2024年高考生物学二轮复习8:体液调节
一、选择题
1.(2023·湖北)2023年4月,武汉马拉松比赛吸引了全球约26000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
【知识点】内环境的理化特性;神经系统的基本结构;水盐平衡调节
【解析】【解答】A、二氧化碳过多时会刺激呼吸中枢使呼吸加深加快,将多余的二氧化碳排出体外,因此血浆中二氧化碳浓度不会持续升高, A错误;
B、汗液中含有水和无机盐等多种成分,出汗增加会导致失水的同时,无机盐也会丢失,因此如果此时只大量补水而不补充盐,内环境稳态很难恢复,B错误;
C、运动时交感神经兴奋增强,此时胃肠蠕动变慢,C错误;
D、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、垂体释放的抗利尿激素增加,肾小管和集合管对水的的重吸收加强,尿量减少,D正确。
故答案为:D。
【分析】(1)当饮水不足、失水过多或吃的食物过咸时,细胞外液渗透压升高,刺激下丘脑渗透压感受器兴奋,通过传入神经将兴奋传向下丘脑神经中枢,神经中枢进行分析综合,一方面促进由下丘脑合成分泌、垂体释放的抗利尿激素增多,促进肾小管和集合管重吸收水,使渗透压不至于过高;另一方面在大脑皮层产生渴感,调节人主动饮水,使细胞外液渗透压降低。
(2)自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成,它们的作用通常是相反的。当人体处于兴奋状态时,交感神经活动占据优势,心跳加快,支气管扩张,但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱;而当人处于安静状态时,副交感神经活动则占据优势,此时,心跳减慢,但胃肠的蠕动和消化液的分泌会加强,有利于食物的消化和营养物质的吸收。交感神经和副交感神经对同一器官的作用,犹如汽车的油门和刹车,可以使机体对外界刺激作出更精确的反应,使机体更好地适应环境的变化。
2.(2022·浙江选考)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
【知识点】激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、TRH随血液运输到全身各处,并定向作用于腺垂体,A正确;
B、低于机体生理浓度时的TH ,促进下丘脑分泌TRH增多,进而促进垂体分泌TSH增多,并不是直接作用于垂体,B错误;
C、饮食缺碘导致甲状腺激素分泌不足,促进TRH和TSH的分泌增加会影响下丘脑和腺垂体的功能,引起甲状腺组织增生,C正确;
D、给小鼠注射抗TRH血清后甲状腺激素含量减少,不能做用于垂体促进TSH的分泌,使得机体甲状腺激素合成减少,机体产热不足对寒冷环境的适应能力减弱,D正确。
故答案为:B。
【分析】甲状腺激素的作用是促进新陈代谢,加速体内物质分解,促进动物个体发育,提高神经系统兴奋性。甲状腺激素的分级调节:如果外界条件寒冷等因素的刺激下,下丘脑会分泌促甲状腺激素释放激素,这种激素作用于垂体后,使垂体分泌促甲状腺激素,促甲状腺激素作用于甲状腺,使甲状腺分泌甲状腺激素分泌增多;甲状腺激素的调节属于反馈调节:当甲状腺激素增多后,反过来又会抑制下丘脑和垂体的激素分泌,使得机体得到甲状腺激素的调节,同时又保证甲状腺激素分泌不致过多。
3.(2023·浙江模拟)为研究甲状腺激素分秘的调节机制,科研人员利用生理状态相同的小鼠进行相关实验,实验分组处理如下表。下列相关叙述正确的是( )
组别 实验处理
甲 常温条件下饲养
乙 寒冷条件下饲养
丙 阻断TSH(促甲状腺激素)受体,常温条件下饲养
丁 阻断TSH受体,寒冷条件下饲养
A.乙组小鼠血液中甲状腺激素水平和TSH水平均高于甲组
B.丙组小鼠血液中甲状腺激素水平和TSH水平均低于甲组
C.若丁组小鼠血液中甲状腺激素水平高于丙组,则TSH水平必然低于丙组
D.本实验能说明甲状腺激素与TSH在调节体温这一功能上具有协同作用
【答案】A
【知识点】激素调节的特点;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、乙组小鼠受到寒冷刺激导致下丘脑分泌TRH,并通过TSH促进甲状腺激素的分泌,因此血液中甲状腺激素水平和TSH水平均高于甲组,A正确;
B、丙组小鼠阻断TSH受体,甲状腺激素分泌会低于甲组,甲状腺激素含量低,通过反馈调节会导致TRH、TSH水平提高,B错误;
C、若丁组小鼠血液中甲状腺激素水平高于丙组,但由于丁组在寒冷条件下饲养,对于机体而言高甲状腺激素可能是正常水平,因此不一定会通过反馈调节减少TSH水平,C错误;
D、TSH调节甲状腺激素的分泌,甲状腺激素反过来通过负反馈调节TRH和TSH的分泌,因此两者没有协同作用,D错误。
故答案为:A。
【分析】当机体感受到寒冷等刺激时,相应的神经冲动传到下丘脑,下丘脑分泌TRH,TRH运输到并作用于垂体,促进垂体分泌TSH,TSH随血液循环运输到达甲状腺,促进甲状腺增加甲状腺激素的合成和分泌。当血液中的甲状腺激素含量增加到一定程度时,又会通过负反馈抑制下丘脑和垂体分泌相关激素,进而使甲状腺激素的分泌减少而不至于浓度过高。像甲状腺激素的这种分泌调节轴:下丘脑→垂体→靶腺体,称为分级调节。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,称为反馈调节。
4.(2022·广东模拟)胃蛋白酶、抗体和神经递质都是人体内有重要作用的物质。下列有关这几种物质的叙述,正确的是( )
A.都是由氨基酸通过肽键连接而成的
B.都是生物大分子且以碳链为骨架
C.都可通过体液运输到达全身
D.都通过胞吐的方式释放到细胞外
【答案】D
【知识点】生物大分子以碳链为骨架;酶的特性;激素调节的特点
【解析】【解答】A、胃蛋白酶、抗体是由氨基酸通过肽键连接,神经递质不是,A错误;
B、大部分神经递质都是小分子物质,B错误;
C、胃蛋白酶属于消化酶,不能通过体液运输到达全身,C错误;
D、胃蛋白酶、抗体和神经递质均可通过胞吐的方式释放到细胞外,D正确。
故答案为:D。
【分析】(1)胃蛋白酶的本质是蛋白质,是由氨基酸脱水缩合得到的;
抗体的本质是蛋白质,是由氨基酸脱水缩合得到的;
神经递质的化学成分种类较多,主要有乙酰胆碱、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素、5-羟色胺、氨基酸类(如谷氨酸、天冬氨酸、甘氨酸等)、NO等。
(2)分泌蛋白,抗体和神经递质它们的本质虽然不同,但是他们都是通过胞吞的作用来释放到细胞外的。
5.(2021·淮安模拟)如图所示是某激素分子的信号传递途径,激素与受体结合后激活 Gs-蛋白,Gs-蛋白与细胞膜上的腺苷酸环化酶(AC)结合激活AC,AC激活后将ATP转化为cAMP,cAMP 作为“第二信使”向细胞内传递信号。下列相关叙述正确的是( )
A.从受体位置和信号传递途径分析,该激素很有可能是性激素
B.Gs-蛋白在受体和 AC 间运动,充分体现了细胞膜的功能特性
C.激素在细胞内有 cAMP、PKA 等多个环节传递信号,有利于放大激素的效应
D.对同一细胞来说,不同的激素会有不同的受体,但都会激活 AC,产生 cAMP
【答案】C
【知识点】细胞膜的结构特点;激素调节的特点
【解析】【解答】A、从细胞膜上的受体位置和信号传递途径分析,该激素不可能是性激素,因为性激素的受体在靶细胞内部,A错误;
B、Gs-蛋白在受体和 AC间运动,充分体现了细胞膜的结构特点即具有一定的流动性,B错误;
C、激素在细胞内有 cAMP、PKA 等多个环节传递信号,有利于放大激素的效应 ,C正确;
D、对同一细胞来说,不同的激素会有不同的受体, 它们的作用途径也可能不一样,D错误。
故答案为:C。
【分析】人体细胞内的通讯多数是通过信号分子传递的。有些信号分子作用于细胞表面的受体,有些则作用于胞内受体。生物学上将细胞外与膜受体结合的信号分子称为第一信使,而细胞内信号则称为第二信使。
6.(2021·滨州模拟)衰老血管上皮细胞的分泌物会使脂肪细胞提前老化,影响其对胰岛素信息的接收。下图为血管上皮细胞老化小鼠与正常小鼠注射胰岛素后血糖的变化。下列说法正确的是( )
A.胰岛素主要通过促进葡萄糖转化为脂肪来降血糖
B.甲为正常小鼠血糖变化曲线,此过程存在反馈调节
C.乙组小鼠60min时体内胰岛素浓度达到最大值
D.60min后两组小鼠血糖上升都与胰高血糖素升高有关
【答案】D
【知识点】血糖平衡调节
【解析】【解答】A、胰岛素主要通过促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,来降低血糖浓度,A错误;
B、由分析可知,乙的血糖浓度维持正常范围,因此乙为正常小鼠血糖变化曲线,当血糖降低到一定程度后可以通过机体的调节使血糖水平升高,说明此过程存在反馈调节,B错误;
C、乙组小鼠60min时体内血糖相对浓度最低,但此时胰岛素浓度不一定是最大值,C错误;
D、胰高血糖素具有升高血糖的作用,60min后两组小鼠血糖上升都与胰高血糖素升高有关,D正确。
故答案为:D。
【分析】胰岛素可以促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而降低血糖浓度。分析图示可知,注射胰岛素后,两组小鼠的血糖均下降,但实验组小鼠血糖的最低值高于正常小鼠,并更早出现血糖的回升,可能是由于实验组小鼠的脂肪细胞老化,对胰岛素不敏感,相比正常小鼠就”糖类物质转化为脂肪“这一降糖途径被阻碍。结合曲线分析可知,甲为血管上皮细胞老化小鼠,乙为正常小鼠。
7.(2018·郑州模拟)高等动物生命活动调节过程中,信号分子在细胞间起重要作用。下图为细胞之间信息传递的模型,图中Ⅰ、Ⅱ表示细胞,E、F表示物质。据图分析,下列说法错误的是( )
A.若上图表示缩手反射过程,细胞Ⅱ膜上的F表示受体蛋白
B.若上图表示初次免疫过程,E经吞噬细胞处理后呈递给Ⅱ,Ⅱ受刺激后可能产生淋巴因子
C.若上图表示血糖调节过程,且E与F结合后,Ⅱ内糖原含量上升,则Ⅰ代表胰岛A细胞
D.如上图所示,若E与F结合后,促使Ⅱ产生并释放了一种物质X,且X使E的生成量增加,这种调节方式属于反馈调节
【答案】C
【知识点】反射的过程;血糖平衡调节
【解析】【解答】A、如果表示的是缩手反射,则E表示的是神经递质,F表示的是突触后膜上的受体蛋白,A不符合题意;
B、如上图表示初次免疫过程,E经吞噬细胞处理后呈递给Ⅱ,Ⅱ受刺激后可能产生淋巴因子,B不符合题意;
C、如上图表示血糖调节过程,且E与F结合后,Ⅱ内糖原含量上升,则Ⅰ代表胰岛B细胞,C符合题意;
D、如上图所示,若E与F结合后,促使Ⅱ产生并释放了一种物质X,且X使E的生成量增加,这种调节方式属于反馈调节,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】缩手反射属于神经调节过程,I产生的信号物质E是神经递质,II膜上的F是特异性受体蛋白,神经递质有兴奋性递质和抑制性递质两类,所以F与E的结合引起II产生兴奋或抑制,A正确;在初次免疫过程中,抗原E经吞噬细胞处理后呈递给T细胞II,刺激II产生淋巴因子;在淋巴因子作用下,刺激B细胞增殖、分化形成大量的浆细胞和记忆细胞,B正确;在血糖调节过程中,E与F结合后,Ⅱ内糖原含量上升使血糖浓度降低,胰岛素是人体内唯一降低血糖的激素,所以,E是胰岛素、Ⅰ代表胰岛B细胞,C错误;在人体水平衡调节过程中,垂体释放的激素E是抗利尿激素,促进其靶细胞II肾小管和集合管细胞对水的重吸收,尿量减少使内环境渗透压下降,这种调节方式属于反馈调节,D正确。
8.(2024·黑龙江模拟) 有人食用低钠盐(添加一定量的KCl以减少NaCl的比例)替代传统食盐,在口感基本不变的情况下减少Na 的摄入。下列叙述正确的是( )
A.为保持心肌正常兴奋性需要食用低钠盐补充K
B.细胞内液渗透压主要依赖从食盐中摄入的Na 和Cl
C.食盐摄入不足时肾上腺分泌醛固酮增多促进Na 的重吸收
D.过量摄入低钠盐会抑制下丘脑合成和垂体释放抗利尿激素
【答案】C
【知识点】无机盐的主要存在形式和作用;水盐平衡调节
【解析】【解答】A、动作电位产生的原理是钠离子顺浓度梯度内流,形成外负内正的膜电位。故为保持心肌正常兴奋性不需要食用低钠盐补充K+,A不符合题意;
B、K+主要分别在细胞内,维持细胞内液渗透压起决定性作用;细胞外液渗透压的90%来源于Na+和Cl-,B不符合题意;
C、醛固酮具有保钠排钾的作用,食盐摄入不足时,肾上腺分泌醛固酮增多促进对Na+的重吸收,C符合题意;
D、过量摄入低钠盐会使细胞外液渗透压升高,促进下丘脑合成和垂体释放抗利尿激素,抗利尿激素能够促进肾小管和集合管对水的重吸收作用,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】无机盐主要以离子的形式存在,其生理作用有:细胞中某些复杂化合物的重要组成成分;维持细胞的生命活动;维持细胞的酸碱平衡和细胞的形态。
9.(2023·山东)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
【知识点】激素与内分泌系统;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、由题意可知,血浆中高浓度的GC能抑制淋巴细胞的增殖、分化,降低机体免疫力,艾滋病是免疫缺陷病,治疗艾滋病需要以高免疫力,故GC不可用于治疗艾滋病,A错误;
B、由题意可知,糖皮质激素(GC)能提高心肌细胞肾上腺素受体的表达水平,而肾上腺素可以提高人体的应急能力,B错误;
C、GC是由肾上腺皮质分泌的,长期服用会通过反馈调节抑制促腺皮质激素释放激素和肾上腺皮质激素的分泌,进而影响肾上腺皮质的发育,C正确;
D、下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素,作用于垂体,使其分泌促肾上腺皮质激素,作用于肾上腺皮质,促进GC的分泌,D错误。
故答案为:C。
【分析】下丘脑是人体神经调节和激素调节的枢纽,下丘脑可以分泌促激素释放激素,促进垂体的生长发育,垂体可以分泌促激素,促进相应器官的生长发育,以及相应激素的分泌,这是一种分级调节机制,体内某种激素含量升高,会反过来抑制垂体和下丘脑的作用,这属于反馈调节。肾上腺皮质激素的分泌,受“下丘脑-垂体-肾上腺轴”的分级调节,即下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素,作用于垂体,使其分泌促肾上腺皮质激素,作用于肾上腺皮质,使其分泌肾上腺皮质激素。
10.(2023·湖南)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
【知识点】动物激素的调节;激素调节的特点
【解析】【解答】A、由图可知,CT含量增加,破骨细胞活动减弱,成骨细胞活动增强,导致骨量增加,血钙降低,A正确;
B、甲状旁腺功能亢进时,PTH分泌增加,破骨细胞活动增强,骨量下降,引起骨质疏松,B正确;
C、破骨细胞活动异常增强时会导致骨量下降,血钙升高。当血钙过高时,会作用于甲状腺C细胞,促进CT的分泌,破骨细胞活动减弱,成骨细胞活动增强,C正确;
D、长时间高血钙,会不断促进甲状腺C细胞分泌CT增加,甲状旁腺功能会受到抑制,D错误。
故答案为:D。
【分析】分析题图可知:甲状旁腺分泌PTH增加,破骨细胞活动增强,骨量下降,血钙上升;甲状腺C细胞分泌CT增加,导致破骨细胞活动减弱,成骨细胞活动增强。通过两个途径共同维持血钙稳态。当血钙过高或过低时会通过反馈调节作用于甲状旁腺和甲状腺C细胞,使血钙处于9.0-10.3mg/dL的相对稳定状态。
二、多项选择题
11.人在恐惧、焦虑、紧张等情况下机体会发生体温上升、心跳加快、血压升高、排尿量增加等一系列的生理变化,这些变化受肾上腺素和钠尿肽等的调节。钠尿肽是心房壁细胞在受到牵拉(如血量过多)时合成并释放的肽类激素,能减少肾脏对水分的重吸收。下列说法正确的是( )
A.钠尿肽作用的靶细胞是肾小管和集合管细胞
B.肾上腺素分泌增多引起心脏血输出量增多,会导致钠尿肽释放量增多
C.钠尿肽与性激素的合成过程及释放方式相似
D.在尿量的调节中,钠尿肽与抗利尿激素具有协同作用
【答案】A,B
【知识点】水盐平衡调节
【解析】【解答】由分析可知,钠尿肽作用的靶细胞是肾小管和集合管细胞,A项正确;结合题意可知,肾上腺素的作用效果是引起机体体温升高、心跳加快、血压升高,据此可推测肾上腺素分泌增多会引起心脏血输出量增多,进而导致钠尿肽释放量增多,B项正确;钠尿肽的化学本质是肽类化合物,因此其合成过程需要经过氨基酸的脱水缩合过程完成,而性激素属于小分子的脂类,其合成部位是内质网,两者的合成过程存在较大差异,C项错误;在尿量的调节中,钠尿肽的作用效果是使尿量增多,而抗利尿激素的作用效果是促进肾小管和集合管对水分的重吸收作用,进而使尿量减少,二者在尿量调节过程中具有拮抗作用,D项错误。
【分析】 因为抗利尿激素是一种激素,该激素的作用部位是“肾小管和集合管”,增强使机体对水的重吸收,降低机体渗透压。激素作用的特点具有:微量、高效和作用于特定的靶器官和靶细胞。结合上述知识点,进行分析题目,分析钠尿肽的作用。
12.甲状腺激素(TH)具有促进生长发育的作用,例如在蝌蚪的变态期,如果缺乏甲状腺激素,就不能变态成蛙;当添加适量甲状腺激素时,可加速变态,而成为体态很小的蛙。如图为甲状腺激素的作用机理,PB表示运输甲状腺激素的血浆蛋白,THR和RXR是与基因上TRE序列结合的蛋白质,P表示RNA聚合酶。下列分析合理的是( )
A.甲状腺激素通过促进组织的分化而加速蝌蚪变态
B.甲状腺激素需要PB协助运输,所以其跨膜运输方式为协助扩散
C.甲状腺激素与核内的受体蛋白结合,直接调节基因的转录过程
D.甲状腺激素能促进下丘脑细胞的代谢,也能抑制促甲状腺激素释放激素的分泌
【答案】A,C,D
【知识点】动物激素的调节;激素调节的特点;被动运输
【解析】【解答】蝌蚪变态发育是细胞分化过程,甲状腺激素可以促进蝌蚪变态,即可以促进蝌蚪的组织分化,A项正确;PB为血浆蛋白,并非细胞膜上的载体蛋白,不能说明甲状腺激素以协助扩散的方式进入细胞,B项错误;甲状腺激素与核内受体结合,直接影响转录过程,C项正确;甲状腺激素的作用是促进细胞代谢,所以可以促进下丘脑细胞代谢,又由于甲状腺激素的分泌存在负反馈调节机制,当甲状腺激素含量过高时可以抑制促甲状腺激素释放激素的分泌,D项正确。
【分析】甲状腺激素的分级调节和反馈调节:下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素作用于垂体,促进垂体分泌促甲状腺激素,促进甲状腺合成和分泌甲状腺激素,当甲状腺激素含量升高时,会抑制下丘脑和垂体的分泌活动,通过分级调节和反馈调节维持甲状腺激素的稳定。据此答题。
13.(2020·新高考I)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( )
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】A,C,D
【知识点】内环境的理化特性;水盐平衡调节
【解析】【解答】A.该患者呼吸困难导致CO2不能够及时排放出去,使体内CO2含量偏高,A正确;
B.体温维持在38℃时,患者的产热量等于散热量,B错误;
C.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,使得肺部组织液渗透压升高,对水的吸引力增大,肺部组织液增加,C正确;
D.使用药物抑制肾小管和集合管对水的重吸收,原尿中的水吸收会减少,导致患者尿量增加,D正确。
故答案为:ACD。
【分析】(1)人体体温恒定机理:产热和散热保持动态平衡。
(2)水盐调节模型:
14.薄荷中有一种叫薄荷醇的物质(其结构见下图),这种物质可以刺激皮肤和口腔中的冷觉感受器PRPM8受体,让机体产生冷的感觉。下列描述合理的是( )
A.薄荷醇这种有机小分子的元素组成与ATP相同
B.吃薄荷后机体会出现汗腺分泌减少,皮肤毛细血管收缩等生理变化
C.涂抹薄荷后皮肤冷觉感受器受到刺激,产生的兴奋传到大脑皮层形成冷觉
D.PRPM8受体存在于感觉神经元上,与薄荷醇结合后会使感觉神经元产生电位变化:内正外负变为内负外正
【答案】B,C
【知识点】体温平衡调节;水盐平衡调节
【解析】【解答】从薄荷醇的结构可以看出薄荷醇的组成元素是C、H、O,而ATP的组成元素是C、H、O、N、P,所以薄荷醇和ATP的组成元素不同,A项错误;吃薄荷醇后让机体产生冷的感觉,机体会出现汗腺分泌减少,皮肤毛细血管收缩等生理变化,B项正确;涂抹薄荷后皮肤冷觉感受器受到刺激,产生的兴奋传到大脑皮层冷觉中枢形成冷觉,C项正确;由于感觉神经元的轴突末梢是感受器,所以PRPM8受体存在于感觉神经元上,PRPM8受体与薄荷醇结合后会使感觉神经元产生电位变化,由静息电位变为动作电位,即由外正内负变为外负内正,D项错误。
【分析】 1、体温的概念:指人身体内部的平均温度;
2、体温的测量部位:直肠、口腔、腋窝;
3、体温相对恒定的原因:在神经系统和内分泌系统等的共同调节下,人体的产热和散热过程保持动态平衡的结果。
产热器官:主要是肝脏和骨骼肌
散热器官:皮肤(血管、汗腺)
4、体温调节过程:
(1) 寒冷环境→冷觉感受器(皮肤中)→下丘脑体温调节中枢→皮肤血管收缩、汗液分泌减少(减少散热)、立毛肌收缩(增加产热),骨骼肌紧张性增强、肾上腺分泌肾上腺激素增加(增加产热)、甲状腺分泌甲状腺激素增加(增加产热)→体温维持相对恒定;
(2) 炎热环境→温觉感受器(皮肤中)→下丘脑体温调节中枢→皮肤血管舒张、汗液分泌增多(增加散热)。
15.某研究小组欲研究桑叶提取液对患糖尿病小鼠的降血糖效果,设计了一系列实验。下列有关实验的设计思路,说法正确的是( )
A.随机选取三组生理状况相同、数量相等的健康小鼠,其中两组制备成患糖尿病的小鼠
B.每组小鼠在实验开始前和实验结束后都需要测量其血糖浓度
C.患糖尿病但不注射桑叶提取液的小鼠既可作为对照组又可作为实验组
D.健康小鼠除每天饲喂等量的食物,也要注射等量的桑叶提取液
【答案】A,B,C
【知识点】血糖平衡调节
【解析】【解答】随机选取三组生理状况相同、数量相等的健康小鼠,其中两组制备成患糖尿病的小鼠,一组作为正常对照,A项正确;每组小鼠在实验开始前和实验结束后都需要测量其血糖浓度,以便进行实验前后对照,B项正确;患糖尿病但不注射桑叶提取液的小鼠可作为注射桑叶提取液小鼠的对照组,也可与正常小鼠对比可作为实验组,C项正确;健康小鼠只需每天饲喂等量的食物,D项错误。
【分析】 依据常规验证性实验设计步骤进行实验设计。实验步骤:
1、取材、分组和编号:去生理状态一致或近似一致的材料若干,进行随机分组,编号A、B……;
2、设置实验组,对实验材料进行处理:(1)缺失处理;(2)增加因素处理;(3)替换因素处理……:
3、设置对照组:空白对照、自身对照、标准对照、阴性对照、阳性对照、安慰剂对照、条件对照、配对对照和相互对照等;
4、得出实验结果,并分析;
5、得出实验结论,交流、汇报……
16.(2021·河北)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】A,B,D
【知识点】水盐平衡调节
【解析】【解答】A.参与细胞外液渗透压的无机盐主要来源于Na+和Cl-,A说法正确;
B.高盐饮食会导致细胞外液渗透压会升高,机体可以通过主动饮水和抗利尿激素分泌的增加降低细胞外液渗透压,B说法正确;
C.细胞内液与细胞外液成分可以相互交换,故细胞内液参与细胞外液渗透压的调节,C说法错误;
D.机体处于正钠平衡时,机体Na+增多可导致增加细胞外液总量,体液的总量也会增多,D说法正确。
故答案为:ABD。
【分析】水盐调节过程:
神经-体液调节:饮水过少、食物过咸等→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器→垂体→抗利尿激素→肾小管和集合管重吸收水增强→细胞外液渗透压下降、尿量减少
神经调节:饮水过少、食物过咸→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器→大脑皮层→产生渴觉→主动饮水→细胞外液渗透压下降
17.(2021·大连模拟)下图表示某雄性哺乳动物雄性激素(睾酮)产生的调节过程,a~e 表示有关的生理活动过程。下列相关叙述正确的是( )
A.图中各激素只作用于有相关受体的靶器官或靶细胞
B.睾酮由睾丸产生,其含量与下丘脑和垂体无关
C.a、b、c 过程体现了雄性激素(睾酮)分泌的分级调节
D.为提高比赛成绩服用睾酮衍生物会因 d、e 过程影响睾丸功能
【答案】A,C,D
【知识点】激素调节的特点;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、激素是一种信号分子,每一种激素只作用于有相关受体的靶器官或靶细胞,A正确;
B、睾酮由睾丸产生,其分泌存在分级和反馈调节,故睾酮的含量与下丘脑和垂体有关,B错误;
C、通过图示可知,a、b、c 过程体现了雄性激素(睾酮)分泌的分级调节,C正确;
D、为提高比赛成绩服用睾酮衍生物会引起睾酮的反馈调节,减弱分级调节,从而影响睾丸功能,D正确。
故答案为:ACD。
【分析】下丘脑对雄性激素分泌的调节与对甲状腺激素分泌的分级调节类似,所以在解题时可利用甲状腺激素的分级调节和反馈调节进行解答。
三、非选择题
18.(2024高三上·贵州模拟)即使是在零下20℃时,边疆战士也毅然坚守在自己的岗位上保家卫国。图是人体部分组织示意图,a、b、c、d代表人体内的不同激素,请分析回答下列问题:
(1)在寒冷环境中,边疆战士的体温可维持在 左右。此时体温调节机制是 ;图中是同一个个体的体细胞,这些细胞多种多样的根本原因是 。
(2)每当精神紧张时,垂体的一些细胞能合成并分泌 激素,该激素只能作用于 促使d激素分泌;当d激素含量增加到一定程度时,可以抑制下丘胎和垂体的分泌活动。激素d作用的特点有 (答出两点)。
(3)当摄入食物过咸时,人体渗透压调节过程是 。
(4)战士长跑训练中,机体产热增加,同时机体将通过神经调节引起 (答出两点),导致散热加快以维持体温的相对恒定。
【答案】(1)37℃;神经-体液;基因的选择性表达
(2)促甲状腺激素释放激;甲状腺;微量、高效,通过体液运输,几乎作用于全身所有细胞
(3)摄入食物过咸时,细胞外液渗透压升高,下丘脑渗透压感受器受到的刺激增强,致使抗利尿激素分泌量增加,垂体释放大量抗利尿激素,促使肾小管和集合管对水的重吸收作用增强,同时通过神经调节,机体主动饮水,从而使渗透压恢复平衡
(4)毛细血管舒张、毛孔张开
【知识点】体温平衡调节;水盐平衡调节;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】分析题图可知:a是性激素、b是甲状腺激素、c是胰岛素或胰高血糖素、d是肾上腺激素。
(1)人是恒温动物,在寒冷环境中,边疆战士的体温仍可以维持稳定,人的正常体温是37 ℃ ,在体温调节机制中是通过神经-体液进行调节的;人体的各个组织细胞都是由同一个受精卵发育而来的,出现细胞多种多样性的根本原因是基因的选择性表达。
(2)每当精神紧张时,人体的新陈代谢会增强,因此需要的甲状腺激素会增加,此状态下垂体的一些细胞能合成并分泌促甲状腺激素释放激素,该激素只能作用于垂体,垂体会分泌促甲状腺激素作用于甲状腺,促使甲状腺分泌甲状腺激素;甲状腺激素的分泌存在负反馈调节,当甲状腺激素含量增加到一定程度时,可以抑制下丘脑和垂体的分泌活动;甲状腺激素几乎的作用于全身所有细胞,激素具有微量、高效,通过体液运输到全身各处。
(3)当摄入食物过咸, 细胞外液渗透压升高,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,垂体释放大量抗利尿激素,促使肾小管和集合管对水的重吸收作用增强,同时通过神经调节,机体主动饮水,从而使渗透压恢复平衡 。
(4) 战士长跑训练中,机体产热增加,同时机体将通过神经调节引起毛细血管舒张、毛孔张开,导致散热加快以维持体温的相对恒定。
【分析】(1)体温平衡调节
①热量的来源:主要是细胞中有机物的氧化放能 。
注:细胞呼吸的实质是氧化分解有机物,释放能量,其中大部分能量以热能形式散失,作为体内热量的来源,小部分能量储存在直接能源物质ATP中,用于各项生命活动 )
②体温平衡的原因:机体的产热量与散热量动态平衡。
产热途径:以骨骼肌和肝脏产热为多。
散热途径:主要通过皮肤汗液的蒸发散热、皮肤内毛细血管的散热,其次还有呼气、排尿和排便等。当环境温度高于体温时,唯一的散热方式是汗液蒸发散热。
机体产热多,散热也多;产热少,散热也少。外界环境温度低时,机体产热多,散热也多;外界环境温度高时,产热少,散热也少。
③体温调节的结构基础
体温调节中枢:下丘脑 ;温觉(即冷觉热觉)中枢:大脑皮层。
温度感受器:分为冷觉感受器和温觉感受器,分布于皮肤、黏膜和内脏器官中。
(2)甲状腺激素分级调节
①分级调节:下丘脑能够控制垂体,垂体控制相关腺体,这种分层控制的方式称为分级调节。
②反馈调节: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。
③甲状腺激素的分级调节
(3)水分调节(细胞外液渗透压调节)过程
过程:饮水过少、食物过咸等→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器→垂体→抗利尿激素→肾小管和集合管重吸收水增强→细胞外液渗透压下降、尿量减少。
总结:水分调节主要是在神经系统和内分泌系统的调节下,通过肾脏完成。起主要作用的激素是抗利尿激素,它是由下丘脑产生,垂体释放的,作用是促进肾小管和集合管对水分的重吸收,从而使排尿量减少。
19.(2023·浙江)运动员在马拉松长跑过程中,机体往往出现心跳加快,呼吸加深,大量出汗,口渴等生理反应。马拉松长跑需要机体各器官系统共同协调完成。
回答下列问题:
(1)听到发令枪声运动员立刻起跑,这一过程属于 反射。长跑过程中,运动员感到口渴的原因是大量出汗导致血浆渗透压升高,渗透压感受器产生的兴奋传到 ,产生渴觉。
(2)长跑结束后,运动员需要补充水分。研究发现正常人分别一次性饮用1000mL清水与1000 mL生理盐水,其排尿速率变化如图甲所示。
图中表示大量饮用清水后的排尿速率曲线是 ,该曲线的形成原因是大量饮用清 水后血浆被稀释,渗透压下降, 。从维持机体血浆渗透压稳定的角度,建议运动员运动后饮用 。
(3)长跑过程中,运动员会出现血压升高等机体反应,运动结束后,血压能快速恢复正常,这一过程受神经-体液共同调节,其中减压反射是调节血压相对稳定的重要神经调节方式。为验证减压反射弧的传入神经是减压神经,传出神经是迷走神经,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。
材料与用具:成年实验兔、血压测定仪、生理盐水、刺激电极、麻醉剂等。
(要求与说明:答题时对实验兔的手术过程不作具体要求)
①完善实验思路:
I.麻醉和固定实验兔,分离其颈部一侧的颈总动脉、减压神经和迷走神经。颈总动脉经动脉插管与血压测定仪连接,测定血压,血压正常。在实验过程中,随时用 湿润神经。
Ⅱ.用适宜强度电刺激减压神经,测定血压,血压下降。再用 ,测定血压,血压下降。
Ⅲ.对减压神经进行双结扎固定,并从结扎中间剪断神经(如图乙所示)。分别用适宜强度电刺激 ,分别测定血压,并记录。
IV.对迷走神经进行重复Ⅲ的操作。
②预测实验结果:
设计用于记录Ⅲ、IV实验结果的表格,并将预测的血压变化填入表中。
③分析与讨论:
运动员在马拉松长跑过程中,减压反射有什么生理意义?
【答案】(1)条件;大脑皮层
(2)曲线A;减轻对下丘脑渗透压感受器的刺激,导致抗利尿激素分泌减少,使肾小管和集合管对水的重吸收减少,引起尿量增加;淡盐水
(3)①I.生理盐水
Ⅱ.适宜强度电刺激迷走神经
Ⅲ.减压神经;血压上升;
②
组别 Ⅲ Ⅳ
血压 上升 上升
③使血压保持相对稳定,避免运动员在运动过程中因血压升高而无法快速恢复而导致机体稳态被破坏
【知识点】反射的过程;神经冲动的产生和传导;水盐平衡调节
【解析】【解答】(1)听到发令枪声运动员立刻起跑,是经过长期训练和学习获得的,属于条件反射过程。运动过程中感到的口渴是一种感觉,所有感觉及情绪的产生都在大脑皮层。
故答案为:条件;大脑皮层。
(2)分析题图可知,由于运动后,运动员大量排汗,体内的细胞外液渗透压升高,位于下丘脑的渗透压感受器感受到信号之后下丘脑会合成抗利尿激素,并运输到垂体释放,作用于肾小管、集合管,促进对水分的重吸收,当一次性大量饮用清水时,细胞外液中的渗透压下降,渗透压感受器的刺激减少,则相应器官合成释放的抗利尿激素减少,肾小管和集合管对水分的重吸收减少,尿量会增加,故曲线A代表运动后一次性饮用1000mL清水,为了维持体内内环境稳态,运动员运动过后应引用淡盐水。
故答案为:曲线A;减轻对下丘脑渗透压感受器的刺激,导致抗利尿激素分泌减少,使肾小管和集合管对水的重吸收减少,引起尿量增加;淡盐水。
(3)由题意可知,本实验为验证减压反射弧的传入神经是减压神经,传出神经是迷走神经。
①I.实验材料为成年兔,分离到体外的颈部一侧的颈总动脉、减压神经和迷走神经需要时刻保持液体状态,需要利用生理盐水进行保湿。
Ⅱ.用适宜强度电刺激传入神经减压神经,测定血压,血压下降。再用相同强度的电刺激刺激传出神经迷走神经,测定血压,血压下降。
Ⅲ.对减压神经进行双结扎固定,并从结扎中间剪断神经(如图乙所示)。对减压神经处理过后,再对减压神经进行相同强度的电刺激,检测血压情况,验证减压神经的作用。
②由于减压反射中的反射弧中的传入神经和传出神经被结扎,则反射不能发生,达不到降压的效果,则受到刺激后机体血压升高。预测实验结果如下表:
组别 Ⅲ Ⅳ
血压 上升 上升
③长跑过程中,运动员会出现血压升高等机体反应,减压反射可以保持运动员在运动过程中血压相对稳定,从而维持内环境稳态,避免运动员在运动过程中因血压升高而无法快速恢复而导致机体稳态被破坏。
故答案为:①I.生理盐水;Ⅱ.适宜强度电刺激迷走神经 ;Ⅲ.减压神经;血压上升;②
组别 Ⅲ Ⅳ
血压 上升 上升
③使血压保持相对稳定,避免运动员在运动过程中因血压升高而无法快速恢复而导致机体稳态被破坏。
【分析】1、反射分为非条件反射和条件反射:
(1)非条件反射是指人生来就有的先天性反射,是一种比较低级的神经活动,由大脑皮层以下的神经中枢(如脑干、脊跪)参与即可完成,如:婴儿吮乳、吃梅分泌唾液、呼吸、眨眼、吃奶等。
(2)条件反射是人出生以后在生活过程中逐渐形成的后天性反射,是在非条件反射的基础上,经过一定的过程,在大脑皮层参与下完成的,是一种高级的神经活动,是高级神经活动的基本方式,如:望梅止渴、一朝被蛇咬十年怕井绳等。
2、人体内水盐平衡的调节过程是∶下丘脑是水盐平衡调节的中枢,水盐平衡的调节是神经调节和激素调节共同作用完成的。内环境中的无机盐含量决定了机体渗透压的大小:(1)当人体失水过多、饮水不足或吃的食物过咸时→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素增多→肾小管、集合管对水分的重吸收增加→尿量减少,同时大脑皮层产生渴觉(主动饮水)。(2)体内水过多时→细胞外液渗透压降低→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素减少→肾小管、集合管对水分的重吸收减少→尿量增加。当血钾含量上升或血钠含量下降时,醛固酮的分泌量会增加,以促进肾小管和集合管吸钠泌钾。
20.(2021·江苏)正常人体在黎明觉醒前后肝脏生糖和胰岛素敏感性都达到高峰,伴随胰岛素水平的波动,维持机体全天血糖动态平衡,约50%的Ⅱ型糖尿病患者发生“黎明现象”(黎明时处于高血糖水平,其余时间血糖平稳),是糖尿病治疗的难点。请回答下列问题。
(1)人体在黎明觉醒前后主要通过 分解为葡萄糖,进而为生命活动提供能源。
(2)如图所示,觉醒后人体摄食使血糖浓度上升,葡萄糖经GLUT2以 方式进入细胞,氧化生成ATP,ATP/ADP比率的上升使ATP敏感通道关闭,细胞内K+浓度增加,细胞膜内侧膜电位的变化为 ,引起钙通道打开,Ca2+内流,促进胰岛素以 方式释放。
(3)胰岛素通过促进 、促进糖原合成与抑制糖原分解、抑制非糖物质转化等发挥降血糖作用,胰岛细胞分泌的 能升高血糖,共同参与维持血糖动态平衡。
(4)Ⅱ型糖尿病患者的靶细胞对胰岛素作用不敏感,原因可能有: (填序号)
①胰岛素拮抗激素增多 ②胰岛素分泌障碍 ③胰岛素受体表达下降 ④胰岛素B细胞损伤 ⑤存在胰岛细胞自身抗体
(5)人体昼夜节律源于下丘脑视交叉上核SCN区,通过神经和体液调节来调控外周节律。研究发现SCN区REV-ERB基因节律性表达下降,机体在觉醒时糖代谢异常,表明“黎明现象”与生物钟紊乱相关。由此推测,Ⅱ型糖尿病患者的胰岛素不敏感状态具有 的特点,而 可能成为糖尿病治疗研究新方向。
【答案】(1)肝糖原
(2)易化扩散(或协助扩散);由负变正;胞吐
(3)葡萄糖摄取、氧化分解;胰高血糖素
(4)①③
(5)昼夜节律;调节REV-ERB基因节律性表达
【知识点】物质进出细胞的方式的综合;细胞膜内外在各种状态下的电位情况;血糖平衡调节
【解析】【解答】(1)肝糖原是人体的储能物质,在一定条件下肝糖原会转化为血糖,故填:肝糖原。
(2)通过对图的分析,可知葡萄糖是有高浓度向低浓度,而且借助了 GLUT2 通道,属于协助扩散;正常情况下细胞膜内K+外流,是膜内呈现负电位,根据文字信息可知 ATP敏感通道关闭,细胞内K+浓度增加 ,阻止了K+外流,使膜内呈现正电位;通过图示可以看到胰岛素是以胞吐的方式释放的。故填: 协助扩散 ; 由负变正 ; 胞吐
(3)胰岛素有降血糖的作用,促进血糖的氧化分解来降低血糖;胰岛细胞不仅可以产生胰岛素,还可以产生胰高血糖素,胰高血糖素可以用来升高血糖,故填: 葡萄糖摄取、氧化分解 ; 胰高血糖素 。
(4) 靶细胞对胰岛素作用不敏感,也就说明胰岛素的作用效果不理想, 如① 中拮抗激素增多,会使血糖的降低的不明显;也可能是靶细胞上接受胰岛素的受体表达下降,接受到的胰岛素的数量少,胰岛素发挥的数量较少。故选: ①③ 。
(5)分析资料可知, 昼夜节律是受基因调控的,Ⅱ型糖尿病患者表明为“黎明现象”与生物钟紊乱相关。故填:昼夜节律 ; 调节REV-ERB基因节律性表达 。
【分析】(1)协助扩散的特点:有高浓度向低浓度,需要载体蛋白,不需要能量。
(2)调节血糖的激素:①胰岛素(降血糖):促进血糖进入组织细胞,并在组织细胞内氧化分解、合成糖原、转变成脂肪酸等非糖物质;抑制肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖 。②胰高血糖素(升血糖):促进肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖。这两种激素的作用是相反的,他们成为拮抗作用。
1 / 12024年高考生物学二轮复习8:体液调节
一、选择题
1.(2023·湖北)2023年4月,武汉马拉松比赛吸引了全球约26000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.(2022·浙江选考)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
3.(2023·浙江模拟)为研究甲状腺激素分秘的调节机制,科研人员利用生理状态相同的小鼠进行相关实验,实验分组处理如下表。下列相关叙述正确的是( )
组别 实验处理
甲 常温条件下饲养
乙 寒冷条件下饲养
丙 阻断TSH(促甲状腺激素)受体,常温条件下饲养
丁 阻断TSH受体,寒冷条件下饲养
A.乙组小鼠血液中甲状腺激素水平和TSH水平均高于甲组
B.丙组小鼠血液中甲状腺激素水平和TSH水平均低于甲组
C.若丁组小鼠血液中甲状腺激素水平高于丙组,则TSH水平必然低于丙组
D.本实验能说明甲状腺激素与TSH在调节体温这一功能上具有协同作用
4.(2022·广东模拟)胃蛋白酶、抗体和神经递质都是人体内有重要作用的物质。下列有关这几种物质的叙述,正确的是( )
A.都是由氨基酸通过肽键连接而成的
B.都是生物大分子且以碳链为骨架
C.都可通过体液运输到达全身
D.都通过胞吐的方式释放到细胞外
5.(2021·淮安模拟)如图所示是某激素分子的信号传递途径,激素与受体结合后激活 Gs-蛋白,Gs-蛋白与细胞膜上的腺苷酸环化酶(AC)结合激活AC,AC激活后将ATP转化为cAMP,cAMP 作为“第二信使”向细胞内传递信号。下列相关叙述正确的是( )
A.从受体位置和信号传递途径分析,该激素很有可能是性激素
B.Gs-蛋白在受体和 AC 间运动,充分体现了细胞膜的功能特性
C.激素在细胞内有 cAMP、PKA 等多个环节传递信号,有利于放大激素的效应
D.对同一细胞来说,不同的激素会有不同的受体,但都会激活 AC,产生 cAMP
6.(2021·滨州模拟)衰老血管上皮细胞的分泌物会使脂肪细胞提前老化,影响其对胰岛素信息的接收。下图为血管上皮细胞老化小鼠与正常小鼠注射胰岛素后血糖的变化。下列说法正确的是( )
A.胰岛素主要通过促进葡萄糖转化为脂肪来降血糖
B.甲为正常小鼠血糖变化曲线,此过程存在反馈调节
C.乙组小鼠60min时体内胰岛素浓度达到最大值
D.60min后两组小鼠血糖上升都与胰高血糖素升高有关
7.(2018·郑州模拟)高等动物生命活动调节过程中,信号分子在细胞间起重要作用。下图为细胞之间信息传递的模型,图中Ⅰ、Ⅱ表示细胞,E、F表示物质。据图分析,下列说法错误的是( )
A.若上图表示缩手反射过程,细胞Ⅱ膜上的F表示受体蛋白
B.若上图表示初次免疫过程,E经吞噬细胞处理后呈递给Ⅱ,Ⅱ受刺激后可能产生淋巴因子
C.若上图表示血糖调节过程,且E与F结合后,Ⅱ内糖原含量上升,则Ⅰ代表胰岛A细胞
D.如上图所示,若E与F结合后,促使Ⅱ产生并释放了一种物质X,且X使E的生成量增加,这种调节方式属于反馈调节
8.(2024·黑龙江模拟) 有人食用低钠盐(添加一定量的KCl以减少NaCl的比例)替代传统食盐,在口感基本不变的情况下减少Na 的摄入。下列叙述正确的是( )
A.为保持心肌正常兴奋性需要食用低钠盐补充K
B.细胞内液渗透压主要依赖从食盐中摄入的Na 和Cl
C.食盐摄入不足时肾上腺分泌醛固酮增多促进Na 的重吸收
D.过量摄入低钠盐会抑制下丘脑合成和垂体释放抗利尿激素
9.(2023·山东)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
10.(2023·湖南)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
二、多项选择题
11.人在恐惧、焦虑、紧张等情况下机体会发生体温上升、心跳加快、血压升高、排尿量增加等一系列的生理变化,这些变化受肾上腺素和钠尿肽等的调节。钠尿肽是心房壁细胞在受到牵拉(如血量过多)时合成并释放的肽类激素,能减少肾脏对水分的重吸收。下列说法正确的是( )
A.钠尿肽作用的靶细胞是肾小管和集合管细胞
B.肾上腺素分泌增多引起心脏血输出量增多,会导致钠尿肽释放量增多
C.钠尿肽与性激素的合成过程及释放方式相似
D.在尿量的调节中,钠尿肽与抗利尿激素具有协同作用
12.甲状腺激素(TH)具有促进生长发育的作用,例如在蝌蚪的变态期,如果缺乏甲状腺激素,就不能变态成蛙;当添加适量甲状腺激素时,可加速变态,而成为体态很小的蛙。如图为甲状腺激素的作用机理,PB表示运输甲状腺激素的血浆蛋白,THR和RXR是与基因上TRE序列结合的蛋白质,P表示RNA聚合酶。下列分析合理的是( )
A.甲状腺激素通过促进组织的分化而加速蝌蚪变态
B.甲状腺激素需要PB协助运输,所以其跨膜运输方式为协助扩散
C.甲状腺激素与核内的受体蛋白结合,直接调节基因的转录过程
D.甲状腺激素能促进下丘脑细胞的代谢,也能抑制促甲状腺激素释放激素的分泌
13.(2020·新高考I)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( )
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
14.薄荷中有一种叫薄荷醇的物质(其结构见下图),这种物质可以刺激皮肤和口腔中的冷觉感受器PRPM8受体,让机体产生冷的感觉。下列描述合理的是( )
A.薄荷醇这种有机小分子的元素组成与ATP相同
B.吃薄荷后机体会出现汗腺分泌减少,皮肤毛细血管收缩等生理变化
C.涂抹薄荷后皮肤冷觉感受器受到刺激,产生的兴奋传到大脑皮层形成冷觉
D.PRPM8受体存在于感觉神经元上,与薄荷醇结合后会使感觉神经元产生电位变化:内正外负变为内负外正
15.某研究小组欲研究桑叶提取液对患糖尿病小鼠的降血糖效果,设计了一系列实验。下列有关实验的设计思路,说法正确的是( )
A.随机选取三组生理状况相同、数量相等的健康小鼠,其中两组制备成患糖尿病的小鼠
B.每组小鼠在实验开始前和实验结束后都需要测量其血糖浓度
C.患糖尿病但不注射桑叶提取液的小鼠既可作为对照组又可作为实验组
D.健康小鼠除每天饲喂等量的食物,也要注射等量的桑叶提取液
16.(2021·河北)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
17.(2021·大连模拟)下图表示某雄性哺乳动物雄性激素(睾酮)产生的调节过程,a~e 表示有关的生理活动过程。下列相关叙述正确的是( )
A.图中各激素只作用于有相关受体的靶器官或靶细胞
B.睾酮由睾丸产生,其含量与下丘脑和垂体无关
C.a、b、c 过程体现了雄性激素(睾酮)分泌的分级调节
D.为提高比赛成绩服用睾酮衍生物会因 d、e 过程影响睾丸功能
三、非选择题
18.(2024高三上·贵州模拟)即使是在零下20℃时,边疆战士也毅然坚守在自己的岗位上保家卫国。图是人体部分组织示意图,a、b、c、d代表人体内的不同激素,请分析回答下列问题:
(1)在寒冷环境中,边疆战士的体温可维持在 左右。此时体温调节机制是 ;图中是同一个个体的体细胞,这些细胞多种多样的根本原因是 。
(2)每当精神紧张时,垂体的一些细胞能合成并分泌 激素,该激素只能作用于 促使d激素分泌;当d激素含量增加到一定程度时,可以抑制下丘胎和垂体的分泌活动。激素d作用的特点有 (答出两点)。
(3)当摄入食物过咸时,人体渗透压调节过程是 。
(4)战士长跑训练中,机体产热增加,同时机体将通过神经调节引起 (答出两点),导致散热加快以维持体温的相对恒定。
19.(2023·浙江)运动员在马拉松长跑过程中,机体往往出现心跳加快,呼吸加深,大量出汗,口渴等生理反应。马拉松长跑需要机体各器官系统共同协调完成。
回答下列问题:
(1)听到发令枪声运动员立刻起跑,这一过程属于 反射。长跑过程中,运动员感到口渴的原因是大量出汗导致血浆渗透压升高,渗透压感受器产生的兴奋传到 ,产生渴觉。
(2)长跑结束后,运动员需要补充水分。研究发现正常人分别一次性饮用1000mL清水与1000 mL生理盐水,其排尿速率变化如图甲所示。
图中表示大量饮用清水后的排尿速率曲线是 ,该曲线的形成原因是大量饮用清 水后血浆被稀释,渗透压下降, 。从维持机体血浆渗透压稳定的角度,建议运动员运动后饮用 。
(3)长跑过程中,运动员会出现血压升高等机体反应,运动结束后,血压能快速恢复正常,这一过程受神经-体液共同调节,其中减压反射是调节血压相对稳定的重要神经调节方式。为验证减压反射弧的传入神经是减压神经,传出神经是迷走神经,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。
材料与用具:成年实验兔、血压测定仪、生理盐水、刺激电极、麻醉剂等。
(要求与说明:答题时对实验兔的手术过程不作具体要求)
①完善实验思路:
I.麻醉和固定实验兔,分离其颈部一侧的颈总动脉、减压神经和迷走神经。颈总动脉经动脉插管与血压测定仪连接,测定血压,血压正常。在实验过程中,随时用 湿润神经。
Ⅱ.用适宜强度电刺激减压神经,测定血压,血压下降。再用 ,测定血压,血压下降。
Ⅲ.对减压神经进行双结扎固定,并从结扎中间剪断神经(如图乙所示)。分别用适宜强度电刺激 ,分别测定血压,并记录。
IV.对迷走神经进行重复Ⅲ的操作。
②预测实验结果:
设计用于记录Ⅲ、IV实验结果的表格,并将预测的血压变化填入表中。
③分析与讨论:
运动员在马拉松长跑过程中,减压反射有什么生理意义?
20.(2021·江苏)正常人体在黎明觉醒前后肝脏生糖和胰岛素敏感性都达到高峰,伴随胰岛素水平的波动,维持机体全天血糖动态平衡,约50%的Ⅱ型糖尿病患者发生“黎明现象”(黎明时处于高血糖水平,其余时间血糖平稳),是糖尿病治疗的难点。请回答下列问题。
(1)人体在黎明觉醒前后主要通过 分解为葡萄糖,进而为生命活动提供能源。
(2)如图所示,觉醒后人体摄食使血糖浓度上升,葡萄糖经GLUT2以 方式进入细胞,氧化生成ATP,ATP/ADP比率的上升使ATP敏感通道关闭,细胞内K+浓度增加,细胞膜内侧膜电位的变化为 ,引起钙通道打开,Ca2+内流,促进胰岛素以 方式释放。
(3)胰岛素通过促进 、促进糖原合成与抑制糖原分解、抑制非糖物质转化等发挥降血糖作用,胰岛细胞分泌的 能升高血糖,共同参与维持血糖动态平衡。
(4)Ⅱ型糖尿病患者的靶细胞对胰岛素作用不敏感,原因可能有: (填序号)
①胰岛素拮抗激素增多 ②胰岛素分泌障碍 ③胰岛素受体表达下降 ④胰岛素B细胞损伤 ⑤存在胰岛细胞自身抗体
(5)人体昼夜节律源于下丘脑视交叉上核SCN区,通过神经和体液调节来调控外周节律。研究发现SCN区REV-ERB基因节律性表达下降,机体在觉醒时糖代谢异常,表明“黎明现象”与生物钟紊乱相关。由此推测,Ⅱ型糖尿病患者的胰岛素不敏感状态具有 的特点,而 可能成为糖尿病治疗研究新方向。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】内环境的理化特性;神经系统的基本结构;水盐平衡调节
【解析】【解答】A、二氧化碳过多时会刺激呼吸中枢使呼吸加深加快,将多余的二氧化碳排出体外,因此血浆中二氧化碳浓度不会持续升高, A错误;
B、汗液中含有水和无机盐等多种成分,出汗增加会导致失水的同时,无机盐也会丢失,因此如果此时只大量补水而不补充盐,内环境稳态很难恢复,B错误;
C、运动时交感神经兴奋增强,此时胃肠蠕动变慢,C错误;
D、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、垂体释放的抗利尿激素增加,肾小管和集合管对水的的重吸收加强,尿量减少,D正确。
故答案为:D。
【分析】(1)当饮水不足、失水过多或吃的食物过咸时,细胞外液渗透压升高,刺激下丘脑渗透压感受器兴奋,通过传入神经将兴奋传向下丘脑神经中枢,神经中枢进行分析综合,一方面促进由下丘脑合成分泌、垂体释放的抗利尿激素增多,促进肾小管和集合管重吸收水,使渗透压不至于过高;另一方面在大脑皮层产生渴感,调节人主动饮水,使细胞外液渗透压降低。
(2)自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成,它们的作用通常是相反的。当人体处于兴奋状态时,交感神经活动占据优势,心跳加快,支气管扩张,但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱;而当人处于安静状态时,副交感神经活动则占据优势,此时,心跳减慢,但胃肠的蠕动和消化液的分泌会加强,有利于食物的消化和营养物质的吸收。交感神经和副交感神经对同一器官的作用,犹如汽车的油门和刹车,可以使机体对外界刺激作出更精确的反应,使机体更好地适应环境的变化。
2.【答案】B
【知识点】激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、TRH随血液运输到全身各处,并定向作用于腺垂体,A正确;
B、低于机体生理浓度时的TH ,促进下丘脑分泌TRH增多,进而促进垂体分泌TSH增多,并不是直接作用于垂体,B错误;
C、饮食缺碘导致甲状腺激素分泌不足,促进TRH和TSH的分泌增加会影响下丘脑和腺垂体的功能,引起甲状腺组织增生,C正确;
D、给小鼠注射抗TRH血清后甲状腺激素含量减少,不能做用于垂体促进TSH的分泌,使得机体甲状腺激素合成减少,机体产热不足对寒冷环境的适应能力减弱,D正确。
故答案为:B。
【分析】甲状腺激素的作用是促进新陈代谢,加速体内物质分解,促进动物个体发育,提高神经系统兴奋性。甲状腺激素的分级调节:如果外界条件寒冷等因素的刺激下,下丘脑会分泌促甲状腺激素释放激素,这种激素作用于垂体后,使垂体分泌促甲状腺激素,促甲状腺激素作用于甲状腺,使甲状腺分泌甲状腺激素分泌增多;甲状腺激素的调节属于反馈调节:当甲状腺激素增多后,反过来又会抑制下丘脑和垂体的激素分泌,使得机体得到甲状腺激素的调节,同时又保证甲状腺激素分泌不致过多。
3.【答案】A
【知识点】激素调节的特点;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、乙组小鼠受到寒冷刺激导致下丘脑分泌TRH,并通过TSH促进甲状腺激素的分泌,因此血液中甲状腺激素水平和TSH水平均高于甲组,A正确;
B、丙组小鼠阻断TSH受体,甲状腺激素分泌会低于甲组,甲状腺激素含量低,通过反馈调节会导致TRH、TSH水平提高,B错误;
C、若丁组小鼠血液中甲状腺激素水平高于丙组,但由于丁组在寒冷条件下饲养,对于机体而言高甲状腺激素可能是正常水平,因此不一定会通过反馈调节减少TSH水平,C错误;
D、TSH调节甲状腺激素的分泌,甲状腺激素反过来通过负反馈调节TRH和TSH的分泌,因此两者没有协同作用,D错误。
故答案为:A。
【分析】当机体感受到寒冷等刺激时,相应的神经冲动传到下丘脑,下丘脑分泌TRH,TRH运输到并作用于垂体,促进垂体分泌TSH,TSH随血液循环运输到达甲状腺,促进甲状腺增加甲状腺激素的合成和分泌。当血液中的甲状腺激素含量增加到一定程度时,又会通过负反馈抑制下丘脑和垂体分泌相关激素,进而使甲状腺激素的分泌减少而不至于浓度过高。像甲状腺激素的这种分泌调节轴:下丘脑→垂体→靶腺体,称为分级调节。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,称为反馈调节。
4.【答案】D
【知识点】生物大分子以碳链为骨架;酶的特性;激素调节的特点
【解析】【解答】A、胃蛋白酶、抗体是由氨基酸通过肽键连接,神经递质不是,A错误;
B、大部分神经递质都是小分子物质,B错误;
C、胃蛋白酶属于消化酶,不能通过体液运输到达全身,C错误;
D、胃蛋白酶、抗体和神经递质均可通过胞吐的方式释放到细胞外,D正确。
故答案为:D。
【分析】(1)胃蛋白酶的本质是蛋白质,是由氨基酸脱水缩合得到的;
抗体的本质是蛋白质,是由氨基酸脱水缩合得到的;
神经递质的化学成分种类较多,主要有乙酰胆碱、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素、5-羟色胺、氨基酸类(如谷氨酸、天冬氨酸、甘氨酸等)、NO等。
(2)分泌蛋白,抗体和神经递质它们的本质虽然不同,但是他们都是通过胞吞的作用来释放到细胞外的。
5.【答案】C
【知识点】细胞膜的结构特点;激素调节的特点
【解析】【解答】A、从细胞膜上的受体位置和信号传递途径分析,该激素不可能是性激素,因为性激素的受体在靶细胞内部,A错误;
B、Gs-蛋白在受体和 AC间运动,充分体现了细胞膜的结构特点即具有一定的流动性,B错误;
C、激素在细胞内有 cAMP、PKA 等多个环节传递信号,有利于放大激素的效应 ,C正确;
D、对同一细胞来说,不同的激素会有不同的受体, 它们的作用途径也可能不一样,D错误。
故答案为:C。
【分析】人体细胞内的通讯多数是通过信号分子传递的。有些信号分子作用于细胞表面的受体,有些则作用于胞内受体。生物学上将细胞外与膜受体结合的信号分子称为第一信使,而细胞内信号则称为第二信使。
6.【答案】D
【知识点】血糖平衡调节
【解析】【解答】A、胰岛素主要通过促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,来降低血糖浓度,A错误;
B、由分析可知,乙的血糖浓度维持正常范围,因此乙为正常小鼠血糖变化曲线,当血糖降低到一定程度后可以通过机体的调节使血糖水平升高,说明此过程存在反馈调节,B错误;
C、乙组小鼠60min时体内血糖相对浓度最低,但此时胰岛素浓度不一定是最大值,C错误;
D、胰高血糖素具有升高血糖的作用,60min后两组小鼠血糖上升都与胰高血糖素升高有关,D正确。
故答案为:D。
【分析】胰岛素可以促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而降低血糖浓度。分析图示可知,注射胰岛素后,两组小鼠的血糖均下降,但实验组小鼠血糖的最低值高于正常小鼠,并更早出现血糖的回升,可能是由于实验组小鼠的脂肪细胞老化,对胰岛素不敏感,相比正常小鼠就”糖类物质转化为脂肪“这一降糖途径被阻碍。结合曲线分析可知,甲为血管上皮细胞老化小鼠,乙为正常小鼠。
7.【答案】C
【知识点】反射的过程;血糖平衡调节
【解析】【解答】A、如果表示的是缩手反射,则E表示的是神经递质,F表示的是突触后膜上的受体蛋白,A不符合题意;
B、如上图表示初次免疫过程,E经吞噬细胞处理后呈递给Ⅱ,Ⅱ受刺激后可能产生淋巴因子,B不符合题意;
C、如上图表示血糖调节过程,且E与F结合后,Ⅱ内糖原含量上升,则Ⅰ代表胰岛B细胞,C符合题意;
D、如上图所示,若E与F结合后,促使Ⅱ产生并释放了一种物质X,且X使E的生成量增加,这种调节方式属于反馈调节,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】缩手反射属于神经调节过程,I产生的信号物质E是神经递质,II膜上的F是特异性受体蛋白,神经递质有兴奋性递质和抑制性递质两类,所以F与E的结合引起II产生兴奋或抑制,A正确;在初次免疫过程中,抗原E经吞噬细胞处理后呈递给T细胞II,刺激II产生淋巴因子;在淋巴因子作用下,刺激B细胞增殖、分化形成大量的浆细胞和记忆细胞,B正确;在血糖调节过程中,E与F结合后,Ⅱ内糖原含量上升使血糖浓度降低,胰岛素是人体内唯一降低血糖的激素,所以,E是胰岛素、Ⅰ代表胰岛B细胞,C错误;在人体水平衡调节过程中,垂体释放的激素E是抗利尿激素,促进其靶细胞II肾小管和集合管细胞对水的重吸收,尿量减少使内环境渗透压下降,这种调节方式属于反馈调节,D正确。
8.【答案】C
【知识点】无机盐的主要存在形式和作用;水盐平衡调节
【解析】【解答】A、动作电位产生的原理是钠离子顺浓度梯度内流,形成外负内正的膜电位。故为保持心肌正常兴奋性不需要食用低钠盐补充K+,A不符合题意;
B、K+主要分别在细胞内,维持细胞内液渗透压起决定性作用;细胞外液渗透压的90%来源于Na+和Cl-,B不符合题意;
C、醛固酮具有保钠排钾的作用,食盐摄入不足时,肾上腺分泌醛固酮增多促进对Na+的重吸收,C符合题意;
D、过量摄入低钠盐会使细胞外液渗透压升高,促进下丘脑合成和垂体释放抗利尿激素,抗利尿激素能够促进肾小管和集合管对水的重吸收作用,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】无机盐主要以离子的形式存在,其生理作用有:细胞中某些复杂化合物的重要组成成分;维持细胞的生命活动;维持细胞的酸碱平衡和细胞的形态。
9.【答案】C
【知识点】激素与内分泌系统;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、由题意可知,血浆中高浓度的GC能抑制淋巴细胞的增殖、分化,降低机体免疫力,艾滋病是免疫缺陷病,治疗艾滋病需要以高免疫力,故GC不可用于治疗艾滋病,A错误;
B、由题意可知,糖皮质激素(GC)能提高心肌细胞肾上腺素受体的表达水平,而肾上腺素可以提高人体的应急能力,B错误;
C、GC是由肾上腺皮质分泌的,长期服用会通过反馈调节抑制促腺皮质激素释放激素和肾上腺皮质激素的分泌,进而影响肾上腺皮质的发育,C正确;
D、下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素,作用于垂体,使其分泌促肾上腺皮质激素,作用于肾上腺皮质,促进GC的分泌,D错误。
故答案为:C。
【分析】下丘脑是人体神经调节和激素调节的枢纽,下丘脑可以分泌促激素释放激素,促进垂体的生长发育,垂体可以分泌促激素,促进相应器官的生长发育,以及相应激素的分泌,这是一种分级调节机制,体内某种激素含量升高,会反过来抑制垂体和下丘脑的作用,这属于反馈调节。肾上腺皮质激素的分泌,受“下丘脑-垂体-肾上腺轴”的分级调节,即下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素,作用于垂体,使其分泌促肾上腺皮质激素,作用于肾上腺皮质,使其分泌肾上腺皮质激素。
10.【答案】D
【知识点】动物激素的调节;激素调节的特点
【解析】【解答】A、由图可知,CT含量增加,破骨细胞活动减弱,成骨细胞活动增强,导致骨量增加,血钙降低,A正确;
B、甲状旁腺功能亢进时,PTH分泌增加,破骨细胞活动增强,骨量下降,引起骨质疏松,B正确;
C、破骨细胞活动异常增强时会导致骨量下降,血钙升高。当血钙过高时,会作用于甲状腺C细胞,促进CT的分泌,破骨细胞活动减弱,成骨细胞活动增强,C正确;
D、长时间高血钙,会不断促进甲状腺C细胞分泌CT增加,甲状旁腺功能会受到抑制,D错误。
故答案为:D。
【分析】分析题图可知:甲状旁腺分泌PTH增加,破骨细胞活动增强,骨量下降,血钙上升;甲状腺C细胞分泌CT增加,导致破骨细胞活动减弱,成骨细胞活动增强。通过两个途径共同维持血钙稳态。当血钙过高或过低时会通过反馈调节作用于甲状旁腺和甲状腺C细胞,使血钙处于9.0-10.3mg/dL的相对稳定状态。
11.【答案】A,B
【知识点】水盐平衡调节
【解析】【解答】由分析可知,钠尿肽作用的靶细胞是肾小管和集合管细胞,A项正确;结合题意可知,肾上腺素的作用效果是引起机体体温升高、心跳加快、血压升高,据此可推测肾上腺素分泌增多会引起心脏血输出量增多,进而导致钠尿肽释放量增多,B项正确;钠尿肽的化学本质是肽类化合物,因此其合成过程需要经过氨基酸的脱水缩合过程完成,而性激素属于小分子的脂类,其合成部位是内质网,两者的合成过程存在较大差异,C项错误;在尿量的调节中,钠尿肽的作用效果是使尿量增多,而抗利尿激素的作用效果是促进肾小管和集合管对水分的重吸收作用,进而使尿量减少,二者在尿量调节过程中具有拮抗作用,D项错误。
【分析】 因为抗利尿激素是一种激素,该激素的作用部位是“肾小管和集合管”,增强使机体对水的重吸收,降低机体渗透压。激素作用的特点具有:微量、高效和作用于特定的靶器官和靶细胞。结合上述知识点,进行分析题目,分析钠尿肽的作用。
12.【答案】A,C,D
【知识点】动物激素的调节;激素调节的特点;被动运输
【解析】【解答】蝌蚪变态发育是细胞分化过程,甲状腺激素可以促进蝌蚪变态,即可以促进蝌蚪的组织分化,A项正确;PB为血浆蛋白,并非细胞膜上的载体蛋白,不能说明甲状腺激素以协助扩散的方式进入细胞,B项错误;甲状腺激素与核内受体结合,直接影响转录过程,C项正确;甲状腺激素的作用是促进细胞代谢,所以可以促进下丘脑细胞代谢,又由于甲状腺激素的分泌存在负反馈调节机制,当甲状腺激素含量过高时可以抑制促甲状腺激素释放激素的分泌,D项正确。
【分析】甲状腺激素的分级调节和反馈调节:下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素作用于垂体,促进垂体分泌促甲状腺激素,促进甲状腺合成和分泌甲状腺激素,当甲状腺激素含量升高时,会抑制下丘脑和垂体的分泌活动,通过分级调节和反馈调节维持甲状腺激素的稳定。据此答题。
13.【答案】A,C,D
【知识点】内环境的理化特性;水盐平衡调节
【解析】【解答】A.该患者呼吸困难导致CO2不能够及时排放出去,使体内CO2含量偏高,A正确;
B.体温维持在38℃时,患者的产热量等于散热量,B错误;
C.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,使得肺部组织液渗透压升高,对水的吸引力增大,肺部组织液增加,C正确;
D.使用药物抑制肾小管和集合管对水的重吸收,原尿中的水吸收会减少,导致患者尿量增加,D正确。
故答案为:ACD。
【分析】(1)人体体温恒定机理:产热和散热保持动态平衡。
(2)水盐调节模型:
14.【答案】B,C
【知识点】体温平衡调节;水盐平衡调节
【解析】【解答】从薄荷醇的结构可以看出薄荷醇的组成元素是C、H、O,而ATP的组成元素是C、H、O、N、P,所以薄荷醇和ATP的组成元素不同,A项错误;吃薄荷醇后让机体产生冷的感觉,机体会出现汗腺分泌减少,皮肤毛细血管收缩等生理变化,B项正确;涂抹薄荷后皮肤冷觉感受器受到刺激,产生的兴奋传到大脑皮层冷觉中枢形成冷觉,C项正确;由于感觉神经元的轴突末梢是感受器,所以PRPM8受体存在于感觉神经元上,PRPM8受体与薄荷醇结合后会使感觉神经元产生电位变化,由静息电位变为动作电位,即由外正内负变为外负内正,D项错误。
【分析】 1、体温的概念:指人身体内部的平均温度;
2、体温的测量部位:直肠、口腔、腋窝;
3、体温相对恒定的原因:在神经系统和内分泌系统等的共同调节下,人体的产热和散热过程保持动态平衡的结果。
产热器官:主要是肝脏和骨骼肌
散热器官:皮肤(血管、汗腺)
4、体温调节过程:
(1) 寒冷环境→冷觉感受器(皮肤中)→下丘脑体温调节中枢→皮肤血管收缩、汗液分泌减少(减少散热)、立毛肌收缩(增加产热),骨骼肌紧张性增强、肾上腺分泌肾上腺激素增加(增加产热)、甲状腺分泌甲状腺激素增加(增加产热)→体温维持相对恒定;
(2) 炎热环境→温觉感受器(皮肤中)→下丘脑体温调节中枢→皮肤血管舒张、汗液分泌增多(增加散热)。
15.【答案】A,B,C
【知识点】血糖平衡调节
【解析】【解答】随机选取三组生理状况相同、数量相等的健康小鼠,其中两组制备成患糖尿病的小鼠,一组作为正常对照,A项正确;每组小鼠在实验开始前和实验结束后都需要测量其血糖浓度,以便进行实验前后对照,B项正确;患糖尿病但不注射桑叶提取液的小鼠可作为注射桑叶提取液小鼠的对照组,也可与正常小鼠对比可作为实验组,C项正确;健康小鼠只需每天饲喂等量的食物,D项错误。
【分析】 依据常规验证性实验设计步骤进行实验设计。实验步骤:
1、取材、分组和编号:去生理状态一致或近似一致的材料若干,进行随机分组,编号A、B……;
2、设置实验组,对实验材料进行处理:(1)缺失处理;(2)增加因素处理;(3)替换因素处理……:
3、设置对照组:空白对照、自身对照、标准对照、阴性对照、阳性对照、安慰剂对照、条件对照、配对对照和相互对照等;
4、得出实验结果,并分析;
5、得出实验结论,交流、汇报……
16.【答案】A,B,D
【知识点】水盐平衡调节
【解析】【解答】A.参与细胞外液渗透压的无机盐主要来源于Na+和Cl-,A说法正确;
B.高盐饮食会导致细胞外液渗透压会升高,机体可以通过主动饮水和抗利尿激素分泌的增加降低细胞外液渗透压,B说法正确;
C.细胞内液与细胞外液成分可以相互交换,故细胞内液参与细胞外液渗透压的调节,C说法错误;
D.机体处于正钠平衡时,机体Na+增多可导致增加细胞外液总量,体液的总量也会增多,D说法正确。
故答案为:ABD。
【分析】水盐调节过程:
神经-体液调节:饮水过少、食物过咸等→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器→垂体→抗利尿激素→肾小管和集合管重吸收水增强→细胞外液渗透压下降、尿量减少
神经调节:饮水过少、食物过咸→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器→大脑皮层→产生渴觉→主动饮水→细胞外液渗透压下降
17.【答案】A,C,D
【知识点】激素调节的特点;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、激素是一种信号分子,每一种激素只作用于有相关受体的靶器官或靶细胞,A正确;
B、睾酮由睾丸产生,其分泌存在分级和反馈调节,故睾酮的含量与下丘脑和垂体有关,B错误;
C、通过图示可知,a、b、c 过程体现了雄性激素(睾酮)分泌的分级调节,C正确;
D、为提高比赛成绩服用睾酮衍生物会引起睾酮的反馈调节,减弱分级调节,从而影响睾丸功能,D正确。
故答案为:ACD。
【分析】下丘脑对雄性激素分泌的调节与对甲状腺激素分泌的分级调节类似,所以在解题时可利用甲状腺激素的分级调节和反馈调节进行解答。
18.【答案】(1)37℃;神经-体液;基因的选择性表达
(2)促甲状腺激素释放激;甲状腺;微量、高效,通过体液运输,几乎作用于全身所有细胞
(3)摄入食物过咸时,细胞外液渗透压升高,下丘脑渗透压感受器受到的刺激增强,致使抗利尿激素分泌量增加,垂体释放大量抗利尿激素,促使肾小管和集合管对水的重吸收作用增强,同时通过神经调节,机体主动饮水,从而使渗透压恢复平衡
(4)毛细血管舒张、毛孔张开
【知识点】体温平衡调节;水盐平衡调节;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】分析题图可知:a是性激素、b是甲状腺激素、c是胰岛素或胰高血糖素、d是肾上腺激素。
(1)人是恒温动物,在寒冷环境中,边疆战士的体温仍可以维持稳定,人的正常体温是37 ℃ ,在体温调节机制中是通过神经-体液进行调节的;人体的各个组织细胞都是由同一个受精卵发育而来的,出现细胞多种多样性的根本原因是基因的选择性表达。
(2)每当精神紧张时,人体的新陈代谢会增强,因此需要的甲状腺激素会增加,此状态下垂体的一些细胞能合成并分泌促甲状腺激素释放激素,该激素只能作用于垂体,垂体会分泌促甲状腺激素作用于甲状腺,促使甲状腺分泌甲状腺激素;甲状腺激素的分泌存在负反馈调节,当甲状腺激素含量增加到一定程度时,可以抑制下丘脑和垂体的分泌活动;甲状腺激素几乎的作用于全身所有细胞,激素具有微量、高效,通过体液运输到全身各处。
(3)当摄入食物过咸, 细胞外液渗透压升高,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,垂体释放大量抗利尿激素,促使肾小管和集合管对水的重吸收作用增强,同时通过神经调节,机体主动饮水,从而使渗透压恢复平衡 。
(4) 战士长跑训练中,机体产热增加,同时机体将通过神经调节引起毛细血管舒张、毛孔张开,导致散热加快以维持体温的相对恒定。
【分析】(1)体温平衡调节
①热量的来源:主要是细胞中有机物的氧化放能 。
注:细胞呼吸的实质是氧化分解有机物,释放能量,其中大部分能量以热能形式散失,作为体内热量的来源,小部分能量储存在直接能源物质ATP中,用于各项生命活动 )
②体温平衡的原因:机体的产热量与散热量动态平衡。
产热途径:以骨骼肌和肝脏产热为多。
散热途径:主要通过皮肤汗液的蒸发散热、皮肤内毛细血管的散热,其次还有呼气、排尿和排便等。当环境温度高于体温时,唯一的散热方式是汗液蒸发散热。
机体产热多,散热也多;产热少,散热也少。外界环境温度低时,机体产热多,散热也多;外界环境温度高时,产热少,散热也少。
③体温调节的结构基础
体温调节中枢:下丘脑 ;温觉(即冷觉热觉)中枢:大脑皮层。
温度感受器:分为冷觉感受器和温觉感受器,分布于皮肤、黏膜和内脏器官中。
(2)甲状腺激素分级调节
①分级调节:下丘脑能够控制垂体,垂体控制相关腺体,这种分层控制的方式称为分级调节。
②反馈调节: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。
③甲状腺激素的分级调节
(3)水分调节(细胞外液渗透压调节)过程
过程:饮水过少、食物过咸等→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器→垂体→抗利尿激素→肾小管和集合管重吸收水增强→细胞外液渗透压下降、尿量减少。
总结:水分调节主要是在神经系统和内分泌系统的调节下,通过肾脏完成。起主要作用的激素是抗利尿激素,它是由下丘脑产生,垂体释放的,作用是促进肾小管和集合管对水分的重吸收,从而使排尿量减少。
19.【答案】(1)条件;大脑皮层
(2)曲线A;减轻对下丘脑渗透压感受器的刺激,导致抗利尿激素分泌减少,使肾小管和集合管对水的重吸收减少,引起尿量增加;淡盐水
(3)①I.生理盐水
Ⅱ.适宜强度电刺激迷走神经
Ⅲ.减压神经;血压上升;
②
组别 Ⅲ Ⅳ
血压 上升 上升
③使血压保持相对稳定,避免运动员在运动过程中因血压升高而无法快速恢复而导致机体稳态被破坏
【知识点】反射的过程;神经冲动的产生和传导;水盐平衡调节
【解析】【解答】(1)听到发令枪声运动员立刻起跑,是经过长期训练和学习获得的,属于条件反射过程。运动过程中感到的口渴是一种感觉,所有感觉及情绪的产生都在大脑皮层。
故答案为:条件;大脑皮层。
(2)分析题图可知,由于运动后,运动员大量排汗,体内的细胞外液渗透压升高,位于下丘脑的渗透压感受器感受到信号之后下丘脑会合成抗利尿激素,并运输到垂体释放,作用于肾小管、集合管,促进对水分的重吸收,当一次性大量饮用清水时,细胞外液中的渗透压下降,渗透压感受器的刺激减少,则相应器官合成释放的抗利尿激素减少,肾小管和集合管对水分的重吸收减少,尿量会增加,故曲线A代表运动后一次性饮用1000mL清水,为了维持体内内环境稳态,运动员运动过后应引用淡盐水。
故答案为:曲线A;减轻对下丘脑渗透压感受器的刺激,导致抗利尿激素分泌减少,使肾小管和集合管对水的重吸收减少,引起尿量增加;淡盐水。
(3)由题意可知,本实验为验证减压反射弧的传入神经是减压神经,传出神经是迷走神经。
①I.实验材料为成年兔,分离到体外的颈部一侧的颈总动脉、减压神经和迷走神经需要时刻保持液体状态,需要利用生理盐水进行保湿。
Ⅱ.用适宜强度电刺激传入神经减压神经,测定血压,血压下降。再用相同强度的电刺激刺激传出神经迷走神经,测定血压,血压下降。
Ⅲ.对减压神经进行双结扎固定,并从结扎中间剪断神经(如图乙所示)。对减压神经处理过后,再对减压神经进行相同强度的电刺激,检测血压情况,验证减压神经的作用。
②由于减压反射中的反射弧中的传入神经和传出神经被结扎,则反射不能发生,达不到降压的效果,则受到刺激后机体血压升高。预测实验结果如下表:
组别 Ⅲ Ⅳ
血压 上升 上升
③长跑过程中,运动员会出现血压升高等机体反应,减压反射可以保持运动员在运动过程中血压相对稳定,从而维持内环境稳态,避免运动员在运动过程中因血压升高而无法快速恢复而导致机体稳态被破坏。
故答案为:①I.生理盐水;Ⅱ.适宜强度电刺激迷走神经 ;Ⅲ.减压神经;血压上升;②
组别 Ⅲ Ⅳ
血压 上升 上升
③使血压保持相对稳定,避免运动员在运动过程中因血压升高而无法快速恢复而导致机体稳态被破坏。
【分析】1、反射分为非条件反射和条件反射:
(1)非条件反射是指人生来就有的先天性反射,是一种比较低级的神经活动,由大脑皮层以下的神经中枢(如脑干、脊跪)参与即可完成,如:婴儿吮乳、吃梅分泌唾液、呼吸、眨眼、吃奶等。
(2)条件反射是人出生以后在生活过程中逐渐形成的后天性反射,是在非条件反射的基础上,经过一定的过程,在大脑皮层参与下完成的,是一种高级的神经活动,是高级神经活动的基本方式,如:望梅止渴、一朝被蛇咬十年怕井绳等。
2、人体内水盐平衡的调节过程是∶下丘脑是水盐平衡调节的中枢,水盐平衡的调节是神经调节和激素调节共同作用完成的。内环境中的无机盐含量决定了机体渗透压的大小:(1)当人体失水过多、饮水不足或吃的食物过咸时→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素增多→肾小管、集合管对水分的重吸收增加→尿量减少,同时大脑皮层产生渴觉(主动饮水)。(2)体内水过多时→细胞外液渗透压降低→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素减少→肾小管、集合管对水分的重吸收减少→尿量增加。当血钾含量上升或血钠含量下降时,醛固酮的分泌量会增加,以促进肾小管和集合管吸钠泌钾。
20.【答案】(1)肝糖原
(2)易化扩散(或协助扩散);由负变正;胞吐
(3)葡萄糖摄取、氧化分解;胰高血糖素
(4)①③
(5)昼夜节律;调节REV-ERB基因节律性表达
【知识点】物质进出细胞的方式的综合;细胞膜内外在各种状态下的电位情况;血糖平衡调节
【解析】【解答】(1)肝糖原是人体的储能物质,在一定条件下肝糖原会转化为血糖,故填:肝糖原。
(2)通过对图的分析,可知葡萄糖是有高浓度向低浓度,而且借助了 GLUT2 通道,属于协助扩散;正常情况下细胞膜内K+外流,是膜内呈现负电位,根据文字信息可知 ATP敏感通道关闭,细胞内K+浓度增加 ,阻止了K+外流,使膜内呈现正电位;通过图示可以看到胰岛素是以胞吐的方式释放的。故填: 协助扩散 ; 由负变正 ; 胞吐
(3)胰岛素有降血糖的作用,促进血糖的氧化分解来降低血糖;胰岛细胞不仅可以产生胰岛素,还可以产生胰高血糖素,胰高血糖素可以用来升高血糖,故填: 葡萄糖摄取、氧化分解 ; 胰高血糖素 。
(4) 靶细胞对胰岛素作用不敏感,也就说明胰岛素的作用效果不理想, 如① 中拮抗激素增多,会使血糖的降低的不明显;也可能是靶细胞上接受胰岛素的受体表达下降,接受到的胰岛素的数量少,胰岛素发挥的数量较少。故选: ①③ 。
(5)分析资料可知, 昼夜节律是受基因调控的,Ⅱ型糖尿病患者表明为“黎明现象”与生物钟紊乱相关。故填:昼夜节律 ; 调节REV-ERB基因节律性表达 。
【分析】(1)协助扩散的特点:有高浓度向低浓度,需要载体蛋白,不需要能量。
(2)调节血糖的激素:①胰岛素(降血糖):促进血糖进入组织细胞,并在组织细胞内氧化分解、合成糖原、转变成脂肪酸等非糖物质;抑制肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖 。②胰高血糖素(升血糖):促进肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖。这两种激素的作用是相反的,他们成为拮抗作用。
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