专题14 体液调节
五年高考
1.(2023北京,9,2分)甲状腺激素的分泌受下丘脑—垂体—甲状腺轴的调节,促甲状腺激素能刺激甲状腺增生。如果食物中长期缺乏合成甲状腺激素的原料碘,会导致(B)
A.甲状腺激素合成增加,促甲状腺激素分泌降低
B.甲状腺激素合成降低,甲状腺肿大
C.促甲状腺激素分泌降低,甲状腺肿大
D.促甲状腺激素释放激素分泌降低,甲状腺肿大
2.(2022北京,9,2分)某患者,54岁,因病切除右侧肾上腺。术后检查发现,患者血浆中肾上腺皮质激素水平仍处于正常范围。对于出现这种现象的原因,错误的解释是(C)
A.切除手术后,对侧肾上腺提高了肾上腺皮质激素的分泌量
B.下丘脑可感受到肾上腺皮质激素水平的变化,发挥调节作用
C.下丘脑可分泌促肾上腺皮质激素,促进肾上腺皮质激素的分泌
D.垂体可接受下丘脑分泌的激素信号,促进肾上腺皮质的分泌功能
3.(2017北京理综,4,6分)细胞外葡萄糖浓度调节胰岛B细胞(β细胞)分泌胰岛素的过程如图,对其理解错误的是(C)
A.细胞呼吸将葡萄糖中的化学能贮存在ATP中
B.Ca2+内流促使细胞通过胞吐方式释放胰岛素
C.细胞外葡萄糖浓度降低会促进胰岛素释放
D.该过程参与了血糖浓度的反馈调节机制
4.(2021北京,18,12分)胰岛素是调节血糖的重要激素,研究者研制了一种“智能”胰岛素(IA)并对其展开了系列实验,以期用于糖尿病的治疗。
(1)正常情况下,人体血糖浓度升高时, 胰岛B 细胞分泌的胰岛素增多,经 体液 运输到靶细胞,促进其对葡萄糖的摄取和利用,使血糖浓度降低。
(2)GT是葡萄糖进入细胞的载体蛋白,IA(见图1)中的X能够抑制GT的功能。为测试葡萄糖对IA与GT结合的影响,将足量的带荧光标记的IA加入红细胞膜悬液中处理30分钟,使IA与膜上的胰岛素受体、GT充分结合。之后,分别加入葡萄糖至不同的终浓度,10分钟后检测膜上的荧光强度。图2结果显示:随着葡萄糖浓度的升高, 膜上的荧光强度降低 。研究表明葡萄糖浓度越高,IA与GT结合量越低。据上述信息,推断IA、葡萄糖、GT三者的关系为 葡萄糖与IA竞争结合GT 。
图1
图2
(3)为评估IA调节血糖水平的效果,研究人员给糖尿病小鼠和正常小鼠均分别注射适量胰岛素和IA,测量血糖浓度的变化,结果如图3。
图3
该实验结果表明IA对血糖水平的调节比外源普通胰岛素更具优势,体现在 IA能响应血糖浓度变化发挥作用/IA降血糖的效果更久且能避免低血糖的风险 。
(4)细胞膜上GT含量呈动态变化,当胰岛素与靶细胞上的受体结合后,细胞膜上的GT增多。若IA作为治疗药物,糖尿病患者用药后进餐,血糖水平会先上升后下降。请从稳态与平衡的角度,完善IA调控血糖的机制图。(任选一个过程,在方框中以文字和箭头的形式作答。)
答案 (答出一个过程即可)
全真全练
考点1 激素与内分泌系统
1.(2023湖南,10,2分)关于激素、神经递质等信号分子,下列叙述错误的是(D)
A.一种内分泌器官可分泌多种激素
B.一种信号分子可由多种细胞合成和分泌
C.多种信号分子可协同调控同一生理功能
D.激素发挥作用的前提是识别细胞膜上的受体
2.(2023山东,8,2分)肾上腺皮质分泌的糖皮质激素(GC)能提高心肌细胞肾上腺素受体的表达水平。体内GC的分泌过程存在负反馈调节。作为药物服用时,血浆中高浓度的GC能抑制淋巴细胞的增殖、分化。下列推断正确的是(C)
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
3.(2022河北,10,2分)关于甲状腺激素(TH)及其受体(TR)的叙述,错误的是(B)
A.机体需不断产生TH才能使其含量维持动态平衡
B.TH分泌后通过体液运输,其分泌导管堵塞会导致机体代谢和耗氧下降
C.若下丘脑和垂体中的TR不能识别TH,会导致甲状腺机能亢进
D.缺碘地区的孕妇需要适量补充碘,以降低新生儿呆小症的发病率
考点2 激素调节及体液调节与神经调节的关系
4.(2023广东,8,2分)空腹血糖是糖尿病筛查常用检测指标之一,但易受运动和心理状态等因素干扰,影响筛查结果。下列叙述正确的是(D)
A.空腹时健康人血糖水平保持恒定
B.空腹时糖尿病患者胰岛细胞不分泌激素
C.运动时血液中的葡萄糖只消耗没有补充
D.紧张时交感神经兴奋使血糖水平升高
5.(2023全国乙,4,6分)激素调节是哺乳动物维持正常生命活动的重要调节方式。下列叙述错误的是(B)
A.甲状腺分泌甲状腺激素受垂体和下丘脑的调节
B.细胞外液渗透压下降可促进抗利尿激素的释放
C.胸腺可分泌胸腺激素,也是T细胞成熟的场所
D.促甲状腺激素可经血液运输到靶细胞发挥作用
6.(2023重庆,6,3分)某人头部受伤后出现食欲不振、乏力等症状,经检查后被诊断为抗利尿激素(ADH)分泌失调综合征,其部分化验结果见表。下列关于该患者的叙述,错误的是(C)
项目名称 结果 参考值
血ADH 7.9 pmol/L 2.3~7.4 pmol/L
血Na+ 125 mmol/L 137~147 mmol/L
血K+ 4.2 mmol/L 3.5~5.3 mmol/L
A.下丘脑或垂体可能受到损伤
B.血液中的红细胞出现吸水
C.饮用清水能使尿Na+浓度恢复正常
D.细胞外液对渗透压感受器的刺激较受伤前减少
7.(2023湖南,6,2分)甲状旁腺激素(PTH)和降钙素(CT)可通过调节骨细胞活动以维持血钙稳态,如图所示。下列叙述错误的是(D)
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
8.(2023浙江1月选考,11,2分)胰高血糖素可激活肝细胞中的磷酸化酶,促进肝糖原分解成葡萄糖,提高血糖水平,机理如图所示。
下列叙述正确的是(B)
A.胰高血糖素经主动运输进入肝细胞才能发挥作用
B.饥饿时,肝细胞中有更多磷酸化酶b被活化
C.磷酸化酶a能为肝糖原水解提供活化能
D.胰岛素可直接提高磷酸化酶a的活性
9.(2023重庆,8,3分)我国学者首次揭示了夜间光照影响血糖代谢的机制。健康受试者于夜间分别在某波长光照和黑暗条件下口服等量葡萄糖,然后在不同时间检测血糖水平(图1)。夜间光照影响血糖代谢的过程如图2所示。下列叙述错误的是 (A)
A.在夜间光照条件下,受试者血糖代谢的调节方式是神经调节
B.与夜间黑暗条件相比,光照条件下受试者利用葡萄糖的速率下降
C.若受试者棕色脂肪组织的代谢被抑制,则图1两条曲线趋于重叠
D.长期熬夜的不良生活方式可增加患糖代谢相关疾病的风险
10.(2022重庆,9,2分)双酚A是一种干扰内分泌的环境激素,进入机体后能通过与雌激素相同的方式影响机体功能。下列关于双酚A的叙述,正确的是(A)
A.通过体液运输发挥作用
B.进入机体后会引起雌激素的分泌增加
C.不能与雌激素受体结合
D.在体内大量积累后才会改变生理活动
11.(2022湖北,8,2分)奋战在抗击新冠疫情一线的医护人员是最美逆行者。因长时间穿防护服工作,他们汗流浃背,饮水受限,尿量减少。下列关于尿液生成及排放的调节,叙述正确的是(C)
A.抗利尿激素可以促进肾小管和集合管对NaCl的重吸收
B.医护人员紧张工作后大量饮用清水有利于快速恢复水—盐平衡
C.医护人员工作时高度紧张,排尿反射受到大脑皮层的抑制,排尿减少
D.医护人员工作时汗流浃背,抗利尿激素的分泌减少,水的重吸收增加
12.(2022浙江6月选考,14,2分)大雪纷飞的冬天,室外人员的体温仍能保持相对稳定,其体温调节过程如图所示。
下列叙述错误的是(A)
A.寒冷刺激下,骨骼肌不由自主地舒张以增加产热
B.寒冷刺激下,皮肤血管反射性地收缩以减少散热
C.寒冷环境中,甲状腺激素分泌增加以促进物质分解产热
D.寒冷环境中,体温受神经与体液的共同调节
13.(2022海南,14,3分)机体内血糖浓度受多种激素共同调节。某实验小组探究了三种激素单独或联合作用调节血糖的效应,实验前血糖浓度为5.0 mmol/L,血糖浓度随激素处理时间的变化如图。下列有关叙述正确的是(B)
A.激素单独作用时,0.5 h内升高血糖最快的激素是肾上腺素
B.3 h时,三种激素联合作用升高血糖的效应大于各自效应的总和
C.肾上腺素和胰高血糖素对血糖的调节作用表现出相抗衡的关系
D.血糖浓度受肾上腺素、胰高血糖素和皮质醇调节,不受甲状腺激素调节
14.(2022湖北,10,2分)北京冬奥会期间,越野滑雪运动员身着薄比赛服在零下10 ℃左右的环境中展开激烈角逐。关于比赛中运动员的生理现象,下列叙述正确的是(C)
A.血糖分解加快,储存的ATP增加,产热大于散热
B.血液中肾上腺素含量升高,甲状腺激素含量下降,血糖分解加快
C.心跳加快,呼吸频率增加,温度感受器对低温不敏感而不觉得寒冷
D.在运动初期骨骼肌细胞主要通过肌糖原分解供能,一定时间后主要通过肝糖原分解供能
15.(2022浙江1月选考,19,2分)小鼠甲状腺的内分泌机能受机体内、外环境因素影响,部分调节机理如图所示。
下列叙述错误的是(B)
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
16.(2023全国甲,30,9分)某研究小组以某种哺乳动物(动物甲)为对象研究水盐平衡调节,发现动物失水达到一定程度时,尿量明显减少并出现主动饮水行为;而大量饮用清水后,尿量增加。回答下列问题。
(1)哺乳动物水平衡的调节中枢位于 下丘脑 。动物甲失水后水盐平衡调节的方式是 神经—体液调节 。
(2)动物甲大量失水后,其单位体积细胞外液中溶质微粒的数目会 增加 ,该信息被机体内的某种感受器感受后,动物甲便会产生一种感觉即 渴觉 ,进而主动饮水。
(3)请从水盐平衡调节的角度分析,动物甲大量饮水后尿量增加的原因是 动物甲大量饮水,引起细胞外液渗透压下降,下丘脑中的渗透压感受器受到的刺激减弱,抗利尿激素的分泌和释放减少,肾小管和集合管对水分的重吸收减少,肾排出的水分增加 。
17.(2023新课标,32,10分)人在运动时会发生一系列生理变化,机体可通过神经调节和体液调节维持内环境的稳态。回答下列问题。
(1)运动时,某种自主神经的活动占优势使心跳加快,这种自主神经是 交感神经 。
(2)剧烈运动时,机体耗氧量增加、葡萄糖氧化分解产生大量CO2,CO2进入血液使呼吸运动加快。CO2使呼吸运动加快的原因是 CO2刺激相关感受器,通过神经系统调节呼吸运动 。
(3)运动时葡萄糖消耗加快,胰高血糖素等激素分泌增加,以维持血糖相对稳定。胰高血糖素在升高血糖浓度方面所起的作用是 促进肝糖原分解成葡萄糖,促进非糖物质转化为葡萄糖 。
(4)运动中出汗失水导致细胞外液渗透压升高,垂体释放的某种激素增加,促进肾小管、集合管对水的重吸收,该激素是 抗利尿激素 。若大量失水使细胞外液量减少以及血钠含量降低时,可使醛固酮分泌增加。醛固酮的主要生理功能是 促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,维持血钠平衡 。
18.(2023海南,17,11分)甲状腺分泌的甲状腺激素(TH)可调节人体多种生命活动。双酚A(BPA)是一种有机化合物,若进入人体可导致甲状腺等内分泌腺功能紊乱。下丘脑—垂体—甲状腺(HPT)轴及BPA作用位点如图。回答下列问题。
(1)据图可知,在TH分泌的过程中,过程①②③属于 分级 调节,过程④⑤⑥属于 反馈 调节。
(2)TH是亲脂性激素,可穿过特定细胞的质膜并进入细胞核内,与核内的TH受体特异性结合。这一过程体现激素调节的特点是 作用于特定的靶细胞 。
(3)垂体分泌的生长激素可促进胸腺分泌胸腺素。胸腺素刺激B细胞增殖分化形成浆细胞,产生抗体。这说明垂体除参与体液调节外,还参与 免疫调节 。
(4)甲状腺过氧化物酶(TPO)是合成TH所必需的酶,且能促进甲状腺上促甲状腺激素(TSH)受体基因的表达。研究发现,进入人体的BPA能抑制TPO活性,可导致血液中TH含量 降低 ,其原因是 BPA既可抑制TH的合成过程,又可减弱TSH对甲状腺激素合成和分泌的促进作用 。
(5)有研究表明,BPA也能促进皮质醇分泌,抑制睾酮分泌,说明BPA除影响HPT轴外,还可直接或间接影响人体其他内分泌轴的功能。这些内分泌轴包括 下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴、下丘脑—垂体—性腺轴 。
19.(2023浙江6月选考,25,16分)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 条件 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 大脑皮层 ,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1 000 mL清水与1 000 mL生理盐水,其排尿速率变化如图甲所示。
甲
图中表示大量饮用清水后的排尿速率曲线是 A ,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, 抗利尿激素分泌减少,使肾脏中水的重吸收减少,通过增加排尿排出多余的水分,升高渗透压 。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 矿物质饮料 。
(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 生理盐水 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 相同强度电刺激迷走神经 ,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)。分别用适宜强度电刺激 中枢端和外周端 ,分别测定血压,并记录。
乙
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。
Ⅲ、Ⅳ实验血压变化记录表及预期结果
刺激部位 神经类型
减压神经 迷走神经
中枢端 血压下降 血压不下降
外周端 血压不下降 血压下降
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
有利于较快应对血压升高的变化,维持血压相对稳定,避免长时间血压升高对血管带来不利影响。
20.(2023山东,22,11分)研究显示,糖尿病患者大脑海马神经元中蛋白Tau过度磷酸化,导致记忆力减退。细胞自噬能促进过度磷酸化的蛋白Tau降解,该过程受蛋白激酶cPKCγ的调控。为探究相关机理,以小鼠等为材料进行了以下实验。
实验Ⅰ:探究高糖环境和蛋白激酶cPKCγ对离体小鼠海马神经元自噬的影响。配制含有5 mmol/L葡萄糖的培养液模拟正常小鼠的体液环境。将各组细胞分别置于等量培养液中,A组培养液不处理,B组培养液中加入75 mmol/L的X试剂1 mL,C组培养液中加入75 mmol/L葡萄糖溶液1 mL。实验结果见图甲。
实验Ⅱ:通过水迷宫实验检测小鼠的记忆能力,连续5天测量4组小鼠的逃避潜伏期,结果见图乙。逃避潜伏期与记忆能力呈负相关,实验中的糖尿病记忆力减退模型小鼠(TD小鼠)通过注射药物STZ制备。
(1)人体中血糖的来源有 食物中糖类的消化吸收、肝糖原的分解、非糖物质的转化 (答出2个方面的来源即可)。已知STZ是通过破坏某种细胞引起了小鼠血糖升高,据此推测,这种细胞是 胰岛B细胞 。
(2)实验Ⅰ的C组中,在含5 mmol/L葡萄糖的培养液中加入75 mmol/L葡萄糖溶液后,细胞吸水、体积变大,说明加入该浓度葡萄糖溶液后培养液的渗透压 降低 (填“升高”或“降低”),B组实验结果可说明渗透压的变化对C组结果 没有 (填“有”或“没有”)干扰。图甲中,A组和C组的实验结果说明蛋白激酶cPKCγ对海马神经元自噬水平的影响是 正常体液环境下不影响自噬水平,高糖体液环境下提高自噬水平 。
(3)图乙中a、b两条曲线所对应的实验动物分别是 ④③ (填标号)。
①正常小鼠
②敲除cPKCγ基因的小鼠
③TD小鼠
④敲除cPKCγ基因的TD小鼠
(4)对TD小鼠进行干预后,小鼠的记忆能力得到显著提高。基于本研究,写出2种可能的干预思路: 适当降低糖的摄入量、提高机体的细胞自噬水平、提高蛋白激酶cPKCγ的活性、提高cPKCγ基因的表达水平、适当降低Tau蛋白磷酸化酶的活性 。
三年模拟
综合基础练
选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1.(2024西城二模,8)肠—脑轴(GBA)是指大脑和肠道以及肠道微生物之间的相互沟通通路,在沟通方式中涉及神经、内分泌和免疫等途径。下列不涉及GBA通路的是(D)
A.脑通过自主神经控制胃肠蠕动
B.微生物刺激肠分泌神经肽影响食欲
C.肠道炎症引起体温调节异常
D.下丘脑通过垂体调节血糖平衡
2.(2024昌平二模,7)二甲双胍能增加成年雌性小鼠神经干细胞数量,对成年雄性小鼠和幼龄雌雄小鼠均不起作用,对注射雌激素后的幼龄雌性小鼠能够发挥作用。本实验可得出的结论是(B)
A.二甲双胍能增加切除卵巢小鼠神经干细胞的数量
B.二甲双胍起作用需要雌激素达到一定水平
C.雄激素和雌激素的作用相抗衡
D.雄激素抑制二甲双胍的作用
3.(2024西城期末,7)研究者欲开发无创血糖测定方法。下列不符合科学原理的是(B)
A.需寻找与血糖浓度相关的体表生理指标
B.汗液中葡萄糖浓度可准确反映血糖浓度
C.体表细胞葡萄糖转运水平可提示血糖浓度
D.建立代谢产热量与血糖浓度函数关系的模型
4.(2023西城二模,10)激素应用广泛。下列激素应用不当的是(A)
A.成年人注射生长激素以促进身高增长
B.糖尿病患者定时注射胰岛素以控制血糖
C.给供体母牛注射促性腺激素促进超数排卵
D.应用生长素和细胞分裂素诱导愈伤组织分化
5.(2024海淀一模,8)GLP-1是肠道L细胞分泌的一种化学物质。GLP-1可受甲状腺激素调控并参与血糖调节,相关机制如图。
下列相关叙述,正确的是(B)
A.图中甲状腺激素通过神经和体液共同调节GLP-1的分泌
B.激活肝脏的甲状腺激素受体可能有助于治疗糖尿病
C.甲状腺激素促进GLP-1分泌引发血糖升高
D.胰岛素分泌引起的血糖变化刺激下丘脑,引发副交感神经兴奋
6.(2024丰台期末,7)肾上腺素是肾上腺分泌的一种激素,交感神经末梢也能释放肾上腺素,有关肾上腺素的说法,错误的是(C)
A.肾上腺素由肾上腺分泌后直接进入内环境
B.交感神经末梢释放的肾上腺素进入突触间隙中
C.肾上腺素可放大交感神经的收缩支气管的作用
D.寒冷环境下肾上腺素分泌增加,细胞代谢增强
7.(2023丰台一模,11)冬奥会滑雪比赛过程中,有关运动员生理变化的描述,正确的是(D)
A.冰雪环境中运动员的产热量大于散热量,以维持体温恒定
B.完成各种技术动作的过程中,自主神经系统不参与调节
C.比赛过程中下丘脑呼吸中枢产生兴奋,呼吸频率加快
D.体内肾上腺素分泌增加,促进肝糖原分解以维持血糖平衡
8.(2024大兴期末,10)下列关于人体及动物生命活动调节的叙述,正确的是(B)
A.短时间饥饿→胰高血糖素分泌减少→血糖浓度升高
B.短时间饥饿→胰高血糖素分泌增加→血糖浓度维持正常
C.马拉松长跑过程中→抗利尿激素分泌减少→尿量减少
D.马拉松长跑过程中→抗利尿激素分泌增加→尿量增加
综合拔高练1
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1.(2024朝阳一模,8)人体血压受肾脏分泌的肾素调节。肾动脉压降低或肾小管液中Na+浓度下降都会促进肾素释放增加,肾素作用于血液中血管紧张素原,使其进一步转化为血管紧张素。血管紧张素能够促进血管收缩和醛固酮的分泌。下列相关叙述错误的是(B)
A.肾素—血管紧张素—醛固酮对血浆Na+浓度的调节属于负反馈调节
B.肾素瘤导致的肾素分泌增多会引起血浆Na+水平偏低和血压降低
C.检测高血压患者肾素、血管紧张素和醛固酮水平有助于诊断病因
D.血管紧张素和血管紧张素受体都可以作为高血压药物开发的靶点
2.(2024东城二模,7)研究发现,人体体重与脂肪细胞分泌的一种蛋白类激素——瘦素有关,调节机制如下图所示。某同学因作息不规律导致瘦素分泌增加,但不能发挥作用,形成瘦素抵抗。据图分析下列叙述错误的是(D)
A.瘦素通过血液运输作用于靶细胞
B.脂肪细胞上有瘦素的受体
C.瘦素的分泌存在负反馈调节
D.瘦素抵抗会引起食欲减弱
3.(2023东城二模,7)正常情况下,人体体温调定点为37 ℃左右,如果体温偏离这个数值,体温调节中枢综合分析,相应地调节产热和散热,维持体温相对稳定。某些病原体产生的致热原会使调定点上移。如图为某同学受到病毒感染后体温经历的三个阶段。下列说法不正确的是(C)
A.位于下丘脑的体温调节中枢参与三个阶段的体温调节过程
B.阶段Ⅰ调定点上移,通过神经和体液调节实现体温的升高
C.阶段Ⅱ该同学产热量﹑散热量都增加,且产热量>散热量
D.阶段Ⅲ若该同学大量出汗,会导致体内抗利尿激素含量增加
4.(2023东城一模,8)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30 min,定时采样测定相关指标,结果如图。由此可判断出(C)
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峰值提前
D.餐后运动会加重胰岛负担导致IGT人群向糖尿病过渡
二、非选择题
5.(2024海淀二模,16)女性更年期雌激素水平下降,糖尿病发病率升高。为研究相关机制,研究者进行了系列实验。
(1)雌激素有助于胰岛素对血糖的调节,胰岛素可促进血糖进入肝、肌肉并合成 糖原 ,进而降低血糖。
(2)研究者利用转基因技术获得了雌激素受体(R)基因敲除小鼠。向野生型和R基因敲除小鼠注射葡萄糖,短时间内检测发现两者血液中胰岛素水平的增加量相似。而向两种小鼠注射等量胰岛素5分钟后,检测骨骼肌组织中胰岛素含量,结果如图1。结合以上信息,从胰岛素合成和运输的角度分析,说明雌激素 不影响胰岛素的合成,促进胰岛素向骨骼肌组织运输 。
(3)研究发现,骨骼肌血管内表面的细胞(内皮细胞)表达R蛋白。研究者推测雌激素通过调节内皮细胞相关基因表达,影响胰岛素发挥作用,进行了下列实验。
①为检测内皮细胞中受雌激素调节的基因,研究人员利用转GFP-核糖体蛋白融合基因的小鼠进行如下实验:
施加雌激素引起内皮细胞中 正在翻译的mRNA 的种类及含量变化。通过分析比对,研究人员认为囊泡运输相关蛋白基因S为内皮细胞中受雌激素调节的重要靶基因。
②为验证上述结果,研究人员以骨骼肌血管内皮细胞为材料,进行了下表所示实验,结果如图3。
组别 注射RNA 转入基因 处理及检测
1 a 无 施加生理盐水或雌激素,检测R蛋白的含量、S基因的转录量
2 与R-mRNA 互补的RNA 无
3 b
4 缺失核定位信号序列的R蛋白基因
注:核定位信号序列可引导R蛋白进入细胞核。
a、b处应分别为 与R-mRNA不能互补的RNA、完整的R蛋白基因 。
2~4组注入与R-mRNA互补的RNA的目的是排除 内源R蛋白对S基因表达的影响 。
在上述细胞培养基中加入荧光标记的胰岛素,施加雌激素后,1、3组的内皮细胞中可观察到荧光,而2、4组几乎无荧光分布。
(4)综合上述信息,完善下列雌激素调控胰岛素发挥作用的机制:雌激素与R结合,使R 进入细胞核 →促进S基因的转录→促进胰岛素 在骨骼肌内皮细胞的转运 →胰岛素作用于骨骼肌细胞。
(5)有人提出通过注射雌激素可以用于治疗糖尿病。综合上述研究,你是否同意这种想法并说明理由 不同意,注射雌激素会影响患者体内性激素平衡,带来副作用;同意,对于雌激素水平低的女性糖尿病患者,注射适量雌激素能够降低血糖;不完全同意,需要检测糖尿病患者体内雌激素水平,评估注射雌激素对糖尿病患者的影响(能够清晰阐明所持观点的依据即可) 。
综合拔高练2
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1.(2024西城二模,7)胰高血糖素样肽-1(GLP-1)是一种蛋白类激素,以葡萄糖浓度依赖的方式促进胰岛素分泌,抑制胰高血糖素分泌,并能抑制食欲,从而达到降血糖、减肥等作用,在体内可快速降解。临床使用的GLP-1类药物由人工合成,可在体内长效发挥作用。下列相关说法正确的是(B)
A.口服GLP-1可治疗肥胖症
B.胰岛A、B细胞均存在GLP-1的受体
C.GLP-1类药物与天然GLP-1结构完全相同
D.临床使用GLP-1类药物无任何副作用
2.(2023丰台一模,9)研究发现,脂肪细胞中存在一种成纤维生长因子1(FGF1),其调节血糖的部分机制如图。据图分析,下列说法错误的是(B)
A.FGF1可以通过减少血糖的来源降低血糖
B.FGF1和PDE3B对血糖的调节具有相反的作用
C胰岛素需经体液运输到达脂肪细胞起作用
D.这一发现可为糖尿病的治疗提供新的思路
3.(2024丰台一模,9)女性体内垂体分泌的促性腺激素包括促黄体素(LH)和促卵泡激素(FSH)。多囊卵巢综合征患者体内FSH含量过低,卵泡不能发育成熟;LH含量过高,合成过多雄激素使患者症状加重。下列相关叙述错误的是(B)
A.下丘脑—垂体—性腺轴的分级调节能放大激素的调节效应
B.过多的雄激素在患者体内无法与受体结合来发挥作用
C.可以通过抽血检测激素含量对该病进行初步诊断
D.多囊卵巢综合征患者体内的LH和FSH含量失衡
二、非选择题
4.(2024西城一模,18)糖皮质激素(GC)具有调节糖脂代谢、抑制免疫等作用,临床可用于缓解化疗的副作用等。为评估GC对肾癌发展的作用,科研人员进行了相关实验。
(1)GC的分泌受 下丘脑—垂体—肾上腺皮质 轴的分级调节,GC可通过促进非糖物质转化为葡萄糖(糖异生途径)来升高血糖。
(2)PGC-1为糖异生途径的关键因子,K9是一种转录激活因子。推测GC通过K9激活肝脏的糖异生途径。研究者用GC处理野生鼠和K9基因敲除的模型鼠,测定肝脏细胞相关蛋白水平(图1)。结果 支持 (填“支持”或“不支持”)该推测。
图1
(3)研究表明,癌症的发生常与miRNA有关,其中miR-140在肾癌细胞中的表达显著上调。研究者收集了临床上74例肾癌患者相关数据(图2),结果显示 肿瘤直径≥5 cm组的miR-140的表达水平显著高于直径<5 cm组;miR-140高表达组患者的存活率显著低于miR-140低表达组 ;此外,肾癌细胞体外培养实验表明,miR-140能够促进其增殖,据此说明miR-140是肾癌的一种促癌因子。
miR-140可与K9 mRNA结合而抑制其发挥作用,在上述肾癌组织样本中miR-140与K9的含量呈负相关,且肾癌组织中K9含量明显低于正常组织。据此 不能 (填“能”或“不能”)确定K9为肾癌的抑癌因子。
(4)体外培养肾癌细胞进行实验,进一步确定了miR-140通过抑制K9而促进肾癌发展,部分结果如表。组3的处理为 敲低/敲除K9,并加入miR-140抑制剂 。
组号 处理 细胞数量 迁移程度 侵袭情况
1 生理盐水 +++++ +++++ +++++
2 miR-140 抑制剂 ++ ++ ++
3 ++++ ++++ ++++
(5)结合本研究分析,将GC用于肾癌治疗的合理性以及可能存在的风险。
合理性:miR-140通过抑制K9促进肾癌发展,GC促进K9的合成,因此GC对肾癌理论上有抑制作用。风险:GC具有免疫抑制作用,使癌症发展具有不确定性;GC可能导致高血糖,对糖尿病患者不利;外源GC可能造成内分泌紊乱。
5.(2023西城二模,20)地塞米松(DEX)作为抗炎药用于临床治疗已有多年历史,但会引起很多副作用。长期服用DEX会引发糖尿病,研究人员就此机制进行了研究。
(1)DEX是糖皮质激素类药物。肾上腺分泌的糖皮质激素通过 体液 运输作用于靶细胞,调控相关基因表达,参与血糖调节,还具有免疫抑制作用。
(2)用DEX和RU486(糖皮质激素受体拮抗剂)处理小鼠,提取肝细胞RNA进行检测,结果如图1。实验结果表明 DEX与糖皮质激素受体结合后,促进了K基因的转录 。
图1
图2
(3)用DEX处理小鼠和体外培养的小鼠肝细胞,均检测到肝细胞糖异生(非糖物质转化为葡萄糖的过程)关键基因P转录水平提高。为研究K蛋白调控P基因转录的作用位点,获取了P基因-729~+82 bp区域的不同片段以及突变片段,将其连接到荧光素酶基因(Luc)上游并转入高表达K基因的细胞系中,检测荧光强度,结果如图2。由图2结果推测,K蛋白结合在P基因的-174~+82 bp区域,依据是 前三组均含有-174~+82 bp区域,且在K蛋白作用下荧光强度基本一致。第4组-174~+82 bp区域发生突变后,荧光强度显著低于前三组 。
(4)分离(2)中小鼠肝脏细胞核物质,用超声波破碎DNA(与蛋白质结合区不易被超声波破碎),分别加入抗K抗体(A)和无关抗体(B),进行免疫沉淀实验。以沉淀下来的DNA为模板,根据P基因-729~-174 bp、-174~+82 bp区域序列分别设计引物进行PCR,电泳结果支持(3)的结论。请在图3中补充实验结果。
图3
答案
(5)综合上述研究,推测长期服用DEX引发糖尿病的分子机制。
DEX与糖皮质激素受体结合后促进K基因的表达,K蛋白促进P基因的表达,增强肝细胞糖异生过程,更多非糖物质转化为葡萄糖,长期服用会导致高血糖,进而引发糖尿病。
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