知识点】神经冲动的产生和传导;血糖平衡调节
【解析】【解答】(1)根据题意分析,某药物可以与神经细胞膜上的受体结合后,引起钙离子由通道流入,说明该药物的作用相当于神经递质,其引起的突触后膜的信号变化为:化学信号→电信号。(2)寒冷环境下,正常机体通过神经调节促进肾上腺素分泌量增加,这一反射活动的反射弧为:寒冷刺激→皮肤冷觉感受器→ 传入神经→神经中枢(下丘脑体温调节中枢)→传出神经→肾上腺分泌肾上腺素增加。(3)根据题意分析,由于该药物能增加人体细胞对胰岛素的敏感性,增强胰岛素对血糖的调节作用,因此图中两条曲线中注射该药物的是甲组。(4)如果将实验中的“测定胰岛素浓度”改为“测定血糖浓度”,则上述实验过程需将“给各鼠注射等量的葡萄糖溶液”修改为“给各鼠注射等量的胰岛素溶液”。甲乙两组血糖含量的变化图如图所示: 。
【分析】1.反射的结构基础是反射弧,由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器组成;兴奋传到突触时,突触前膜释放神经递质到突触间隙,再作用于突触后膜上的受体,引起突触后膜兴奋或抑制。2.胰岛素是人体内唯一降低血糖的激素。血糖浓度与胰岛素浓度的相互调节关系是血糖浓度升高时;高浓度的血糖可以直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的分泌或通过神经调节引起胰岛B细胞分泌胰岛素,血糖浓度降低时,胰高血糖素分泌增加,胰岛素分泌减少。
10.(2021高二上·农安期末)抑郁症与去甲肾上腺素(NE)的含量过低有关,如图表示抗抑郁药物三环类化合物的作用机理。回答下列问题:
(1)结构A的形成与   (填细胞器名称)直接相关。
(2)NE是一种   (填“兴奋性”或“抑制性”)神经递质,它作用于突触后膜后引起   (填“钠离子”或“氯离子”)内流。
(3)三环类化合物用于治疗抑郁症的机理是   。根据图中信息,治疗抑郁症,还可以开发出能够抑制   的药物进行治疗。
【答案】(1)高尔基体
(2)兴奋性;钠离子
(3)三环类化合物阻断NE的回收,使突触间隙中的NE含量提高;MAO酶活性(或“抑制NE分解”)
【知识点】神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】(1)A是突触小泡,高尔基体与其形成直接相关。
(2)抑郁症与去甲肾上腺素(NE)的含量过低有关,说明NE是一种兴奋性递质,与突触后膜结合后引起钠离子内流。
(3)通过分析可知,三环类化合物阻断NE的再摄取,使突触间隙中的NE含量提高,从而提高了兴奋性递质的含量达到治疗抑郁症的目的。
从图中分析MAO酶分解NE的酶,所以开发出抑制MAO酶的活性的药物抑制MAO酶的活性,从而抑制突触间隙中NE的分解,使突触间隙中的NE含量提高,因此可用来治疗抑郁症。
【分析】神经元之间的结构为突触,包括突触前膜、突触间隙、突触后膜。
题图分析:去甲肾上腺素(NE)是突触前膜释放的一种兴奋性神经递质,三环类化合物能阻止突触前膜对NE的再摄取;MAO酶抑制剂抑制MAO酶的活性,而MAO酶是分解NE的酶。
11.(2022高三上·东莞月考)下图是一个缩手反射的反射弧和相关突触的结构示意图,请据图回答下列问题:
(1)图甲中代表感受器的标号应为   ,图乙中由2释放,能与突触后膜特异性受体结合的物质是   。图乙中1能与突触前膜融合依赖于生物膜的   (填性质名称)。
(2)假如图丙中的Y来自图甲中的A,图丙中的X来自大脑皮层,当指尖无意中被针刺到时会发生缩手反射,则Y释放的物质能使突触后膜   (兴奋或抑制),但如果是在进行指尖采血,大脑皮层发出的指令是不能缩手,则X释放的物质能使突触后膜的膜内外电势差   (扩大或缩小)。有过指尖采血经历的部分幼儿再次来到采血室时会因害怕而哭泣。看到采血室而哭泣的反射属于   反射。
(3)毒品往往导致突触结构发生一定的变化。毒品可卡因能抑制神经递质多巴胺的回收,导致后膜持续性兴奋,进行产生更多更强的愉悦感受。但是吸食过丁卡因的人在不吸食可卡因时,多巴胺正常释放也难以再产生正常的愉悦感受,进而导致可卡因依赖。请据此推测丁卡因的存在会导致突触后膜发生的结构变化是   。
【答案】(1)①;神经递质(乙酰胆碱等兴奋型神经递质);一定的流动性(流动性)
(2)兴奋;扩大;条件
(3)多巴胺受体减少(特异性受体减少)
【知识点】反射的过程;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】(1)图甲中,②上有神经节,为传入神经,①为感受器,③为神经中枢,④为传出神经,⑤为感受器。图乙中,1是突触小泡,2是突触小体,3是神经递质,突触前膜上的突触小泡释放神经递质 , 神经递质与突触后膜特异性受体结合 ,引起突触后膜产生膜电位,突触小泡 与突触前膜融合依赖于生物膜的流动性。
故填:①;神经递质(乙酰胆碱等兴奋型神经递质);一定的流动性(流动性)。
(2)来自感受器的神经冲动能够使Y兴奋,其释放的神经递质能够使突触后膜具有产生兴奋作用,大脑皮层发出的指令是对这个刺激不作出反应,则X释放的神经递质是抑制性神经递质,则该神经递质对突触后膜具有抑制作用,能使突触后膜的膜内外电势差扩大 。条件反射是人出生以后在生活过程中逐渐形成的后天性反射,是在非条件反射的基础上,经过一定的过程,在大脑皮层参与下完成的,是一种高级的神经活动, 有过指尖采血经历的幼儿再次来到采血室时会因害怕而哭泣,看到采血室而哭泣的反射属于条件反射。
故填:兴奋;扩大;条件。
(3) 可卡因能抑制神经递质多巴胺的回收,导致后膜持续性兴奋 ,机体为了减少刺激,导致突触后膜上的多巴胺受体减少 ,故当吸食过丁卡因的人在不吸食可卡因时,多巴胺正常释放也难以再产生正常的愉悦感受,进而导致可卡因依赖。
故填: 多巴胺受体减少(特异性受体减少) 。

【分析】传导和传递的过程
1、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。
2、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,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。
12.(2022高二上·南阳月考)图1表示缩手反射的反射弧,图2、图3分别表示图1虚线框内局部结构放大示意图。请回答相关问题。
(1)图1中感受器的是由   组成(填字母)。
(2)图3中,表示兴奋部位的是   (填字母),该兴奋状态的形成是内流的结果,其进入膜内的方式是   。
(3)如图4是测量神经纤维膜内外电位的装置,图5是测得的动作电位变化(动作电位是指可兴奋细胞受到刺激时在静息电位的基础上产生的可扩布的电位变化过程),据图回答下列问题:
①图4状态测得的电位相当于图5中的   区段的电位。若该神经纤维接受突触前膜释放的兴奋性递质,则图4的指针有何变化?   (向左/向右/不变)。
②图5中当神经纤维受到刺激时,内流引起的是   区段的变化。
(4)当针刺破手指的皮肤,感受器接受刺激后,导致效应器产生反应,此反射属于   (“条件”或“非条件”)反射。当我们取指血进行化验时,针刺破手指的皮肤,但我们并未将手指缩回是因为   发出的指令是对这个刺激不作出反应,这说明缩手反射的神经中枢虽在   ,但还会受   控制。
【答案】(1)A
(2)h;协助扩散
(3)AB;向左;BC
(4)非条件反射;大脑皮层;脊髓;大脑皮层
【知识点】反射弧各部分组成及功能;突触的结构;神经冲动的产生和传导;脑的高级功能
【解析】【解答】(1)图1表示缩手反射的反射弧,根据图1中突触结构可以判断A是感受器、B是效应器。
(2)受到刺激后,钠离子通过协助扩散的方式进入细胞内,形成内正外负的膜电位属于兴奋部位即动作电位,所以h表示兴奋部位;兴奋时钠离子内流是从高浓度向低浓度扩散,需要蛋白质协助,故方式是协助扩散。
(3)①图4测得为静息电位,相当于图5的AB段,若该神经纤维接受突触前膜释放的兴奋性递质,发生一次动作电位,电位表现为外负内正,电表会向左偏转。
②图5中当神经纤维受到刺激时,Na +内流引起动作电位,对应图中的BC段。
(4)当针刺破手指的皮肤,感受器接受刺激后,导致效应器产生反应,此反射与生俱来,属于非条件反射;当我们取指血进行化验时,虽然感觉到疼痛,但我们并未将手指缩回是因为大脑皮层发出的指令是对这个刺激不作出反应,这说明这说明缩手反射的神经中枢虽在脊髓,但低级中枢的反射活动受高级中枢大脑皮层控制。
【分析】1、神经冲动在神经纤维上的传导: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,钠离子大量内流,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,但在神经元之间以神经递质的形式传递。兴奋在神经纤维上的传导可以是双向的。
2、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。
四、培优
13.(2023高二上·深圳期末)针灸是我国传承千年、特有的治疗疾病的手段。针刺是一种外治法,以外源性刺激作用于身体特定的部位(穴位)引发系列生理学调节效应,远程调节机体功能。2021年科学家揭示了低强度电针刺激小鼠后肢穴位“足三里”可以激活迷走神经肾上腺抗炎通路,其过程如图所示。已知细菌脂多糖可引|起炎症反应,请据图回答问题:
(1)穴位在被针刺时感到疼痛,但并不会缩回,这属于   (填“条件”或“非条件”)反射。反射形成的条件是   和足够强度的刺激。研究发现,在电针刺激“足三里”位置时,会激活一组位于四肢节段的Prokr2感觉神经元,结合示意图,其延伸出去的突起部分可以将后肢的感觉信息通过   传向大脑的特定区域。在针灸治疗过程中,兴奋在神经纤维上的传导是   (填“单向”或“双向”)的。
(2)已知细胞外Ca2+对Na+存在“膜屏障作用” (即钙离子在膜上形成屏障,使钠离子内流减少)请结合图示分析,临床上患者血钙含量偏高,针灸抗炎疗效甚微的原因是   。
(3)研究人员利用同等强度的电针刺激位于小鼠腹部的天枢穴,并没有引起相同的抗炎反应,原因是   。这也为针灸抗炎需要在特定穴位刺激提供了解释。
(4)请以健康小鼠为材料设计实验,验证低强度电针刺激激活迷走神经肾上腺抗炎通路是通过Prokr2神经元进行传导的。
实验思路:   。
实验结果:   。
【答案】(1)条件;完整的反射弧;脊髓或延髓;单向
(2)血钙过高使Na+内流减少,降低了神经细胞兴奋性,导致抗炎功能降低
(3)腹部不存在迷走神经—肾上腺抗炎通路的Prokr2神经元
(4)选取若干生理状况相同的小鼠分为A、B两组;A组小鼠破坏Prokr2神经元,B组小鼠不做处理,对两组小鼠用细菌脂多糖诱发炎症,分别用低强度电针刺激两组小鼠足三里位置,观察两组小鼠的抗炎症反应。;B组小鼠的抗炎症反应的实验现象明显强于A组。
【知识点】反射弧各部分组成及功能;反射的过程;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】(1)手被针灸针刺后感到疼痛的过程中,疼痛的感觉在大脑皮层产生,但并不会缩回,是高级中枢大脑皮层对低级中枢的控制作用,该过程属于条件反射;反射形成的条件是要具有完整的反射弧和足够强度的刺激;据图分析, 四肢节段的 Prokr2感觉神经元延伸出去的突起部分把后肢的感觉信息通过脊髓或者延髓传向大脑的特定区域,兴奋在神经纤维上的传导是单向。
故填: 条件 、 完整的反射弧 、 脊髓或延髓 、 单向 。
(2)据图分析,迷走神经细胞能产生去甲肾上腺素、肾上腺素,去甲肾上腺素和肾上腺素等激素具有抗炎作用,当受刺激时,Na+内流,其膜电位变为外负内正,产生兴奋,血钙过高使Na+内流减少,降低了神经细胞兴奋性,从而导致迷走神经支配肾上腺细胞分泌抗炎症因子的功能降低,导致针灸抗炎疗效甚微。
故填: 血钙过高使Na+内流减少,降低了神经细胞兴奋性,导致抗炎功能降低 。
(3)Prokr2感觉神经元主要存在于四肢节段,电针刺激位于小鼠腹部的天枢穴,可能是腹部不存在迷走神经—肾上腺抗炎通路的Prokr2神经元,所以没有引起相同的全身抗炎反应。
故填: 腹部不存在迷走神经—肾上腺抗炎通路的Prokr2神经元
(4)本实验实验目的是验证低强度电针刺激激活迷走神经肾上腺抗炎通路,起到抗炎作用是通过Prokr2神经元进行传导的,实验自变量:是否具有Prokr2神经元,可以一组破坏Prokr2神经元,一组不破坏,实验因变量:是否出现抗炎症反应,其他无关变量要相同且适宜。
实验思路:选取若干生理状况相同的小鼠分为A、B两组;A组小鼠破坏Prokr2神经元,B组小鼠不做处理,对两组小鼠用细菌脂多糖诱发炎症,分别用低强度电针刺激两组小鼠足三里位置,观察两组小鼠的抗炎症反应。验证性实验的实验结果是一定的,因此B组含有Prokr2神经元,低强度电针刺激激活迷走神经肾上腺抗炎通路,起到抗炎作用,因此B组小鼠的抗炎症反应的实验现象明显强于A组。
故填:选取若干生理状况相同的小鼠分为A、B两组;A组小鼠破坏Prokr2神经元,B组小鼠不做处理,对两组小鼠用细菌脂多糖诱发炎症;分别用低强度电针刺激两组小鼠足三里位置,观察两组小鼠的抗炎症反应、B组小鼠的抗炎症反应明显强于A组。
【分析】1、反射弧中相关结构对反射弧功能的影响
反射弧的结构 结构特点 功能 结构破坏对功能的影响
感受器

传入神经

神经中枢

传出神经

效应器 感觉神经末梢的特殊结构 将内、外界刺激的信息转变为神经的兴奋 既无感觉又无效应
感觉神经元 将兴奋由感受器传入神经中枢 既无感觉又无效应
调节某一特定生理功能的神经元群 对传入的兴奋进行分析与综合 既无感觉又无效应
运动神经元 将兴奋由神经中枢传至效应器 只有感觉无效应
传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体 对内、外界刺激作出相应的应答 只有感觉无效应
2、兴奋在神经纤维上的传导:
3、细胞外液中Na+、K+浓度改变对膜电位的影响
项目 静息电位绝对值 动作电位峰值
Na+增加 不变 增大
Na+降低 不变 变小
K+增加 变小 不变
K+降低 增大 不变
分析表格可知:
(1)静息电位是K+的平衡电位,就是细胞内K+向外扩散达到平衡时的膜电位。细胞外Na+浓度的改变通常不会影响到静息电位。
(2)细胞外K+浓度上升,导致细胞内K+向外扩散减少,从而引起静息电位(绝对值)变小。反之,静息电位变大。
(3)动作电位的峰值是Na+的平衡电位,就是细胞外Na+向细胞内扩散达到平衡时的电位。细胞外K+浓度的改变通常不会影响到动作电位的峰值。
(4)细胞外Na+浓度上升,导致其向细胞内的扩散量增加,从而引起动作电位的峰值变大。反之,动作电位峰值变小。
14.(2022高二下·嘉兴期末)人体呼吸运动的深度和频率可随体内外环境的改变而发生相应的变化,以适应机体代谢的需要。肺牵张反射是调节呼吸的反射之一,图甲为肺牵张反射示意图,该反射的感受器位于肺,吸气后肺扩张,感受器兴奋,神经冲动经传入神经传入脑干,抑制吸气,引起呼气。图甲中神经元①和②之间形成的突触放大后如图乙所示,乙酰胆碱(A-C)可作为突触中的兴奋性神经递质,其合成与释放如图乙所示。
回答下列问题:
(1)图甲中,a、c、d是肺牵张反射弧的组成部分,b是   ,c是   ,d是   。
(2)图乙中A-C表示乙酰胆碱,在其合成时,能循环利用的物质是   (填“A”、“C”或“E”)。当兴奋传到神经末梢时,突触小泡内的A-C通过   运输方式释放到   ,再到达突触后膜,受体与A-C结合后,改变后膜对   的通透性,导致后膜产生   。毒扁豆碱可以使D酶失活,则突触后神经元会表现为持续   (填“兴奋”或“抑制”)。
(3)若让受试者对一个密闭气囊反复呼吸一定量的空气,随时间推移呼吸会加深、加快。为探究引起呼吸显著变化是由于气囊内CO2浓度升高引起,还是由于O2浓度降低引起,进行了A、B两组实验。
A组:气囊内装入空气,确保不漏气,让受试者对着气囊反复呼吸,当CO2浓度增加到3%,O2浓度减少到17%时,呼吸明显增强;当CO2浓度增到5.6%,O2浓度减少到14.8%时,呼吸非常显著地增强。
B组:气襄内装入空气,同时用钠石灰把呼吸排出的CO2吸收,确保CO2浓度几乎为0并且不漏气,让受试者对着气囊反复呼吸,O2浓度减少到10%以下才引起呼吸的明显变化。
①由此可以得出:呼吸的增强是由于   引起的;
②若实验增设C组:气囊内的空气中加入较多的   ,让受试者对着气囊反复呼吸,若CO2增多时也会出现显著的呼吸增强,实验将更有说服力。
(4)人体要屏住呼吸必须受到图甲中   的调控。剧烈运动后,血液中高浓度的CO2刺激呼吸中枢,使呼吸加深加快,这一过程体现了呼吸运动受   调节以维持内环境稳态,这属于   (填“正反馈”或“负反馈”)调节。
【答案】(1)反射中枢或神经中枢;传出神经;效应器
(2)C;胞吐;突触间隙;离子;动作电位;兴奋
(3)CO2浓度升高;O2
(4)大脑皮层;体液和神经;正反馈
【知识点】反射弧各部分组成及功能;突触的结构;神经冲动的产生和传导;稳态的调节机制;影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】(1)由图甲可知,a上有神经节,则a为传入神经,则b为反射中枢(神经中枢),c为传出神经,d为效应器。
(2)根据图示可知,A-C释放到突触间隙后,很快被分解成A和C,其中C被突触前膜重新吸收,可知C能循环利用。物质E是线粒体产生的ATP。乙酰胆碱(神经递质)释放到突触间隙的过程为胞吐。 A-C(乙酰胆碱)释放到突触间隙中,再到达突触后膜,与突触后膜上的受体结合,改变后膜对离子的通透性,使突触后膜产生动作电位。根据图示可知,D酶能分解A-C,D酶失活将导致A-C持续作用于突触后膜的受体,而A-C为乙酰胆碱,乙酰胆碱是一种兴奋性神经递质,因此D酶失活将导致突触后神经元表现为持续兴奋。
(3)①A组的实验结果为:当CO2浓度增加到3%,O2浓度减少到17%时,呼吸明显增强;当CO2浓度增到5.6%,O2浓度减少到14.8%时,呼吸非常显著地增强,B组的实验结果为:O2浓度减少到10%以下才引起呼吸的明显变化,因此呼吸的增强是由于CO2浓度升高引起的。②A组实验中O2浓度较低,故可增设C组,在气囊内的空气中加入较多的O2,让受试者对着气囊反复呼吸,若CO2增多时也会出现显著的呼吸增强,实验将更有说服力,说明引起呼吸显著变化确实是由于气囊内CO2浓度升高引起。
(4)屏住呼吸是主动意识控制的行为,受到大脑皮层的控制。剧烈运动后,血液中高浓度的CO2刺激呼吸中枢,使呼吸加深加快,高浓度的CO2刺激呼吸中枢体现了体液调节,呼吸中枢使呼吸加深加快体现了神经调节,故这一过程体现了呼吸运动受体液和神经调节以维持内环境稳态。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变化,因此这属于正反馈调节。
【分析】1、反射弧的组成:
(1)感受器:接受一定刺激后产生兴奋。
(2)传入神经:传导兴奋至神经中枢。
(3)神经中枢:对传入的信息进行分析和综合。
(4)传出神经:传导兴奋至效应器。
(5)效应器:由传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等组成,能对刺激作出应答。
2、兴奋在突触处的传递:兴奋到达突触前膜所在的神经元的轴突末梢,引起突触小泡向突触前膜移动并释放神经递质,神经递质通过突触间隙扩散到突触后膜的受体附近,突触后膜上的离子通道发生变化,引发电位变化,神经递质被降解或回收。
3、神经冲动的产生与传导:
4、影响有氧呼吸的外部因素:
(1)温度:影响酶活性。
(2)氧气浓度:决定呼吸类型和强度。
(3)水分:自由水含量高时呼吸旺盛。
15.(2023·广东模拟)去甲肾上腺素(NA)主要由交感神经末梢释放,小部分由肾上腺髓质释放。如图是去甲肾上腺素合成与分泌的过程,ATP可与NA处于一个囊泡中并同时释放进入突触间隙。回答下列问题:
(1)由图可知,酪氨酸进入细胞的方式为主动运输,但并非由ATP供能,推测其能量可能来自由   。图可知,酪氨酸转变为去甲肾上腺素的场所为   ;当兴奋传至突触小体时,进入突触小体内,Ca2+的作用为   。
(2)抑郁症是近年来高发的一种精神疾病,该病与NA的减少有关。某种药物能通过与NA载体结合而治疗抑郁症,其机理为   。
(3)当图中突触后膜为肌肉时,其快速反应是由ATP介导,随后的持续性收缩活动是由NA介导,这说明ATP在兴奋传递过程中是作为   起作用。突触间隙中除了ATP外,还存在ADP,说明ATP与受体分开后会   。
(4)血管、支气管平滑肌细胞膜上的受体激动时发生收缩,受体激动时发生舒张,NA是受体的激动剂,而异丙肾上腺素(ISO)是受体激动剂。NA和ISO均可作为药物使用,临床上进行升血压和哮喘(支气管管腔变窄)治疗时,应分别选用二者中的   作为药物。
(5)与交感神经末梢释放的去甲肾上腺素比,肾上腺髓质释放的去甲肾上腺素的作用范围   。
【答案】(1)膜两侧Na+的浓度梯度;细胞质基质和突触小泡;使突触小泡移至突触前膜并与之融合
(2)抑制NA的再摄取,使突触间隙中的NA含量升高(提高神经细胞的兴奋性,从而治疗抑郁症)
(3)神经递质;在酶的作用下降解
(4)去甲肾上腺素和异丙肾上腺素
(5)较广泛
【知识点】神经冲动的产生和传导;主动运输;神经系统的基本结构
【解析】【解答】(1)观察图示可知,酪氨酸与钠离子协同进入细胞,而Na+在细胞外的浓度大于细胞内的浓度,据此推测这种浓度差产生的势能为酪氨酸的主动运输提供能量。酪氨酸进入细胞后,在细胞质基质中转化形成DA,DA进入突触小泡后,再转变为NA,因此酪氨酸转变为去甲肾上腺素的场所为细胞质基质和突触小泡。Ca2+进入突触前膜,促进突触小泡移至突触前膜并与之融合,加速神经递质的释放。
故填:膜两侧Na+的顺浓度梯度形成的势能;细胞质基质和突触小泡;使突触小泡移至突触前膜并与之融合。
(2)抑郁症与NA的减少有关,从图示可知NA在突触间隙发挥作用后,会被NA载体运回到突触前膜的突触小体内,因此某种药物能与NA载体结合而治疗抑郁症,推测其机理应该是该药物与NA载体结合后,阻断了NA的回收,导致突触间隙中NA的浓度升高,持续性提高了下一神经元的兴奋性,从而治疗抑郁症。
故填:抑制NA的再摄取,使突触间隙中的NA含量升高(提高神经细胞的兴奋性,从而治疗抑郁症)。
(3)当图中突触后膜为肌肉时,其快速反应是由 ATP介导,观察图示可知,ATP存储在突触小泡内由突触前膜释放,因此在兴奋传递过程中是作为神经递质起作用。突触间隙中除了ATP外,还存在ADP,ATP水解后会形成ADP和Pi,说明ATP与受体分开后会在酶的催化作用下降解。
故填:神经递质;在酶的作用下降解。
(4)血管、支气管平滑肌细胞膜上的α 受体激动时发生收缩,β受体激动时发生舒张,NA是α受体的激动剂,而异丙肾上腺素是β受体激动剂;结合血管收缩后管腔变窄,会使血压升高,而支气管平滑肌收缩会使支气管管腔变窄,引起哮喘可知,临床上进行升血压和哮喘治疗时应分别选用二者中的去甲肾上腺素和异丙肾上腺素作为药物。
故填:去甲肾上腺素和异丙肾上腺素。
(5)交感神经末梢释放的去甲肾上腺素是一种神经递质,作用于突触后膜;而肾上腺髓质释放的去甲肾上腺素是一种激素,通过体液运输作用于靶器官和靶细胞;因此与交感神经末梢释放的去甲肾上腺素比,肾上腺髓质释放的去甲肾上腺素的作用范围较广泛。
故填:较广泛。
【分析】物质跨膜运输的示意图常会和协同运输结合起来考查析图和获取信息的能力,协同运输的两种物质,一种为顺浓度梯度需要载体蛋白协助的协助扩散,另一种与之一同进入的一般是逆浓度梯度需要载体蛋白协助的主动运输,主动运输因其逆浓度梯度需要消耗能量,为了节约能量(ATP)的消耗,在协同运输过程中生物进化成直接利用同一进入物质顺浓度梯度所产生的势能作为主动运输物质的能量来源。
神经调节结合抑郁症、高血压、哮喘病治疗机理考查获取信息的能力,因此注意观察图,将图示物质变化过程用文字表述出来,就是所要的答案。神经调节作用的方式是反射弧,兴奋在反射弧上以电信号的形式进行传导,因此神经调节反应速度较迅速,作用范围比较局限,作用时间较短;体液调节通过体液运输作用于相应的靶器官和靶细胞,长距离运输反应速度较缓慢,作用范围较广泛,作用时间比较长。
16.(2023·徐汇模拟)针灸是我国传承千年、特有的治疗疾病的手段。我国科研工作者发表在《自然》杂志首次通过小鼠模型,阐明了针灸治疗疾病的神经生物学机制:I、低强度电针刺小鼠后肢的“足三里(ST36)”穴位,可激活迷走神经—肾上腺轴,发挥抗炎作用;II、LPS是一种细菌毒素,当其进入动物血液后,会刺激肠巨噬细胞释放TNF-α(肿瘤坏死因子)、IL-6(白细胞介素6)等炎症因子,引起炎症反应。具体过程如图1所示,请结合有关知识回答下列问题:
(1)从免疫学的角度分析,LPS相当于   (填①“抗原”/②“抗体”),巨噬细胞属于   (填①“免疫细胞”②“淋巴细胞”)。
(2)针灸或低强度电针刺激足三里穴位都能引起肾上腺分泌的去甲肾上腺素、肾上腺素增加,该过程属于(  )
A.神经调节 B.体液调节
C.神经—体液调节 D.激素调节
(3)迷走神经是从脑干发出的参与调节内脏活动的神经,其属于   (①中枢/②外周)神经系统。低强度电针刺激激活迷走神经—肾上腺抗炎通路起到抗炎作用,是通过Prokr2神经元进行传导的,据图1写出该调节过程涉及的途径:   。
(4)已知细胞外Ca2+对Na+存在“膜屏障作用”,即钙离子在膜上形成屏障,使钠离子内流减少。请结合图1分析,临床上患者血钙含量偏高,针灸抗炎疗效甚微的原因是   。
(5)图2中甲、乙分别为利用细针和粗针进行针灸治疗时,针刺部位附近神经末梢的电位变化。细针治疗   (填①“引起”②“未引起”)动作电位,判断依据是   。乙图曲线上升到b点过程中,Na+通道打开导致Na+大量内流,此时K+通道   (填①全部关闭/②全部开放/③部分开放)。
(6)研究人员利用同等强度的电针刺激位于小鼠腹部的天枢穴,并没有引起相同的抗炎反应,原因是   ,这也为针灸抗炎需要刺激特定穴位才有效提供了解释。
【答案】(1)①;①
(2)A
(3)②;足三里→Prokr2神经元→延髓→迷走神经→肾上腺
(4)血钙过高使Nat内流减少,降低了神经细胞兴奋性,导致抗炎功能降低
(5)②;刺激引起的膜内外电位差没有超过阈值(没有超过阈电位);③
(6)腹部不存在迷走神经-肾上腺抗炎通路的Prokr2神经元
【知识点】反射弧各部分组成及功能;反射的过程;细胞膜内外在各种状态下的电位情况;神经冲动的产生和传导;免疫系统的结构与功能
【解析】【解答】(1)从免疫学的角度分析,LPS是异物,因此相当于①抗原;巨噬细胞属于①免疫细胞,淋巴细胞主要包括T细胞和B细胞。
(2)针灸或低强度电针刺激足三里穴位都能引起肾上腺分泌的去甲肾上腺素、去甲肾上腺素,经历了完整的反射弧,肾上腺是效应器,该过程为反射,属于神经调节,A正确,BCD错误。
故答案为:A。
(3)由脑发出的脑神经和由脊髓发出的脊神经是神经系统的周围部分,叫外周神经系统,因此根据“迷走神经是从脑干发出的可参与调节内脏活动的神经”,可知其属于外周神经系统,故答案为:②;低强度电针刺激激活迷走神经—肾上腺抗炎通路起到抗炎作用,是通过Prokr2神经元进行传导的,据图1可知,该调节过程涉及的反射弧是足三里→Prokr2神经元→延髓→迷走神经→肾上腺(分泌肾上腺素、去甲肾上腺素抑制炎症)。
(4)据图可知,迷走神经能产生去甲肾上腺素、肾上腺素,去甲肾上腺素和肾上腺素等具有抗炎作用,当某部位受刺激时,Na+内流,其膜电位变为外负内正,产生兴奋,血钙过高使Na+内流减少,降低了神经细胞兴奋性,导致迷走神经支配肾上腺细胞分泌抗炎症因子的功能降低,导致针灸抗炎疗效甚微。
(5)若外界刺激没有超过阈值(没有超过阈电位),则不会引起动作电位,图2甲中刺激引起的膜内外电位差没有超过阈值(没有超过阈电位),所以细针治疗未引起动作电位,故答案为:②。图2乙中曲线上升到b点过程中Na+通道打开,大量内流,K+通道③部分开放,部分关闭。
(6)结合题干“低强度电针刺激小鼠后肢穴位“足三里”可激活一组表达Pokr2蛋白的感觉神经元”可知引发相应反应时刺激的部位为小鼠后肢穴位,而研究人员刺激的是小鼠腹部的天枢穴,若腹部不存在迷走神经肾上腺抗炎通路的Prok2神经元(或腹部不存在足三里对应的感受器),则会出现并没有引起相同的抗炎反应的现象,这也为针灸抗炎需要在特定穴位刺激提供了解释。
【分析】(1)反射的结构基础是反射弧,反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五部分组成。其中效应器由运动神经末梢及其支配的肌肉或腺体组成。反射发生的条件是具有完整的反射弧和有效刺激。
(2)静息状态下的电位称为静息电位,细胞膜内外电位表现为外正内负,K+外流是静息电位形成的原因。当神经纤维受外界有效刺激时,Na+通道打开,Na+内流,其膜电位变为外负内正。由于神经递质只存在于突触小体的突触小泡中,只能由突触前膜释放作用于突触后膜,使下一个神经元产生兴奋或抑制,因此兴奋在神经元之间的传递只能是单向的。
1 / 12023年高考生物全国乙卷真题变式·分层精准练:第8题
一、原题
1.(2023·全国乙卷)人体心脏和肾上腺所受神经支配的方式如图所示。回答下列问题。
(1)神经元未兴奋时,神经元细胞膜两侧可测得静息电位。静息电位产生和维持的主要原因是   。
(2)当动脉血压降低时,压力感受器将信息由传入神经传到神经中枢,通过通路A和通路B使心跳加快。在上述反射活动中,效应器有   。通路A中,神经末梢释放的可作用于效应器并使其兴奋的神经递质是   。
(3)经过通路B调节心血管活动的调节方式有   。
二、基础
2.神经—体液—免疫调节是机体维持稳态的主要调节机制,而下丘脑则是参与人体稳态调节的枢纽。下图表示神经内分泌系统和免疫系统之间的相互关系,其中CRH是促肾上腺皮质激素释放激素,ACTH是促肾上腺皮质激素。据图回答下列问题。
(1)人遇到紧急情况时,下丘脑释放的CRH增多,此过程中,下丘脑属于反射弧中的   。应激状态下,最终导致糖皮质激素增多,该过程的调节方式为   。
(2)糖皮质激素能限制骨骼和脂肪组织对葡萄糖的摄取和利用,与   的作用相反。血液中糖皮质激素含量增多会对下丘脑、垂体的分泌活动有抑制作用,意义是   。
(3)研究表明,长期焦虑和紧张会导致机体免疫力下降,更容易被感染。结合图中信息分析,可能的原因是    。
(4)已知河豚毒素(TTX)是一种钠离子通道阻断剂。若实验中用TTX处理突触前神经纤维,则突触后膜难以兴奋,推测其原因是   。
3.(2020高二上·玉林期中)肾上腺素是肾上腺髓质分泌的一种激素,与动物生命活动调节密切相关。下表为某科研人员的“肾上腺素对饱食小鼠肝糖原和血糖含最的影响”研究结果:
小鼠血糖含量与肝糖原含量的比较表
  饱食组
未注射肾上腺素 注射肾上腺素
血糖(mmol/L) 7.972 21.540
肝糖原(g/100g肝组织) 0.094 0.021
(1)据表判断,注射肾上腺素后,血糖浓度   ,其作用机理是   ,因此,人在恐惧的情况下,肾上腺素的分泌增多,试推断其应激性的意义是   。
(2)研究发现,肾上腺素也是一种神经递质,某些突触结构中,突触前膜与后膜均存在相应受体。若肾上腺素与突触后膜受体结合,引起Na+内流,突触后膜两侧电位表现由   变为   ,引发一次新的神经冲动;若肾上腺素与前膜受体结合,可抑制突触前膜肾上腺素的分泌,这属于   调节。
4.(2021·六安模拟)肾上腺素和去甲肾上腺素这两种物质既可以作为激素也可以作为神经递质发挥作用。回答有关问题:
(1)给实验兔静脉注射肾上腺素可作用于心脏使心脏活动加强,在这个过程中肾上腺素作为   起作用,并在作用后被   。
(2)作为神经递质的肾上腺素分泌到   中,作为激素的肾上腺素通过   运输。
(3)肾上腺分泌肾上腺素的活动受内脏神经直接支配,完成该反射的效应器是   ,该过程体现了神经调节与体液调节关系为   。
(4)支配胰岛细胞的交感神经兴奋时,其末梢释放的去甲肾上腺素促进胰岛A细胞的分泌,却抑制胰岛B细胞的分泌,原因是   。
5.(2021高二下·深圳期末)糖皮质激素(GC)是一种调节人体生长发育、代谢和免疫等功能的应激激素。人体在某种因素刺激下会引起GC的分泌量增加,其分泌的调节过程如图所示。据图回答下列问题:
(注:CRH表示促肾上腺皮质激素释放激素;ACTH表示促肾上腺皮质激素;GC表示糖皮质激素)
(1)神经系统接受刺激后产生兴奋。兴奋是指   。
(2)激素和神经递质参与调节过程的共同特点是   、   。
(3)GC分泌的调节过程中存在   (填“分级”、“反馈”或“分级和反馈”)调节。给正常动物静脉注射一定剂量的ACTH,其血液中CRH含量降低,原因是   。
(4)GC能促进蛋白质和脂肪的分解,并能抑制肌肉组织对葡萄糖的摄取和利用,导致血糖浓度   。
6.(2020·河南模拟)肾上腺素既是一种激素,也是一种兴奋性神经递质。人在紧张的时候会分泌肾上腺素,请同答下列问题:
(1)肾上腺素作为神经递质,是体内的一种   分子;神经冲动传来时,神经递质由   (结构)运输到突触前膜处释放;突触传递具有单向性的原因是   。
(2)当肾上腺分泌的肾上腺素增多时,人表现为警觉性提高、反应灵敏、心率加快等特征,这表明   (从体液调节与神经调节的关系方面回答)。血糖调节中,肾上腺素与胰岛素有拮抗作用,因而肾上腺素会使血糖浓度   (填“升高”或“降低”);当外界环境突然发生变化如受到惊吓时,内脏神经支配肾上腺分泌的肾上腺素迅速增加,这是   调节的结果。
(3)自身的抗体如果攻击肾上腺素受体会导致激素不能正常发挥作用,这种疾病称为   。药物心得安和肾上腺素具有相似的结构,都能直接作用于心脏,调节心率,由此推测,心脏细胞表面与药物心得安和肾上腺素结合的   可能相同。
三、提高
7.(2022高二上·广东月考) 针灸起源于中国,其治疗疾病的核心机理之一是通过刺激身体特定的部位(穴位)远程调节机体功能。2021年科学家揭示了低强度电针刺激小鼠后肢穴位“足三里”(ST36)可以激活迷走神经-肾上腺抗炎通路(如图所示),肾上腺细胞分泌的儿茶酚胺类物质(包括去甲肾上腺素和肾上腺素等)具有抗炎作用。
(1)研究发现,在电针刺激“足三里”位置时,会激活一组Prokr2感觉神经元(主要存在于四肢节段),其延伸出去的突起部分可以将后肢的感觉信息通过   传向大脑的特定区域。在针灸治疗过程中,兴奋在神经纤维上的传导是   (单向/双向)的,兴奋在神经元间的传递,发生了   的信号变化。
(2)已知细胞外Ca2+对Na+存在“膜屏障作用”,试分析临床上患者血钙含量偏高,针灸抗炎疗效甚微的原因是   。机体抗炎反应的调节方式是   。
(3)研究人员利用同等强度的电针刺激位于小鼠腹部的天枢穴(ST25),并没有引起相同的全身抗炎反应,原因是   ,这也为针灸抗炎需要在特定“穴位”刺激提供了解释。
8.(2021高二下·河南月考)现代社会中,紧张的工作常常会给人带来巨大的情绪压力,甚至会导致人患病。抑郁症患者的数量逐年增加,医学研究表明,抑郁症与单胺类神经递质传递兴奋的功能减弱有关。下图1为人在情绪压力下,肾上腺皮质和肾上腺髓质受下丘脑调节的模式图,其中激素d能够升高血糖,激素c能够阻止淋巴因子的合成和释放;图2为人在情绪压力下,大脑中某突触结构的示意图。回答下列问题:
(1)由图1可推断,机体应对情绪压力的生命活动调节方式是   。图1所示的结构中,直接受神经系统调节的是肾上腺   (填“皮质”或“髓质”)。当激素d的分泌量增多后,人体储存的糖原的量会   ,该过程中,激素d的靶细胞主要是   。
(2)结合题干信息可知,肾上腺皮质分泌的激素c的靶细胞是   。压力的长期效应会引起机体的免疫力   。
(3)在情绪压力下,抑郁症患者体内的神经递质降解酶的含量会增多,单胺氧化酶抑制剂是目前常用的一种抗抑郁药。据图2可知,神经递质降解酶发挥作用的场所是   。单胺氧化酶抑制剂能改善抑郁症状,原因可能是   。
9.(2020·和平模拟)研究发现,某药物通过与神经细胞膜或肾上腺髓质细胞膜上的受体结合,引起人体血液中肾上腺素含量增加。此外,它还能增加人体细胞对胰岛素的敏感性,增强胰岛素对血糖的调节作用。
(1)该药物与神经细胞膜上的受体结合后,引起钙离子由通道流入细胞,可见,它的作用相当于哪一种化学物质?    。其作用于突触后膜,把化学信号转化为   。
(2)肾上腺素在人体调节中的作用是增强代谢,升高血糖等。请写出寒冷环境下,正常 机体通过神经调节促进肾上腺素分泌量增加的反射弧。寒冷刺激→皮肤冷觉感受器→    →   →   →肾上腺分泌肾上腺素增加。
(3)为验证该药物对胰岛素作用的影响,研究人员将实验鼠随机均分为两组,每天分别注射一定量的药物溶液和生理盐水,相同且适宜条件下饲养3周。然后给各鼠注射等量的葡萄糖溶液,并立即开始计时,测定1小时内两组鼠的胰岛素浓度,实验结果如图所示。图中两条曲线注射该药物的是   (甲组/乙组)。
(4)如果将实验中的“测定胰岛素浓度”改为“测定血糖浓度”,上述实验过程需将“给各鼠注射等量的葡萄糖溶液”修改为“   ”。请在如图2中尝试画出甲、乙两组血糖含量的变化图   。
10.(2021高二上·农安期末)抑郁症与去甲肾上腺素(NE)的含量过低有关,如图表示抗抑郁药物三环类化合物的作用机理。回答下列问题:
(1)结构A的形成与   (填细胞器名称)直接相关。
(2)NE是一种   (填“兴奋性”或“抑制性”)神经递质,它作用于突触后膜后引起   (填“钠离子”或“氯离子”)内流。
(3)三环类化合物用于治疗抑郁症的机理是   。根据图中信息,治疗抑郁症,还可以开发出能够抑制   的药物进行治疗。
11.(2022高三上·东莞月考)下图是一个缩手反射的反射弧和相关突触的结构示意图,请据图回答下列问题:
(1)图甲中代表感受器的标号应为   ,图乙中由2释放,能与突触后膜特异性受体结合的物质是   。图乙中1能与突触前膜融合依赖于生物膜的   (填性质名称)。
(2)假如图丙中的Y来自图甲中的A,图丙中的X来自大脑皮层,当指尖无意中被针刺到时会发生缩手反射,则Y释放的物质能使突触后膜   (兴奋或抑制),但如果是在进行指尖采血,大脑皮层发出的指令是不能缩手,则X释放的物质能使突触后膜的膜内外电势差   (扩大或缩小)。有过指尖采血经历的部分幼儿再次来到采血室时会因害怕而哭泣。看到采血室而哭泣的反射属于   反射。
(3)毒品往往导致突触结构发生一定的变化。毒品可卡因能抑制神经递质多巴胺的回收,导致后膜持续性兴奋,进行产生更多更强的愉悦感受。但是吸食过丁卡因的人在不吸食可卡因时,多巴胺正常释放也难以再产生正常的愉悦感受,进而导致可卡因依赖。请据此推测丁卡因的存在会导致突触后膜发生的结构变化是   。
12.(2022高二上·南阳月考)图1表示缩手反射的反射弧,图2、图3分别表示图1虚线框内局部结构放大示意图。请回答相关问题。
(1)图1中感受器的是由   组成(填字母)。
(2)图3中,表示兴奋部位的是   (填字母),该兴奋状态的形成是内流的结果,其进入膜内的方式是   。
(3)如图4是测量神经纤维膜内外电位的装置,图5是测得的动作电位变化(动作电位是指可兴奋细胞受到刺激时在静息电位的基础上产生的可扩布的电位变化过程),据图回答下列问题:
①图4状态测得的电位相当于图5中的   区段的电位。若该神经纤维接受突触前膜释放的兴奋性递质,则图4的指针有何变化?   (向左/向右/不变)。
②图5中当神经纤维受到刺激时,内流引起的是   区段的变化。
(4)当针刺破手指的皮肤,感受器接受刺激后,导致效应器产生反应,此反射属于   (“条件”或“非条件”)反射。当我们取指血进行化验时,针刺破手指的皮肤,但我们并未将手指缩回是因为   发出的指令是对这个刺激不作出反应,这说明缩手反射的神经中枢虽在   ,但还会受   控制。
四、培优
13.(2023高二上·深圳期末)针灸是我国传承千年、特有的治疗疾病的手段。针刺是一种外治法,以外源性刺激作用于身体特定的部位(穴位)引发系列生理学调节效应,远程调节机体功能。2021年科学家揭示了低强度电针刺激小鼠后肢穴位“足三里”可以激活迷走神经肾上腺抗炎通路,其过程如图所示。已知细菌脂多糖可引|起炎症反应,请据图回答问题:
(1)穴位在被针刺时感到疼痛,但并不会缩回,这属于   (填“条件”或“非条件”)反射。反射形成的条件是   和足够强度的刺激。研究发现,在电针刺激“足三里”位置时,会激活一组位于四肢节段的Prokr2感觉神经元,结合示意图,其延伸出去的突起部分可以将后肢的感觉信息通过   传向大脑的特定区域。在针灸治疗过程中,兴奋在神经纤维上的传导是   (填“单向”或“双向”)的。
(2)已知细胞外Ca2+对Na+存在“膜屏障作用” (即钙离子在膜上形成屏障,使钠离子内流减少)请结合图示分析,临床上患者血钙含量偏高,针灸抗炎疗效甚微的原因是   。
(3)研究人员利用同等强度的电针刺激位于小鼠腹部的天枢穴,并没有引起相同的抗炎反应,原因是   。这也为针灸抗炎需要在特定穴位刺激提供了解释。
(4)请以健康小鼠为材料设计实验,验证低强度电针刺激激活迷走神经肾上腺抗炎通路是通过Prokr2神经元进行传导的。
实验思路:   。
实验结果:   。
14.(2022高二下·嘉兴期末)人体呼吸运动的深度和频率可随体内外环境的改变而发生相应的变化,以适应机体代谢的需要。肺牵张反射是调节呼吸的反射之一,图甲为肺牵张反射示意图,该反射的感受器位于肺,吸气后肺扩张,感受器兴奋,神经冲动经传入神经传入脑干,抑制吸气,引起呼气。图甲中神经元①和②之间形成的突触放大后如图乙所示,乙酰胆碱(A-C)可作为突触中的兴奋性神经递质,其合成与释放如图乙所示。
回答下列问题:
(1)图甲中,a、c、d是肺牵张反射弧的组成部分,b是   ,c是   ,d是   。
(2)图乙中A-C表示乙酰胆碱,在其合成时,能循环利用的物质是   (填“A”、“C”或“E”)。当兴奋传到神经末梢时,突触小泡内的A-C通过   运输方式释放到   ,再到达突触后膜,受体与A-C结合后,改变后膜对   的通透性,导致后膜产生   。毒扁豆碱可以使D酶失活,则突触后神经元会表现为持续   (填“兴奋”或“抑制”)。
(3)若让受试者对一个密闭气囊反复呼吸一定量的空气,随时间推移呼吸会加深、加快。为探究引起呼吸显著变化是由于气囊内CO2浓度升高引起,还是由于O2浓度降低引起,进行了A、B两组实验。
A组:气囊内装入空气,确保不漏气,让受试者对着气囊反复呼吸,当CO2浓度增加到3%,O2浓度减少到17%时,呼吸明显增强;当CO2浓度增到5.6%,O2浓度减少到14.8%时,呼吸非常显著地增强。
B组:气襄内装入空气,同时用钠石灰把呼吸排出的CO2吸收,确保CO2浓度几乎为0并且不漏气,让受试者对着气囊反复呼吸,O2浓度减少到10%以下才引起呼吸的明显变化。
①由此可以得出:呼吸的增强是由于   引起的;
②若实验增设C组:气囊内的空气中加入较多的   ,让受试者对着气囊反复呼吸,若CO2增多时也会出现显著的呼吸增强,实验将更有说服力。
(4)人体要屏住呼吸必须受到图甲中   的调控。剧烈运动后,血液中高浓度的CO2刺激呼吸中枢,使呼吸加深加快,这一过程体现了呼吸运动受   调节以维持内环境稳态,这属于   (填“正反馈”或“负反馈”)调节。
15.(2023·广东模拟)去甲肾上腺素(NA)主要由交感神经末梢释放,小部分由肾上腺髓质释放。如图是去甲肾上腺素合成与分泌的过程,ATP可与NA处于一个囊泡中并同时释放进入突触间隙。回答下列问题:
(1)由图可知,酪氨酸进入细胞的方式为主动运输,但并非由ATP供能,推测其能量可能来自由   。图可知,酪氨酸转变为去甲肾上腺素的场所为   ;当兴奋传至突触小体时,进入突触小体内,Ca2+的作用为   。
(2)抑郁症是近年来高发的一种精神疾病,该病与NA的减少有关。某种药物能通过与NA载体结合而治疗抑郁症,其机理为   。
(3)当图中突触后膜为肌肉时,其快速反应是由ATP介导,随后的持续性收缩活动是由NA介导,这说明ATP在兴奋传递过程中是作为   起作用。突触间隙中除了ATP外,还存在ADP,说明ATP与受体分开后会   。
(4)血管、支气管平滑肌细胞膜上的受体激动时发生收缩,受体激动时发生舒张,NA是受体的激动剂,而异丙肾上腺素(ISO)是受体激动剂。NA和ISO均可作为药物使用,临床上进行升血压和哮喘(支气管管腔变窄)治疗时,应分别选用二者中的   作为药物。
(5)与交感神经末梢释放的去甲肾上腺素比,肾上腺髓质释放的去甲肾上腺素的作用范围   。
16.(2023·徐汇模拟)针灸是我国传承千年、特有的治疗疾病的手段。我国科研工作者发表在《自然》杂志首次通过小鼠模型,阐明了针灸治疗疾病的神经生物学机制:I、低强度电针刺小鼠后肢的“足三里(ST36)”穴位,可激活迷走神经—肾上腺轴,发挥抗炎作用;II、LPS是一种细菌毒素,当其进入动物血液后,会刺激肠巨噬细胞释放TNF-α(肿瘤坏死因子)、IL-6(白细胞介素6)等炎症因子,引起炎症反应。具体过程如图1所示,请结合有关知识回答下列问题:
(1)从免疫学的角度分析,LPS相当于   (填①“抗原”/②“抗体”),巨噬细胞属于   (填①“免疫细胞”②“淋巴细胞”)。
(2)针灸或低强度电针刺激足三里穴位都能引起肾上腺分泌的去甲肾上腺素、肾上腺素增加,该过程属于(  )
A.神经调节 B.体液调节
C.神经—体液调节 D.激素调节
(3)迷走神经是从脑干发出的参与调节内脏活动的神经,其属于   (①中枢/②外周)神经系统。低强度电针刺激激活迷走神经—肾上腺抗炎通路起到抗炎作用,是通过Prokr2神经元进行传导的,据图1写出该调节过程涉及的途径:   。
(4)已知细胞外Ca2+对Na+存在“膜屏障作用”,即钙离子在膜上形成屏障,使钠离子内流减少。请结合图1分析,临床上患者血钙含量偏高,针灸抗炎疗效甚微的原因是   。
(5)图2中甲、乙分别为利用细针和粗针进行针灸治疗时,针刺部位附近神经末梢的电位变化。细针治疗   (填①“引起”②“未引起”)动作电位,判断依据是   。乙图曲线上升到b点过程中,Na+通道打开导致Na+大量内流,此时K+通道   (填①全部关闭/②全部开放/③部分开放)。
(6)研究人员利用同等强度的电针刺激位于小鼠腹部的天枢穴,并没有引起相同的抗炎反应,原因是   ,这也为针灸抗炎需要刺激特定穴位才有效提供了解释。
答案解析部分
1.【答案】(1)钾离子外流
(2)传出神经末梢及其支配的肾上腺和心脏;去甲肾上腺素
(3)神经-体液调节
【知识点】反射弧各部分组成及功能;神经冲动的产生和传导;神经、体液调节在维持稳态中的作用
【解析】【解答】(1) 静息电位产生和维持与钾离子外流有关。
故答案为:钾离子外流。
(2)反射弧中的效应器是指传出神经末梢及其支配的肌肉或腺体,结合题图通路A中最后将信息是传递到心脏,通路B中的神经调的信息最后是传递到肾上腺,所以上述反射活动中效应器有传出神经末梢及其支配的肾上腺和心脏。通路A中,神经末梢释放的可作用于效应器并使其兴奋的神经递质是去甲肾上腺素。
故答案为:传出神经末梢及其支配的肾上腺和心脏;去甲肾上腺素。
(3)通路B中有神经元产生的神经递质乙酰胆碱作为信息分子发挥作用,也有肾上腺产生的激素肾上腺素作为信息分子发挥作用,所以经过通路B调节心血管活动的调节方式有神经-体液调节。
故答案为:神经-体液调节。
【分析】(1)动作电位和静息电位
①静息电位
a.概念:未兴奋区的电位。
b.特点:内负外正。
c.产生原因:由K+外流引起。
②动作电位
a.概念:兴奋区的电位。
b.特点:内正外负。
c.产生原因:由Na+内流引起。
(2)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,动物体或人体对内外环境变化作出的规律性应答。反射的结构基础是反射弧,反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。
(3)神经调节和体液调节的比较与联系:
比较项目 神经调节 体液调节
作用途径 反射弧 体液运输
反应速度 迅速 较缓慢
作用范围 准确、局限 较广泛
作用时间 短暂 比较长
联系 ①不少内分泌腺直接或间接受中枢神经系统的调节。
②内分泌腺所分泌的激素可以影响神经系统的发育和功能。
2.【答案】(1)效应器;神经—体液调节
(2)胰岛素;维持血液中的糖皮质激素含量保持相对稳定
(3)长期焦虑和紧张引起糖皮质激素分泌增多,抑制免疫系统的功能,使免疫系统的防卫、监控和清除功能降低
(4)由于TTX作用于钠离子通道,阻断了Na+内流,导致突触前神经纤维动作电位变化明显减弱,进而导致突触前膜递质释放减少或不能释放,使得突触后膜难以兴奋
【知识点】神经冲动的产生和传导;神经、体液调节在维持稳态中的作用;血糖平衡调节;免疫系统的结构与功能
【解析】【解答】(1)在反射弧中,分泌激素的腺体下丘脑属于效应器。应激状态下,最终导致糖皮质激素增多,该过程的调节方式为神经—体液调节。(2)胰岛素能促进骨骼和脂肪组织对葡萄糖的摄取和利用,使得血糖浓度降低,糖皮质激素能限制骨骼和脂肪组织对葡萄糖的摄取和利用,故两者作用相反。血液中糖皮质激素含量增多会对下丘脑、垂体的分泌活动有抑制作用,这有利于维持血液中的糖皮质激素含量保持相对稳定。(3)根据图中信息可知,长期焦虑和紧张引起糖皮质激素分泌增多,抑制免疫系统的功能,使免疫系统的防卫、监控和清除功能降低,从而导致机体免疫力下降,更容易被感染。(4)河豚毒素(TTX)是一种钠离子通道阻断剂。若实验中用TTX处理突触前神经纤维,由于TTX作用于钠离子通道,阻断了Na+内流,导致突触前神经纤维动作电位变化明显减弱,进而导致突触前膜递质释放减少或不能释放,使得突触后膜难以兴奋。
【分析】题图表示神经内分泌系统和免疫系统之间的相互关系,其中下丘脑分泌的促肾上腺皮质激素释放激素(CRH),使得垂体分泌促肾上腺皮质激素(ACTH),促进肾上腺分泌糖皮质激素;糖皮质激素分泌增多会反过来抑制下丘脑和垂体的功能,这种调节方式称为反馈调节。细胞免疫由效应T细胞发挥效应以清除异物的作用,T细胞还能分泌淋巴因子,加强相关免疫细胞的作用来发挥免疫效应。
3.【答案】(1)升高;促进肝糖原分解,从而升高血糖;为生命活动提供更多的能量
(2)内负外正;内正外负;(负)反馈
【知识点】神经冲动的产生和传导;血糖平衡调节
【解析】【解答】(1)据表判断,注射肾上腺素后,肝糖原的含量下降,血糖的含量升高,由此可知其作用机理是通过促进肝糖原分解,从而升高血糖。因此,人在恐惧的情况下,肾上腺素的分泌增多,为生命活动提供更多的能量,从而能够作出及时的反应。
(2)作为神经递质的肾上腺素与突触后膜受体结合,引起Na+内流,突触后膜两侧电位表现由内负外正变为内正外负,引发一次新的神经冲动;若肾上腺素与前膜受体结合,可抑制突触前膜肾上腺素的分泌,这属于负反馈调节。
【分析】从小鼠血糖含量与肝糖原含量的比较表看出:注射肾上腺素组比未注射肾上腺素组血糖浓度明显升高,而肝糖原含量明显下降,从而得出肾上腺素可以升高血糖,是通过促进肝糖原分解来升高血糖的。
4.【答案】(1)激素;灭活
(2)突触间隙(组织液);体液
(3)传出神经末梢及其所支配的肾上腺;体液调节可以看做神经调节的一个环节
(4)胰岛 A、B 细胞与去甲肾上腺素结合的受体不同
【知识点】突触的结构;神经冲动的产生和传导;激素与内分泌系统
【解析】【解答】(1)肾上腺素作用的靶器官是心脏,使心脏活动加强,在这个过程中,肾上腺素作为激素起作用,发挥作用后被灭活。
(2)递质被突触前膜释放,分泌至突触间隙,激素通过体液运输。
(3)肾上腺的活动受内脏神经直接支配,效应器是传出神经末梢及其所支配的肾上腺,在这个过程中,神经系统控制肾上腺的活动,说明了神经调节和体液调节的关系是体液调节可以看做神经调节的一个环节。
(4)去甲肾上腺素作为神经递质,需要与突触后膜上的受体结合才能发挥作用,但促进胰岛A细胞的分泌,却抑制胰岛B细胞的分泌,说明了胰岛 A、B 细胞与去甲肾上腺素结合的受体不同。
【分析】 1、动物激素是机体内含量极少却有较强的调节作用的有机物,随着体液运输到全身各处,却可以作用于特定的靶器官或靶细胞,发挥作用后即被灭活,防止激素持续发挥调节作用,引发内环境紊乱。
2、突触结构分为突触前膜、突触间隙和突触后膜,突触前膜可以释放神经递质,经过突触间隙,作用于突触后膜,引发下一个神经元兴奋或者抑制。
3、神经调节对体液调节起调控和主导作用;体液调节也能影响神经调节,二者是相辅相成,共同调节机体的生命活动。
5.【答案】(1)动物体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)都需要与相应的受体结合才能发挥作用;发挥作用后灭活
(3)分级和反馈;ACTH促进肾上腺皮质分泌GC,GC含量增加会抑制下丘脑分泌CRH
(4)升高
【知识点】神经冲动的产生和传导;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】(1)兴奋是指动物体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。
故答案为: 动物体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)激素和神经递质都属于信息分子,在发挥作用时所具有的共同特点是都需要与相应的受体结合后才能发挥作用,而且发挥作用后都会灭活。
故答案为: 都需要与相应的受体结合才能发挥作用 ; 发挥作用后灭活 。
(3)由分析可知,下丘脑产生的CRH促进垂体产生产生ACTH,ACTH促进肾上腺皮质产生GC,这调节属于分级调节,同时GC含量增加到一定程度会反过抑制下丘脑和垂体的活动,这属于反馈调节。因此GC分泌的调节过程中存在分级和反馈调节。给正常动物静脉注射一定剂量的ACTH,ACTH能促进GC的分泌,GC的含量增加到一定程度时会反过来抑制下丘脑分泌CRH,故其血液中CRH水平会降低。
故答案为: 分级和反馈 ; ACTH促进肾上腺皮质分泌GC,GC含量增加会抑制下丘脑分泌CRH 。
(4)GC分泌量增加能促进蛋白质和脂肪的分解,并能抑制肌肉组织对葡萄糖的摄取和利用,从而使血糖浓度升高。
故答案为: 升高 。
【分析】神经调节的基本方式是反射,其结构基础是反射弧,由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五部分构成;传入神经又叫感觉神经,能把外周的神经冲动传到神经中枢里,神经中枢在接受传入神经传来的信号后,产生神经冲动并传给传出神经,传出神经又叫运动神经,把神经中枢产生的神经冲动传给效应器。
下丘脑分泌的促肾上腺皮质激素释放激素能促进垂体分泌促肾上腺皮质激素,垂体分泌促肾上腺皮质激素能促进肾上腺皮质分泌 糖皮质激素 ,而 糖皮质激素 对下丘脑和垂体有负反馈作用,当 糖皮质激素分泌过多时,会抑制 促肾上腺皮质激素释放激素和促肾上腺皮质激素的分泌,进而减少糖皮质激素的分泌。
6.【答案】(1)信息;突触小泡;神经递质只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜
(2)内分泌腺所分泌的激素可以影响神经系统的功能;升高;神经
(3)自身免疫病;受体
【知识点】神经冲动的产生和传导;免疫功能异常;血糖平衡调节
【解析】【解答】解:(1)肾上腺素在功能上是人体内传递信息的分子,对人体生命活动有调节作用。神经递质储存在突触小泡中;突触传递具有单向性的原因是神经递质只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜。(2)在恐惧、严重焦虑、剧痛、失血等紧急情况下,肾上腺素的分泌增多,人表现为警觉性提高、反应灵敏、呼吸频率加快、心率加速等特征,说明内分泌腺所分泌的激素可以影响神经系统的功能。胰岛素能降血糖,肾上腺素与胰岛素有拮抗作用,因而肾上腺素能够促进血糖升高。外界环境的突然变化导致肾上腺素分泌迅速增加,这是神经调节的结果。(3)自身的抗体攻击自身的细胞,这种疾病称为自身免疫病;心得安和肾上腺素具有相似的结构,而且都能直接作用于心脏调节心率,由此推测它们在心脏细胞表面可能具有相同的受体。
【分析】兴奋在两个神经元之间传递是通过突触进行的,突触由突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分组成,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,进入突触间隙,作用于突触后膜上的特异性受体,引起下一个神经元兴奋或抑制,所以兴奋在神经元之间的传递是单向的。突触可完成“电信号→化学信号→电信号”的转变。
7.【答案】(1)脊髓;单向;电信号→化学信号→电信号
(2)血钙过高使Na+内流减少,降低了神经细胞兴奋性,导致迷走神经支配肾上腺细胞分泌抗炎症因子的功能降低;神经-体液调节(神经调节和体液调节)
(3)能够介导迷走神经肾上腺抗炎通路的Prokr2神经元主要存在于四肢节段,而在腹部没有分布(小鼠腹部的天枢穴(ST25)不具有引起抗炎反应的功能)
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】(1) 据图可知,在电针刺激“足三里”位置时,会激活一组Prokr2感觉神经元,其延伸出去的突起部分可以将后肢的感觉信息通过脊髓传向大脑的特定区域。在体内,兴奋在反射弧上传导是单向的,因此,在体内兴奋在神经纤维上的传导是单向的,兴奋在突触上的传递,发生了电信号→化学信号→电信号的信号变化 。
故填:脊髓;单向;电信号→化学信号→电信号。
(2) 当某一部位受刺激时,Na+内流,其膜电位变为外负内正,产生兴奋;血钙过高使Na+内流减少,降低了神经细胞兴奋性,导致迷走神经支配肾上腺细胞分泌抗炎症因子的功能降低,导致针灸抗炎疗效甚微。低强度电针刺激小鼠后肢穴位“足三里”可以激活迷走神经-肾上腺抗炎通路,肾上腺细胞分泌的去甲肾上腺素和肾上腺素等具有抗炎作用,故机体抗炎反应的调节方式是神经-体液调节
故填:血钙过高使Na+内流减少,降低了神经细胞兴奋性,导致迷走神经支配肾上腺细胞分泌抗炎症因子的功能降低;神经-体液调节(神经调节和体液调节)。
(3)由(1)可知,能够介导迷走神经肾上腺抗炎通路的Prokr2感觉神经元主要存在于四肢节段,电针刺激位于小鼠腹部的天枢穴(ST25),可能激活的是介导迷走神经肾上腺抗炎通路的Prokr2神经元,因此没有引起相同的全身抗炎反应。
故填: 能够介导迷走神经肾上腺抗炎通路的Prokr2神经元主要存在于四肢节段,而在腹部没有分布(小鼠腹部的天枢穴(ST25)不具有引起抗炎反应的功能) 。
【分析】 神经纤维未受到刺激时,K+外流,细胞膜内外的电荷分布情况是外正内负,当某一部位受刺激时,Na+内流,其膜电位变为外负内正。由于神经递质只存在于突触小体的突触小泡中,只能由突触前膜释放作用于突触后膜,使下一个神经元产生兴奋或抑制,因此兴奋在神经元之间的传递只能是单向的。
8.【答案】(1)神经调节和激素调节;髓质;减少;肝细胞
(2)T细胞;下降
(3)突触间隙;单胺氧化酶抑制剂能抑制单胺类神经递质降解酶的活性,阻止脑内神经递质降解,使突触间隙中神经递质的浓度升高,从而提高了突触后神经元的兴奋性
【知识点】神经冲动的产生和传导;动物激素的调节;血糖平衡调节;细胞免疫
【解析】【解答】(1)根据分析,机体应对情绪压力的生命活动调节方式有神经调节和激素调节两方面。图1所示的结构中,直接受神经系统调节的是肾上腺髓质。根据题意,激素d能够升高血糖,推测激素d是肾上腺素,可以促进糖原的分解,因此糖原量会减少,肾上腺素的靶细胞主要是肝细胞,促进肝糖原分解。
(2)根据题意,肾上腺皮质分泌的激素c能够阻止淋巴因子的合成和释放,推测激素c是作用于T细胞。故压力的长期效应会引起机体的免疫力下降。
(3)据图2可知,神经递质在突触间隙发挥作用,所以相应的降解酶发挥作用的场所是突触间隙。抑郁症与单胺类神经递质传递兴奋的功能减弱有关,单胺氧化酶抑制剂能改善抑郁症状,原因可能是单胺氧化酶抑制剂能抑制单胺类神经递质降解酶的活性,阻止脑内神经递质降解,使突触间隙中神经递质的浓度升高,从而提高了突触后神经元的兴奋性。
【分析】根据图示分析,图1显示,情绪压力可以刺激下丘脑,在神经调节方面,下丘脑通过可以控制肾上腺髓质分泌激素d,引起压力的短期效应;在体液调节方面,下丘脑会分泌出激素a作用于垂体,垂体分泌出激素b,作用于肾上腺皮质产生激素c,引起压力的长期效应。
图2显示的是突触结构的模式图,人在情绪压力下,大脑中某突触结构会释放某种神经递质,影响神经元。
9.【答案】(1)神经递质;电信号
(2)传入神经;神经中枢(下丘脑体温调节中枢);传出神经
(3)甲组
(4)给各鼠注射等量的胰岛素溶液;
【知识点】神经冲动的产生和传导;血糖平衡调节
【解析】【解答】(1)根据题意分析,某药物可以与神经细胞膜上的受体结合后,引起钙离子由通道流入,说明该药物的作用相当于神经递质,其引起的突触后膜的信号变化为:化学信号→电信号。(2)寒冷环境下,正常机体通过神经调节促进肾上腺素分泌量增加,这一反射活动的反射弧为:寒冷刺激→皮肤冷觉感受器→ 传入神经→神经中枢(下丘脑体温调节中枢)→传出神经→肾上腺分泌肾上腺素增加。(3)根据题意分析,由于该药物能增加人体细胞对胰岛素的敏感性,增强胰岛素对血糖的调节作用,因此图中两条曲线中注射该药物的是甲组。(4)如果将实验中的“测定胰岛素浓度”改为“测定血糖浓度”,则上述实验过程需将“给各鼠注射等量的葡萄糖溶液”修改为“给各鼠注射等量的胰岛素溶液”。甲乙两组血糖含量的变化图如图所示: 。
【分析】1.反射的结构基础是反射弧,由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器组成;兴奋传到突触时,突触前膜释放神经递质到突触间隙,再作用于突触后膜上的受体,引起突触后膜兴奋或抑制。2.胰岛素是人体内唯一降低血糖的激素。血糖浓度与胰岛素浓度的相互调节关系是血糖浓度升高时;高浓度的血糖可以直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的分泌或通过神经调节引起胰岛B细胞分泌胰岛素,血糖浓度降低时,胰高血糖素分泌增加,胰岛素分泌减少。
10.【答案】(1)高尔基体
(2)兴奋性;钠离子
(3)三环类化合物阻断NE的回收,使突触间隙中的NE含量提高;MAO酶活性(或“抑制NE分解”)
【知识点】神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】(1)A是突触小泡,高尔基体与其形成直接相关。
(2)抑郁症与去甲肾上腺素(NE)的含量过低有关,说明NE是一种兴奋性递质,与突触后膜结合后引起钠离子内流。
(3)通过分析可知,三环类化合物阻断NE的再摄取,使突触间隙中的NE含量提高,从而提高了兴奋性递质的含量达到治疗抑郁症的目的。
从图中分析MAO酶分解NE的酶,所以开发出抑制MAO酶的活性的药物抑制MAO酶的活性,从而抑制突触间隙中NE的分解,使突触间隙中的NE含量提高,因此可用来治疗抑郁症。
【分析】神经元之间的结构为突触,包括突触前膜、突触间隙、突触后膜。
题图分析:去甲肾上腺素(NE)是突触前膜释放的一种兴奋性神经递质,三环类化合物能阻止突触前膜对NE的再摄取;MAO酶抑制剂抑制MAO酶的活性,而MAO酶是分解NE的酶。
11.【答案】(1)①;神经递质(乙酰胆碱等兴奋型神经递质);一定的流动性(流动性)
(2)兴奋;扩大;条件
(3)多巴胺受体减少(特异性受体减少)
【知识点】反射的过程;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】(1)图甲中,②上有神经节,为传入神经,①为感受器,③为神经中枢,④为传出神经,⑤为感受器。图乙中,1是突触小泡,2是突触小体,3是神经递质,突触前膜上的突触小泡释放神经递质 , 神经递质与突触后膜特异性受体结合 ,引起突触后膜产生膜电位,突触小泡 与突触前膜融合依赖于生物膜的流动性。
故填:①;神经递质(乙酰胆碱等兴奋型神经递质);一定的流动性(流动性)。
(2)来自感受器的神经冲动能够使Y兴奋,其释放的神经递质能够使突触后膜具有产生兴奋作用,大脑皮层发出的指令是对这个刺激不作出反应,则X释放的神经递质是抑制性神经递质,则该神经递质对突触后膜具有抑制作用,能使突触后膜的膜内外电势差扩大 。条件反射是人出生以后在生活过程中逐渐形成的后天性反射,是在非条件反射的基础上,经过一定的过程,在大脑皮层参与下完成的,是一种高级的神经活动, 有过指尖采血经历的幼儿再次来到采血室时会因害怕而哭泣,看到采血室而哭泣的反射属于条件反射。
故填:兴奋;扩大;条件。
(3) 可卡因能抑制神经递质多巴胺的回收,导致后膜持续性兴奋 ,机体为了减少刺激,导致突触后膜上的多巴胺受体减少 ,故当吸食过丁卡因的人在不吸食可卡因时,多巴胺正常释放也难以再产生正常的愉悦感受,进而导致可卡因依赖。
故填: 多巴胺受体减少(特异性受体减少) 。

【分析】传导和传递的过程
1、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。
2、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,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。
12.【答案】(1)A
(2)h;协助扩散
(3)AB;向左;BC
(4)非条件反射;大脑皮层;脊髓;大脑皮层
【知识点】反射弧各部分组成及功能;突触的结构;神经冲动的产生和传导;脑的高级功能
【解析】【解答】(1)图1表示缩手反射的反射弧,根据图1中突触结构可以判断A是感受器、B是效应器。
(2)受到刺激后,钠离子通过协助扩散的方式进入细胞内,形成内正外负的膜电位属于兴奋部位即动作电位,所以h表示兴奋部位;兴奋时钠离子内流是从高浓度向低浓度扩散,需要蛋白质协助,故方式是协助扩散。
(3)①图4测得为静息电位,相当于图5的AB段,若该神经纤维接受突触前膜释放的兴奋性递质,发生一次动作电位,电位表现为外负内正,电表会向左偏转。
②图5中当神经纤维受到刺激时,Na +内流引起动作电位,对应图中的BC段。
(4)当针刺破手指的皮肤,感受器接受刺激后,导致效应器产生反应,此反射与生俱来,属于非条件反射;当我们取指血进行化验时,虽然感觉到疼痛,但我们并未将手指缩回是因为大脑皮层发出的指令是对这个刺激不作出反应,这说明这说明缩手反射的神经中枢虽在脊髓,但低级中枢的反射活动受高级中枢大脑皮层控制。
【分析】1、神经冲动在神经纤维上的传导: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,钠离子大量内流,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,但在神经元之间以神经递质的形式传递。兴奋在神经纤维上的传导可以是双向的。
2、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。
13.【答案】(1)条件;完整的反射弧;脊髓或延髓;单向
(2)血钙过高使Na+内流减少,降低了神经细胞兴奋性,导致抗炎功能降低
(3)腹部不存在迷走神经—肾上腺抗炎通路的Prokr2神经元
(4)选取若干生理状况相同的小鼠分为A、B两组;A组小鼠破坏Prokr2神经元,B组小鼠不做处理,对两组小鼠用细菌脂多糖诱发炎症,分别用低强度电针刺激两组小鼠足三里位置,观察两组小鼠的抗炎症反应。;B组小鼠的抗炎症反应的实验现象明显强于A组。
【知识点】反射弧各部分组成及功能;反射的过程;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】(1)手被针灸针刺后感到疼痛的过程中,疼痛的感觉在大脑皮层产生,但并不会缩回,是高级中枢大脑皮层对低级中枢的控制作用,该过程属于条件反射;反射形成的条件是要具有完整的反射弧和足够强度的刺激;据图分析, 四肢节段的 Prokr2感觉神经元延伸出去的突起部分把后肢的感觉信息通过脊髓或者延髓传向大脑的特定区域,兴奋在神经纤维上的传导是单向。
故填: 条件 、 完整的反射弧 、 脊髓或延髓 、 单向 。
(2)据图分析,迷走神经细胞能产生去甲肾上腺素、肾上腺素,去甲肾上腺素和肾上腺素等激素具有抗炎作用,当受刺激时,Na+内流,其膜电位变为外负内正,产生兴奋,血钙过高使Na+内流减少,降低了神经细胞兴奋性,从而导致迷走神经支配肾上腺细胞分泌抗炎症因子的功能降低,导致针灸抗炎疗效甚微。
故填: 血钙过高使Na+内流减少,降低了神经细胞兴奋性,导致抗炎功能降低 。
(3)Prokr2感觉神经元主要存在于四肢节段,电针刺激位于小鼠腹部的天枢穴,可能是腹部不存在迷走神经—肾上腺抗炎通路的Prokr2神经元,所以没有引起相同的全身抗炎反应。
故填: 腹部不存在迷走神经—肾上腺抗炎通路的Prokr2神经元
(4)本实验实验目的是验证低强度电针刺激激活迷走神经肾上腺抗炎通路,起到抗炎作用是通过Prokr2神经元进行传导的,实验自变量:是否具有Prokr2神经元,可以一组破坏Prokr2神经元,一组不破坏,实验因变量:是否出现抗炎症反应,其他无关变量要相同且适宜。
实验思路:选取若干生理状况相同的小鼠分为A、B两组;A组小鼠破坏Prokr2神经元,B组小鼠不做处理,对两组小鼠用细菌脂多糖诱发炎症,分别用低强度电针刺激两组小鼠足三里位置,观察两组小鼠的抗炎症反应。验证性实验的实验结果是一定的,因此B组含有Prokr2神经元,低强度电针刺激激活迷走神经肾上腺抗炎通路,起到抗炎作用,因此B组小鼠的抗炎症反应的实验现象明显强于A组。
故填:选取若干生理状况相同的小鼠分为A、B两组;A组小鼠破坏Prokr2神经元,B组小鼠不做处理,对两组小鼠用细菌脂多糖诱发炎症;分别用低强度电针刺激两组小鼠足三里位置,观察两组小鼠的抗炎症反应、B组小鼠的抗炎症反应明显强于A组。
【分析】1、反射弧中相关结构对反射弧功能的影响
反射弧的结构 结构特点 功能 结构破坏对功能的影响
感受器

传入神经

神经中枢

传出神经

效应器 感觉神经末梢的特殊结构 将内、外界刺激的信息转变为神经的兴奋 既无感觉又无效应
感觉神经元 将兴奋由感受器传入神经中枢 既无感觉又无效应
调节某一特定生理功能的神经元群 对传入的兴奋进行分析与综合 既无感觉又无效应
运动神经元 将兴奋由神经中枢传至效应器 只有感觉无效应
传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体 对内、外界刺激作出相应的应答 只有感觉无效应
2、兴奋在神经纤维上的传导:
3、细胞外液中Na+、K+浓度改变对膜电位的影响
项目 静息电位绝对值 动作电位峰值
Na+增加 不变 增大
Na+降低 不变 变小
K+增加 变小 不变
K+降低 增大 不变
分析表格可知:
(1)静息电位是K+的平衡电位,就是细胞内K+向外扩散达到平衡时的膜电位。细胞外Na+浓度的改变通常不会影响到静息电位。
(2)细胞外K+浓度上升,导致细胞内K+向外扩散减少,从而引起静息电位(绝对值)变小。反之,静息电位变大。
(3)动作电位的峰值是Na+的平衡电位,就是细胞外Na+向细胞内扩散达到平衡时的电位。细胞外K+浓度的改变通常不会影响到动作电位的峰值。
(4)细胞外Na+浓度上升,导致其向细胞内的扩散量增加,从而引起动作电位的峰值变大。反之,动作电位峰值变小。
14.【答案】(1)反射中枢或神经中枢;传出神经;效应器
(2)C;胞吐;突触间隙;离子;动作电位;兴奋
(3)CO2浓度升高;O2
(4)大脑皮层;体液和神经;正反馈
【知识点】反射弧各部分组成及功能;突触的结构;神经冲动的产生和传导;稳态的调节机制;影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】(1)由图甲可知,a上有神经节,则a为传入神经,则b为反射中枢(神经中枢),c为传出神经,d为效应器。
(2)根据图示可知,A-C释放到突触间隙后,很快被分解成A和C,其中C被突触前膜重新吸收,可知C能循环利用。物质E是线粒体产生的ATP。乙酰胆碱(神经递质)释放到突触间隙的过程为胞吐。 A-C(乙酰胆碱)释放到突触间隙中,再到达突触后膜,与突触后膜上的受体结合,改变后膜对离子的通透性,使突触后膜产生动作电位。根据图示可知,D酶能分解A-C,D酶失活将导致A-C持续作用于突触后膜的受体,而A-C为乙酰胆碱,乙酰胆碱是一种兴奋性神经递质,因此D酶失活将导致突触后神经元表现为持续兴奋。
(3)①A组的实验结果为:当CO2浓度增加到3%,O2浓度减少到17%时,呼吸明显增强;当CO2浓度增到5.6%,O2浓度减少到14.8%时,呼吸非常显著地增强,B组的实验结果为:O2浓度减少到10%以下才引起呼吸的明显变化,因此呼吸的增强是由于CO2浓度升高引起的。②A组实验中O2浓度较低,故可增设C组,在气囊内的空气中加入较多的O2,让受试者对着气囊反复呼吸,若CO2增多时也会出现显著的呼吸增强,实验将更有说服力,说明引起呼吸显著变化确实是由于气囊内CO2浓度升高引起。
(4)屏住呼吸是主动意识控制的行为,受到大脑皮层的控制。剧烈运动后,血液中高浓度的CO2刺激呼吸中枢,使呼吸加深加快,高浓度的CO2刺激呼吸中枢体现了体液调节,呼吸中枢使呼吸加深加快体现了神经调节,故这一过程体现了呼吸运动受体液和神经调节以维持内环境稳态。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变化,因此这属于正反馈调节。
【分析】1、反射弧的组成:
(1)感受器:接受一定刺激后产生兴奋。
(2)传入神经:传导兴奋至神经中枢。
(3)神经中枢:对传入的信息进行分析和综合。
(4)传出神经:传导兴奋至效应器。
(5)效应器:由传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等组成,能对刺激作出应答。
2、兴奋在突触处的传递:兴奋到达突触前膜所在的神经元的轴突末梢,引起突触小泡向突触前膜移动并释放神经递质,神经递质通过突触间隙扩散到突触后膜的受体附近,突触后膜上的离子通道发生变化,引发电位变化,神经递质被降解或回收。
3、神经冲动的产生与传导:
4、影响有氧呼吸的外部因素:
(1)温度:影响酶活性。
(2)氧气浓度:决定呼吸类型和强度。
(3)水分:自由水含量高时呼吸旺盛。
15.【答案】(1)膜两侧Na+的浓度梯度;细胞质基质和突触小泡;使突触小泡移至突触前膜并与之融合
(2)抑制NA的再摄取,使突触间隙中的NA含量升高(提高神经细胞的兴奋性,从而治疗抑郁症)
(3)神经递质;在酶的作用下降解
(4)去甲肾上腺素和异丙肾上腺素
(5)较广泛
【知识点】神经冲动的产生和传导;主动运输;神经系统的基本结构
【解析】【解答】(1)观察图示可知,酪氨酸与钠离子协同进入细胞,而Na+在细胞外的浓度大于细胞内的浓度,据此推测这种浓度差产生的势能为酪氨酸的主动运输提供能量。酪氨酸进入细胞后,在细胞质基质中转化形成DA,DA进入突触小泡后,再转变为NA,因此酪氨酸转变为去甲肾上腺素的场所为细胞质基质和突触小泡。Ca2+进入突触前膜,促进突触小泡移至突触前膜并与之融合,加速神经递质的释放。
故填:膜两侧Na+的顺浓度梯度形成的势能;细胞质基质和突触小泡;使突触小泡移至突触前膜并与之融合。
(2)抑郁症与NA的减少有关,从图示可知NA在突触间隙发挥作用后,会被NA载体运回到突触前膜的突触小体内,因此某种药物能与NA载体结合而治疗抑郁症,推测其机理应该是该药物与NA载体结合后,阻断了NA的回收,导致突触间隙中NA的浓度升高,持续性提高了下一神经元的兴奋性,从而治疗抑郁症。
故填:抑制NA的再摄取,使突触间隙中的NA含量升高(提高神经细胞的兴奋性,从而治疗抑郁症)。
(3)当图中突触后膜为肌肉时,其快速反应是由 ATP介导,观察图示可知,ATP存储在突触小泡内由突触前膜释放,因此在兴奋传递过程中是作为神经递质起作用。突触间隙中除了ATP外,还存在ADP,ATP水解后会形成ADP和Pi,说明ATP与受体分开后会在酶的催化作用下降解。
故填:神经递质;在酶的作用下降解。
(4)血管、支气管平滑肌细胞膜上的α 受体激动时发生收缩,β受体激动时发生舒张,NA是α受体的激动剂,而异丙肾上腺素是β受体激动剂;结合血管收缩后管腔变窄,会使血压升高,而支气管平滑肌收缩会使支气管管腔变窄,引起哮喘可知,临床上进行升血压和哮喘治疗时应分别选用二者中的去甲肾上腺素和异丙肾上腺素作为药物。
故填:去甲肾上腺素和异丙肾上腺素。
(5)交感神经末梢释放的去甲肾上腺素是一种神经递质,作用于突触后膜;而肾上腺髓质释放的去甲肾上腺素是一种激素,通过体液运输作用于靶器官和靶细胞;因此与交感神经末梢释放的去甲肾上腺素比,肾上腺髓质释放的去甲肾上腺素的作用范围较广泛。
故填:较广泛。
【分析】物质跨膜运输的示意图常会和协同运输结合起来考查析图和获取信息的能力,协同运输的两种物质,一种为顺浓度梯度需要载体蛋白协助的协助扩散,另一种与之一同进入的一般是逆浓度梯度需要载体蛋白协助的主动运输,主动运输因其逆浓度梯度需要消耗能量,为了节约能量(ATP)的消耗,在协同运输过程中生物进化成直接利用同一进入物质顺浓度梯度所产生的势能作为主动运输物质的能量来源。
神经调节结合抑郁症、高血压、哮喘病治疗机理考查获取信息的能力,因此注意观察图,将图示物质变化过程用文字表述出来,就是所要的答案。神经调节作用的方式是反射弧,兴奋在反射弧上以电信号的形式进行传导,因此神经调节反应速度较迅速,作用范围比较局限,作用时间较短;体液调节通过体液运输作用于相应的靶器官和靶细胞,长距离运输反应速度较缓慢,作用范围较广泛,作用时间比较长。
16.【答案】(1)①;①
(2)A
(3)②;足三里→Prokr2神经元→延髓→迷走神经→肾上腺
(4)血钙过高使Nat内流减少,降低了神经细胞兴奋性,导致抗炎功能降低
(5)②;刺激引起的膜内外电位差没有超过阈值(没有超过阈电位);③
(6)腹部不存在迷走神经-肾上腺抗炎通路的Prokr2神经元
【知识点】反射弧各部分组成及功能;反射的过程;细胞膜内外在各种状态下的电位情况;神经冲动的产生和传导;免疫系统的结构与功能
【解析】【解答】(1)从免疫学的角度分析,LPS是异物,因此相当于①抗原;巨噬细胞属于①免疫细胞,淋巴细胞主要包括T细胞和B细胞。
(2)针灸或低强度电针刺激足三里穴位都能引起肾上腺分泌的去甲肾上腺素、去甲肾上腺素,经历了完整的反射弧,肾上腺是效应器,该过程为反射,属于神经调节,A正确,BCD错误。
故答案为:A。
(3)由脑发出的脑神经和由脊髓发出的脊神经是神经系统的周围部分,叫外周神经系统,因此根据“迷走神经是从脑干发出的可参与调节内脏活动的神经”,可知其属于外周神经系统,故答案为:②;低强度电针刺激激活迷走神经—肾上腺抗炎通路起到抗炎作用,是通过Prokr2神经元进行传导的,据图1可知,该调节过程涉及的反射弧是足三里→Prokr2神经元→延髓→迷走神经→肾上腺(分泌肾上腺素、去甲肾上腺素抑制炎症)。
(4)据图可知,迷走神经能产生去甲肾上腺素、肾上腺素,去甲肾上腺素和肾上腺素等具有抗炎作用,当某部位受刺激时,Na+内流,其膜电位变为外负内正,产生兴奋,血钙过高使Na+内流减少,降低了神经细胞兴奋性,导致迷走神经支配肾上腺细胞分泌抗炎症因子的功能降低,导致针灸抗炎疗效甚微。
(5)若外界刺激没有超过阈值(没有超过阈电位),则不会引起动作电位,图2甲中刺激引起的膜内外电位差没有超过阈值(没有超过阈电位),所以细针治疗未引起动作电位,故答案为:②。图2乙中曲线上升到b点过程中Na+通道打开,大量内流,K+通道③部分开放,部分关闭。
(6)结合题干“低强度电针刺激小鼠后肢穴位“足三里”可激活一组表达Pokr2蛋白的感觉神经元”可知引发相应反应时刺激的部位为小鼠后肢穴位,而研究人员刺激的是小鼠腹部的天枢穴,若腹部不存在迷走神经肾上腺抗炎通路的Prok2神经元(或腹部不存在足三里对应的感受器),则会出现并没有引起相同的抗炎反应的现象,这也为针灸抗炎需要在特定穴位刺激提供了解释。
【分析】(1)反射的结构基础是反射弧,反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五部分组成。其中效应器由运动神经末梢及其支配的肌肉或腺体组成。反射发生的条件是具有完整的反射弧和有效刺激。
(2)静息状态下的电位称为静息电位,细胞膜内外电位表现为外正内负,K+外流是静息电位形成的原因。当神经纤维受外界有效刺激时,Na+通道打开,Na+内流,其膜电位变为外负内正。由于神经递质只存在于突触小体的突触小泡中,只能由突触前膜释放作用于突触后膜,使下一个神经元产生兴奋或抑制,因此兴奋在神经元之间的传递只能是单向的。
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