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专题 8
生命活动的调节
第4讲 体液调节
1.(2024·广东一模)沃泰默发现切除实验动物通向上段小肠的神经后,向小肠内注入稀盐酸,仍能促进胰液分泌。斯他林和贝利斯就此提出假设:这是一种化学调节。下列能用于直接支持该假设的是( )
A.将稀盐酸直接注入实验动物的静脉
B.切除实验动物的上段小肠,再将稀盐酸直接注入静脉
C.将受稀盐酸刺激过的小肠黏膜制成提取液,再注入静脉
D.切除实验动物体内连接胰腺的神经,再将稀盐酸注入上段小肠肠腔
一、单项选择题
C
【解析】C 分析题意,沃泰默发现切除实验动物通向上段小肠的神经后,向小肠内注入稀盐酸,仍能促进胰液分泌,斯他林和贝利斯实验的目的是要证明这是一种化学调节,则应该彻底排除神经调节(应将小肠黏膜进行研磨处理,彻底破坏神经,制作提取液)的作用,但应保留盐酸刺激,故采取的适宜措施是将受稀盐酸刺激过的小肠黏膜制成提取液,再注入静脉,C符合题意。
2.(2024·广东月考)研究激素的功能时,可先用减法原理去除该激素的影响,再通过加法原理加入该激素,以观察前后变化并对比。下列研究没有使用该科学方法的是( )
A.沃泰默切除了狗的小肠神经,向小肠内注入稀盐酸,发现能促进胰液分泌
B.班廷把胰岛提取物注入因摘除胰腺而患糖尿病的狗身上,患病狗血糖浓度
下降
C.公鸡被摘除睾丸后雄性性征明显消失,重新移植睾丸后公鸡的特征逐步
恢复
D.阻断垂体与下丘脑之间的血液使生殖器官萎缩,恢复血液联系后生殖器官
也恢复功能
A
3.(2024·内蒙古模拟)小鼠甲状腺的内分泌机能受机体内、外环境因素的影响,下列有关叙述错误的是( )
A.促甲状腺激素遍布小鼠的全身血液,并定向作用于甲状腺
B.低于机体生理浓度时,甲状腺激素对促甲状腺激素的分泌起促进作用
C.饮食缺碘会影响下丘脑和垂体的功能,引起甲状腺组织增生
D.给小鼠注射抗促甲状腺激素释放激素的血清后,机体对寒冷环境的适应能
力减弱
B
【解析】B 甲状腺激素对促甲状腺激素的分泌起抑制作用,低于机体生理浓度时,甲状腺激素对促甲状腺激素的分泌抑制作用减弱,B错误。
4.(2024·云南模拟)下丘脑在人体生命活动调节过程中发挥重要作用。下列关于下丘脑的叙述,错误的是( )
A.当血糖含量降低时,下丘脑通过交感神经使胰岛A细胞分泌活动增强
B.当血糖含量降低时,下丘脑可通过分级调节促进糖皮质激素的分泌
C.当下丘脑细胞和垂体细胞不能识别甲状腺激素时,会导致甲状腺机能
减退
D.当细胞外液渗透压升高时,下丘脑中的感受器受到刺激,会促进抗利尿
激素的分泌
C
【解析】C 当下丘脑细胞和垂体细胞不能识别甲状腺激素时,甲状腺激素则失去了对下丘脑和垂体的负反馈调节,则甲状腺会持续接受垂体分泌的促甲状腺激素作用,导致甲状腺机能增强,C错误。
5.(2024·吉林二模)科学家研究发现,节食减肥的中学生出现了明显的记忆力减退、反应迟钝、计算力下降的现象;过度节食还能诱发骨质疏松、贫血、低血钾、内分泌失调、情绪低落等多种症状。下列叙述错误的是( )
A.过度节食可能使磷脂和蛋白质摄入不足,对膜面积较大的神经细胞的增殖
和更新影响较大
B.钾是人体所需的大量元素之一,具有维持心肌舒张、保持心肌正常兴奋的
作用
C.Na+、Cl-等离子的摄入量减少可使内环境渗透压降低,引起抗利尿激素
释放量减少,尿量减少
D.情绪低落可能会影响神经递质的释放,进而使免疫细胞功能下降
C
【解析】C 过度节食可能使磷脂和蛋白质摄入不足,磷脂和蛋白质是构成生物膜的主要成分,对膜面积较大的神经细胞的更新影响较大,A正确;钾是人体不可缺少的大量元素之一,具有维持心肌舒张、保持心肌正常兴奋的作用,血钾过低会影响神经、肌肉的兴奋性,B正确;Na+、Cl-等离子的摄入量减少可使内环境渗透压降低,引起抗利尿激素释放量减少,尿量增多,C错误;情绪低落可能使作用于免疫细胞的神经递质释放量减少,导致免疫力下降,D正确。
6.(2024·云南二模)云南是我国最重要的高原体育训练基地之一。大量研究表明,高原训练对耐力项目的成绩提升有积极作用。下列叙述正确的是( )
①运动员在高原训练期间机体仍能维持内环境稳态
②运动员训练中血钠含量降低时,肾上腺皮质分泌的醛固酮增加
③运动员在高原训练过程中副交感神经兴奋,肾上腺素分泌增加
④高原训练可能会增加运动员体内红细胞的数量,以适应低氧环境
⑤高原环境中、机体细胞的有氧呼吸强度小于无氧呼吸强度
A.①②③ B.②③④
C.①②④ D.②④⑤
C
【解析】C ①运动员在高原训练期间机体通过神经—体液—免疫调节网络仍然能使内环境处于相对稳定的状态,①正确;②运动员训练中血钠含量降低时,肾上腺皮质增加分泌醛固酮,促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,维持血钠含量的平衡,②正确;③运动员在训练过程中,处于兴奋状态,交感神经兴奋,肾上腺素分泌增加,③错误;④高原海拔较高,空气稀薄、氧气含量较少,因此导致人体血液中氧合血红蛋白含量少,血液运输的氧气减少,为了适应高原生活氧气较少的环境特点,血液中红细胞数量多,可以运输更多的氧气,④正确;⑤高原环境中虽然氧气供应不足,但机体细胞的有氧呼吸强度仍大于无氧呼吸,⑤错误。
7.(2024·湖南模拟)人在病理条件或应激紧张情况下,中枢神经会抑制抗利尿激素(ADH)的分泌。某患者体检的部分生化指标如下表所示,医生最终诊断该患者患有ADH分泌异常综合征。治疗时除对患者的中枢神经进行治疗外,还可对患者进行静脉注射ADH辅助治疗。下列说法正确的是( )
检测项目 检测结果 正常值范围
血浆ADH含量 0.6 pg·L-1 1.0~1.5 g·L-1
血浆Na+浓度 181 mmol·L-1 140~160 mmol·L-1
血浆渗透压 343 mmol·L-1 290~310 mmol·L-1
A.人在病理条件或应激紧张情况下抑制ADH的分泌是神经—体液调节
B.该患者血浆渗透压偏高导致了ADH的分泌量减少
C.人在紧张状态下容易口渴是因为排尿过量导致血浆渗透压升高
D.对患者过量注射ADH不会引起人体出现“低钠血症”
答案:C
【解析】C 人在病理条件或应激紧张情况下,中枢神经抑制ADH分泌的过程由神经系统参与,调节方式是神经调节,A错误;该患者血浆渗透压偏高,刺激下丘脑渗透压感受器,由下丘脑神经细胞分泌并由垂体后叶释放的抗利尿激素增加,B错误;人在紧张状态下容易口渴是因为中枢神经会抑制抗利尿激素(ADH)的分泌,肾小管和集合管对水的重吸收减少,使排尿过量,C正确;血浆ADH含量明显偏低,导致血浆Na+浓度明显高于正常值,若对患者过量注射ADH可能引起人体出现“低钠血症”,D错误。
二、不定项选择题
8.(2024·江西模拟)小鼠受到社交挫败刺激后,通过下图所示的调节过程改变睡眠时间及激素分泌,从而在一定程度上缓解焦虑。下列分析正确的是
( )
注:(-)表示抑制;(+)表示促进。
A.应对社交挫败刺激的调节过程中,下丘脑中存在效应器
B.若LH区神经元异常兴奋,会导致睡眠时间缩短
C.人为抑制VTA区神经元活性,可能导致小鼠焦虑行为无法得到缓解
D.VTA区神经元通过促进垂体分泌的促肾上腺皮质激素使肾上腺皮质激素分
泌增加
答案:ABC
【解析】ABC 应对社交挫败刺激的调节过程中,VTA区神经元抑制下丘脑PVH区神经元合成促肾上腺皮质激素释放激素,该神经调节过程中下丘脑中存在效应器,A正确;据图分析,若LH区神经元异常兴奋,会抑制睡眠,导致睡眠时间缩短,B正确;人为抑制VTA区神经元活性,PVH区神经元和LH区神经元兴奋,会使肾上腺皮质激素分泌增加以及睡眠时间缩短,可能导致小鼠焦虑行为无法得到缓解,C正确;由图可知,PVH区神经元通过垂体分泌的促肾上腺皮质激素使肾上腺皮质激素分泌增加,但VTA区神经元会抑制该神经元,D错误。
9.(2024·辽宁模拟)如图为激素与靶细胞发生作用的示意图。下列有关叙述错误的是( )
A.图中结构②的化学成分一般是糖蛋白
B.若①表示性激素,当性激素含量增加时,会对下丘脑和垂体起到一定抑制
作用
C.①可表示由内分泌腺分泌的植物激素且不参与靶细胞内的代谢活动
D.该靶细胞细胞膜上可同时存在激素的受体和神经递质的受体
答案:BC
【解析】BC 图中结构②是受体,其化学成分一般是糖蛋白,A正确;性激素的受体在细胞内,故①不能表示性激素,B错误;植物没有内分泌腺,植物激素是由植物特定部分分泌的,对细胞的代谢起调节作用,不能参与靶细胞内的代谢活动,C错误;若该图表示下丘脑细胞,则细胞膜上除了有与激素结合的受体,还可能具有与大脑皮层发出的传出神经释放的神经递质相结合的受体,D正确。
10.(2024·山东二模)下图为持续寒冷刺激下,某哺乳动物机体调节褐色脂肪组织细胞(BAT细胞)产热的过程,已知UCP-1增加会导致ATP合成减少。下列分析正确的是( )
A.甲状腺激素进入靶细胞后,可通过调节基因的表达来调节产热活动
B.去甲肾上腺素与膜受体结合后可影响胞内cAMP,以促进脂肪分解
C.图中甲状腺激素的分泌过程既有分级调节,也有反馈调节
D.持续寒冷使BAT细胞中的cAMP增加,进而导致ATP合成增多
答案:ABC
【解析】ABC 据图分析可知,甲状腺激素进入BAT细胞后,通过调节细胞核中的UCP-1基因的表达,进而促进产热,A正确;图中显示,去甲肾上腺素与BAT细胞表面的受体结合后,导致cAMP增加,促进脂肪水解产生甘油和脂肪酸,B正确;据图可知,甲状腺激素的分泌过程既有分级调节,也有反馈调节,C正确;持续寒冷使BAT细胞中的cAMP增加,进而使UCP-1增加,导致ATP合成减少,D错误。
三、非选择题
11.(2024·陕西模拟)哈尔滨冰雪大世界以园区面积成功挑战吉尼斯世界纪录,获得“世界最大的冰雪主题乐园”称号。每年,超级冰滑梯都会吸引众多游客慕名而来,乘坐爬犁飞驰而下,上演冰雪游玩的速度与激情,成为哈尔滨冰雪大世界最热的网红娱乐项目。回答下列问题:
(1)当游客刚由室内到室外时,身体立即发生一系列生理反应,机体通过神经调节和体液调节维持体温的相对恒定。其中,参与神经调节的反射弧是_______________________________________________________→效应器。__________________________(答两种)等激素的释放可使产热增加,该类激素的具体作用表现为________________________________________________。游客由于激动兴奋而使肾上腺素分泌量增加,引起心跳加速,该实例表明神经调节和激素调节之间存在紧密联系:__________________________________________________________________。
皮肤冷觉感受器→传入神经→下丘脑体温调节中枢→传出神经
甲状腺激素、肾上腺素
使肝及其他组织细胞的代谢活动增强,增加产热
激素调节受神经调节的支配(或调控)、激素调节可以影响神经系统的功能
(2)游客在冰雪大世界进行比赛的过程中,体内的血糖不断被消耗,但其含量仍然能稳定在正常范围内,此时血糖是通过____________________________得到补充的,在此过程中起主要调节作用的激素是_____________。
(3)为探究寒冷刺激下动物体甲状腺激素的分泌是否受交感神经调控,现以健康小鼠为材料,以血液中甲状腺激素含量为检测指标设计实验,写出简要实验思路:_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
肝糖原的分解、非糖物质的转化
胰高血糖素
低温下检测健康小鼠血液中甲状腺激素含量;而后剪断支配甲状腺的交感神经,在低温下再次检测健康小鼠血液中甲状腺激素含量,比较前后两次检测的甲状腺激素含量的变化情况(合理即可)
12.(2024·江苏二模)长期过度肥胖易诱发机体发生胰岛素抵抗进而增加2型糖尿病的发病风险。人体内的成纤维细胞生长因子1(FGF1)与胰岛素均可抑制脂肪分解,其过程见图。最新研究发现,急性运动能促使脂肪组织中的免疫细胞分泌一种增加人体基础脂肪分解的运动反应因子——抑瘤素M。回答下列问题:
注:“+”表示促进,“-”表示抑制。
(1)胰岛素抵抗患者机体内的胰岛素水平比正常人的__________,胰岛素一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解,进入肝、肌肉并合成糖原,进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯,另一方面_________________________________________,从而维持血糖平衡。
(2)在脂肪分解作用上,胰岛素与FGF1、胰岛素与抑瘤素M分别表现为______________________的关系。
(3)由图可知,FGF1抑制脂肪分解的机制为________________________________________________________________________________________,据此可从________(填“促进”或“抑制”)PDE4磷酸化水平的角度开发辅助治疗过度肥胖的药物。
抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖
高
协同、相抗衡(顺序不能换)
FGF1与脂肪细胞表面的受体2结合后,促进细胞内PDE4磷酸化形成P-PDE4,从而抑制脂肪的分解
抑制
(4)研究者以小鼠为材料研究动物脑中VMN区域与血糖调节的关系。向正常小鼠VMN区神经元中转入特定的基因(此类小鼠称为D鼠),该基因指导合成的蛋白会被光激活,进而激活氯离子通道蛋白,使氯离子流入细胞。
①当向D鼠VMN区神经元照光后,VMN区神经元________(填“不兴奋”或“兴奋”),原因是_________________________________________。
②脑细胞中储存的糖极少,脑细胞的活动几乎全部依赖从血液中摄取葡萄糖供能。研究者发现VMN区神经元参与低血糖条件下血糖含量的恢复。结合神经调节的特点,分析说明VMN区神经元参与血糖调节的意义是____________________________________________________________。
氯离子内流,静息电位增大,未出现动作电位
不兴奋
保证低血糖条件下迅速升高机体血糖浓度,从而保障脑的能量供应
③实验表明,电刺激健康小鼠支配胰岛的交感神经兴奋时,其末梢释放的去甲肾上腺素促进胰岛A细胞的分泌,却抑制胰岛B细胞的分泌。分析出现上述作用效果不同的原因可能是___________________________________________。
④由以上可知,VMN区神经元参与血糖调节,最终使血糖含量升高,该过程属于______________调节。
两类细胞膜上与促甲肾上腺素结合的受体不同
神经—体液
【解析】(1)胰岛素抵抗,机体就会增加胰岛素的分泌,故胰岛素抵抗患者机体内的胰岛素水平比正常人的高。胰岛素一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解,进入肝、肌肉并合成糖原,进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯,另一方面抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖,从而维持血糖平衡。(2)在脂肪分解作用上,胰岛素与FGF1表现为协同作用,都是抑制脂肪分解,抑瘤素M是一种增加人体基础脂肪分解的运动反应因子,所以胰岛素与抑瘤素M表现为相抗衡作用。(3)由图可知,FGF1抑制脂肪分解的机制为FGF1与脂肪细胞表面的受体2结合后,促进细胞内PDE4磷酸化形成P-PDE4从而抑制脂肪的分解,据此可从抑制PDE4磷酸化水平的角度开发辅助治疗过度肥胖的药物。
(4)①由于向正常小鼠VMN区神经元中转入特定的基因,指导合成的蛋白会被光激活,进而激活氯离子通道蛋白,使氯离子流入细胞,膜内外电荷分布依旧是外正内负,且静息电位的绝对值增大,未产生动作电位,VMN区神经元表现为不兴奋。②神经调节具有作用范围准确、迅速的特点,因此,VMN区神经元参与血糖调节可以保证低血糖条件下,迅速升高机体血糖浓度,从而保障脑的能量供应。③出现上述作用效果不同的原因可能是两类细胞膜上与促甲肾上腺素结合的受体不同,胰岛A细胞膜上的促甲肾上腺素受体为兴奋性受体,而胰岛B细胞膜上的促甲肾上腺素受体为抑制性受体,故促甲肾上腺素促进胰岛A细胞的分泌,却抑制胰岛B细胞的分泌。④从上述的可能性分析,VMN区神经元参与血糖调节,涉及神经递质和激素的参与,属于神经—体液调节。