大题突破3 动物生理学
【真题研习】
(2023·河北卷,T20)采食减少是动物被感染后的适应性行为,可促进脂肪分解,产生β-羟基丁酸(BHB)为机体供能。研究者用流感病毒(IAV)感染小鼠,之后统计其采食量并测定血中葡萄糖和BHB水平,结果见图1。测定BHB对体外培养的CD4+T细胞(一种辅助性T细胞)增殖及分泌干扰素-γ水平的影响,结果见图2。已知干扰素-γ具有促免疫作用。回答下列问题:
(1)小鼠感染IAV后,胰岛 细胞分泌的 增多[1],从而促进 的分解及非糖物质的转化以维持血糖水平[2]。
信息 类型 图表解读
图示 信息 据图1可知,自变量为 ,因变量为 ;血中葡萄糖的曲线变化趋势与 相似,都是
信息 类型 信息提取 能力 信息分析与逻辑推理能力
隐藏 信息 胰岛细胞涉及血糖调节;动物被感染 胰岛A细胞分泌胰高血糖素升高血糖,胰岛B细胞分泌胰岛素降低血糖; 采食减少是动物被感染后的适应性行为
题干 信息 [1][2] [1]依据题干和图1信息可知,小鼠感染IAV后,采食量下降导致 下降,胰岛 细胞分泌的 增多; [2] 作用于肝,促进 分解成葡萄糖进入血液,并促进非糖物质转变为糖
(2)IAV感染引发小鼠内环境改变,导致支配胃肠的 神经活动占据优势,胃肠蠕动及消化腺分泌减弱[1],此过程属于 反射[2]。
信息 类型 信息提取能力 信息分析与逻辑推理能力
基本 信息 胃肠,神经活动; 胃肠蠕动及消化腺分泌,反射 胃肠内脏活动受 支配,其由 两部分组成,它们的作用通常是 的; 交感神经活动占优势时,胃肠蠕动及消化腺分泌减弱,反射活动包括条件反射和非条件反射
题干 信息 [1][2] [1]据题干信息可推出 占优势; [2]此反射生来就有,不需要后天习得,所以为
(3)侵入机体的IAV经 摄取和加工处理,激活CD4+T细胞[1]。活化的CD4+T细胞促进细胞毒性T细胞生成,增强机体 免疫[2]。
信息 类型 信息提取 能力 信息分析与逻辑推理能力
题干 信息 [1][2] [1]辅助性T细胞不能直接识别完整抗原IAV,所以侵入机体的IAV需要先经过 摄取和加工处理为可识别的抗原肽,才可被辅助性T细胞CD4+T细胞识别。抗原呈递细胞包括 ; [2]活化的CD4+T细胞促进细胞毒性T细胞生成,可增强机体的 免疫,它属于机体的 免疫
(4)小鼠感染期采食量下降有利于提高其免疫力。据图分析,其机理为 。
长句表达能力
现象 采食量下降
结果 免疫力提高
关联 由图1信息可知,采食量下降可促进 产生; 由图2信息可知,BHB可促进 ,从而提高免疫力
【实战演练】
1.(2024·江苏南通三模)糖尿病会引起认知障碍,原因是多样的。研究发现,糖尿病患者往往出现肠道交感神经异常兴奋的现象,科研人员据此构建了下图1所示模型。请回答下列问题:
(1)正常情况下,当人体处于 状态时,交感神经活动占优势,胃肠蠕动活动 。
(2)肠道交感神经异常兴奋时,交感神经节后纤维末梢释放的NE与L细胞表面的NE受体结合后,发生信号转导,使GLP-1的释放量 ,进而使胰岛素释放量 ,导致 减少,从而影响葡萄糖的摄取利用,神经细胞能量代谢出现障碍,造成脑神经细胞的损伤,使认知功能降低。
(3)科研人员探究了利拉鲁肽(GLP-1受体激动剂)对糖尿病大鼠认知能力的影响,实验结果如下图2。
①A组和B组分别选取10只健康大鼠和糖尿病大鼠,注射一定量的缓冲液。C组, 。
②本实验的结果说明 ,
其机理是 。
2.(2024·山东菏泽模拟)研究显示,尼古丁会影响人体对血糖的调节。下图表示利用小鼠模拟尼古丁对血糖调节相关指标的测量结果。回答下列问题:
(1)研究显示,大脑对尼古丁有双重反应。低剂量的尼古丁刺激脑神经元,会引起愉悦感,但高剂量的尼古丁刺激脑神经元,会引起“尼古丁厌恶反应”,并且提高血糖含量,因此长期尼古丁刺激会增加机体患糖尿病的风险。血糖含量过高又会抑制脑神经元的“尼古丁厌恶反应”,这种调节机制属于 调节,患糖尿病的吸烟者戒烟 (填“更容易”或“更困难”)。
(2)据上述结果分析,下列叙述合理的有 (填字母)。
A.吸烟诱发胰岛素分泌不足,导致血糖升高
B.吸烟诱发胰高血糖素分泌增加,导致血糖升高
C.吸烟诱发胰岛素抵抗,即降血糖的功能下降
(3)IA是一种“智能”胰岛素,既能与细胞膜上的胰岛素受体结合,又能与葡萄糖竞争葡萄糖转运载体蛋白(GT)。其调控血糖的部分机制如图所示。已知IA与胰岛素受体结合会使膜上GT增多。
①图中的“ ”表示 。
②由图分析,IA的“智能”意义是 。
参考答案
真题研习·一步一解
(1)A 胰高血糖素 肝糖原
【能力训练】感染时间 采食量、血中葡萄糖量、血中BHB量 采食量的变化趋势 感染后一周内下降,7~10天内升高 血糖浓度 A 胰高血糖素 胰高血糖素 肝糖原
(2)交感 非条件
【能力训练】自主神经系统 交感神经和副交感神经 相反 交感神经活动 非条件反射
(3)抗原呈递细胞(或APC) 细胞(或特异性)
【能力训练】抗原呈递细胞(APC) 树突状细胞、B细胞和巨噬细胞 细胞 特异性
(4)采食量下降,机体产生BHB增多,促进CD4+T细胞增殖,干扰素-γ分泌量增加,机体免疫力提高
【能力训练】BHB CD4+T细胞增殖和CD4+T细胞分泌干扰素-γ
实战演练·强化提升
1.(1)兴奋 减弱 (2)减少 减少 细胞膜上葡萄糖转运蛋白、线粒体的数量 (3)①选取10只糖尿病大鼠,注射等量的利拉鲁肽溶液 ②利拉鲁肽对糖尿病大鼠认知能力有明显提升 利拉鲁肽能促进PGC-1α基因的表达,使PGC-1α含量升高,促进线粒体增殖,维持能量供应,减少脑神经细胞的损伤
解析 (1)略。(2)据图1可知,交感神经节后纤维末梢释放的NE与L细胞表面的NE受体结合后,抑制GLP-1的释放,使GLP-1的释放量减少,进而使胰岛素释放量减少,胰岛素经过信号转导后产生的两个效应也会相应减弱,即一方面导致细胞膜上的葡萄糖转运蛋白减少,从而影响葡萄糖的摄取利用;另一方面导致线粒体增殖减弱而数量减少。两方面最终都导致神经细胞能量代谢出现障碍,造成脑神经细胞的损伤,使认知功能降低。(3)略。
2.(1)反馈(或负反馈) 更困难 (2)BC (3)①IA与胰岛素受体结合增多 ②与普通外源胰岛素相比,能有效避免低血糖的风险
解析 (1)由题意可知,这种调节机制属于负反馈调节,该调节机制可以使机体的血糖浓度维持相对稳定。患糖尿病的吸烟者的血糖含量过高,会通过负反馈调节抑制“尼古丁厌恶反应”,使其更加难以戒烟。(2)由图1可知,用尼古丁刺激的小鼠能够分泌更多的胰岛素和胰高血糖素,胰高血糖素能使血糖升高,A错误,B正确;由图1可知,用尼古丁刺激的小鼠能够分泌更多的胰岛素,结合图2可知,血糖并没有降低,说明胰岛素可能没有发挥作用或者其功能降低,即发生胰岛素抵抗,C正确。(3)略。