章末整合提升
1.(2024·江苏卷)图示反射弧传导兴奋的部分结构,a、b表示轴突末梢。下列相关叙述错误的是( )
[A]a、b可能来自同一神经元,也可能来自不同神经元
[B]a、b释放的神经递质可能相同,也可能不同
[C]a、b通过突触传递的兴奋都能经细胞膜传递到Ⅰ处
[D]脑和脊髓中都存在图示这种传导兴奋的结构
【答案】 C
【解析】 一个神经元可以有多个轴突末梢,所以a、b可能来自同一神经元,也可能来自不同神经元;若a、b来自不同神经元的轴突,分别作用于同一个神经元的树突和胞体,二者释放的递质互不干扰,其作用可能相同,也可能不同;a、b产生的兴奋通过神经递质传至突触后膜,如果释放的是抑制性递质,则不能传递到Ⅰ处;脑和脊髓中都存在许多神经元,它们之间存在错综复杂的联系,即都存在题图所示这种传导兴奋的结构。
2.(多选)(2024·江苏卷)神经元释放的递质引起骨骼肌兴奋,下列相关叙述正确的有( )
[A]该过程经历了“电信号→化学信号→电信号”的变化
[B]神经元处于静息状态时,其细胞膜内K+的浓度高于膜外
[C]骨骼肌细胞兴奋与组织液中Na+协助扩散进入细胞有关
[D]交感神经和副交感神经共同调节骨骼肌的收缩和舒张
【答案】 ABC
【解析】 神经元释放的递质引起骨骼肌兴奋,神经冲动在突触结构中发生电信号→化学信号→电信号的转变;无论神经元处于静息电位还是动作电位时,其细胞膜内K+的浓度均高于膜外;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对Na+的通透性增加,Na+进入细胞是协助扩散,由此可知,骨骼肌细胞兴奋与组织液中Na+协助扩散进入细胞有关;交感神经和副交感神经属于自主神经,自主神经是支配内脏、血管和腺体的传出神经,骨骼肌的收缩和舒张不受自主神经的调节。
3.(2021·江苏卷)在脊髓中央灰质区,神经元a、b、c通过两个突触传递信息,如图所示。下列相关叙述正确的是( )
[A]a兴奋则会引起b、c兴奋
[B]b兴奋使c内Na+快速外流产生动作电位
[C]a和b释放的递质均可改变突触后膜的离子通透性
[D]失去脑的调控作用,脊髓反射活动无法完成
【答案】 C
【解析】 a兴奋会使突触前膜释放兴奋性或抑制性神经递质,故不一定引起b、c兴奋;产生动作电位的原因是Na+内流;神经元b释放的神经递质作用于神经元c,神经元a释放的神经递质作用于神经元b,神经元a和b释放的递质无论是兴奋性的还是抑制性的均可改变突触后膜的离子通透性;简单的脊髓反射活动不需要大脑皮层的参与,所以失去脑的调控作用,脊髓反射活动依然能完成。
4.(2022·江苏卷改编)手指割破时机体常出现疼痛、心跳加快等症状。下图为吞噬细胞参与痛觉调控的机制示意图,请回答下列问题。
(1)下图中,手指割破产生的兴奋传导至T处,突触前膜释放的递质与突触后膜 结合,使后神经元兴奋,T处(图中显示是突触)信号形式转变过程为 。
(2)伤害性刺激使心率加快的原因有:交感神经的兴奋,使肾上腺髓质分泌肾上腺素;下丘脑分泌的 ,促进垂体分泌促肾上腺皮质激素,该激素使肾上腺皮质分泌糖皮质激素;肾上腺素与糖皮质激素经体液运输作用于靶器官。
(3)皮肤破损,病原体入侵,吞噬细胞对其识别并进行胞吞,胞内 (填细胞器)降解病原体。
(4)如图所示,病原体刺激下,吞噬细胞分泌神经生长因子(NGF),NGF作用于感受器上的受体,引起感受器的电位变化,进一步产生兴奋传导到 形成痛觉。该过程中,
Ca2+的作用有
。
(5)药物MNACI3是一种能结合NGF受体的抗体,用于治疗炎性疼痛和神经病理性疼痛。该药的作用机制是
。
【答案】 (1)受体(特异性受体) 电信号→化学信号→电信号
(2)促肾上腺皮质激素释放激素
(3)溶酶体
(4)大脑皮层 促进NGF的释放;Ca2+内流形成动作电位,产生兴奋
(5)抑制NGF与NGF受体结合,进而抑制感受器的兴奋,使大脑皮层不能产生痛觉
【解析】 (1)兴奋在神经细胞之间传递时,突触前膜释放的神经递质与突触后膜上的特异性受体结合,引起突触后膜的兴奋。兴奋在突触处的信号转变方式为电信号→化学信号→电信号。
(2)糖皮质激素的分泌存在分级调节,下丘脑分泌的促肾上腺皮质激素释放激素作用于垂体,使垂体分泌促肾上腺皮质激素,该激素使肾上腺皮质分泌糖皮质激素。
(3)病原体侵染机体后,吞噬细胞将其吞噬,并利用细胞内的溶酶体将其水解。
(4)产生感觉的部位在大脑皮层。由图可知,吞噬细胞中Ca2+能促进囊泡与突触前膜的融合,促进NGF的释放,在感受器上Ca2+内流增加,能形成动作电位,产生兴奋。
(5)药物MNACI3与NGF受体结合,使得NGF不能与NGF受体结合,从而不能引起感受器兴奋,也不能将兴奋传导至大脑皮层,因此感觉不到疼痛。
章末质量检测(一) 人体稳态维持的生理基础
(时间:75分钟 分值:100分)
一、单项选择题:共15题,每题2分,共30分。每题只有一个选项最符合题意。
1.下列关于人体神经系统的叙述,正确的是( )
[A]中枢神经系统由大脑、下丘脑、小脑和脑干组成
[B]交感神经兴奋会使瞳孔扩张,皮肤血管收缩,胃肠蠕动加快
[C] 神经胶质细胞具有支持、保护、营养、修复神经元的作用
[D]支配唾液腺分泌的交感神经、副交感神经分别为传入神经、传出神经
【答案】 C
【解析】 中枢神经系统由脑(大脑、小脑和脑干)和脊髓组成;交感神经兴奋会使瞳孔扩张,皮肤血管收缩,胃肠蠕动减慢;神经胶质细胞的数量比神经元多,具有支持、保护、营养、修复神经元的作用;交感神经和副交感神经都是传出神经。
2.下列关于反射的叙述正确的是( )
[A]损毁脑和脊髓,反射弧的其他部分仍均能发挥作用
[B]某人抽血时看见针,因害怕被针刺而缩手是一种条件反射
[C]只要反射弧完整,给予刺激即可出现反射活动
[D]反射活动的完成至少需要一个神经元
【答案】 B
【解析】 反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器,损毁脑和脊髓后,传入神经无法将兴奋传递给神经中枢,传出神经也无法获得调控指令;某人抽血时看见针,因害怕被针刺而缩手是需要大脑皮层参与的条件反射;只有给予感受器一定强度的刺激,且经过完整的反射弧结构,才可出现反射活动;反射活动需要传入神经和传出神经的配合,一个神经元的参与无法完成反射。
3.下图为神经元结构图,下列相关叙述错误的是( )
[A]甲是轴突,丙是胞体,戊是树突
[B]该结构是神经系统的基本结构和功能单位
[C]神经元生有许多突起,数量多而短的叫树突
[D]多种肌肉、腺体中都存在戊
【答案】 A
【解析】 据题图分析,甲是树突,丙是胞体,戊是神经末梢(轴突末梢);该结构是神经元结构图,神经元是神经系统的基本结构和功能单位,能接受刺激,产生兴奋并能传导兴奋;神经元有许多突起,数量多而短的叫树突,即题图中的甲,能接受刺激、产生兴奋;戊是神经末梢(轴突末梢),在多种肌肉、腺体中都有分布。
4.浙江大学脑机接口临床转化研究团队成功实现了侵入式脑机接口通过“意念”控制机械臂书写汉字。下列叙述正确的是( )
[A]神经冲动以电信号的方式传递是实现脑机接口的生理学基础之一
[B]通过“意念”控制机械臂并书写出汉字的过程仅涉及化学信号的传导
[C]实验人员通过“意念”控制机械臂书写汉字的过程属于非条件反射
[D]该案例说明“脑机接口”可帮助修复人的自主神经功能
【答案】 A
【解析】 脑机接口需要分析脑中电信号变化,故神经冲动以电信号的方式传递是实现脑机接口的生理学基础之一;通过“意念”控制机械臂并书写出汉字的过程涉及化学信号和电信号;用“意念”控制机械臂书写未经过完整反射弧(未涉及感受器、传入神经),不属于反射;该案例说明“脑机接口”可通过意念控制机械臂实现对人的躯体运动功能的替代,没有涉及自主神经(通常不受意志控制)功能。
5.下图为反射弧结构示意图,A～E表示反射弧中的结构,①、②表示刺激位点。下列有关叙述正确的是( )
[A]B将兴奋向神经中枢传递
[B]刺激①或②,使E产生不同的反应
[C]刺激②处可以在A处检测到电位变化
[D]刺激①处引起E收缩的过程是反射
【答案】 A
【解析】 B是传入神经,将感受器产生的兴奋传到神经中枢;刺激①或②,都可能会产生兴奋并传递到E,从而使E产生相同的反应;在突触部位,神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,兴奋单向传递,所以刺激②处不能在A处检测到电位变化;刺激①处引起E收缩的过程没有经过完整的反射弧,不是反射。
6.研究发现,神经细胞间除了以神经递质传递兴奋的化学突触外,还存在着一种电突触。
电突触的突触间隙很窄,突触小体内无突触小泡,间隙两侧的膜结构是对称的,膜上有允许带电离子和局部电流通过的通道,带电离子可通过通道传递电信号。下列叙述错误的是( )
[A]神经递质阻断剂不能阻断兴奋通过电突触的传递
[B]兴奋可通过电突触进行双向传递
[C]电突触能完成“电信号→化学信号”的转换
[D]兴奋通过电突触的传递速度比化学突触快
【答案】 C
【解析】 电突触之间不是通过神经递质传递信号的,因此神经递质阻断剂不能阻断神经冲动通过电突触的传递;与化学突触相比,神经冲动通过电突触的传递速度较快,方向是双向的;电突触的传递依靠电信号,在突触小体内无突触小泡,无法释放神经递质,不能完成“电信号→化学信号”的转换。
7.食欲肽是下丘脑中某些神经元释放的神经递质,它作用于觉醒中枢的神经元,使人保持清醒状态。临床使用的药物M与食欲肽竞争突触后膜上的受体,但不发挥食欲肽的作用。下列判断不合理的是( )
[A]食欲肽以胞吐的形式由突触前膜释放
[B]食欲肽通过进入突触后神经元发挥作用
[C]食欲肽分泌不足机体可能出现嗜睡症状
[D]药物M可能有助于促进睡眠
【答案】 B
【解析】 食欲肽是一种神经递质,神经递质以胞吐的方式由突触前膜释放;神经递质发挥作用需要与突触后膜上的蛋白质受体特异性结合,并不进入下一个神经元;由食欲肽作用于觉醒中枢的神经元,使人保持清醒状态可推断,食欲肽分泌不足机体可能出现嗜睡症状;由于食欲肽使人保持清醒状态,而“药物M与食欲肽竞争突触后膜上的受体,但不发挥食欲肽的作用”,故药物M可能有助于促进睡眠。
8.研究人员发现一种名为鸢尾素的激素(一种蛋白质),在运动时其会被释放到血液中,它不仅对突触结构有一定的保护作用,还能促进大脑中海马区神经细胞的生长,从而促进记忆的形成。研究人员利用小鼠进行了相关实验,下列分析正确的是( )
[A]记忆功能是人脑所特有的高级功能
[B]施加了鸢尾素阻断剂的实验小鼠记忆测试表现比对照组好
[C]一个神经细胞只会形成一个突触
[D]增加体育锻炼可以在一定程度上预防阿尔茨海默病(俗称老年痴呆)
【答案】 D
【解析】 许多动物大脑有记忆功能,语言功能是人脑特有的高级功能;鸢尾素不仅对突触结构有一定的保护作用,还能促进大脑中海马区神经细胞的生长,故施加了鸢尾素阻断剂的实验小鼠记忆测试表现比对照组差;一个神经细胞可有一个或多个树突,其胞体和树突可与其他突触小体形成多个突触;增加体育锻炼能增强记忆,可以在一定程度上预防阿尔茨海默病。
9.可卡因既是一种毒品,也是一种兴奋剂,通过抑制多巴胺(DA,一种神经递质)的回收而使神经系统处于持续兴奋状态,作用机制如图所示(DAT是参与多巴胺回收的转运体,箭头粗细表示DA转运量的多少)。下列说法正确的是( )
[A]DA由突触前膜释放,在突触间隙通过自由扩散运输到突触后膜
[B]可卡因通过与DAT结合促进DA的回收
[C]减少机体突触后膜上受体蛋白的数量可以缓解毒品成瘾
[D]“瘾君子”吸食毒品后表现出健谈现象与其大脑皮层言语区S区兴奋性过高有关
【答案】 D
【解析】 神经递质是由突触前膜以胞吐的方式释放,在突触间隙通过扩散(而不是自由扩散)运输到突触后膜,与突触后膜上的受体特异性结合;DAT是参与多巴胺回收的转运体,箭头粗细表示DA转运量(回收量)的多少,当可卡因与DAT结合后DA回收量减少了,显然可卡因抑制了DA的回收;减少机体突触后膜上受体蛋白的数量,可导致突触后膜对神经递质的敏感性降低,吸毒者只有通过不断加大可卡因的摄入量,才能使突触间隙DA含量增大,以维持正常的神经兴奋性,进而导致毒瘾更大,不能缓解毒瘾;S区属于运动性语言中枢,故“瘾君子”吸食毒品后表现出健谈现象与其大脑皮层言语区S区兴奋性过高有关。
10.褪黑素是由人和其他哺乳动物的松果体产生的激素,它能缩短入睡时间、延长睡眠时间,从而起到调节睡眠的作用。褪黑素分泌的调节过程如图所示,下列说法错误的是( )
[A]该过程不能体现激素的分级调节
[B]长时间光照会使褪黑素的分泌减少
[C]该过程中褪黑素的分泌存在反馈调节
[D]褪黑素作用的细胞只有下丘脑细胞
【答案】 D
【解析】 调控褪黑素分泌的过程中下丘脑为神经中枢,松果体属于效应器,未体现激素的分级调节;暗信号可促使褪黑素增多,则光信号会抑制褪黑素分泌,导致褪黑素分泌减少;褪黑素含量增多时,其抑制下丘脑向松果体传递兴奋,使褪黑素分泌量减少,即存在反馈调节;由题可知褪黑素作用于下丘脑细胞,抑制下丘脑的功能,导致褪黑素分泌减少,这仅是负反馈调节的过程,褪黑素作用的细胞不仅有下丘脑细胞,它还能作用于其他相应的靶细胞,从而起到调节睡眠的作用。
11.下图表示激素的部分调节过程,图中①②③分别表示相应的过程,(+)和(-)分别表示促进作用和抑制作用。下列分析错误的是( )
[A]受到寒冷刺激后,只有甲状腺分泌的激素增加
[B]甲状腺分泌的激素的浓度超过一定量会抑制①和②
[C]甲状腺分泌的激素受到垂体的调控
[D]①和②属于分级调节
【答案】 A
【解析】 甲状腺分泌甲状腺激素的过程存在分级调节;下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素能促进垂体分泌促甲状腺激素,垂体分泌促甲状腺激素能促进甲状腺分泌甲状腺激素,故甲状腺激素分泌增加是促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素增加的结果。
12.下列对动物激素调节的特点的叙述,正确的是( )
[A]激素是细胞的组成结构,种类多、含量极微
[B]激素发挥作用后即被灭活
[C]激素分子弥散在体液中,对全身细胞都起作用
[D]健康人体内的激素含量是固定不变的
【答案】 B
【解析】 激素只能起调节作用,不是细胞的组成结构;激素与靶细胞上的受体结合并发挥作用后被灭活;激素分子弥散在体液中,对特定的靶细胞起作用;健康人体内的激素含量不是固定不变的,通常会在一定范围内波动。
13.下列关于人体内分泌系统的叙述错误的是( )
[A]口服摄入的性激素可进入细胞内与受体结合发挥生理功能
[B]小肠分泌的促胰液素随体液运输,促进胰腺分泌胰液
[C]生长激素和甲状腺激素都能作用于细胞质膜上的受体,促进组织细胞生长发育
[D]一种内分泌腺可分泌多种激素,一种激素可作用于多种靶器官
【答案】 C
【解析】 性激素的本质是类固醇,可透过细胞质膜进入细胞,其受体在细胞内;促胰液素由小肠分泌后随体液运输,可促进胰腺分泌胰液;甲状腺激素的受体不位于细胞质膜上;一种内分泌腺可分泌多种激素,如肾上腺可分泌肾上腺素、糖皮质激素等。一种激素可作用于多个靶器官,如甲状腺激素可作用于下丘脑和垂体。
14.为探究垂体分泌的促性腺激素对下丘脑分泌促性腺激素释放激素是否存在负反馈调节,下列对实验组和对照组小白鼠的处理恰当的是( )
①注射适量的促性腺激素 ②进行手术并切除性腺 ③不手术 ④注射适量的生理盐水 ⑤进行手术不切除性腺 ⑥不注射
[A]实验组:①③;对照组:③⑥
[B]实验组:②①;对照组:②④
[C]实验组:④⑤;对照组:①⑤
[D]实验组:②①;对照组:④⑤
【答案】 B
【解析】 实验组和对照组的小白鼠均应切除性腺,以排除性腺分泌的性激素对下丘脑的负反馈调节,为遵循单一变量和等量原则,实验组注射适量的促性腺激素,对照组应注射等量的生理盐水,再观察促性腺激素释放激素的含量变化,因此实验组选择②①;对照组选择②④。
15.对于人和高等动物,神经调节和体液调节都是机体调节生命活动的重要方式,二者有着不同的特点。下列关于二者差异的叙述,错误的是( )
[A]神经调节的作用途径是反射弧,体液调节的作用途径为激素
[B]神经调节反应速度迅速,体液调节反应速度较缓慢
[C]神经调节作用范围比较准确,体液调节作用范围较广泛
[D]神经调节作用时间短暂,体液调节作用时间比较长
【答案】 A
【解析】 神经调节主要是通过反射的方式实现的,其作用途径为反射弧,体液调节的作用途径为体液运输。
二、多项选择题:本部分包括4题,每题3分,共计12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
16.下列有关神经调节的叙述错误的有( )
[A]神经元中短而多的树突有利于将信息传递给多个神经元
[B]交感神经使内脏器官活动加强有利于机体更好适应环境
[C]条件反射的建立本质是刺激间联系的建立过程
[D]学习、记忆、语言、思维是人脑特有的高级功能
【答案】 ABD
【解析】 神经元中短而多的树突有利于接收来自多个神经元的信息;交感神经也能使肠胃等内脏器官活动减弱;学习、记忆不是人脑特有的高级功能。
17.某神经纤维在产生动作电位的过程中,钠、钾离子通过离子通道流动造成的跨膜电流如图所示(内向电流是指阳离子由细胞质膜外向膜内流动,外向电流则相反)。下列说法错误的有( )
[A]ab段和bc段钠离子通道开放
[B]c点时神经纤维的膜内电位等于0 mV
[C]cd段的外向电流是由钾离子外流引起的
[D]内向电流结束后,神经纤维膜内钠离子浓度高于膜外
【答案】 BD
【解析】 ab段和bc段存在内向电流,钠离子通道开放导致Na+内流,形成内向电流,因此ab段和bc段钠离子通道均开放;c点时动作电位达到峰值,膜内外表现为外负内正的电位,膜内电位不等于0 mV;cd段的外向电流是恢复静息电位的过程,是由钾离子外流引起的;内向电流结束后,即钠离子内流结束,神经纤维膜外钠离子浓度仍然高于膜内。
18.下面是与促胰液素发现有关的4个实验:
①稀盐酸注入狗的上段小肠肠腔→胰腺分泌胰液
②稀盐酸注入狗的静脉血液→胰腺不分泌胰液
③稀盐酸注入狗的小肠肠腔(去除神经)→胰腺分泌胰液
④小肠黏膜+稀盐酸+砂子研磨制成提取液注入狗的静脉血液→胰腺分泌胰液
对上述实验分析正确的有( )
[A]促胰液素的靶器官是胰腺
[B]促胰液素的分泌受神经系统支配
[C]①与③组成的对照实验中,自变量为是否去除小肠神经
[D]在稀盐酸刺激下,小肠黏膜产生的物质可通过血液运输来调节胰液的分泌
【答案】 ACD
【解析】 促胰液素是由狗小肠黏膜上皮细胞分泌的,作用于胰腺,促进胰腺分泌胰液,故促胰液素的靶器官是胰腺;①与③组成的对照实验自变量为是否去除通向小肠的神经,因变量是胰腺是否分泌胰液;②组将稀盐酸直接注入静脉,胰腺不分泌胰液,而④组将稀盐酸与小肠黏膜混合研磨后注入静脉,胰腺分泌胰液,说明在稀盐酸刺激下,小肠黏膜产生的化学物质可通过血液运输来起作用。
19.甲、乙、丙均表现为甲状腺激素水平低下,通过注射TRH(促甲状腺激素释放激素),
分别测定每人注射前30 min和注射后30 min的TSH(促甲状腺激素)的浓度。测定结果
如下图。下列相关分析正确的有( )
[A]患者甲体内甲状腺激素水平低下的原因是下丘脑无法正常分泌TRH
[B]患者乙体内TSH水平低于正常值,是其甲状腺激素分泌不足的原因之一
[C]患者丙体内甲状腺激素水平低下,促进了TSH的分泌
[D]注射TRH的方法,可为判断病变部位提供参考
【答案】 ABD
【解析】 患者甲注射TRH 30 min后,体内TSH浓度由注射前低于正常水平基本恢复至正常水平,说明患者甲体内缺乏TRH,故患者可能是下丘脑功能缺陷,导致不能正常分泌TRH,不能通过促进垂体分泌TSH从而促进甲状腺分泌甲状腺激素,导致甲状腺激素水平低下;患者乙注射TRH 30 min后,TSH浓度无显著变化,说明患者乙垂体功能缺陷,分泌TSH较少,导致甲状腺激素分泌不足;患者丙注射TRH前,TSH高于正常人,丙可能是甲状腺功能减退导致体内甲状腺激素过少,对垂体的抑制作用减弱,致使垂体产生较多的TSH;根据以上分析,患者甲、乙、丙可能分别是下丘脑、垂体、甲状腺病变,故通过注射TRH的方法,可为判断病变部位提供参考。
三、非选择题:本部分包括5题,共计58分。除特别说明外,每空1分。
20.(12分)非洲西部产的一种豆科植物毒扁豆,其含有的毒扁豆碱可与乙酰胆碱酯酶结合,使其失去活性而不能水解乙酰胆碱(兴奋性递质),请回答下列问题:
(1)图中所示的结构,A表示 ,其释放神经递质的过程需要消耗能量,C是下一个神经元的 。
(2)兴奋在图中结构处单向传递的原因是 。
(3)毒扁豆碱使D处乙酰胆碱的含量 (填“上升”或“下降”),导致下一个神经元 。
(4)研究发现,某些毒品分子可以导致神经递质多巴胺的分泌增加,从而使人上瘾,且极难戒断。多巴胺与突触后膜上的 结合后,可将信息传递给下一个神经元,最终在 产生愉悦感。
(5)毒品海洛因属于阿片类药物。在正常人的脑内和体内一些器官,存在着内源性阿片肽和阿片受体。在正常情况下,内源性阿片肽作用于阿片受体,调节着人的情绪和行为。人在吸食海洛因后, (填“促进”“抑制”或“不影响”)内源性阿片肽的生成,逐渐形成在海洛因作用下的平衡状态,一旦停用就会出现不安、焦虑、忽冷忽热等“戒断反应”。由于毒品对人危害巨大,应远离毒品!
【答案】 (1)突触小泡 树突膜、胞体膜或轴突膜(2分)
(2)神经递质只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜(2分)
(3)上升 持续兴奋(2分)
(4)(特异性)受体 大脑皮层
(5)抑制(2分)
【解析】 (1)分析题图可知,A为突触小泡,突触小泡通过胞吐释放神经递质需要消耗能量;突触类型有轴突—树突、轴突—胞体和轴突—轴突三类,图中C为突触后膜,属于下一个神经元的树突膜、胞体膜或轴突膜。
(2)兴奋经过突触时,突触小泡释放神经递质,经过突触间隙作用于突触后膜,与突触后膜上的受体结合,引起突触后神经元的兴奋或抑制,由于神经递质只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜,因此兴奋在突触处的传递特点是单向的。
(3)根据题意,毒扁豆碱可与乙酰胆碱酯酶结合,使其失去活性而不能水解乙酰胆碱(兴奋性递质),导致D处(突触间隙)乙酰胆碱的含量上升,从而持续发挥作用引起下一个神经元持续兴奋。
(4)多巴胺是一种神经递质,神经递质可以与突触后膜上的特异性受体结合,将信息传递给下一个神经元,感觉的产生部位在大脑皮层。
(5)根据题干信息可知,“内源性阿片肽作用于阿片受体,调节着人的情绪和行为”,海洛因能与内源性阿片肽竞争阿片受体,代替内源性阿片肽发挥作用,故海洛因建立的平衡机制是抑制了内源性阿片肽的形成。
21.(10分)下图1表示缩手反射的反射弧,图2、图3分别表示图1虚线框内局部结构放大示意图。请回答下列问题:
(1)图1中表示效应器的是 (填字母),由 组成。
(2)图2中,突触的结构包括 (填字母),d结构中神经递质通过 方式释放到突触间隙,神经递质引起突触后神经元兴奋,此时该神经元膜外电位的变化是
。
(3)图3中,表示兴奋部位的是 (填字母),该兴奋状态的形成是Na+内流的结果,其跨膜运输的方式为 。
(4)突触一般是依赖神经递质传递信号的化学突触,但在甲壳类、鱼类以及哺乳类动物的某些部位还存在着电突触,电突触以电流为信息载体(如下图所示,突触前膜和突触后膜紧密接触,以离子通道相通),与化学突触相比,电突触传递的两个主要特点是 和 。
【答案】 (1)B 传出神经末梢和它所支配的肌肉(2分)
(2)a、b、c 胞吐 由正变负
(3)h 协助扩散
(4)传递速度快 双向传递
【解析】 (1)分析图1可知,靠上方,有神经节的是传入神经,A是感受器,B是效应器,缩手反射的效应器由传出神经末梢和它所支配的肌肉组成。
(2)图2中,a是突触前膜,b是突触间隙,c是突触后膜,d是突触小泡,e是神经递质,f是突触后膜上的受体。突触的结构包括突触前膜、突触间隙与突触后膜,即突触的结构包括a、b、c,d(突触小泡)受到刺激,就会向突触前膜移动并与它融合,同时释放神经递质,释放神经递质的这种方式是胞吐。神经递质引起突触后神经元兴奋,细胞质膜对Na+的通透性增加,
Na+内流,膜电位由内负外正变为内正外负,此时该神经元膜外电位的变化是由正变负。
(3)静息电位为内负外正(如图3中g和i所示),当神经纤维某一部位受到刺激时,细胞质膜对Na+的通透性增加,Na+内流,这个部位的膜两侧出现暂时性的电位变化,表现为内正外负的兴奋状态(如图3中h所示)。该兴奋状态的形成是Na+内流的结果,其跨膜运输的方式为协助扩散。
(4)电突触的突触前膜和突触后膜紧密接触,电突触以电流为信息载体,化学突触依赖神经递质传递信号,需要发生电信号—化学信号—电信号的转化,因此,电突触的信号传递速度比化学突触的信号传递速度快;化学突触中,兴奋传递具有单向性,而在电突触中,突触前膜和突触后膜紧密接触,以离子通道相通,结合题图可知,兴奋在电突触的传递具有双向性。因此,与化学突触相比,电突触传递的两个主要特点是传递速度快和双向传递。
22.(9分)甲状腺位于颈部,除了能分泌甲状腺激素外,还能分泌降钙素,调节血钙的浓度。甲状旁腺附在甲状腺上,能分泌甲状旁腺激素(PTH),能调节钙、磷的代谢,促进骨钙入血,升高血钙。机体的许多重要生理活动受激素调节。据图分析回答下列问题:
(1)PTH与降钙素在血钙调节上起 作用。这是因为PTH能作用于小肠细胞,
,从而增加血钙浓度。
(2)降钙素作用于肾小管壁细胞后,引起尿液中Ca2+浓度 。老年人缺钙容易患骨质疏松的可能原因是
。
(3)切除甲状腺的病人往往需要定期服用“优甲乐”,来替代甲状腺激素起作用。甲状腺激素可促进 ,使机体产生更多的热量;也可促进神经系统的 ,提高神经系统的兴奋性。
【答案】 (1)拮抗(2分) 将钙吸收入血液
(2)上升(或增加)(2分) PTH分泌增多或降钙素分泌减少(2分)
(3)细胞代谢 发育
【解析】 (1)分析题图并结合题意可知,甲状旁腺激素(PTH)可以增加血液中钙的含量,与降钙素在血钙调节上起拮抗作用,前者能够作用于小肠细胞,将钙吸收入血液。
(2)降钙素具有降低血钙浓度的作用,能够与肾小管壁细胞质膜上的特异性受体结合,促进肾脏排出钙,引起尿液中Ca2+浓度上升。老年人摄入钙不足时,若PTH分泌过多引起骨释放钙增加,导致骨质疏松,若降钙素分泌过少,导致骨对Ca2+的吸收利用减少,不利于骨的维持和更新。
(3)甲状腺激素可促进细胞代谢,加速物质氧化分解,使机体产生更多的热量;还可以促进神经系统的发育,提高神经系统的兴奋性。
23.(12分)下图1为哺乳动物甲状腺激素分泌的分级调节示意图,甲、乙、丙分别代表腺体名称,a、b、c表示相关激素。回答下列问题:
(1)据图1分析,激素a、b分别是 、 ,临床上常通过抽取血样来检测内分泌系统中激素的水平是由于 。
(2)若图1中腺体甲、乙的部分激素c受体受损,则激素c的分泌量会 。
(3)研究发现,甲状腺激素可以促进大脑海马区神经营养因子BDNF的合成。BDNF与突触的形成密切相关,可以促进学习记忆。长期高脂膳食会使甲状腺激素分泌减少,导致学习能力下降。科研人员为探究从蔬菜中提取的物质X是否可以降低高脂膳食的危害,进行了相关实验。请完善下表中的实验目的和简要操作过程。
实验步骤 简要操作过程
分组编号 将① 的小鼠随机均分为3组,编号甲、乙、丙
进行对 照实验 甲、乙两组分别给予正常膳食、高脂膳食饲喂,丙组给予② 饲喂
测定实 验结果 培养一段时间后,检测3组小鼠体内BDNF mRNA和BDNF的含量,结果如图2和图3
分析实 验结果 物质X的作用机理是③
【答案】 (1)促甲状腺激素释放激素 促甲状腺激素 激素是通过体液运输的(2分)
(2)增加(2分)
(3)①生理状态一致(2分) ②等量的高脂膳食和适量的物质X(2分) ③可降低高脂膳食对甲状腺激素分泌的影响;使BDNF的表达量基本恢复(2分)
【解析】 (1)根据图1中丙能通过c抑制甲、乙可知,丙是甲状腺,甲是下丘脑,乙是垂体,a是促甲状腺激素释放激素,b是促甲状腺激素,c是甲状腺激素。内分泌系统分泌的激素需要通过体液运输,因此可以通过抽取血样来检测内分泌系统中激素的水平。
(2)若图1中腺体甲、乙的部分甲状腺激素受体受损,意味着分泌过多的甲状腺激素无法作用于下丘脑和垂体,反馈调节不能正常进行,则甲状腺激素的分泌量会增加。
(3)以小鼠为实验材料,小鼠之间的差异是本实验的无关变量,应保持相同且一致,故在分组编号中应将生理状态一致的小鼠随机均分为3组,编号甲、乙、丙;结合题干“为探究从蔬菜中提取的物质X是否可以降低高脂膳食的危害”可知本实验的自变量之一为物质X的有无,实验遵循等量和单一变量原则,故在进行对照实验时,甲、乙两组分别给予正常膳食、高脂膳食饲喂,丙组给予等量的高脂膳食和适量的物质X饲喂;分析图2、图3可知:丙组和甲组的BDNF mRNA及BDNF的含量相近,且均高于乙组,说明物质X可降低高脂膳食对甲状腺激素分泌的影响,使BDNF的表达量基本恢复。
24.(15分)精神刺激因素的作用下,会使人产生不同程度的压力,长期持续的压力会导致机体紊乱,据图回答下列问题:
(1)据图可知,产生短期压力效应的调节方式为 ,此过程所涉及反射弧的效应器为 。
(2)情绪压力下,机体还可以通过“下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴”(HPA轴)进行调节,此调节过程是下丘脑分泌的激素a会促进垂体分泌 (激素b),从而使肾上腺皮质分泌和释放的糖皮质激素量增加。健康人体内糖皮质激素浓度不会持续过高,其体内的 调节机制保证了激素分泌的稳态。若下丘脑和垂体的 数量和功能下降,将造成上述作用减弱,HPA轴功能亢进,糖皮质激素持续升高而引发长期且持久的心境低落等长期压力效应。
(3)人的情绪是由激发情绪的刺激传到大脑的情绪中枢后而产生。5羟色胺是使人产生愉悦情绪的神经递质。图2表示5羟色胺在突触间传递信号的过程,研究发现糖皮质激素的持续升高会影响5羟色胺的信号传递。当神经冲动到达突触前神经元轴突末梢时,膜上的
通道打开,使该离子内流,从而引起突触小泡的 与突触前膜上的膜蛋白簇结合,随后突触小泡膜与突触前膜融合后释放5羟色胺。据图判断5羟色胺是一种 神经递质,依据是 。
(4)综合以上分析,说说你对持续“情绪压力”引起长期心境低落机理的理解
。
【答案】 (1)神经—体液调节(2分) 传出神经末梢和其所支配的肾上腺髓质(2分)
(2)促肾上腺皮质激素 负反馈 糖皮质激素受体
(3)钙离子(Ca2+) 囊泡蛋白簇 兴奋性(2分) 5羟色胺与5羟色胺受体结合后引起Na+内流,形成动作电位 (2分)
(4)持续情绪压力导致糖皮质激素持续升高,5羟色胺释放减少(或受阻或不能正常释放),因而激发情绪的刺激不能正常传到大脑的情绪中枢(或情绪中枢无法兴奋),产生心境低落(2分)
【解析】 (1)由图1分析可知,当情绪压力刺激下丘脑时,支配肾上腺的神经兴奋,兴奋以局部电流(神经冲动或电信号)的形式传至神经纤维末梢并作用于肾上腺髓质,促进肾上腺髓质释放肾上腺素,产生短期压力效应,该过程属于神经—体液调节;在产生短期压力效应的过程中,肾上腺髓质是内分泌腺,传出神经末梢及其支配的肾上腺髓质是反射弧中的效应器。(2)由题意可知,机体通过“下丘脑—垂体—肾上腺皮质”轴(HPA轴)调节糖皮质激素。下丘脑分泌的(激素a)促肾上腺皮质激素释放激素会促进垂体分泌(激素b)促肾上腺皮质激素,从而使肾上腺皮质分泌和释放的糖皮质激素量增加。该调节过程中存在的负反馈调节机制保证了激素分泌的稳态。激素通过与受体结合发挥调节作用,若下丘脑和垂体的糖皮质激素受体数量和功能下降,将造成负反馈调节作用减弱,HPA 轴功能亢进,糖皮质激素持续升高而引发长期且持久的心境低落等长期压力效应。(3)由图2可知,释放到突触间隙的5羟色胺可与5羟色胺受体结合,引起钠离子大量内流,使突触后膜产生动作电位,实现了神经元之间的信息传递,据此可判断5羟色胺是一种兴奋性神经递质。
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章末整合提升
1.(2024·江苏卷)图示反射弧传导兴奋的部分结构,a、b表示轴突末梢。下列相关叙述错误的是( )
[A]a、b可能来自同一神经元,也可能来自不同神经元
[B]a、b释放的神经递质可能相同,也可能不同
[C]a、b通过突触传递的兴奋都能经细胞膜传递到Ⅰ处
[D]脑和脊髓中都存在图示这种传导兴奋的结构
C
【解析】 一个神经元可以有多个轴突末梢,所以a、b可能来自同一神经元,也可能来自不同神经元;若a、b来自不同神经元的轴突,分别作用于同一个神经元的树突和胞体,二者释放的递质互不干扰,其作用可能相同,也可能不同;a、b产生的兴奋通过神经递质传至突触后膜,如果释放的是抑制性递质,则不能传递到Ⅰ处;脑和脊髓中都存在许多神经元,它们之间存在错综复杂的联系,即都存在题图所示这种传导兴奋的结构。
2.(多选)(2024·江苏卷)神经元释放的递质引起骨骼肌兴奋,下列相关叙述正确的有( )
[A]该过程经历了“电信号→化学信号→电信号”的变化
[B]神经元处于静息状态时,其细胞膜内K+的浓度高于膜外
[C]骨骼肌细胞兴奋与组织液中Na+协助扩散进入细胞有关
[D]交感神经和副交感神经共同调节骨骼肌的收缩和舒张
ABC
【解析】 神经元释放的递质引起骨骼肌兴奋,神经冲动在突触结构中发生电信号→化学信号→电信号的转变;无论神经元处于静息电位还是动作电位时,其细胞膜内K+的浓度均高于膜外;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对Na+的通透性增加,Na+进入细胞是协助扩散,由此可知,骨骼肌细胞兴奋与组织液中Na+协助扩散进入细胞有关;交感神经和副交感神经属于自主神经,自主神经是支配内脏、血管和腺体的传出神经,骨骼肌的收缩和舒张不受自主神经的调节。
3.(2021·江苏卷)在脊髓中央灰质区,神经元a、b、c通过两个突触传递信息,如图所示。下列相关叙述正确的是( )
[A]a兴奋则会引起b、c兴奋
[B]b兴奋使c内Na+快速外流产生动作电位
[C]a和b释放的递质均可改变突触后膜的离子通透性
[D]失去脑的调控作用,脊髓反射活动无法完成
C
【解析】 a兴奋会使突触前膜释放兴奋性或抑制性神经递质,故不一定引起b、c兴奋;产生动作电位的原因是Na+内流;神经元b释放的神经递质作用于神经元c,神经元a释放的神经递质作用于神经元b,神经元a和b释放的递质无论是兴奋性的还是抑制性的均可改变突触后膜的离子通透性;简单的脊髓反射活动不需要大脑皮层的参与,所以失去脑的调控作用,脊髓反射活动依然能完成。
4.(2022·江苏卷改编)手指割破时机体常出现疼痛、心跳加快等症状。下图为吞噬细胞参与痛觉调控的机制示意图,请回答下列问题。
(1)下图中,手指割破产生的兴奋传导至T处,突触前膜释放的递质与突触后膜
结合,使后神经元兴奋,T处(图中显示是突触)信号形式转变过程为 。
受体(特异性受体)
电信号→化学信号→电信号
【解析】 (1)兴奋在神经细胞之间传递时,突触前膜释放的神经递质与突触后膜上的特异性受体结合,引起突触后膜的兴奋。兴奋在突触处的信号转变方式为电信号→化学信号→电信号。
(2)伤害性刺激使心率加快的原因有:交感神经的兴奋,使肾上腺髓质分泌肾上腺素;下丘脑分泌的 ,促进垂体分泌促肾上腺皮质激素,该激素使肾上腺皮质分泌糖皮质激素;肾上腺素与糖皮质激素经体液运输作用于靶器官。
促肾上腺皮质激素释放激素
【解析】 (2)糖皮质激素的分泌存在分级调节,下丘脑分泌的促肾上腺皮质激素释放激素作用于垂体,使垂体分泌促肾上腺皮质激素,该激素使肾上腺皮质分泌糖皮质激素。
(3)皮肤破损,病原体入侵,吞噬细胞对其识别并进行胞吞,胞内 (填细胞器)降解病原体。
溶酶体
【解析】 (3)病原体侵染机体后,吞噬细胞将其吞噬,并利用细胞内的溶酶体将其水解。
(4)如图所示,病原体刺激下,吞噬细胞分泌神经生长因子(NGF),NGF作用于感受器上的受体,引起感受器的电位变化,进一步产生兴奋传导到 形成痛觉。该过程中,Ca2+的作用有 。
大脑皮层
促进NGF的释放;Ca2+内流形成动作电位,产生兴奋
【解析】 (4)产生感觉的部位在大脑皮层。由图可知,吞噬细胞中Ca2+能促进囊泡与突触前膜的融合,促进NGF的释放,在感受器上Ca2+内流增加,能形成动作电位,产生兴奋。
(5)药物MNACI3是一种能结合NGF受体的抗体,用于治疗炎性疼痛和神经病理性疼痛。该药的作用机制是
。
抑制NGF与NGF受体结合,进而抑制感受器的
【解析】 (5)药物MNACI3与NGF受体结合,使得NGF不能与NGF受体结合,从而不能引起感受器兴奋,也不能将兴奋传导至大脑皮层,因此感觉不到
疼痛。
兴奋,使大脑皮层不能产生痛觉
