2024届高考生物二轮专题复习5-3人体的内环境与稳态 课件+学案+练习(含答案)

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名称 2024届高考生物二轮专题复习5-3人体的内环境与稳态 课件+学案+练习(含答案)
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文件大小 7.8MB
资源类型 教案
版本资源 通用版
科目 生物学
更新时间 2024-01-30 14:31:24

文档简介

第3讲 人体的内环境与稳态
聚焦新课标:1.1内环境为机体细胞提供适宜的生存环境,机体细胞通过内环境与外界环境进行物质交换;1.2内环境的变化会引发机体的自动调节,以维持内环境的稳态;1.5免疫系统能够抵御病原体的侵袭,识别并清除机体内衰老、死亡或异常的细胞,实现机体稳态。
基础自查·明晰考位
纵引横连——建网络
提醒:特设长句作答题,训练文字表达能力
边角扫描——全面清
提醒:判断正误并找到课本原话
1.淋巴液中蛋白质含量高于血浆中的。(选择性必修1 P5正文)(  )
2.机体内环境pH的相对稳定主要靠HPO/H2PO维持。(选择性必修1 P9正文)(  )
3.体液调节作用范围比较广泛,因为激素可作用于各种组织细胞。(选择性必修1 P54正文)(  )
4.临床上给患者输入O2时,往往采用含有5%左右的CO2的混合气体,以达到刺激呼吸中枢的目的。(选择性必修1 P57“相关信息”)(  )
5.人从炎热环境进入寒冷环境中,散热量会减少。(选择性必修1 P58正文)(  )
6.K+仅在维持细胞内液的渗透压上起决定性作用。(选择性必修1 P62小字)(  )
7.大多数抗原是糖类,它既可以游离,也可以存在
于细菌、病毒等病原微生物上以及细胞上。(选择性必修1 P68“相关信息”)(  )
8.免疫监视是指机体清除衰老或损伤的细胞。(选择性必修1 P69正文)(  )
9.通常情况下,一个B细胞只针对一种特异的病原体,活化、增殖后只产生一种特异性的抗体。(选择性必修1 P73“相关信息”)(  )
10.HIV侵染人体细胞时,进入细胞的只有其RNA。(选择性必修1 P79“思考·讨论”)(  )
11.一般情况下,引起免疫反应的并不是整个病原体,而是病原体所含有的抗原。(选择性必修1 P83“旁栏思考”)(  )
12.HIV侵入人体后存在潜伏期,在潜伏期HIV复制能力较弱。(选择性必修1 P79“思考·讨论”)(  )
考点梳理·整合突破
整合考点16 “保护自我”的免疫调节
任务驱动
任务1 关注免疫中的3个“三”
任务2 牢记常见“8”种免疫细胞及“3”种免疫活性物质的来源和功能
(1)免疫细胞
名称 来源 功能
①巨噬细胞 ____________ 吞噬消化、抗原处理和________功能
②树突状细胞 ____________ 吞噬、________抗原功能
③B细胞 造血干细胞(________中成熟) 识别抗原,分化为____________细胞
④浆细胞 ____________细胞 ________
⑤辅助性T细胞 造血干细胞(________中成熟) 识别抗原,激活__________________,分泌________
⑥细胞毒性T细胞 造血干细胞(________中成熟) 分化为________________________细胞
⑦记忆B细胞 ______细胞 增殖、分化为________
⑧记忆T细胞 ____________细胞 增殖、分化为____________
(2)免疫活性物质
名称 来源 功能
抗体 ______细胞 识别抗原并与之________,形成________等
细胞 因子 主要由______细胞分泌 促进B细胞____________为浆细胞和记忆B细胞;促进__________细胞分裂并分化,形成新的________________
溶菌酶 免疫细胞及其他细胞 溶菌酶能有效地水解细菌细胞壁的肽聚糖
任务3 ――→初次免疫;---→二次免疫
【特别提醒】
(1)存在于内环境中的抗原引起的是体液免疫,如细胞外毒素。
(2)进入细胞内的抗原引起的是细胞免疫,如胞内寄生菌、病毒、自身肿瘤、移植器官引发的也主要是细胞免疫。
(3)病毒感染先引发体液免疫,阻止病毒的散播感染,当病毒进入细胞后,再引发细胞免疫,将抗原释放,再由体液免疫产生的抗体结合或直接被其他免疫细胞吞噬、消灭。
(4)体液免疫中,B细胞活化一般需要两个条件:抗原的直接刺激和辅助性T细胞表面特定分子与B细胞结合,且二者缺一不可。细胞因子能促进B细胞的分裂和分化。
任务4 理清特异性免疫过程中的“2-1-2”
任务5 体液免疫和细胞免疫的判定
(1)“三看法”辨别体液免疫与细胞免疫
(2)依据图像识别体液免疫和细胞免疫
任务6 妙用“三看法”判断初次免疫和二次免疫
任务7 理解免疫系统的三大功能
功能 免疫功能正常 免疫功能过强 免疫功能过弱
免疫 防御 排除____________的一种免疫防护 过敏反应 免疫缺陷病
免疫 自稳 清除________的细胞,进行自身调节,维持内环境稳态的功能 自身免疫病
免疫 监视 识别和清除________的细胞,防止______发生的功能 易产生肿瘤
任务8 区分三类免疫失调症
任务9 免疫预防与免疫治疗的判断
【特别提醒】
免疫应用中的“免疫预防”≠“免疫治疗”
(1)免疫预防——重在“预防”,注射物为“经处理的”丧失致病性却具有“抗原性”的抗原即疫苗,目的是刺激机体主动产生抗体,尤其是产生“记忆细胞”,以备真正病原体感染(防患于未然)。
(2)免疫治疗——重在“治疗”,注射物是“抗体”或免疫增强剂等,目的是“立竿见影”地直接消灭病原体。
任务10 信号分子相关知识归纳
过程评价
评价1 依托真题归类比较再体验,明考向
1.[2023·新课标卷]人体内的免疫细胞是体液免疫和细胞免疫过程的重要参与者。下列叙述正确的是(  )
①免疫细胞表面的受体可识别细菌、病毒等入侵机体的病原体 
②树突状细胞能够处理和呈递抗原,淋巴细胞不能呈递抗原 
③辅助性T细胞参与体液免疫过程而不参与细胞免疫过程 
④体液免疫可产生记忆B细胞,细胞免疫可产生记忆T细胞 
⑤某些致病细菌感染人体既可引发体液免疫又可引发细胞免疫
A.①②④ B.①④⑤
C.②③⑤ D.③④⑤
2.[2023·湖南卷]某少年意外被锈钉扎出一较深伤口,经查体内无抗破伤风的抗体。医生建议使用破伤风类毒素(抗原)和破伤风抗毒素(抗体)以预防破伤风。下列叙述正确的是(  )
A.伤口清理后,须尽快密闭包扎,以防止感染
B.注射破伤风抗毒素可能出现的过敏反应属于免疫防御
C.注射破伤风类毒素后激活的记忆细胞能产生抗体
D.有效注射破伤风抗毒素对人体的保护时间长于注射破伤风类毒素
3.[2023·海南卷]肿瘤相关巨噬细胞(TAM)通过分泌白细胞介素-10(IL-10),促进TAM转变成可抑制T细胞活化和增殖的调节性T细胞,并抑制树突状细胞的成熟,从而影响肿瘤的发生和发展。下列有关叙述正确的是(  )
A.调节性T细胞参与调节机体的特异性免疫
B.树突状细胞可抑制辅助性T细胞分泌细胞因子
C.TAM使肿瘤细胞容易遭受免疫系统的攻击
D.IL-10是免疫活性物质,可通过TAM间接促进T细胞活化和增殖
4.[2023·广东卷]病原体感染可引起人体产生免疫反应。如图表示某人被病毒感染后体内T细胞和病毒的变化。下列叙述错误的是(  )
A.a~b期间辅助性T细胞增殖并分泌细胞因子
B.b~c期间细胞毒性T细胞大量裂解被病毒感染的细胞
C.病毒与辅助性T细胞接触为B细胞的激活提供第二个信号
D.病毒和细菌感染可刺激记忆B细胞和记忆T细胞的形成
5.[2023·天津卷]CD4是辅助性T细胞(CD4+)上的一种膜蛋白,CD8是细胞毒性T细胞(CD8+)上的一种膜蛋白,下列过程不能发生的是(  )
A.CD4+参与体液免疫
B.CD4+参与细胞免疫
C.CD8+参与体液免疫
D.CD8+参与细胞免疫
6.[2023·浙江1月]某人的左眼球严重损伤,医生建议立即摘除左眼球,若不及时摘除,右眼会因自身免疫而受损。下列叙述正确的是(  )
A.在人体发育过程中,眼球内部的抗原性物质已被完全清除
B.正常情况下,人体内不存在能识别眼球内部抗原的免疫细胞
C.眼球损伤后,眼球内部的某些物质释放出来引发特异性免疫
D.左眼球损伤后释放的抗原性物质运送至右眼球引发自身免疫
7.[2023·北京卷]有些人吸入花粉等过敏原会引发过敏性鼻炎,以下对过敏的正确理解是(  )
A.过敏是对“非己”物质的正常反应
B.初次接触过敏原就会出现过敏症状
C.过敏存在明显的个体差异和遗传倾向
D.抗体与过敏原结合后吸附于肥大细胞
8.[2023·浙江6月]肿瘤细胞在体内生长、转移及复发的过程中,必须不断逃避机体免疫系统的攻击,这就是所谓的“免疫逃逸”。关于“免疫逃逸”,下列叙述错误的是(  )
A.肿瘤细胞表面产生抗原“覆盖物”,可“躲避”免疫细胞的识别
B.肿瘤细胞表面抗原性物质的丢失,可逃避T细胞的识别
C.肿瘤细胞大量表达某种产物,可减弱细胞毒性T细胞的凋亡
D.肿瘤细胞分泌某种免疫抑制因子,可减弱免疫细胞的作用
评价2 依托教材专练长句表述,提考能
9.(选择性必修1 P69“相关信息”改编)新型冠状病毒肺炎康复者的血清为什么可以治疗新冠肺炎?
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10.(选择性必修1 P74“思考·讨论”)体液免疫和细胞免疫分别是如何体现针对某种病原体的特异性的?
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11.(选择性必修1 P83“思考·讨论”节选)某同学接种了流感疫苗,大夫提醒他说:“这一两天要留意,可能会有轻微发热或其他症状。”为什么接种疫苗可能会有轻微的反应?
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12.(选择性必修1 P84“讨论3”)利用由自体干细胞培养出的组织、器官进行移植,有何优点?
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评价3 依托真题归类比较再探究,强素养
13.[2022·广东卷]迄今新型冠状病毒仍在肆虐全球,我国始终坚持“人民至上,生命至上”的抗疫理念和动态清零的防疫总方针。图中a示免疫力正常的人感染新冠病毒后,体内病毒及免疫指标的变化趋势。
回答下列问题:
(1)人体感染新冠病毒初期,________________免疫尚未被激活,病毒在其体内快速增殖(曲线①、②上升部分)。曲线③、④上升趋势一致,表明抗体的产生与T细胞数量的增加有一定的相关性,其机理是______________________________________________________
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此外,T细胞在抗病毒感染过程中还参与________________过程。
(2)准确、快速判断个体是否被病毒感染是实现动态清零的前提。目前除了核酸检测还可以使用抗原检测法,因其方便快捷可作为补充检测手段,但抗原检测的敏感性相对较低,据图a分析,抗原检测在__________时间段内进行才可能得到阳性结果,判断的依据是此阶段________________________________________________________________________
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(3)接种新冠病毒疫苗能大幅降低重症和死亡风险。图b显示一些志愿受试者完成接种后,体内产生的抗体对各种新冠病毒毒株中和作用的情况。据图分析,当前能为个体提供更有效保护作用的疫苗接种措施是____________________________________________________
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模拟预测·题组集训
题组预测一 免疫系统的组成及功能
1.[2023·广东韶关二模]经改造的溶瘤病毒是一类新型的肿瘤治疗剂,该病毒会选择性感染肿瘤细胞,并在肿瘤细胞内复制,最终导致肿瘤细胞裂解释放大量肿瘤相关抗原等物质,激活机体的特异性免疫应答,起到抗肿瘤的效果。据此判断下列叙述正确的是(  )
A.溶瘤病毒使肿瘤细胞裂解的阶段不属于细胞免疫
B.溶瘤病毒选择性杀伤肿瘤细胞体现了免疫监视功能
C.若溶瘤病毒靶向性降低而感染正常细胞,将引起自身免疫病
D.B细胞在接受病毒和肿瘤抗原的刺激后增殖分化为浆细胞和记忆细胞
2.[2023·广东湛江二模]白细胞介素(IL-10)和干扰素(IFN-γ)能够作用于免疫细胞而调节机体的生理活动,其部分调节机制如图所示。下列叙述正确的是(  )
A.各类免疫活性物质均是由免疫细胞产生的
B.IFN-γ的分泌会抑制巨噬细胞对抗原的摄取和加工
C.IFN-γ和IL-10对巨噬细胞的活化的作用呈抗衡关系
D.若抑制IL-10的产生,则机体的特异性免疫功能会减弱
题组预测二 二次免疫及其应用
3.[2023·河南省名校联盟高三联考]为探究某种疫苗对病毒的预防能力,科研人员选取健康小鼠注射疫苗。在适宜条件下饲养一个月后,进行了病毒侵染实验。下图为实验期间对小鼠抽血检测病毒含量和对应抗体含量的结果,下列叙述错误的是(  )
不同处理方式的小鼠体内病毒与对应抗体含量变化图
A.曲线1、2分别为对照组和实验组小鼠体内病毒含量
B.曲线3说明二次免疫时记忆细胞会迅速产生更多抗体
C.注射疫苗可能是某些疾病目前唯一有效的预防措施
D.免疫缺陷病的患者不能注射减毒活疫苗来预防疾病
题组预测三 免疫应答机制及免疫异常分析
4.[2023·山东潍坊一模]辅助性T细胞(Th)表面具有接受调控细胞活化所需的信号分子,可分为两大类:第一类Th细胞膜的必要组分,如CD28分子,主要为Th识别抗原后的活化提供必需的第二信号,以完成Th细胞的增殖和分化;第二类只在活化后的Th细胞表面表达,如CTLA-4和PD-1,通过与相应信号分子结合向Th发出抑制信号,阻断活化Th的增殖、分化及发挥免疫效应。下列说法错误的是(  )
A.APC摄取处理病原体,将抗原呈递在细胞表面并传递给Th使其活化
B.CD28分子等第二信号缺失或功能障碍,将导致机体免疫功能不足或缺陷
C.CD28、CTLA-4分子在细胞表面出现时间有差异,是基因选择性表达的结果
D.癌细胞可通过PD-1抑制Th活化,降低机体免疫防御功能而形成肿瘤
题组预测四 免疫的实验分析与探究
5.[2023·山东济南一模]用无特殊病原体的小鼠进行实验,过程如图1所示,结果如图2所示,实验中Ⅰ~Ⅳ组小鼠均感染细菌X。下列相关叙述错误的是(  )
A.Ⅰ~Ⅳ组的实验结果表明细菌X会引起小鼠的细胞免疫
B.A组获取的细胞毒性T细胞和浆细胞能特异性识别细菌X
C.B组小鼠未注射细菌X,不能分离到与细菌X有关的记忆细胞
D.注射细菌X引起体液免疫生成的抗体不能有效抑制细菌X的增殖
题组预测五 基于学科核心素养的长句应答类专训
6.[2023·山东青岛统考一模]恶性肿瘤往往先向淋巴结初始转移形成淋巴结转移瘤,再经淋巴结实现远端转移。科学家开展实验探索肿瘤初始转移的机制以及淋巴结转移对远端转移的影响。
(1)正常情况下,原位瘤细胞转移至淋巴结会激活NK细胞和细胞毒性T细胞,前者非特异性杀伤瘤细胞,后者则在辅助T细胞分泌的________的作用下,经________过程产生新的细胞毒性T细胞裂解瘤细胞。
(2)将原位瘤细胞FO和淋巴结转移的瘤细胞LN6等量接种于同一健康小鼠体内进行研究,过程如图1。
①已知FO和LN6的增殖能力无显著差异,图1结果说明________向淋巴结转移的能力更强。
②为排除红绿荧光蛋白可能存在的检测差异干扰实验结果,需增设一组实验,大致思路为________________________________________________________________________
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(3)为探究原位瘤细胞初始转移的机制,科研人员又开展了如下实验:
①将FO中编码MHC-1分子关键蛋白的基因敲除,再将其接种于小鼠体内,发现其向淋巴结转移的能力降低,但去除该小鼠的NK细胞后其转移能力恢复。说明NK细胞通过识别________(填“高表达”或“低表达”)的MHC-1杀伤瘤细胞。
②PD-L1可与T细胞表面的特定蛋白结合,抑制其杀伤作用。进一步研究表明原位瘤细胞通过调节MHC-1分子和PD-L1的表达量,抑制NK和T细胞的杀伤作用,以增强转移能力。请在表格中填写“高”或“低”,将支持上述结论的实验结果补充完整。
肿瘤细胞的类型 MHC-1分子表达量 PD-L1分子表达量
来自于正常小鼠的淋巴结转移瘤
来自于T细胞缺失小鼠的淋巴结转移瘤 低
来自于T和NK细胞缺失小鼠的淋巴结转移瘤 低
(4)细胞因子TGF-β能促进调节性T细胞的增殖,从而加强后者对辅助T细胞的抑制作用。科研人员将FO和LN6接种在野生型小鼠体内,检测该小鼠血清中的TGF-β浓度和瘤细胞远端转移率(图2);又将不同类型的瘤细胞混合DT毒素(可清除调节性T细胞)接种于小鼠体内,检测瘤细胞的远端转移率(图3)。
综合上述相关信息和免疫学相关知识可知,淋巴结转移可________(填“促进”或“抑制”)远端转移,其可能的机制是________________________________________________________________________
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专题拓展·素养落地16 免疫调节中的细胞因子
知识拓展
细胞因子是由免疫细胞及组织细胞分泌的在细胞间发挥相互调控作用的一类小分子可溶性蛋白质,通过结合相应受体调节细胞生长分化和效应,调控免疫应答,在一定条件下也参与炎症等多种疾病的发生,是免疫细胞之间传递信息的重要介质之一。
淋巴细胞、单核巨噬细胞、树突状细胞、粒细胞、成纤维细胞、内皮细胞等均可产生细胞因子。自1957年干扰素发现以来,已发现200余种细胞因子。
1.细胞因子的种类
2.细胞因子的特点
①小分子可溶性蛋白质,多为糖蛋白
②具有高效性
③通过结合细胞表面相应受体发挥作用
④可诱导产生,且合成具有自限性
⑤效应范围小,绝大多数为近距离发挥作用
3.细胞因子主要存在三种作用方式:
自分泌、旁分泌、内分泌
4.细胞因子的免疫学功能
(1)调控免疫细胞的发育、分化和功能
(2)调控机体的免疫应答
多种细胞因子通过激活相应的免疫细胞直接或间接调控固有免疫应答和适应性免疫应答,发挥抗感染、抗肿瘤、诱导凋亡等功能。
5.细胞因子的相关疾病
(1)细胞因子风暴
也称细胞因子释放综合征,是人体内因剧烈刺激(如感染微生物等)所引起的体液中多种细胞因子(如白细胞介素、趋化因子等)迅速大量产生而引发正反馈调节的现象。
病毒攻击导致的细胞因子风暴会引起宿主全身性炎症反应,可造成多种组织和器官损伤,使机体发生多器官衰竭甚至死亡。
(2)治疗方式
①抗休克治疗(先保命):输液保障血容量,应用血管活性药物,必要时机械通气,保护重要脏器的功能。
②支持和对症治疗(恢复体力):常规输液,维持水、电解质及酸碱平衡,营养支持等。
③抑制过多的免疫细胞活化和细胞因子产生(求康复):多采用适当剂量和疗程的激素治疗(糖皮质激素等),应用非甾体类抗炎药和自由基清除剂(大量维生素C、维生素E)等。
④抗体中和细胞因子风暴(精准治疗):针对升高的细胞因子通过单克隆抗体中和起作用,防止重症化和死亡。
6.致热与炎症病理损害
IL-1、TNF-x和IL-6均为内源性致热原,可作用于下丘脑体温调节中枢,引起发热;TNF-α、IL-1等可刺激内皮细胞和白细胞释放一系列炎性介质(如一氧化氮、氧自由基等),改变凝血功能,导致组织损伤与弥散性血管内凝血,从而在感染性休克中起重要作用。
7.肿瘤的发生及免疫逃逸
细胞因子及其受体表达异常与某些肿瘤发生、发展密切相关。多种肿瘤细胞高分泌IL-6、IL-1刺激癌细胞生长。另外,多种肿瘤细胞通过分泌TGF-β、IL-10等抑制机体的免疫功能,从而有助于肿瘤逃逸机体免疫监视。
8.免疫系统相关疾病
过敏反应、自身免疫病、免疫缺陷病、器官移植排斥反应等
专项提升
1.[2023·山东青岛一模]细胞因子是一种可辅助免疫细胞产生对病原体起杀伤作用的物质。新冠病毒感染可引起多种细胞因子在短时间内迅速增加,让免疫系统短时间内火力全开,对自身组织产生伤害(即细胞因子风暴)。科研人员进行了相关研究,结果如下:
结果1:细胞因子风暴可以上调ACE2、EGFR等新冠病毒感染所需的宿主蛋白含量;
结果2:抑制宿主细胞内的RPK1激酶活性,可以抑制新冠病毒感染引发的细胞因子风暴;
结果3:新冠病毒的RNA依赖性RNA聚合酶(NSP12)是激活RIPK1激酶的主要因子。
下列叙述正确的是(  )
A.细胞因子风暴引起自身组织损伤,属于免疫缺陷
B.适量使用RIPK1激酶抑制剂可减轻新冠肺炎症状
C.NSP12是由新冠病毒自身编码的并在其核糖体上合成的蛋白质
D.新冠病毒可以通过细胞因子风暴形成负反馈,使病毒更容易感染人体
2.[2023·山东济南一模]炎症风暴,即细胞因子风暴,是由感染、药物或某些疾病引起的免疫系统过度激活,一旦发生可迅速引起器官功能衰竭,最终威胁生命。新冠病毒进入人体后使免疫细胞过度活化,产生大量炎症因子,通过正反馈循环的机制形成炎症风暴。下列关于新冠病毒感染后症状的推断错误的是(  )
A.新冠病毒感染肺部后导致呼吸困难,原因可能是炎症风暴使大量的免疫细胞和组织液聚集在肺部,会阻塞肺泡与毛细血管间的气体交换
B.若感染后出现暂时性的失去味觉,原因是味觉中枢受到损伤
C.若感染新冠病毒后肌肉酸痛,原因可能是肌糖原分解产生大量乳酸
D.免疫细胞和细胞因子攻击人体器官,导致器官功能衰竭不属于自身免疫病
考点梳理·整合突破
整合考点17 “轻波微澜”的稳态及其调节实例
任务驱动
任务1 明确内环境中的“存在与不存在”“发生与不发生”
(1)物质是否存在于内环境中
(2)生理过程是否发生在内环境中
【特别提醒】
(1)与物质交换直接相关的器官有皮肤,系统有呼吸、消化、循环和泌尿四大系统。
(2)内环境的“内”与“外”是相对的,从细胞的角度看就是细胞外液,从人体角度看细胞外液就是内环境。
(3)健康人的内环境中每一种成分和理化性质都处于动态平衡中,并不只是温度、pH、渗透压和血糖。
(4)神经系统、内分泌系统和免疫系统都具有信息分子。基因表达、器官、种群和生物圈都存在稳态现象。
任务2 图解内环境的理化性质
【特别提醒】
注意区分细胞液、细胞内液与细胞外液
(1)细胞液特指植物细胞大液泡中存在的物质。
(2)细胞内液和细胞外液为针对多细胞动物的两个概念,细胞内液是细胞内的液体,而细胞外液是细胞的生存环境,它包括血浆、组织液、淋巴液等,也称之为内环境。
任务3 辨析Na+、K+在内环境中的作用
渗透压 电位形成
Na+ 主要维持________渗透压 动作电位:________内流
K+ 主要维持________渗透压 静息电位:________外流
任务4 理清内环境及稳态调节机制
任务5 把握下丘脑参与的血糖、体温、水盐平衡的调节机制
(1)下丘脑的四个功能和三个中枢:
a.四个功能:________、传导、________和调节;
b.三个中枢:________调节中枢、________调节中枢和________调节中枢。
(2)水盐调节的中枢在________,但产生渴感的中枢在________。
(3)在升高血糖方面具有协同作用的激素是________和________;在调节体温方面具有协同作用的激素是______________和________________。
任务6 图解血糖、体温平衡、水盐平衡调节的过程
(1)血糖平衡调节过程
(2)体温平衡调节过程
(3)水盐平衡调节
①神经调节途径:细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器→下丘脑水盐平衡中枢→大脑皮层→产生渴感→主动饮水,补充水分。
②神经—体液调节途径:细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器下丘脑水盐平衡中枢→垂体抗利尿激素→肾小管和集合管重吸收水增多→尿量减少。
【特别提醒】
体温调节和水盐调节中的四大误区
(1)误以为寒冷环境中产热大于散热,或炎热环境中散热大于产热。其实,无论是在寒冷环境还是在炎热环境中,机体产热与散热都保持平衡,如果两者没有保持平衡,体温就会升高或降低。
(2)误以为温度感受器和体温调节中枢都在下丘脑中。体温调节中枢在下丘脑中,但温度感受器在皮肤、黏膜和内脏中。
(3)误以为抗利尿激素的来源是垂体。抗利尿激素是由下丘脑合成、分泌,由垂体释放的。
(4)误以为渴感在下丘脑的水盐调节中枢中产生。渴感和其他感觉一样,都在大脑皮层中产生。
任务7 人体生命活动调节的三种方式
过程评价
评价1 依托真题归类比较再体验,明考向
1.[2023·湖北卷]2023年4月,武汉马拉松比赛吸引了全球约26 000名运动员参赛。赛程中运动员出现不同程度的出汗、脱水和呼吸加深、加快。下列关于比赛中运动员生理状况的叙述,正确的是(  )
A.血浆中二氧化碳浓度持续升高
B.大量补水后,内环境可恢复稳态
C.交感神经兴奋增强,胃肠平滑肌蠕动加快
D.血浆渗透压升高,抗利尿激素分泌增加,尿量生成减少
2.[2023·湖北卷]维生素D3可从牛奶、鱼肝油等食物中获取,也可在阳光下由皮肤中的7-脱氢胆固醇转化而来,活化维生素D3可促进小肠和肾小管等部位对钙的吸收。研究发现,肾脏合成和释放的羟化酶可以促进维生素D3的活化。下列叙述错误的是(  )
A.肾功能下降可导致机体出现骨质疏松
B.适度的户外活动,有利于少年儿童的骨骼发育
C.小肠吸收钙减少可导致细胞外液渗透压明显下降
D.肾功能障碍时,补充维生素D3不能有效缓解血钙浓度下降
评价2 依托教材专练长句表述,提考能
3.(选择性必修1 P5“图1~2”)科学家用化学分析的方法测得人体血浆的化学组成中,血浆蛋白含量为7%~9%,无机盐含量约1%,但无机盐在维持血浆渗透压中占重要地位,原因是什么?
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4.(选择性必修1 P10“旁栏思考”)尿毒症与内环境稳态失调有何关系?你知道如何治疗尿毒症吗?
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5.(选择性必修1 P10“思考”“讨论”)援藏的技术人员到青藏高原后常会出现头痛、乏力、心跳加快甚至血压升高等症状,为什么?这说明外界环境与内环境稳态之间有什么关系?
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6.(选择性必修1 P58“正文”拓展)有人认为一个人持续发烧39 ℃时,他的产热量大于散热量。你认为对不对,为什么?
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7.(选择性必修1 P61“旁栏思考”)有人说,不要等渴了再喝水。你觉得这句话有道理吗?
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8.(选择性必修1 P62“旁栏思考”改编)有的人喜欢吃清淡的食物,炒菜时放盐极少。如果长期这样下去,对他的健康可能会有什么影响?K+的作用是什么?
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评价3 依托真题归类比较再探究,强素养
9.[2023·浙江1月]我们说话和唱歌时,需要有意识地控制呼吸运动的频率和深度,这属于随意呼吸运动;睡眠时不需要有意识地控制呼吸运动,人体仍进行有节律性的呼吸运动,这属于自主呼吸运动。人体呼吸运动是在各级呼吸中枢相互配合下进行的,呼吸中枢分布在大脑皮层、脑干和脊髓等部位。体液中的O2、CO2和H+浓度变化通过刺激化学感受器调节呼吸运动。回答下列问题:
(1)人体细胞能从血浆、__________和淋巴等细胞外液获取O2,这些细胞外液共同构成了人体的内环境。内环境的相对稳定和机体功能系统的活动,是通过内分泌系统、__________系统和免疫系统的调节实现的。
(2)自主呼吸运动是通过反射实现的,其反射弧包括感受器、________________________和效应器。化学感受器能将O2、CO2和H+浓度等化学信号转化为__________信号。神经元上处于静息状态的部位,受刺激后引发Na+__________而转变为兴奋状态。
(3)人屏住呼吸一段时间后,动脉血中的CO2含量增大,pH变__________,CO2含量和pH的变化共同引起呼吸加深加快。还有实验发现,当吸入气体中CO2浓度过大时,会出现呼吸困难、昏迷等现象,原因是CO2浓度过大导致呼吸中枢__________。
(4)大脑皮层受损的“植物人”仍具有节律性的自主呼吸运动;哺乳动物脑干被破坏,或脑干和脊髓间的联系被切断,呼吸停止。上述事实说明,自主呼吸运动不需要位于__________的呼吸中枢参与,自主呼吸运动的节律性是位于__________的呼吸中枢产生的。
模拟预测·题组集训
题组预测一 内环境及其稳态
1.[2023·河南省顶级名校高三联考]每个人的健康都与内环境的稳态有关。以下关于人体内环境和稳态的叙述,正确的是(  )
A.人体维持稳态的调节能力是有一定限度的,当保持稳态时,机体就不会患病
B.血浆渗透压的大小主要与蛋白质和无机盐的含量有关,且无机盐含量的影响更大
C.人体剧烈运动时产生CO2的场所是细胞质基质和线粒体基质
D.稳态是机体进行生命活动的基础,因此内环境是细胞代谢的主要场所
2.[2023·山东日照一模]酮体是脂肪在肝脏进行氧化分解时所生成的特殊中间产物,可被转移至脑、心脏等器官氧化供能。健康人体血液中,酮体含量少,但当糖代谢紊乱时,血液中酮体增加导致酸中毒,出现神志不清等症状。下列分析错误的是(  )
A.脂肪氧化分解生成酮体的过程发生在内环境中
B.酮体可缓解脑组织利用葡萄糖障碍导致的供能不足
C.糖尿病患者比健康人更容易出现酮体酸中毒的症状
D.该实例说明人体维持稳态的调节能力是有一定限度的
题组预测二 下丘脑调节下的血糖、水盐、体温调节
3.[2023·江苏省盐城市高三月考]体温调定点机制是人体的一个重要调节机制,体温调节与恒温器的调节原理相似。病原体感染可引起机体发热并维持体温在38.5 ℃及以上,这与体温调节中枢调定点受影响有关。下列有关叙述错误的是(  )
A.体温维持在38.5 ℃时,人体产热量大于散热量
B.人体体温调定点的调节中枢位于下丘脑
C.调定点升高后体温会升高,从而导致发热症状
D.体温维持在正常的调定点有利于维持酶的活性
4.[2023·广东江门二模]某种洄游鱼类幼鱼阶段在海水中生活,性成熟后回到淡水中产卵。当进入淡水环境中时,由于其细胞外液的浓度高于周围淡水,体外的淡水会不断地渗入体内。鱼体在淡水中会减少饮水并减少神经垂体激素的分泌来调节水分的排出量,促进肾上腺素的分泌以减少Na+的排出量,从而维持体内较高的渗透压。据上述信息,判断下列叙述正确的是(  )
A.减少神经垂体激素的分泌可增加肾小管和集合管对水分的重吸收
B.神经垂体激素和肾上腺素分泌后,在体液中定向运输到肾脏
C.神经垂体激素和肾上腺素协调配合,维持鱼体内渗透压相对稳定
D.该洄游鱼在进入淡水环境的渗透压调节过程中,只存在激素调节
题组预测三 基于学科核心素养的长句应答类专训
5.[2023·江苏省高三高考仿真模拟调研]人体内血浆、组织液和淋巴液通过动态的有机联系,共同构成机体内细胞生活的直接环境即内环境。机体通过调节作用,各个器官、系统协调活动,共同维持内环境的稳态。如人体血糖、血脂的相对稳定就是内环境稳态的重要指标。
(1)体检时测定血糖必须空腹8~10小时,一般不吃早餐且在上午8:30以前完成抽血。测定血糖不能选择饭后和更长时间饥饿后的原因是:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)血液中的低密度脂蛋白(LDL)是运输胆固醇的载体,在血液中LDL与胆固醇结合形成低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)。LDL-C结构如图。请推测:图中蛋白分子是________(填①②③④)。
(3)血浆中LDL的浓度与动脉硬化性心血管疾病发病率明显正相关。所以,血浆中LDL的浓度是血脂检查的重要指标。血浆中的LDL可进入细胞被降解和转化,其过程如图所示。目前,临床上首选他汀类药物降血脂。他汀类药物可同时促进LDLR和PCSK9蛋白的合成,而PCSK9蛋白升高则有阻碍他汀进一步降低患者体内LDL含量的作用。据题意及图分析,他汀类药物降血脂的作用机理是:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
他汀类药物降血脂作用有一定局限性的原因是:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)为更有效降低患者血浆中LDL浓度,研究者正在努力研发新一代降血脂药物。据图文信息推断,可尝试从______________________________________________或________________________________等方面来研发降血脂新药。
专题拓展·素养落地17 危害人体健康的杀手——糖尿病
知识拓展
1.糖尿病的典型症状及其主要危害
(1)糖尿病的诊断标准
诊断标准 静脉血浆葡萄糖水平(mmol·L-1)
有糖尿病症状(多尿、多饮、多食和体重下降等)和随机血糖含量 ≥11.1
空腹血糖(FPG)含量 ≥7.0
葡萄糖负荷后2 h血糖含量 ≥11.1
(2)糖尿病的典型症状分析
糖尿病患者的典型症状主要表现为“三多一少”,即多尿、多饮、多食和体重下降。这种症状常见于1型糖尿病患者,而2型糖尿病患者常表现出其中部分症状或者症状不十分明显。随着病程发展,糖尿病患者还会表现出一些并发症。
2.糖尿病的类型
(1)1型糖尿病(常见)
(2)2型糖尿病(常见)
(3)特异型糖尿病
(4)妊娠糖尿病
3.糖尿病的发病机制
(1)1型糖尿病主要是由遗传因素、免疫因素与环境因素共同作用,进而由免疫介导的选择性破坏胰岛B细胞而导致胰岛素缺乏。
(2)一般认为2型糖尿病是由多个基因及环境因素综合作用而引起的疾病。通常表现为胰岛素分泌缺陷为主,并伴有胰岛素抵抗。胰岛素抵抗是指胰岛素作用的靶组织和靶器官对胰岛素的生理作用的敏感性降低或者丧失,进而引起高血糖症,而血液中的胰岛素含量正常或高于正常水平。胰岛素抵抗的具体机制,可划分为受体前、受体和受体后三种情况。
4.糖尿病的主要预防措施
(1)1型糖尿病:检测是否存在1型糖尿病易感基因,是预测1型糖尿病较为可靠的重要指标。检测胞质胰岛细胞抗体(ICAs)和胰岛素抗体(IAAs)等自身免疫抗体,可作为鉴别1型糖尿病高危人群筛查的指标之一。减少环境致病因素的危害,开展发病前的免疫干预治疗措施,是有效预防或延缓1型糖尿病发病的重要措施。
(2)2型糖尿病:绝大多数都是,其发生受不健康的生活方式影响更明显,且发病比较缓慢。糖耐量受损(IGT)是指空腹血糖正常,而餐后血糖水平介于正常人与糖尿病患者血糖值的一种特殊的代谢状态,诊断标准为空腹血糖小于7.0 mmol/L,而葡萄糖负荷后2 h血糖值为7.8~11.0 mmol/L。及时检出IGT,并采取相应干预治疗,是预防2型糖尿病的关键。改变IGT者不健康的生活方式,制订健康的平衡饮食、食用富含膳食纤维的食物、合理控制总热量、适量运动、规律生活、定期检查等,都是早期预防的重要措施。
专项提升
1.[2023·山东聊城一模]高血压患者常出现胰岛素利用障碍,从而导致糖尿病,服用降压药物—血管紧张素转换酶抑制剂(ACEI)可在一定程度上降低血糖。下列叙述错误的是(  )
A.高血压可能会导致此类型糖尿病患者体内胰岛素水平偏高
B.高血压有可能使靶细胞膜上的胰岛素受体受损
C.注射胰岛素会有效缓解此类型糖尿病的症状
D.服用ACEI后,靶细胞对胰岛素的敏感性可能会增强
2.[2023·山东青岛三模]糖耐量受损(IGT)是一种由正常血糖向糖尿病过渡的异常糖代谢状态,IGT人群表现为空腹血糖浓度正常、餐后血糖浓度升高异常。为了探究运动对IGT的干预情况,IGT受试者于餐后进行中等强度持续运动30min,定时采样测定相关指标,结果如图。下列说法正确的是(  )
A.对照组IGT人群胰岛B细胞受损导致胰岛素分泌不足
B.餐后适度运动可通过促进糖原的分解以降低餐后血糖峰值
C.餐后适度运动促使IGT人群餐后胰岛素分泌的峰值提前
D.IGT人群的胰岛B细胞上葡萄糖受体敏感性提高
3.[2023·广东韶关统考二模]妊娠糖尿病(GDM)指妊娠前无糖尿病,在妊娠期间出现高血糖的现象。下表是某医院对GDM孕妇、正常妊娠妇女的相关数据统计结果。
组别 空腹血糖水平(mmol/L) 餐后2 h血糖水平(mmol/L) 空腹胰岛素(mU/mL) 胰岛素抵抗指数
GDM组 7.53 9.3 6.57 3.66
正常妊娠组 4.97 4.4~6.7 3.04 1.39
注:胰岛素抵抗指数越高,表明胰岛素促进葡萄糖摄取和利用的效率越低
(1)胰岛素治疗是药物控制GDM糖代谢紊乱的最佳选择,原因是胰岛素可以快速的促进组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖,同时抑制________分解和________转变成葡萄糖,从而使血糖浓度降低到正常水平。
(2)正常妊娠组进餐后,血糖浓度有小幅度的增加,然后恢复到餐前水平。在此过程中,血液中胰岛素浓度的相应变化是________________________。
(3)若不及时治疗,GDM患者的胰岛________细胞可能存在受损的风险,据表分析原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
4.[2023·江苏省镇江市高三联盟联考]糖尿病是以多饮、多尿、多食及消瘦、疲乏、尿甜为主要表现的代谢综合征,其发病率呈逐年上升趋势。请回答问题:
(1)正常人进食后血糖浓度上升,胰岛素分泌增多。胰岛素可促进血糖进入组织细胞进行________。进入肝、肌细胞并合成糖原,进入脂肪组织细胞转变为________,并抑制________和非糖物质转化为葡萄糖,促使血糖浓度降低。胰岛素的作用效果反过来又会影响胰岛素的分泌,这种调节方式叫________调节。
(2)据图1分析,当胰岛素与蛋白M结合之后,经过细胞内信号转导,引起________________________________的融合,从而促进葡萄糖以________方式进入组织细胞。
(3)2型糖尿病的典型特征是出现胰岛素抵抗,即胰岛素功效________,进而导致血糖水平居高不下,持续的高血糖又进一步刺激胰岛素分泌,形成恶性循环。
(4)科研人员发现了一种新型血糖调节因子—成纤维细胞生长因子(FGF1),并利用胰岛素抵抗模型鼠开展了相关研究。实验结果如图2、3所示。
①图2的实验结果说明________________________________________________。
②根据图2与图3可以得出的结论为FGF1可改善胰岛素抵抗,得出该结论的依据是________________________________________________________________________
____________________。
(5)综合上述信息,请推测FGF1改善胰岛素抵抗的可能机制________。
5.糖尿病是一种严重危害健康的常见病,主要表现为高血糖和尿糖,可导致多器官功能损害。下图为1型、2型两种糖尿病的部分发病机理示意图,请回答下列问题:
(1)正常情况下,人体血糖浓度升高时,胰岛B细胞分泌的①胰岛素明显增加,胰岛素的合成场所是________(一种细胞器),体内胰岛素水平的上升,促进________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
过程,使体内的血糖浓度降低。
(2)从左图可知,血糖升高时,结构②________运输速率加快,运输速率主要取决于ATP的含量和胰岛素的含量,而Ⅰ型糖尿病的典型特征是胰岛功能减退,分泌胰岛素减少,这一类糖尿病患者的常规治疗办法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)研究发现,某抗原的结构酷似靶细胞的胰岛素受体,则因该抗原刺激机体后产生的特异性抗体攻击靶细胞受体而导致的糖尿病属于________(填“1型”或“2型”)糖尿病。目前,胰腺移植作为一种糖尿病治疗有效手段,但需要先进行配型,还可以使用________________________________来提高移植器官的成功率。
(4)“苏木杰现象”指糖尿病患者服药后致夜间血糖过低,早餐前血糖过高的现象。导致“苏木杰现象”的原因是患者服药后夜间血糖降低,机体通过________调节机制,引起血糖反跳性升高,从而出现早餐前血糖过高的现象。
第3讲 人体的内环境与稳态
纵引横连——建网络
①淋巴液 ②过敏反应 ③免疫监视 ④胰岛素、胰高血糖素、肾上腺素 ⑤甲状腺激素、肾上腺素 ⑥神经—体液调节 ⑦免疫细胞
边角扫描——全面清
1.× 2.× 3.× 4.√ 5.× 6.× 7.× 8.× 9.√ 10.× 11.√ 12.×
整合考点16
任务驱动
任务2 (1)①造血干细胞 呈递 ②造血干细胞 呈递 ③骨髓 浆细胞和记忆B ④B细胞或记忆B 产生和分泌抗体 ⑤胸腺 B细胞和细胞毒性T细胞 细胞因子 ⑥胸腺 细胞毒性T细胞和记忆T ⑦B 浆细胞和记忆B细胞 ⑧细胞毒性T 细胞毒性T细胞和记忆T细胞
(2)浆 结合 沉淀 辅助性T 增殖、分化 细胞毒性T 细胞毒性T细胞和记忆T细胞
任务7 外来抗原性异物 衰老或损伤 突变 肿瘤
任务8 再次
过程评价
1.解析:①病原体进入机体后,其表面一些特定的蛋白质等物质,能够与免疫细胞表面的受体结合,从而引发免疫反应,故免疫细胞表面的受体可识别细菌、病毒等入侵机体的病原体,①正确;②B细胞、树突状细胞和巨噬细胞都能够处理和呈递抗原,B细胞属于淋巴细胞,②错误;③在体液免疫过程中,辅助性T细胞表面的特定分子发生变化与B细胞结合作为激活B细胞的第二信号,分泌细胞因子促进B细胞的分裂、分化过程;在细胞免疫过程中,辅助性T细胞分泌细胞因子促进细胞毒性T细胞分裂、分化。因此辅助性T细胞既参与体液免疫又参与细胞免疫,③错误;④体液免疫过程中,B细胞活化后开始增殖分化,一小部分分化为记忆B细胞;细胞免疫过程中,细胞毒性T细胞分裂并分化,形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞,④正确;⑤某些致病细菌是寄生在宿主细胞内的,感染人体时既可引发体液免疫又可引发细胞免疫,⑤正确。综上所述,①④⑤正确。
答案:B
2.解析:破伤风杆菌是厌氧菌,伤口清理后,若密闭包扎会导致破伤风杆菌大量繁殖,导致伤者患破伤风,A错误;注射破伤风抗毒素出现的过敏反应是机体排除外来异物的一种免疫防护功能,属于免疫防御,B正确;注射破伤风类毒素(抗原),能激活产生记忆细胞,抗体是浆细胞产生的,C错误;有效注射破伤风抗毒素(抗体),发生的是被动免疫,保护时间较短,而注射破伤风类毒素(抗原),发生的是主动免疫,能激活产生记忆细胞,保护时间较长,D错误。
答案:B
3.解析:调节性T细胞可抑制T细胞活化和增殖,进而参与调节机体的特异性免疫,A正确;树突状细胞作为抗原呈递细胞,可促进辅助性T细胞分泌细胞因子,B错误;白细胞介素-10(IL-10)可促进TAM转变成调节性T细胞,进而抑制T细胞的活化和增殖,进而使肿瘤细胞不容易遭受免疫系统的攻击,C错误;IL-10是免疫活性物质,可通过TAM转变成调节性T细胞进而抑制T细胞活化和增殖,D错误。
答案:A
4.解析:a~b期间病毒入侵,导致辅助性T细胞开始分裂、分化,并分泌细胞因子,A正确;b~c期间细胞毒性T细胞大量裂解被病毒感染的细胞,进而使病毒暴露出来,通过体液免疫产生的抗体使病毒数量减少,B正确;抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面,然后传递给辅助性T细胞,辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,这是激活B细胞的第二个信号,C错误;病毒和细菌感染可刺激机体产生细胞免疫和体液免疫,促使记忆B细胞和记忆T细胞的形成,D正确。
答案:C
5.解析:辅助性T细胞既能参与细胞免疫又能参与体液免疫,细胞毒性T细胞只参与细胞免疫,CD4是辅助性T细胞(CD4+)上的一种膜蛋白,CD8是细胞毒性T细胞(CD8+)上的一种膜蛋白,因此CD4+参与体液免疫和细胞免疫,CD8+只参与细胞免疫,C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
答案:C
6.解析:晶状体与人体其他组织是隔离的,在人体发育过程中,眼球内部的抗原性物质并未完全清除,A错误;晶状体与人体其他组织是隔离的,破裂后晶状体蛋白进入血液成为自身抗原,引起免疫,因此人体内存在能识别眼球内部抗原的免疫细胞,B错误;晶状体与人体其他组织是隔离的,破裂后晶状体蛋白进入血液成为自身抗原,引起特异性免疫,C正确;破裂后晶状体蛋白进入血液成为自身抗原,细胞产生的抗体随体液运输,攻击另一只眼球中的晶状体蛋白,属于体液免疫,是一种自身免疫,D错误。
答案:C
7.解析:过敏是对“非己”物质的异常反应,A错误;再次接受相同抗原刺激时才会出现过敏反应,B错误;过敏存在明显的遗传倾向和个体差异,C正确;抗体吸附于某些细胞的表面,D错误。
答案:C
8.解析:肿瘤细胞表面的抗原若被“覆盖物”覆盖,则人体的免疫细胞无法识别肿瘤细胞,也就无法将之清除,A正确;若肿瘤细胞表面抗原性物质丢失,会造成人体T细胞无法识别肿瘤,发生肿瘤细胞的“免疫逃逸”,B正确;肿瘤细胞大量表达某种产物,继而出现“免疫逃逸”,则可推测该产物可增强细胞毒性T细胞的凋亡,从而使细胞免疫减弱,C错误;若肿瘤细胞分泌某种免疫抑制因子,可以抑制免疫系统功能,从而减弱免疫细胞的作用,D正确。
答案:C
9.答案:新型冠状病毒肺炎康复者的血清中含有针对新型冠状病毒的抗体,提取这样的血清输给临床病人,其中的抗体可以与新型冠状病毒结合,使病毒失活,有助于病人康复。
10.答案:体液免疫通过抗体特异性识别相应的病原体;细胞免疫通过细胞毒性T细胞特异性识别、接触被病原体感染的靶细胞。
11.答案:疫苗通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品,接种的疫苗作为外来抗原可激发机体发生免疫反应,有些疫苗尤其是减毒疫苗引发的免疫反应相对强烈,能引起可感知的反应
12.答案:利用由自体干细胞培养出的组织、器官进行移植,不会发生免疫排斥反应。
13.解析:(1)分析图a曲线可知,人体感染新冠病毒初期,曲线①②上升,说明病毒在其体内快速增殖,但抗体还未产生,说明此时特异性免疫尚未被激活。体液免疫中,抗原呈递细胞将抗原处理后暴露在细胞表面,然后传递给辅助性T细胞,辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,激活B细胞;同时辅助性T细胞开始分裂、分化,并分泌细胞因子,促进B细胞增殖分化为记忆细胞和浆细胞,浆细胞分泌抗体,故抗体的产生与T细胞的数量的增加有一定相关性,即曲线③、④上升趋势一致。此外,T细胞在抗病毒感染过程中还参与细胞免疫过程。(2)分析图a可知,在甲、乙、丙时间段内,体内都有病毒核酸,故核酸检测可准确、快速判断个体是否被病毒感染。乙时间段内含有病毒抗原,且病毒抗原含量先增加后减少,故抗原检测在乙时间段内进行才可能得到阳性结果。(3)分析图b可知,完成全程接种+加强针的志愿受试者体内的抗体中和各种新冠病毒毒株的能力均明显高于全程接种的志愿受试者,故能为个体提供更有效保护作用的疫苗接种措施是全程接种+加强针。
答案:(1)特异性 体液免疫中,抗原呈递细胞将抗原处理后暴露在细胞表面,然后传递给辅助性T细胞,辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,激活B细胞,同时辅助性T细胞开始分裂、分化,并分泌细胞因子,促进B细胞增殖分化为记忆细胞和浆细胞,浆细胞分泌抗体 细胞免疫 (2)乙 含有病毒抗原,且病毒抗原含量先增加后减少 (3)全程接种+加强针
模拟预测·题组集训
1.解析:溶瘤病毒感染肿瘤细胞并在肿瘤细胞内复制,最终使肿瘤细胞裂解,该阶段不属于细胞免疫,A正确;免疫监视是指机体通过免疫系统识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生的功能,而溶瘤病毒一类新型的肿瘤治疗剂,不属于免疫系统的组分,其选择性杀伤肿瘤细胞不能体现免疫监视功能,B错误;自身免疫病是自身免疫反应对组织和器官造成损伤并出现了症状,是免疫系统功能过强导致的,溶瘤病毒靶向性降低而感染正常细胞造成的损伤不属于自身免疫病,C错误;B细胞在肿瘤抗原和辅助性T细胞表面的特定分子的刺激下增殖分化为浆细胞和记忆细胞,D错误。
答案:A
2.解析:免疫活性物质是由免疫细胞或其他细胞产生的发挥免疫作用的物质,包括抗体、细胞因子、溶菌酶等,A错误;IFN-γ的分泌会激活巨噬细胞,促进其对抗原的摄取和加工,B错误;IFN-γ激活巨噬细胞,IL-10抑制巨噬细胞活化,两者对巨噬细胞的活化的作用相抗衡,C正确;若抑制IL-10的产生,则巨噬细胞活化,有助于提高机体的特异性免疫功能,D错误。
答案:C
3.解析:对照组为未注射疫苗的小鼠,实验组为注射疫苗的小鼠,病毒侵染后实验组产生抗体较多,抑制病毒在小鼠体内增殖,因此曲线2为实验组小鼠体内病毒含量,曲线1为对照组小鼠体内病毒含量,A正确;二次免疫时记忆细胞接受抗原刺激后增殖分化产生浆细胞,由浆细胞分泌抗体,B错误;对于某些疾病来讲,注射疫苗可能是唯一有效的预防措施,C正确;疫苗通常为灭活或减毒的病原体制成,接种后会引发机体的免疫反应,免疫缺陷病的患者自身免疫功能较差,注射减毒活疫苗可能会有感染风险,D正确。
答案:B
4.解析:APC(抗原呈递细胞)摄取处理病原体,将抗原呈递在细胞表面并传递给Th使其活化,并产生细胞因子,A正确;CD28分子,主要为Th识别抗原后的活化提供必需的第二信号,以完成Th细胞的增殖和分化,若CD28分子等第二信号缺失或功能障碍,可能会影响Th细胞的增殖和分化,将导致机体免疫功能不足或缺陷,B正确;CD28、CTLA-4分子的合成受基因的调控,CD28、CTLA-4分子在细胞表面出现时间有差异,是基因选择性表达的结果,C正确;癌细胞可通过PD-1抑制Th活化,降低机体免疫监视功能而形成肿瘤,D错误。
答案:D
5.解析:图②中脾脏中活细菌数量Ⅰ组数量基本不增加,其他组都增加较快,说明A组的细菌X可引起小鼠的细胞免疫,A正确;浆细胞不能特异性识别细菌X,B错误;特定的病原体会产生特定的记忆细胞,特定记忆细胞特异性识别相关抗原,因为B组小鼠未注射细菌X,所以不能分离到与细菌X有关的记忆细胞,C正确;实验结果显示,A组注射T细胞的Ⅰ组小鼠脾脏中X活菌数量基本不增加,A组注射血清(含抗体)的Ⅱ组小鼠脾脏中X活菌数量增加较快,说明体液免疫生成的抗体不能有效抑制细菌X的繁殖,D正确。
答案:B
6.解析:(1)辅助性T细胞能分泌细胞因子,加强免疫效应,细胞毒性T细胞在辅助性T细胞分泌的细胞因子的作用下,经分裂(增殖)分化过程产生新的细胞毒性T细胞裂解瘤细胞。(2)①由图1可知,每组小鼠的红色荧光细胞的百分比都比绿色荧光蛋白细胞的百分比高,FO和LN6的增殖能力无显著差异,图1结果说明LN6向淋巴结转移的能力更强。②为排除红绿荧光蛋白可能存在的检测差异干扰实验结果,需增设一组实验,大致思路为对FO转入红色荧光蛋白基因,对LN6转入绿色荧光蛋白基因,重复上述实验。(3)①FO中编码MHC-1分子关键蛋白的基因敲除,MHC-1分子关键蛋白减少,发现其向淋巴结转移的能力降低,但去除该小鼠的NK细胞后其转移能力恢复。说明NK细胞通过识别低表达的MHC-1杀伤瘤细胞。②NK细胞通过识别低表达的MHC-1杀伤瘤细胞。所以来自于T细胞缺失小鼠的淋巴结转移瘤和来自于正常小鼠的淋巴结转移瘤中MHC-1分子表达量高,从而抑制NK细胞的杀伤作用,PD-L1可与T细胞表面的特定蛋白结合,抑制其杀伤作用,所以来自于T细胞缺失小鼠的淋巴结转移瘤和来自于T和NK细胞缺失小鼠的淋巴结转移瘤中PD-L1分子表达量低,来自于正常小鼠的淋巴结转移瘤中PD-L1分子表达量高。表格如下所示。
肿瘤细胞的类型 MHC-1分子表达量 PD-L1分子表达量
来自于正常小鼠的淋巴结转移瘤 高 高
来自于T细胞缺失小鼠的淋巴结转移瘤 高 低(给出)
来自于T和NK细胞缺失小鼠的淋巴结转移瘤 低(给出) 低
(4)接种LN6野生型小鼠体内小鼠血清中的TGF-β浓度和瘤细胞远端转移率高于接种FO野生型小鼠,所以淋巴结转移可促进远端转移,其可能的机制是原位瘤细胞发生淋巴结转移后诱导机体释放的TGF-β增多,TGF-β促进调节性T细胞增殖,后者抑制辅助性T细胞的功能,抑制机体的体液免疫和细胞免疫功能,从而促进瘤细胞的远端转移。
答案:(1)细胞因子 分裂(增殖)分化
(2)LN6 对FO转入红色荧光蛋白基因,对LN6转入绿色荧光蛋白基因,重复上述实验。
(3)低表达
肿瘤细胞的类型 MHC-1分子表达量 PD-L1分子表达量
来自于正常小鼠的淋巴结转移瘤 高 高
来自于T细胞缺失小鼠的淋巴结转移瘤 高 低(给出)
来自于T和NK细胞缺失小鼠的淋巴结转移瘤 低(给出) 低
(4)促进 原位瘤细胞发生淋巴结转移后诱导机体释放的TGF-β增多,TGF-β促进调节性T细胞增殖,后者抑制辅助T细胞的功能,抑制机体的体液免疫和细胞免疫功能,从而促进瘤细胞的远端转移。
专题拓展·素养落地
专项提升
1.解析:根据题意分析,新型冠状病毒引起的“细胞因子风暴”是多种细胞因子在短时间内迅速增加,让免疫系统短时间内火力全开,对自身组织产生伤害,是免疫系统功能过强的一种过激反应而非免疫缺陷,A错误;由题文“抑制宿主细胞内的RPK1激酶活性,可以抑制新冠病毒感染引发的细胞因子风暴”可知,适量使用RIPK1激酶抑制剂可减轻新冠肺炎引起的细胞因子风暴症状,B正确;新冠病毒无细胞结构不能合成蛋白质,NSP12是由新冠病毒自身编码的并在宿主细胞的核糖体上合成的蛋白质,C错误;新冠病毒引起的肺炎病人体内,可能会出现细胞因子风暴,即在机体产生免疫应答消灭病毒的同时,免疫细胞分泌的细胞因子会活化更多免疫细胞,活化后的免疫细胞又会产生更多细胞因子,形成正反馈,使病毒更容易感染人体,D错误。
答案:B
2.解析:由题干可知,炎症风暴使大量的免疫细胞和组织液聚集在肺部,会阻塞肺泡与毛细血管间的气体交换,造成患者呼吸困难,A正确;若感染后出现暂时性的失去味觉,原因可能是感受器或传入神经或味觉中枢受到损伤,B错误;肌糖原分解产生乳酸,导致患者感染后肌肉酸痛,C正确;自身免疫性疾病是指由自身免疫反应导致组织器官免疫损伤的一类疾病,炎症风暴起初是由感染病原体等引起的,因此不属于自身免疫病,D正确。
答案:B
整合考点17
任务驱动
任务1 (1)葡萄糖 氨基酸 神经递质 二氧化碳 血红蛋白 DNA聚合酶 呼吸酶 胰蛋白酶
(2)神经递质 抗体 激素 神经递质
任务3 细胞外液 Na+ 细胞内液 K+
任务4 ①血浆 ②淋巴液 ③神经—体液—免疫 ④进行生命活动的必要条件
任务5 (1)a.感受 分泌 b.体温 血糖 水盐平衡 (2)下丘脑 大脑皮层 (3)胰高血糖素 肾上腺素 肾上腺素 甲状腺激素
任务6 (1)糖原 肝糖原分解 非糖物质转化
任务7 体液调节 神经—体液调节 神经递质、激素 神经调节
过程评价
1.解析:参赛运动员有氧呼吸产生二氧化碳过多时会刺激脑干中的呼吸中枢,使呼吸加深、加快,将多余的二氧化碳排出体外,A错误;运动过程中由于出汗增加,脱水会伴随着无机盐的丢失,如果此时只喝水不补充盐,稳态遭到破坏后会引起细胞代谢紊乱,B错误;剧烈运动会使交感神经兴奋,交感神经兴奋会导致胃肠蠕动变慢,C错误;血浆渗透压升高,刺激位于下丘脑的渗透压感受器,使下丘脑分泌的抗利尿激素增加,并经垂体释放促进肾小管和集合管对水的重吸收加强,使尿量减少,D正确。
答案:D
2.解析:肾功能下降会导致维生素D3的活性下降,进而减少小肠和肾小管等部位对钙的吸收,导致机体出现骨质疏松,A正确;因为阳光下皮肤中可以进行维生素D3的合成,而它又能促进钙的吸收,因此适度的户外活动,有利于少年儿童的骨骼发育,B正确;细胞外液渗透压主要由钠离子和氯离子提供,小肠吸收钙减少并不会导致细胞外液渗透压明显下降,C错误;肾功能障碍时,维生素D3的活化受阻,只有活化的维生素D3才能促进钙的吸收,因此补充维生素D3不能有效缓解血钙浓度下降,D正确。
答案:C
3.答案:血浆中虽然含有一定量的蛋白质,但蛋白质相对分子质量大,单位体积溶液中蛋白质微粒数目少,产生的渗透压小。
4.答案:尿毒症是内环境稳态失调引起的疾病,尿毒症患者肾功能出现障碍,体内代谢废物积累。一般可通过透析或肾移植进行治疗。
5.答案:因为高原空气稀薄,大气压和氧分压低,易造成体内缺氧。这说明外界环境的变化势必影响内环境的稳态。若外界环境变化不甚剧烈,并且机体代偿机制良好,内环境的波动较小,仍能维持稳态;若外界环境变化剧烈,机体代偿机制不好,内环境稳态将受到破坏,就会影响身体健康。
6.答案:不对。因为当一个人持续发烧39 ℃时,产热量等于散热量体温才能维持在39 ℃不变,如果他的产热量大于散热量,那么他的体温会继续上升。这个人的体温由37 ℃发烧到39 ℃的过程中是产热量大于散热量。
7.答案:这句话是有道理的。从水盐平衡调节示意图可以看出,当人意识到渴了,说明机体细胞外液渗透压已经升高,机体已经在调动心脏、肾等器官以及泌尿系统、循环系统等调节渗透压,会引起一系列问题,如血液黏稠度增高、血压升高、酸中毒等。长期如此,会对机体健康造成影响
8.答案:长期吃清淡食物,炒菜时放盐极少,机体的血钠含量降低,细胞外液渗透压就会下降,导致水盐平衡失调,会出现血压下降、心率加快、四肢发冷等症状,严重时还会出现休克、昏迷等情况。K+不仅在维持细胞内液的渗透压上起决定性作用,而且还具有维持心肌舒张、保持心肌正常兴奋等重要作用。
9.解析:(1)人体的内环境包括血浆、组织液、淋巴等,人体细胞可从内环境中获取氧气。人体内环境稳态的调节机制是神经——体液——免疫调节,故内环境的相对稳定是通过内分泌系统、神经系统和免疫系统的调节实现的。(2)反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。化学感受器能将化学信号转化为电信号。神经元上处于静息状态的部位,受刺激后引发Na+内流产生动作电位,从而转变为兴奋状态。(3)动脉血中的CO2含量增大,会导致血浆pH变小。CO2浓度过大会导致呼吸中枢受抑制,从而出现呼吸困难、昏迷等现象。(4)大脑皮层受损仍具有节律性的自主呼吸运动,说明自主呼吸运动不需要位于大脑皮层的呼吸中枢参与,而脑干被破坏或脑干和脊髓间的联系被切断,呼吸停止,说明自主呼吸运动的节律性是位于脑干的呼吸中枢产生的。
答案:(1)组织液 神经
(2)传入神经、神经中枢、传出神经 电 内流
(3)小 受抑制
(4)大脑皮层 脑干
模拟预测·题组集训
1.解析:人体维持稳态的调节能力是有一定限度的,当超过一定限度后,稳态会遭到破坏,人体可能患病,A错误;血浆渗透压的大小主要与无机盐和蛋白质的含量有关,蛋白质相对分子量比无机盐相对分子量大,故无机盐含量对血浆渗透压的影响更大,B正确;人体剧烈运动时细胞进行有氧呼吸产生CO2和水,同时进行无氧呼吸产生乳酸,产生CO2的场所是线粒体基质,C错误;内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介,细胞代谢的主要场所是细胞质,D错误。
答案:B
2.解析:由血浆、组织液和淋巴等组成的细胞外液构成的液体环境叫做内环境,由题意“酮体是脂肪在肝脏进行氧化分解时所生成的特殊中间产物”可知,脂肪氧化分解生成酮体的过程发生在肝细胞(细胞内液)中,A错误;由题意“酮体可被转移至脑、心脏等器官氧化供能”可知,当脑组织利用葡萄糖(供能)出现障碍时,酮体可被转移至脑组织氧化供能,即酮体可缓解脑组织利用葡萄糖障碍导致的供能不足,B正确;糖尿病患者糖氧化分解供能受阻,患者肝脏中脂肪的氧化分解增加,导致其血液中酮体含量增加而出现酸中毒,故糖尿病患者比健康人更容易出现酮体酸中毒的症状,C正确;正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态叫做稳态。以上实例说明人体维持稳态的调节能力是有一定限度的,D正确。
答案:A
3.解析:体温在38.5 ℃时,人体产热量等于散热量,只有在从37 ℃到38.5 ℃的过程中,产热量大于散热量,A错误;体温调节中枢位于下丘脑,B正确;调定点升高后体温会升高,体温升高就出现发热症状,C正确;体温相对恒定的意义是有利于维持酶的活性,从而保证代谢的顺利进行,D正确。
答案:A
4.解析:分析题意可知,鱼体在淡水中会减少饮水并减少神经垂体激素的分泌来调节水分的排出量,促进肾上腺素的分泌以减少Na+的排出量,该过程中肾上腺素主要减少钠离子排出,而神经垂体激素的分泌减少,可减少肾小管和集合管对水分的重吸收,从而使鱼体内的水分减少,钠离子增多,从而维持体内较高的渗透压,A错误,C正确;神经垂体激素和肾上腺素都属于激素,激素随体液运输时是不定向的,B错误;该洄游鱼在进入淡水环境的渗透压调节过程中,既有肾上腺素等激素的调节,也有神经垂体等参与的神经调节,D错误。
答案:C
5.解析:(1)正常人体空腹8~10小时血糖也能维持在一定范围内。饭后血糖升高(胰岛素分泌增多,降低血糖浓度,从而使之保持稳定),饭后较长一段时间后,血糖浓度降低。所以,饭后和饭后较长一段时间(特别是更长时间饥饿)后,血糖都(会)偏离正常值。所以,应在空腹8~10小时内完成抽血、采样,此时血糖浓度处于相对恒定。(2)如题图LDL-C结构中,④是多肽链构成的蛋白部分。(3)血浆中的LDL进入细胞被降解和转化如图,LDLR蛋白是LDL的受体,LDL与LDLR蛋白结合后进一步进入肝细胞,LDL进入溶酶体内被溶酶体酶分解,LDLR重新回到细胞膜表面循环使用。因此他汀类药物降血脂的作用机理:他汀能增加LDLR的合成,使细胞膜上LDLR数量增加,以结合更多的LDL内吞进入细胞进行代谢,从而降低血液中LDL含量。他汀类药物降血脂作用有一定局限性原因:他汀也能增加PCSK9蛋白合成,PCSK9蛋白结合LDLR后被肝细胞内的溶酶体中水解酶分解,使细胞表面的LDLR减少,阻碍LDL的代谢,因而其降脂作用有一定的局限性。(4)为更有效降低患者体内LDL水平,研究者正在努力研发新一代降血脂药物。据图文信息,根据PCSK9蛋白会与LDLR结合,有阻碍他汀进一步降低患者体内LDL含量的作用,推断研发的新药要进一步降低LDL含量的机理:减少LDLR与PCSK9蛋白结合或研制PCSK9抑制剂等。
答案:(1)饭后、更长时间饥饿后都(会)使血糖偏离正常值(此时血糖浓度处于相对恒定)
(2)④
(3)他汀能增加LDLR的合成,使细胞膜上LDLR数量增加,结合更多的LDL内吞进入细胞,LDL代谢而被降解,从而降低血液中LDL含量 他汀也能增加PCSK9蛋白合成,LDLR和PCSK9蛋白结合后,LDLR被肝细胞内的溶酶体酶分解,细胞表面的LDLR减少,阻碍LDL的代谢,因而他汀降脂作用有一定的局限性
(4)减少LDLR与PCSK9蛋白结合 研制PCSK9抑制剂
专题拓展·素养落地
专项提升
1.解析:根据题意,高血压患者因出现胰岛素利用障碍,导致血糖升高,进而促进胰岛素分泌,所以高血压可能会导致糖尿病患者体内胰岛素水平偏高,A正确;高血压患者常出现胰岛素利用障碍,推测高血压有可能使靶细胞膜上的胰岛素受体受损,B正确;高血压患者常出现胰岛素利用障碍,说明高血压患者体内并不缺少胰岛素,所以注射胰岛素不会有效缓解此类型糖尿病的症状,C错误;服用降压药物——血管紧张素转换酶抑制剂(ACEI)后,可在一定程度上降低血糖,能说明靶细胞对胰岛素的敏感性可能增强,D正确。
答案:C
2.解析:由图可知,对照组胰岛素含量在进食后持续上升,说明对照组IGT人群的胰岛B细胞可以正常分泌胰岛素,A错误;由运动组胰岛素曲线可知,运动时胰岛素含量升高,胰岛素可以促进糖原合成,说明餐后适度运动可通过促进糖原的合成降低餐后血糖峰值,B错误;由运动组和对照组的胰岛素曲线可知,运动组胰岛素峰值出现在45 min,对照组胰岛素峰值出现在120 min,说明餐后适度运动促使IGT人群餐后胰岛素分泌峰值的提前,C正确;IGT人群餐后血糖浓度升高异常,说明IGT人群的胰岛B细胞上葡萄糖受体敏感性降低,从而分泌的胰岛素减少,D错误。
答案:C
3.解析:(1)胰岛素是唯一能降低血糖的激素,其作用分为两个方面:促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质;抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化,从而使血糖浓度降低到正常水平。(2)健康人进餐后,血糖浓度有小幅度的增加,此时胰岛素的分泌相应增加,促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,降低血糖,使血糖恢复到餐前水平,血糖降低后,胰岛素的分泌减少。(3)GDM组空腹胰岛素高于正常组,胰岛素抵抗指数高于正常组,若不及时治疗,胰岛B细胞可能存在受损的风险。
答案:(1)肝糖原 非糖物质
(2)先升高,后降低
(3)B GDM组空腹胰岛素高于正常组,胰岛素抵抗指数高于正常组
4.解析:(1)胰岛素的分泌量明显增加,体内胰岛素水平的上升,促进血糖进入组织细胞进行氧化分解,促进血糖进入肝、肌肉并合成糖原,促进血糖进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯,使血糖浓度降低;胰岛素的作用效果反过来又会影响胰岛素的分泌,这种调节方式叫负反馈调节。(2)胰岛素与受体结合后,经过一系列信号传导,可引起如图1所示的变化:含GLUT4的囊泡和细胞膜的融合,促进囊泡将GLUT4转运至细胞膜,细胞膜上葡萄糖转运载体增多,有利于葡萄糖以协助扩散的方式进入组织细胞。(3)2型糖尿病的典型特征是出现胰岛素抵抗,即胰岛素功效降低,即表现为胰岛素无法起到相应的调节作用,因而血糖水平居高不下,而表现为糖尿病,而持续的高血糖又进一步刺激胰岛素分泌,形成恶性循环。(4)科研人员发现了一种新型血糖调节因子——成纤维细胞生长因子(FGF1),并利用胰岛素抵抗模型鼠开展了相关研究。图2结果显示成纤维细胞生长因子(FGF1)的使用能使血糖水平降低,而成纤维细胞生长因子和胰岛素抑制剂的联合使用,却未能使血糖水平下降,因此可说明使用FGF1可使胰岛素抵抗模型鼠的血糖浓度降低,且FGF1发挥降血糖作用时必须依赖胰岛素,实验3结果显示随着FGF1浓度的增加,实验鼠的胰岛素浓度下降并接近正常值,据此可知使用FGF1可使胰岛素抵抗模型鼠的血糖浓度降低,且随FGF1浓度的增加,胰岛素抵抗模型鼠的胰岛素含量也降低。(5)结合胰岛素的作用机理可知,FGF1可通过促进胰岛素与受体结合(或促进信号传导,促进胰岛素受体合成,增加膜上胰岛素受体数量等),从而提高胰岛素的功效,改善胰岛素抵抗,达到治疗糖尿病的目的。
答案:(1)氧化分解 甘油三酯 肝糖原分解 负反馈
(2)含GLUT4的囊泡和细胞膜 协助扩散 (3)降低
(4)使用FGF1可使胰岛素抵抗模型鼠的血糖浓度降低,且FGF1发挥降血糖作用时必须依赖胰岛素 使用FGF1可使胰岛素抵抗模型鼠的血糖浓度降低,且随FGF1浓度的增加,胰岛素抵抗模型鼠的胰岛素含量也降低
(5)FGF1可通过促进胰岛素与受体结合(或促进信号传导,促进胰岛素受体合成,增加膜上胰岛素受体数量等),从而提高胰岛素的功效,改善胰岛素抵抗
5.答案:(1)核糖体 血糖进入组织细胞进行氧化分解,促进肝糖原和肌糖原的合成,促进血糖转变成甘油三酯
(2)葡萄糖载体 人工注射一定量的胰岛素;药物治疗,刺激胰岛B细胞的分泌量
(3)2型 免疫抑制剂
(4)负反馈(共140张PPT)
第3讲 人体的内环境与稳态
基础自查·明晰考位
纵引横连——建网络
提醒:特设长句作答题,训练文字表达能力
①淋巴液 ②过敏反应 ③免疫监视 ④胰岛素、胰高血糖素、肾上腺素 ⑤甲状腺激素、肾上腺素 ⑥神经—体液调节 ⑦免疫细胞
边角扫描——全面清
提醒:判断正误并找到课本原话
1.淋巴液中蛋白质含量高于血浆中的。(选择性必修1 P5正文)(  )
2.机体内环境pH的相对稳定主要靠HPO2-4/H2PO-4维持。(选择性必修1 P9正文)(  )
3.体液调节作用范围比较广泛,因为激素可作用于各种组织细胞。(选择性必修1 P54正文)(  )
4.临床上给患者输入O2时,往往采用含有5%左右的CO2的混合气体,以达到刺激呼吸中枢的目的。(选择性必修1 P57“相关信息”)(  )
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5.人从炎热环境进入寒冷环境中,散热量会减少。(选择性必修1 P58正文)(  )
6.K+仅在维持细胞内液的渗透压上起决定性作用。(选择性必修1 P62小字)(  )
7.大多数抗原是糖类,它既可以游离,也可以存在
于细菌、病毒等病原微生物上以及细胞上。(选择性必修1 P68“相关信息”)(  )
8.免疫监视是指机体清除衰老或损伤的细胞。(选择性必修1 P69正文)(  )
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9.通常情况下,一个B细胞只针对一种特异的病原体,活化、增殖后只产生一种特异性的抗体。(选择性必修1 P73“相关信息”)(  )
10.HIV侵染人体细胞时,进入细胞的只有其RNA。(选择性必修1 P79“思考·讨论”)(  )
11.一般情况下,引起免疫反应的并不是整个病原体,而是病原体所含有的抗原。(选择性必修1 P83“旁栏思考”)(  )
12.HIV侵入人体后存在潜伏期,在潜伏期HIV复制能力较弱。(选择性必修1 P79“思考·讨论”)(  )

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考点梳理·整合突破
整合考点16 “保护自我”的免疫调节
任务驱动
任务1 关注免疫中的3个“三”
任务2 牢记常见“8”种免疫细胞及“3”种免疫活性物质的来源和功能
(1)免疫细胞
名称 来源 功能
①巨噬细胞 _________ 吞噬消化、抗原处理和______功能
②树突状细胞 _________ 吞噬、______抗原功能
③B细胞 造血干细胞(________中成熟) 识别抗原,分化为_____________细胞
④浆细胞 ____________细胞 ______________
造血干细胞
呈递
造血干细胞
呈递
骨髓
浆细胞和记忆B
B细胞或记忆B
产生和分泌抗体
⑤辅助性T细胞 造血干细胞(________中成熟) 识别抗原,激活_________________ ______,分泌________
⑥细胞毒性T细胞 造血干细胞(________中成熟) 分化为____________________细胞
⑦记忆B细胞 ______细胞 增殖、分化为________________
⑧记忆T细胞 __________细胞 增殖、分化为______________________
胸腺
B细胞和细胞毒性T
细胞
细胞因子
胸腺
细胞毒性T细胞和记忆T
B
浆细胞和记忆B细胞
细胞毒性T
细胞毒性T细胞和记忆T细胞
(2)免疫活性物质
名称 来源 功能
抗体 ______细胞 识别抗原并与之_______,形成_______等
细胞
因子 主要由________细胞分泌 促进B细胞__________为浆细胞和记忆B细胞;促进__________细胞分裂并分化,形成新的______________________
溶菌酶 免疫细胞及其他细胞 溶菌酶能有效地水解细菌细胞壁的肽聚糖

结合
沉淀
辅助性T
增殖、分化
细胞毒性T
细胞毒性T细胞和记忆T细胞
任务3 →初次免疫;--→二次免疫
【特别提醒】
(1)存在于内环境中的抗原引起的是体液免疫,如细胞外毒素。
(2)进入细胞内的抗原引起的是细胞免疫,如胞内寄生菌、病毒、自身肿瘤、移植器官引发的也主要是细胞免疫。
(3)病毒感染先引发体液免疫,阻止病毒的散播感染,当病毒进入细胞后,再引发细胞免疫,将抗原释放,再由体液免疫产生的抗体结合或直接被其他免疫细胞吞噬、消灭。
(4)体液免疫中,B细胞活化一般需要两个条件:抗原的直接刺激和辅助性T细胞表面特定分子与B细胞结合,且二者缺一不可。细胞因子能促进B细胞的分裂和分化。
任务4 理清特异性免疫过程中的“2-1-2”
任务5 体液免疫和细胞免疫的判定
(1)“三看法”辨别体液免疫与细胞免疫
(2)依据图像识别体液免疫和细胞免疫
任务6 妙用“三看法”判断初次免疫和二次免疫
任务7 理解免疫系统的三大功能
功能 免疫功能正常 免疫功能过强 免疫功能过弱
免疫
防御 排除____________的一种免疫防护 过敏反应 免疫缺陷病
免疫
自稳 清除___________的细胞,进行自身调节,维持内环境稳态的功能 自身免疫病
免疫
监视 识别和清除________的细胞,防止______发生的功能 易产生肿瘤
外来抗原性异物
衰老或损伤
突变
肿瘤
任务8 区分三类免疫失调症
再次
任务9 免疫预防与免疫治疗的判断
【特别提醒】
免疫应用中的“免疫预防”≠“免疫治疗”
(1)免疫预防——重在“预防”,注射物为“经处理的”丧失致病性却具有“抗原性”的抗原即疫苗,目的是刺激机体主动产生抗体,尤其是产生“记忆细胞”,以备真正病原体感染(防患于未然)。
(2)免疫治疗——重在“治疗”,注射物是“抗体”或免疫增强剂等,目的是“立竿见影”地直接消灭病原体。
任务10 信号分子相关知识归纳
过程评价
评价1 依托真题归类比较再体验,明考向
1.[2023·新课标卷]人体内的免疫细胞是体液免疫和细胞免疫过程的重要参与者。下列叙述正确的是(  )
①免疫细胞表面的受体可识别细菌、病毒等入侵机体的病原体 
②树突状细胞能够处理和呈递抗原,淋巴细胞不能呈递抗原 
③辅助性T细胞参与体液免疫过程而不参与细胞免疫过程 
④体液免疫可产生记忆B细胞,细胞免疫可产生记忆T细胞 
⑤某些致病细菌感染人体既可引发体液免疫又可引发细胞免疫
A.①②④ B.①④⑤
C.②③⑤ D.③④⑤
答案:B
解析:①病原体进入机体后,其表面一些特定的蛋白质等物质,能够与免疫细胞表面的受体结合,从而引发免疫反应,故免疫细胞表面的受体可识别细菌、病毒等入侵机体的病原体,①正确;②B细胞、树突状细胞和巨噬细胞都能够处理和呈递抗原,B细胞属于淋巴细胞,②错误;③在体液免疫过程中,辅助性T细胞表面的特定分子发生变化与B细胞结合作为激活B细胞的第二信号,分泌细胞因子促进B细胞的分裂、分化过程;在细胞免疫过程中,辅助性T细胞分泌细胞因子促进细胞毒性T细胞分裂、分化。因此辅助性T细胞既参与体液免疫又参与细胞免疫,③错误;④体液免疫过程中,B细胞活化后开始增殖分化,一小部分分化为记忆B细胞;细胞免疫过程中,细胞毒性T细胞分裂并分化,形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞,④正确;⑤某些致病细菌是寄生在宿主细胞内的,感染人体时既可引发体液免疫又可引发细胞免疫,⑤正确。综上所述,①④⑤正确。
2.[2023·湖南卷]某少年意外被锈钉扎出一较深伤口,经查体内无抗破伤风的抗体。医生建议使用破伤风类毒素(抗原)和破伤风抗毒素(抗体)以预防破伤风。下列叙述正确的是(  )
A.伤口清理后,须尽快密闭包扎,以防止感染
B.注射破伤风抗毒素可能出现的过敏反应属于免疫防御
C.注射破伤风类毒素后激活的记忆细胞能产生抗体
D.有效注射破伤风抗毒素对人体的保护时间长于注射破伤风类毒素
答案:B
解析:破伤风杆菌是厌氧菌,伤口清理后,若密闭包扎会导致破伤风杆菌大量繁殖,导致伤者患破伤风,A错误;注射破伤风抗毒素出现的过敏反应是机体排除外来异物的一种免疫防护功能,属于免疫防御,B正确;注射破伤风类毒素(抗原),能激活产生记忆细胞,抗体是浆细胞产生的,C错误;有效注射破伤风抗毒素(抗体),发生的是被动免疫,保护时间较短,而注射破伤风类毒素(抗原),发生的是主动免疫,能激活产生记忆细胞,保护时间较长,D错误。
3.[2023·海南卷]肿瘤相关巨噬细胞(TAM)通过分泌白细胞介素-10(IL-10),促进TAM转变成可抑制T细胞活化和增殖的调节性T细胞,并抑制树突状细胞的成熟,从而影响肿瘤的发生和发展。下列有关叙述正确的是(  )
A.调节性T细胞参与调节机体的特异性免疫
B.树突状细胞可抑制辅助性T细胞分泌细胞因子
C.TAM使肿瘤细胞容易遭受免疫系统的攻击
D.IL-10是免疫活性物质,可通过TAM间接促进T细胞活化和增殖
答案:A
解析:调节性T细胞可抑制T细胞活化和增殖,进而参与调节机体的特异性免疫,A正确;树突状细胞作为抗原呈递细胞,可促进辅助性T细胞分泌细胞因子,B错误;白细胞介素-10(IL-10)可促进TAM转变成调节性T细胞,进而抑制T细胞的活化和增殖,进而使肿瘤细胞不容易遭受免疫系统的攻击,C错误;IL-10是免疫活性物质,可通过TAM转变成调节性T细胞进而抑制T细胞活化和增殖,D错误。
4.[2023·广东卷]病原体感染可引起人体产生免疫反应。如图表示某人被病毒感染后体内T细胞和病毒的变化。下列叙述错误的是(  )
A.a~b期间辅助性T细胞增殖并分泌细胞因子
B.b~c期间细胞毒性T细胞大量裂解被病毒感染的细胞
C.病毒与辅助性T细胞接触为B细胞的激活提供第二个信号
D.病毒和细菌感染可刺激记忆B细胞和记忆T细胞的形成
答案:C
解析:a~b期间病毒入侵,导致辅助性T细胞开始分裂、分化,并分泌细胞因子,A正确;b~c期间细胞毒性T细胞大量裂解被病毒感染的细胞,进而使病毒暴露出来,通过体液免疫产生的抗体使病毒数量减少,B正确;抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面,然后传递给辅助性T细胞,辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,这是激活B细胞的第二个信号,C错误;病毒和细菌感染可刺激机体产生细胞免疫和体液免疫,促使记忆B细胞和记忆T细胞的形成,D正确。
5.[2023·天津卷]CD4是辅助性T细胞(CD4+)上的一种膜蛋白,CD8是细胞毒性T细胞(CD8+)上的一种膜蛋白,下列过程不能发生的是(  )
A.CD4+参与体液免疫
B.CD4+参与细胞免疫
C.CD8+参与体液免疫
D.CD8+参与细胞免疫
答案:C
解析:辅助性T细胞既能参与细胞免疫又能参与体液免疫,细胞毒性T细胞只参与细胞免疫,CD4是辅助性T细胞(CD4+)上的一种膜蛋白,CD8是细胞毒性T细胞(CD8+)上的一种膜蛋白,因此CD4+参与体液免疫和细胞免疫,CD8+只参与细胞免疫,C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
6.[2023·浙江1月]某人的左眼球严重损伤,医生建议立即摘除左眼球,若不及时摘除,右眼会因自身免疫而受损。下列叙述正确的是(  )
A.在人体发育过程中,眼球内部的抗原性物质已被完全清除
B.正常情况下,人体内不存在能识别眼球内部抗原的免疫细胞
C.眼球损伤后,眼球内部的某些物质释放出来引发特异性免疫
D.左眼球损伤后释放的抗原性物质运送至右眼球引发自身免疫
答案:C
解析:晶状体与人体其他组织是隔离的,在人体发育过程中,眼球内部的抗原性物质并未完全清除,A错误;晶状体与人体其他组织是隔离的,破裂后晶状体蛋白进入血液成为自身抗原,引起免疫,因此人体内存在能识别眼球内部抗原的免疫细胞,B错误;晶状体与人体其他组织是隔离的,破裂后晶状体蛋白进入血液成为自身抗原,引起特异性免疫,C正确;破裂后晶状体蛋白进入血液成为自身抗原,细胞产生的抗体随体液运输,攻击另一只眼球中的晶状体蛋白,属于体液免疫,是一种自身免疫,D错误。
7.[2023·北京卷]有些人吸入花粉等过敏原会引发过敏性鼻炎,以下对过敏的正确理解是(  )
A.过敏是对“非己”物质的正常反应
B.初次接触过敏原就会出现过敏症状
C.过敏存在明显的个体差异和遗传倾向
D.抗体与过敏原结合后吸附于肥大细胞
答案:C
解析:过敏是对“非己”物质的异常反应,A错误;再次接受相同抗原刺激时才会出现过敏反应,B错误;过敏存在明显的遗传倾向和个体差异,C正确;抗体吸附于某些细胞的表面,D错误。
8.[2023·浙江6月]肿瘤细胞在体内生长、转移及复发的过程中,必须不断逃避机体免疫系统的攻击,这就是所谓的“免疫逃逸”。关于“免疫逃逸”,下列叙述错误的是(  )
A.肿瘤细胞表面产生抗原“覆盖物”,可“躲避”免疫细胞的识别
B.肿瘤细胞表面抗原性物质的丢失,可逃避T细胞的识别
C.肿瘤细胞大量表达某种产物,可减弱细胞毒性T细胞的凋亡
D.肿瘤细胞分泌某种免疫抑制因子,可减弱免疫细胞的作用
答案:C
解析:肿瘤细胞表面的抗原若被“覆盖物”覆盖,则人体的免疫细胞无法识别肿瘤细胞,也就无法将之清除,A正确;若肿瘤细胞表面抗原性物质丢失,会造成人体T细胞无法识别肿瘤,发生肿瘤细胞的“免疫逃逸”,B正确;肿瘤细胞大量表达某种产物,继而出现“免疫逃逸”,则可推测该产物可增强细胞毒性T细胞的凋亡,从而使细胞免疫减弱,C错误;若肿瘤细胞分泌某种免疫抑制因子,可以抑制免疫系统功能,从而减弱免疫细胞的作用,D正确。
评价2 依托教材专练长句表述,提考能
9.(选择性必修1 P69“相关信息”改编)新型冠状病毒肺炎康复者的血清为什么可以治疗新冠肺炎?


10.(选择性必修1 P74“思考·讨论”)体液免疫和细胞免疫分别是如何体现针对某种病原体的特异性的?
答案:新型冠状病毒肺炎康复者的血清中含有针对新型冠状病毒的抗体,提取这样的血清输给临床病人,其中的抗体可以与新型冠状病毒结合,使病毒失活,有助于病人康复。
答案:体液免疫通过抗体特异性识别相应的病原体;细胞免疫通过细胞毒性T细胞特异性识别、接触被病原体感染的靶细胞。
11.(选择性必修1 P83“思考·讨论”节选)某同学接种了流感疫苗,大夫提醒他说:“这一两天要留意,可能会有轻微发热或其他症状。”为什么接种疫苗可能会有轻微的反应?


12.(选择性必修1 P84“讨论3”)利用由自体干细胞培养出的组织、器官进行移植,有何优点?
答案:疫苗通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品,接种的疫苗作为外来抗原可激发机体发生免疫反应,有些疫苗尤其是减毒疫苗引发的免疫反应相对强烈,能引起可感知的反应
答案:利用由自体干细胞培养出的组织、器官进行移植,不会发生免疫排斥反应。
评价3 依托真题归类比较再探究,强素养
13.[2022·广东卷]迄今新型冠状病毒仍在肆虐全球,我国始终坚持“人民至上,生命至上”的抗疫理念和动态清零的防疫总方针。图中a示免疫力正常的人感染新冠病毒后,体内病毒及免疫指标的变化趋势。
回答下列问题:
(1)人体感染新冠病毒初期,________免疫尚未被激活,病毒在其体内快速增殖(曲线①、②上升部分)。曲线③、④上升趋势一致,表明抗体的产生与T细胞数量的增加有一定的相关性,其机理是
___________________________________________________________。
此外,T细胞在抗病毒感染过程中还参与_________过程。
特异性
体液免疫中,抗原呈递细胞将抗原处理后暴露在细胞表面,然后传递给辅助性T细胞,辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,激活B细胞,同时辅助性T细胞开始分裂、分化,并分泌细胞因子,促进B细胞增殖分化为记忆细胞和浆细胞,浆细胞分泌抗体
细胞免疫
解析:分析图a曲线可知,人体感染新冠病毒初期,曲线①②上升,说明病毒在其体内快速增殖,但抗体还未产生,说明此时特异性免疫尚未被激活。体液免疫中,抗原呈递细胞将抗原处理后暴露在细胞表面,然后传递给辅助性T细胞,辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,激活B细胞;同时辅助性T细胞开始分裂、分化,并分泌细胞因子,促进B细胞增殖分化为记忆细胞和浆细胞,浆细胞分泌抗体,故抗体的产生与T细胞的数量的增加有一定相关性,即曲线③、④上升趋势一致。此外,T细胞在抗病毒感染过程中还参与细胞免疫过程。
(2)准确、快速判断个体是否被病毒感染是实现动态清零的前提。目前除了核酸检测还可以使用抗原检测法,因其方便快捷可作为补充检测手段,但抗原检测的敏感性相对较低,据图a分析,抗原检测在__________时间段内进行才可能得到阳性结果,判断的依据是此阶段_____________________________________。
(3)接种新冠病毒疫苗能大幅降低重症和死亡风险。图b显示一些志愿受试者完成接种后,体内产生的抗体对各种新冠病毒毒株中和作用的情况。据图分析,当前能为个体提供更有效保护作用的疫苗接种措施是________________。

含有病毒抗原,且病毒抗原含量先增加后减少
全程接种+加强针
解析:(2)分析图a可知,在甲、乙、丙时间段内,体内都有病毒核酸,故核酸检测可准确、快速判断个体是否被病毒感染。乙时间段内含有病毒抗原,且病毒抗原含量先增加后减少,故抗原检测在乙时间段内进行才可能得到阳性结果。(3)分析图b可知,完成全程接种+加强针的志愿受试者体内的抗体中和各种新冠病毒毒株的能力均明显高于全程接种的志愿受试者,故能为个体提供更有效保护作用的疫苗接种措施是全程接种+加强针。
模拟预测·题组集训
题组预测一 免疫系统的组成及功能
1.[2023·广东韶关二模]经改造的溶瘤病毒是一类新型的肿瘤治疗剂,该病毒会选择性感染肿瘤细胞,并在肿瘤细胞内复制,最终导致肿瘤细胞裂解释放大量肿瘤相关抗原等物质,激活机体的特异性免疫应答,起到抗肿瘤的效果。据此判断下列叙述正确的是(  )
A.溶瘤病毒使肿瘤细胞裂解的阶段不属于细胞免疫
B.溶瘤病毒选择性杀伤肿瘤细胞体现了免疫监视功能
C.若溶瘤病毒靶向性降低而感染正常细胞,将引起自身免疫病
D.B细胞在接受病毒和肿瘤抗原的刺激后增殖分化为浆细胞和记忆细胞
答案:A
解析:溶瘤病毒感染肿瘤细胞并在肿瘤细胞内复制,最终使肿瘤细胞裂解,该阶段不属于细胞免疫,A正确;免疫监视是指机体通过免疫系统识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生的功能,而溶瘤病毒一类新型的肿瘤治疗剂,不属于免疫系统的组分,其选择性杀伤肿瘤细胞不能体现免疫监视功能,B错误;自身免疫病是自身免疫反应对组织和器官造成损伤并出现了症状,是免疫系统功能过强导致的,溶瘤病毒靶向性降低而感染正常细胞造成的损伤不属于自身免疫病,C错误;B细胞在肿瘤抗原和辅助性T细胞表面的特定分子的刺激下增殖分化为浆细胞和记忆细胞,D错误。
2.[2023·广东湛江二模]白细胞介素(IL-10)和干扰素(IFN-γ)能够作用于免疫细胞而调节机体的生理活动,其部分调节机制如图所示。下列叙述正确的是(  )
A.各类免疫活性物质均是由免疫细胞产生的
B.IFN-γ的分泌会抑制巨噬细胞对抗原的摄取和加工
C.IFN-γ和IL-10对巨噬细胞的活化的作用呈抗衡关系
D.若抑制IL-10的产生,则机体的特异性免疫功能会减弱
答案:C
解析:免疫活性物质是由免疫细胞或其他细胞产生的发挥免疫作用的物质,包括抗体、细胞因子、溶菌酶等,A错误;IFN-γ的分泌会激活巨噬细胞,促进其对抗原的摄取和加工,B错误;IFN-γ激活巨噬细胞,IL-10抑制巨噬细胞活化,两者对巨噬细胞的活化的作用相抗衡,C正确;若抑制IL-10的产生,则巨噬细胞活化,有助于提高机体的特异性免疫功能,D错误。
题组预测二 二次免疫及其应用
3.[2023·河南省名校联盟高三联考]为探究某种疫苗对病毒的预防能力,科研人员选取健康小鼠注射疫苗。在适宜条件下饲养一个月后,进行了病毒侵染实验。下图为实验期间对小鼠抽血检测病毒含量和对应抗体含量的结果,
不同处理方式的小鼠体内病毒与对应抗体含量变化图
下列叙述错误的是(  )
A.曲线1、2分别为对照组和实验组小鼠体内病毒含量
B.曲线3说明二次免疫时记忆细胞会迅速产生更多抗体
C.注射疫苗可能是某些疾病目前唯一有效的预防措施
D.免疫缺陷病的患者不能注射减毒活疫苗来预防疾病
答案:B
解析:对照组为未注射疫苗的小鼠,实验组为注射疫苗的小鼠,病毒侵染后实验组产生抗体较多,抑制病毒在小鼠体内增殖,因此曲线2为实验组小鼠体内病毒含量,曲线1为对照组小鼠体内病毒含量,A正确;二次免疫时记忆细胞接受抗原刺激后增殖分化产生浆细胞,由浆细胞分泌抗体,B错误;对于某些疾病来讲,注射疫苗可能是唯一有效的预防措施,C正确;疫苗通常为灭活或减毒的病原体制成,接种后会引发机体的免疫反应,免疫缺陷病的患者自身免疫功能较差,注射减毒活疫苗可能会有感染风险,D正确。
题组预测三 免疫应答机制及免疫异常分析
4.[2023·山东潍坊一模]辅助性T细胞(Th)表面具有接受调控细胞活化所需的信号分子,可分为两大类:第一类Th细胞膜的必要组分,如CD28分子,主要为Th识别抗原后的活化提供必需的第二信号,以完成Th细胞的增殖和分化;第二类只在活化后的Th细胞表面表达,如CTLA-4和PD-1,通过与相应信号分子结合向Th发出抑制信号,阻断活化Th的增殖、分化及发挥免疫效应。下列说法错误的是(  )
A.APC摄取处理病原体,将抗原呈递在细胞表面并传递给Th使其活化
B.CD28分子等第二信号缺失或功能障碍,将导致机体免疫功能不足或缺陷
C.CD28、CTLA-4分子在细胞表面出现时间有差异,是基因选择性表达的结果
D.癌细胞可通过PD-1抑制Th活化,降低机体免疫防御功能而形成肿瘤
答案:D
解析:APC(抗原呈递细胞)摄取处理病原体,将抗原呈递在细胞表面并传递给Th使其活化,并产生细胞因子,A正确;CD28分子,主要为Th识别抗原后的活化提供必需的第二信号,以完成Th细胞的增殖和分化,若CD28分子等第二信号缺失或功能障碍,可能会影响Th细胞的增殖和分化,将导致机体免疫功能不足或缺陷,B正确;CD28、CTLA-4分子的合成受基因的调控,CD28、CTLA-4分子在细胞表面出现时间有差异,是基因选择性表达的结果,C正确;癌细胞可通过PD-1抑制Th活化,降低机体免疫监视功能而形成肿瘤,D错误。
题组预测四 免疫的实验分析与探究
5.[2023·山东济南一模]用无特殊病原体的小鼠进行实验,过程如图1所示,结果如图2所示,实验中Ⅰ~Ⅳ组小鼠均感染细菌X。
下列相关叙述错误的是(  )
A.Ⅰ~Ⅳ组的实验结果表明细菌X会引起小鼠的细胞免疫
B.A组获取的细胞毒性T细胞和浆细胞能特异性识别细菌X
C.B组小鼠未注射细菌X,不能分离到与细菌X有关的记忆细胞
D.注射细菌X引起体液免疫生成的抗体不能有效抑制细菌X的增殖
答案:B
解析:图②中脾脏中活细菌数量Ⅰ组数量基本不增加,其他组都增加较快,说明A组的细菌X可引起小鼠的细胞免疫,A正确;浆细胞不能特异性识别细菌X,B错误;特定的病原体会产生特定的记忆细胞,特定记忆细胞特异性识别相关抗原,因为B组小鼠未注射细菌X,所以不能分离到与细菌X有关的记忆细胞,C正确;实验结果显示,A组注射T细胞的Ⅰ组小鼠脾脏中X活菌数量基本不增加,A组注射血清(含抗体)的Ⅱ组小鼠脾脏中X活菌数量增加较快,说明体液免疫生成的抗体不能有效抑制细菌X的繁殖,D正确。
题组预测五 基于学科核心素养的长句应答类专训
6.[2023·山东青岛统考一模]恶性肿瘤往往先向淋巴结初始转移形成淋巴结转移瘤,再经淋巴结实现远端转移。科学家开展实验探索肿瘤初始转移的机制以及淋巴结转移对远端转移的影响。
(1)正常情况下,原位瘤细胞转移至淋巴结会激活NK细胞和细胞毒性T细胞,前者非特异性杀伤瘤细胞,后者则在辅助T细胞分泌的________的作用下,经______________过程产生新的细胞毒性T细胞裂解瘤细胞。
细胞因子
分裂(增殖)分化
解析:辅助性T细胞能分泌细胞因子,加强免疫效应,细胞毒性T细胞在辅助性T细胞分泌的细胞因子的作用下,经分裂(增殖)分化过程产生新的细胞毒性T细胞裂解瘤细胞。
(2)将原位瘤细胞FO和淋巴结转移的瘤细胞LN6等量接种于同一健康小鼠体内进行研究,过程如图1。
①已知FO和LN6的增殖能力无显著差异,图1结果说明________向淋巴结转移的能力更强。
②为排除红绿荧光蛋白可能存在的检测差异干扰实验结果,需增设一组实验,大致思路为________________________________________ ____________________。
LN6
对FO转入红色荧光蛋白基因,对LN6转入绿色荧光蛋
白基因,重复上述实验。
解析:①由图1可知,每组小鼠的红色荧光细胞的百分比都比绿色荧光蛋白细胞的百分比高,FO和LN6的增殖能力无显著差异,图1结果说明LN6向淋巴结转移的能力更强。②为排除红绿荧光蛋白可能存在的检测差异干扰实验结果,需增设一组实验,大致思路为对FO转入红色荧光蛋白基因,对LN6转入绿色荧光蛋白基因,重复上述实验。
(3)为探究原位瘤细胞初始转移的机制,科研人员又开展了如下实验:
①将FO中编码MHC-1分子关键蛋白的基因敲除,再将其接种于小鼠体内,发现其向淋巴结转移的能力降低,但去除该小鼠的NK细胞后其转移能力恢复。说明NK细胞通过识别________(填“高表达”或“低表达”)的MHC-1杀伤瘤细胞。
低表达
解析:①FO中编码MHC-1分子关键蛋白的基因敲除,MHC-1分子关键蛋白减少,发现其向淋巴结转移的能力降低,但去除该小鼠的NK细胞后其转移能力恢复。说明NK细胞通过识别低表达的MHC-1杀伤瘤细胞。
②PD-L1可与T细胞表面的特定蛋白结合,抑制其杀伤作用。进一步研究表明原位瘤细胞通过调节MHC-1分子和PD-L1的表达量,抑制NK和T细胞的杀伤作用,以增强转移能力。请在表格中填写“高”或“低”,将支持上述结论的实验结果补充完整。
肿瘤细胞的类型 MHC-1分子表达量 PD-L1分子表达量
来自于正常小鼠的淋巴结转移瘤
来自于T细胞缺失小鼠的淋巴结转移瘤 低
来自于T和NK细胞缺失小鼠的淋巴结转移瘤 低
肿瘤细胞的类型 MHC-1分子表达量 PD-L1分子表达量
来自于正常小鼠的淋巴结转移瘤 高 高
来自于T细胞缺失小鼠的淋巴结转移瘤 高 低(给出)
来自于T和NK细胞缺失小鼠的淋巴结转移瘤 低(给出) 低
解析:NK细胞通过识别低表达的MHC-1杀伤瘤细胞。所以来自于T细胞缺失小鼠的淋巴结转移瘤和来自于正常小鼠的淋巴结转移瘤中MHC-1分子表达量高,从而抑制NK细胞的杀伤作用,PD-L1可与T细胞表面的特定蛋白结合,抑制其杀伤作用,所以来自于T细胞缺失小鼠的淋巴结转移瘤和来自于T和NK细胞缺失小鼠的淋巴结转移瘤中PD-L1分子表达量低,来自于正常小鼠的淋巴结转移瘤中PD-L1分子表达量高。表格如下所示。
(4)细胞因子TGF-β能促进调节性T细胞的增殖,从而加强后者对辅助T细胞的抑制作用。科研人员将FO和LN6接种在野生型小鼠体内,检测该小鼠血清中的TGF-β浓度和瘤细胞远端转移率(图2);又将不同类型的瘤细胞混合DT毒素(可清除调节性T细胞)接种于小鼠体内,检测瘤细胞的远端转移率(图3)。
综合上述相关信息和免疫学相关知识可知,淋巴结转移可________(填“促进”或“抑制”)远端转移,其可能的机制是
___________________________________________________________。
促进
解析:接种LN6野生型小鼠体内小鼠血清中的TGF-β浓度和瘤细胞远端转移率高于接种FO野生型小鼠,所以淋巴结转移可促进远端转移,其可能的机制是原位瘤细胞发生淋巴结转移后诱导机体释放的TGF-β增多,TGF-β促进调节性T细胞增殖,后者抑制辅助性T细胞的功能,抑制机体的体液免疫和细胞免疫功能,从而促进瘤细胞的远端转移。
原位瘤细胞发生淋巴结转移后诱导机体释放的TGF-β增多,TGF-β促进调节性T细胞增殖,后者抑制辅助T细胞的功能,抑制机体的体液免疫和细胞免疫功能,从而促进瘤细胞的远端转移。
知识拓展
细胞因子是由免疫细胞及组织细胞分泌的在细胞间发挥相互调控作用的一类小分子可溶性蛋白质,通过结合相应受体调节细胞生长分化和效应,调控免疫应答,在一定条件下也参与炎症等多种疾病的发生,是免疫细胞之间传递信息的重要介质之一。
淋巴细胞、单核巨噬细胞、树突状细胞、粒细胞、成纤维细胞、内皮细胞等均可产生细胞因子。自1957年干扰素发现以来,已发现200余种细胞因子。
1.细胞因子的种类
2.细胞因子的特点
①小分子可溶性蛋白质,多为糖蛋白
②具有高效性
③通过结合细胞表面相应受体发挥作用
④可诱导产生,且合成具有自限性
⑤效应范围小,绝大多数为近距离发挥作用
3.细胞因子主要存在三种作用方式:
自分泌、旁分泌、内分泌
4.细胞因子的免疫学功能
(1)调控免疫细胞的发育、分化和功能
(2)调控机体的免疫应答
多种细胞因子通过激活相应的免疫细胞直接或间接调控固有免疫应答和适应性免疫应答,发挥抗感染、抗肿瘤、诱导凋亡等功能。
5.细胞因子的相关疾病
(1)细胞因子风暴
也称细胞因子释放综合征,是人体内因剧烈刺激(如感染微生物等)所引起的体液中多种细胞因子(如白细胞介素、趋化因子等)迅速大量产生而引发正反馈调节的现象。
病毒攻击导致的细胞因子风暴会引起宿主全身性炎症反应,可造成多种组织和器官损伤,使机体发生多器官衰竭甚至死亡。
(2)治疗方式
①抗休克治疗(先保命):输液保障血容量,应用血管活性药物,必要时机械通气,保护重要脏器的功能。
②支持和对症治疗(恢复体力):常规输液,维持水、电解质及酸碱平衡,营养支持等。
③抑制过多的免疫细胞活化和细胞因子产生(求康复):多采用适当剂量和疗程的激素治疗(糖皮质激素等),应用非甾体类抗炎药和自由基清除剂(大量维生素C、维生素E)等。
④抗体中和细胞因子风暴(精准治疗):针对升高的细胞因子通过单克隆抗体中和起作用,防止重症化和死亡。
6.致热与炎症病理损害
IL-1、TNF-x和IL-6均为内源性致热原,可作用于下丘脑体温调节中枢,引起发热;TNF-α、IL-1等可刺激内皮细胞和白细胞释放一系列炎性介质(如一氧化氮、氧自由基等),改变凝血功能,导致组织损伤与弥散性血管内凝血,从而在感染性休克中起重要作用。
7.肿瘤的发生及免疫逃逸
细胞因子及其受体表达异常与某些肿瘤发生、发展密切相关。多种肿瘤细胞高分泌IL-6、IL-1刺激癌细胞生长。另外,多种肿瘤细胞通过分泌TGF-β、IL-10等抑制机体的免疫功能,从而有助于肿瘤逃逸机体免疫监视。
8.免疫系统相关疾病
过敏反应、自身免疫病、免疫缺陷病、器官移植排斥反应等
专项提升
1.[2023·山东青岛一模]细胞因子是一种可辅助免疫细胞产生对病原体起杀伤作用的物质。新冠病毒感染可引起多种细胞因子在短时间内迅速增加,让免疫系统短时间内火力全开,对自身组织产生伤害(即细胞因子风暴)。科研人员进行了相关研究,结果如下:
结果1:细胞因子风暴可以上调ACE2、EGFR等新冠病毒感染所需的宿主蛋白含量;
结果2:抑制宿主细胞内的RPK1激酶活性,可以抑制新冠病毒感染引发的细胞因子风暴;
结果3:新冠病毒的RNA依赖性RNA聚合酶(NSP12)是激活RIPK1激酶的主要因子。
下列叙述正确的是(  )
A.细胞因子风暴引起自身组织损伤,属于免疫缺陷
B.适量使用RIPK1激酶抑制剂可减轻新冠肺炎症状
C.NSP12是由新冠病毒自身编码的并在其核糖体上合成的蛋白质
D.新冠病毒可以通过细胞因子风暴形成负反馈,使病毒更容易感染人体
答案:B
解析:根据题意分析,新型冠状病毒引起的“细胞因子风暴”是多种细胞因子在短时间内迅速增加,让免疫系统短时间内火力全开,对自身组织产生伤害,是免疫系统功能过强的一种过激反应而非免疫缺陷,A错误;由题文“抑制宿主细胞内的RPK1激酶活性,可以抑制新冠病毒感染引发的细胞因子风暴”可知,适量使用RIPK1激酶抑制剂可减轻新冠肺炎引起的细胞因子风暴症状,B正确;新冠病毒无细胞结构不能合成蛋白质,NSP12是由新冠病毒自身编码的并在宿主细胞的核糖体上合成的蛋白质,C错误;新冠病毒引起的肺炎病人体内,可能会出现细胞因子风暴,即在机体产生免疫应答消灭病毒的同时,免疫细胞分泌的细胞因子会活化更多免疫细胞,活化后的免疫细胞又会产生更多细胞因子,形成正反馈,使病毒更容易感染人体,D错误。
2.[2023·山东济南一模]炎症风暴,即细胞因子风暴,是由感染、药物或某些疾病引起的免疫系统过度激活,一旦发生可迅速引起器官功能衰竭,最终威胁生命。新冠病毒进入人体后使免疫细胞过度活化,产生大量炎症因子,通过正反馈循环的机制形成炎症风暴。下列关于新冠病毒感染后症状的推断错误的是(  )
A.新冠病毒感染肺部后导致呼吸困难,原因可能是炎症风暴使大量的免疫细胞和组织液聚集在肺部,会阻塞肺泡与毛细血管间的气体交换
B.若感染后出现暂时性的失去味觉,原因是味觉中枢受到损伤
C.若感染新冠病毒后肌肉酸痛,原因可能是肌糖原分解产生大量乳酸
D.免疫细胞和细胞因子攻击人体器官,导致器官功能衰竭不属于自身免疫病
答案:B
解析:由题干可知,炎症风暴使大量的免疫细胞和组织液聚集在肺部,会阻塞肺泡与毛细血管间的气体交换,造成患者呼吸困难,A正确;若感染后出现暂时性的失去味觉,原因可能是感受器或传入神经或味觉中枢受到损伤,B错误;肌糖原分解产生乳酸,导致患者感染后肌肉酸痛,C正确;自身免疫性疾病是指由自身免疫反应导致组织器官免疫损伤的一类疾病,炎症风暴起初是由感染病原体等引起的,因此不属于自身免疫病,D正确。
整合考点17 “轻波微澜”的稳态及其调节实例
任务驱动
任务1 明确内环境中的“存在与不存在”“发生与不发生”
(1)物质是否存在于内环境中
葡萄糖
氨基酸
神经递质
二氧化碳
血红蛋白
DNA聚合酶
呼吸酶
胰蛋白酶
(2)生理过程是否发生在内环境中
神经递质
抗体
激素
神经递质
【特别提醒】
(1)与物质交换直接相关的器官有皮肤,系统有呼吸、消化、循环和泌尿四大系统。
(2)内环境的“内”与“外”是相对的,从细胞的角度看就是细胞外液,从人体角度看细胞外液就是内环境。
(3)健康人的内环境中每一种成分和理化性质都处于动态平衡中,并不只是温度、pH、渗透压和血糖。
(4)神经系统、内分泌系统和免疫系统都具有信息分子。基因表达、器官、种群和生物圈都存在稳态现象。
任务2 图解内环境的理化性质
【特别提醒】
注意区分细胞液、细胞内液与细胞外液
(1)细胞液特指植物细胞大液泡中存在的物质。
(2)细胞内液和细胞外液为针对多细胞动物的两个概念,细胞内液是细胞内的液体,而细胞外液是细胞的生存环境,它包括血浆、组织液、淋巴液等,也称之为内环境。
任务3 辨析Na+、K+在内环境中的作用
渗透压 电位形成
Na+ 主要维持________渗透压 动作电位:________内流
K+ 主要维持________渗透压 静息电位:________外流
细胞外液
Na+
细胞内液
K+
任务4 理清内环境及稳态调节机制
血浆
淋巴液
神经—体液—免疫
进行生命活动的必要条件
任务5 把握下丘脑参与
的血糖、体温、水盐平衡
的调节机制
(1)下丘脑的四个功能和三个中枢:
a.四个功能:________、传导、________和调节;
b.三个中枢:________调节中枢、________调节中枢和________调节中枢。
(2)水盐调节的中枢在________,但产生渴感的中枢在________。
(3)在升高血糖方面具有协同作用的激素是__________和________;在调节体温方面具有协同作用的激素是________和___________。
感受
分泌
体温
血糖
水盐平衡
下丘脑
大脑皮层
胰高血糖素
肾上腺素
肾上腺素
甲状腺激素
任务6 图解血糖、体温平衡、水盐平衡调节的过程
(1)血糖平衡调节过程
糖原
肝糖原分解
非糖物质转化
(2)体温平衡调节过程
【特别提醒】
体温调节和水盐调节中的四大误区
(1)误以为寒冷环境中产热大于散热,或炎热环境中散热大于产热。其实,无论是在寒冷环境还是在炎热环境中,机体产热与散热都保持平衡,如果两者没有保持平衡,体温就会升高或降低。
(2)误以为温度感受器和体温调节中枢都在下丘脑中。体温调节中枢在下丘脑中,但温度感受器在皮肤、黏膜和内脏中。
(3)误以为抗利尿激素的来源是垂体。抗利尿激素是由下丘脑合成、分泌,由垂体释放的。
(4)误以为渴感在下丘脑的水盐调节中枢中产生。渴感和其他感觉一样,都在大脑皮层中产生。
任务7 人体生命活动调节的三种方式
体液调节
神经—体液调节
神经递质、激素
神经调节
过程评价
评价1 依托真题归类比较再体验,明考向
1.[2023·湖北卷]2023年4月,武汉马拉松比赛吸引了全球约26 000名运动员参赛。赛程中运动员出现不同程度的出汗、脱水和呼吸加深、加快。下列关于比赛中运动员生理状况的叙述,正确的是(  )
A.血浆中二氧化碳浓度持续升高
B.大量补水后,内环境可恢复稳态
C.交感神经兴奋增强,胃肠平滑肌蠕动加快
D.血浆渗透压升高,抗利尿激素分泌增加,尿量生成减少
答案:D
解析:参赛运动员有氧呼吸产生二氧化碳过多时会刺激脑干中的呼吸中枢,使呼吸加深、加快,将多余的二氧化碳排出体外,A错误;运动过程中由于出汗增加,脱水会伴随着无机盐的丢失,如果此时只喝水不补充盐,稳态遭到破坏后会引起细胞代谢紊乱,B错误;剧烈运动会使交感神经兴奋,交感神经兴奋会导致胃肠蠕动变慢,C错误;血浆渗透压升高,刺激位于下丘脑的渗透压感受器,使下丘脑分泌的抗利尿激素增加,并经垂体释放促进肾小管和集合管对水的重吸收加强,使尿量减少,D正确。
2.[2023·湖北卷]维生素D3可从牛奶、鱼肝油等食物中获取,也可在阳光下由皮肤中的7-脱氢胆固醇转化而来,活化维生素D3可促进小肠和肾小管等部位对钙的吸收。研究发现,肾脏合成和释放的羟化酶可以促进维生素D3的活化。下列叙述错误的是(  )
A.肾功能下降可导致机体出现骨质疏松
B.适度的户外活动,有利于少年儿童的骨骼发育
C.小肠吸收钙减少可导致细胞外液渗透压明显下降
D.肾功能障碍时,补充维生素D3不能有效缓解血钙浓度下降
答案:C
解析:肾功能下降会导致维生素D3的活性下降,进而减少小肠和肾小管等部位对钙的吸收,导致机体出现骨质疏松,A正确;因为阳光下皮肤中可以进行维生素D3的合成,而它又能促进钙的吸收,因此适度的户外活动,有利于少年儿童的骨骼发育,B正确;细胞外液渗透压主要由钠离子和氯离子提供,小肠吸收钙减少并不会导致细胞外液渗透压明显下降,C错误;肾功能障碍时,维生素D3的活化受阻,只有活化的维生素D3才能促进钙的吸收,因此补充维生素D3不能有效缓解血钙浓度下降,D正确。
评价2 依托教材专练长句表述,提考能
3.(选择性必修1 P5“图1~2”)科学家用化学分析的方法测得人体血浆的化学组成中,血浆蛋白含量为7%~9%,无机盐含量约1%,但无机盐在维持血浆渗透压中占重要地位,原因是什么?


4.(选择性必修1 P10“旁栏思考”)尿毒症与内环境稳态失调有何关系?你知道如何治疗尿毒症吗?
答案:血浆中虽然含有一定量的蛋白质,但蛋白质相对分子质量大,单位体积溶液中蛋白质微粒数目少,产生的渗透压小。
答案:尿毒症是内环境稳态失调引起的疾病,尿毒症患者肾功能出现障碍,体内代谢废物积累。一般可通过透析或肾移植进行治疗。
5.(选择性必修1 P10“思考”“讨论”)援藏的技术人员到青藏高原后常会出现头痛、乏力、心跳加快甚至血压升高等症状,为什么?这说明外界环境与内环境稳态之间有什么关系?


答案:因为高原空气稀薄,大气压和氧分压低,易造成体内缺氧。这说明外界环境的变化势必影响内环境的稳态。若外界环境变化不甚剧烈,并且机体代偿机制良好,内环境的波动较小,仍能维持稳态;若外界环境变化剧烈,机体代偿机制不好,内环境稳态将受到破坏,就会影响身体健康。
6.(选择性必修1 P58“正文”拓展)有人认为一个人持续发烧39 ℃时,他的产热量大于散热量。你认为对不对,为什么?
答案:不对。因为当一个人持续发烧39 ℃时,产热量等于散热量体温才能维持在39 ℃不变,如果他的产热量大于散热量,那么他的体温会继续上升。这个人的体温由37 ℃发烧到39 ℃的过程中是产热量大于散热量。
7.(选择性必修1 P61“旁栏思考”)有人说,不要等渴了再喝水。你觉得这句话有道理吗?


答案:这句话是有道理的。从水盐平衡调节示意图可以看出,当人意识到渴了,说明机体细胞外液渗透压已经升高,机体已经在调动心脏、肾等器官以及泌尿系统、循环系统等调节渗透压,会引起一系列问题,如血液黏稠度增高、血压升高、酸中毒等。长期如此,会对机体健康造成影响
8.(选择性必修1 P62“旁栏思考”改编)有的人喜欢吃清淡的食物,炒菜时放盐极少。如果长期这样下去,对他的健康可能会有什么影响?K+的作用是什么?
答案:长期吃清淡食物,炒菜时放盐极少,机体的血钠含量降低,细胞外液渗透压就会下降,导致水盐平衡失调,会出现血压下降、心率加快、四肢发冷等症状,严重时还会出现休克、昏迷等情况。K+不仅在维持细胞内液的渗透压上起决定性作用,而且还具有维持心肌舒张、保持心肌正常兴奋等重要作用。
评价3 依托真题归类比较再探究,强素养
9.[2023·浙江1月]我们说话和唱歌时,需要有意识地控制呼吸运动的频率和深度,这属于随意呼吸运动;睡眠时不需要有意识地控制呼吸运动,人体仍进行有节律性的呼吸运动,这属于自主呼吸运动。人体呼吸运动是在各级呼吸中枢相互配合下进行的,呼吸中枢分布在大脑皮层、脑干和脊髓等部位。体液中的O2、CO2和H+浓度变化通过刺激化学感受器调节呼吸运动。回答下列问题:
(1)人体细胞能从血浆、__________和淋巴等细胞外液获取O2,这些细胞外液共同构成了人体的内环境。内环境的相对稳定和机体功能系统的活动,是通过内分泌系统、__________系统和免疫系统的调节实现的。
组织液
神经
解析:人体的内环境包括血浆、组织液、淋巴等,人体细胞可从内环境中获取氧气。人体内环境稳态的调节机制是神经——体液——免疫调节,故内环境的相对稳定是通过内分泌系统、神经系统和免疫系统的调节实现的。
(2)自主呼吸运动是通过反射实现的,其反射弧包括感受器、__________________________和效应器。化学感受器能将O2、CO2和H+浓度等化学信号转化为__________信号。神经元上处于静息状态的部位,受刺激后引发Na+__________而转变为兴奋状态。
(3)人屏住呼吸一段时间后,动脉血中的CO2含量增大,pH变__________,CO2含量和pH的变化共同引起呼吸加深加快。还有实验发现,当吸入气体中CO2浓度过大时,会出现呼吸困难、昏迷等现象,原因是CO2浓度过大导致呼吸中枢__________。
(4)大脑皮层受损的“植物人”仍具有节律性的自主呼吸运动;哺乳动物脑干被破坏,或脑干和脊髓间的联系被切断,呼吸停止。上述事实说明,自主呼吸运动不需要位于__________的呼吸中枢参与,自主呼吸运动的节律性是位于__________的呼吸中枢产生的。
传入神经、神经中枢、传出神经

内流

受抑制
大脑皮层
脑干
解析:(2)反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。化学感受器能将化学信号转化为电信号。神经元上处于静息状态的部位,受刺激后引发Na+内流产生动作电位,从而转变为兴奋状态。(3)动脉血中的CO2含量增大,会导致血浆pH变小。CO2浓度过大会导致呼吸中枢受抑制,从而出现呼吸困难、昏迷等现象。(4)大脑皮层受损仍具有节律性的自主呼吸运动,说明自主呼吸运动不需要位于大脑皮层的呼吸中枢参与,而脑干被破坏或脑干和脊髓间的联系被切断,呼吸停止,说明自主呼吸运动的节律性是位于脑干的呼吸中枢产生的。
模拟预测·题组集训
题组预测一 内环境及其稳态
1.[2023·河南省顶级名校高三联考]每个人的健康都与内环境的稳态有关。以下关于人体内环境和稳态的叙述,正确的是(  )
A.人体维持稳态的调节能力是有一定限度的,当保持稳态时,机体就不会患病
B.血浆渗透压的大小主要与蛋白质和无机盐的含量有关,且无机盐含量的影响更大
C.人体剧烈运动时产生CO2的场所是细胞质基质和线粒体基质
D.稳态是机体进行生命活动的基础,因此内环境是细胞代谢的主要场所
答案:B
解析:人体维持稳态的调节能力是有一定限度的,当超过一定限度后,稳态会遭到破坏,人体可能患病,A错误;血浆渗透压的大小主要与无机盐和蛋白质的含量有关,蛋白质相对分子量比无机盐相对分子量大,故无机盐含量对血浆渗透压的影响更大,B正确;人体剧烈运动时细胞进行有氧呼吸产生CO2和水,同时进行无氧呼吸产生乳酸,产生CO2的场所是线粒体基质,C错误;内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介,细胞代谢的主要场所是细胞质,D错误。
2.[2023·山东日照一模]酮体是脂肪在肝脏进行氧化分解时所生成的特殊中间产物,可被转移至脑、心脏等器官氧化供能。健康人体血液中,酮体含量少,但当糖代谢紊乱时,血液中酮体增加导致酸中毒,出现神志不清等症状。下列分析错误的是(  )
A.脂肪氧化分解生成酮体的过程发生在内环境中
B.酮体可缓解脑组织利用葡萄糖障碍导致的供能不足
C.糖尿病患者比健康人更容易出现酮体酸中毒的症状
D.该实例说明人体维持稳态的调节能力是有一定限度的
答案:A
解析:由血浆、组织液和淋巴等组成的细胞外液构成的液体环境叫做内环境,由题意“酮体是脂肪在肝脏进行氧化分解时所生成的特殊中间产物”可知,脂肪氧化分解生成酮体的过程发生在肝细胞(细胞内液)中,A错误;由题意“酮体可被转移至脑、心脏等器官氧化供能”可知,当脑组织利用葡萄糖(供能)出现障碍时,酮体可被转移至脑组织氧化供能,即酮体可缓解脑组织利用葡萄糖障碍导致的供能不足,B正确;糖尿病患者糖氧化分解供能受阻,患者肝脏中脂肪的氧化分解增加,导致其血液中酮体含量增加而出现酸中毒,故糖尿病患者比健康人更容易出现酮体酸中毒的症状,C正确;正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态叫做稳态。以上实例说明人体维持稳态的调节能力是有一定限度的,D正确。
题组预测二 下丘脑调节下的血糖、水盐、体温调节
3.[2023·江苏省盐城市高三月考]体温调定点机制是人体的一个重要调节机制,体温调节与恒温器的调节原理相似。病原体感染可引起机体发热并维持体温在38.5 ℃及以上,这与体温调节中枢调定点受影响有关。下列有关叙述错误的是(  )
A.体温维持在38.5 ℃时,人体产热量大于散热量
B.人体体温调定点的调节中枢位于下丘脑
C.调定点升高后体温会升高,从而导致发热症状
D.体温维持在正常的调定点有利于维持酶的活性
答案:A
解析:体温在38.5 ℃时,人体产热量等于散热量,只有在从37 ℃到38.5 ℃的过程中,产热量大于散热量,A错误;体温调节中枢位于下丘脑,B正确;调定点升高后体温会升高,体温升高就出现发热症状,C正确;体温相对恒定的意义是有利于维持酶的活性,从而保证代谢的顺利进行,D正确。
4.[2023·广东江门二模]某种洄游鱼类幼鱼阶段在海水中生活,性成熟后回到淡水中产卵。当进入淡水环境中时,由于其细胞外液的浓度高于周围淡水,体外的淡水会不断地渗入体内。鱼体在淡水中会减少饮水并减少神经垂体激素的分泌来调节水分的排出量,促进肾上腺素的分泌以减少Na+的排出量,从而维持体内较高的渗透压。据上述信息,判断下列叙述正确的是(  )
A.减少神经垂体激素的分泌可增加肾小管和集合管对水分的重吸收
B.神经垂体激素和肾上腺素分泌后,在体液中定向运输到肾脏
C.神经垂体激素和肾上腺素协调配合,维持鱼体内渗透压相对稳定
D.该洄游鱼在进入淡水环境的渗透压调节过程中,只存在激素调节
答案:C
解析:分析题意可知,鱼体在淡水中会减少饮水并减少神经垂体激素的分泌来调节水分的排出量,促进肾上腺素的分泌以减少Na+的排出量,该过程中肾上腺素主要减少钠离子排出,而神经垂体激素的分泌减少,可减少肾小管和集合管对水分的重吸收,从而使鱼体内的水分减少,钠离子增多,从而维持体内较高的渗透压,A错误,C正确;神经垂体激素和肾上腺素都属于激素,激素随体液运输时是不定向的,B错误;该洄游鱼在进入淡水环境的渗透压调节过程中,既有肾上腺素等激素的调节,也有神经垂体等参与的神经调节,D错误。
题组预测三 基于学科核心素养的长句应答类专训
5.[2023·江苏省高三高考仿真模拟调研]人体内血浆、组织液和淋巴液通过动态的有机联系,共同构成机体内细胞生活的直接环境即内环境。机体通过调节作用,各个器官、系统协调活动,共同维持内环境的稳态。如人体血糖、血脂的相对稳定就是内环境稳态的重要指标。
(1)体检时测定血糖必须空腹8~10小时,一般不吃早餐且在上午8:30以前完成抽血。测定血糖不能选择饭后和更长时间饥饿后的原因是:____________________________________________________________。
饭后、更长时间饥饿后都(会)使血糖偏离正常值(此时血糖浓度处于相对恒定)
解析:正常人体空腹8~10小时血糖也能维持在一定范围内。饭后血糖升高(胰岛素分泌增多,降低血糖浓度,从而使之保持稳定),饭后较长一段时间后,血糖浓度降低。所以,饭后和饭后较长一段时间(特别是更长时间饥饿)后,血糖都(会)偏离正常值。所以,应在空腹8~10小时内完成抽血、采样,此时血糖浓度处于相对恒定。
(2)血液中的低密度脂蛋白(LDL)是运输胆固醇的载体,在血液中LDL与胆固醇结合形成低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)。LDL-C结构如图。请推测:图中蛋白分子是________(填①②③④)。

解析:如题图LDL-C结构中,④是多肽链构成的蛋白部分。
(3)血浆中LDL的浓度与动脉硬化性心血管疾病发病率明显正相关。所以,血浆中LDL的浓度是血脂检查的重要指标。血浆中的LDL可进入细胞被降解和转化,
其过程如图所示。
目前,临床上首选他汀类药物降血
脂。他汀类药物可同时促进LDLR
和PCSK9蛋白的合成,而PCSK9蛋
白升高则有阻碍他汀进一步降低患
者体内LDL含量的作用。
据题意及图分析,他汀类药物降血脂的作用机理是:
___________________________________________________________;
他汀类药物降血脂作用有一定局限性的原因是:
___________________________________________________________。
他汀能增加LDLR的合成,使细胞膜上LDLR数量增加,结合更多的LDL内吞进入细胞,LDL代谢而被降解,从而降低血液中LDL含量
他汀也能增加PCSK9蛋白合成,LDLR和PCSK9蛋白结合后,LDLR被肝细胞内的溶酶体酶分解,细胞表面的LDLR减少,阻碍LDL的代谢,因而他汀降脂作用有一定的局限性
解析:血浆中的LDL进入细胞被降解和转化如图,LDLR蛋白是LDL的受体,LDL与LDLR蛋白结合后进一步进入肝细胞,LDL进入溶酶体内被溶酶体酶分解,LDLR重新回到细胞膜表面循环使用。因此他汀类药物降血脂的作用机理:他汀能增加LDLR的合成,使细胞膜上LDLR数量增加,以结合更多的LDL内吞进入细胞进行代谢,从而降低血液中LDL含量。他汀类药物降血脂作用有一定局限性原因:他汀也能增加PCSK9蛋白合成,PCSK9蛋白结合LDLR后被肝细胞内的溶酶体中水解酶分解,使细胞表面的LDLR减少,阻碍LDL的代谢,因而其降脂作用有一定的局限性。
(4)为更有效降低患者血浆中LDL浓度,研究者正在努力研发新一代降血脂药物。据图文信息推断,可尝试从________________________或________________等方面来研发降血脂新药。
减少LDLR与PCSK9蛋白结合
研制PCSK9抑制剂
解析:为更有效降低患者体内LDL水平,研究者正在努力研发新一代降血脂药物。据图文信息,根据PCSK9蛋白会与LDLR结合,有阻碍他汀进一步降低患者体内LDL含量的作用,推断研发的新药要进一步降低LDL含量的机理:减少LDLR与PCSK9蛋白结合或研制PCSK9抑制剂等。
知识拓展
1.糖尿病的典型症状及其主要危害
(1)糖尿病的诊断标准
(2)糖尿病的典型症状分析
糖尿病患者的典型症状主要表现为“三多一少”,即多尿、多饮、多食和体重下降。这种症状常见于1型糖尿病患者,而2型糖尿病患者常表现出其中部分症状或者症状不十分明显。随着病程发展,糖尿病患者还会表现出一些并发症。
诊断标准 静脉血浆葡萄糖水平(mmol·L-1)
有糖尿病症状(多尿、多饮、多食和体重下降等)和随机血糖含量 ≥11.1
空腹血糖(FPG)含量 ≥7.0
葡萄糖负荷后2 h血糖含量 ≥11.1
2.糖尿病的类型
(1)1型糖尿病(常见)
(2)2型糖尿病(常见)
(3)特异型糖尿病
(4)妊娠糖尿病
3.糖尿病的发病机制
(1)1型糖尿病主要是由遗传因素、免疫因素与环境因素共同作用,进而由免疫介导的选择性破坏胰岛B细胞而导致胰岛素缺乏。
(2)一般认为2型糖尿病是由多个基因及环境因素综合作用而引起的疾病。通常表现为胰岛素分泌缺陷为主,并伴有胰岛素抵抗。胰岛素抵抗是指胰岛素作用的靶组织和靶器官对胰岛素的生理作用的敏感性降低或者丧失,进而引起高血糖症,而血液中的胰岛素含量正常或高于正常水平。胰岛素抵抗的具体机制,可划分为受体前、受体和受体后三种情况。
4.糖尿病的主要预防措施
(1)1型糖尿病:检测是否存在1型糖尿病易感基因,是预测1型糖尿病较为可靠的重要指标。检测胞质胰岛细胞抗体(ICAs)和胰岛素抗体(IAAs)等自身免疫抗体,可作为鉴别1型糖尿病高危人群筛查的指标之一。减少环境致病因素的危害,开展发病前的免疫干预治疗措施,是有效预防或延缓1型糖尿病发病的重要措施。
(2)2型糖尿病:绝大多数都是,其发生受不健康的生活方式影响更明显,且发病比较缓慢。糖耐量受损(IGT)是指空腹血糖正常,而餐后血糖水平介于正常人与糖尿病患者血糖值的一种特殊的代谢状态,诊断标准为空腹血糖小于7.0 mmol/L,而葡萄糖负荷后2 h血糖值为7.8~11.0 mmol/L。及时检出IGT,并采取相应干预治疗,是预防2型糖尿病的关键。改变IGT者不健康的生活方式,制订健康的平衡饮食、食用富含膳食纤维的食物、合理控制总热量、适量运动、规律生活、定期检查等,都是早期预防的重要措施。
专项提升
1.[2023·山东聊城一模]高血压患者常出现胰岛素利用障碍,从而导致糖尿病,服用降压药物—血管紧张素转换酶抑制剂(ACEI)可在一定程度上降低血糖。下列叙述错误的是(  )
A.高血压可能会导致此类型糖尿病患者体内胰岛素水平偏高
B.高血压有可能使靶细胞膜上的胰岛素受体受损
C.注射胰岛素会有效缓解此类型糖尿病的症状
D.服用ACEI后,靶细胞对胰岛素的敏感性可能会增强
答案:C
解析:根据题意,高血压患者因出现胰岛素利用障碍,导致血糖升高,进而促进胰岛素分泌,所以高血压可能会导致糖尿病患者体内胰岛素水平偏高,A正确;高血压患者常出现胰岛素利用障碍,推测高血压有可能使靶细胞膜上的胰岛素受体受损,B正确;高血压患者常出现胰岛素利用障碍,说明高血压患者体内并不缺少胰岛素,所以注射胰岛素不会有效缓解此类型糖尿病的症状,C错误;服用降压药物——血管紧张素转换酶抑制剂(ACEI)后,可在一定程度上降低血糖,能说明靶细胞对胰岛素的敏感性可能增强,D正确。
2.[2023·山东青岛三模]糖耐量受损(IGT)是一种由正常血糖向糖尿病过渡的异常糖代谢状态,IGT人群表现为空腹血糖浓度正常、餐后血糖浓度升高异常。为了探究运动对IGT的干预情况,IGT受试者于餐后进行中等强度持续运动30min,定时采样测定相关指标,结果如图。
下列说法正确的是(  )
A.对照组IGT人群胰岛B细胞受损导致胰岛素分泌不足
B.餐后适度运动可通过促进糖原的分解以降低餐后血糖峰值
C.餐后适度运动促使IGT人群餐后胰岛素分泌的峰值提前
D.IGT人群的胰岛B细胞上葡萄糖受体敏感性提高
答案:C
解析:由图可知,对照组胰岛素含量在进食后持续上升,说明对照组IGT人群的胰岛B细胞可以正常分泌胰岛素,A错误;由运动组胰岛素曲线可知,运动时胰岛素含量升高,胰岛素可以促进糖原合成,说明餐后适度运动可通过促进糖原的合成降低餐后血糖峰值,B错误;由运动组和对照组的胰岛素曲线可知,运动组胰岛素峰值出现在45 min,对照组胰岛素峰值出现在120 min,说明餐后适度运动促使IGT人群餐后胰岛素分泌峰值的提前,C正确;IGT人群餐后血糖浓度升高异常,说明IGT人群的胰岛B细胞上葡萄糖受体敏感性降低,从而分泌的胰岛素减少,D错误。
3.[2023·广东韶关统考二模]妊娠糖尿病(GDM)指妊娠前无糖尿病,在妊娠期间出现高血糖的现象。下表是某医院对GDM孕妇、正常妊娠妇女的相关数据统计结果。
注:胰岛素抵抗指数越高,表明胰岛素促进葡萄糖摄取和利用的效率越低
组别 空腹血糖水平(mmol/L) 餐后2 h血糖水平(mmol/L) 空腹胰岛素(mU/mL) 胰岛素抵抗指数
GDM组 7.53 9.3 6.57 3.66
正常妊娠组 4.97 4.4~6.7 3.04 1.39
(1)胰岛素治疗是药物控制GDM糖代谢紊乱的最佳选择,原因是胰岛素可以快速的促进组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖,同时抑制________分解和________转变成葡萄糖,从而使血糖浓度降低到正常水平。
(2)正常妊娠组进餐后,血糖浓度有小幅度的增加,然后恢复到餐前水平。在此过程中,血液中胰岛素浓度的相应变化是______________。
(3)若不及时治疗,GDM患者的胰岛______细胞可能存在受损的风险,据表分析原因是______________________________________________。
肝糖原
非糖物质
先升高,后降低
B
GDM组空腹胰岛素高于正常组,胰岛素抵抗指数高于正常组
解析:(1)胰岛素是唯一能降低血糖的激素,其作用分为两个方面:促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质;抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化,从而使血糖浓度降低到正常水平。(2)健康人进餐后,血糖浓度有小幅度的增加,此时胰岛素的分泌相应增加,促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,降低血糖,使血糖恢复到餐前水平,血糖降低后,胰岛素的分泌减少。(3)GDM组空腹胰岛素高于正常组,胰岛素抵抗指数高于正常组,若不及时治疗,胰岛B细胞可能存在受损的风险。
4.[2023·江苏省镇江市高三联盟联考]糖尿病是以多饮、多尿、多食及消瘦、疲乏、尿甜为主要表现的代谢综合征,其发病率呈逐年上升趋势。请回答问题:
(1)正常人进食后血糖浓度上升,胰岛素分泌增多。胰岛素可促进血糖进入组织细胞进行________。进入肝、肌细胞并合成糖原,进入脂肪组织细胞转变为________,并抑制__________和非糖物质转化为葡萄糖,促使血糖浓度降低。胰岛素的作用效果反过来又会影响胰岛素的分泌,这种调节方式叫________调节。
氧化分解
甘油三酯
肝糖原分解
负反馈
解析:胰岛素的分泌量明显增加,体内胰岛素水平的上升,促进血糖进入组织细胞进行氧化分解,促进血糖进入肝、肌肉并合成糖原,促进血糖进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯,使血糖浓度降低;胰岛素的作用效果反过来又会影响胰岛素的分泌,这种调节方式叫负反馈调节。
(2)据图1分析,当胰岛素与蛋白M结合之后,经过细胞内信号转导,引起_____________________的融合,从而促进葡萄糖以________方式进入组织细胞。
含GLUT4的囊泡和细胞膜
协助扩散
解析:胰岛素与受体结合后,经过一系列信号传导,可引起如图1所示的变化:含GLUT4的囊泡和细胞膜的融合,促进囊泡将GLUT4转运至细胞膜,细胞膜上葡萄糖转运载体增多,有利于葡萄糖以协助扩散的方式进入组织细胞。
(3)2型糖尿病的典型特征是出现胰岛素抵抗,即胰岛素功效________,进而导致血糖水平居高不下,持续的高血糖又进一步刺激胰岛素分泌,形成恶性循环。
降低
解析:2型糖尿病的典型特征是出现胰岛素抵抗,即胰岛素功效降低,即表现为胰岛素无法起到相应的调节作用,因而血糖水平居高不下,而表现为糖尿病,而持续的高血糖又进一步刺激胰岛素分泌,形成恶性循环。
(4)科研人员发现了一种新型血糖调节因子—成纤维细胞生长因子(FGF1),并利用胰岛素抵抗模型鼠开展了相关研究。实验结果如图2、3所示。
①图2的实验结果说明
______________________________________________。
②根据图2与图3可以得出的结论为FGF1可改善胰岛素抵抗,得出该结论的依据是
_______________________________________________。
使用FGF1可使胰岛素抵抗模型鼠的血糖浓度降低,且FGF1发挥降血糖作用时必须依赖胰岛素
使用FGF1可使胰岛素抵抗模型鼠的血糖浓度降低,且随FGF1浓度的增加,胰岛素抵抗模型鼠的胰岛素含量也降低
解析:科研人员发现了一种新型血糖调节因子——成纤维细胞生长因子(FGF1),并利用胰岛素抵抗模型鼠开展了相关研究。图2结果显示成纤维细胞生长因子(FGF1)的使用能使血糖水平降低,而成纤维细胞生长因子和胰岛素抑制剂的联合使用,却未能使血糖水平下降,因此可说明使用FGF1可使胰岛素抵抗模型鼠的血糖浓度降低,且FGF1发挥降血糖作用时必须依赖胰岛素,实验3结果显示随着FGF1浓度的增加,实验鼠的胰岛素浓度下降并接近正常值,据此可知使用FGF1可使胰岛素抵抗模型鼠的血糖浓度降低,且随FGF1浓度的增加,胰岛素抵抗模型鼠的胰岛素含量也降低。
(5)综合上述信息,请推测FGF1改善胰岛素抵抗的可能机制
_________________________________________________________。
FGF1可通过促进胰岛素与受体结合(或促进信号传导,促进胰岛素受体合成,增加膜上胰岛素受体数量等),从而提高胰岛素的功效,改善胰岛素抵抗
解析:结合胰岛素的作用机理可知,FGF1可通过促进胰岛素与受体结合(或促进信号传导,促进胰岛素受体合成,增加膜上胰岛素受体数量等),从而提高胰岛素的功效,改善胰岛素抵抗,达到治疗糖尿病的目的。
5.糖尿病是一种严重危害健康的常见病,主要表现为高血糖和尿糖,可导致多器官功能损害。下图为1型、2型两种糖尿病的部分发病机理示意图,请回答下列问题:
(1)正常情况下,人体血糖浓度升高时,胰岛B细胞分泌的①胰岛素明显增加,胰岛素的合成场所是________(一种细胞器),体内胰岛素水平的上升,促进____________________________________________ _________________________过程,使体内的血糖浓度降低。
(2)从左图可知,血糖升高时,结构②__________运输速率加快,运输速率主要取决于ATP的含量和胰岛素的含量,而Ⅰ型糖尿病的典型特征是胰岛功能减退,分泌胰岛素减少,这一类糖尿病患者的常规治疗办法是_________________________________________________。
核糖体
血糖进入组织细胞进行氧化分解,促进肝糖原和肌糖原的合成,促进血糖转变成甘油三酯
葡萄糖载体
人工注射一定量的胰岛素;药物治疗,刺激胰岛B细胞的分泌量
(3)研究发现,某抗原的结构酷似靶细胞的胰岛素受体,则因该抗原刺激机体后产生的特异性抗体攻击靶细胞受体而导致的糖尿病属于________(填“1型”或“2型”)糖尿病。目前,胰腺移植作为一种糖尿病治疗有效手段,但需要先进行配型,还可以使用___________来提高移植器官的成功率。
(4)“苏木杰现象”指糖尿病患者服药后致夜间血糖过低,早餐前血糖过高的现象。导致“苏木杰现象”的原因是患者服药后夜间血糖降低,机体通过________调节机制,引起血糖反跳性升高,从而出现早餐前血糖过高的现象。
2型
免疫抑制剂
负反馈整合训练(十一)
1.解析:控制肾上腺的分泌活动的迷走神经属于内脏运动神经,A错误;适当电刺激可以激活迷走神经—肾上腺通路,从而驱动肾上腺释放肾上腺素等抗炎物质,该过程涉及到神经调节、体液调节和免疫调节的参与,所以ProKr2通过神经—体液—免疫调节网络激活迷走神经—肾上腺通路,参与机体抗炎反应,B正确;由题意可知,适当电刺激可以激活迷走神经—肾上腺通路,过强刺激则会激活另一组神经反射,由此通过监测细胞因子的含量变化,来检测电刺激疗法的抗炎效果,C正确;由题意可知,适当电刺激会激活一组表达ProKr2蛋白的感觉神经元,使得迷走神经—肾上腺通路激活,进而驱动肾上腺释放肾上腺素等抗炎物质激活抗炎通路,过强刺激则会激活另一组神经反射,而达不到抗炎效应,因此,通过人为激活或特异性破坏相应神经元并观察抗炎效果,可验证ProKr2的作用,D正确。
答案:A
2.解析:脑干的灰质中含有一些调节人体基本生命活动的中枢,如心血管中枢、呼吸中枢等,因此人体脑干具有调节呼吸、心跳、血压等基本生命活动的中枢,A正确;迷走神经中的交感神经有抑制胃肠蠕动的功能,B错误;由图可知在动物细胞中,Ach属于兴奋性递质,与突触后膜上的特异性受体结合形成的Ach N受体复合物能影响膜对离子的通透性,如增大膜对钠离子的通透性,C正确;由图可知,TNF α是一种涉及到系统性炎症的细胞因子,主要由巨噬细胞分泌,细胞外的TNF α会促进炎症的发生,D正确。
答案:B
3.解析:甲状腺激素具有促进新陈代谢从而升高体温的作用,甲减患者体温应该偏低,A错误;①TRH含量高而TSH和甲状腺激素含量低,可能是垂体病变引起的垂体性继发性甲减;②中三者均低,可能是下丘脑病变引起的下丘脑性继发性甲减,B错误;注射TSH后患者的摄碘率有所升高,说明患者甲状腺正常,不可能是甲状腺病变引起的原发性甲减,C错误;给患者注射TRH后,垂体正常时TRH作用于垂体,促进垂体分泌TSH;注射TRH后,TSH没有明显变化,说明其病变部位在垂体,D正确。
答案:D
4.解析:乙酰胆碱在突触间隙里的移动不消耗ATP,A错误;乙酰胆碱属于神经递质,其刺激内皮细胞释放NO的调节方式属于神经调节,B错误;分析图示,血管内皮细胞对神经末梢刺激产生反应,分解精氨酸,释放NO,引起血管壁平滑肌细胞松弛,血管扩张,因营养缺乏而引起的内皮细胞功能障碍病人可通过食用精氨酸缓解病情,C正确;NO与细胞内的受体结合起调节作用,D错误。
答案:C
5.解析:谷氨酸是一种神经递质,突触前膜以胞吐的形式释放谷氨酸,该过程需要消耗ATP,A正确;由图可知,磷酸化的A受体(A受体与磷酸基团结合的复合体)会产生Na+内流的现象,导致突触后膜产生兴奋,这个过程没有谷氨酸与之结合,B错误;谷氨酸与B受体结合后,Ca2+内流引起细胞内PP2BPP1增加,PP2BPP1可以促进磷酸化的A受体的内吞,从而使突触后膜上A受体减少,C正确;分析题意可知,大脑海马区突触在受到长时低频刺激后,A受体发生磷酸化,磷酸化的A受体被内吞,从而使谷氨酸的作用减弱,说明了受体数量减少和结构的改变均可能导致抑制效应,D正确。
答案:B
6.解析:(1)细胞Ⅰ摄取肠道菌将抗原处理后呈递在细胞表面,然后传递给细胞Ⅱ,根据其能释放细胞因子,可知细胞Ⅱ为辅助性T细胞。(2)下丘脑可分泌a,调节垂体分泌b,b可促进肾上腺皮质分泌肾上腺皮质激素,即该激素分泌过程为分级调节,则a为促肾上腺皮质激素释放激素,其功能是促进垂体合成并分泌促肾上腺皮质激素。(3)5 HT作为信号分子可与迷走神经元上的特异性受体结合,引起迷走神经产生兴奋。所有的感觉都是在大脑皮层形成的,因此兴奋传递到大脑皮层会产生痛觉。呕吐能及时将有害食物(物质)排出体外,避免对机体造成伤害。(4)本实验是探究生理盐水配制的L 茶氨酸是否是通过缓解肠道炎症来治疗大鼠的抑郁症,已知药物X能通过缓解肠道炎症治疗抑郁症,因此自变量为是否含有L 茶氨酸和药物X,A组为空白对照组,B组为长期肠道菌群失调引起的炎症反应导致的抑郁症模型组,C组为炎症反应导致的抑郁症条件下添加药物X组,D组为炎症反应导致的抑郁症条件下添加L 茶氨酸,A和B组为不同条件下的对照组,每日应用10 mL生理盐水灌胃,由于抑郁症情况越严重的大鼠对糖水的偏好度越低,明暗箱实验中停留在明箱的时间越短。因此指标测定时先对各组大鼠进行实验糖水偏好和明暗箱实验并观察,再解剖并检测肠道菌群种类和数量、毒素、炎症面积等。
答案:(1)细胞表面 辅助性T细胞
(2)促肾上腺皮质激素释放激素 促进垂体合成并分泌促肾上腺皮质激素
(3)特异性受体 大脑皮层 及时将有害食物(物质)排出体外,避免对机体造成伤害
(4)药物X组 每日用10 mL生理盐水灌胃 糖水偏好和明暗箱 肠道菌群种类和数量、毒素、炎症面积等
7.解析:(1)结合题意分析,糖皮质激素的分泌是通过“下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴”进行调节的,该调节方式为分级调节;在健康人糖皮质激素分泌过程中存在负反馈调节,当血液中糖皮质激素浓度增加到一定程度时,会抑制下丘脑和垂体分泌相关激素,使糖皮质激素分泌减少而不至于浓度过高。(2)5 羟色胺是小分子有机物,是一种神经递质,以胞吐的方式从突触前膜释放到突触间隙,与突触后膜上的特异性受体结合,实现兴奋在神经元之间的单向传递。根据题干信息可知,如果神经元释放5 羟色胺数量不足,将会引起抑郁症,药物氯西汀可以减缓突触间隙5 羟色胺的清除,则其可缓解5 羟色胺数量不足,可用于治疗抑郁症。(3)结合题意分析,本实验目的是验证适量有氧运动可以替代药物治疗抑郁,则实验的自变量为适量有氧运动和药物,因变量为大鼠体内5 羟色胺的量,实验设计应遵循对照原则和单一变量原则,故可设计实验如下:取生理状态相同的抑郁大鼠随机平均分组,各组处理方式分别为一组大鼠不作处理;二组大鼠用适宜剂量治疗抑郁的药物处理;三组大鼠给予适量有氧运动干预;另取不做处理的相同数量正常大鼠作为对照,在适宜条件下培养相同时间,定期检测并计算每组大鼠体内5 羟色胺含量的平均值。
答案:(1)分级 血液中糖皮质激素浓度增加到一定程度时,会抑制下丘脑和垂体分泌相关激素,使糖皮质激素分泌减少而不至浓度过高(或者在健康人糖皮质激素分泌过程中存在反馈调节)
(2)胞吐 突触后膜上的特异性受体 减缓
(3)一组大鼠不作处理;二组大鼠用适宜剂量治疗抑郁的药物处理;三组大鼠给予适量有氧运动干预
8.解析:据图可知,糖皮质激素的分泌存在下丘脑→垂体→肾上腺皮质的分级调节过程,是通过神经-体液调节实现的,而肾上腺素的分泌直接受神经调节,其分泌是通过神经调节实现的,两者的分泌调节方式不同,A错误;胰高血糖素能够升高血糖,据图可知升高血糖的还有肾上腺素(促进糖原的分解)、糖皮质激素(促进蛋白质分解转化成血糖),它们之间对于血糖的调节属于协同作用,B正确;据图可知,受惊吓时人体分泌肾上腺素,肾上腺素使人体心跳加速,呼吸加快,血管收缩,血流量减少,表现为面色苍白,C正确;由图可知,糖皮质激素的分泌存在下丘脑→垂体→肾上腺皮质的分级调节过程,且糖皮质激素抑制下丘脑和垂体的功能,存在反馈调节,有利于精细调控维持机体的稳态,D正确。
答案:A
9.解析:记忆和遗忘过程中,参与的神经递质都是多巴胺;记忆和遗忘的启动,取决于蕈形体神经元上识别多巴胺分子的受体种类,学习时识别多巴胺分子的受体有DAMB受体和dDA1受体,而遗忘时识别多巴胺分子的受体只有DAMB受体,A错误;果蝇接触某种气味的过程中伴随着电击,从而使果蝇形成避开某种气味的反射,这是气味与无关刺激电击关联形成的,B正确;多巴胺由突触前膜释放,作用于蕈形体神经元后被降解或回收进细胞,从而避免其持续起作用,C正确;遗忘是正常的生理现象,应该理性看待遗忘,高三备战高考过程中应该注意调整好睡眠,D正确。
答案:A
10.解析:由Ⅰ可知,刺激强度过低神经元B产生的膜电位变化低于阈电位,不能使神经元B产生动作电位,A正确;神经元A与神经元B通过突触相连,单刺激时,神经元B电位的变化未达到阈电位,与神经元A释放的神经递质不足有关,B正确;由Ⅱ可知,短时间连续两次低于阈电位的刺激,可以使电位超过阈电位,使神经元B产生动作电位,C正确;单刺激下神经元A释放的神经递质也使神经元B产生了电位变化,只是未达到阈电位,因此会改变突触后膜的离子通透性,D错误。
答案:D
11.解析:(1)分析题意可知,迷走神经可支配胃液的分泌,即迷走神经兴奋时,胃肠的蠕动和消化液的分泌会加强,属于副交感神经;据图可知,调节胃黏膜细胞分泌盐酸的方式既有迷走神经支配下的神经-体液调节,也有多肽直接刺激G细胞分泌的激素调节过程。(2)G细胞能接受来自血液的信号分子的调节,这些信号分子有神经细胞分泌的神经递质,也有激素调节过程中的激素;胃液中的盐酸有利于食物的消化,其原理是:盐酸可为胃蛋白酶等提供酸性环境,利于其活性的发挥,同时盐酸可使蛋白质变性,使蛋白质结构变的松散,易于消化和吸收;结合图示可知,当胃液中盐酸含量过高时,盐酸可作用于G细胞,抑制其分泌促胃液素,作用于胃黏膜壁细胞的作用减弱,盐酸分泌减少,该过程属于负反馈调节。(3)据图可知,长时间的紧张、焦虑可使迷走神经的节后神经纤维释放更多Ach,Ach与G细胞上的受体结合后,促进其分泌促胃液素,促胃液素作用于胃黏膜壁细胞,促进其分泌盐酸导致胃酸分泌过多引起胃溃疡。
答案:(1)副交感神经 神经-体液调节和激素(体液)调节
(2)神经递质、激素 为胃蛋白酶等提供酸性环境;使蛋白质变性,易于消化和吸收 盐酸可作用于G细胞,抑制其分泌促胃液素,作用于胃黏膜壁细胞的作用减弱,盐酸分泌减少
(3)Ach与G细胞上的受体结合后,促进其分泌促胃液素,促胃液素作用于胃黏膜壁细胞,促进其分泌盐酸导致胃酸分泌过多引起胃溃疡
12.解析:(1)正常状态下甲状腺激素的分泌受到自主神经和垂体的直接调控,说明神经系统分泌的神经递质和垂体分泌的促甲状腺激素均可调控甲状腺激素的分泌。甲状腺细胞膜表面没有促甲状腺激素释放激素的特异性受体,所以下丘脑分泌的激素不能直接作用于甲状腺。(2)由于甲状腺细胞被抗体攻击损伤,导致细胞内甲状腺激素释放进入血液,所以桥本氏甲状腺炎患者在发病初期,血液中甲状腺激素含量升高。该疾病是免疫功能过强导致的自身免疫病。(3)由于患者血液中抗甲状腺球蛋白抗体、抗甲状腺过氧化物酶抗体过多,促甲状腺激素含量过高(游离甲状腺激素含量低),所以通过血清检验单结果可知,被检测者应是桥本氏甲减患者。
答案:(1)神经递质、促甲状腺激素 甲状腺细胞膜表面没有促甲状腺激素释放激素的特异性受体
(2)甲状腺细胞被抗体攻击损伤,导致细胞内甲状腺激素释放进入血液 过强
(3)抗甲状腺球蛋白抗体、抗甲状腺过氧化物酶抗体过多,促甲状腺激素含量过高(游离甲状腺激素含量低)整合训练(十一) 动物生命活动的调节
全员必做题
1.[2023·山东聊城三模]近期《自然》杂志发表文章揭示了中医针灸疗法在身体机能调节以及疾病治疗中的重要机理。研究发现,适当电刺激“足三里”穴位,会激活一组表达ProKr2蛋白的感觉神经元,使得迷走神经—肾上腺通路激活,进而驱动肾上腺释放肾上腺素等抗炎物质激活抗炎通路。反之,过强刺激则会激活另一组神经反射,而达不到抗炎效应。下列说法不正确的是(  )
A.抗炎通路中的迷走神经属于躯体运动神经
B.电刺激通过神经—体液—免疫调节网络激活抗炎通路
C.可以通过检测细胞因子的含量变化,来检测电刺激疗法的抗炎效果
D.通过人为激活或特异性破坏相应神经元并观察抗炎效果,可验证ProKr2的作用
2.[2023·黑龙江哈尔滨高三质检]迷走神经是与脑干相连的脑神经,对胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动起促进作用,还可通过一系列过程产生抗炎效应,如图所示,TNF为肿瘤坏死因子。下列叙述错误的是(  )
A.脑干中有调节呼吸和心脏功能的基本活动中枢
B.迷走神经中的交感神经有促进胃肠蠕动功能
C.Ach N受体复合物可改变细胞膜对离子的通透性
D.肠巨噬细胞释放的TNF α是一种细胞因子
3.[2023·山东省淄博市高三一模]由甲状腺自身病变引起的甲状腺激素分泌减少称为原发性甲减,由下丘脑、垂体病变引起的甲减分别称为下丘脑性继发性甲减和垂体性继发性甲减。下表所示为健康人和几种常见甲状腺功能异常患者的激素指标。下列分析正确的是(  )
受测者 TRH TSH 甲状腺激素
健康人 正常 正常 正常
原发性甲减 高 高 低
① 高 低 低
② 低 低 低
A.甲减患者临床表现为甲状腺功能低下,体温偏高、出汗较多
B.表中①、②可能分别患下丘脑性继发性甲减和垂体性继发性甲减
C.注射TSH后患者的摄碘率有所升高,则该患者属于原发性甲减
D.给患者注射TRH后,TSH没有明显变化,则其病变部位在垂体
4.[2023·河南开封高三考试]血管内皮细胞(EC)位于血浆与血管组织之间,它不仅能完成血浆和组织液的代谢交换,还能合成和分泌多种生物活性物质,以保证血管正常的收缩和舒张,起到维持血管张力,调节血压以及凝血与抗凝平衡等特殊作用,进而保持血液的正常流动和血管的长期通畅。如图所示,血管内皮细胞对神经末梢刺激产生反应,释放NO,引起血管壁平滑肌细胞松弛,血管扩张,让血液更自由地流过血管。下列叙述正确的是(  )
A.乙酰胆碱的释放及在突触间隙里的移动消耗ATP
B.乙酰胆碱刺激血管内皮细胞释放NO的调节方式属于神经—体液调节
C.因营养缺乏而引起的内皮细胞功能障碍病人可通过食用精氨酸缓解病情
D.乙酰胆碱或NO均可与细胞膜上的受体结合而起调节作用
5.[2023·江苏南通高三调研]俗语讲“积懒成笨”,这可能与大脑海马区突触在受到长时低频刺激后引起突触结构的改变,形成抑制效应有关,部分机制如下图。相关叙述错误的是(  )
A.突触前膜以胞吐的形式释放谷氨酸,需要消耗ATP
B.谷氨酸与去磷酸化的A受体结合后,Na+内流导致突触后膜兴奋
C.谷氨酸与B受体结合后,Ca2+内流引起突触后膜上A受体减少
D.受体数量减少和结构的改变均可能导致抑制效应
6.[2023·江苏南通高三调研]肠道菌群能通过菌体自身或其代谢产物对人脑产生影响,人脑也能通过调节影响肠道菌群,部分机制如下图。请回答下列问题。
(1)细胞Ⅰ摄取肠道菌将抗原处理后呈递在____________,然后传递给细胞Ⅱ____________(填名称),细胞Ⅱ表面的特定分子发生变化并与细胞Ⅲ结合,同时分泌细胞因子。
(2)细胞因子含量上升,促进下丘脑分泌物质a。物质a是______________________________,其功能是______________________________________,最终引起肾上腺皮质激素增多。
(3)致病菌产生的毒素可刺激肠嗜铬细胞分泌5 HT,5 HT与迷走神经元上的____________结合,引起迷走神经产生兴奋,信号沿着外周神经传递到脑,进而产生呕吐反射,同时兴奋传递到____________产生痛觉。呕吐的生理意义是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)研究表明,长期肠道菌群失调引起的炎症反应可能导致抑郁症。抑郁症情况越严重的大鼠对糖水的偏好度越低,明暗箱实验中停留在明箱的时间越短。药物X能通过缓解肠道炎症治疗抑郁症。L 茶氨酸能改善情绪,治疗抑郁症。科研人员欲探究生理盐水配制的L 茶氨酸是否是通过缓解肠道炎症来治疗大鼠的抑郁症,进行了如下实验。请补全下表:
实验步骤的目的 实验步骤的要点
动物分组 将所有大鼠适应性饲养7天后平均分为4组,每组10只,分别为对照组(A)、模型组(B)、____________(C)、茶氨酸组(D)
制作抑郁症模型鼠 实验中除A组以外,其他各组大鼠通过改变肠道菌群制作抑郁症模型鼠
实验处理 A组和B组______________________,C组每日用一定浓度的药物X溶液10 mL灌胃,D组每日用10 mL L 茶氨酸溶液灌胃,连续灌胃28天
指标测定 先对各组大鼠进行________________________实验并观察,再解剖并检测________________________________
7.[2023·陕西省西安市高三一模]人在情绪压力下,正常机体可以通过“下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴”分泌糖皮质激素进行调节。研究发现当长期处于消极情绪压力下,可能导致糖皮质激素增多。过量的糖皮质激素使突触间的神经递质5 羟色胺减少,引起抑郁。请回答下列问题:
(1)下丘脑、垂体和肾上腺皮质之间存在的这种分层调控,称为________调节。正常情况下,健康人血液中糖皮质激素浓度不会过高,原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)5 羟色胺以________的方式从突触前膜释放到突触间隙,与________________________结合,实现兴奋在神经元之间的单向传递。药物氯西汀可用于治疗抑郁症,原因是氯西汀可以________(填“减缓”或“加快”)突触间隙5 羟色胺的清除。
(3)研究者提出适量有氧运动也可以治疗抑郁。请设计实验验证适量有氧运动可以替代药物治疗抑郁。
实验材料:生理状态相同的抑郁大鼠若干只、生理状态相同的正常大鼠若干只、治疗抑郁的药物。
实验思路:取生理状态相同的抑郁大鼠随机平均分组,各组处理方式分别为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
另取不做处理的相同数量正常大鼠作为对照,在适宜条件下培养相同时间,定期检测并计算每组大鼠体内5 羟色胺含量的平均值。
重点选做题
8.[2023·河南省名校联盟高三联考]应激反应是机体在受到各种应激原(引起应激反应的因素)刺激时所产生的一种非特异性反应,如下图是机体应激反应中的部分生理过程。下列叙述错误的是(  )
注:“-”表示抑制。
A.在应激状态下,肾上腺素和糖皮质激素的分泌过程均是通过神经-体液调节实现的
B.胰高血糖素、肾上腺素和糖皮质激素在升高血糖方面具有协同作用
C.人受惊吓时面色苍白是由于肾上腺素分泌使面部毛细血管收缩、血流量减少导致的
D.糖皮质激素分泌的分级调节具有多级反馈调节,有利于精细调控维持机体的稳态
9.[2023·河南开封高三开学考试]以下为关于学习和遗忘机理的材料:
材料一:让实验果蝇接触某种气味的过程中伴随着电击,则果蝇能记住去避开这种气味,实验处理和机理如图1所示。
材料二:材料一中果蝇形成的记忆很快就会被遗忘,而睡眠等因素可抑制主动遗忘的过程,如图2所示。
下列相关叙述错误的是(  )
A.记忆和遗忘的启动,取决于神经递质的种类和分泌量
B.果蝇避开某种气味的反射建立过程,是气味与无关刺激电击关联形成的
C.多巴胺由突触前膜释放作用于蕈形体神经元后被降解或回收进细胞
D.理性看待遗忘,高三备战高考过程中应该注意调整好睡眠
10.[2023·山东青岛三模]下图1为两个神经元之间联系示意图。研究者用相同强度的电刺激对神经元A进行不同处理:Ⅰ为单次电刺激,Ⅱ为短时间连续两次刺激,用记录微电极记录神经元B的电位变化,结果如图2所示。下列分析不正确的是(  )
A.由Ⅰ可知,刺激强度过低不能使神经元B产生动作电位
B.单刺激时,神经元B电位的形成与神经元A释放的神经递质不足有关
C.由Ⅱ可知,短时间连续给予阈下刺激可以导致神经元产生动作电位
D.单刺激下神经元A释放的神经递质不会改变突触后膜的离子通透性
11.[2023·山东淄博三模]五一前后,“淄博烧烤”火遍全国,小饼烤炉加蘸料在让吃货味蕾绽放的同时满足了食客的胃。胃液是重要的消化液,食物刺激口腔、舌咽处感受器产生的兴奋传到神经中枢后,再由迷走神经、多肽(蛋白质水解产物)支配胃液分泌,部分过程如下图。
(1)迷走神经属于____________(填“交感”或“副交感”)神经。调节胃黏膜细胞分泌盐酸的方式有________________________________。
(2)G细胞能接受来自血液的信号分子的调节,这些信号分子有________________。胃液中的盐酸有利于食物的消化,其原理是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
通常情况下,当胃液中盐酸含量过高时,机体可自行调节胃酸的分泌,使盐酸含量下降,其调节过程是________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)长时间的紧张、焦虑可使迷走神经的节后神经纤维释放更多Ach,导致胃酸分泌过多引起胃溃疡,其机理是________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
12.[2023·河南省杞县高三一模]桥本氏甲减是由桥本氏甲状腺炎引起的一种甲状腺功能减退性疾病。发病初期,患者血液中有较高浓度的甲状腺激素,从患者血清中可检出抗甲状腺的自身抗体,随着病情的进一步发展,甲状腺储备功能逐渐降低,甲状腺激素分泌减少。下表为某病人的血清检验单。回答下列问题:
科室外科门诊诊断:
检验项目 结果 单位 参考值
促甲状腺激素 26.221 ↑ μI U/mL 0.27~4.2
游离三碘甲状腺原氨酸 4.04 p mol/L 3.1~6.8
游离甲状腺激素 7.48 ↓ p mol/L 12~22
抗甲状腺球蛋白抗体 468.7 ↑ I U/mL <115
抗甲状腺过氧化物酶抗体 545.6 ↑ I U/mL <34
(1)正常状态下甲状腺激素的分泌受到自主神经和垂体的直接调控,由此可判断作用于甲状腺细胞的信号分子有________________________;在调节甲状腺分泌甲状腺激素的“下丘脑—垂体—甲状腺轴”中,下丘脑分泌的激素不能直接作用于甲状腺的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)桥本氏甲状腺炎患者在发病初期,血液中甲状腺激素含量升高的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________,
该疾病是由于免疫系统功能________(填“过强”或“不足”)引起的。
(3)由血清检验单结果可知,被检测者应是桥本氏甲减患者,依据是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
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