高考生物真题分类汇编：16 体液调节（含解析）
文档属性
| 名称 | 高考生物真题分类汇编：16 体液调节（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.5MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2023-10-30 00:21:45 | ||
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文档简介
高考生物真题分类汇编
专题16 体液调节
考点1 内分泌系统与激素调节
1.(2023湖南,10,2分)关于激素、神经递质等信号分子,下列叙述错误的是 ( )
A.一种内分泌器官可分泌多种激素
B.一种信号分子可由多种细胞合成和分泌
C.多种信号分子可协同调控同一生理功能
D.激素发挥作用的前提是识别细胞膜上的受体
答案 D 有的内分泌器官可分泌多种激素,如垂体可以分泌生长激素、促甲状腺激素、促性腺激素等,A正确;一种信号分子可由多种细胞合成和分泌,如肾上腺素作为神经递质时可由神经细胞分泌,作为激素时由肾上腺髓质分泌,B正确;多种信号分子可协同调控同一生理功能,如生长激素和甲状腺激素共同调节动物体的生长发育,C正确;有些激素的受体位于细胞内,如性激素,D错误。
2.(2023全国乙,4,6分)激素调节是哺乳动物维持正常生命活动的重要调节方式。下列叙述错误的是 ( )
A.甲状腺分泌甲状腺激素受垂体和下丘脑的调节
B.细胞外液渗透压下降可促进抗利尿激素的释放
C.胸腺可分泌胸腺激素,也是T细胞成熟的场所
D.促甲状腺激素可经血液运输到靶细胞发挥作用
答案 B 甲状腺激素分泌的调节是通过下丘脑—垂体—甲状腺轴来进行的,A正确;细胞外液渗透压下降时,抗利尿激素释放减少,使水的重吸收减少,B错误;胸腺是T细胞成熟的场所,其可分泌胸腺激素,胸腺激素可参与机体免疫功能的调节等,C正确;垂体分泌的促甲状腺激素可通过血液运输到靶细胞(甲状腺细胞)起作用,D正确。
3.(2023山东,8,2分)肾上腺皮质分泌的糖皮质激素(GC)能提高心肌细胞肾上腺素受体的表达水平。体内GC的分泌过程存在负反馈调节。作为药物服用时,血浆中高浓度的GC能抑制淋巴细胞的增殖、分化。下列推断正确的是 ( )
A.GC可用于治疗艾滋病
B.GC分泌增加不利于提高人体的应激能力
C.GC作为药物长期服用可导致肾上腺皮质萎缩
D.促肾上腺皮质激素释放激素可直接促进GC的分泌
答案 C 艾滋病属于免疫缺陷病,血浆中高浓度的GC能抑制淋巴细胞的增殖、分化,使免疫功能降低,不利于艾滋病的治疗,A错误;GC分泌增加可提高心肌细胞肾上腺素受体的含量,有利于提高人体的应激能力,B错误;长期服用GC导致体内GC含量升高,通过负反馈调节使垂体分泌的促肾上腺皮质激素减少,导致肾上腺皮质萎缩,C正确;下丘脑分泌的促肾上腺皮质激素释放激素作用于垂体,不直接作用于肾上腺皮质促进GC的分泌,D错误。
4.(2023湖南,6,2分)甲状旁腺激素(PTH)和降钙素(CT)可通过调节骨细胞活动以维持血钙稳态,如图所示。下列叙述错误的是 ( )
A.CT可促进成骨细胞活动,降低血钙
B.甲状旁腺功能亢进时,可引起骨质疏松
C.破骨细胞活动异常增强,将引起CT分泌增加
D.长时间的高血钙可导致甲状旁腺增生
答案 D 据题图可知,CT分泌增加可使成骨细胞活动增强、破骨细胞活动减弱,导致骨量增加、血钙减少,A正确;甲状旁腺功能亢进时,分泌PTH增加,可使破骨细胞活动增强,导致骨量减少,引起骨质疏松,B正确;当破骨细胞活动异常增强使血钙过度升高时,会促进甲状腺C细胞分泌CT增加,使血钙降低,C正确;由题图可知,长时间的高血钙会导致甲状腺C细胞增生,D错误。
5.(2023广东,8,2分)空腹血糖是糖尿病筛查常用检测指标之一,但易受运动和心理状态等因素干扰,影响筛查结果。下列叙述正确的是( )
A.空腹时健康人血糖水平保持恒定
B.空腹时糖尿病患者胰岛细胞不分泌激素
C.运动时血液中的葡萄糖只消耗没有补充
D.紧张时交感神经兴奋使血糖水平升高
答案 D 在神经—体液调节的作用下,空腹时健康人的血糖水平保持相对稳定,但不是恒定不变的,A错误;空腹时糖尿病患者血糖水平也会降低,胰岛A细胞会分泌胰高血糖素提升血糖,B错误;运动时葡萄糖消耗增加,机体通过分解肝糖原形成葡萄糖、将非糖物质转化为葡萄糖来维持血糖水平,C错误;人在紧张时,交感神经兴奋会使心跳加快、代谢增强等,此过程中肝糖原分解会使血糖升高,D正确。
6.(2023北京,9,2分)甲状腺激素的分泌受下丘脑-垂体-甲状腺轴的调节,促甲状腺激素能刺激甲状腺增生。如果食物中长期缺乏合成甲状腺激素的原料碘,会导致 ( )
A.甲状腺激素合成增加,促甲状腺激素分泌降低
B.甲状腺激素合成降低,甲状腺肿大
C.促甲状腺激素分泌降低,甲状腺肿大
D.促甲状腺激素释放激素分泌降低,甲状腺肿大
答案 B 碘是合成甲状腺激素的原料,食物中长期缺碘会导致机体甲状腺激素的合成与分泌减少,对下丘脑和垂体的抑制作用减弱,从而引起促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素的分泌增加,促甲状腺激素能刺激甲状腺增生,引起甲状腺肿大,B正确,A、C、D错误。
7.(2023浙江1月选考,11,2分)胰高血糖素可激活肝细胞中的磷酸化酶,促进肝糖原分解成葡萄糖,提高血糖水平,机理如图所示。
下列叙述正确的是 ( )
A.胰高血糖素经主动运输进入肝细胞才能发挥作用
B.饥饿时,肝细胞中有更多磷酸化酶b被活化
C.磷酸化酶a能为肝糖原水解提供活化能
D.胰岛素可直接提高磷酸化酶a的活性
答案 B 胰高血糖素是生物大分子,通过与膜表面胰高血糖素受体识别、结合完成信息传递,不进入细胞,A错误;胰高血糖素与胰高血糖素受体结合,使磷酸化酶b活化形成有活性的磷酸化酶a,催化肝糖原水解,故饥饿时,肝细胞中有更多的磷酸化酶b被活化,B正确;酶可降低化学反应的活化能,而不是提供活化能,C错误;胰岛素可抑制肝糖原水解,故胰岛素可抑制磷酸化酶a的活性,D错误。
8.(2022重庆,3,2分)将人胰岛素A链上1个天冬氨酸替换为甘氨酸,B链末端增加2个精氨酸,可制备出一种人工长效胰岛素。下列关于该胰岛素的叙述,错误的是 ( )
A.进入人体后需经高尔基体加工
B.比人胰岛素多了2个肽键
C.与人胰岛素有相同的靶细胞
D.可通过基因工程方法生产
答案 A 作为蛋白质类激素,胰岛素进入人体后作用于靶细胞表面受体,不进入细胞内,高尔基体在细胞内,A错误;与人胰岛素相比,人工长效胰岛素A链上氨基酸数目不变,B链增加了2个氨基酸,故其比人胰岛素多了2个肽键,B正确;人工长效胰岛素和人胰岛素都可降低血糖,二者的靶细胞相同,C正确;根据人工长效胰岛素的氨基酸序列,可获得其基因,可将其基因导入工程菌中进行生产,D正确。
9.(2022重庆,9,2分)双酚A是一种干扰内分泌的环境激素,进入机体后能通过与雌激素相同的方式影响机体功能。下列关于双酚A的叙述,正确的是 ( )
A.通过体液运输发挥作用
B.进入机体后会引起雌激素的分泌增加
C.不能与雌激素受体结合
D.在体内大量积累后才会改变生理活动
答案 A 双酚A影响机体功能的方式与雌激素相同,说明双酚A类似于雌激素,也需要通过体液运输发挥作用,可与雌激素受体结合传递调节信号,A正确,C错误;进入机体的双酚A通过与雌激素相同的方式影响机体功能,故其可通过负反馈调节,抑制下丘脑和垂体分泌相应的促性腺激素释放激素和促性腺激素,进而导致雌激素的分泌减少,B错误;激素调节具有微量和高效的特点,不需要大量积累即可改变生理活动,D错误。
阅读下列材料,回答10~12题。
动脉血压是指血液对动脉管壁产生的压力。人体动脉血压有多种调节方式,如:当动脉血压升高时,会刺激血管壁内的压力感受器兴奋,神经冲动传入中枢神经系统后,通过交感神经和副交感神经调节心脏、血管活动及肾上腺髓质所分泌的激素水平,最终血压回降。
动脉血压高于正常值即形成高血压。高血压病的发病机制复杂,可能包括:
(1)水钠潴留
水钠潴留指水和钠滞留于内环境。长期摄入过量的钠使机体对水钠平衡的调节作用减弱,可导致水钠潴留。慢性肾功能不全的患者水钠排出减少,重吸收增加,也会引起水钠潴留。
(2)肾素-血管紧张素-醛固酮系统(RAAS)过度激活
RAAS是人体重要的体液调节系统。肾素可催化血管紧张素原生成血管紧张素Ⅰ,血管紧张素Ⅰ在血管紧张素转换酶的作用下生成血管紧张素Ⅱ。血管紧张素Ⅱ具有多种生理效应,最主要的是使血管收缩导致血压升高,此外还可刺激醛固酮分泌。醛固酮可促进钠的重吸收。
(3)交感神经系统活性增强
肾交感神经活性增强既可促使肾素释放,激活RAAS,又可减弱肾排钠能力。此外,交感神经还可激活肾脏T细胞,导致肾脏损伤、肾功能不全。
10.(2022天津,10,4分)下列关于压力感受调节动脉血压的说法,错误的是 ( )
A.感受器可将压力信号转化为电信号
B.传出神经属于自主神经系统
C.调节过程不存在体液调节
D.调节机制为负反馈调节
答案 C 当动脉血压升高时,会刺激血管壁内的压力感受器兴奋,感受器可将压力信号转化为电信号,兴奋以电信号的形式沿着传入神经传入中枢神经系统,A正确;传出神经可分为支配躯体运动的神经和支配内脏器官的神经,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,称为自主神经系统,所以题述传出神经属于自主神经系统,B正确;当动脉血压升高时,肾上腺髓质所分泌的激素水平会发生变化,该过程存在体液调节,C错误;当动脉血压升高时,机体通过适当的调节方式使血压回降,维持了血压的稳定,这一调节机制属于负反馈调节,D正确。
11.(2022天津,11,4分)下列哪种因素不会导致水钠潴留 ( )
A.长期摄入过量钠
B.血管紧张素Ⅱ引起的血管收缩
C.醛固酮过度分泌
D.肾功能不全、排钠能力下降
答案 B 水钠潴留指水和钠滞留于内环境,长期摄入过量的钠使机体对水钠平衡的调节作用减弱,可导致水钠潴留,慢性肾功能不全的患者水钠排出减少,重吸收增加,也会引起水钠潴留,A、D不符合题意;血管紧张素Ⅱ引起的血管收缩直接导致血压升高,其与水钠潴留无直接关系,B符合题意;醛固酮可促进钠的重吸收,钠重吸收增加会引起水钠潴留,C不符合题意。
12.(2022天津,12,4分)下列哪项药物或疗法在高血压病的治疗中是不合理的 ( )
A.抗利尿激素
B.血管紧张素转换酶抑制剂
C.醛固酮受体抑制剂
D.降低肾交感神经兴奋性的疗法
答案 A 抗利尿激素促进肾小管和集合管对水分的重吸收,使用抗利尿激素会加剧水钠潴留,不利于降低血压,A项不合理;血管紧张素转换酶抑制剂可抑制血管紧张素Ⅰ生成血管紧张素Ⅱ,血管紧张素Ⅱ含量减少,进而缓解血压升高,B项合理;醛固酮受体抑制剂可抑制醛固酮与受体结合,抑制钠的重吸收,从而有利于降低血压,C项合理;肾交感神经活性增强既可促使肾素释放,激活RAAS,又可减弱肾排钠能力,此外,交感神经还可激活肾脏T细胞,导致肾脏损伤、肾功能不全,从而使血压升高,因此,降低肾交感神经兴奋性的疗法可以治疗高血压病,D项合理。
13.(2022浙江1月选考,19,2分)小鼠甲状腺的内分泌机能受机体内、外环境因素影响,部分调节机理如图所示。
下列叙述错误的是 ( )
A.TRH遍布全身血液,并定向作用于腺垂体
B.低于机体生理浓度时的TH对TSH的分泌起促进作用
C.饮食缺碘会影响下丘脑和腺垂体的功能,引起甲状腺组织增生
D.给小鼠注射抗TRH血清后,机体对寒冷环境的适应能力减弱
答案 B TRH随血液循环遍布全身,但只能定向作用于有TRH受体的腺垂体,A正确;低于机体生理浓度的TH对腺垂体的抑制作用减弱,使得TSH的分泌有所增加,B错误;饮食缺碘会导致TH合成分泌不足,下丘脑和腺垂体分泌TRH、TSH增加,引起甲状腺组织增生,C正确;给小鼠注射抗TRH血清后,会导致TSH和TH分泌不足,机体代谢减弱,不利于其应对寒冷环境,D正确。
易混易错 甲状腺激素(TH)分泌增多会通过负反馈调节抑制下丘脑和腺垂体分泌相应激素,当甲状腺激素含量降低时这种抑制作用会减弱,但不会起促进作用。
14.(2022北京,9,2分)某患者,54岁,因病切除右侧肾上腺。术后检查发现,患者血浆中肾上腺皮质激素水平仍处于正常范围。对于出现这种现象的原因,错误的解释是 ( )
A.切除手术后,对侧肾上腺提高了肾上腺皮质激素的分泌量
B.下丘脑可感受到肾上腺皮质激素水平的变化,发挥调节作用
C.下丘脑可分泌促肾上腺皮质激素,促进肾上腺皮质激素的分泌
D.垂体可接受下丘脑分泌的激素信号,促进肾上腺皮质的分泌功能
答案 C 患者右侧肾上腺切除后,下丘脑可感受肾上腺皮质激素水平的降低,下丘脑会分泌促肾上腺皮质激素释放激素作用于垂体,垂体分泌促肾上腺皮质激素,促进对侧肾上腺皮质分泌肾上腺皮质激素,而使机体肾上腺皮质激素水平仍处于正常范围,A、B、D正确,C错误。
15.(2022河北,10,2分)关于甲状腺激素(TH)及其受体(TR)的叙述,错误的是 ( )
A.机体需不断产生TH才能使其含量维持动态平衡
B.TH分泌后通过体液运输,其分泌导管堵塞会导致机体代谢和耗氧下降
C.若下丘脑和垂体中的TR不能识别TH,会导致甲状腺机能亢进
D.缺碘地区的孕妇需要适量补充碘,以降低新生儿呆小症的发病率
答案 B 激素一经靶细胞接受并起作用后就失活了,因此机体需不断产生激素以维持激素含量的动态平衡,A正确;TH由甲状腺(属于内分泌腺)分泌,内分泌腺没有导管,B错误;TH通过负反馈调节机制调控下丘脑和垂体分泌相关激素,若下丘脑和垂体中的TR不能识别TH,则负反馈调节机制丧失,会导致TH分泌异常、浓度过高,表现为甲状腺机能亢进,C正确;TH分泌不足会使新生儿患呆小症,碘是合成TH的原料,故新生儿缺碘会因缺乏TH而患呆小症,D正确。
16.(2022海南,14,3分)机体内血糖浓度受多种激素共同调节。某实验小组探究了三种激素单独或联合作用调节血糖的效应,实验前血糖浓度为5.0 mmol/L,血糖浓度随激素处理时间的变化如图。下列有关叙述正确的是 ( )
A.激素单独作用时,0.5 h内升高血糖最快的激素是肾上腺素
B.3 h时,三种激素联合作用升高血糖的效应大于各自效应的总和
C.肾上腺素和胰高血糖素对血糖的调节作用表现出相抗衡的关系
D.血糖浓度受肾上腺素、胰高血糖素和皮质醇调节,不受甲状腺激素调节
答案 B 据图分析,激素单独作用时,0.5 h内升高血糖最快的激素是胰高血糖素,A错误;3 h时,三种激素联合作用升高血糖的效应为12.8-5.0=7.8(mmol/L),三种激素各自效应的总和为(6.9-5.0)+(5.7-5.0)+(5.2-5.0)=2.8(mmol/L),前者明显大于后者,B正确;肾上腺素和胰高血糖素都能升高血糖,二者在调节血糖方面表现出协同作用,C错误;实验结果可证明血糖浓度受肾上腺素、胰高血糖素和皮质醇调节,但实验结果不能证明血糖浓度不受甲状腺激素调节,D错误。
17.(2022湖北,8,2分)奋战在抗击新冠疫情一线的医护人员是最美逆行者。因长时间穿防护服工作,他们汗流浃背,饮水受限,尿量减少。下列关于尿液生成及排放的调节,叙述正确的是 ( )
A.抗利尿激素可以促进肾小管和集合管对NaCl的重吸收
B.医护人员紧张工作后大量饮用清水有利于快速恢复水-盐平衡
C.医护人员工作时高度紧张,排尿反射受到大脑皮层的抑制,排尿减少
D.医护人员工作时汗流浃背,抗利尿激素的分泌减少,水的重吸收增加
答案 C 抗利尿激素可以促进肾小管和集合管对水分的重吸收,A错误;汗流浃背导致水分流失的同时,一部分盐分也流失,故医护人员紧张工作后需饮用淡盐水才有利于快速恢复水-盐平衡,B错误;排尿反射的初级中枢位于脊髓,其受高级中枢大脑皮层的调控,排尿反射受到大脑皮层的抑制时,排尿减少,C正确;医护人员汗流浃背时,细胞外液渗透压升高,抗利尿激素分泌增多,水的重吸收增加,D错误。
易错辨析 抗利尿激素与醛固酮
二者的靶器官都是肾小管和集合管,但前者主要是促进靶细胞对水分的重吸收,后者主要是促进靶细胞对Na+的重吸收。
18.(2022湖北,10,2分)北京冬奥会期间,越野滑雪运动员身着薄比赛服在零下10 ℃左右的环境中展开激烈角逐。关于比赛中运动员的生理现象,下列叙述正确的是 ( )
A.血糖分解加快,储存的ATP增加,产热大于散热
B.血液中肾上腺素含量升高,甲状腺激素含量下降,血糖分解加快
C.心跳加快,呼吸频率增加,温度感受器对低温不敏感而不觉得寒冷
D.在运动初期骨骼肌细胞主要通过肌糖原分解供能,一定时间后主要通过肝糖原分解供能
答案 C 运动员剧烈运动时体温保持相对稳定,机体产热量与散热量相等,能量消耗加快,细胞中ATP含量并未增加,A错误;在寒冷环境下剧烈运动时,需要消耗大量能量,甲状腺激素分泌增多,促进物质氧化分解,肾上腺素含量升高,肝糖原分解加快,B错误;运动员剧烈运动需要消耗大量能量,有氧呼吸增强,氧消耗量增加,心跳加快,机体产热增加,散热也增加,因此温度感受器对低温不敏感,进而不觉得寒冷,C正确;运动初期骨骼肌细胞主要通过ATP和磷酸肌酸供能,一定时间后主要通过有氧呼吸氧化分解葡萄糖供能,D错误。
知识拓展 人体运动的三大供能系统
运动初期骨骼肌细胞主要通过ATP和磷酸肌酸供能,该过程维持1~3秒;当ATP和磷酸肌酸大量消耗后,机体通过无氧呼吸产生乳酸供能,该过程持续2~3分钟;有氧呼吸供能系统是长时间剧烈运动的主要供能方式。
19.(2021全国甲,4,6分)人体下丘脑具有内分泌功能,也是一些调节中枢的所在部位。下列有关下丘脑的叙述,错误的是( )
A.下丘脑能感受细胞外液渗透压的变化
B.下丘脑能分泌抗利尿激素和促甲状腺激素
C.下丘脑参与水盐平衡的调节:下丘脑有水平衡调节中枢
D.下丘脑能感受体温的变化:下丘脑有体温调节中枢
答案 B 下丘脑含有渗透压感受器,能感受细胞外液渗透压的变化,A正确;下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素调节垂体分泌促甲状腺激素,B错误;水平衡调节中枢在下丘脑,下丘脑参与水盐平衡的调节,C正确;下丘脑含有体温调节中枢,能感受体温变化,D正确。
20.(2021河北,17,3分)高盐饮食后一段时间内,虽然通过调节饮水和泌尿可以使细胞外液渗透压回归Na+摄入前的水平,但机体依旧处于正钠平衡(总Na+摄入多于排泄)状态。下列叙述正确的是( )
A.细胞外液渗透压主要来源于Na+和Cl-
B.细胞外液渗透压回归与主动饮水、抗利尿激素分泌增加有关
C.细胞内液不参与细胞外液渗透压的调节
D.细胞外液渗透压回归但机体处于正钠平衡时,细胞外液总量和体液总量均增多
答案 ABD 细胞外液渗透压的90%以上来源于Na+和Cl-,A正确;高盐饮食后,机体可通过主动饮水和减少排尿量(抗利尿激素分泌增加)使细胞外液渗透压回归,B正确;组织液渗透压的改变会引起细胞内液渗透压的改变,因此,细胞内液参与细胞外液渗透压的调节,C错误;细胞外液渗透压回归但机体处于正钠平衡时,总Na+摄入多于排泄,则Na+主要分布在细胞外液,所以细胞外液会聚集更多水分,细胞外液总量增多,体液总量也增加,D正确。
21.(2021浙江1月选考,17,2分)胰岛素和胰高血糖素是调节血糖水平的重要激素。下列叙述错误的是( )
A.胰岛素促进组织细胞利用葡萄糖
B.胰高血糖素促进肝糖元分解
C.胰岛素和胰高血糖素在血糖水平调节上相互对抗
D.血糖水平正常时,胰岛不分泌胰岛素和胰高血糖素
答案 D 胰岛素促进组织细胞利用葡萄糖,A正确;胰高血糖素促进肝糖元分解,使血糖浓度升高,B正确;胰岛素的作用是降低血糖浓度,胰高血糖素的作用是升高血糖浓度,两者在血糖水平调节上相互对抗,C正确;血糖水平在正常范围内波动,离不开胰岛素和胰高血糖素的共同调节,D错误。
22.(2021山东,8,2分)体外实验研究发现,γ-氨基丁酸持续作用于胰岛A细胞,可诱导其转化为胰岛B细胞。下列说法错误的是( )
A.胰岛A细胞转化为胰岛B细胞是基因选择性表达的结果
B.胰岛A细胞合成胰高血糖素的能力随转化的进行而逐渐增强
C.胰岛B细胞也具有转化为胰岛A细胞的潜能
D.胰岛B细胞分泌的胰岛素经靶细胞接受并起作用后就被灭活
答案 B 胰岛A细胞转化为胰岛B细胞的过程是细胞分化的过程,细胞分化的实质是基因的选择性表达,A正确;胰岛A细胞能合成胰高血糖素,胰岛A细胞转化为胰岛B细胞后会丧失合成胰高血糖素的能力,B错误;胰岛B细胞和胰岛A细胞都含有全套的遗传信息,胰岛B细胞也具有转化为胰岛A细胞的潜能,C正确;激素和靶细胞结合并起作用后就会被灭活,以维持内环境激素含量的相对稳定,D正确。
23.(2021浙江6月选考,8,2分)下列关于人体性激素的叙述,错误的是( )
A.雌激素可抑制女性皮下脂肪的积聚
B.睾酮是维持男性第二性征的重要条件
C.雌激素可促进卵泡的生长和卵子的成熟
D.睾酮不足会影响男性的机体代谢率
答案 A 雌激素可以促进卵泡的生长和卵子的成熟,并且引发女性的第二性征,包括乳腺的生长、皮下脂肪的积聚等,A错误,C正确;睾酮为雄激素的主要成分,可以促进男性生殖器官的发育和精子的形成,激发并维持男性的第二性征,此外睾酮还可以增强代谢率,促进骨骼生长和骨密度增加,B、D正确。
24.(2021湖北,8,2分)反馈调节是生命系统中最普遍的调节机制。下列正常生理或自然现象中,不属于反馈调节的是( )
A.干旱时,植物体内脱落酸含量增加,导致叶片气孔大量关闭
B.某湖泊中肉食性鱼类甲捕食草食性鱼类乙形成的种群数量动态变化
C.下丘脑产生的TRH刺激垂体分泌TSH, TSH的增加抑制TRH的释放
D.动物有氧呼吸过程中ATP合成增加,细胞中ATP积累导致有氧呼吸减缓
答案 A 反馈调节是指在一个系统中,系统本身工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,干旱时,植物体内脱落酸含量增加,导致叶片气孔大量关闭,是植物对干旱的适应,不符合反馈调节的含义,A错误;某湖泊中肉食性鱼类甲捕食草鱼性鱼类乙时,会导致乙减少,而随着乙减少,甲又会因食物乙的减少而减少,这属于负反馈调节,B正确;下丘脑产生的TRH刺激垂体分泌TSH,TSH的增加抑制TRH的释放,这属于负反馈调节,C正确;动物有氧呼吸过程中ATP合成增加,细胞中ATP积累导致有氧呼吸减慢,这属于负反馈调节,D正确。
25.(2020课标全国Ⅰ,3,6分)某研究人员以小鼠为材料进行了与甲状腺相关的实验,下列叙述错误的是( )
A.切除小鼠垂体,会导致甲状腺激素分泌不足,机体产热减少
B.给切除垂体的幼年小鼠注射垂体提取液后,其耗氧量会增加
C.给成年小鼠注射甲状腺激素后,其神经系统的兴奋性会增强
D.给切除垂体的小鼠注射促甲状腺激素释放激素,其代谢可恢复正常
答案 D 切除小鼠垂体,小鼠促甲状腺激素缺乏,导致甲状腺激素分泌不足,机体产热减少,A正确;注射的垂体提取液中含有促甲状腺激素,可以促进切除垂体的幼年小鼠的甲状腺分泌甲状腺激素,增加机体耗氧量,B正确;甲状腺激素具有提高神经系统兴奋性的功能,成年小鼠甲状腺激素含量增加,其神经系统兴奋性会增强,C正确;注射的促甲状腺激素释放激素缺乏其作用的靶器官——垂体,进而无法影响甲状腺激素的分泌,故切除垂体的小鼠的代谢不能恢复正常,D错误。
26.(2020山东,8,2分)碘是甲状腺激素合成的重要原料。甲状腺滤泡上皮细胞膜上的钠-钾泵可维持细胞内外的Na+浓度梯度,钠-碘同向转运体借助Na+的浓度梯度将碘转运进甲状腺滤泡上皮细胞,碘被甲状腺过氧化物酶活化后,进入滤泡腔参与甲状腺激素的合成。下列说法正确的是( )
A.长期缺碘可导致机体的促甲状腺激素分泌减少
B.用钠-钾泵抑制剂处理甲状腺滤泡上皮细胞,会使其摄碘能力减弱
C.抑制甲状腺过氧化物酶的活性,可使甲状腺激素合成增加
D.使用促甲状腺激素受体阻断剂可导致甲状腺激素分泌增加
答案 B 长期缺碘可导致机体的甲状腺激素分泌不足,经反馈调节会引起促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素分泌增多,A错误;甲状腺滤泡上皮细胞需借助Na+的浓度梯度摄取碘,而抑制钠-钾泵会影响细胞内外的Na+浓度梯度,故用钠-钾泵抑制剂处理甲状腺滤泡上皮细胞,会使其摄碘能力减弱,B正确;抑制甲状腺过氧化物酶的活性会抑制碘的活化,从而抑制甲状腺激素的合成,C错误;促甲状腺激素与促甲状腺激素受体结合,可促进甲状腺激素的分泌,故使用促甲状腺激素受体阻断剂可导致甲状腺激素分泌减少,D错误。
27.(2020浙江7月选考,9,2分)人体甲状腺分泌和调节示意图如下,其中TRH表示促甲状腺激素释放激素,TSH表示促甲状腺激素,“+”表示促进作用,“-”表示抑制作用。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.寒冷信号能直接刺激垂体分泌更多的TSH
B.下丘脑通过释放TRH直接调控甲状腺分泌T3和T4
C.甲状腺分泌的T4直接作用于垂体而抑制TSH的释放
D.长期缺碘会影响T3、T4、TSH和TRH的分泌
答案 D 根据题图及相关神经—体液调节的知识可知,甲状腺激素调节体温的过程:寒冷信号首先作用于位于皮肤的冷觉感受器,皮肤的冷觉感受器接受寒冷信号的刺激后产生兴奋,并将兴奋传至位于下丘脑的体温调节中枢,促使下丘脑分泌TRH(促甲状腺激素释放激素),TRH作用于垂体,促进垂体分泌TSH(促甲状腺激素),TSH作用于甲状腺,促进甲状腺释放甲状腺激素(T4和T3),T4可经过脱碘作用形成T3。T3一方面作用于组织细胞,促进组织细胞中有机物的氧化分解以及释放热能,以维持人体的正常体温;一方面抑制下丘脑和垂体分别分泌TRH和TSH。由以上分析可知,寒冷信号不能直接刺激垂体分泌TSH,A错误。下丘脑分泌的TRH的靶器官是垂体,垂体分泌的TSH的靶器官是甲状腺,下丘脑通过控制垂体进而控制甲状腺分泌甲状腺激素,B错误。甲状腺分泌的T4需要经过脱碘作用形成T3,再作用于垂体,进而抑制TSH的分泌,C错误。碘元素是T3、T4不可缺少的元素,所以长期缺碘会导致T3、T4的量减少,T3、T4的量减少会导致下丘脑产生TRH的量增多、垂体产生TSH的量增多,故长期缺碘会影响T3、T4、TRH和TSH的分泌,D正确。
28.(2020江苏单科,12,2分)下列关于人体内胰岛素和胰高血糖素的叙述,错误的是( )
A.胰岛素在胰岛B细胞中合成,胰高血糖素在胰岛A细胞中合成
B.胰岛素是唯一降低血糖的激素,胰高血糖素不是唯一升高血糖的激素
C.胰岛素激活胰岛素受体后,葡萄糖通过胰岛素受体进入细胞内
D.胰岛素分泌不足或胰高血糖素分泌过多均可能导致糖尿病的发生
答案 C 胰岛B细胞合成胰岛素,胰岛A细胞合成胰高血糖素,A正确。胰岛素是已知的人体内唯一可以降低血糖的激素,胰高血糖素和肾上腺素都可以升高血糖,B正确。胰岛素激活胰岛素受体后,葡萄糖通过细胞膜上的葡萄糖载体(蛋白)进入细胞内,C错误。胰岛素分泌不足会导致组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖的能力下降,进而导致血糖水平升高;胰高血糖素分泌过多,可以促进肝糖原分解等代谢活动,进而导致血糖水平升高,故胰岛素分泌不足或胰高血糖素分泌过多均可能导致糖尿病的发生,D正确。
29.(2020山东,18,3分)某人进入高原缺氧地区后呼吸困难、发热、排尿量减少,检查发现其肺部出现感染,肺组织间隙和肺泡渗出液中有蛋白质、红细胞等成分,被确诊为高原性肺水肿。下列说法正确的是(不定项)( )
A.该患者呼吸困难导致其体内CO2含量偏高
B.体温维持在38 ℃时,该患者的产热量大于散热量
C.患者肺部组织液的渗透压升高,肺部组织液增加
D.若使用药物抑制肾小管和集合管对水的重吸收,可使患者尿量增加
答案 ACD 患者呼吸困难导致其体内CO2含量偏高,A正确;体温维持在38 ℃时,患者的产热量与散热量相等,B错误;患者肺组织间隙和肺泡渗出液中含蛋白质、红细胞等成分,使肺部组织液渗透压增大,引起肺部组织水肿,C正确;若用药物抑制肾小管和集合管对水的重吸收,可使患者尿量增加,D正确。
30.(2019课标全国Ⅲ,3,6分)下列不利于人体散热的是( )
A.骨骼肌不自主战栗 B.皮肤血管舒张
C.汗腺分泌汗液增加 D.用酒精擦拭皮肤
答案 A 本题借助生物体的不同散热方式,考查考生通过比较、分析与综合的方法,对某些生物学问题进行推理、解释并作出正确判断的能力;试题通过实例分析的形式体现了生命观念素养中的稳态与平衡观要素。骨骼肌不自主战栗是增加产热的途径之一,A符合题意;处于炎热环境时,人体通过皮肤毛细血管舒张、汗腺分泌汗液增加等途径增加散热,B、C不符合题意;酒精的挥发会带走部分热量,酒精擦拭皮肤可以增加散热,D不符合题意。
31.(2019海南单科,16,2分)某哺乳动物属于季节性繁殖动物。下列关于该动物体内性激素的叙述,错误的是( )
A.性激素属于磷脂类物质
B.性激素可促进生殖细胞的形成
C.性激素可促进生殖器官的发育
D.性激素的合成受环境因素影响
答案 A 性激素属于固醇类物质,A错误;性激素可促进生殖细胞的形成,B正确;性激素可促进生殖器官如睾丸的发育,C正确;该哺乳动物是季节性繁殖动物,在其繁殖季节性激素合成较多,故性激素的合成受环境因素影响,D正确。
易错警示 性激素属于固醇类物质,而固醇≠磷脂。
32.(2019浙江4月选考,21,2分)下列关于下丘脑与垂体的叙述,正确的是( )
A.垂体可通过神经细胞支配其他内分泌腺
B.垂体分泌的激素通过管道运输到体液中
C.甲状腺激素能作用于下丘脑但不能作用于垂体
D.神经系统和内分泌系统的功能可通过下丘脑相联系
答案 D 本题以下丘脑和垂体为知识载体,考查运用所学知识分析问题、解决问题的能力;试题通过对下丘脑、垂体作用的分析,体现了生命观念素养中的稳态与平衡观要素。垂体可通过分泌激素支配其他内分泌腺,A错误;垂体是内分泌腺,无管道,其直接分泌激素到体液中,B错误;甲状腺激素的作用几乎遍及全身所有的器官,C错误;神经系统和内分泌系统的功能可通过下丘脑相联系,D正确。
33.(2018课标全国Ⅱ,3,6分)下列有关人体内激素的叙述,正确的是( )
A.运动时,肾上腺素水平升高,可使心率加快,说明激素是高能化合物
B.饥饿时,胰高血糖素水平升高,促进糖原分解,说明激素具有酶的催化活性
C.进食后,胰岛素水平升高,其既可加速糖原合成,也可作为细胞的结构组分
D.青春期,性激素水平升高,随体液到达靶细胞,与受体结合可促进机体发育
答案 D 本题通过基础判断的形式考查激素调节中的稳态与平衡观。激素作为信息分子,在生命活动中发挥调节作用,激素不组成细胞结构,不能作为能源物质提供能量,也不具有酶的催化活性,A、B、C错误;青春期,性激素水平升高,随体液到达性腺后,与性腺中的靶细胞相应的受体结合,能够促进生殖器官的发育,D正确。
34.(2018浙江4月选考,6,2分)下列关于人体内性激素的叙述,错误的是( )
A.睾酮促进卵细胞的发生
B.雌激素促进女性皮下脂肪的积聚
C.雌激素增强输卵管和子宫的活动
D.雄激素促进男性附属生殖器官的生长
答案 A 本题通过性激素的生理作用的相关知识,考查了生命观念中的稳态与平衡观。雄激素的主要成分是睾酮,能够促进男性附属生殖器官的生长,此外睾酮还能促进精子的发生。雌激素能促进卵细胞的成熟、促进女性皮下脂肪的积聚、增强输卵管和子宫的活动等。
35.(2017课标全国Ⅱ,5,6分)下列与人体生命活动调节有关的叙述,错误的是( )
A.皮下注射胰岛素可起到降低血糖的作用
B.大脑皮层受损的患者,膝(跳)反射不能完成
C.婴幼儿缺乏甲状腺激素可影响其神经系统的发育和功能
D.胰腺受反射弧传出神经的支配,其分泌胰液也受促胰液素调节
答案 B 本题考查人体生命活动调节的相关知识。皮下注射胰岛素可起到降低血糖的作用,A正确;膝(跳)反射为非条件反射,其神经中枢位于脊髓,不在大脑皮层,B错误;甲状腺激素对中枢神经系统的发育和功能具有重要影响,C正确;胰腺的生理活动既受神经支配,也受激素的调节,D正确。
36.(2017课标全国Ⅰ,4,6分)某同学将一定量的某种动物的提取液(A)注射到实验小鼠体内,注射后若干天,未见小鼠出现明显的异常表现。将小鼠分成两组,一组注射少量的A,小鼠很快发生了呼吸困难等症状;另一组注射生理盐水,未见小鼠有异常表现。对实验小鼠在第二次注射A后的表现,下列解释合理的是( )
A.提取液中含有胰岛素,导致小鼠血糖浓度降低
B.提取液中含有乙酰胆碱,使小鼠骨骼肌活动减弱
C.提取液中含有过敏原,引起小鼠发生了过敏反应
D.提取液中含有呼吸抑制剂,可快速作用于小鼠呼吸系统
答案 C 本题主要考查过敏反应的特点。血糖浓度降低和骨骼肌活动减弱与呼吸困难无直接关系,A、B错误;由题意知,提取液(A)初次注射到实验小鼠体内,小鼠无明显的异常表现,再次注射A,小鼠很快出现异常表现,此现象符合过敏反应的特点,故A中可能含有过敏原,引起小鼠发生了过敏反应,C正确;若提取液中含有呼吸抑制剂,则初次注射提取液时,小鼠就应该出现异常表现,D错误。
37.(2017海南单科,16,2分)在家兔动脉血压正常波动过程中,当血压升高时,其血管壁上的压力感受器感受到刺激可以反射性地引起心跳减慢和小血管舒张,从而使血压降低,仅由此调节过程判断,这一调节属于( )
A.神经调节,负反馈调节 B.神经调节,免疫调节
C.体液调节,负反馈调节 D.体液调节,免疫调节
答案 A 根据题目所给信息,血压调节过程属于神经调节;在该过程中,系统的结果(血压高)作用于调节系统使结果相反(血压降低),属于负反馈调节。
知识拓展 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,这种调节方式叫反馈调节。
38.(2017北京理综,4,6分)细胞外葡萄糖浓度调节胰岛B细胞(β细胞)分泌胰岛素的过程如图,对其理解错误的是( )
A.细胞呼吸将葡萄糖中的化学能贮存在ATP中
B.Ca2+内流促使细胞通过胞吐方式释放胰岛素
C.细胞外葡萄糖浓度降低会促进胰岛素释放
D.该过程参与了血糖浓度的反馈调节机制
答案 C 本题主要考查血糖平衡调节及识图能力。题图显示,细胞呼吸将葡萄糖中的化学能贮存在ATP中,A正确;由图可知,Ca2+内流促使细胞释放胰岛素,胰岛素的化学本质为蛋白质,只能通过胞吐方式释放,B正确;由图可知,细胞外葡萄糖浓度升高有利于葡萄糖以协助扩散的方式进入胰岛B细胞,从而促进胰岛素的释放,C错误;该过程参与了血糖浓度的反馈调节机制,D正确。
39.(2016课标全国Ⅱ,3,6分,0.80)下列关于动物激素的叙述,错误的是( )
A.机体内、外环境的变化可影响激素的分泌
B.切除动物垂体后,血液中生长激素的浓度下降
C.通过对转录的调节可影响蛋白质类激素的合成量
D.血液中胰岛素增加可促进胰岛B细胞分泌胰高血糖素
答案 D 当机体内、外环境变化时,可能影响内环境稳态,机体可通过神经—体液—免疫调节维持内环境稳态,其中包括调节激素的分泌等,A正确;生长激素是由垂体分泌的,B正确;蛋白质类激素的合成需经过转录和翻译过程,C正确;血液中胰岛素增加可抑制胰岛A细胞分泌胰高血糖素,D错误。
知识拓展 血液中胰岛素增加可抑制胰岛A细胞分泌胰高血糖素,血液中胰高血糖素增加可促进胰岛B细胞分泌胰岛素。
40.(2016北京理综,4,6分)足球赛场上,球员奔跑、抢断、相互配合,完成射门。对比赛中球员机体生理功能的表述,不正确的是( )
A.长时间奔跑需要消耗大量糖原(元)用于供能
B.大量出汗导致失水过多,抑制抗利尿激素分泌
C.在神经与肌肉的协调下起脚射门
D.在大脑皮层调控下球员相互配合
答案 B 球员长时间奔跑需要消耗大量肝糖原(元)用于供能,A项正确;大量出汗导致失水过多,从而使细胞外液渗透压升高,下丘脑渗透压感受器兴奋,进而使下丘脑合成垂体分泌的抗利尿激素增加,B项错误;射门动作的完成需要神经与肌肉的协调,C项正确;球员的相互配合属于条件反射,需要大脑皮层的调控,D项正确。
知识拓展 球员的相互配合离不开条件反射,条件反射是在大脑皮层调控下完成的高级神经活动。
41.(2016江苏单科,15,2分)胰岛素依赖型糖尿病是一种自身免疫病,主要特点是胰岛B细胞数量减少、血中胰岛素低、血糖高等。下列相关叙述正确的是( )
A.胰岛素和胰高血糖素通过协同作用调节血糖平衡
B.胰腺导管堵塞会导致胰岛素无法排出,血糖升高
C.血糖水平是调节胰岛素和胰高血糖素分泌的最重要因素
D.胰岛素受体是胰岛素依赖型糖尿病患者的自身抗原
答案 C 据题干信息“胰岛素依赖型糖尿病是一种自身免疫病,主要特点是胰岛B细胞数量减少”推知,该种病是由自身的胰岛B细胞受到免疫系统的攻击而导致的,D选项错误;胰岛素由胰岛B细胞产生后分泌进入血液,胰腺导管堵塞会导致胰液无法排出,不影响胰岛素的分泌,B选项错误;在血糖平衡调节的过程中,胰岛素能降血糖,胰高血糖素能升血糖,二者为拮抗作用,A选项错误。
42.(2016课标全国Ⅲ,3,6分)下列有关动物水盐平衡调节的叙述,错误的是( )
A.细胞外液渗透压的改变可影响垂体释放抗利尿激素的量
B.肾小管通过主动运输吸收水的过程受抗利尿激素的调节
C.摄盐过多后饮水量增加有利于维持细胞外液渗透压相对恒定
D.饮水增加导致尿生成增加有利于维持细胞外液渗透压相对恒定
答案 B 本题通过基础判断的形式考查水盐平衡调节,属于对稳态与平衡观的考查。细胞外液渗透压升高,可使垂体释放的抗利尿激素增加,细胞外液渗透压降低,可使垂体释放的抗利尿激素减少,A正确;肾小管是通过被动运输吸收水分的,B错误;摄盐过多后,细胞外液渗透压升高,机体在大脑皮层产生渴感可通过增加饮水量来维持细胞外液渗透压相对恒定,C正确;饮水增加,细胞外液渗透压降低,使垂体释放的抗利尿激素减少,导致尿生成量增加,有利于维持细胞外液渗透压相对恒定,D正确。
43.(2016江苏单科,16,2分)如图表示正常人分别快速饮用1 L清水、1 L生理盐水后排尿量和血浆渗透压的变化情况。下列相关叙述正确的是( )
A.曲线c表示饮用1 L生理盐水后排尿量的变化
B.饮用大量生理盐水后循环血量出现暂时性增加
C.曲线d表示饮用1 L生理盐水后血浆渗透压的变化
D.饮用大量清水后垂体合成和分泌的抗利尿激素减少
答案 B 正常人快速饮用1 L清水后排尿量先增加再减少,血浆渗透压先降低再恢复正常,分别对应曲线a和c;正常人快速饮用1 L生理盐水后,血浆渗透压基本不变,排尿量稍微增加,分别对应曲线b和d,A项、C项错误;由于生理盐水和血浆的渗透压近似相等,饮用大量生理盐水后循环血量出现暂时性增加,B项正确;抗利尿激素由下丘脑合成分泌、垂体释放,D项错误。
解题关键 解答本题的关键在于正确判断图中4条曲线的含义,饮用生理盐水和清水后对细胞外液渗透压的影响不同,饮用生理盐水同时对钠盐造成影响,根据细胞外液渗透压变化以及钠盐含量变化,可正确判断排尿量的变化。
44.(2015天津理综,3,6分)小鼠胚胎干细胞可诱导成能分泌胰岛素的胰岛样细胞。将胰岛样细胞移植给患糖尿病小鼠,可使患病小鼠血糖恢复正常水平。下列叙述错误的是( )
A.小鼠胚胎干细胞可来自对囊胚内细胞团的分离培养
B.移植前,患病小鼠体内靶细胞缺失胰岛素受体
C.移植后,小鼠体内靶细胞加强了对葡萄糖的摄取、利用和储存
D.小鼠体内血糖浓度对胰高血糖素的分泌存在反馈调节
答案 B 本题主要考查血糖平衡调节的相关知识。胚胎干细胞来自早期胚胎(囊胚的内细胞团)或原始性腺,A正确;将能分泌胰岛素的胰岛样细胞移植给患糖尿病小鼠,使其血糖恢复正常,说明患病小鼠体内缺少胰岛素而不是体内靶细胞缺失胰岛素受体,B错误;移植后,小鼠体内的胰岛素促进了靶细胞对葡萄糖的摄取、利用和储存,C正确;小鼠体内血糖浓度对胰高血糖素和胰岛素的分泌均存在反馈调节,D正确。
45.(2015海南单科,14,2分)关于人体体温调节的叙述,错误的是( )
A.呼气是人体的主要散热途径
B.骨骼肌和肝脏是人体的主要产热器官
C.有机物的氧化分解是人体产热的重要途径
D.下丘脑有体温调节中枢,也有感受体温变化的功能
答案 A 本题主要考查体温调节的相关知识,人体散热的主要途径是汗液蒸发和皮肤内毛细血管散热,A错误;人体热量的来源主要是细胞中有机物的氧化放能,尤以骨骼肌和肝脏产热为多,B、C正确;人体体温调节中枢在下丘脑,下丘脑能感受体温变化,D正确。
知识拓展 人体体温的相对稳定是机体的产热量和散热量平衡的结果,人体主要通过骨骼肌和肝脏细胞的有机物氧化分解产热。散热途径主要有皮肤内毛细血管舒张散热、汗液蒸发散热,其次还有呼气、排尿和排便等。
46.(2014福建理综,2,6分)运动时汗腺分泌大量汗液,汗液初始的渗透压与血浆相等,在流经汗腺导管排出体外过程中大部分Na+、Cl-被重吸收,而水很少被重吸收,下列叙述正确的是( )
A.出汗可使血浆渗透压降低
B.出汗不利于体温维持稳定
C.汗腺导管重吸收Na+需消耗ATP
D.下丘脑渗透压感受器兴奋减弱
答案 C 分析题意可知,汗液初始的渗透压与血浆相等,而排出体外过程中大部分Na+、Cl-被重吸收,而水很少被重吸收,所以出汗可使血浆渗透压升高,而血浆渗透压升高会使下丘脑渗透压感受器兴奋,故A、D错误;运动时,机体产热增加,通过出汗增加散热来维持体温稳定,B错误;汗腺导管是通过主动运输方式重吸收Na+、Cl-的,需消耗ATP,C正确。
47.(2014海南单科,14,2分)给正常家兔静脉注射一定量的高渗葡萄糖溶液后,家兔体内发生一定变化,一段时间后恢复正常。注射后随即发生的变化是( )
A.红细胞吸水增加 B.胰岛素分泌降低
C.肝糖原的分解增加 D.血浆渗透压迅速升高
答案 D 给正常家兔静脉注射一定量的高渗葡萄糖溶液后,血浆渗透压迅速升高,红细胞失水,血糖浓度升高,胰岛素分泌增加,肝糖原分解减少,故选D。
48.(2013江苏单科,19,2分)下列关于生命活动调节的叙述,正确的是( )
A.激素和酶都具有高效性,在非细胞条件下也能发挥作用
B.激素和抗体都具有特异性,只能作用于特定的靶细胞
C.血液中未参与免疫反应的淋巴细胞都是记忆细胞
D.神经细胞上神经冲动的传导都以局部电流为前导
答案 D 本题考查了内环境稳态调节的有关知识。激素和酶都具有高效性,因激素需通过受体对靶细胞的代谢进行调节,故激素不能在非细胞条件下发挥作用,即激素只能特异性地作用于靶细胞;抗体同激素一样具有特异性,抗体可以特异性地作用于非细胞抗原;记忆细胞在首次免疫反应过程中产生,在二次免疫反应中起作用,故血液中未参与免疫反应的不一定是记忆细胞;神经细胞上传导的神经冲动的本质是局部电流,故神经细胞上神经冲动的传导都以局部电流为前导。
49.(2012课标,3,6分)哺乳动物因长时间未饮水导致机体脱水时,会发生的生理现象是( )
A.血浆渗透压降低
B.抗利尿激素分泌增加
C.下丘脑渗透压感受器受到的刺激减弱
D.肾小管和集合管对水的重吸收作用减弱
答案 B 此题考查动物体内水平衡调节的知识。当动物长时间未饮水导致机体脱水时,血浆渗透压升高,下丘脑渗透压感受器受到的刺激增强,致使抗利尿激素分泌量增加,肾小管和集合管对水的重吸收作用增强,故B正确,A、C、D错误。
50.(2011北京理综,5,6分)一次性过量饮水会造成人体细胞肿胀,功能受损。可用静脉滴注高浓度盐水(1.8% NaCl溶液)对患者进行治疗。其原理是( )
A.升高细胞外液的离子浓度
B.促进抗利尿激素的分泌
C.降低细胞内液的离子浓度
D.减少细胞外液液体总量
答案 A 过量饮水可导致细胞外液渗透压相对降低,进而导致细胞因吸水过多而肿胀。静脉滴注高浓度的NaCl溶液,Na+主要分布在细胞外液,可有效提高细胞外液的离子浓度,升高细胞外液渗透压,使症状缓解。
51.(2023山东,22,11分)研究显示,糖尿病患者大脑海马神经元中蛋白Tau过度磷酸化,导致记忆力减退。细胞自噬能促进过度磷酸化的蛋白Tau降解,该过程受蛋白激酶cPKCγ的调控。为探究相关机理,以小鼠等为材料进行了以下实验。
实验Ⅰ:探究高糖环境和蛋白激酶cPKCγ对离体小鼠海马神经元自噬的影响。配制含有5 mmol/L葡萄糖的培养液模拟正常小鼠的体液环境。将各组细胞分别置于等量培养液中,A组培养液不处理,B组培养液中加入75 mmol/L的X试剂1 mL,C组培养液中加入75 mmol/L葡萄糖溶液1 mL。实验结果见图甲。
实验Ⅱ:通过水迷宫实验检测小鼠的记忆能力,连续5天测量4组小鼠的逃避潜伏期,结果见图乙。逃避潜伏期与记忆能力呈负相关,实验中的糖尿病记忆力减退模型小鼠(TD小鼠)通过注射药物STZ制备。
(1)人体中血糖的来源有 (答出2个方面的来源即可)。已知STZ是通过破坏某种细胞引起了小鼠血糖升高,据此推测,这种细胞是 。
(2)实验Ⅰ的C组中,在含5 mmol/L葡萄糖的培养液中加入75 mmol/L葡萄糖溶液后,细胞吸水、体积变大,说明加入该浓度葡萄糖溶液后培养液的渗透压 (填“升高”或“降低”),B组实验结果可说明渗透压的变化对C组结果 (填“有”或“没有”)干扰。图甲中,A组和C组的实验结果说明蛋白激酶cPKCγ对海马神经元自噬水平的影响是 。
(3)图乙中a、b两条曲线所对应的实验动物分别是 (填标号)。
①正常小鼠
②敲除cPKCγ基因的小鼠
③TD小鼠
④敲除cPKCγ基因的TD小鼠
(4)对TD小鼠进行干预后,小鼠的记忆能力得到显著提高。基于本研究,写出2种可能的干预思路: 。
答案 (1)食物中糖类的消化吸收、肝糖原的分解、非糖物质的转化 胰岛B细胞 (2)降低 没有 正常体液环境下不影响自噬水平,高糖体液环境下提高自噬水平 (3)④③ (4)适当降低糖的摄入量、提高机体的细胞自噬水平、提高蛋白激酶cPKCγ的活性、提高cPKCγ基因的表达水平、适当降低Tau蛋白磷酸化酶的活性
解析 (1)人体血液中葡萄糖的来源主要有三条途径:食物中糖类的消化吸收、肝糖原的分解和非糖物质的转化。人体内唯一能够降低血糖浓度的激素是胰岛素,胰岛素由胰岛B细胞分泌,若STZ可通过破坏某种细胞引起血糖升高,则可判断STZ破坏的细胞为胰岛B细胞。(2)C组培养液中加入75 mmol/L葡萄糖溶液后,细胞吸水、体积变大,这说明加入的75 mmol/L葡萄糖溶液使细胞培养液渗透压降低。B、C两组都加入75 mmol/L的试剂(或溶液),分析图甲,与A组(对照组)相比,B组加入的75 mmol/L的X试剂对结果没有干扰,据此可以排除渗透压的变化对C组结果的影响。由A组实验结果可知,正常体液环境下,cPKCγ基因敲除与否,不影响神经元自噬水平;由C组实验结果可知,高糖体液环境下,敲除cPKCγ基因的神经元自噬水平下降更多。(3)由题意知,过度磷酸化的蛋白Tau可使记忆力减退,细胞自噬可使过度磷酸化的蛋白Tau降解,从而恢复记忆力。四组小鼠中,正常小鼠记忆力最高,敲除cPKCγ基因的TD小鼠记忆力最低。逃避潜伏期与记忆能力呈负相关,图乙中a、b、c、d组小鼠逃避潜伏期依次降低,记忆能力依次升高,故b组为TD小鼠,a组为敲除cPKCγ基因的TD小鼠。(4)高糖环境可使细胞自噬水平降低、蛋白Tau过度磷酸化,从而使记忆力减退,所以要提高TD小鼠的记忆力,可以适当降低糖的摄入量、提高机体的细胞自噬水平、提高蛋白激酶cPKCγ的活性、提高cPKCγ基因的表达水平或适当降低Tau蛋白磷酸化酶的活性。
52.(2023海南,17,11分)甲状腺分泌的甲状腺激素(TH)可调节人体多种生命活动。双酚A(BPA)是一种有机化合物,若进入人体可导致甲状腺等内分泌腺功能紊乱。下丘脑—垂体—甲状腺(HPT)轴及BPA作用位点如图。回答下列问题。
(1)据图可知,在TH分泌的过程中,过程①②③属于 调节,过程④⑤⑥属于 调节。
(2)TH是亲脂性激素,可穿过特定细胞的质膜并进入细胞核内,与核内的TH受体特异性结合。这一过程体现激素调节的特点是 。
(3)垂体分泌的生长激素可促进胸腺分泌胸腺素。胸腺素刺激B细胞增殖分化形成浆细胞,产生抗体。这说明垂体除参与体液调节外,还参与 。
(4)甲状腺过氧化物酶(TPO)是合成TH所必需的酶,且能促进甲状腺上促甲状腺激素(TSH)受体基因的表达。研究发现,进入人体的BPA能抑制TPO活性,可导致血液中TH含量 ,其原因是 。
(5)有研究表明,BPA也能促进皮质醇分泌,抑制睾酮分泌,说明BPA除影响HPT轴外,还可直接或间接影响人体其他内分泌轴的功能。这些内分泌轴包括 。
答案 (1)分级 反馈 (2)作用于特定的靶细胞 (3)免疫调节 (4)降低 BPA既可抑制TH的合成过程,又可减弱TSH对甲状腺激素合成和分泌的促进作用 (5)下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴、下丘脑—垂体—性腺轴
解析 (1)下丘脑通过调节垂体进而调节甲状腺的分泌活动的过程属于分级调节。在一个系统中,系统本身工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,这种调节方式叫反馈调节。TH通过⑤⑥对垂体和下丘脑分泌活动的调节及TSH通过④对下丘脑分泌活动的调节过程,属于反馈调节。(2)TH穿过特定的细胞质膜并进入细胞核,与核内的TH受体特异性结合,体现了激素作用于特定的靶细胞这一特点。(3)垂体分泌的生长激素可通过促进胸腺分泌胸腺素,胸腺素刺激B细胞增殖分化形成浆细胞,产生抗体,这说明垂体除参与体液调节外,还参与免疫调节。(4)由“甲状腺过氧化物酶……基因的表达”可知,TH的合成一方面需要TPO的催化作用,另一方面需要TSH与甲状腺上的TSH受体结合后进行调节(TPO通过影响TSH受体基因的表达来影响此过程)。BPA可抑制TPO的活性,进而影响TH的合成与分泌,导致血液中TH含量降低。(5)人体内由下丘脑、垂体参与的内分泌轴主要有下丘脑—垂体—甲状腺轴、下丘脑—垂体—性腺轴、下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴。
53.(2022湖南,18,11分)当内外环境变化使体温波动时,皮肤及机体内部的温度感受器将信息传入体温调节中枢,通过产热和散热反应,维持体温相对稳定。回答下列问题:
(1)炎热环境下,机体通过体温调节增加散热。写出皮肤增加散热的两种方式 。
(2)机体产热和散热达到平衡时的温度即体温调定点,生理状态下人体调定点为37 ℃。病原体感染后,机体体温升高并稳定在38.5 ℃时,与正常状态相比,调定点 (填“上移”“下移”或“不变”),机体产热 。
(3)若下丘脑体温调节中枢损毁,机体体温不能维持稳定。已知药物A作用于下丘脑体温调节中枢调控体温。现获得A的结构类似物M,为探究M是否也具有解热作用并通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温,将A、M分别用生理盐水溶解后,用发热家兔模型进行了以下实验,请完善实验方案并写出实验结论。
分组 处理方式 结果
甲 发热家兔模型+生理盐水 发热
乙 发热家兔模型+A溶液 退热
丙 发热家兔模型+M溶液 退热
丁 ① 发热
②由甲、乙、丙三组实验结果,得出结论 。
③由甲、乙、丙、丁四组实验结果,得出结论 。
答案 (1)蒸发、辐射、对流、传导 (2)上移 增加 (3)①损毁了下丘脑体温调节中枢的发热家兔模型+M溶液 ②药物A和M均具有解热作用 ③药物A和M均具有解热作用,且M可通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温
解析 (1)皮肤是人体最主要的散热器官,皮肤散热,主要通过蒸发、辐射、对流、传导的方式进行。(2)病原体感染后,体温调定点上移,此时机体体温低于体温调定点,则机体产热增加,使机体体温升高并稳定在新的调定点(38.5 ℃)。(3)该实验的目的是探究M是否也具有解热作用并通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温。与甲组相比,乙、丙两组均可退热,证明药物A和M均具有解热作用。若进一步探究M是否通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温,还需要设计丁组:损毁了下丘脑体温调节中枢的发热家兔模型+M溶液,实验结果为发热,说明M可通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温。
54.(2018课标全国Ⅰ,31,8分)为探究不同因素对尿量的影响,某同学用麻醉后的实验兔进行不同的实验,实验内容如下:
a.记录实验兔的尿量(单位:滴/分钟)。
b.耳缘静脉注射垂体提取液0.5 mL,记录尿量。
c.待尿量恢复后,耳缘静脉注射20%葡萄糖溶液15 mL,记录尿量。取尿液做尿糖定性实验。
回答下列问题:
(1)该同学发现,与a相比,b处理后实验兔尿量减少,其主要原因是 。
(2)c处理后,肾小管腔内液体的渗透压会升高,实验兔的尿量会 。取尿液加入斐林试剂做尿糖定性实验出现砖红色,说明尿液中含有 。
(3)若某实验兔出现腹泻、尿量减少现象,导致尿量减少的主要原因是血浆渗透压升高,刺激了存在于 的渗透压感受器,从而引起尿量减少。
答案 (1)垂体提取液中含有抗利尿激素,促进了肾小管和集合管重吸收水 (2)增加 葡萄糖 (3)下丘脑
解析 本题通过实例分析的命题方式考查学生对抗利尿激素功能的探究,属于对科学探究素养中结果分析要素的考查。(1)抗利尿激素由下丘脑合成,经垂体释放,即垂体提取液中有抗利尿激素,其可通过促进肾小管和集合管上皮细胞对水的重吸收而减少尿量。(2)c处理后,肾小管腔内液体渗透压升高,使肾小管上皮细胞中的液体与肾小管腔内液体渗透压差变小,影响肾小管上皮细胞对水的重吸收,从而导致尿量增加。c处理后,肾小管腔内液体中葡萄糖含量较高,肾小管、集合管上皮细胞不能对葡萄糖全部重吸收而导致尿液中出现葡萄糖,故用斐林试剂进行尿糖定性实验会出现砖红色。(3)腹泻使机体大量失水而导致血浆渗透压升高,血浆渗透压升高可对下丘脑的渗透压感受器形成刺激,导致下丘脑分泌抗利尿激素增加,从而引起尿量减少。
知识归纳 下丘脑的功能
(1)感受器:渗透压感受器。
(2)传导:将渗透压感受器产生的兴奋传导至大脑皮层,在大脑皮层处产生渴觉。
(3)合成与分泌:分泌促激素释放激素,合成抗利尿激素。
(4)作为神经中枢:如体温调节中枢、水盐平衡调节中枢和血糖调节中枢。
55.(2022全国乙,30,9分)甲状腺激素在促进机体新陈代谢和生长发育过程中发挥重要作用。为了研究动物体内甲状腺激素的合成和调节机制,某研究小组进行了下列相关实验。
实验一:将一定量的放射性碘溶液经腹腔注射到家兔体内,一定时间后测定家兔甲状腺的放射性强度。
实验二:给甲、乙、丙三组家兔分别经静脉注射一定量的生理盐水、甲状腺激素溶液、促甲状腺激素溶液。一定时间后分别测定三组家兔血中甲状腺激素的含量,发现注射的甲状腺激素和促甲状腺激素都起到了相应的调节作用。
回答下列问题。
(1)实验一中,家兔甲状腺中检测到碘的放射性,出现这一现象的原因是 。
(2)根据实验二推测,丙组甲状腺激素的合成量 (填“大于”或“小于”)甲组,乙组和丙组甲状腺激素的合成量 (填“相同”或“不相同”),原因是 。
答案 (1)甲状腺是合成甲状腺激素的场所,碘是合成甲状腺激素的原料,放射性碘会进入甲状腺 (2)大于 不相同 注射甲状腺激素溶液后会反馈抑制促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素两种激素的合成,从而使甲状腺激素的合成减少;注射促甲状腺激素会促进甲状腺激素的合成
解析 (1)甲状腺是合成甲状腺激素的场所,碘是合成甲状腺激素的重要原料,放射性碘会进入甲状腺用于合成甲状腺激素。(2)甲状腺激素分泌的分级调节,是通过下丘脑—垂体—甲状腺轴进行的。给甲组注射一定量的生理盐水,将其作为对照组;给乙组注射的甲状腺激素溶液会通过负反馈调节,抑制乙组家兔的下丘脑和垂体分泌相关激素,进而使甲状腺激素的合成和分泌减少;给丙组注射的促甲状腺激素溶液会随血液循环到达甲状腺,进而促进甲状腺对甲状腺激素的合成和分泌。
56.(2022浙江6月选考,30,10分)为研究物质X对高血糖症状的缓解作用,根据提供的实验材料,完善实验思路,预测实验结果,并进行分析与讨论。
实验材料:适龄、血糖正常的健康雄性小鼠若干只,药物S(用生理盐水配制),物质X(用生理盐水配制),生理盐水等。
(要求与说明:实验中涉及的剂量不作具体要求。小鼠血糖值>11.1 mmol/L,定为高血糖模型小鼠。饲养条件适宜)
回答下列问题:
(1)完善实验思路:
①适应性饲养:选取小鼠若干只,随机均分成甲、乙、丙3组。正常饲养数天,每天测量小鼠的血糖,计算平均值。
②药物S处理:
甲组:每天每只小鼠腹腔注射一定量生理盐水
乙组:每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S
丙组: 连续处理数天,每天测量小鼠的血糖,计算平均值,直至建成高血糖模型小鼠。
③物质X处理:
甲组: 乙组:每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水
丙组: 连续处理若干天,每天测量小鼠的血糖,计算平均值。
(2)预测实验结果:
设计一张表格,并将实验各阶段的预期实验结果填入表中。
(3)分析与讨论:
已知药物S的给药途径有腹腔注射和灌胃等,药物S的浓度和给药途径都会影响高血糖模型小鼠的建模。若要研究使用药物S快速建成高血糖模型小鼠,则可通过
,以确定快速建模所需药物S的适宜浓度和给药途径的组合。
答案 (1)②每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S ③每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水 每天每只小鼠灌胃一定量物质X
(2)
实验各阶段的小鼠血糖值变化
组别 实验阶段
适应性饲养 药物S处理 物质X处理
甲组 正常 正常 正常
乙组 正常 逐渐升高至>11.1 mmol/L >11.1 mmol/L
丙组 正常 逐渐升高至>11.1 mmol/L 逐渐下降,但高于正常水平
(3)设置一系列浓度梯度的药物S,每个浓度进行不同的给药途径,比较不同组合建模成功所需的时间
解析 (1)②药物S处理的目的是建成高血糖模型小鼠,除了甲组(对照组)注射生理盐水,乙组和丙组都需注射一定量药物S。③甲组作为对照组,所以需灌胃生理盐水,丙组作为实验组,需灌胃一定量物质X,以检测物质X的作用。(2)甲组作为对照组,每次测定血糖均显示正常;乙组和丙组用药物S处理后,逐渐成为高血糖模型小鼠,即血糖值逐渐升高至>11.1 mmol/L。随后乙组灌胃一定量生理盐水,该操作对降低血糖没有效果,故血糖值仍>11.1 mmol/L;丙组用物质X处理,该物质能缓解高血糖症状,故丙组小鼠的血糖值逐渐下降,但高于正常水平。(3)可通过设计相应实验来探究快速建模所需药物S的适宜浓度和给药途径的最佳组合,则该实验中自变量是不同浓度的药物S和不同的给药途径,具体操作为设置一系列浓度梯度的药物S,每个浓度进行不同的给药途径,比较不同组合建模成功所需的时间。
57.(2021天津,14,10分)(10分)阿卡波糖是国外开发的口服降糖药,可有效降低餐后血糖高峰。为开发具有自主知识产权的同类型新药,我国科研人员研究了植物来源的生物碱NB和黄酮CH对餐后血糖的影响。为此,将溶于生理盐水的药物和淀粉同时灌胃小鼠后,在不同时间检测其血糖水平,实验设计及部分结果如下表所示。
组别 (每组 10只) 给药剂量 (mg/kg 体重) 给药后不同时间血糖水平(mmol/L)
0 分钟 30 分钟 60 分钟 120 分钟
生理盐水 - 4.37 11.03 7.88 5.04
阿卡波糖 4.0 4.12 7.62 7.57 5.39
NB 4.0 4.19 x1 6.82 5.20
CH 4.0 4.24 x2 7.20 5.12
NB+CH 4.0+4.0 4.36 x3 5.49 5.03
(1)将淀粉灌胃小鼠后,其在小鼠消化道内水解的终产物为 ,该物质由肠腔经过以下部位形成餐后血糖,请将这些部位按正确路径排序: (填字母)。
a.组织液 b.血浆
c.小肠上皮细胞 d.毛细血管壁细胞
血糖水平达到高峰后缓慢下降,是由于胰岛素促进了血糖合成糖原、 、转化为脂肪和某些氨基酸等。
(2)本实验以 作对照组,确认实验材料和方法等能有效检测药物疗效。
(3)该研究的结论为:NB和CH均能有效降低餐后血糖高峰,且二者共同作用效果更强。下列对应表中x1、x2、x3处的数据排列中,符合上述结论的是 (多选)。
A.7.15 7.62 6.37 B.7.60 7.28 6.11
C.7.43 6.26 7.75 D.6.08 7.02 7.54
答案 (1)葡萄糖 cadb 氧化分解 (2)生理盐水组与阿卡波糖组 (3)AB
解析 (1)淀粉是多糖,在消化道内最终水解为葡萄糖,该物质在肠腔内消化酶的消化作用下,经小肠上皮细胞进入人体的组织液中,再经毛细血管壁细胞,从组织液进入血浆中。胰岛素具有促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而使血糖水平降低的作用,因此胰岛素可促进血糖合成糖原、氧化分解、转化为脂肪和某些氨基酸等。(2)为了研究植物来源的生物碱NB和黄酮CH降低血糖的效果,科研人员设计了5组实验,分别是生理盐水、阿卡波糖、生物碱NB、黄酮CH、生物碱NB +黄酮CH,其中生理盐水组和阿卡波糖组作为对照组,以确认实验材料和方法等能有效检测药物疗效。(3)题干中研究结论说明,生物碱NB和黄酮CH均能有效降低餐后血糖高峰,且二者共同作用效果更强,所以x3< x1, x358.(2021北京,18,12分)胰岛素是调节血糖的重要激素,研究者研制了一种“智能”胰岛素(IA)并对其展开了系列实验,以期用于糖尿病的治疗。
(1)正常情况下,人体血糖浓度升高时, 细胞分泌的胰岛素增多,经 运输到靶细胞,促进其对葡萄糖的摄取和利用,使血糖浓度降低。
(2)GT是葡萄糖进入细胞的载体蛋白,IA(见图1)中的X能够抑制GT的功能。为测试葡萄糖对IA与GT结合的影响,将足量的带荧光标记的IA加入红细胞膜悬液中处理30分钟,使IA与膜上的胰岛素受体、GT充分结合。之后,分别加入葡萄糖至不同的终浓度,10分钟后检测膜上的荧光强度。图2结果显示:随着葡萄糖浓度的升高, 。研究表明葡萄糖浓度越高,IA与GT结合量越低。据上述信息,推断IA、葡萄糖、GT三者的关系为 。
图1
图2
(3)为评估IA调节血糖水平的效果,研究人员给糖尿病小鼠和正常小鼠均分别注射适量胰岛素和IA,测量血糖浓度的变化,结果如图3。
图3
该实验结果表明IA对血糖水平的调节比外源普通胰岛素更具优势,体现在 。
(4)细胞膜上GT含量呈动态变化,当胰岛素与靶细胞上的受体结合后,细胞膜上的GT增多。若IA作为治疗药物,糖尿病患者用药后进餐,血糖水平会先上升后下降。请从稳态与平衡的角度,完善IA调控血糖的机制图。(任选一个过程,在方框中以文字和箭头的形式作答。)
答案 (1)胰岛B/胰岛β 体液
(2)膜上的荧光强度降低 葡萄糖与IA竞争结合GT
(3)IA能响应血糖浓度变化发挥作用/IA降血糖的效果更久且能避免低血糖的风险
(4)
(答出一个过程即可)
解析 (1)正常情况下,人体血糖浓度升高时,胰岛B细胞分泌胰岛素增多,胰岛素通过体液运输作用于靶细胞,从而起到降低血糖的作用。
(2)分析题意可知,IA由胰岛素和X两部分组成,可分别与细胞膜上的胰岛素受体和葡萄糖载体蛋白(GT)结合,当X与GT结合时会抑制细胞对葡萄糖的吸收。由图2可知,随着悬液中葡萄糖浓度的上升,膜上荧光强度降低;结合题干“葡萄糖浓度越高,IA与GT结合量越低”分析,葡萄糖的浓度越高,与GT的结合量会增多,IA与GT的结合量会减少,即葡萄糖与IA竞争结合GT。
(3)通过图3可以看出,相比胰岛素,注射IA可使患病小鼠降低血糖的时间更长久,而且能防止正常小鼠出现低血糖。
(4)当血糖浓度上升时,葡萄糖与GT结合增多,IA与GT结合减少,使IA与胰岛素受体结合增多,胰岛B细胞分泌胰岛素,从而使细胞膜上GT数量也增加,进一步促进GT与葡萄糖结合并提高细胞摄取葡萄糖的速率。当血糖浓度下降时,葡萄糖与GT结合减少,IA与GT结合增多,使IA与胰岛素受体结合减少,从而使细胞膜上GT数量也减少,进一步抑制GT与葡萄糖结合并降低细胞摄取葡萄糖的速率。
59.(2021全国乙,31,9分)哺乳动物细胞之间的信息交流是其生命活动所必需的。请参照表中内容,围绕细胞间的信息交流完成下表,以体现激素和靶器官(或靶细胞)响应之间的对应关系。
内分泌 腺或内分 泌细胞 激素 激素 运输 靶器官 或靶 细胞 靶器官 或靶细胞 的响应
肾上腺 肾上 腺素 (3)通过 运输 (4) 心率加快
胰岛B 细胞 (1) 肝细胞 促进肝糖原的合成
垂体 (2) 甲状腺 (5)
答案 (1)胰岛素 (2)促甲状腺激素 (3)体液 (4)心脏(或答:心肌细胞) (5)促进甲状腺激素的合成和分泌
解析 (1)胰岛素是由胰岛B细胞分泌的蛋白质类激素,其作用是促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而降低血糖水平。胰岛素作用于肝细胞,可促进肝糖原的合成。(2)(5)垂体分泌的促甲状腺激素作用于甲状腺,可以促进甲状腺激素的合成和分泌。(3)激素通过体液运输到全身,但只作用于靶器官、靶细胞。(4)在恐惧、剧痛等情况下,机体通过神经调节促进肾上腺素的合成和分泌,肾上腺素可作用于心肌细胞,使心脏的收缩有力,心率加快等。
60.(2021山东,23,9分)(9分)过度紧张、焦虑等刺激不仅会导致毛囊细胞数量减少引起脱发,也会导致黑色素细胞减少引起头发变白。利用黑毛小鼠进行研究得出的相关调节机制如图所示。
注:
HFSC:毛囊细胞干细胞 G:糖皮质激素 促进 ①~②:调节过程
MeSC:黑色素细胞干细胞 NE:去甲肾上腺素 抑制
(1)下丘脑通过垂体调节肾上腺分泌G的体液调节方式为 。
(2)研究发现,NE主要通过过程②影响MeSC,过程①作用很小。两过程中,NE作用于MeSC效果不同的原因可能是 、 、 。(答出3种原因即可)
(3)已知长期束缚会引起小鼠过度紧张、焦虑。请设计实验验证上述调节机制中长期束缚及肾上腺对黑毛小鼠体毛的影响。
实验思路:
。
实验现象:
。
答案 (1)分级调节 (2)两过程NE的作用方式不同(或:NE分别作为激素和神经递质起作用) 两过程NE的浓度不同 两过程NE运输到MeSC的时间不同 (或其他合理答案如:MeSC上受体分布不同、两过程NE的活性不同等。以上三个空的答案顺序可颠倒) (3)实验思路:取生理状况相同的黑毛小鼠若干只,随机均分为A、B、C、D四组。A组不处理;B组切除肾上腺;C组束缚;D组切除肾上腺并束缚,其他条件相同且适宜。饲养一定时间后,观察并记录小鼠体毛数量(生长情况)和颜色的变化 实验现象:A组小鼠的体毛无明显变化;B组小鼠的体毛增多(生长旺盛)、不变白;C组小鼠脱毛且体毛变白;D组小鼠体毛增多(生长旺盛)、变白(注:上述处理中A组做假手术处理,C组做假手术并束缚也可)
解析 (1)下丘脑通过垂体调节肾上腺(皮质)分泌相关激素,这种调节方式称为分级调节。(2)NE通过过程①影响MeSC属于体液调节,通过过程②影响MeSC属于神经调节,①和②两过程中,NE作用于MeSC效果不同的原因可能是两过程中NE的浓度不同;NE运输到MeSC的时间不同;NE作用的方式不同;MeSC上受体不同等。(3)根据题干信息可知,长期束缚会引起小鼠过度紧张、焦虑,而过度紧张、焦虑等刺激不仅会导致毛囊细胞数量减少引起脱发,也会导致黑色素细胞减少引起头发变白。欲设计实验验证题述调节机制中长期束缚及肾上腺对黑毛小鼠体毛的影响,应以若干黑毛小鼠为实验材料,分别进行不处理、切除肾上腺、束缚、切除肾上腺并束缚四个实验,并观察小鼠体毛数量和颜色的变化。据此推理,实验思路为取生理状况相同的黑毛小鼠若干只,随机均分为A、B、C、D四组,A组不处理、B组切除肾上腺、C组束缚、D组切除肾上腺并束缚,其他条件相同且适宜,饲养一定时间后,观察并记录小鼠体毛数量(生长情况)和颜色的变化。因为本实验是验证实验,所以实验现象为A组小鼠,因为不处理,体毛无明显变化;B组小鼠,切除肾上腺,没有了肾上腺分泌的G和NE的调节作用,与A组小鼠相比,B组小鼠体毛增多(生长旺盛),不变白;C组小鼠被束缚,会发生脱毛且体毛变白;D组小鼠,切除肾上腺并束缚,与A组小鼠相比,不发生题中肾上腺皮质分泌G引起的调节变化,体毛会增多(生长旺盛),但会发生脑和脊髓→传出神经→NE引起的调节变化,体毛会变白。
61.(2021湖南,19,12分)生长激素对软骨细胞生长有促进作用,调节过程如图所示。回答下列问题:
(1)根据示意图,可以确定软骨细胞具有 (填“GH受体”“IGF-1受体”或“GH受体和IGF-1受体”)。
(2)研究人员将正常小鼠和IGF-1基因缺失小鼠分组饲养后,检测体内GH水平。据图预测,IGF-1基因缺失小鼠体内GH水平应 (填“低于”“等于”或“高于”)正常小鼠,理由是 。
(3)研究人员拟以无生长激素受体的小鼠软骨细胞为实验材料,在细胞培养液中添加不同物质分组离体培养,验证生长激素可通过IGF-1促进软骨细胞生长。实验设计如表所示,A组为对照组。
组别 A B C D E
培养液 中添加 物质 无 GH IGF-1 正常小鼠 去垂体后 的血清
实验结果预测及分析:
①与A组比较,在B、C和D组中,软骨细胞生长无明显变化的是 组。
②若E组培养的软骨细胞较A组生长明显加快,结合本实验目的,推测E组培养液中添加物质是 。
答案 (1)GH受体和IGF-1受体
(2)高于 IGF-1可以抑制垂体分泌GH,IGF-1基因缺失小鼠不能产生IGF-1,从而对垂体的抑制作用减弱,使垂体分泌的GH量增多,因此IGF-1基因缺失小鼠比正常小鼠体内GH水平高
(3)①B和D ②正常小鼠的血清
解析 (1)根据调节过程示意图,生长激素(GH)和胰岛素样生长因子1(IGF-1)都可以作用于软骨细胞,说明软骨细胞上有GH受体和IGF-1受体。(2)据图可知,IGF-1可通过负反馈调节抑制垂体的分泌活动,IGF-1基因缺失小鼠不能产生IGF-1,从而对垂体的抑制作用减弱,使垂体分泌的GH量增多,因此IGF-1基因缺失小鼠比正常小鼠体内GH水平高。(3)①实验材料为无生长激素受体的小鼠软骨细胞,由于缺乏生长激素受体,B组中的GH无法作用于该小鼠软骨细胞,不能促进软骨细胞生长,因此软骨细胞生长无明显变化;C组中含有IGF-1,IGF-1能作用于软骨细胞从而促进软骨细胞生长;D组中为正常小鼠去垂体后的血清,去垂体后,小鼠不能分泌GH,血清中没有GH,也不能促进肝脏产生IGF-1,即D组中无GH和IGF-1,不能促进软骨细胞生长。②本实验的目的是验证生长激素可通过IGF-1促进无生长激素受体的小鼠软骨细胞生长,由已知的D组可推知,正常小鼠的血清中含有垂体分泌的GH,并且GH作用于肝脏后,促使肝脏分泌的IGF-1也存在于正常小鼠的血清中,所以正常小鼠的血清可促进软骨细胞明显生长,E组培养液中添加的物质是正常小鼠的血清。
62.(2020课标全国Ⅰ,31,10分)某研究人员用药物W进行了如下实验:给甲组大鼠注射药物W,乙组大鼠注射等量生理盐水,饲养一段时间后,测定两组大鼠的相关生理指标。实验结果表明:乙组大鼠无显著变化;与乙组大鼠相比,甲组大鼠的血糖浓度升高,尿中葡萄糖含量增加,进食量增加,体重下降。回答下列问题:
(1)由上述实验结果可推测,药物W破坏了胰腺中的 细胞,使细胞失去功能,从而导致血糖浓度升高。
(2)由上述实验结果还可推测,甲组大鼠肾小管液中的葡萄糖含量增加,导致肾小管液的渗透压比正常时的 ,从而使该组大鼠的排尿量 。
(3)实验中测量到甲组大鼠体重下降,推测体重下降的原因是 。
(4)若上述推测都成立,那么该实验的研究意义是 (答出1点即可)。
答案 (1)胰岛B (2)高 增加 (3)甲组大鼠胰岛素缺乏,使机体不能充分利用葡萄糖来获得能量,导致机体脂肪和蛋白质的分解增加 (4)获得了因胰岛素缺乏而患糖尿病的动物,这种动物可以作为实验材料用于研发治疗这类糖尿病的药物
解析 (1)根据题干“甲组大鼠的血糖浓度升高,尿中葡萄糖含量增加,进食量增加,体重下降”分析,甲组大鼠的生理状况符合糖尿病“三多一少”症状。胰岛B细胞受损,胰岛素分泌减少,可引起糖尿病,因此可以推测药物W破坏了胰腺中的胰岛B细胞,使细胞失去功能,从而导致血糖浓度升高。(2)溶液渗透压的大小与单位体积溶液中溶质微粒的数目呈正相关。甲组大鼠肾小管液中葡萄糖含量增加,溶质微粒的数目增加,导致渗透压增大,减弱了肾小管和集合管对水的重吸收,从而使该组大鼠的排尿量增多。(3)胰岛素能促进组织细胞摄取、利用葡萄糖,加快葡萄糖的氧化分解,因此推测甲组大鼠胰岛素分泌不足,葡萄糖氧化供能发生障碍,大鼠会增加分解蛋白质和脂肪来供能,从而导致体重下降。(4)根据题中推测,药物W会破坏胰腺中的胰岛B细胞,可以据此培育胰岛素缺乏的小鼠,研发治疗这类糖尿病的药物;肾小管液中渗透压增大,排尿量会增加,此原理可用于治疗浮肿、水中毒及器官积水等病症;胰岛素分泌不足可以导致体重下降,反过来体重下降可以成为判断糖尿病的一个参考指标。
63.(2020课标全国Ⅱ,31,9分)人在剧烈奔跑运动时机体会出现一些生理变化。回答下列问题:
(1)剧烈奔跑运动时肌细胞会出现 ,这一呼吸方式会导致肌肉有酸痛感。
(2)当进行较长时间剧烈运动时,人体还会出现其他一些生理变化。例如,与运动前相比,胰岛A细胞的分泌活动会加强,分泌 ,该激素具有 (答出2点即可)等生理功能,从而使血糖水平升高。
(3)人在进行剧烈运动时会大量出汗,因此在大量出汗后,为维持内环境的相对稳定,可以在饮水的同时适当补充一些 。
答案 (1)无氧呼吸 (2)胰高血糖素 促进糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖 (3)电解质(或答:无机盐)
解析 (1)在剧烈奔跑运动的高耗能过程中,机体会启动无氧呼吸补充供能,因人体肌细胞无氧呼吸分解葡萄糖的产物有乳酸,故无氧呼吸可导致肌肉有酸痛感。(2)因无氧呼吸分解葡萄糖释放能量较少,故进行较长时间剧烈运动时,无氧呼吸会消耗大量的葡萄糖。与运动前相比,胰岛A细胞分泌的胰高血糖素增多,该激素可通过促进糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖,提高血糖浓度,以维持血糖平衡。(3)内环境渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关,人在剧烈运动过程中大量出汗,排出水的同时也排出一定量的无机盐,为维持内环境的相对稳定,在补水的同时需适当补充一些电解质(无机盐)。
64.(2019浙江4月选考,33,10分)欲验证胰岛素的生理作用,根据以下提供的实验材料与用具,提出实验思路,预测实验结果并进行分析。
材料与用具:小鼠若干只,胰岛素溶液,葡萄糖溶液,生理盐水,注射器等。
(要求与说明:血糖浓度的具体测定方法及过程不作要求,实验条件适宜)
(1)实验思路:
(2)预测实验结果(设计一个坐标,用柱形图表示至少3次的检测结果):
(3)分析与讨论:
①正常人尿液中检测不到葡萄糖,其原因是 。
②当机体血糖水平升高时,胰岛中的内分泌细胞及其分泌的激素变化是 。此时机体细胞一方面增加对葡萄糖的摄取、贮存和利用,另一方面 。
答案 (1)①分别测定每只小鼠的血糖浓度,并记录;②将小鼠随机分为A、B两组,A组注射一定量的胰岛素溶液,B组注射等量的生理盐水,每隔一段时间,分别测定两组小鼠的血糖浓度,并记录;③当出现低血糖症状后,A组注射一定量的葡萄糖溶液,B组注射等量的生理盐水。每隔一段时间,分别测定两组小鼠的血糖浓度,并记录;④对每组所得数据进行统计分析。
(2)
胰岛素对小鼠血糖浓度影响示意图
(3)①胰岛素促进肾小管对过滤液中葡萄糖的吸收 ②胰岛β细胞分泌胰岛素增加,胰岛α细胞分泌胰高血糖素减少 抑制氨基酸等物质转化为葡萄糖
解析 (1)胰岛素是唯一能降血糖的激素,本实验的目的是验证胰岛素的生理作用,因此实验思路是设置两组小鼠,一组注射胰岛素溶液,另一组注射生理盐水,记录实验前后血糖浓度的变化;再通过对低血糖症状小鼠注射葡萄糖溶液进一步说明胰岛素具有降低血糖浓度的作用。(2)根据胰岛素的作用,预测实验中血糖浓度的变化,图详见答案。(3)①正常人尿液中检测不到葡萄糖,其原因是胰岛素能促进肾小管对过滤液中葡萄糖的吸收。②当机体血糖水平升高时,血糖作用于胰岛,胰岛中的胰岛β细胞分泌胰岛素增加,胰岛α细胞分泌胰高血糖素减少。此时机体细胞一方面增加对葡萄糖的摄取、贮存和利用,另一方面会抑制氨基酸等物质转化为葡萄糖。
65.(2019课标全国Ⅱ,30,8分)环境中的内分泌干扰物是与某种性激素分子结构类似的物质,对小鼠的内分泌功能会产生不良影响。回答下列问题。
(1)通常,机体内性激素在血液中的浓度 ,与靶细胞受体结合并起作用后会 。
(2)与初级精母细胞相比,精细胞的染色体数目减半,原因是在减数分裂过程中 。
(3)小鼠睾丸分泌的激素通过体液发挥调节作用。与神经调节相比,体液调节的特点有 (答出4点即可)。
答案 (1)很低 灭活 (2)染色体复制一次,而细胞连续分裂两次 (3)激素等是通过体液运输的、作用时间比较长、反应速度较缓慢、作用范围较广泛
解析 本题借助减数分裂的特点及神经调节与体液调节的特点等相关知识,考查考生理解所学知识要点,把握知识间的内在联系的能力;试题通过精细胞与初级精母细胞染色体数目的比较、体液调节(与神经调节相比)具有的特点设问,体现了对科学思维素养中对比分析要素的考查。(1)激素调节具有微量和高效的特点,在血液中激素含量很低,激素与靶细胞受体结合并发挥作用后会被灭活。(2)减数分裂过程中,染色体复制一次,而细胞连续分裂两次,使得与初级精母细胞相比,精细胞中染色体数目减半。(3)与神经调节相比,体液调节具有通过体液运输、反应速度较缓慢、作用范围较广泛、作用时间比较长等特点。
66.(2018天津理综,7,10分)血管平滑肌细胞(VSMC)的功能受多种物质影响,与血管健康密切相关。
(1)血管内皮细胞释放的一氧化氮,可降低VSMC膜上Ca2+运输蛋白的活性,导致进入细胞内的Ca2+ (增加/减少),引起血管平滑肌舒张。上述调节方式属于 调节。
(2)机体产生的同型半胱氨酸水平升高,可引起VSMC内质网功能紊乱,堆积未折叠蛋白,这些蛋白没有形成正确的 ,不能行使正常功能。
(3)用同型半胱氨酸处理体外培养的小鼠成熟分化型VSMC后,其细胞分化相关指标的变化如下表所示。
细胞分化指标 同型半胱氨酸 形态 相对增 殖能力 相对迁 移能力
未处理 长梭形 弱 弱
处理 椭圆形 强 强
由此推断,同型半胱氨酸导致VSMC分化程度 (升高/降低),功能紊乱。
(4)已知血管保护药物R对VSMC没有直接影响,但可改善同型半胱氨酸对VSMC的作用。以小鼠VSMC为材料,在细胞水平研究上述作用时,应设计三组实验,即 、同型半胱氨酸处理组和 ;每组内设三个重复,其目的是 。
答案 (共10分)
(1)减少 体液 (2)空间结构 (3)降低 (4)对照组 R+同型半胱氨酸处理组 减少随机误差
解析 (1)血管内皮细胞释放的一氧化氮,可降低VSMC膜上Ca2+运输蛋白的活性,导致进入细胞内的Ca2+减少,引起血管平滑肌舒张。上述调节方式是由一氧化氮这一化学物质参与的生命活动调节,属于体液调节。(2)蛋白质的空间结构决定蛋白质的功能,内质网功能紊乱,堆积未折叠蛋白,致使蛋白质没有形成正确的空间结构,从而使这些蛋白不能行使正常功能。(3)细胞增殖能力随其分化程度提高而减弱,由同型半胱氨酸处理组与未处理组对比可知,处理组的细胞为椭圆形的,相对增殖能力强,所以同型半胱氨酸导致VSMC分化程度降低。(4)要研究血管保护药物R改善同型半胱氨酸对VSMC的作用,需要设置空白对照组、同型半胱氨酸处理组、R+同型半胱氨酸处理组;每组内设三个重复,遵循平行重复原则,以减少随机误差。
方法技巧 实验设计的原则
(1)对照原则:在实验中,必须设置对照组,通过对照,使实验结果更加可信。
(2)单一变量原则:实验组与对照组只能有自变量这一种处理因素不同。
(3)平行重复原则:在同样条件下重复实验,以减少偶然误差。
67.(2017课标全国Ⅱ,30,9分)将室温(25 ℃)饲养的某种体温为37 ℃的哺乳动物(动物甲)随机分为两组,一组放入41 ℃环境中1 h(实验组),另一组仍置于室温环境中(对照组)。期间连续观察并记录这两组动物的相关行为。结果:实验初期,实验组动物的静卧行为明显减少、焦虑不安行为明显增加。回答下列问题:
(1)实验中,实验组动物皮肤的毛细血管会 ,汗液分泌会 ,从而起到调节体温的作用。
(2)实验组动物出现焦虑不安行为时,其肾上腺髓质分泌的激素会 。
(3)本实验中设置对照组的目的是 。
(4)若将室温饲养的动物甲置于0 ℃的环境中,该动物会冷得发抖,耗氧量会 ,分解代谢会 。
答案 (1)舒张 增加 (2)增加 (3)排除41 ℃以外因素对实验结果的影响,以保证本实验的结果是由41 ℃引起的 (4)增加 增强
解析 本题主要考查动物体温调节机制及实验设计的相关知识。实验动物分为室温对照组和高温(41 ℃)实验组。(1)实验组在环境温度升高时,可以通过神经—体液调节,使毛细血管舒张,汗腺分泌汗液增加以增加散热量,维持体温恒定。(2)实验组动物焦虑不安时,其肾上腺髓质分泌肾上腺素增加。(3)对照组的作用就是排除自变量以外的实验因素对实验的干扰,因此本实验的结果是由41 ℃引起的,从而增加了实验结果的可信度和说服力。(4)将实验动物置于低温(0 ℃)环境中,动物散热增加,在神经—体液调节作用下,甲状腺激素分泌增多,其体内的分解代谢会加强,耗氧量增加,从而通过增加产热来维持体温恒定。
知识拓展 既是激素又是神经递质的肾上腺素。
当人和动物接受某些刺激时,会分泌肾上腺素这种化学物质,从而使机体呼吸加快,心跳和血液流动加速。肾上腺素是由肾上腺分泌的一种激素和神经递质,肾上腺素会使心脏收缩力上升,使心脏、肝的血管扩张,使皮肤和黏膜的血管收缩。
68.(2017天津理综,8,12分)胰岛素可以改善脑神经元的生理功能,其调节机理如图所示。据图回答:
(1)胰岛素受体(InR)的激活,可以促进神经元轴突末梢释放 ,作用于突触后膜上的受体,改善突触后神经元的形态与功能。该过程体现了细胞膜的 功能。
(2)胰岛素可以抑制神经元死亡,其原因是胰岛素激活InR后,可以 。
(3)某些糖尿病人胰岛功能正常,但体内胰岛素对InR的激活能力下降,导致InR对GLUT转运葡萄糖的直接促进作用减弱,同时对炎症因子的抑制作用降低,从而 了炎症因子对GLUT的抑制能力。最终,神经元摄取葡萄糖的速率 。与正常人相比,此类病人体内胰岛素含量 。
答案 (共12分)(1)神经递质 信息交流 (2)抑制神经元凋亡,并抑制炎症因子释放导致的神经细胞变性、坏死 (3)加强 下降 偏高
解析 本题考查了激素对生命活动的调节。(1)依据图示( 、 )显示,胰岛素受体的激活可促进神经元轴突末梢释放神经递质,作用于突触后膜上的受体,改善突触后神经元的形态与功能。该过程体现了细胞膜的信息交流功能。(2)题图显示,胰岛素受体被激活后,抑制了神经元凋亡,也抑制了神经元释放炎症因子,从而抑制神经细胞变性、坏死。(3)题图显示,炎症因子对GLUT具有抑制作用,若胰岛素对InR的激活能力下降,则导致InR对炎症因子的抑制作用降低,从而导致炎症因子对GLUT的抑制作用增强,最终导致神经元摄取葡萄糖的速率降低。因糖尿病人的InR敏感性降低,与正常人相比,此类糖尿病人体内的胰岛素含量偏高。
方法技巧 图示信息的解读
信息型试题的答案有两个来源:教材和题目背景信息。试题信息有曲线、表格、流程图等多种形式。分析流程图时要注意按图示箭头方向逐步分析,同时本题应注意流程图中的促进和抑制作用及不同过程间的相互影响。
69.(2016课标全国Ⅲ,30,9分)回答下列问题:
(1)正常人在饥饿且无外源能源物质摄入的情况下,与其在进食后的情况相比,血液中胰高血糖素与胰岛素含量的比值 ,其原因是 。
(2)在饥饿条件下,一段时间内人体血浆中葡萄糖和酮体浓度变化的趋势如图所示。酮体是脂肪酸分解代谢的中间产物,其酸性较强。人在某些情况下不能进食时,需要注射葡萄糖溶液,据图分析,注射葡萄糖溶液除了可以满足能量需求外,还可以 。
答案 (1)高(2分) 在饥饿时,血糖浓度降低使胰高血糖素分泌量增加,胰岛素分泌量减少;在进食后则相反(3分)
(2)避免酮体浓度升高引起内环境pH下降(4分,其他合理答案可酌情给分)
解析 本题主要考查血糖调节的相关知识及利用题干信息解答问题的能力。(1)人体在饥饿且无外源能源物质摄入的情况下,为维持血糖平衡,胰高血糖素分泌量增加,胰岛素分泌量降低;而进食后,因糖的吸收血糖浓度升高,血液中胰高血糖素分泌量降低,胰岛素分泌量增加,所以饥饿时胰高血糖素与胰岛素含量比值高于进食后二者的比值。(2)分析题中信息可知:注射葡萄糖溶液既可以满足能量需要,又可
专题16 体液调节
考点1 内分泌系统与激素调节
1.(2023湖南,10,2分)关于激素、神经递质等信号分子,下列叙述错误的是 ( )
A.一种内分泌器官可分泌多种激素
B.一种信号分子可由多种细胞合成和分泌
C.多种信号分子可协同调控同一生理功能
D.激素发挥作用的前提是识别细胞膜上的受体
答案 D 有的内分泌器官可分泌多种激素,如垂体可以分泌生长激素、促甲状腺激素、促性腺激素等,A正确;一种信号分子可由多种细胞合成和分泌,如肾上腺素作为神经递质时可由神经细胞分泌,作为激素时由肾上腺髓质分泌,B正确;多种信号分子可协同调控同一生理功能,如生长激素和甲状腺激素共同调节动物体的生长发育,C正确;有些激素的受体位于细胞内,如性激素,D错误。
2.(2023全国乙,4,6分)激素调节是哺乳动物维持正常生命活动的重要调节方式。下列叙述错误的是 ( )
A.甲状腺分泌甲状腺激素受垂体和下丘脑的调节
B.细胞外液渗透压下降可促进抗利尿激素的释放
C.胸腺可分泌胸腺激素,也是T细胞成熟的场所
D.促甲状腺激素可经血液运输到靶细胞发挥作用
答案 B 甲状腺激素分泌的调节是通过下丘脑—垂体—甲状腺轴来进行的,A正确;细胞外液渗透压下降时,抗利尿激素释放减少,使水的重吸收减少,B错误;胸腺是T细胞成熟的场所,其可分泌胸腺激素,胸腺激素可参与机体免疫功能的调节等,C正确;垂体分泌的促甲状腺激素可通过血液运输到靶细胞(甲状腺细胞)起作用,D正确。
3.(2023山东,8,2分)肾上腺皮质分泌的糖皮质激素(GC)能提高心肌细胞肾上腺素受体的表达水平。体内GC的分泌过程存在负反馈调节。作为药物服用时,血浆中高浓度的GC能抑制淋巴细胞的增殖、分化。下列推断正确的是 ( )
A.GC可用于治疗艾滋病
B.GC分泌增加不利于提高人体的应激能力
C.GC作为药物长期服用可导致肾上腺皮质萎缩
D.促肾上腺皮质激素释放激素可直接促进GC的分泌
答案 C 艾滋病属于免疫缺陷病,血浆中高浓度的GC能抑制淋巴细胞的增殖、分化,使免疫功能降低,不利于艾滋病的治疗,A错误;GC分泌增加可提高心肌细胞肾上腺素受体的含量,有利于提高人体的应激能力,B错误;长期服用GC导致体内GC含量升高,通过负反馈调节使垂体分泌的促肾上腺皮质激素减少,导致肾上腺皮质萎缩,C正确;下丘脑分泌的促肾上腺皮质激素释放激素作用于垂体,不直接作用于肾上腺皮质促进GC的分泌,D错误。
4.(2023湖南,6,2分)甲状旁腺激素(PTH)和降钙素(CT)可通过调节骨细胞活动以维持血钙稳态,如图所示。下列叙述错误的是 ( )
A.CT可促进成骨细胞活动,降低血钙
B.甲状旁腺功能亢进时,可引起骨质疏松
C.破骨细胞活动异常增强,将引起CT分泌增加
D.长时间的高血钙可导致甲状旁腺增生
答案 D 据题图可知,CT分泌增加可使成骨细胞活动增强、破骨细胞活动减弱,导致骨量增加、血钙减少,A正确;甲状旁腺功能亢进时,分泌PTH增加,可使破骨细胞活动增强,导致骨量减少,引起骨质疏松,B正确;当破骨细胞活动异常增强使血钙过度升高时,会促进甲状腺C细胞分泌CT增加,使血钙降低,C正确;由题图可知,长时间的高血钙会导致甲状腺C细胞增生,D错误。
5.(2023广东,8,2分)空腹血糖是糖尿病筛查常用检测指标之一,但易受运动和心理状态等因素干扰,影响筛查结果。下列叙述正确的是( )
A.空腹时健康人血糖水平保持恒定
B.空腹时糖尿病患者胰岛细胞不分泌激素
C.运动时血液中的葡萄糖只消耗没有补充
D.紧张时交感神经兴奋使血糖水平升高
答案 D 在神经—体液调节的作用下,空腹时健康人的血糖水平保持相对稳定,但不是恒定不变的,A错误;空腹时糖尿病患者血糖水平也会降低,胰岛A细胞会分泌胰高血糖素提升血糖,B错误;运动时葡萄糖消耗增加,机体通过分解肝糖原形成葡萄糖、将非糖物质转化为葡萄糖来维持血糖水平,C错误;人在紧张时,交感神经兴奋会使心跳加快、代谢增强等,此过程中肝糖原分解会使血糖升高,D正确。
6.(2023北京,9,2分)甲状腺激素的分泌受下丘脑-垂体-甲状腺轴的调节,促甲状腺激素能刺激甲状腺增生。如果食物中长期缺乏合成甲状腺激素的原料碘,会导致 ( )
A.甲状腺激素合成增加,促甲状腺激素分泌降低
B.甲状腺激素合成降低,甲状腺肿大
C.促甲状腺激素分泌降低,甲状腺肿大
D.促甲状腺激素释放激素分泌降低,甲状腺肿大
答案 B 碘是合成甲状腺激素的原料,食物中长期缺碘会导致机体甲状腺激素的合成与分泌减少,对下丘脑和垂体的抑制作用减弱,从而引起促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素的分泌增加,促甲状腺激素能刺激甲状腺增生,引起甲状腺肿大,B正确,A、C、D错误。
7.(2023浙江1月选考,11,2分)胰高血糖素可激活肝细胞中的磷酸化酶,促进肝糖原分解成葡萄糖,提高血糖水平,机理如图所示。
下列叙述正确的是 ( )
A.胰高血糖素经主动运输进入肝细胞才能发挥作用
B.饥饿时,肝细胞中有更多磷酸化酶b被活化
C.磷酸化酶a能为肝糖原水解提供活化能
D.胰岛素可直接提高磷酸化酶a的活性
答案 B 胰高血糖素是生物大分子,通过与膜表面胰高血糖素受体识别、结合完成信息传递,不进入细胞,A错误;胰高血糖素与胰高血糖素受体结合,使磷酸化酶b活化形成有活性的磷酸化酶a,催化肝糖原水解,故饥饿时,肝细胞中有更多的磷酸化酶b被活化,B正确;酶可降低化学反应的活化能,而不是提供活化能,C错误;胰岛素可抑制肝糖原水解,故胰岛素可抑制磷酸化酶a的活性,D错误。
8.(2022重庆,3,2分)将人胰岛素A链上1个天冬氨酸替换为甘氨酸,B链末端增加2个精氨酸,可制备出一种人工长效胰岛素。下列关于该胰岛素的叙述,错误的是 ( )
A.进入人体后需经高尔基体加工
B.比人胰岛素多了2个肽键
C.与人胰岛素有相同的靶细胞
D.可通过基因工程方法生产
答案 A 作为蛋白质类激素,胰岛素进入人体后作用于靶细胞表面受体,不进入细胞内,高尔基体在细胞内,A错误;与人胰岛素相比,人工长效胰岛素A链上氨基酸数目不变,B链增加了2个氨基酸,故其比人胰岛素多了2个肽键,B正确;人工长效胰岛素和人胰岛素都可降低血糖,二者的靶细胞相同,C正确;根据人工长效胰岛素的氨基酸序列,可获得其基因,可将其基因导入工程菌中进行生产,D正确。
9.(2022重庆,9,2分)双酚A是一种干扰内分泌的环境激素,进入机体后能通过与雌激素相同的方式影响机体功能。下列关于双酚A的叙述,正确的是 ( )
A.通过体液运输发挥作用
B.进入机体后会引起雌激素的分泌增加
C.不能与雌激素受体结合
D.在体内大量积累后才会改变生理活动
答案 A 双酚A影响机体功能的方式与雌激素相同,说明双酚A类似于雌激素,也需要通过体液运输发挥作用,可与雌激素受体结合传递调节信号,A正确,C错误;进入机体的双酚A通过与雌激素相同的方式影响机体功能,故其可通过负反馈调节,抑制下丘脑和垂体分泌相应的促性腺激素释放激素和促性腺激素,进而导致雌激素的分泌减少,B错误;激素调节具有微量和高效的特点,不需要大量积累即可改变生理活动,D错误。
阅读下列材料,回答10~12题。
动脉血压是指血液对动脉管壁产生的压力。人体动脉血压有多种调节方式,如:当动脉血压升高时,会刺激血管壁内的压力感受器兴奋,神经冲动传入中枢神经系统后,通过交感神经和副交感神经调节心脏、血管活动及肾上腺髓质所分泌的激素水平,最终血压回降。
动脉血压高于正常值即形成高血压。高血压病的发病机制复杂,可能包括:
(1)水钠潴留
水钠潴留指水和钠滞留于内环境。长期摄入过量的钠使机体对水钠平衡的调节作用减弱,可导致水钠潴留。慢性肾功能不全的患者水钠排出减少,重吸收增加,也会引起水钠潴留。
(2)肾素-血管紧张素-醛固酮系统(RAAS)过度激活
RAAS是人体重要的体液调节系统。肾素可催化血管紧张素原生成血管紧张素Ⅰ,血管紧张素Ⅰ在血管紧张素转换酶的作用下生成血管紧张素Ⅱ。血管紧张素Ⅱ具有多种生理效应,最主要的是使血管收缩导致血压升高,此外还可刺激醛固酮分泌。醛固酮可促进钠的重吸收。
(3)交感神经系统活性增强
肾交感神经活性增强既可促使肾素释放,激活RAAS,又可减弱肾排钠能力。此外,交感神经还可激活肾脏T细胞,导致肾脏损伤、肾功能不全。
10.(2022天津,10,4分)下列关于压力感受调节动脉血压的说法,错误的是 ( )
A.感受器可将压力信号转化为电信号
B.传出神经属于自主神经系统
C.调节过程不存在体液调节
D.调节机制为负反馈调节
答案 C 当动脉血压升高时,会刺激血管壁内的压力感受器兴奋,感受器可将压力信号转化为电信号,兴奋以电信号的形式沿着传入神经传入中枢神经系统,A正确;传出神经可分为支配躯体运动的神经和支配内脏器官的神经,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,称为自主神经系统,所以题述传出神经属于自主神经系统,B正确;当动脉血压升高时,肾上腺髓质所分泌的激素水平会发生变化,该过程存在体液调节,C错误;当动脉血压升高时,机体通过适当的调节方式使血压回降,维持了血压的稳定,这一调节机制属于负反馈调节,D正确。
11.(2022天津,11,4分)下列哪种因素不会导致水钠潴留 ( )
A.长期摄入过量钠
B.血管紧张素Ⅱ引起的血管收缩
C.醛固酮过度分泌
D.肾功能不全、排钠能力下降
答案 B 水钠潴留指水和钠滞留于内环境,长期摄入过量的钠使机体对水钠平衡的调节作用减弱,可导致水钠潴留,慢性肾功能不全的患者水钠排出减少,重吸收增加,也会引起水钠潴留,A、D不符合题意;血管紧张素Ⅱ引起的血管收缩直接导致血压升高,其与水钠潴留无直接关系,B符合题意;醛固酮可促进钠的重吸收,钠重吸收增加会引起水钠潴留,C不符合题意。
12.(2022天津,12,4分)下列哪项药物或疗法在高血压病的治疗中是不合理的 ( )
A.抗利尿激素
B.血管紧张素转换酶抑制剂
C.醛固酮受体抑制剂
D.降低肾交感神经兴奋性的疗法
答案 A 抗利尿激素促进肾小管和集合管对水分的重吸收,使用抗利尿激素会加剧水钠潴留,不利于降低血压,A项不合理;血管紧张素转换酶抑制剂可抑制血管紧张素Ⅰ生成血管紧张素Ⅱ,血管紧张素Ⅱ含量减少,进而缓解血压升高,B项合理;醛固酮受体抑制剂可抑制醛固酮与受体结合,抑制钠的重吸收,从而有利于降低血压,C项合理;肾交感神经活性增强既可促使肾素释放,激活RAAS,又可减弱肾排钠能力,此外,交感神经还可激活肾脏T细胞,导致肾脏损伤、肾功能不全,从而使血压升高,因此,降低肾交感神经兴奋性的疗法可以治疗高血压病,D项合理。
13.(2022浙江1月选考,19,2分)小鼠甲状腺的内分泌机能受机体内、外环境因素影响,部分调节机理如图所示。
下列叙述错误的是 ( )
A.TRH遍布全身血液,并定向作用于腺垂体
B.低于机体生理浓度时的TH对TSH的分泌起促进作用
C.饮食缺碘会影响下丘脑和腺垂体的功能,引起甲状腺组织增生
D.给小鼠注射抗TRH血清后,机体对寒冷环境的适应能力减弱
答案 B TRH随血液循环遍布全身,但只能定向作用于有TRH受体的腺垂体,A正确;低于机体生理浓度的TH对腺垂体的抑制作用减弱,使得TSH的分泌有所增加,B错误;饮食缺碘会导致TH合成分泌不足,下丘脑和腺垂体分泌TRH、TSH增加,引起甲状腺组织增生,C正确;给小鼠注射抗TRH血清后,会导致TSH和TH分泌不足,机体代谢减弱,不利于其应对寒冷环境,D正确。
易混易错 甲状腺激素(TH)分泌增多会通过负反馈调节抑制下丘脑和腺垂体分泌相应激素,当甲状腺激素含量降低时这种抑制作用会减弱,但不会起促进作用。
14.(2022北京,9,2分)某患者,54岁,因病切除右侧肾上腺。术后检查发现,患者血浆中肾上腺皮质激素水平仍处于正常范围。对于出现这种现象的原因,错误的解释是 ( )
A.切除手术后,对侧肾上腺提高了肾上腺皮质激素的分泌量
B.下丘脑可感受到肾上腺皮质激素水平的变化,发挥调节作用
C.下丘脑可分泌促肾上腺皮质激素,促进肾上腺皮质激素的分泌
D.垂体可接受下丘脑分泌的激素信号,促进肾上腺皮质的分泌功能
答案 C 患者右侧肾上腺切除后,下丘脑可感受肾上腺皮质激素水平的降低,下丘脑会分泌促肾上腺皮质激素释放激素作用于垂体,垂体分泌促肾上腺皮质激素,促进对侧肾上腺皮质分泌肾上腺皮质激素,而使机体肾上腺皮质激素水平仍处于正常范围,A、B、D正确,C错误。
15.(2022河北,10,2分)关于甲状腺激素(TH)及其受体(TR)的叙述,错误的是 ( )
A.机体需不断产生TH才能使其含量维持动态平衡
B.TH分泌后通过体液运输,其分泌导管堵塞会导致机体代谢和耗氧下降
C.若下丘脑和垂体中的TR不能识别TH,会导致甲状腺机能亢进
D.缺碘地区的孕妇需要适量补充碘,以降低新生儿呆小症的发病率
答案 B 激素一经靶细胞接受并起作用后就失活了,因此机体需不断产生激素以维持激素含量的动态平衡,A正确;TH由甲状腺(属于内分泌腺)分泌,内分泌腺没有导管,B错误;TH通过负反馈调节机制调控下丘脑和垂体分泌相关激素,若下丘脑和垂体中的TR不能识别TH,则负反馈调节机制丧失,会导致TH分泌异常、浓度过高,表现为甲状腺机能亢进,C正确;TH分泌不足会使新生儿患呆小症,碘是合成TH的原料,故新生儿缺碘会因缺乏TH而患呆小症,D正确。
16.(2022海南,14,3分)机体内血糖浓度受多种激素共同调节。某实验小组探究了三种激素单独或联合作用调节血糖的效应,实验前血糖浓度为5.0 mmol/L,血糖浓度随激素处理时间的变化如图。下列有关叙述正确的是 ( )
A.激素单独作用时,0.5 h内升高血糖最快的激素是肾上腺素
B.3 h时,三种激素联合作用升高血糖的效应大于各自效应的总和
C.肾上腺素和胰高血糖素对血糖的调节作用表现出相抗衡的关系
D.血糖浓度受肾上腺素、胰高血糖素和皮质醇调节,不受甲状腺激素调节
答案 B 据图分析,激素单独作用时,0.5 h内升高血糖最快的激素是胰高血糖素,A错误;3 h时,三种激素联合作用升高血糖的效应为12.8-5.0=7.8(mmol/L),三种激素各自效应的总和为(6.9-5.0)+(5.7-5.0)+(5.2-5.0)=2.8(mmol/L),前者明显大于后者,B正确;肾上腺素和胰高血糖素都能升高血糖,二者在调节血糖方面表现出协同作用,C错误;实验结果可证明血糖浓度受肾上腺素、胰高血糖素和皮质醇调节,但实验结果不能证明血糖浓度不受甲状腺激素调节,D错误。
17.(2022湖北,8,2分)奋战在抗击新冠疫情一线的医护人员是最美逆行者。因长时间穿防护服工作,他们汗流浃背,饮水受限,尿量减少。下列关于尿液生成及排放的调节,叙述正确的是 ( )
A.抗利尿激素可以促进肾小管和集合管对NaCl的重吸收
B.医护人员紧张工作后大量饮用清水有利于快速恢复水-盐平衡
C.医护人员工作时高度紧张,排尿反射受到大脑皮层的抑制,排尿减少
D.医护人员工作时汗流浃背,抗利尿激素的分泌减少,水的重吸收增加
答案 C 抗利尿激素可以促进肾小管和集合管对水分的重吸收,A错误;汗流浃背导致水分流失的同时,一部分盐分也流失,故医护人员紧张工作后需饮用淡盐水才有利于快速恢复水-盐平衡,B错误;排尿反射的初级中枢位于脊髓,其受高级中枢大脑皮层的调控,排尿反射受到大脑皮层的抑制时,排尿减少,C正确;医护人员汗流浃背时,细胞外液渗透压升高,抗利尿激素分泌增多,水的重吸收增加,D错误。
易错辨析 抗利尿激素与醛固酮
二者的靶器官都是肾小管和集合管,但前者主要是促进靶细胞对水分的重吸收,后者主要是促进靶细胞对Na+的重吸收。
18.(2022湖北,10,2分)北京冬奥会期间,越野滑雪运动员身着薄比赛服在零下10 ℃左右的环境中展开激烈角逐。关于比赛中运动员的生理现象,下列叙述正确的是 ( )
A.血糖分解加快,储存的ATP增加,产热大于散热
B.血液中肾上腺素含量升高,甲状腺激素含量下降,血糖分解加快
C.心跳加快,呼吸频率增加,温度感受器对低温不敏感而不觉得寒冷
D.在运动初期骨骼肌细胞主要通过肌糖原分解供能,一定时间后主要通过肝糖原分解供能
答案 C 运动员剧烈运动时体温保持相对稳定,机体产热量与散热量相等,能量消耗加快,细胞中ATP含量并未增加,A错误;在寒冷环境下剧烈运动时,需要消耗大量能量,甲状腺激素分泌增多,促进物质氧化分解,肾上腺素含量升高,肝糖原分解加快,B错误;运动员剧烈运动需要消耗大量能量,有氧呼吸增强,氧消耗量增加,心跳加快,机体产热增加,散热也增加,因此温度感受器对低温不敏感,进而不觉得寒冷,C正确;运动初期骨骼肌细胞主要通过ATP和磷酸肌酸供能,一定时间后主要通过有氧呼吸氧化分解葡萄糖供能,D错误。
知识拓展 人体运动的三大供能系统
运动初期骨骼肌细胞主要通过ATP和磷酸肌酸供能,该过程维持1~3秒;当ATP和磷酸肌酸大量消耗后,机体通过无氧呼吸产生乳酸供能,该过程持续2~3分钟;有氧呼吸供能系统是长时间剧烈运动的主要供能方式。
19.(2021全国甲,4,6分)人体下丘脑具有内分泌功能,也是一些调节中枢的所在部位。下列有关下丘脑的叙述,错误的是( )
A.下丘脑能感受细胞外液渗透压的变化
B.下丘脑能分泌抗利尿激素和促甲状腺激素
C.下丘脑参与水盐平衡的调节:下丘脑有水平衡调节中枢
D.下丘脑能感受体温的变化:下丘脑有体温调节中枢
答案 B 下丘脑含有渗透压感受器,能感受细胞外液渗透压的变化,A正确;下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素调节垂体分泌促甲状腺激素,B错误;水平衡调节中枢在下丘脑,下丘脑参与水盐平衡的调节,C正确;下丘脑含有体温调节中枢,能感受体温变化,D正确。
20.(2021河北,17,3分)高盐饮食后一段时间内,虽然通过调节饮水和泌尿可以使细胞外液渗透压回归Na+摄入前的水平,但机体依旧处于正钠平衡(总Na+摄入多于排泄)状态。下列叙述正确的是( )
A.细胞外液渗透压主要来源于Na+和Cl-
B.细胞外液渗透压回归与主动饮水、抗利尿激素分泌增加有关
C.细胞内液不参与细胞外液渗透压的调节
D.细胞外液渗透压回归但机体处于正钠平衡时,细胞外液总量和体液总量均增多
答案 ABD 细胞外液渗透压的90%以上来源于Na+和Cl-,A正确;高盐饮食后,机体可通过主动饮水和减少排尿量(抗利尿激素分泌增加)使细胞外液渗透压回归,B正确;组织液渗透压的改变会引起细胞内液渗透压的改变,因此,细胞内液参与细胞外液渗透压的调节,C错误;细胞外液渗透压回归但机体处于正钠平衡时,总Na+摄入多于排泄,则Na+主要分布在细胞外液,所以细胞外液会聚集更多水分,细胞外液总量增多,体液总量也增加,D正确。
21.(2021浙江1月选考,17,2分)胰岛素和胰高血糖素是调节血糖水平的重要激素。下列叙述错误的是( )
A.胰岛素促进组织细胞利用葡萄糖
B.胰高血糖素促进肝糖元分解
C.胰岛素和胰高血糖素在血糖水平调节上相互对抗
D.血糖水平正常时,胰岛不分泌胰岛素和胰高血糖素
答案 D 胰岛素促进组织细胞利用葡萄糖,A正确;胰高血糖素促进肝糖元分解,使血糖浓度升高,B正确;胰岛素的作用是降低血糖浓度,胰高血糖素的作用是升高血糖浓度,两者在血糖水平调节上相互对抗,C正确;血糖水平在正常范围内波动,离不开胰岛素和胰高血糖素的共同调节,D错误。
22.(2021山东,8,2分)体外实验研究发现,γ-氨基丁酸持续作用于胰岛A细胞,可诱导其转化为胰岛B细胞。下列说法错误的是( )
A.胰岛A细胞转化为胰岛B细胞是基因选择性表达的结果
B.胰岛A细胞合成胰高血糖素的能力随转化的进行而逐渐增强
C.胰岛B细胞也具有转化为胰岛A细胞的潜能
D.胰岛B细胞分泌的胰岛素经靶细胞接受并起作用后就被灭活
答案 B 胰岛A细胞转化为胰岛B细胞的过程是细胞分化的过程,细胞分化的实质是基因的选择性表达,A正确;胰岛A细胞能合成胰高血糖素,胰岛A细胞转化为胰岛B细胞后会丧失合成胰高血糖素的能力,B错误;胰岛B细胞和胰岛A细胞都含有全套的遗传信息,胰岛B细胞也具有转化为胰岛A细胞的潜能,C正确;激素和靶细胞结合并起作用后就会被灭活,以维持内环境激素含量的相对稳定,D正确。
23.(2021浙江6月选考,8,2分)下列关于人体性激素的叙述,错误的是( )
A.雌激素可抑制女性皮下脂肪的积聚
B.睾酮是维持男性第二性征的重要条件
C.雌激素可促进卵泡的生长和卵子的成熟
D.睾酮不足会影响男性的机体代谢率
答案 A 雌激素可以促进卵泡的生长和卵子的成熟,并且引发女性的第二性征,包括乳腺的生长、皮下脂肪的积聚等,A错误,C正确;睾酮为雄激素的主要成分,可以促进男性生殖器官的发育和精子的形成,激发并维持男性的第二性征,此外睾酮还可以增强代谢率,促进骨骼生长和骨密度增加,B、D正确。
24.(2021湖北,8,2分)反馈调节是生命系统中最普遍的调节机制。下列正常生理或自然现象中,不属于反馈调节的是( )
A.干旱时,植物体内脱落酸含量增加,导致叶片气孔大量关闭
B.某湖泊中肉食性鱼类甲捕食草食性鱼类乙形成的种群数量动态变化
C.下丘脑产生的TRH刺激垂体分泌TSH, TSH的增加抑制TRH的释放
D.动物有氧呼吸过程中ATP合成增加,细胞中ATP积累导致有氧呼吸减缓
答案 A 反馈调节是指在一个系统中,系统本身工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,干旱时,植物体内脱落酸含量增加,导致叶片气孔大量关闭,是植物对干旱的适应,不符合反馈调节的含义,A错误;某湖泊中肉食性鱼类甲捕食草鱼性鱼类乙时,会导致乙减少,而随着乙减少,甲又会因食物乙的减少而减少,这属于负反馈调节,B正确;下丘脑产生的TRH刺激垂体分泌TSH,TSH的增加抑制TRH的释放,这属于负反馈调节,C正确;动物有氧呼吸过程中ATP合成增加,细胞中ATP积累导致有氧呼吸减慢,这属于负反馈调节,D正确。
25.(2020课标全国Ⅰ,3,6分)某研究人员以小鼠为材料进行了与甲状腺相关的实验,下列叙述错误的是( )
A.切除小鼠垂体,会导致甲状腺激素分泌不足,机体产热减少
B.给切除垂体的幼年小鼠注射垂体提取液后,其耗氧量会增加
C.给成年小鼠注射甲状腺激素后,其神经系统的兴奋性会增强
D.给切除垂体的小鼠注射促甲状腺激素释放激素,其代谢可恢复正常
答案 D 切除小鼠垂体,小鼠促甲状腺激素缺乏,导致甲状腺激素分泌不足,机体产热减少,A正确;注射的垂体提取液中含有促甲状腺激素,可以促进切除垂体的幼年小鼠的甲状腺分泌甲状腺激素,增加机体耗氧量,B正确;甲状腺激素具有提高神经系统兴奋性的功能,成年小鼠甲状腺激素含量增加,其神经系统兴奋性会增强,C正确;注射的促甲状腺激素释放激素缺乏其作用的靶器官——垂体,进而无法影响甲状腺激素的分泌,故切除垂体的小鼠的代谢不能恢复正常,D错误。
26.(2020山东,8,2分)碘是甲状腺激素合成的重要原料。甲状腺滤泡上皮细胞膜上的钠-钾泵可维持细胞内外的Na+浓度梯度,钠-碘同向转运体借助Na+的浓度梯度将碘转运进甲状腺滤泡上皮细胞,碘被甲状腺过氧化物酶活化后,进入滤泡腔参与甲状腺激素的合成。下列说法正确的是( )
A.长期缺碘可导致机体的促甲状腺激素分泌减少
B.用钠-钾泵抑制剂处理甲状腺滤泡上皮细胞,会使其摄碘能力减弱
C.抑制甲状腺过氧化物酶的活性,可使甲状腺激素合成增加
D.使用促甲状腺激素受体阻断剂可导致甲状腺激素分泌增加
答案 B 长期缺碘可导致机体的甲状腺激素分泌不足,经反馈调节会引起促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素分泌增多,A错误;甲状腺滤泡上皮细胞需借助Na+的浓度梯度摄取碘,而抑制钠-钾泵会影响细胞内外的Na+浓度梯度,故用钠-钾泵抑制剂处理甲状腺滤泡上皮细胞,会使其摄碘能力减弱,B正确;抑制甲状腺过氧化物酶的活性会抑制碘的活化,从而抑制甲状腺激素的合成,C错误;促甲状腺激素与促甲状腺激素受体结合,可促进甲状腺激素的分泌,故使用促甲状腺激素受体阻断剂可导致甲状腺激素分泌减少,D错误。
27.(2020浙江7月选考,9,2分)人体甲状腺分泌和调节示意图如下,其中TRH表示促甲状腺激素释放激素,TSH表示促甲状腺激素,“+”表示促进作用,“-”表示抑制作用。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.寒冷信号能直接刺激垂体分泌更多的TSH
B.下丘脑通过释放TRH直接调控甲状腺分泌T3和T4
C.甲状腺分泌的T4直接作用于垂体而抑制TSH的释放
D.长期缺碘会影响T3、T4、TSH和TRH的分泌
答案 D 根据题图及相关神经—体液调节的知识可知,甲状腺激素调节体温的过程:寒冷信号首先作用于位于皮肤的冷觉感受器,皮肤的冷觉感受器接受寒冷信号的刺激后产生兴奋,并将兴奋传至位于下丘脑的体温调节中枢,促使下丘脑分泌TRH(促甲状腺激素释放激素),TRH作用于垂体,促进垂体分泌TSH(促甲状腺激素),TSH作用于甲状腺,促进甲状腺释放甲状腺激素(T4和T3),T4可经过脱碘作用形成T3。T3一方面作用于组织细胞,促进组织细胞中有机物的氧化分解以及释放热能,以维持人体的正常体温;一方面抑制下丘脑和垂体分别分泌TRH和TSH。由以上分析可知,寒冷信号不能直接刺激垂体分泌TSH,A错误。下丘脑分泌的TRH的靶器官是垂体,垂体分泌的TSH的靶器官是甲状腺,下丘脑通过控制垂体进而控制甲状腺分泌甲状腺激素,B错误。甲状腺分泌的T4需要经过脱碘作用形成T3,再作用于垂体,进而抑制TSH的分泌,C错误。碘元素是T3、T4不可缺少的元素,所以长期缺碘会导致T3、T4的量减少,T3、T4的量减少会导致下丘脑产生TRH的量增多、垂体产生TSH的量增多,故长期缺碘会影响T3、T4、TRH和TSH的分泌,D正确。
28.(2020江苏单科,12,2分)下列关于人体内胰岛素和胰高血糖素的叙述,错误的是( )
A.胰岛素在胰岛B细胞中合成,胰高血糖素在胰岛A细胞中合成
B.胰岛素是唯一降低血糖的激素,胰高血糖素不是唯一升高血糖的激素
C.胰岛素激活胰岛素受体后,葡萄糖通过胰岛素受体进入细胞内
D.胰岛素分泌不足或胰高血糖素分泌过多均可能导致糖尿病的发生
答案 C 胰岛B细胞合成胰岛素,胰岛A细胞合成胰高血糖素,A正确。胰岛素是已知的人体内唯一可以降低血糖的激素,胰高血糖素和肾上腺素都可以升高血糖,B正确。胰岛素激活胰岛素受体后,葡萄糖通过细胞膜上的葡萄糖载体(蛋白)进入细胞内,C错误。胰岛素分泌不足会导致组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖的能力下降,进而导致血糖水平升高;胰高血糖素分泌过多,可以促进肝糖原分解等代谢活动,进而导致血糖水平升高,故胰岛素分泌不足或胰高血糖素分泌过多均可能导致糖尿病的发生,D正确。
29.(2020山东,18,3分)某人进入高原缺氧地区后呼吸困难、发热、排尿量减少,检查发现其肺部出现感染,肺组织间隙和肺泡渗出液中有蛋白质、红细胞等成分,被确诊为高原性肺水肿。下列说法正确的是(不定项)( )
A.该患者呼吸困难导致其体内CO2含量偏高
B.体温维持在38 ℃时,该患者的产热量大于散热量
C.患者肺部组织液的渗透压升高,肺部组织液增加
D.若使用药物抑制肾小管和集合管对水的重吸收,可使患者尿量增加
答案 ACD 患者呼吸困难导致其体内CO2含量偏高,A正确;体温维持在38 ℃时,患者的产热量与散热量相等,B错误;患者肺组织间隙和肺泡渗出液中含蛋白质、红细胞等成分,使肺部组织液渗透压增大,引起肺部组织水肿,C正确;若用药物抑制肾小管和集合管对水的重吸收,可使患者尿量增加,D正确。
30.(2019课标全国Ⅲ,3,6分)下列不利于人体散热的是( )
A.骨骼肌不自主战栗 B.皮肤血管舒张
C.汗腺分泌汗液增加 D.用酒精擦拭皮肤
答案 A 本题借助生物体的不同散热方式,考查考生通过比较、分析与综合的方法,对某些生物学问题进行推理、解释并作出正确判断的能力;试题通过实例分析的形式体现了生命观念素养中的稳态与平衡观要素。骨骼肌不自主战栗是增加产热的途径之一,A符合题意;处于炎热环境时,人体通过皮肤毛细血管舒张、汗腺分泌汗液增加等途径增加散热,B、C不符合题意;酒精的挥发会带走部分热量,酒精擦拭皮肤可以增加散热,D不符合题意。
31.(2019海南单科,16,2分)某哺乳动物属于季节性繁殖动物。下列关于该动物体内性激素的叙述,错误的是( )
A.性激素属于磷脂类物质
B.性激素可促进生殖细胞的形成
C.性激素可促进生殖器官的发育
D.性激素的合成受环境因素影响
答案 A 性激素属于固醇类物质,A错误;性激素可促进生殖细胞的形成,B正确;性激素可促进生殖器官如睾丸的发育,C正确;该哺乳动物是季节性繁殖动物,在其繁殖季节性激素合成较多,故性激素的合成受环境因素影响,D正确。
易错警示 性激素属于固醇类物质,而固醇≠磷脂。
32.(2019浙江4月选考,21,2分)下列关于下丘脑与垂体的叙述,正确的是( )
A.垂体可通过神经细胞支配其他内分泌腺
B.垂体分泌的激素通过管道运输到体液中
C.甲状腺激素能作用于下丘脑但不能作用于垂体
D.神经系统和内分泌系统的功能可通过下丘脑相联系
答案 D 本题以下丘脑和垂体为知识载体,考查运用所学知识分析问题、解决问题的能力;试题通过对下丘脑、垂体作用的分析,体现了生命观念素养中的稳态与平衡观要素。垂体可通过分泌激素支配其他内分泌腺,A错误;垂体是内分泌腺,无管道,其直接分泌激素到体液中,B错误;甲状腺激素的作用几乎遍及全身所有的器官,C错误;神经系统和内分泌系统的功能可通过下丘脑相联系,D正确。
33.(2018课标全国Ⅱ,3,6分)下列有关人体内激素的叙述,正确的是( )
A.运动时,肾上腺素水平升高,可使心率加快,说明激素是高能化合物
B.饥饿时,胰高血糖素水平升高,促进糖原分解,说明激素具有酶的催化活性
C.进食后,胰岛素水平升高,其既可加速糖原合成,也可作为细胞的结构组分
D.青春期,性激素水平升高,随体液到达靶细胞,与受体结合可促进机体发育
答案 D 本题通过基础判断的形式考查激素调节中的稳态与平衡观。激素作为信息分子,在生命活动中发挥调节作用,激素不组成细胞结构,不能作为能源物质提供能量,也不具有酶的催化活性,A、B、C错误;青春期,性激素水平升高,随体液到达性腺后,与性腺中的靶细胞相应的受体结合,能够促进生殖器官的发育,D正确。
34.(2018浙江4月选考,6,2分)下列关于人体内性激素的叙述,错误的是( )
A.睾酮促进卵细胞的发生
B.雌激素促进女性皮下脂肪的积聚
C.雌激素增强输卵管和子宫的活动
D.雄激素促进男性附属生殖器官的生长
答案 A 本题通过性激素的生理作用的相关知识,考查了生命观念中的稳态与平衡观。雄激素的主要成分是睾酮,能够促进男性附属生殖器官的生长,此外睾酮还能促进精子的发生。雌激素能促进卵细胞的成熟、促进女性皮下脂肪的积聚、增强输卵管和子宫的活动等。
35.(2017课标全国Ⅱ,5,6分)下列与人体生命活动调节有关的叙述,错误的是( )
A.皮下注射胰岛素可起到降低血糖的作用
B.大脑皮层受损的患者,膝(跳)反射不能完成
C.婴幼儿缺乏甲状腺激素可影响其神经系统的发育和功能
D.胰腺受反射弧传出神经的支配,其分泌胰液也受促胰液素调节
答案 B 本题考查人体生命活动调节的相关知识。皮下注射胰岛素可起到降低血糖的作用,A正确;膝(跳)反射为非条件反射,其神经中枢位于脊髓,不在大脑皮层,B错误;甲状腺激素对中枢神经系统的发育和功能具有重要影响,C正确;胰腺的生理活动既受神经支配,也受激素的调节,D正确。
36.(2017课标全国Ⅰ,4,6分)某同学将一定量的某种动物的提取液(A)注射到实验小鼠体内,注射后若干天,未见小鼠出现明显的异常表现。将小鼠分成两组,一组注射少量的A,小鼠很快发生了呼吸困难等症状;另一组注射生理盐水,未见小鼠有异常表现。对实验小鼠在第二次注射A后的表现,下列解释合理的是( )
A.提取液中含有胰岛素,导致小鼠血糖浓度降低
B.提取液中含有乙酰胆碱,使小鼠骨骼肌活动减弱
C.提取液中含有过敏原,引起小鼠发生了过敏反应
D.提取液中含有呼吸抑制剂,可快速作用于小鼠呼吸系统
答案 C 本题主要考查过敏反应的特点。血糖浓度降低和骨骼肌活动减弱与呼吸困难无直接关系,A、B错误;由题意知,提取液(A)初次注射到实验小鼠体内,小鼠无明显的异常表现,再次注射A,小鼠很快出现异常表现,此现象符合过敏反应的特点,故A中可能含有过敏原,引起小鼠发生了过敏反应,C正确;若提取液中含有呼吸抑制剂,则初次注射提取液时,小鼠就应该出现异常表现,D错误。
37.(2017海南单科,16,2分)在家兔动脉血压正常波动过程中,当血压升高时,其血管壁上的压力感受器感受到刺激可以反射性地引起心跳减慢和小血管舒张,从而使血压降低,仅由此调节过程判断,这一调节属于( )
A.神经调节,负反馈调节 B.神经调节,免疫调节
C.体液调节,负反馈调节 D.体液调节,免疫调节
答案 A 根据题目所给信息,血压调节过程属于神经调节;在该过程中,系统的结果(血压高)作用于调节系统使结果相反(血压降低),属于负反馈调节。
知识拓展 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,这种调节方式叫反馈调节。
38.(2017北京理综,4,6分)细胞外葡萄糖浓度调节胰岛B细胞(β细胞)分泌胰岛素的过程如图,对其理解错误的是( )
A.细胞呼吸将葡萄糖中的化学能贮存在ATP中
B.Ca2+内流促使细胞通过胞吐方式释放胰岛素
C.细胞外葡萄糖浓度降低会促进胰岛素释放
D.该过程参与了血糖浓度的反馈调节机制
答案 C 本题主要考查血糖平衡调节及识图能力。题图显示,细胞呼吸将葡萄糖中的化学能贮存在ATP中,A正确;由图可知,Ca2+内流促使细胞释放胰岛素,胰岛素的化学本质为蛋白质,只能通过胞吐方式释放,B正确;由图可知,细胞外葡萄糖浓度升高有利于葡萄糖以协助扩散的方式进入胰岛B细胞,从而促进胰岛素的释放,C错误;该过程参与了血糖浓度的反馈调节机制,D正确。
39.(2016课标全国Ⅱ,3,6分,0.80)下列关于动物激素的叙述,错误的是( )
A.机体内、外环境的变化可影响激素的分泌
B.切除动物垂体后,血液中生长激素的浓度下降
C.通过对转录的调节可影响蛋白质类激素的合成量
D.血液中胰岛素增加可促进胰岛B细胞分泌胰高血糖素
答案 D 当机体内、外环境变化时,可能影响内环境稳态,机体可通过神经—体液—免疫调节维持内环境稳态,其中包括调节激素的分泌等,A正确;生长激素是由垂体分泌的,B正确;蛋白质类激素的合成需经过转录和翻译过程,C正确;血液中胰岛素增加可抑制胰岛A细胞分泌胰高血糖素,D错误。
知识拓展 血液中胰岛素增加可抑制胰岛A细胞分泌胰高血糖素,血液中胰高血糖素增加可促进胰岛B细胞分泌胰岛素。
40.(2016北京理综,4,6分)足球赛场上,球员奔跑、抢断、相互配合,完成射门。对比赛中球员机体生理功能的表述,不正确的是( )
A.长时间奔跑需要消耗大量糖原(元)用于供能
B.大量出汗导致失水过多,抑制抗利尿激素分泌
C.在神经与肌肉的协调下起脚射门
D.在大脑皮层调控下球员相互配合
答案 B 球员长时间奔跑需要消耗大量肝糖原(元)用于供能,A项正确;大量出汗导致失水过多,从而使细胞外液渗透压升高,下丘脑渗透压感受器兴奋,进而使下丘脑合成垂体分泌的抗利尿激素增加,B项错误;射门动作的完成需要神经与肌肉的协调,C项正确;球员的相互配合属于条件反射,需要大脑皮层的调控,D项正确。
知识拓展 球员的相互配合离不开条件反射,条件反射是在大脑皮层调控下完成的高级神经活动。
41.(2016江苏单科,15,2分)胰岛素依赖型糖尿病是一种自身免疫病,主要特点是胰岛B细胞数量减少、血中胰岛素低、血糖高等。下列相关叙述正确的是( )
A.胰岛素和胰高血糖素通过协同作用调节血糖平衡
B.胰腺导管堵塞会导致胰岛素无法排出,血糖升高
C.血糖水平是调节胰岛素和胰高血糖素分泌的最重要因素
D.胰岛素受体是胰岛素依赖型糖尿病患者的自身抗原
答案 C 据题干信息“胰岛素依赖型糖尿病是一种自身免疫病,主要特点是胰岛B细胞数量减少”推知,该种病是由自身的胰岛B细胞受到免疫系统的攻击而导致的,D选项错误;胰岛素由胰岛B细胞产生后分泌进入血液,胰腺导管堵塞会导致胰液无法排出,不影响胰岛素的分泌,B选项错误;在血糖平衡调节的过程中,胰岛素能降血糖,胰高血糖素能升血糖,二者为拮抗作用,A选项错误。
42.(2016课标全国Ⅲ,3,6分)下列有关动物水盐平衡调节的叙述,错误的是( )
A.细胞外液渗透压的改变可影响垂体释放抗利尿激素的量
B.肾小管通过主动运输吸收水的过程受抗利尿激素的调节
C.摄盐过多后饮水量增加有利于维持细胞外液渗透压相对恒定
D.饮水增加导致尿生成增加有利于维持细胞外液渗透压相对恒定
答案 B 本题通过基础判断的形式考查水盐平衡调节,属于对稳态与平衡观的考查。细胞外液渗透压升高,可使垂体释放的抗利尿激素增加,细胞外液渗透压降低,可使垂体释放的抗利尿激素减少,A正确;肾小管是通过被动运输吸收水分的,B错误;摄盐过多后,细胞外液渗透压升高,机体在大脑皮层产生渴感可通过增加饮水量来维持细胞外液渗透压相对恒定,C正确;饮水增加,细胞外液渗透压降低,使垂体释放的抗利尿激素减少,导致尿生成量增加,有利于维持细胞外液渗透压相对恒定,D正确。
43.(2016江苏单科,16,2分)如图表示正常人分别快速饮用1 L清水、1 L生理盐水后排尿量和血浆渗透压的变化情况。下列相关叙述正确的是( )
A.曲线c表示饮用1 L生理盐水后排尿量的变化
B.饮用大量生理盐水后循环血量出现暂时性增加
C.曲线d表示饮用1 L生理盐水后血浆渗透压的变化
D.饮用大量清水后垂体合成和分泌的抗利尿激素减少
答案 B 正常人快速饮用1 L清水后排尿量先增加再减少,血浆渗透压先降低再恢复正常,分别对应曲线a和c;正常人快速饮用1 L生理盐水后,血浆渗透压基本不变,排尿量稍微增加,分别对应曲线b和d,A项、C项错误;由于生理盐水和血浆的渗透压近似相等,饮用大量生理盐水后循环血量出现暂时性增加,B项正确;抗利尿激素由下丘脑合成分泌、垂体释放,D项错误。
解题关键 解答本题的关键在于正确判断图中4条曲线的含义,饮用生理盐水和清水后对细胞外液渗透压的影响不同,饮用生理盐水同时对钠盐造成影响,根据细胞外液渗透压变化以及钠盐含量变化,可正确判断排尿量的变化。
44.(2015天津理综,3,6分)小鼠胚胎干细胞可诱导成能分泌胰岛素的胰岛样细胞。将胰岛样细胞移植给患糖尿病小鼠,可使患病小鼠血糖恢复正常水平。下列叙述错误的是( )
A.小鼠胚胎干细胞可来自对囊胚内细胞团的分离培养
B.移植前,患病小鼠体内靶细胞缺失胰岛素受体
C.移植后,小鼠体内靶细胞加强了对葡萄糖的摄取、利用和储存
D.小鼠体内血糖浓度对胰高血糖素的分泌存在反馈调节
答案 B 本题主要考查血糖平衡调节的相关知识。胚胎干细胞来自早期胚胎(囊胚的内细胞团)或原始性腺,A正确;将能分泌胰岛素的胰岛样细胞移植给患糖尿病小鼠,使其血糖恢复正常,说明患病小鼠体内缺少胰岛素而不是体内靶细胞缺失胰岛素受体,B错误;移植后,小鼠体内的胰岛素促进了靶细胞对葡萄糖的摄取、利用和储存,C正确;小鼠体内血糖浓度对胰高血糖素和胰岛素的分泌均存在反馈调节,D正确。
45.(2015海南单科,14,2分)关于人体体温调节的叙述,错误的是( )
A.呼气是人体的主要散热途径
B.骨骼肌和肝脏是人体的主要产热器官
C.有机物的氧化分解是人体产热的重要途径
D.下丘脑有体温调节中枢,也有感受体温变化的功能
答案 A 本题主要考查体温调节的相关知识,人体散热的主要途径是汗液蒸发和皮肤内毛细血管散热,A错误;人体热量的来源主要是细胞中有机物的氧化放能,尤以骨骼肌和肝脏产热为多,B、C正确;人体体温调节中枢在下丘脑,下丘脑能感受体温变化,D正确。
知识拓展 人体体温的相对稳定是机体的产热量和散热量平衡的结果,人体主要通过骨骼肌和肝脏细胞的有机物氧化分解产热。散热途径主要有皮肤内毛细血管舒张散热、汗液蒸发散热,其次还有呼气、排尿和排便等。
46.(2014福建理综,2,6分)运动时汗腺分泌大量汗液,汗液初始的渗透压与血浆相等,在流经汗腺导管排出体外过程中大部分Na+、Cl-被重吸收,而水很少被重吸收,下列叙述正确的是( )
A.出汗可使血浆渗透压降低
B.出汗不利于体温维持稳定
C.汗腺导管重吸收Na+需消耗ATP
D.下丘脑渗透压感受器兴奋减弱
答案 C 分析题意可知,汗液初始的渗透压与血浆相等,而排出体外过程中大部分Na+、Cl-被重吸收,而水很少被重吸收,所以出汗可使血浆渗透压升高,而血浆渗透压升高会使下丘脑渗透压感受器兴奋,故A、D错误;运动时,机体产热增加,通过出汗增加散热来维持体温稳定,B错误;汗腺导管是通过主动运输方式重吸收Na+、Cl-的,需消耗ATP,C正确。
47.(2014海南单科,14,2分)给正常家兔静脉注射一定量的高渗葡萄糖溶液后,家兔体内发生一定变化,一段时间后恢复正常。注射后随即发生的变化是( )
A.红细胞吸水增加 B.胰岛素分泌降低
C.肝糖原的分解增加 D.血浆渗透压迅速升高
答案 D 给正常家兔静脉注射一定量的高渗葡萄糖溶液后,血浆渗透压迅速升高,红细胞失水,血糖浓度升高,胰岛素分泌增加,肝糖原分解减少,故选D。
48.(2013江苏单科,19,2分)下列关于生命活动调节的叙述,正确的是( )
A.激素和酶都具有高效性,在非细胞条件下也能发挥作用
B.激素和抗体都具有特异性,只能作用于特定的靶细胞
C.血液中未参与免疫反应的淋巴细胞都是记忆细胞
D.神经细胞上神经冲动的传导都以局部电流为前导
答案 D 本题考查了内环境稳态调节的有关知识。激素和酶都具有高效性,因激素需通过受体对靶细胞的代谢进行调节,故激素不能在非细胞条件下发挥作用,即激素只能特异性地作用于靶细胞;抗体同激素一样具有特异性,抗体可以特异性地作用于非细胞抗原;记忆细胞在首次免疫反应过程中产生,在二次免疫反应中起作用,故血液中未参与免疫反应的不一定是记忆细胞;神经细胞上传导的神经冲动的本质是局部电流,故神经细胞上神经冲动的传导都以局部电流为前导。
49.(2012课标,3,6分)哺乳动物因长时间未饮水导致机体脱水时,会发生的生理现象是( )
A.血浆渗透压降低
B.抗利尿激素分泌增加
C.下丘脑渗透压感受器受到的刺激减弱
D.肾小管和集合管对水的重吸收作用减弱
答案 B 此题考查动物体内水平衡调节的知识。当动物长时间未饮水导致机体脱水时,血浆渗透压升高,下丘脑渗透压感受器受到的刺激增强,致使抗利尿激素分泌量增加,肾小管和集合管对水的重吸收作用增强,故B正确,A、C、D错误。
50.(2011北京理综,5,6分)一次性过量饮水会造成人体细胞肿胀,功能受损。可用静脉滴注高浓度盐水(1.8% NaCl溶液)对患者进行治疗。其原理是( )
A.升高细胞外液的离子浓度
B.促进抗利尿激素的分泌
C.降低细胞内液的离子浓度
D.减少细胞外液液体总量
答案 A 过量饮水可导致细胞外液渗透压相对降低,进而导致细胞因吸水过多而肿胀。静脉滴注高浓度的NaCl溶液,Na+主要分布在细胞外液,可有效提高细胞外液的离子浓度,升高细胞外液渗透压,使症状缓解。
51.(2023山东,22,11分)研究显示,糖尿病患者大脑海马神经元中蛋白Tau过度磷酸化,导致记忆力减退。细胞自噬能促进过度磷酸化的蛋白Tau降解,该过程受蛋白激酶cPKCγ的调控。为探究相关机理,以小鼠等为材料进行了以下实验。
实验Ⅰ:探究高糖环境和蛋白激酶cPKCγ对离体小鼠海马神经元自噬的影响。配制含有5 mmol/L葡萄糖的培养液模拟正常小鼠的体液环境。将各组细胞分别置于等量培养液中,A组培养液不处理,B组培养液中加入75 mmol/L的X试剂1 mL,C组培养液中加入75 mmol/L葡萄糖溶液1 mL。实验结果见图甲。
实验Ⅱ:通过水迷宫实验检测小鼠的记忆能力,连续5天测量4组小鼠的逃避潜伏期,结果见图乙。逃避潜伏期与记忆能力呈负相关,实验中的糖尿病记忆力减退模型小鼠(TD小鼠)通过注射药物STZ制备。
(1)人体中血糖的来源有 (答出2个方面的来源即可)。已知STZ是通过破坏某种细胞引起了小鼠血糖升高,据此推测,这种细胞是 。
(2)实验Ⅰ的C组中,在含5 mmol/L葡萄糖的培养液中加入75 mmol/L葡萄糖溶液后,细胞吸水、体积变大,说明加入该浓度葡萄糖溶液后培养液的渗透压 (填“升高”或“降低”),B组实验结果可说明渗透压的变化对C组结果 (填“有”或“没有”)干扰。图甲中,A组和C组的实验结果说明蛋白激酶cPKCγ对海马神经元自噬水平的影响是 。
(3)图乙中a、b两条曲线所对应的实验动物分别是 (填标号)。
①正常小鼠
②敲除cPKCγ基因的小鼠
③TD小鼠
④敲除cPKCγ基因的TD小鼠
(4)对TD小鼠进行干预后,小鼠的记忆能力得到显著提高。基于本研究,写出2种可能的干预思路: 。
答案 (1)食物中糖类的消化吸收、肝糖原的分解、非糖物质的转化 胰岛B细胞 (2)降低 没有 正常体液环境下不影响自噬水平,高糖体液环境下提高自噬水平 (3)④③ (4)适当降低糖的摄入量、提高机体的细胞自噬水平、提高蛋白激酶cPKCγ的活性、提高cPKCγ基因的表达水平、适当降低Tau蛋白磷酸化酶的活性
解析 (1)人体血液中葡萄糖的来源主要有三条途径:食物中糖类的消化吸收、肝糖原的分解和非糖物质的转化。人体内唯一能够降低血糖浓度的激素是胰岛素,胰岛素由胰岛B细胞分泌,若STZ可通过破坏某种细胞引起血糖升高,则可判断STZ破坏的细胞为胰岛B细胞。(2)C组培养液中加入75 mmol/L葡萄糖溶液后,细胞吸水、体积变大,这说明加入的75 mmol/L葡萄糖溶液使细胞培养液渗透压降低。B、C两组都加入75 mmol/L的试剂(或溶液),分析图甲,与A组(对照组)相比,B组加入的75 mmol/L的X试剂对结果没有干扰,据此可以排除渗透压的变化对C组结果的影响。由A组实验结果可知,正常体液环境下,cPKCγ基因敲除与否,不影响神经元自噬水平;由C组实验结果可知,高糖体液环境下,敲除cPKCγ基因的神经元自噬水平下降更多。(3)由题意知,过度磷酸化的蛋白Tau可使记忆力减退,细胞自噬可使过度磷酸化的蛋白Tau降解,从而恢复记忆力。四组小鼠中,正常小鼠记忆力最高,敲除cPKCγ基因的TD小鼠记忆力最低。逃避潜伏期与记忆能力呈负相关,图乙中a、b、c、d组小鼠逃避潜伏期依次降低,记忆能力依次升高,故b组为TD小鼠,a组为敲除cPKCγ基因的TD小鼠。(4)高糖环境可使细胞自噬水平降低、蛋白Tau过度磷酸化,从而使记忆力减退,所以要提高TD小鼠的记忆力,可以适当降低糖的摄入量、提高机体的细胞自噬水平、提高蛋白激酶cPKCγ的活性、提高cPKCγ基因的表达水平或适当降低Tau蛋白磷酸化酶的活性。
52.(2023海南,17,11分)甲状腺分泌的甲状腺激素(TH)可调节人体多种生命活动。双酚A(BPA)是一种有机化合物,若进入人体可导致甲状腺等内分泌腺功能紊乱。下丘脑—垂体—甲状腺(HPT)轴及BPA作用位点如图。回答下列问题。
(1)据图可知,在TH分泌的过程中,过程①②③属于 调节,过程④⑤⑥属于 调节。
(2)TH是亲脂性激素,可穿过特定细胞的质膜并进入细胞核内,与核内的TH受体特异性结合。这一过程体现激素调节的特点是 。
(3)垂体分泌的生长激素可促进胸腺分泌胸腺素。胸腺素刺激B细胞增殖分化形成浆细胞,产生抗体。这说明垂体除参与体液调节外,还参与 。
(4)甲状腺过氧化物酶(TPO)是合成TH所必需的酶,且能促进甲状腺上促甲状腺激素(TSH)受体基因的表达。研究发现,进入人体的BPA能抑制TPO活性,可导致血液中TH含量 ,其原因是 。
(5)有研究表明,BPA也能促进皮质醇分泌,抑制睾酮分泌,说明BPA除影响HPT轴外,还可直接或间接影响人体其他内分泌轴的功能。这些内分泌轴包括 。
答案 (1)分级 反馈 (2)作用于特定的靶细胞 (3)免疫调节 (4)降低 BPA既可抑制TH的合成过程,又可减弱TSH对甲状腺激素合成和分泌的促进作用 (5)下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴、下丘脑—垂体—性腺轴
解析 (1)下丘脑通过调节垂体进而调节甲状腺的分泌活动的过程属于分级调节。在一个系统中,系统本身工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,这种调节方式叫反馈调节。TH通过⑤⑥对垂体和下丘脑分泌活动的调节及TSH通过④对下丘脑分泌活动的调节过程,属于反馈调节。(2)TH穿过特定的细胞质膜并进入细胞核,与核内的TH受体特异性结合,体现了激素作用于特定的靶细胞这一特点。(3)垂体分泌的生长激素可通过促进胸腺分泌胸腺素,胸腺素刺激B细胞增殖分化形成浆细胞,产生抗体,这说明垂体除参与体液调节外,还参与免疫调节。(4)由“甲状腺过氧化物酶……基因的表达”可知,TH的合成一方面需要TPO的催化作用,另一方面需要TSH与甲状腺上的TSH受体结合后进行调节(TPO通过影响TSH受体基因的表达来影响此过程)。BPA可抑制TPO的活性,进而影响TH的合成与分泌,导致血液中TH含量降低。(5)人体内由下丘脑、垂体参与的内分泌轴主要有下丘脑—垂体—甲状腺轴、下丘脑—垂体—性腺轴、下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴。
53.(2022湖南,18,11分)当内外环境变化使体温波动时,皮肤及机体内部的温度感受器将信息传入体温调节中枢,通过产热和散热反应,维持体温相对稳定。回答下列问题:
(1)炎热环境下,机体通过体温调节增加散热。写出皮肤增加散热的两种方式 。
(2)机体产热和散热达到平衡时的温度即体温调定点,生理状态下人体调定点为37 ℃。病原体感染后,机体体温升高并稳定在38.5 ℃时,与正常状态相比,调定点 (填“上移”“下移”或“不变”),机体产热 。
(3)若下丘脑体温调节中枢损毁,机体体温不能维持稳定。已知药物A作用于下丘脑体温调节中枢调控体温。现获得A的结构类似物M,为探究M是否也具有解热作用并通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温,将A、M分别用生理盐水溶解后,用发热家兔模型进行了以下实验,请完善实验方案并写出实验结论。
分组 处理方式 结果
甲 发热家兔模型+生理盐水 发热
乙 发热家兔模型+A溶液 退热
丙 发热家兔模型+M溶液 退热
丁 ① 发热
②由甲、乙、丙三组实验结果,得出结论 。
③由甲、乙、丙、丁四组实验结果,得出结论 。
答案 (1)蒸发、辐射、对流、传导 (2)上移 增加 (3)①损毁了下丘脑体温调节中枢的发热家兔模型+M溶液 ②药物A和M均具有解热作用 ③药物A和M均具有解热作用,且M可通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温
解析 (1)皮肤是人体最主要的散热器官,皮肤散热,主要通过蒸发、辐射、对流、传导的方式进行。(2)病原体感染后,体温调定点上移,此时机体体温低于体温调定点,则机体产热增加,使机体体温升高并稳定在新的调定点(38.5 ℃)。(3)该实验的目的是探究M是否也具有解热作用并通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温。与甲组相比,乙、丙两组均可退热,证明药物A和M均具有解热作用。若进一步探究M是否通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温,还需要设计丁组:损毁了下丘脑体温调节中枢的发热家兔模型+M溶液,实验结果为发热,说明M可通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温。
54.(2018课标全国Ⅰ,31,8分)为探究不同因素对尿量的影响,某同学用麻醉后的实验兔进行不同的实验,实验内容如下:
a.记录实验兔的尿量(单位:滴/分钟)。
b.耳缘静脉注射垂体提取液0.5 mL,记录尿量。
c.待尿量恢复后,耳缘静脉注射20%葡萄糖溶液15 mL,记录尿量。取尿液做尿糖定性实验。
回答下列问题:
(1)该同学发现,与a相比,b处理后实验兔尿量减少,其主要原因是 。
(2)c处理后,肾小管腔内液体的渗透压会升高,实验兔的尿量会 。取尿液加入斐林试剂做尿糖定性实验出现砖红色,说明尿液中含有 。
(3)若某实验兔出现腹泻、尿量减少现象,导致尿量减少的主要原因是血浆渗透压升高,刺激了存在于 的渗透压感受器,从而引起尿量减少。
答案 (1)垂体提取液中含有抗利尿激素,促进了肾小管和集合管重吸收水 (2)增加 葡萄糖 (3)下丘脑
解析 本题通过实例分析的命题方式考查学生对抗利尿激素功能的探究,属于对科学探究素养中结果分析要素的考查。(1)抗利尿激素由下丘脑合成,经垂体释放,即垂体提取液中有抗利尿激素,其可通过促进肾小管和集合管上皮细胞对水的重吸收而减少尿量。(2)c处理后,肾小管腔内液体渗透压升高,使肾小管上皮细胞中的液体与肾小管腔内液体渗透压差变小,影响肾小管上皮细胞对水的重吸收,从而导致尿量增加。c处理后,肾小管腔内液体中葡萄糖含量较高,肾小管、集合管上皮细胞不能对葡萄糖全部重吸收而导致尿液中出现葡萄糖,故用斐林试剂进行尿糖定性实验会出现砖红色。(3)腹泻使机体大量失水而导致血浆渗透压升高,血浆渗透压升高可对下丘脑的渗透压感受器形成刺激,导致下丘脑分泌抗利尿激素增加,从而引起尿量减少。
知识归纳 下丘脑的功能
(1)感受器:渗透压感受器。
(2)传导:将渗透压感受器产生的兴奋传导至大脑皮层,在大脑皮层处产生渴觉。
(3)合成与分泌:分泌促激素释放激素,合成抗利尿激素。
(4)作为神经中枢:如体温调节中枢、水盐平衡调节中枢和血糖调节中枢。
55.(2022全国乙,30,9分)甲状腺激素在促进机体新陈代谢和生长发育过程中发挥重要作用。为了研究动物体内甲状腺激素的合成和调节机制,某研究小组进行了下列相关实验。
实验一:将一定量的放射性碘溶液经腹腔注射到家兔体内,一定时间后测定家兔甲状腺的放射性强度。
实验二:给甲、乙、丙三组家兔分别经静脉注射一定量的生理盐水、甲状腺激素溶液、促甲状腺激素溶液。一定时间后分别测定三组家兔血中甲状腺激素的含量,发现注射的甲状腺激素和促甲状腺激素都起到了相应的调节作用。
回答下列问题。
(1)实验一中,家兔甲状腺中检测到碘的放射性,出现这一现象的原因是 。
(2)根据实验二推测,丙组甲状腺激素的合成量 (填“大于”或“小于”)甲组,乙组和丙组甲状腺激素的合成量 (填“相同”或“不相同”),原因是 。
答案 (1)甲状腺是合成甲状腺激素的场所,碘是合成甲状腺激素的原料,放射性碘会进入甲状腺 (2)大于 不相同 注射甲状腺激素溶液后会反馈抑制促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素两种激素的合成,从而使甲状腺激素的合成减少;注射促甲状腺激素会促进甲状腺激素的合成
解析 (1)甲状腺是合成甲状腺激素的场所,碘是合成甲状腺激素的重要原料,放射性碘会进入甲状腺用于合成甲状腺激素。(2)甲状腺激素分泌的分级调节,是通过下丘脑—垂体—甲状腺轴进行的。给甲组注射一定量的生理盐水,将其作为对照组;给乙组注射的甲状腺激素溶液会通过负反馈调节,抑制乙组家兔的下丘脑和垂体分泌相关激素,进而使甲状腺激素的合成和分泌减少;给丙组注射的促甲状腺激素溶液会随血液循环到达甲状腺,进而促进甲状腺对甲状腺激素的合成和分泌。
56.(2022浙江6月选考,30,10分)为研究物质X对高血糖症状的缓解作用,根据提供的实验材料,完善实验思路,预测实验结果,并进行分析与讨论。
实验材料:适龄、血糖正常的健康雄性小鼠若干只,药物S(用生理盐水配制),物质X(用生理盐水配制),生理盐水等。
(要求与说明:实验中涉及的剂量不作具体要求。小鼠血糖值>11.1 mmol/L,定为高血糖模型小鼠。饲养条件适宜)
回答下列问题:
(1)完善实验思路:
①适应性饲养:选取小鼠若干只,随机均分成甲、乙、丙3组。正常饲养数天,每天测量小鼠的血糖,计算平均值。
②药物S处理:
甲组:每天每只小鼠腹腔注射一定量生理盐水
乙组:每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S
丙组: 连续处理数天,每天测量小鼠的血糖,计算平均值,直至建成高血糖模型小鼠。
③物质X处理:
甲组: 乙组:每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水
丙组: 连续处理若干天,每天测量小鼠的血糖,计算平均值。
(2)预测实验结果:
设计一张表格,并将实验各阶段的预期实验结果填入表中。
(3)分析与讨论:
已知药物S的给药途径有腹腔注射和灌胃等,药物S的浓度和给药途径都会影响高血糖模型小鼠的建模。若要研究使用药物S快速建成高血糖模型小鼠,则可通过
,以确定快速建模所需药物S的适宜浓度和给药途径的组合。
答案 (1)②每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S ③每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水 每天每只小鼠灌胃一定量物质X
(2)
实验各阶段的小鼠血糖值变化
组别 实验阶段
适应性饲养 药物S处理 物质X处理
甲组 正常 正常 正常
乙组 正常 逐渐升高至>11.1 mmol/L >11.1 mmol/L
丙组 正常 逐渐升高至>11.1 mmol/L 逐渐下降,但高于正常水平
(3)设置一系列浓度梯度的药物S,每个浓度进行不同的给药途径,比较不同组合建模成功所需的时间
解析 (1)②药物S处理的目的是建成高血糖模型小鼠,除了甲组(对照组)注射生理盐水,乙组和丙组都需注射一定量药物S。③甲组作为对照组,所以需灌胃生理盐水,丙组作为实验组,需灌胃一定量物质X,以检测物质X的作用。(2)甲组作为对照组,每次测定血糖均显示正常;乙组和丙组用药物S处理后,逐渐成为高血糖模型小鼠,即血糖值逐渐升高至>11.1 mmol/L。随后乙组灌胃一定量生理盐水,该操作对降低血糖没有效果,故血糖值仍>11.1 mmol/L;丙组用物质X处理,该物质能缓解高血糖症状,故丙组小鼠的血糖值逐渐下降,但高于正常水平。(3)可通过设计相应实验来探究快速建模所需药物S的适宜浓度和给药途径的最佳组合,则该实验中自变量是不同浓度的药物S和不同的给药途径,具体操作为设置一系列浓度梯度的药物S,每个浓度进行不同的给药途径,比较不同组合建模成功所需的时间。
57.(2021天津,14,10分)(10分)阿卡波糖是国外开发的口服降糖药,可有效降低餐后血糖高峰。为开发具有自主知识产权的同类型新药,我国科研人员研究了植物来源的生物碱NB和黄酮CH对餐后血糖的影响。为此,将溶于生理盐水的药物和淀粉同时灌胃小鼠后,在不同时间检测其血糖水平,实验设计及部分结果如下表所示。
组别 (每组 10只) 给药剂量 (mg/kg 体重) 给药后不同时间血糖水平(mmol/L)
0 分钟 30 分钟 60 分钟 120 分钟
生理盐水 - 4.37 11.03 7.88 5.04
阿卡波糖 4.0 4.12 7.62 7.57 5.39
NB 4.0 4.19 x1 6.82 5.20
CH 4.0 4.24 x2 7.20 5.12
NB+CH 4.0+4.0 4.36 x3 5.49 5.03
(1)将淀粉灌胃小鼠后,其在小鼠消化道内水解的终产物为 ,该物质由肠腔经过以下部位形成餐后血糖,请将这些部位按正确路径排序: (填字母)。
a.组织液 b.血浆
c.小肠上皮细胞 d.毛细血管壁细胞
血糖水平达到高峰后缓慢下降,是由于胰岛素促进了血糖合成糖原、 、转化为脂肪和某些氨基酸等。
(2)本实验以 作对照组,确认实验材料和方法等能有效检测药物疗效。
(3)该研究的结论为:NB和CH均能有效降低餐后血糖高峰,且二者共同作用效果更强。下列对应表中x1、x2、x3处的数据排列中,符合上述结论的是 (多选)。
A.7.15 7.62 6.37 B.7.60 7.28 6.11
C.7.43 6.26 7.75 D.6.08 7.02 7.54
答案 (1)葡萄糖 cadb 氧化分解 (2)生理盐水组与阿卡波糖组 (3)AB
解析 (1)淀粉是多糖,在消化道内最终水解为葡萄糖,该物质在肠腔内消化酶的消化作用下,经小肠上皮细胞进入人体的组织液中,再经毛细血管壁细胞,从组织液进入血浆中。胰岛素具有促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而使血糖水平降低的作用,因此胰岛素可促进血糖合成糖原、氧化分解、转化为脂肪和某些氨基酸等。(2)为了研究植物来源的生物碱NB和黄酮CH降低血糖的效果,科研人员设计了5组实验,分别是生理盐水、阿卡波糖、生物碱NB、黄酮CH、生物碱NB +黄酮CH,其中生理盐水组和阿卡波糖组作为对照组,以确认实验材料和方法等能有效检测药物疗效。(3)题干中研究结论说明,生物碱NB和黄酮CH均能有效降低餐后血糖高峰,且二者共同作用效果更强,所以x3< x1, x3
(1)正常情况下,人体血糖浓度升高时, 细胞分泌的胰岛素增多,经 运输到靶细胞,促进其对葡萄糖的摄取和利用,使血糖浓度降低。
(2)GT是葡萄糖进入细胞的载体蛋白,IA(见图1)中的X能够抑制GT的功能。为测试葡萄糖对IA与GT结合的影响,将足量的带荧光标记的IA加入红细胞膜悬液中处理30分钟,使IA与膜上的胰岛素受体、GT充分结合。之后,分别加入葡萄糖至不同的终浓度,10分钟后检测膜上的荧光强度。图2结果显示:随着葡萄糖浓度的升高, 。研究表明葡萄糖浓度越高,IA与GT结合量越低。据上述信息,推断IA、葡萄糖、GT三者的关系为 。
图1
图2
(3)为评估IA调节血糖水平的效果,研究人员给糖尿病小鼠和正常小鼠均分别注射适量胰岛素和IA,测量血糖浓度的变化,结果如图3。
图3
该实验结果表明IA对血糖水平的调节比外源普通胰岛素更具优势,体现在 。
(4)细胞膜上GT含量呈动态变化,当胰岛素与靶细胞上的受体结合后,细胞膜上的GT增多。若IA作为治疗药物,糖尿病患者用药后进餐,血糖水平会先上升后下降。请从稳态与平衡的角度,完善IA调控血糖的机制图。(任选一个过程,在方框中以文字和箭头的形式作答。)
答案 (1)胰岛B/胰岛β 体液
(2)膜上的荧光强度降低 葡萄糖与IA竞争结合GT
(3)IA能响应血糖浓度变化发挥作用/IA降血糖的效果更久且能避免低血糖的风险
(4)
(答出一个过程即可)
解析 (1)正常情况下,人体血糖浓度升高时,胰岛B细胞分泌胰岛素增多,胰岛素通过体液运输作用于靶细胞,从而起到降低血糖的作用。
(2)分析题意可知,IA由胰岛素和X两部分组成,可分别与细胞膜上的胰岛素受体和葡萄糖载体蛋白(GT)结合,当X与GT结合时会抑制细胞对葡萄糖的吸收。由图2可知,随着悬液中葡萄糖浓度的上升,膜上荧光强度降低;结合题干“葡萄糖浓度越高,IA与GT结合量越低”分析,葡萄糖的浓度越高,与GT的结合量会增多,IA与GT的结合量会减少,即葡萄糖与IA竞争结合GT。
(3)通过图3可以看出,相比胰岛素,注射IA可使患病小鼠降低血糖的时间更长久,而且能防止正常小鼠出现低血糖。
(4)当血糖浓度上升时,葡萄糖与GT结合增多,IA与GT结合减少,使IA与胰岛素受体结合增多,胰岛B细胞分泌胰岛素,从而使细胞膜上GT数量也增加,进一步促进GT与葡萄糖结合并提高细胞摄取葡萄糖的速率。当血糖浓度下降时,葡萄糖与GT结合减少,IA与GT结合增多,使IA与胰岛素受体结合减少,从而使细胞膜上GT数量也减少,进一步抑制GT与葡萄糖结合并降低细胞摄取葡萄糖的速率。
59.(2021全国乙,31,9分)哺乳动物细胞之间的信息交流是其生命活动所必需的。请参照表中内容,围绕细胞间的信息交流完成下表,以体现激素和靶器官(或靶细胞)响应之间的对应关系。
内分泌 腺或内分 泌细胞 激素 激素 运输 靶器官 或靶 细胞 靶器官 或靶细胞 的响应
肾上腺 肾上 腺素 (3)通过 运输 (4) 心率加快
胰岛B 细胞 (1) 肝细胞 促进肝糖原的合成
垂体 (2) 甲状腺 (5)
答案 (1)胰岛素 (2)促甲状腺激素 (3)体液 (4)心脏(或答:心肌细胞) (5)促进甲状腺激素的合成和分泌
解析 (1)胰岛素是由胰岛B细胞分泌的蛋白质类激素,其作用是促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而降低血糖水平。胰岛素作用于肝细胞,可促进肝糖原的合成。(2)(5)垂体分泌的促甲状腺激素作用于甲状腺,可以促进甲状腺激素的合成和分泌。(3)激素通过体液运输到全身,但只作用于靶器官、靶细胞。(4)在恐惧、剧痛等情况下,机体通过神经调节促进肾上腺素的合成和分泌,肾上腺素可作用于心肌细胞,使心脏的收缩有力,心率加快等。
60.(2021山东,23,9分)(9分)过度紧张、焦虑等刺激不仅会导致毛囊细胞数量减少引起脱发,也会导致黑色素细胞减少引起头发变白。利用黑毛小鼠进行研究得出的相关调节机制如图所示。
注:
HFSC:毛囊细胞干细胞 G:糖皮质激素 促进 ①~②:调节过程
MeSC:黑色素细胞干细胞 NE:去甲肾上腺素 抑制
(1)下丘脑通过垂体调节肾上腺分泌G的体液调节方式为 。
(2)研究发现,NE主要通过过程②影响MeSC,过程①作用很小。两过程中,NE作用于MeSC效果不同的原因可能是 、 、 。(答出3种原因即可)
(3)已知长期束缚会引起小鼠过度紧张、焦虑。请设计实验验证上述调节机制中长期束缚及肾上腺对黑毛小鼠体毛的影响。
实验思路:
。
实验现象:
。
答案 (1)分级调节 (2)两过程NE的作用方式不同(或:NE分别作为激素和神经递质起作用) 两过程NE的浓度不同 两过程NE运输到MeSC的时间不同 (或其他合理答案如:MeSC上受体分布不同、两过程NE的活性不同等。以上三个空的答案顺序可颠倒) (3)实验思路:取生理状况相同的黑毛小鼠若干只,随机均分为A、B、C、D四组。A组不处理;B组切除肾上腺;C组束缚;D组切除肾上腺并束缚,其他条件相同且适宜。饲养一定时间后,观察并记录小鼠体毛数量(生长情况)和颜色的变化 实验现象:A组小鼠的体毛无明显变化;B组小鼠的体毛增多(生长旺盛)、不变白;C组小鼠脱毛且体毛变白;D组小鼠体毛增多(生长旺盛)、变白(注:上述处理中A组做假手术处理,C组做假手术并束缚也可)
解析 (1)下丘脑通过垂体调节肾上腺(皮质)分泌相关激素,这种调节方式称为分级调节。(2)NE通过过程①影响MeSC属于体液调节,通过过程②影响MeSC属于神经调节,①和②两过程中,NE作用于MeSC效果不同的原因可能是两过程中NE的浓度不同;NE运输到MeSC的时间不同;NE作用的方式不同;MeSC上受体不同等。(3)根据题干信息可知,长期束缚会引起小鼠过度紧张、焦虑,而过度紧张、焦虑等刺激不仅会导致毛囊细胞数量减少引起脱发,也会导致黑色素细胞减少引起头发变白。欲设计实验验证题述调节机制中长期束缚及肾上腺对黑毛小鼠体毛的影响,应以若干黑毛小鼠为实验材料,分别进行不处理、切除肾上腺、束缚、切除肾上腺并束缚四个实验,并观察小鼠体毛数量和颜色的变化。据此推理,实验思路为取生理状况相同的黑毛小鼠若干只,随机均分为A、B、C、D四组,A组不处理、B组切除肾上腺、C组束缚、D组切除肾上腺并束缚,其他条件相同且适宜,饲养一定时间后,观察并记录小鼠体毛数量(生长情况)和颜色的变化。因为本实验是验证实验,所以实验现象为A组小鼠,因为不处理,体毛无明显变化;B组小鼠,切除肾上腺,没有了肾上腺分泌的G和NE的调节作用,与A组小鼠相比,B组小鼠体毛增多(生长旺盛),不变白;C组小鼠被束缚,会发生脱毛且体毛变白;D组小鼠,切除肾上腺并束缚,与A组小鼠相比,不发生题中肾上腺皮质分泌G引起的调节变化,体毛会增多(生长旺盛),但会发生脑和脊髓→传出神经→NE引起的调节变化,体毛会变白。
61.(2021湖南,19,12分)生长激素对软骨细胞生长有促进作用,调节过程如图所示。回答下列问题:
(1)根据示意图,可以确定软骨细胞具有 (填“GH受体”“IGF-1受体”或“GH受体和IGF-1受体”)。
(2)研究人员将正常小鼠和IGF-1基因缺失小鼠分组饲养后,检测体内GH水平。据图预测,IGF-1基因缺失小鼠体内GH水平应 (填“低于”“等于”或“高于”)正常小鼠,理由是 。
(3)研究人员拟以无生长激素受体的小鼠软骨细胞为实验材料,在细胞培养液中添加不同物质分组离体培养,验证生长激素可通过IGF-1促进软骨细胞生长。实验设计如表所示,A组为对照组。
组别 A B C D E
培养液 中添加 物质 无 GH IGF-1 正常小鼠 去垂体后 的血清
实验结果预测及分析:
①与A组比较,在B、C和D组中,软骨细胞生长无明显变化的是 组。
②若E组培养的软骨细胞较A组生长明显加快,结合本实验目的,推测E组培养液中添加物质是 。
答案 (1)GH受体和IGF-1受体
(2)高于 IGF-1可以抑制垂体分泌GH,IGF-1基因缺失小鼠不能产生IGF-1,从而对垂体的抑制作用减弱,使垂体分泌的GH量增多,因此IGF-1基因缺失小鼠比正常小鼠体内GH水平高
(3)①B和D ②正常小鼠的血清
解析 (1)根据调节过程示意图,生长激素(GH)和胰岛素样生长因子1(IGF-1)都可以作用于软骨细胞,说明软骨细胞上有GH受体和IGF-1受体。(2)据图可知,IGF-1可通过负反馈调节抑制垂体的分泌活动,IGF-1基因缺失小鼠不能产生IGF-1,从而对垂体的抑制作用减弱,使垂体分泌的GH量增多,因此IGF-1基因缺失小鼠比正常小鼠体内GH水平高。(3)①实验材料为无生长激素受体的小鼠软骨细胞,由于缺乏生长激素受体,B组中的GH无法作用于该小鼠软骨细胞,不能促进软骨细胞生长,因此软骨细胞生长无明显变化;C组中含有IGF-1,IGF-1能作用于软骨细胞从而促进软骨细胞生长;D组中为正常小鼠去垂体后的血清,去垂体后,小鼠不能分泌GH,血清中没有GH,也不能促进肝脏产生IGF-1,即D组中无GH和IGF-1,不能促进软骨细胞生长。②本实验的目的是验证生长激素可通过IGF-1促进无生长激素受体的小鼠软骨细胞生长,由已知的D组可推知,正常小鼠的血清中含有垂体分泌的GH,并且GH作用于肝脏后,促使肝脏分泌的IGF-1也存在于正常小鼠的血清中,所以正常小鼠的血清可促进软骨细胞明显生长,E组培养液中添加的物质是正常小鼠的血清。
62.(2020课标全国Ⅰ,31,10分)某研究人员用药物W进行了如下实验:给甲组大鼠注射药物W,乙组大鼠注射等量生理盐水,饲养一段时间后,测定两组大鼠的相关生理指标。实验结果表明:乙组大鼠无显著变化;与乙组大鼠相比,甲组大鼠的血糖浓度升高,尿中葡萄糖含量增加,进食量增加,体重下降。回答下列问题:
(1)由上述实验结果可推测,药物W破坏了胰腺中的 细胞,使细胞失去功能,从而导致血糖浓度升高。
(2)由上述实验结果还可推测,甲组大鼠肾小管液中的葡萄糖含量增加,导致肾小管液的渗透压比正常时的 ,从而使该组大鼠的排尿量 。
(3)实验中测量到甲组大鼠体重下降,推测体重下降的原因是 。
(4)若上述推测都成立,那么该实验的研究意义是 (答出1点即可)。
答案 (1)胰岛B (2)高 增加 (3)甲组大鼠胰岛素缺乏,使机体不能充分利用葡萄糖来获得能量,导致机体脂肪和蛋白质的分解增加 (4)获得了因胰岛素缺乏而患糖尿病的动物,这种动物可以作为实验材料用于研发治疗这类糖尿病的药物
解析 (1)根据题干“甲组大鼠的血糖浓度升高,尿中葡萄糖含量增加,进食量增加,体重下降”分析,甲组大鼠的生理状况符合糖尿病“三多一少”症状。胰岛B细胞受损,胰岛素分泌减少,可引起糖尿病,因此可以推测药物W破坏了胰腺中的胰岛B细胞,使细胞失去功能,从而导致血糖浓度升高。(2)溶液渗透压的大小与单位体积溶液中溶质微粒的数目呈正相关。甲组大鼠肾小管液中葡萄糖含量增加,溶质微粒的数目增加,导致渗透压增大,减弱了肾小管和集合管对水的重吸收,从而使该组大鼠的排尿量增多。(3)胰岛素能促进组织细胞摄取、利用葡萄糖,加快葡萄糖的氧化分解,因此推测甲组大鼠胰岛素分泌不足,葡萄糖氧化供能发生障碍,大鼠会增加分解蛋白质和脂肪来供能,从而导致体重下降。(4)根据题中推测,药物W会破坏胰腺中的胰岛B细胞,可以据此培育胰岛素缺乏的小鼠,研发治疗这类糖尿病的药物;肾小管液中渗透压增大,排尿量会增加,此原理可用于治疗浮肿、水中毒及器官积水等病症;胰岛素分泌不足可以导致体重下降,反过来体重下降可以成为判断糖尿病的一个参考指标。
63.(2020课标全国Ⅱ,31,9分)人在剧烈奔跑运动时机体会出现一些生理变化。回答下列问题:
(1)剧烈奔跑运动时肌细胞会出现 ,这一呼吸方式会导致肌肉有酸痛感。
(2)当进行较长时间剧烈运动时,人体还会出现其他一些生理变化。例如,与运动前相比,胰岛A细胞的分泌活动会加强,分泌 ,该激素具有 (答出2点即可)等生理功能,从而使血糖水平升高。
(3)人在进行剧烈运动时会大量出汗,因此在大量出汗后,为维持内环境的相对稳定,可以在饮水的同时适当补充一些 。
答案 (1)无氧呼吸 (2)胰高血糖素 促进糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖 (3)电解质(或答:无机盐)
解析 (1)在剧烈奔跑运动的高耗能过程中,机体会启动无氧呼吸补充供能,因人体肌细胞无氧呼吸分解葡萄糖的产物有乳酸,故无氧呼吸可导致肌肉有酸痛感。(2)因无氧呼吸分解葡萄糖释放能量较少,故进行较长时间剧烈运动时,无氧呼吸会消耗大量的葡萄糖。与运动前相比,胰岛A细胞分泌的胰高血糖素增多,该激素可通过促进糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖,提高血糖浓度,以维持血糖平衡。(3)内环境渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关,人在剧烈运动过程中大量出汗,排出水的同时也排出一定量的无机盐,为维持内环境的相对稳定,在补水的同时需适当补充一些电解质(无机盐)。
64.(2019浙江4月选考,33,10分)欲验证胰岛素的生理作用,根据以下提供的实验材料与用具,提出实验思路,预测实验结果并进行分析。
材料与用具:小鼠若干只,胰岛素溶液,葡萄糖溶液,生理盐水,注射器等。
(要求与说明:血糖浓度的具体测定方法及过程不作要求,实验条件适宜)
(1)实验思路:
(2)预测实验结果(设计一个坐标,用柱形图表示至少3次的检测结果):
(3)分析与讨论:
①正常人尿液中检测不到葡萄糖,其原因是 。
②当机体血糖水平升高时,胰岛中的内分泌细胞及其分泌的激素变化是 。此时机体细胞一方面增加对葡萄糖的摄取、贮存和利用,另一方面 。
答案 (1)①分别测定每只小鼠的血糖浓度,并记录;②将小鼠随机分为A、B两组,A组注射一定量的胰岛素溶液,B组注射等量的生理盐水,每隔一段时间,分别测定两组小鼠的血糖浓度,并记录;③当出现低血糖症状后,A组注射一定量的葡萄糖溶液,B组注射等量的生理盐水。每隔一段时间,分别测定两组小鼠的血糖浓度,并记录;④对每组所得数据进行统计分析。
(2)
胰岛素对小鼠血糖浓度影响示意图
(3)①胰岛素促进肾小管对过滤液中葡萄糖的吸收 ②胰岛β细胞分泌胰岛素增加,胰岛α细胞分泌胰高血糖素减少 抑制氨基酸等物质转化为葡萄糖
解析 (1)胰岛素是唯一能降血糖的激素,本实验的目的是验证胰岛素的生理作用,因此实验思路是设置两组小鼠,一组注射胰岛素溶液,另一组注射生理盐水,记录实验前后血糖浓度的变化;再通过对低血糖症状小鼠注射葡萄糖溶液进一步说明胰岛素具有降低血糖浓度的作用。(2)根据胰岛素的作用,预测实验中血糖浓度的变化,图详见答案。(3)①正常人尿液中检测不到葡萄糖,其原因是胰岛素能促进肾小管对过滤液中葡萄糖的吸收。②当机体血糖水平升高时,血糖作用于胰岛,胰岛中的胰岛β细胞分泌胰岛素增加,胰岛α细胞分泌胰高血糖素减少。此时机体细胞一方面增加对葡萄糖的摄取、贮存和利用,另一方面会抑制氨基酸等物质转化为葡萄糖。
65.(2019课标全国Ⅱ,30,8分)环境中的内分泌干扰物是与某种性激素分子结构类似的物质,对小鼠的内分泌功能会产生不良影响。回答下列问题。
(1)通常,机体内性激素在血液中的浓度 ,与靶细胞受体结合并起作用后会 。
(2)与初级精母细胞相比,精细胞的染色体数目减半,原因是在减数分裂过程中 。
(3)小鼠睾丸分泌的激素通过体液发挥调节作用。与神经调节相比,体液调节的特点有 (答出4点即可)。
答案 (1)很低 灭活 (2)染色体复制一次,而细胞连续分裂两次 (3)激素等是通过体液运输的、作用时间比较长、反应速度较缓慢、作用范围较广泛
解析 本题借助减数分裂的特点及神经调节与体液调节的特点等相关知识,考查考生理解所学知识要点,把握知识间的内在联系的能力;试题通过精细胞与初级精母细胞染色体数目的比较、体液调节(与神经调节相比)具有的特点设问,体现了对科学思维素养中对比分析要素的考查。(1)激素调节具有微量和高效的特点,在血液中激素含量很低,激素与靶细胞受体结合并发挥作用后会被灭活。(2)减数分裂过程中,染色体复制一次,而细胞连续分裂两次,使得与初级精母细胞相比,精细胞中染色体数目减半。(3)与神经调节相比,体液调节具有通过体液运输、反应速度较缓慢、作用范围较广泛、作用时间比较长等特点。
66.(2018天津理综,7,10分)血管平滑肌细胞(VSMC)的功能受多种物质影响,与血管健康密切相关。
(1)血管内皮细胞释放的一氧化氮,可降低VSMC膜上Ca2+运输蛋白的活性,导致进入细胞内的Ca2+ (增加/减少),引起血管平滑肌舒张。上述调节方式属于 调节。
(2)机体产生的同型半胱氨酸水平升高,可引起VSMC内质网功能紊乱,堆积未折叠蛋白,这些蛋白没有形成正确的 ,不能行使正常功能。
(3)用同型半胱氨酸处理体外培养的小鼠成熟分化型VSMC后,其细胞分化相关指标的变化如下表所示。
细胞分化指标 同型半胱氨酸 形态 相对增 殖能力 相对迁 移能力
未处理 长梭形 弱 弱
处理 椭圆形 强 强
由此推断,同型半胱氨酸导致VSMC分化程度 (升高/降低),功能紊乱。
(4)已知血管保护药物R对VSMC没有直接影响,但可改善同型半胱氨酸对VSMC的作用。以小鼠VSMC为材料,在细胞水平研究上述作用时,应设计三组实验,即 、同型半胱氨酸处理组和 ;每组内设三个重复,其目的是 。
答案 (共10分)
(1)减少 体液 (2)空间结构 (3)降低 (4)对照组 R+同型半胱氨酸处理组 减少随机误差
解析 (1)血管内皮细胞释放的一氧化氮,可降低VSMC膜上Ca2+运输蛋白的活性,导致进入细胞内的Ca2+减少,引起血管平滑肌舒张。上述调节方式是由一氧化氮这一化学物质参与的生命活动调节,属于体液调节。(2)蛋白质的空间结构决定蛋白质的功能,内质网功能紊乱,堆积未折叠蛋白,致使蛋白质没有形成正确的空间结构,从而使这些蛋白不能行使正常功能。(3)细胞增殖能力随其分化程度提高而减弱,由同型半胱氨酸处理组与未处理组对比可知,处理组的细胞为椭圆形的,相对增殖能力强,所以同型半胱氨酸导致VSMC分化程度降低。(4)要研究血管保护药物R改善同型半胱氨酸对VSMC的作用,需要设置空白对照组、同型半胱氨酸处理组、R+同型半胱氨酸处理组;每组内设三个重复,遵循平行重复原则,以减少随机误差。
方法技巧 实验设计的原则
(1)对照原则:在实验中,必须设置对照组,通过对照,使实验结果更加可信。
(2)单一变量原则:实验组与对照组只能有自变量这一种处理因素不同。
(3)平行重复原则:在同样条件下重复实验,以减少偶然误差。
67.(2017课标全国Ⅱ,30,9分)将室温(25 ℃)饲养的某种体温为37 ℃的哺乳动物(动物甲)随机分为两组,一组放入41 ℃环境中1 h(实验组),另一组仍置于室温环境中(对照组)。期间连续观察并记录这两组动物的相关行为。结果:实验初期,实验组动物的静卧行为明显减少、焦虑不安行为明显增加。回答下列问题:
(1)实验中,实验组动物皮肤的毛细血管会 ,汗液分泌会 ,从而起到调节体温的作用。
(2)实验组动物出现焦虑不安行为时,其肾上腺髓质分泌的激素会 。
(3)本实验中设置对照组的目的是 。
(4)若将室温饲养的动物甲置于0 ℃的环境中,该动物会冷得发抖,耗氧量会 ,分解代谢会 。
答案 (1)舒张 增加 (2)增加 (3)排除41 ℃以外因素对实验结果的影响,以保证本实验的结果是由41 ℃引起的 (4)增加 增强
解析 本题主要考查动物体温调节机制及实验设计的相关知识。实验动物分为室温对照组和高温(41 ℃)实验组。(1)实验组在环境温度升高时,可以通过神经—体液调节,使毛细血管舒张,汗腺分泌汗液增加以增加散热量,维持体温恒定。(2)实验组动物焦虑不安时,其肾上腺髓质分泌肾上腺素增加。(3)对照组的作用就是排除自变量以外的实验因素对实验的干扰,因此本实验的结果是由41 ℃引起的,从而增加了实验结果的可信度和说服力。(4)将实验动物置于低温(0 ℃)环境中,动物散热增加,在神经—体液调节作用下,甲状腺激素分泌增多,其体内的分解代谢会加强,耗氧量增加,从而通过增加产热来维持体温恒定。
知识拓展 既是激素又是神经递质的肾上腺素。
当人和动物接受某些刺激时,会分泌肾上腺素这种化学物质,从而使机体呼吸加快,心跳和血液流动加速。肾上腺素是由肾上腺分泌的一种激素和神经递质,肾上腺素会使心脏收缩力上升,使心脏、肝的血管扩张,使皮肤和黏膜的血管收缩。
68.(2017天津理综,8,12分)胰岛素可以改善脑神经元的生理功能,其调节机理如图所示。据图回答:
(1)胰岛素受体(InR)的激活,可以促进神经元轴突末梢释放 ,作用于突触后膜上的受体,改善突触后神经元的形态与功能。该过程体现了细胞膜的 功能。
(2)胰岛素可以抑制神经元死亡,其原因是胰岛素激活InR后,可以 。
(3)某些糖尿病人胰岛功能正常,但体内胰岛素对InR的激活能力下降,导致InR对GLUT转运葡萄糖的直接促进作用减弱,同时对炎症因子的抑制作用降低,从而 了炎症因子对GLUT的抑制能力。最终,神经元摄取葡萄糖的速率 。与正常人相比,此类病人体内胰岛素含量 。
答案 (共12分)(1)神经递质 信息交流 (2)抑制神经元凋亡,并抑制炎症因子释放导致的神经细胞变性、坏死 (3)加强 下降 偏高
解析 本题考查了激素对生命活动的调节。(1)依据图示( 、 )显示,胰岛素受体的激活可促进神经元轴突末梢释放神经递质,作用于突触后膜上的受体,改善突触后神经元的形态与功能。该过程体现了细胞膜的信息交流功能。(2)题图显示,胰岛素受体被激活后,抑制了神经元凋亡,也抑制了神经元释放炎症因子,从而抑制神经细胞变性、坏死。(3)题图显示,炎症因子对GLUT具有抑制作用,若胰岛素对InR的激活能力下降,则导致InR对炎症因子的抑制作用降低,从而导致炎症因子对GLUT的抑制作用增强,最终导致神经元摄取葡萄糖的速率降低。因糖尿病人的InR敏感性降低,与正常人相比,此类糖尿病人体内的胰岛素含量偏高。
方法技巧 图示信息的解读
信息型试题的答案有两个来源:教材和题目背景信息。试题信息有曲线、表格、流程图等多种形式。分析流程图时要注意按图示箭头方向逐步分析,同时本题应注意流程图中的促进和抑制作用及不同过程间的相互影响。
69.(2016课标全国Ⅲ,30,9分)回答下列问题:
(1)正常人在饥饿且无外源能源物质摄入的情况下,与其在进食后的情况相比,血液中胰高血糖素与胰岛素含量的比值 ,其原因是 。
(2)在饥饿条件下,一段时间内人体血浆中葡萄糖和酮体浓度变化的趋势如图所示。酮体是脂肪酸分解代谢的中间产物,其酸性较强。人在某些情况下不能进食时,需要注射葡萄糖溶液,据图分析,注射葡萄糖溶液除了可以满足能量需求外,还可以 。
答案 (1)高(2分) 在饥饿时,血糖浓度降低使胰高血糖素分泌量增加,胰岛素分泌量减少;在进食后则相反(3分)
(2)避免酮体浓度升高引起内环境pH下降(4分,其他合理答案可酌情给分)
解析 本题主要考查血糖调节的相关知识及利用题干信息解答问题的能力。(1)人体在饥饿且无外源能源物质摄入的情况下,为维持血糖平衡,胰高血糖素分泌量增加,胰岛素分泌量降低;而进食后,因糖的吸收血糖浓度升高,血液中胰高血糖素分泌量降低,胰岛素分泌量增加,所以饥饿时胰高血糖素与胰岛素含量比值高于进食后二者的比值。(2)分析题中信息可知:注射葡萄糖溶液既可以满足能量需要,又可
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