(共98张PPT)
神经—体液调节
第1讲
目 录
主题微课(一) 神经调节
主题微课(二) 体液调节及其与神经调节的关系
01
02
01
主题微课(一) 神经调节
深化点(一) 自主神经系统与反射的类型
1.自主神经系统组成与功能的比较
项目 交感神经 副交感神经
来源 从脊髓发出 从脑和脊髓发出
功能 对瞳孔的调节 扩张 收缩
对肺的调节 使支气管扩张 使支气管收缩
对心脏的调节 使心跳加快 使心跳减慢
对血管的调节 收缩 无副交感神经支配
对胃肠的调节 抑制蠕动 促进蠕动
项目 交感神经 副交感神经
特点 交感神经与副交感神经作用通常相反,均不受意识支配
意义 可以使机体对外界刺激作出更精确的反应,从而更好地适应环境的变化
2.“三看法”判断条件反射与非条件反射
[例1] (2024·山东高考)瞳孔开大肌是分布于眼睛瞳孔周围的肌肉,只受自主神经系统支配。当抓捏面部皮肤时,会引起瞳孔开大肌收缩,导致瞳孔扩张,该反射称为瞳孔皮肤反射,其反射通路如图所示,其中网状脊髓束是位于脑干和脊髓中的神经纤维束。下列说法错误的是 ( )
A.该反射属于非条件反射
B.传入神经①属于脑神经
C.传出神经②属于躯体运动神经
D.若完全阻断脊髓(颈段)中的网状脊髓束,该反射不能完成
√
[解析] 该反射只受自主神经系统支配,不受意识支配,属于非条件反射,A正确。神经包括与脑相连的脑神经和与脊髓相连的脊神经,传入神经①属于脑神经,B正确。传出神经②支配瞳孔开大肌,又知瞳孔开大肌只受自主神经系统支配,推测传出神经②属于内脏运动神经,C错误。已知网状脊髓束是位于脑干和脊髓的神经纤维束,若完全阻断脊髓(颈段)中的网状脊髓束,该反射不能完成,D正确。
深化点(二) 兴奋的产生、传导与膜电位变化曲线分析
1.掌握兴奋的产生、传导与传递过程
2.Na+、K+浓度与静息电位和动作电位的关系
3.时间膜电位、位置膜电位与Na+、K+流动的关系
[例2] (2024·湖南高考)细胞所处的内环境变化可影响其兴奋性,膜电位达到阈电位(即引发动作电位的临界值)后,才能产生兴奋。如图所示,甲、乙和丙表示不同环境下静息电位或阈电位的变化情况。下列叙述错误的是 ( )
A.正常环境中细胞的动作电位峰值受膜内外钠离子浓度差影响
B.环境甲中钾离子浓度低于正常环境
C.细胞膜电位达到阈电位后,钠离子通道才开放
D.同一细胞在环境乙中比丙中更难发生兴奋
√
[解析] 动作电位的产生主要与钠离子顺浓度梯度内流有关,细胞内外钠离子浓度差会影响动作电位峰值,A正确;静息电位的产生主要与钾离子顺浓度梯度外流有关,细胞外钾离子浓度降低时,膜两侧钾离子浓度差增大,钾离子外流增多,静息电位的绝对值增大,因此环境甲中钾离子浓度低于正常环境,B正确;细胞膜电位达到阈电位前,钠离子通道就已经开放,C错误;分析题图可知,与环境丙相比,细胞在环境乙中阈电位更高,受到刺激后更难发生兴奋,D正确。
深化点(三) 神经调节的相关实验分析
1.神经调节实验设计基本方法归纳
(1)判断传入神经和传出神经
设计关键:切断实验法确认传入神经与传出神经。
实验分析:若切断某一神经,刺激该神经的外周段(远离中枢的位置),肌肉不收缩,而刺激向中段(靠近中枢的位置),肌肉收缩,则切断的为传入神经;反之则为传出神经。
(2)“药物阻断”兴奋传导(传递)的实验
设计关键:探究某药物(如麻醉药)是阻断兴奋在神经纤维上传导还是阻断在突触处传递,可分别将药物置于神经纤维上或置于突触处,依据其能否产生“阻断”效果作出合理推断。
2.兴奋传导与电流计指针偏转问题
(1)验证兴奋在神经纤维上的双向传导
(2)验证兴奋在神经元之间的单向传递
[例3] 分析以脊蛙(去除脑保留脊髓的蛙)为实验对象的相关实验,并回答下列问题:
(1)坐骨神经是混合神经,既有传入神经,又有传出神经。现将含有一定浓度的可使神经麻醉的可卡因棉球放在脊蛙的坐骨神经处,一段时间后用稀硫酸刺激趾尖,无屈腿反射;这时,将蘸有稀硫酸的纸片贴在腹部,将出现搔扒反射,再过一段时间,搔扒反射也消失。推测可卡因先麻醉坐骨神经的________(填“运动”或“感觉”)神经。
感觉
[解析] 将含有一定浓度可卡因的棉球放在脊蛙的坐骨神经处,刺激趾尖无屈腿反射,说明可能是传入神经或传出神经被麻醉;这时将蘸有稀硫酸的纸片贴在腹部,出现搔扒反射,说明传出神经正常,再过一段时间,搔扒反射也消失,说明传出神经也被麻醉了,据此推测可卡因对坐骨神经麻醉的顺序为先麻醉传入神经纤维(感觉神经),后麻醉传出神经纤维(运动神经)。
(2)进行脊蛙屈腿反射实验时,刺激蛙左腿,左腿收缩,右腿也会收缩,说明左右屈腿反射弧的中枢存在某种联系。在一次制作脊蛙的过程中,某研究人员不小心伤到了蛙右侧大腿上的神经,但不知是传入神经还是传出神经,于是设计了如下实验方案进行探究:
①刺激蛙右腿,若右腿不收缩而左腿收缩,说明伤及的是_____神经。
传出
②刺激蛙右腿,若_________________,
则可初步判断伤及的是传入神经。但不知传出神经是否也同时受到伤害,请帮其设计实验加以探究。
实验思路: ____________________________。
预期实验结果和结论:若_________________,
则说明传出神经未受损伤;若________________________,
则说明传出神经受损伤。
左右腿均不收缩
刺激左腿,观察右腿是否收缩
左右腿均收缩
左腿收缩而右腿不收缩
[解析] ①刺激蛙右腿,若右腿不收缩而左腿收缩,说明右腿受到的刺激产生的兴奋,能传递到左腿的效应器,但不能传递到右腿的效应器,因此伤及的是右腿的传出神经。
②若伤及的是右腿的传入神经,则刺激蛙右腿,左右腿均不收缩。若要通过实验探究右腿的传出神经是否受损,其实验思路:可刺激左腿(传入神经正常),观察右腿是否收缩。若右腿传出神经未受损伤,则右腿收缩;若右腿传出神经受损伤,则右腿不收缩。
(3)若将正常生理活性的蛙坐骨神经—腓肠肌标本置于不同溶液环境中,其中①②溶液环境为能保持蛙离体器官生理活性的任氏液。实验处理如下表所示。请对实验结果进行预测。
组别 实验处理 预测结果
① 适宜强度刺激坐骨神经 腓肠肌收缩与否
② 适宜强度刺激腓肠肌 腓肠肌收缩与否
③ 降低膜外K+浓度,与①同等强度刺激坐骨神经 腓肠肌收缩与否
④ 降低膜外Na+浓度,与①同等强度刺激坐骨神经 腓肠肌收缩与否
预测结果: _________________________________________。
[解析] ①适宜强度的刺激会引起坐骨神经产生动作电位,动作电位传到肌纤维内部导致腓肠肌收缩。
②溶液环境为能保持蛙离体器官生理活性的任氏液,故适宜强度刺激腓肠肌,腓肠肌收缩。
①收缩;②收缩;③不一定收缩;④不一定收缩
③静息电位的幅度取决于细胞内外的K+浓度差,细胞外K+浓度降低时,K+外流增多,静息电位的绝对值增大,引起静息电位转化为动作电位的阈刺激加大,所以,降低膜外K+浓度,与①同等强度刺激坐骨神经,腓肠肌不一定收缩。
④动作电位的幅度取决于细胞内外Na+的浓度差,细胞外Na+浓度降低,导致Na+内流减少,不易产生动作电位,故降低膜外Na+浓度,与①同等强度刺激坐骨神经,腓肠肌不一定收缩。
考法(一) 自主神经系统与反射的类型
1.(2024·南阳模拟)自律神经失调即自律神经系统
内部失去平衡,中医认为自律神经紊乱是由脏腑功能失
调引起的。如图是人体自律神经及其相关神经结构的
一部分结构图(图中a、b分别表示脑干和脊髓,①②③
④表示一些自律神经)。下列分析错误的是( )
微 课 测 评 作 业
A.b是调节内脏活动的低级中枢
B.植物人有心跳、呼吸和血压,则其a中的神经中枢可能未受损
C.②③④兴奋分别促进呼吸加快、心跳加快、胃肠蠕动
D.交感神经和副交感神经的作用相互抗衡、相互协调共同完成对机体的调节
√
解析:b是脊髓,是调节内脏活动的低级中枢,A正确;植物人有心跳、呼吸和血压,说明脑干中调节呼吸、心脏功能的基本活动中枢可能未受损,B正确;自主神经系统包括交感神经和副交感神经,交感神经由脊髓发出,副交感神经由脑和脊髓发出,①②③④都属于副交感神经,②兴奋导致支气管收缩、③兴奋导致心跳减慢、④兴奋促进胃肠蠕动,C错误;交感神经和副交感神经的作用相互抗衡、相互协调共同完成对机体的调节,D正确。
2.(2024·长治模拟)刺激Ⅰ是一种非条件刺激,刺激Ⅱ是一种无关刺激。给动物刺激Ⅰ,产生某反射活动(称为反射1);给动物刺激Ⅱ,不产生该反射活动。同时给动物刺激Ⅰ和刺激Ⅱ,经多次重复后,不给动物刺激Ⅰ,只给刺激Ⅱ也可以产生该反射活动(称为反射2)。下列相关说法错误的是 ( )
A.完成反射1、2的结构基础是反射弧
B.反射1、2都是通过学习和训练而形成的反射
C.反射2是在反射1的基础上经学习或训练而形成的
D.反射2建立后要维持下去需要刺激Ⅰ的强化
√
解析:给动物刺激Ⅰ,产生某反射活动(称为反射1),该反射活动为非条件反射;给动物刺激Ⅱ,不产生该反射活动;同时给动物刺激Ⅰ和刺激Ⅱ,经多次重复后,不给动物刺激Ⅰ,只给刺激Ⅱ也可以产生该反射活动(称为反射2),故反射2为条件反射。无论是条件反射还是非条件反射,结构基础都是反射弧,A正确;反射1是非条件反射,是指生来就有的先天性反射,B错误;条件反射是在非条件反射的基础上经学习和训练而形成的,即反射2是在反射1的基础上经学习和训练而形成的,C正确;反射2建立后要维持下去需要刺激Ⅰ的强化,否则会出现条件反射的消退,D正确。
考法(二) 兴奋的产生、传导和传递
3.(2024·江苏高考)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
√
解析:神经元的轴突在末端可以分成多个细小分支,即轴突末梢,所以a、b可能来自同一神经元,也可能来自不同神经元,A正确;若a、b来自不同细胞的轴突,共同作用于同一个神经元,二者释放的神经递质可能相同,也可能不同,B正确;a、b产生的兴奋通过神经递质传递至突触后膜,少量神经递质与突触后膜受体结合时,膜电位未达到阈值,则不能传递至Ⅰ处,C错误;脑和脊髓中都存在由多个神经元构成的突触结构,即都存在图示这种传导兴奋的结构,D正确。
4.(2024·荆州模拟)神经元之间可以通过突触相联系,为研究其机制进行图甲实验,结果如图乙、图丙所示。有关叙述错误的是 ( )
A.神经递质由突触前膜释放体现了细胞膜的流动性
B.神经递质在突触间隙移动不需要消耗ATP
C.轴突1、2释放的神经递质均为兴奋性递质
D.轴突2通过影响轴突1释放神经递质,间接引起神经元M发生Na+内流减少
√
解析:神经递质由突触前膜释放是通过胞吐,体现了膜的流动性,A正确;神经递质在突触间隙移动是通过扩散,不消耗ATP,B正确;图甲、乙、丙显示,图丙的电位差值小于图乙,轴突1释放的神经递质直接作用于神经元M,且产生的电位差较大,说明轴突1释放的神经递质为兴奋性递质,轴突2释放的递质作用于轴突1,使轴突1释放的神经递质减少,进而导致神经元M电位差小于图乙,说明轴突2释放的递质为抑制性递质,C错误;图丙中,轴突1也引起了突触后膜钠离子内流,只不过钠离子内流的量减少,即轴突2是通过影响轴突1释放神经递质,进而导致M神经元Na+内流相对减少,D正确。
考法(三) 神经系统的分级调节和人脑的高级功能
5阿尔茨海默病是一种持续性神经功能障碍,也是失智症最普遍的成因,症状表现为逐渐严重的认知障碍(如记忆障碍、学习障碍),病理显示患者的大脑细胞受损,海马区会出现神经炎性斑块,且会出现突触丢失、神经递质减少等异常现象。下列有关分析正确的是( )
A.该病患者丧失的记忆功能是人脑特有的高级功能
B.如果该病患者大脑某一区域受损,则可能会出现味觉丧失
C.如果该病患者言语区的V区受损,则会出现语音交流障碍
D.该病患者体内突触丢失、神经递质减少仅会影响短时记忆
解析:记忆功能不是人脑特有的高级功能,A错误;感觉是在大脑皮层形成的,患者大脑某一区域受损,则可能会出现味觉丧失,B正确;大脑皮层言语区的V区损伤,会导致病人不能看懂文字,但可以进行语音交流,C错误;突触丢失、神经递质减少会影响短时记忆和长时记忆,D错误。
√
6小鼠脊髓损伤后无法自主控制排尿。研究人员用截瘫平面以上健存的神经重新建立人工膀胱反射弧,其中M1和M2表示神经纤维连接处,如下图所示。该项研究有望实现胸部截瘫患者自主性排尿,下列叙述正确的是 ( )
A.在重建的人工膀胱反射弧中,膀胱只属于效应器
B.2、3属于交感神经,5、6属于副交感神经
C.胸部截瘫患者脊髓损伤后,大脑皮层失去对脊髓低级中枢的控制,但患者仍可发生排尿反射
D.若电刺激c点,发现a处电流表不偏转,则说明M2连接处异常
√
解析:效应器是由传出神经末梢及其支配的肌肉或腺体等构成的。根据神经节的位置,可以判断2和3属于传入神经,4是神经中枢,5和6属于传出神经,1膀胱既是感受器,又是效应器的一部分,A错误;2和3属于传入神经,5和6属于传出神经,交感神经、副交感神经均属于传出神经,B错误;胸部截瘫患者脊髓损伤后,大脑皮层失去对脊髓低级中枢的控制,由于反射弧完整,在受到一定强度的刺激后,患者仍能发生排尿反射,C正确;由于兴奋在突触处只能单向传递,所以刺激c点,不管M2连接处是否异常,a处电流表均不会发生偏转,故无法判断M2连接处是否异常,D错误。
02
主题微课(二) 体液调节及其与
神经调节的关系
深化点(一) 体液调节及生命活动调节的三种模式
1.厘清激素调节的几个关键点
2.人体生命活动调节的三种模式图解
[例1] 如图是人体内胰液分泌调节的部分过程示意图,下列相关叙述正确的是 ( )
A.胰液中含有胰岛素和胰高血糖素
B.过程A表示反射,其中胰腺为效应器
C.胰液的分泌既受神经调节也受激素调节
D.促胰液素通过体液运输,其化学本质为固醇
√
[解析] 胰液是胰腺通过导管运输至消化道中的,其中含有消化酶,不含有胰岛素和胰高血糖素等激素,A错误;反射必须经过完整的反射弧,过程A的反射弧不完整,不能表示反射,B错误;由题图可知胰液的分泌既受神经调节也受体液调节,C正确;促胰液素通过体液运输,其化学本质为蛋白质,D错误。
深化点(二) 以“下丘脑”为中心的调节
1.下丘脑参与的血糖、体温、水盐平衡的调节机制
2.下丘脑的四个功能和三个中枢
(1)四个功能:感受(如渗透压感受器)、传导(将兴奋传至大脑皮层、各内分泌腺等)、分泌(如抗利尿激素、各种促激素释放激素等)和调节。
(2)三个中枢:体温调节中枢、血糖调节中枢和水盐平衡调节中枢。
[例2] (2024·湖北高考)为探究下丘脑对哺乳动物生理活动的影响,某学生以实验动物为材料设计一系列实验,并预测了实验结果,不合理的是 ( )
A.若切除下丘脑,抗利尿激素分泌减少,可导致机体脱水
B.若损伤下丘脑的不同区域,可确定散热中枢和产热中枢的具体部位
C.若损毁下丘脑,再注射甲状腺激素,可抑制促甲状腺激素释放激素分泌
D.若仅切断大脑皮层与下丘脑的联系,短期内恒温动物仍可维持体温的相对稳定
√
[解析] 抗利尿激素由下丘脑分泌、垂体释放,其能减少机体水分排出,若切除下丘脑,则抗利尿激素分泌减少,可导致机体脱水,A正确;下丘脑有多个调节中枢,可通过损伤下丘脑的不同区域,来确定不同中枢的具体部位,B正确;甲状腺激素可作用于下丘脑,抑制促甲状腺激素释放激素分泌,若损毁下丘脑,则甲状腺激素无法作用于下丘脑,C错误;下丘脑有体温调节中枢,若仅切断大脑皮层与下丘脑的联系,短期内恒温动物仍可通过下丘脑维持体温的相对稳定,D正确。
深化点(三) 神经—体液调节的相关实验分析
1.常用实验方法:切除法、饲喂法、注射法。
2.自变量控制中的加法原理和减法原理
类型 分析
加法 原理 与常态比较,人为增加某种影响因素。例如,用饲喂法研究甲状腺激素,用注射法研究胰岛素和生长激素,用移植法研究性激素等
减法 原理 与常态比较,人为去除某种影响因素。例如,用摘除法研究甲状腺激素和生长激素的功能,用阉割法(摘除性腺)研究性激素的功能等
3.方法示例
(1)验证甲状腺激素的生理功能
(2)验证胰岛素的生理功能
4.注意事项
(1)根据激素的化学本质,选择不同的实验方法。多肽和蛋白质类激素一般采用注射法,不宜采用饲喂法;固醇类、氨基酸衍生物类激素可以饲喂,也可以注射。
(2)注意设置对照实验:如进行注射实验时空白对照组应不进行处理或注射生理盐水(不可用蒸馏水,进行饲喂实验时,空白对照组可饲喂蒸馏水),也可设置自身前后对照、相互对照等。
(3)生理实验中要注意排除无关变量的干扰:手术处理、溶解药物的溶剂、内源激素等。
[例3] 甲状腺是人体重要的内分泌腺,血清中甲状腺激素含量是甲状腺疾病的主要诊断标准。现有甲、乙两名患者,经临床初步诊断发现两患者血清中甲状腺激素水平明显升高。为进一步查明病因,医生对这两名患者进行了131I摄入率检查,即让患者摄入131I,24 h后,测量其体内的相关物质含量,结果如下表。
受检 对象 血清中 的131I 甲状腺内贮存的131I 甲状腺激素 甲状腺内贮存的无放射性甲状腺激素 血清131I
甲状腺激素
正常人 低 中等 中等 中等
甲 低 高 高 高
乙 高 低 低 低
(1)患者甲的甲状腺细胞对131I的摄入率_____,进一步检测发现其促甲状腺激素受体抗体(TRAb)水平明显升高,推测该抗体对甲状腺功能具有_______作用。
解析:分析题表可知,患者甲血清中的131I含量低,而血清和甲状腺中的131I 甲状腺激素的含量高,因此患者甲的甲状腺细胞对131I的摄入率高;甲状腺的功能受促甲状腺激素的调节,促甲状腺激素受体抗体可与甲状腺上促甲状腺激素受体结合,由题意和题表可知,两者结合后甲状腺激素合成增加,故该抗体可导致甲状腺功能亢进,因此该抗体对甲状腺功能具有促进作用。
高
促进
(2)长期高脂肪膳食会使甲状腺激素分泌减少,使学习能力下降。研究发现,蔬菜水果中富含槲皮素,槲皮素能缓解高脂肪膳食的危害。现利用下列材料,设计实验验证上述发现。
实验主要材料:生理状况相同的健康小鼠若干、高脂肪膳食、正常膳食、水溶性槲皮素、生理盐水、注射器、相应的检测仪等。
实验思路:取生理状况相同的健康小鼠若干,随机分成三组,完善实验分组,并将预期实验结果填入表格:
组别 食物 饲喂物质 实验预期结果
甲组 正常膳食 ①__________ 甲状腺激素含量正常
乙组 ②___________ 生理盐水 ③_____________________
生理盐水
高脂肪膳食
甲状腺激素含量降低
组别 食物 饲喂物质 实验预期结果
丙组 ④______________ ⑤_____________ ⑥___________________
高脂肪膳食
水溶性槲皮素
甲状腺激素含量正常
解析:实验的目的是验证槲皮素对高脂肪膳食的危害有缓解作用,为了验证该结论,需要有正常膳食组作为对照,故表中①为生理盐水;据题干信息“长期高脂肪膳食会使甲状腺激素分泌减少,使学习能力下降”,则②为高脂肪膳食,③为甲状腺激素含量减少;同时还需要有高脂肪膳食并饲喂槲皮素的实验组,则④为高脂肪膳食,⑤为水溶性槲皮素,故⑥为甲状腺激素含量正常。
(3)实验结果分析与讨论:
研究发现:人体大脑中的海马区主要负责学习和记忆,日常生活中的短期记忆都储存在海马体中。海马区神经营养因子BDNF可以选择性的促进神经元Na+通道 ,也可以促进突触前膜释放 ,增强兴奋的传递,从而促进学习记忆。据此推测:甲状腺激素分泌减少导致学习能力下降的机理可能是________________________________
。
开放
神经递质
甲状腺激素分泌减少导致海马区的
BDNF合成减少,神经兴奋的传递减弱,学习能力下降
解析:动作电位形成时,Na+内流,BDNF可促进神经元Na+通道开放,也可以促进突触前膜释放神经递质,增强兴奋的传递过程,从而促进学习记忆。据此推测,甲状腺激素分泌减少,导致海马区的BDNF合成减少,减弱了兴奋的传递,学习能力下降。
考法(一) 激素分泌的分级调节和反馈调节
1.(2024·衡水模拟)禁食可激活下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴并释放肾上腺皮质激素,进而引起机体一系列的生理反应,部分过程如下图所示。下列相关叙述正确的是( )
微 课 测 评 作 业
A.器官甲是下丘脑,器官乙是垂体
B.器官丙除分泌激素c以外,还可以分泌肾上腺素
C.垂体是肾上腺皮质激素和激素a共同的靶器官
D.分泌的激素b浓度高时,对器官甲和丙均有抑制作用
解析:据题图分析,器官丙是下丘脑,器官甲是垂体,器官乙是肾上腺,A错误;器官丙是下丘脑,不能分泌肾上腺素,B错误;垂体是肾上腺皮质激素和激素c共同的靶器官,C错误;分泌的激素b浓度高时,由于负反馈调节,对器官甲(垂体)和丙(下丘脑)均有抑制作用,D正确。
√
2.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。下列分析错误的是 ( )
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细胞内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
√
解析:据题图分析可知,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细胞表面的去甲肾上腺素受体结合后,导致cAMP增加,促进脂肪水解产生甘油和脂肪酸,B正确;据题图可知,甲状腺激素的分泌过程既存在分级调节,也存在反馈调节,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,产热增加,D错误。
考法(二) 血糖平衡调节与血糖异常
3.(2024·葫芦岛二模)糖尿病古代称之为“消渴症”,即因渴而消瘦。症状表现为尿频量多,浑浊如脂膏,尿甜,口干,头晕。下列有关说法不正确的是( )
A.糖尿病人口渴是由于其血糖浓度高引起的血浆渗透压升高所致
B.糖尿病人多尿是因为其体内抗利尿激素含量高于正常人
C.头晕是因为胰岛素功能障碍,不能促进葡萄糖氧化供能
D.消瘦是因为能量不够,进而分解脂肪和蛋白质用于供能
√
解析:糖尿病人血糖浓度过高,使血浆渗透压较高,引起下丘脑血糖调节中枢兴奋,进而把兴奋传递到大脑皮层引起渴觉,A正确;糖尿病人血浆渗透压较高,引起渴觉,因此多饮,多饮后多尿,且糖尿病人尿中有糖,葡萄糖排进尿液中,肾小管和集合管对水的重吸收减少,因此尿量增多,B错误;糖尿病的病因常为胰岛素分泌不足或者胰岛素不能正常发挥功能,不能起到降低血糖的作用,胰岛素还能促进血液中的葡萄糖进入组织细胞,氧化分解提供能量,因此糖尿病人由于得不到充足的葡萄糖而能量不足,感到头晕,C正确;由于机体细胞对葡萄糖的利用减弱,能量不够,机体消瘦,进而分解脂肪和蛋白质用于供能,D正确。
4.(2024·福州一模)果糖进入人体后一部分转化为葡萄糖,一部分转化为脂肪酸。为研究短时间内果糖、葡萄糖过量摄入对健康成人血糖和胰岛素水平的影响,研究者进行了相关实验,结果如图所示,叙述错误的是 ( )
A.0.5 h内胰岛素升高的原因是血糖刺激胰岛B细胞分泌增多
B.0.5 h后血糖下降的原因之一是葡萄糖转化为某些氨基酸
C.与葡萄糖相比,果糖摄入导致胰岛素含量的波动幅度更小
D.与葡萄糖相比,长期摄入果糖可避免机体甘油三酯的升高
√
解析:胰岛素由胰岛B细胞分泌,0.5 h内胰岛素升高的原因是血糖刺激胰岛B细胞分泌增多,A正确;0.5 h后血糖下降的原因之一是葡萄糖在胰岛素的作用下转化为某些氨基酸,B正确;由图可知,与葡萄糖相比,果糖摄入后血糖变化幅度小,导致胰岛素含量的波动幅度更小,C正确;由题干可知,果糖进入人体后,一部分会转化为脂肪酸,故长期摄入果糖不能避免机体甘油三酯的升高,D错误。
5.(2024·海口三模)无论是酷热还是严寒,无论是静止还是运动,人的体温总能保持相对恒定,而这种恒定是人体产热和散热过程保持动态平衡的结果。下列关于体温调节的叙述,错误的是 ( )
A.人体内肝、脑和骨骼肌是主要的产热器官,皮肤是主要的散热器官
B.夏季炎热时,吹电扇降温的原理主要是皮肤通过对流的方式进行散热
C.炎热时,产生热觉和调节机体使排汗增加的中枢分别在大脑皮层和下丘脑
D.寒冷的冬季,某人由温暖的室内到室外后,机体的产热量、散热量均下降
解析:人体内肝、脑(安静时)和骨骼肌(运动时)是主要的产热器官,皮肤是主要的散热器官,A正确;夏季炎热时,吹电扇降温时通过气体来传递热量,原理主要是皮肤通过对流的方式进行散热,B正确;产生感觉的中枢在大脑皮层,体温调节中枢在下丘脑,C正确;寒冷的冬季,某人由温暖的室内到室外后,机体的产热量、散热量均增加,D错误。
√
6.(2024·郸城三模)原发性醛固酮增多症(PA)是指肾上腺皮质分泌过多的醛固酮,导致血容量增大,肾素—血管紧张素(Ang)系统活性受抑制,临床表现为高血压和低血钾的综合征,是继发性高血压的常见原因。
(1)醛固酮增多引起血容量增大的原因是_____________________
________________________________________________________。
PA引发的低血钾会引起神经细胞的兴奋性下降,原因是___________________________________________________。
在神经—体液调节网络的作用下,正常机体的血压维持相对稳定,这种稳定依赖于机体的_______________调节机制。
醛固酮会促进肾小管
和集合管对Na+的重吸收,使血浆渗透压升高,导致血浆中水增多
细胞外液中K+浓度低,K+外流增多,静息电位(绝对值)增大
反馈(或负反馈)
解析:醛固酮增多可以促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,导致血浆渗透压升高,引起抗利尿激素含量升高,肾小管、集合管重吸收水增多,最终导致血容量增加。K+在细胞内的浓度高于细胞外的浓度,则细胞外液中K+浓度低,K+外流增多,静息电位(绝对值)增大,PA引发的低血钾会引起神经细胞的兴奋性下降。分析题图可知,血压升高时,机体通过神经—体液调节,抑制肾上腺皮质分泌醛固酮,
使肾上腺皮质分泌的醛固酮减少,从而使血压降低,而血压降低之后,通过神经—体液调节,促进肾上腺皮质分泌醛固酮,使肾上腺皮质分泌的醛固酮增加,从而使血压升高,由此可知,在神经—体液调节网络的作用下,正常机体的血压维持相对稳定,这种稳定依赖于机体的(负)反馈调节机制。
(2)血浆中的肾素活性变化是诊断PA的依据之一。为验证某模型小鼠患有PA,科研人员将模型小鼠的血浆分为对照组和测定组,分别置于4 ℃冰浴和37 ℃温浴中,一段时间后测定血管紧张素Ⅰ(Ang Ⅰ)浓度,用测定组Ang Ⅰ浓度与对照组Ang Ⅰ浓度的差值表示肾素活性,将结果与正常小鼠的测定结果进行比较,若________________________________,则PA模型小鼠构建成功。科研人员发现,在实验时添加适量的ACE抑制剂能提高检测的灵敏度,请分析原因____________________________________________
_____________________。
肾素活性低于正常小鼠的测定值
ACE抑制剂可以抑制Ang Ⅰ转化为Ang Ⅱ,提高
Ang Ⅰ含量,便于检测
解析:患有PA的模型小鼠,由于体内醛固酮过多会导致肾素含量少于正常小鼠,测定组血浆在4 ℃冰浴下,肾素几乎不能催化血管紧张原转化为Ang Ⅰ,对照组正常转化使Ang Ⅰ增加,两者差值可表示肾素活性。若模型小鼠的肾素活性低于正常小鼠的测定值,则PA模型小鼠构建成功。ACE抑制剂可抑制Ang Ⅰ转化为Ang Ⅱ,提高Ang Ⅰ含量,便于检测,故在实验时添加适量的ACE抑制剂能提高检测的灵敏度。
考法(四) 与神经—体液调节有关的实验分析
7.(2024·柳州模拟)肝是脊椎动物体内以代谢功能为主的器官,具有储存肝糖原、制造胆汁等功能。急性肝衰竭(ALF)是可由多种原因引起的危重疾病,其病理基础是肝细胞在短时间内大量死亡,导致肝发生功能性障碍,致死率很高。
(1)肝作为机体的重要器官,其生命活动受____________________
________________________(至少写两个)、胰高血糖素等多种激素的调节,肝细胞受胰高血糖素调节的根本原因是_____________________
________________。
胰岛素、甲状腺激素、
糖皮质激素、肾上腺素
胰高血糖素受体基因
在肝细胞中表达
解析:依题意“肝是脊椎动物体内以代谢功能为主的器官,具有储存肝糖原、制造胆汁等功能”,则其生命活动受各种与代谢及血糖平衡相关的激素的作用,如胰岛素、甲状腺激素、糖皮质激素、肾上腺素、胰高血糖素等。肝细胞受胰高血糖素调节是因为细胞膜上有相关的特异性受体,受体是蛋白质,受基因的调控。因此,肝细胞受胰高血糖素调节的根本原因是胰高血糖素受体基因在肝细胞中表达。
(2)肝中的肝糖原对维持血糖浓度的相对稳定起着重要作用。正常人体血糖浓度为________________。饥饿状态下,在流经肝的血液中,与动脉端相比,静脉端的胰高血糖素含量______。
解析:正常人体血糖浓度为3.9~6.1 mmol/L。饥饿状态下,胰高血糖素作用于肝细胞,使肝糖原分解成葡萄糖补充血糖,而激素一经靶细胞接受并起作用后就失活了。流入肝脏的血是动脉血,流出肝脏的是静脉血。所以在流经肝的血液中,与动脉端相比,静脉端的胰高血糖素含量下降。
3.9~6.1 mmol/L
下降
(3)葛根是我国传统名贵的中草药,其中的葛根素(Pue)对肝具有保护作用。某科学研究小组欲探究葛根素预处理对D-氨基半乳糖所致的急性肝衰竭小鼠肝脏是否具有降低肝细胞凋亡率的保护作用。请根据实验材料完善实验思路、预测实验结果。
实验材料:正常小鼠若干,Pue(300 mg/kg),10%D-氨基半乳糖(1.2 mL/100 g),
TUNEL染色试剂盒(染色后正常细胞核为蓝色,凋亡细胞核中有棕黄色颗粒),光学显微镜等。
①完善实验步骤:
a.将若干只正常小鼠随机分为甲(对照组)、乙(模型组)、丙(实验组)
3组。
b.丙组静脉注射适量_______,甲、乙组静脉注射等量生理盐水,每日1次,连续给药两周。
c.末次给药后24 h,对乙、丙组腹腔注射______________________,甲组腹腔注射_______________。
Pue
适量10% D-氨基半乳糖
等量生理盐水
d.8 h后,取小鼠肝脏组织进行切片并用TUNEL染色试剂盒染色,在光学显微镜下随机选取若干个视野进行观察,并计算肝细胞凋亡率。
②预测实验结果:
若Pue预处理能减轻D-氨基半乳糖对肝功能的损伤程度,则丙组肝细胞凋亡受到______。
抑制
解析:①依题意,实验的目的是探究葛根素预处理对D-氨基半乳糖所致的急性肝衰竭小鼠肝脏是否具有降低肝细胞凋亡率的保护作用。因此,实验开始前小鼠要经Pue预处理。又知“甲、乙组静脉注射等量生理盐水,每日1次,连续给药两周”且丙组是实验组,因此,丙组要静脉注射适量Pue。根据实验目的,实验的自变量除了材料是否经Pue预处理外,还有是否注射10% D-氨基半乳糖。
依题意,甲是对照组、乙是模型组、丙是实验组,因此,末次给药后24 h,对乙、丙组腹腔注射适量10% D-氨基半乳糖,甲组腹腔注射等量生理盐水。
②若Pue预处理能减轻D-氨基半乳糖对肝功能的损伤程度,则丙组肝细胞凋亡受到抑制。
8.(2024·昆明二模)胰岛素抵抗(IR)是胰岛靶组织对胰岛素敏感性降低,引起患者血糖和胰岛素水平均升高的现象。二甲双胍能增强周围组织对胰岛素的敏感性,增强胰岛素介导的葡萄糖利用过程,为治疗IR的常用药物。石斛多糖(DOP)是从铁皮石斛中提取的一种可以降血糖的活性多糖,为研究其在缓解IR中的作用效果,请根据以下实验材料与用具,完善实验思路并预测实验结果。
材料与用具:正常小鼠和IR高血糖模型小鼠若干只、一定浓度的DOP溶液、一定浓度的二甲双胍溶液、生理盐水、普通饲料、灌胃器、血糖浓度测定仪。(要求与说明:空腹测定血糖的方法、胰岛素浓度不做要求,药物的具体用量不做要求。)
(1)实验思路:
①将同龄同性别且体重相近的IR高血糖模型小鼠随机平均分为乙、丙、丁、戊四组,甲组为_________,作为对照组。
②____________________________________________________
_________。
正常小鼠
用血糖浓度测定仪测定各组小鼠的空腹血糖浓度,求平均值
并记录
③每天同一时间,丙组每只小鼠灌胃一定量的二甲双胍溶液,丁组每只小鼠灌胃____________________________,戊组每只小鼠灌胃等量的二甲双胍和DOP等量的混合溶液,给甲组和乙组每只小鼠灌胃________________,连续灌胃21天。
④各组小鼠置于相同且适宜的条件下培养,每天饲喂等量普通饲料和清水,21天后用血糖浓度测定仪测定各组小鼠的空腹血糖浓度,求平均值并记录,结果如下表(单位:mmol·L-1)。
等量的一定浓度的DOP溶液
等量的生理盐水
组别 甲 乙 丙 丁 戊
给药前空腹血糖浓度 4.68 13.25 13.24 13.27 13.25
给药21天后空腹血糖浓度 4.52 13.34 6.54 6.58 5.23
解析:①以甲组正常小鼠空腹血糖浓度作为空白对照,判断DOP溶液是否有缓解IR的效果。
②本实验的检测指标是空腹血糖浓度,因此实验前需要血糖浓度测定仪测定各组小鼠的空腹血糖浓度,求平均值并记录作为比较的指标。
③每天同一时间给甲组每只小鼠灌胃等量的生理盐水(空白对照),乙组用IR高血糖模型小鼠为对照,灌胃等量的生理盐水,丙为条件对照,灌胃一定量的二甲双胍溶液,丁、戊组为实验组,丁组每只小鼠灌胃等量的一定浓度的DOP溶液,戊组每只小鼠灌胃等量的二甲双胍和DOP等量的混合溶液。
(2)分析以上实验数据,可以得出的结论是_____________________
___________________________________________________。
解析:分析表中数据,甲为正常小鼠,血糖为正常血糖;乙为模型小鼠,血糖较高;丙灌胃二甲双胍溶液,二甲双胍能增强周围组织对胰岛素的敏感性,增强胰岛素介导的葡萄糖利用过程,血糖下降;丁灌胃DOP溶液,血糖降低程度与丙组差不多;戊组灌胃二甲双胍和DOP等量的混合溶液,血糖较丙、丁组下降的多,效果更好。经分析总结,DOP溶液在缓解IR中的作用效果与二甲双胍无明显差异,且混合使用效果更好。
DOP溶液在缓解IR中
的作用效果与二甲双胍无明显差异,且混合使用效果更好主题微课(一) 神经调节
深化点(一) 自主神经系统与反射的类型
1.自主神经系统组成与功能的比较
项目 交感神经 副交感神经
来源 从脊髓发出 从脑和脊髓发出
功能 对瞳孔的调节 扩张 收缩
对肺的调节 使支气管扩张 使支气管收缩
对心脏的调节 使心跳加快 使心跳减慢
对血管的调节 收缩 无副交感神经支配
对胃肠的调节 抑制蠕动 促进蠕动
特点 交感神经与副交感神经作用通常相反,均不受意识支配
意义 可以使机体对外界刺激作出更精确的反应,从而更好地适应环境的变化
2.“三看法”判断条件反射与非条件反射
[例1] (2024·山东高考)瞳孔开大肌是分布于眼睛瞳孔周围的肌肉,只受自主神经系统支配。当抓捏面部皮肤时,会引起瞳孔开大肌收缩,导致瞳孔扩张,该反射称为瞳孔皮肤反射,其反射通路如图所示,其中网状脊髓束是位于脑干和脊髓中的神经纤维束。下列说法错误的是 ( )
A.该反射属于非条件反射
B.传入神经①属于脑神经
C.传出神经②属于躯体运动神经
D.若完全阻断脊髓(颈段)中的网状脊髓束,该反射不能完成
听课记录:
深化点(二) 兴奋的产生、传导与膜电位变化曲线分析
1.掌握兴奋的产生、传导与传递过程
2.Na+、K+浓度与静息电位和动作电位的关系
3.时间膜电位、位置膜电位与Na+、K+流动的关系
[例2] (2024·湖南高考)细胞所处的内环境变化可影响其兴奋性,膜电位达到阈电位(即引发动作电位的临界值)后,才能产生兴奋。如图所示,甲、乙和丙表示不同环境下静息电位或阈电位的变化情况。下列叙述错误的是 ( )
A.正常环境中细胞的动作电位峰值受膜内外钠离子浓度差影响
B.环境甲中钾离子浓度低于正常环境
C.细胞膜电位达到阈电位后,钠离子通道才开放
D.同一细胞在环境乙中比丙中更难发生兴奋
听课记录:
深化点(三)神经调节的相关实验分析
1.神经调节实验设计基本方法归纳
(1)判断传入神经和传出神经
设计关键:切断实验法确认传入神经与传出神经。
实验分析:若切断某一神经,刺激该神经的外周段(远离中枢的位置),肌肉不收缩,而刺激向中段(靠近中枢的位置),肌肉收缩,则切断的为传入神经;反之则为传出神经。
(2)“药物阻断”兴奋传导(传递)的实验
设计关键:探究某药物(如麻醉药)是阻断兴奋在神经纤维上传导还是阻断在突触处传递,可分别将药物置于神经纤维上或置于突触处,依据其能否产生“阻断”效果作出合理推断。
2.兴奋传导与电流计指针偏转问题
(1)验证兴奋在神经纤维上的双向传导
(2)验证兴奋在神经元之间的单向传递
[例3] 分析以脊蛙(去除脑保留脊髓的蛙)为实验对象的相关实验,并回答下列问题:
(1)坐骨神经是混合神经,既有传入神经,又有传出神经。现将含有一定浓度的可使神经麻醉的可卡因棉球放在脊蛙的坐骨神经处,一段时间后用稀硫酸刺激趾尖,无屈腿反射;这时,将蘸有稀硫酸的纸片贴在腹部,将出现搔扒反射,再过一段时间,搔扒反射也消失。推测可卡因先麻醉坐骨神经的 (填“运动”或“感觉”)神经。
(2)进行脊蛙屈腿反射实验时,刺激蛙左腿,左腿收缩,右腿也会收缩,说明左右屈腿反射弧的中枢存在某种联系。在一次制作脊蛙的过程中,某研究人员不小心伤到了蛙右侧大腿上的神经,但不知是传入神经还是传出神经,于是设计了如下实验方案进行探究:
①刺激蛙右腿,若右腿不收缩而左腿收缩,说明伤及的是 神经。
②刺激蛙右腿,若 ,
则可初步判断伤及的是传入神经。但不知传出神经是否也同时受到伤害,请帮其设计实验加以探究。
实验思路: 。
预期实验结果和结论:若
,
则说明传出神经未受损伤;若
,
则说明传出神经受损伤。
(3)若将正常生理活性的蛙坐骨神经—腓肠肌标本置于不同溶液环境中,其中①②溶液环境为能保持蛙离体器官生理活性的任氏液。实验处理如下表所示。请对实验结果进行预测。
组别 实验处理 预测结果
① 适宜强度刺激坐骨神经 腓肠肌收缩与否
② 适宜强度刺激腓肠肌 腓肠肌收缩与否
③ 降低膜外K+浓度,与①同等强度刺激坐骨神经 腓肠肌收缩与否
④ 降低膜外Na+浓度,与①同等强度刺激坐骨神经 腓肠肌收缩与否
预测结果:
。
[微课测评作业]
考法(一) 自主神经系统与反射的类型
1.(2024·南阳模拟)自律神经失调即自律神经系统内部失去平衡,中医认为自律神经紊乱是由脏腑功能失调引起的。如图是人体自律神经及其相关神经结构的一部分结构图(图中a、b分别表示脑干和脊髓,①②③④表示一些自律神经)。下列分析错误的是 ( )
A.b是调节内脏活动的低级中枢
B.植物人有心跳、呼吸和血压,则其a中的神经中枢可能未受损
C.②③④兴奋分别促进呼吸加快、心跳加快、胃肠蠕动
D.交感神经和副交感神经的作用相互抗衡、相互协调共同完成对机体的调节
2.(2024·长治模拟)刺激Ⅰ是一种非条件刺激,刺激Ⅱ是一种无关刺激。给动物刺激Ⅰ,产生某反射活动(称为反射1);给动物刺激Ⅱ,不产生该反射活动。同时给动物刺激Ⅰ和刺激Ⅱ,经多次重复后,不给动物刺激Ⅰ,只给刺激Ⅱ也可以产生该反射活动(称为反射2)。下列相关说法错误的是 ( )
A.完成反射1、2的结构基础是反射弧
B.反射1、2都是通过学习和训练而形成的反射
C.反射2是在反射1的基础上经学习或训练而形成的
D.反射2建立后要维持下去需要刺激Ⅰ的强化
考法(二) 兴奋的产生、传导和传递
3.(2024·江苏高考)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
4.(2024·荆州模拟)神经元之间可以通过突触相联系,为研究其机制进行图甲实验,结果如图乙、图丙所示。有关叙述错误的是 ( )
A.神经递质由突触前膜释放体现了细胞膜的流动性
B.神经递质在突触间隙移动不需要消耗ATP
C.轴突1、2释放的神经递质均为兴奋性递质
D.轴突2通过影响轴突1释放神经递质,间接引起神经元M发生Na+内流减少
考法(三) 神经系统的分级调节和人脑的高级功能
5.阿尔茨海默病是一种持续性神经功能障碍,也是失智症最普遍的成因,症状表现为逐渐严重的认知障碍(如记忆障碍、学习障碍),病理显示患者的大脑细胞受损,海马区会出现神经炎性斑块,且会出现突触丢失、神经递质减少等异常现象。下列有关分析正确的是 ( )
A.该病患者丧失的记忆功能是人脑特有的高级功能
B.如果该病患者大脑某一区域受损,则可能会出现味觉丧失
C.如果该病患者言语区的V区受损,则会出现语音交流障碍
D.该病患者体内突触丢失、神经递质减少仅会影响短时记忆
6.小鼠脊髓损伤后无法自主控制排尿。研究人员用截瘫平面以上健存的神经重新建立人工膀胱反射弧,其中M1和M2表示神经纤维连接处,如下图所示。该项研究有望实现胸部截瘫患者自主性排尿,下列叙述正确的是 ( )
A.在重建的人工膀胱反射弧中,膀胱只属于效应器
B.2、3属于交感神经,5、6属于副交感神经
C.胸部截瘫患者脊髓损伤后,大脑皮层失去对脊髓低级中枢的控制,但患者仍可发生排尿反射
D.若电刺激c点,发现a处电流表不偏转,则说明M2连接处异常
主题微课(二) 体液调节及其与神经调节的关系
深化点(一) 体液调节及生命活动调节的三种模式
1.厘清激素调节的几个关键点
2.人体生命活动调节的三种模式图解
[例1] 如图是人体内胰液分泌调节的部分过程示意图,下列相关叙述正确的是 ( )
A.胰液中含有胰岛素和胰高血糖素
B.过程A表示反射,其中胰腺为效应器
C.胰液的分泌既受神经调节也受激素调节
D.促胰液素通过体液运输,其化学本质为固醇
听课记录:
深化点(二) 以“下丘脑”为中心的调节
1.下丘脑参与的血糖、体温、水盐平衡的调节机制
2.下丘脑的四个功能和三个中枢
(1)四个功能:感受(如渗透压感受器)、传导(将兴奋传至大脑皮层、各内分泌腺等)、分泌(如抗利尿激素、各种促激素释放激素等)和调节。
(2)三个中枢:体温调节中枢、血糖调节中枢和水盐平衡调节中枢。
[例2] (2024·湖北高考)为探究下丘脑对哺乳动物生理活动的影响,某学生以实验动物为材料设计一系列实验,并预测了实验结果,不合理的是 ( )
A.若切除下丘脑,抗利尿激素分泌减少,可导致机体脱水
B.若损伤下丘脑的不同区域,可确定散热中枢和产热中枢的具体部位
C.若损毁下丘脑,再注射甲状腺激素,可抑制促甲状腺激素释放激素分泌
D.若仅切断大脑皮层与下丘脑的联系,短期内恒温动物仍可维持体温的相对稳定
听课记录:
深化点(三)神经—体液调节的相关实验分析
1.常用实验方法:切除法、饲喂法、注射法。
2.自变量控制中的加法原理和减法原理
类型 分析
加法 原理 与常态比较,人为增加某种影响因素。例如,用饲喂法研究甲状腺激素,用注射法研究胰岛素和生长激素,用移植法研究性激素等
减法 原理 与常态比较,人为去除某种影响因素。例如,用摘除法研究甲状腺激素和生长激素的功能,用阉割法(摘除性腺)研究性激素的功能等
3.方法示例
(1)验证甲状腺激素的生理功能
(2)验证胰岛素的生理功能
4.注意事项
(1)根据激素的化学本质,选择不同的实验方法。多肽和蛋白质类激素一般采用注射法,不宜采用饲喂法;固醇类、氨基酸衍生物类激素可以饲喂,也可以注射。
(2)注意设置对照实验:如进行注射实验时空白对照组应不进行处理或注射生理盐水(不可用蒸馏水,进行饲喂实验时,空白对照组可饲喂蒸馏水),也可设置自身前后对照、相互对照等。
(3)生理实验中要注意排除无关变量的干扰:手术处理、溶解药物的溶剂、内源激素等。
[例3] 甲状腺是人体重要的内分泌腺,血清中甲状腺激素含量是甲状腺疾病的主要诊断标准。现有甲、乙两名患者,经临床初步诊断发现两患者血清中甲状腺激素水平明显升高。为进一步查明病因,医生对这两名患者进行了131I摄入率检查,即让患者摄入131I,24 h后,测量其体内的相关物质含量,结果如下表。
受检 对象 血清中 的131I 甲状腺内贮存的131I 甲状腺激素 甲状腺内贮存的无放射性甲状腺激素 血清131I 甲状腺激素
正常人 低 中等 中等 中等
甲 低 高 高 高
乙 高 低 低 低
(1)患者甲的甲状腺细胞对131I的摄入率 ,进一步检测发现其促甲状腺激素受体抗体(TRAb)水平明显升高,推测该抗体对甲状腺功能具有 作用。
(2)长期高脂肪膳食会使甲状腺激素分泌减少,使学习能力下降。研究发现,蔬菜水果中富含槲皮素,槲皮素能缓解高脂肪膳食的危害。现利用下列材料,设计实验验证上述发现。
实验主要材料:生理状况相同的健康小鼠若干、高脂肪膳食、正常膳食、水溶性槲皮素、生理盐水、注射器、相应的检测仪等。
实验思路:取生理状况相同的健康小鼠若干,随机分成三组,完善实验分组,并将预期实验结果填入表格:
组别 食物 饲喂物质 实验预期结果
甲组 正常膳食 ① 甲状腺激素含量正常
乙组 ② 生理盐水 ③
丙组 ④ ⑤ ⑥
(3)实验结果分析与讨论:
研究发现:人体大脑中的海马区主要负责学习和记忆,日常生活中的短期记忆都储存在海马体中。海马区神经营养因子BDNF可以选择性的促进神经元Na+通道 ,也可以促进突触前膜释放 ,增强兴奋的传递,从而促进学习记忆。据此推测:甲状腺激素分泌减少导致学习能力下降的机理可能是 。
[微课测评作业]
考法(一) 激素分泌的分级调节和反馈调节
1.(2024·衡水模拟)禁食可激活下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴并释放肾上腺皮质激素,进而引起机体一系列的生理反应,部分过程如下图所示。下列相关叙述正确的是 ( )
A.器官甲是下丘脑,器官乙是垂体
B.器官丙除分泌激素c以外,还可以分泌肾上腺素
C.垂体是肾上腺皮质激素和激素a共同的靶器官
D.分泌的激素b浓度高时,对器官甲和丙均有抑制作用
2.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。下列分析错误的是 ( )
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细胞内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
考法(二) 血糖平衡调节与血糖异常
3.(2024·葫芦岛二模)糖尿病古代称之为“消渴症”,即因渴而消瘦。症状表现为尿频量多,浑浊如脂膏,尿甜,口干,头晕。下列有关说法不正确的是 ( )
A.糖尿病人口渴是由于其血糖浓度高引起的血浆渗透压升高所致
B.糖尿病人多尿是因为其体内抗利尿激素含量高于正常人
C.头晕是因为胰岛素功能障碍,不能促进葡萄糖氧化供能
D.消瘦是因为能量不够,进而分解脂肪和蛋白质用于供能
4.(2024·福州一模)果糖进入人体后一部分转化为葡萄糖,一部分转化为脂肪酸。为研究短时间内果糖、葡萄糖过量摄入对健康成人血糖和胰岛素水平的影响,研究者进行了相关实验,结果如图所示,叙述错误的是 ( )
A.0.5 h内胰岛素升高的原因是血糖刺激胰岛B细胞分泌增多
B.0.5 h后血糖下降的原因之一是葡萄糖转化为某些氨基酸
C.与葡萄糖相比,果糖摄入导致胰岛素含量的波动幅度更小
D.与葡萄糖相比,长期摄入果糖可避免机体甘油三酯的升高
考法(三) 体温调节和水盐调节
5.(2024·海口三模)无论是酷热还是严寒,无论是静止还是运动,人的体温总能保持相对恒定,而这种恒定是人体产热和散热过程保持动态平衡的结果。下列关于体温调节的叙述,错误的是 ( )
A.人体内肝、脑和骨骼肌是主要的产热器官,皮肤是主要的散热器官
B.夏季炎热时,吹电扇降温的原理主要是皮肤通过对流的方式进行散热
C.炎热时,产生热觉和调节机体使排汗增加的中枢分别在大脑皮层和下丘脑
D.寒冷的冬季,某人由温暖的室内到室外后,机体的产热量、散热量均下降
6.(2024·郸城三模)原发性醛固酮增多症(PA)是指肾上腺皮质分泌过多的醛固酮,导致血容量增大,肾素—血管紧张素(Ang)系统活性受抑制,临床表现为高血压和低血钾的综合征,是继发性高血压的常见原因。
(1)醛固酮增多引起血容量增大的原因是
。
PA引发的低血钾会引起神经细胞的兴奋性下降,原因是
。
在神经—体液调节网络的作用下,正常机体的血压维持相对稳定,这种稳定依赖于机体的 调节机制。
(2)血浆中的肾素活性变化是诊断PA的依据之一。为验证某模型小鼠患有PA,科研人员将模型小鼠的血浆分为对照组和测定组,分别置于4 ℃冰浴和37 ℃温浴中,一段时间后测定血管紧张素Ⅰ(Ang Ⅰ)浓度,用测定组Ang Ⅰ浓度与对照组Ang Ⅰ浓度的差值表示肾素活性,将结果与正常小鼠的测定结果进行比较,若
,
则PA模型小鼠构建成功。科研人员发现,在实验时添加适量的ACE抑制剂能提高检测的灵敏度,请分析原因。
考法(四) 与神经—体液调节有关的实验分析
7.(2024·柳州模拟)肝是脊椎动物体内以代谢功能为主的器官,具有储存肝糖原、制造胆汁等功能。急性肝衰竭(ALF)是可由多种原因引起的危重疾病,其病理基础是肝细胞在短时间内大量死亡,导致肝发生功能性障碍,致死率很高。
(1)肝作为机体的重要器官,其生命活动受 (至少写两个)、胰高血糖素等多种激素的调节,肝细胞受胰高血糖素调节的根本原因是 。
(2)肝中的肝糖原对维持血糖浓度的相对稳定起着重要作用。正常人体血糖浓度为 。饥饿状态下,在流经肝的血液中,与动脉端相比,静脉端的胰高血糖素含量 。
(3)葛根是我国传统名贵的中草药,其中的葛根素(Pue)对肝具有保护作用。某科学研究小组欲探究葛根素预处理对D 氨基半乳糖所致的急性肝衰竭小鼠肝脏是否具有降低肝细胞凋亡率的保护作用。请根据实验材料完善实验思路、预测实验结果。
实验材料:正常小鼠若干,Pue(300 mg/kg),10%D 氨基半乳糖(1.2 mL/100 g),TUNEL染色试剂盒(染色后正常细胞核为蓝色,凋亡细胞核中有棕黄色颗粒),光学显微镜等。
①完善实验步骤:
a.将若干只正常小鼠随机分为甲(对照组)、乙(模型组)、丙(实验组)3组。
b.丙组静脉注射适量 ,甲、乙组静脉注射等量生理盐水,每日1次,连续给药两周。
c.末次给药后24 h,对乙、丙组腹腔注射 ,甲组腹腔注射 。
d.8 h后,取小鼠肝脏组织进行切片并用TUNEL染色试剂盒染色,在光学显微镜下随机选取若干个视野进行观察,并计算肝细胞凋亡率。
②预测实验结果:
若Pue预处理能减轻D 氨基半乳糖对肝功能的损伤程度,则丙组肝细胞凋亡受到 。
8.(2024·昆明二模)胰岛素抵抗(IR)是胰岛靶组织对胰岛素敏感性降低,引起患者血糖和胰岛素水平均升高的现象。二甲双胍能增强周围组织对胰岛素的敏感性,增强胰岛素介导的葡萄糖利用过程,为治疗IR的常用药物。石斛多糖(DOP)是从铁皮石斛中提取的一种可以降血糖的活性多糖,为研究其在缓解IR中的作用效果,请根据以下实验材料与用具,完善实验思路并预测实验结果。
材料与用具:正常小鼠和IR高血糖模型小鼠若干只、一定浓度的DOP溶液、一定浓度的二甲双胍溶液、生理盐水、普通饲料、灌胃器、血糖浓度测定仪。(要求与说明:空腹测定血糖的方法、胰岛素浓度不做要求,药物的具体用量不做要求。)
(1)实验思路:
①将同龄同性别且体重相近的IR高血糖模型小鼠随机平均分为乙、丙、丁、戊四组,甲组为 ,作为对照组。
②
。
③每天同一时间,丙组每只小鼠灌胃一定量的二甲双胍溶液,丁组每只小鼠灌胃 ,戊组每只小鼠灌胃等量的二甲双胍和DOP等量的混合溶液,给甲组和乙组每只小鼠灌胃 ,连续灌胃21天。
④各组小鼠置于相同且适宜的条件下培养,每天饲喂等量普通饲料和清水,21天后用血糖浓度测定仪测定各组小鼠的空腹血糖浓度,求平均值并记录,结果如下表(单位:mmol·L-1)。
组别 甲 乙 丙 丁 戊
给药前空腹血糖浓度 4.68 13.25 13.24 13.27 13.25
给药21天后空腹血糖浓度 4.52 13.34 6.54 6.58 5.23
(2)分析以上实验数据,可以得出的结论是 。
第1讲 神经—体液调节
课堂抓重难点·讲增分点
主题微课(一)
[例1] 选C 该反射只受自主神经系统支配,不受意识支配,属于非条件反射,A正确。神经包括与脑相连的脑神经和与脊髓相连的脊神经,传入神经①属于脑神经,B正确。传出神经②支配瞳孔开大肌,又知瞳孔开大肌只受自主神经系统支配,推测传出神经②属于内脏运动神经,C错误。已知网状脊髓束是位于脑干和脊髓的神经纤维束,若完全阻断脊髓(颈段)中的网状脊髓束,该反射不能完成,D正确。
[例2] 选C 动作电位的产生主要与钠离子顺浓度梯度内流有关,细胞内外钠离子浓度差会影响动作电位峰值,A正确;静息电位的产生主要与钾离子顺浓度梯度外流有关,细胞外钾离子浓度降低时,膜两侧钾离子浓度差增大,钾离子外流增多,静息电位的绝对值增大,因此环境甲中钾离子浓度低于正常环境,B正确;细胞膜电位达到阈电位前,钠离子通道就已经开放,C错误;分析题图可知,与环境丙相比,细胞在环境乙中阈电位更高,受到刺激后更难发生兴奋,D正确。
[例3] 解析:(1)将含有一定浓度可卡因的棉球放在脊蛙的坐骨神经处,刺激趾尖无屈腿反射,说明可能是传入神经或传出神经被麻醉;这时将蘸有稀硫酸的纸片贴在腹部,出现搔扒反射,说明传出神经正常,再过一段时间,搔扒反射也消失,说明传出神经也被麻醉了,据此推测可卡因对坐骨神经麻醉的顺序为先麻醉传入神经纤维(感觉神经),后麻醉传出神经纤维(运动神经)。
(2)①刺激蛙右腿,若右腿不收缩而左腿收缩,说明右腿受到的刺激产生的兴奋,能传递到左腿的效应器,但不能传递到右腿的效应器,因此伤及的是右腿的传出神经。
②若伤及的是右腿的传入神经,则刺激蛙右腿,左右腿均不收缩。若要通过实验探究右腿的传出神经是否受损,其实验思路:可刺激左腿(传入神经正常),观察右腿是否收缩。若右腿传出神经未受损伤,则右腿收缩;若右腿传出神经受损伤,则右腿不收缩。
(3)①适宜强度的刺激会引起坐骨神经产生动作电位,动作电位传到肌纤维内部导致腓肠肌收缩。
②溶液环境为能保持蛙离体器官生理活性的任氏液,故适宜强度刺激腓肠肌,腓肠肌收缩。
③静息电位的幅度取决于细胞内外的K+浓度差,细胞外K+浓度降低时,K+外流增多,静息电位的绝对值增大,引起静息电位转化为动作电位的阈刺激加大,所以,降低膜外K+浓度,与①同等强度刺激坐骨神经,腓肠肌不一定收缩。
④动作电位的幅度取决于细胞内外Na+的浓度差,细胞外Na+浓度降低,导致Na+内流减少,不易产生动作电位,故降低膜外Na+浓度,与①同等强度刺激坐骨神经,腓肠肌不一定收缩。
答案:(1)感觉 (2)①传出 ②左右腿均不收缩 刺激左腿,观察右腿是否收缩 左右腿均收缩 左腿收缩而右腿不收缩 (3)①收缩;②收缩;③不一定收缩;④不一定收缩
微课测评作业
1.选C b是脊髓,是调节内脏活动的低级中枢,A正确;植物人有心跳、呼吸和血压,说明脑干中调节呼吸、心脏功能的基本活动中枢可能未受损,B正确;自主神经系统包括交感神经和副交感神经,交感神经由脊髓发出,副交感神经由脑和脊髓发出,①②③④都属于副交感神经,②兴奋导致支气管收缩、③兴奋导致心跳减慢、④兴奋促进胃肠蠕动,C错误;交感神经和副交感神经的作用相互抗衡、相互协调共同完成对机体的调节,D正确。
2.选B 给动物刺激Ⅰ,产生某反射活动(称为反射1),该反射活动为非条件反射;给动物刺激Ⅱ,不产生该反射活动;同时给动物刺激Ⅰ和刺激Ⅱ,经多次重复后,不给动物刺激Ⅰ,只给刺激Ⅱ也可以产生该反射活动(称为反射2),故反射2为条件反射。无论是条件反射还是非条件反射,结构基础都是反射弧,A正确;反射1是非条件反射,是指生来就有的先天性反射,B错误;条件反射是在非条件反射的基础上经学习和训练而形成的,即反射2是在反射1的基础上经学习和训练而形成的,C正确;反射2建立后要维持下去需要刺激Ⅰ的强化,否则会出现条件反射的消退,D正确。
3.选C 神经元的轴突在末端可以分成多个细小分支,即轴突末梢,所以a、b可能来自同一神经元,也可能来自不同神经元,A正确;若a、b来自不同细胞的轴突,共同作用于同一个神经元,二者释放的神经递质可能相同,也可能不同,B正确;a、b产生的兴奋通过神经递质传递至突触后膜,少量神经递质与突触后膜受体结合时,膜电位未达到阈值,则不能传递至Ⅰ处,C错误;脑和脊髓中都存在由多个神经元构成的突触结构,即都存在图示这种传导兴奋的结构,D正确。
4.选C 神经递质由突触前膜释放是通过胞吐,体现了膜的流动性,A正确;神经递质在突触间隙移动是通过扩散,不消耗ATP,B正确;图甲、乙、丙显示,图丙的电位差值小于图乙,轴突1释放的神经递质直接作用于神经元M,且产生的电位差较大,说明轴突1释放的神经递质为兴奋性递质,轴突2释放的递质作用于轴突1,使轴突1释放的神经递质减少,进而导致神经元M电位差小于图乙,说明轴突2释放的递质为抑制性递质,C错误;图丙中,轴突1也引起了突触后膜钠离子内流,只不过钠离子内流的量减少,即轴突2是通过影响轴突1释放神经递质,进而导致M神经元Na+内流相对减少,D正确。
5.选B 记忆功能不是人脑特有的高级功能,A错误;感觉是在大脑皮层形成的,患者大脑某一区域受损,则可能会出现味觉丧失,B正确;大脑皮层言语区的V区损伤,会导致病人不能看懂文字,但可以进行语音交流,C错误;突触丢失、神经递质减少会影响短时记忆和长时记忆,D错误。
6.选C 效应器是由传出神经末梢及其支配的肌肉或腺体等构成的。根据神经节的位置,可以判断2和3属于传入神经,4是神经中枢,5和6属于传出神经,1膀胱既是感受器,又是效应器的一部分,A错误;2和3属于传入神经,5和6属于传出神经,交感神经、副交感神经均属于传出神经,B错误;胸部截瘫患者脊髓损伤后,大脑皮层失去对脊髓低级中枢的控制,由于反射弧完整,在受到一定强度的刺激后,患者仍能发生排尿反射,C正确;由于兴奋在突触处只能单向传递,所以刺激c点,不管M2连接处是否异常,a处电流表均不会发生偏转,故无法判断M2连接处是否异常,D错误。
主题微课(二)
[例1] 选C 胰液是胰腺通过导管运输至消化道中的,其中含有消化酶,不含有胰岛素和胰高血糖素等激素,A错误;反射必须经过完整的反射弧,过程A的反射弧不完整,不能表示反射,B错误;由题图可知胰液的分泌既受神经调节也受体液调节,C正确;促胰液素通过体液运输,其化学本质为蛋白质,D错误。
[例2] 选C 抗利尿激素由下丘脑分泌、垂体释放,其能减少机体水分排出,若切除下丘脑,则抗利尿激素分泌减少,可导致机体脱水,A正确;下丘脑有多个调节中枢,可通过损伤下丘脑的不同区域,来确定不同中枢的具体部位,B正确;甲状腺激素可作用于下丘脑,抑制促甲状腺激素释放激素分泌,若损毁下丘脑,则甲状腺激素无法作用于下丘脑,C错误;下丘脑有体温调节中枢,若仅切断大脑皮层与下丘脑的联系,短期内恒温动物仍可通过下丘脑维持体温的相对稳定,D正确。
[例3] 解析:(1)分析题表可知,患者甲血清中的131I含量低,而血清和甲状腺中的131I-甲状腺激素的含量高,因此患者甲的甲状腺细胞对131I的摄入率高;甲状腺的功能受促甲状腺激素的调节,促甲状腺激素受体抗体可与甲状腺上促甲状腺激素受体结合,由题意和题表可知,两者结合后甲状腺激素合成增加,故该抗体可导致甲状腺功能亢进,因此该抗体对甲状腺功能具有促进作用。
(2)实验的目的是验证槲皮素对高脂肪膳食的危害有缓解作用,为了验证该结论,需要有正常膳食组作为对照,故表中①为生理盐水;据题干信息“长期高脂肪膳食会使甲状腺激素分泌减少,使学习能力下降”,则②为高脂肪膳食,③为甲状腺激素含量减少;同时还需要有高脂肪膳食并饲喂槲皮素的实验组,则④为高脂肪膳食,⑤为水溶性槲皮素,故⑥为甲状腺激素含量正常。
(3)动作电位形成时,Na+内流,BDNF可促进神经元Na+通道开放,也可以促进突触前膜释放神经递质,增强兴奋的传递过程,从而促进学习记忆。据此推测,甲状腺激素分泌减少,导致海马区的BDNF合成减少,减弱了兴奋的传递,学习能力下降。
答案:(1)高 促进 (2)①生理盐水 ②高脂肪膳食 ③甲状腺激素含量降低 ④高脂肪膳食 ⑤水溶性槲皮素 ⑥甲状腺激素含量正常 (3)开放 神经递质 甲状腺激素分泌减少导致海马区的BDNF合成减少,神经兴奋的传递减弱,学习能力下降
微课测评作业
1.选D 据题图分析,器官丙是下丘脑,器官甲是垂体,器官乙是肾上腺,A错误;器官丙是下丘脑,不能分泌肾上腺素,B错误;垂体是肾上腺皮质激素和激素c共同的靶器官,C错误;分泌的激素b浓度高时,由于负反馈调节,对器官甲(垂体)和丙(下丘脑)均有抑制作用,D正确。
2.选D 据题图分析可知,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细胞表面的去甲肾上腺素受体结合后,导致cAMP增加,促进脂肪水解产生甘油和脂肪酸,B正确;据题图可知,甲状腺激素的分泌过程既存在分级调节,也存在反馈调节,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,产热增加,D错误。
3.选B 糖尿病人血糖浓度过高,使血浆渗透压较高,引起下丘脑血糖调节中枢兴奋,进而把兴奋传递到大脑皮层引起渴觉,A正确;糖尿病人血浆渗透压较高,引起渴觉,因此多饮,多饮后多尿,且糖尿病人尿中有糖,葡萄糖排进尿液中,肾小管和集合管对水的重吸收减少,因此尿量增多,B错误;糖尿病的病因常为胰岛素分泌不足或者胰岛素不能正常发挥功能,不能起到降低血糖的作用,胰岛素还能促进血液中的葡萄糖进入组织细胞,氧化分解提供能量,因此糖尿病人由于得不到充足的葡萄糖而能量不足,感到头晕,C正确;由于机体细胞对葡萄糖的利用减弱,能量不够,机体消瘦,进而分解脂肪和蛋白质用于供能,D正确。
4.选D 胰岛素由胰岛B细胞分泌,0.5 h内胰岛素升高的原因是血糖刺激胰岛B细胞分泌增多,A正确;0.5 h后血糖下降的原因之一是葡萄糖在胰岛素的作用下转化为某些氨基酸,B正确;由图可知,与葡萄糖相比,果糖摄入后血糖变化幅度小,导致胰岛素含量的波动幅度更小,C正确;由题干可知,果糖进入人体后,一部分会转化为脂肪酸,故长期摄入果糖不能避免机体甘油三酯的升高,D错误。
5.选D 人体内肝、脑(安静时)和骨骼肌(运动时)是主要的产热器官,皮肤是主要的散热器官,A正确;夏季炎热时,吹电扇降温时通过气体来传递热量,原理主要是皮肤通过对流的方式进行散热,B正确;产生感觉的中枢在大脑皮层,体温调节中枢在下丘脑,C正确;寒冷的冬季,某人由温暖的室内到室外后,机体的产热量、散热量均增加,D错误。
6.解析:(1)醛固酮增多可以促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,导致血浆渗透压升高,引起抗利尿激素含量升高,肾小管、集合管重吸收水增多,最终导致血容量增加。K+在细胞内的浓度高于细胞外的浓度,则细胞外液中K+浓度低,K+外流增多,静息电位(绝对值)增大,PA引发的低血钾会引起神经细胞的兴奋性下降。分析题图可知,血压升高时,机体通过神经—体液调节,抑制肾上腺皮质分泌醛固酮,使肾上腺皮质分泌的醛固酮减少,从而使血压降低,而血压降低之后,通过神经—体液调节,促进肾上腺皮质分泌醛固酮,使肾上腺皮质分泌的醛固酮增加,从而使血压升高,由此可知,在神经—体液调节网络的作用下,正常机体的血压维持相对稳定,这种稳定依赖于机体的(负)反馈调节机制。
(2)患有PA的模型小鼠,由于体内醛固酮过多会导致肾素含量少于正常小鼠,测定组血浆在4 ℃冰浴下,肾素几乎不能催化血管紧张原转化为Ang Ⅰ,对照组正常转化使Ang Ⅰ增加,两者差值可表示肾素活性。若模型小鼠的肾素活性低于正常小鼠的测定值,则PA模型小鼠构建成功。ACE抑制剂可抑制Ang Ⅰ转化为Ang Ⅱ,提高Ang Ⅰ含量,便于检测,故在实验时添加适量的ACE抑制剂能提高检测的灵敏度。
答案:(1)醛固酮会促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,使血浆渗透压升高,导致血浆中水增多 细胞外液中K+浓度低,K+外流增多,静息电位(绝对值)增大 反馈(或负反馈)
(2)肾素活性低于正常小鼠的测定值 ACE抑制剂可以抑制Ang Ⅰ转化为Ang Ⅱ,提高Ang Ⅰ含量,便于检测。
7.解析:(1)依题意“肝是脊椎动物体内以代谢功能为主的器官,具有储存肝糖原、制造胆汁等功能”,则其生命活动受各种与代谢及血糖平衡相关的激素的作用,如胰岛素、甲状腺激素、糖皮质激素、肾上腺素、胰高血糖素等。肝细胞受胰高血糖素调节是因为细胞膜上有相关的特异性受体,受体是蛋白质,受基因的调控。因此,肝细胞受胰高血糖素调节的根本原因是胰高血糖素受体基因在肝细胞中表达。
(2)正常人体血糖浓度为3.9~6.1 mmol/L。饥饿状态下,胰高血糖素作用于肝细胞,使肝糖原分解成葡萄糖补充血糖,而激素一经靶细胞接受并起作用后就失活了。流入肝脏的血是动脉血,流出肝脏的是静脉血。所以在流经肝的血液中,与动脉端相比,静脉端的胰高血糖素含量下降。
(3)①依题意,实验的目的是探究葛根素预处理对D-氨基半乳糖所致的急性肝衰竭小鼠肝脏是否具有降低肝细胞凋亡率的保护作用。因此,实验开始前小鼠要经Pue预处理。又知“甲、乙组静脉注射等量生理盐水,每日1次,连续给药两周”且丙组是实验组,因此,丙组要静脉注射适量Pue。根据实验目的,实验的自变量除了材料是否经Pue预处理外,还有是否注射10% D-氨基半乳糖。依题意,甲是对照组、乙是模型组、丙是实验组,因此,末次给药后24 h,对乙、丙组腹腔注射适量10% D-氨基半乳糖,甲组腹腔注射等量生理盐水。
②若Pue预处理能减轻D-氨基半乳糖对肝功能的损伤程度,则丙组肝细胞凋亡受到抑制。
答案:(1)胰岛素、甲状腺激素、糖皮质激素、肾上腺素 胰高血糖素受体基因在肝细胞中表达 (2)3.9~6.1 mmol/L 下降 (3)①Pue 适量10% D-氨基半乳糖 等量生理盐水 ②抑制
8.解析:(1)①以甲组正常小鼠空腹血糖浓度作为空白对照,判断DOP溶液是否有缓解IR的效果。
②本实验的检测指标是空腹血糖浓度,因此实验前需要血糖浓度测定仪测定各组小鼠的空腹血糖浓度,求平均值并记录作为比较的指标。
③每天同一时间给甲组每只小鼠灌胃等量的生理盐水(空白对照),乙组用IR高血糖模型小鼠为对照,灌胃等量的生理盐水,丙为条件对照,灌胃一定量的二甲双胍溶液,丁、戊组为实验组,丁组每只小鼠灌胃等量的一定浓度的DOP溶液,戊组每只小鼠灌胃等量的二甲双胍和DOP等量的混合溶液。
(2)分析表中数据,甲为正常小鼠,血糖为正常血糖;乙为模型小鼠,血糖较高;丙灌胃二甲双胍溶液,二甲双胍能增强周围组织对胰岛素的敏感性,增强胰岛素介导的葡萄糖利用过程,血糖下降;丁灌胃DOP溶液,血糖降低程度与丙组差不多;戊组灌胃二甲双胍和DOP等量的混合溶液,血糖较丙、丁组下降的多,效果更好。经分析总结,DOP溶液在缓解IR中的作用效果与二甲双胍无明显差异,且混合使用效果更好。
答案:(1)①正常小鼠 ②用血糖浓度测定仪测定各组小鼠的空腹血糖浓度,求平均值并记录 ③等量的一定浓度的DOP溶液 等量的生理盐水 (2)DOP溶液在缓解IR中的作用效果与二甲双胍无明显差异,且混合使用效果更好
14 / 14(共62张PPT)
目 录
01
习题讲评课Ⅰ 选择小题夯基提速练
02
习题讲评课Ⅱ 主观大题应用融通练
1
习题讲评课Ⅰ 选择小题夯基提速练
1.(2024·武汉模拟)人体内环境pH大于正常值称为碱中毒,pH小于正常值称为酸中毒,根据成因可分为呼吸性中毒和代谢性中毒。下列叙述正确的是( )
A.缺氧使无氧呼吸产生CO2增多,可引起呼吸性酸中毒
B.体液中CO2增多会刺激呼吸中枢,促进细胞呼吸
C.严重腹泻丢失过多的HC,可引起代谢性酸中毒
D.代谢性酸中毒时,机体可通过减缓呼吸进行调节
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
解析:人体无氧呼吸产物是乳酸,不产生CO2,A错误;体液中CO2增多会刺激呼吸中枢,促进呼吸运动,但呼吸运动不属于细胞呼吸,B错误; 严重腹泻会丢失大量的HC,导致血浆中HC(能中和酸性物质)减少,进而引起代谢性酸中毒,C正确; 代谢性酸中毒时,机体可通过加快呼吸排出更多的CO2进行调节,D错误。
2.(2024·长沙模拟)研究发现,草乌中含有乌头碱,乌头碱可与神经元上的Na+通道结合,使其持续开放,从而引起呼吸衰竭、心率失常等症状,严重时可导致死亡。下列叙述正确的是 ( )
A.静息状态时神经元细胞的细胞膜电位表现为外负内正
B.Na+通道打开,会导致胞外Na+内流,且消耗能量
C.心跳过快时,人体内副交感神经活动占据优势
D.利用阻碍Na+通道开放的药物可缓解乌头碱中毒的症状
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
3
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
3
解析:静息状态时神经元细胞的细胞膜电位表现为外正内负,A错误;Na+内流为协助扩散,不消耗能量,B错误;心跳过快时主要是交感神经占据优势,C错误;乌头碱能使Na+通道持续开放,阻碍Na+通道开放的药物能一定程度缓解乌头碱中毒的症状,D正确。
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
3
3.研究者先给小鼠品尝樱桃味糖精溶液后,随即在肠道内注射金黄色葡萄球菌肠毒素,小鼠出现呕吐现象。多次重复后,小鼠出现味觉回避反应,即饮用樱桃味糖精溶液的次数和用量显著减少,表现出“恶心”样行为。关于条件反射和非条件反射,以下说法不正确的是 ( )
A.小鼠摄入樱桃味糖精溶液时,糖精溶液引起小鼠唾液分泌,属于非条件反射
B.小鼠多次品尝樱桃味糖精溶液并在肠道内注射金黄色葡萄球菌肠毒素后,产生味觉回避反应,属于条件反射
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
3
C.小鼠条件反射的建立,需要大脑皮层的参与,条件反射的维持则需要条件刺激的强化
D.动物形成味觉回避反应,使其能识别有害物质并预先作出反应,有利于个体生存
解析:小鼠摄入樱桃味糖精溶液时,糖精溶液引起小鼠唾液分泌是小鼠生来就有的反射活动,属于非条件反射,A正确;
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
3
小鼠多次品尝樱桃味糖精溶液并在肠道内注射肠毒素后,产生味觉回避反应,这是经多次品尝樱桃味糖精溶液并在肠道内注射金黄色葡萄球菌肠毒素后形成的反射,属于条件反射,B正确;条件反射需要大脑皮层的参与,条件反射的维持则需要非条件刺激的强化,C错误;动物在一定条件下,形成味觉回避反应,扩展了机体对外界复杂环境的适应范围,使机体能识别有害物质并预先作出反应,有利于个体生存,D正确。
4.(2024·武汉模拟)手指被割破,人会迅速缩手并感到疼痛、心跳加快。伤口愈合后仍隐隐作痛,这与病原体入侵引起的炎性疼痛有关。抗原刺激使巨噬细胞分泌神经生长因子(NGF),NGF作用于感受器上的受体,引起感受器兴奋并传至大脑皮层形成痛觉。下列叙述错误的是 ( )
A.缩手反射中,兴奋以电信号形式直接传递到肌肉细胞,没有经过大脑皮层
B.伤害性刺激下,交感神经兴奋使心跳加快、肾上腺髓质分泌肾上腺素
C.NGF作用于感受器上的受体可使神经元膜内电位由负变正
D.研发抗NGF受体的单克隆抗体可为治疗炎性疼痛提供思路
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
3
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
3
解析:神经元与肌肉细胞通过突触进行联系,突触处的兴奋传递需要通过化学信号的转换,A错误;伤害性刺激下,交感神经占优势,交感神经兴奋使心跳加快、肾上腺髓质分泌肾上腺素,B正确;NGF作用于感受器上的受体使感受器兴奋,由静息电位转变为动作电位,膜内电位由负变正,C正确;NGF作用于感受器上的受体进而引起痛觉的产生,抗NGF受体的单克隆抗体可抑制NGF与其受体的结合,减少痛觉的产生,因此研发抗NGF受体的单克隆抗体可为治疗炎性疼痛提供思路,D正确。
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
3
5.(2024·中山模拟)药物甲、乙、丙均可治疗某种疾病,相关作用机制如下图所示,突触前膜释放的递质为去甲肾上腺素(NE)。下列说法错误的是 ( )
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
3
A.抑制β受体活性或增强α受体活性可治疗该疾病
B.NE作用于α受体后会抑制NE释放
C.药物丙抑制突触间隙中NE的回收
D.NE与β受体结合后可以引发突触后膜的电位变化
解析:由题图可知:药物甲抑制去甲肾上腺素的灭活;药物乙抑制去甲肾上腺素与α受体结合;药物丙抑制去甲肾上腺素的回收,进而导致突触间隙中的NE增多。
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
3
该病的病因是能与突触后膜β受体结合的NE减少,若抑制β受体活性则无法起到治疗目的;若增强α受体活性,则α受体与去甲肾上腺素结合的更多,然后会抑制突触前膜释放神经递质。两种方法均可使间隙的神经递质减少,不能达到治疗疾病的目的,A错误。去甲肾上腺素可与突触前膜的α受体结合,进而抑制突触小泡释放神经递质去甲肾上腺素,这属于负反馈调节,B正确。去甲肾上腺素被突触前膜摄取回收,药物丙抑制突触间隙中去甲肾上腺素的回收 ,C正确。神经递质去甲肾上腺素与突触后膜的β受体特异性结合后,可改变突触后膜的离子通透性,引发突触后膜电位变化,D正确。
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
3
6.图1表示兴奋通过神经—骨骼肌接头引起骨骼肌收缩的部分过程。突触小泡释放乙酰胆碱(Ach)作用于A受体,产生动作电位,从而引起肌肉收缩。图2是将蛙的离体神经纤维置于生理盐水中,给予适宜刺激后,记录其膜内Na+含量变化、膜电位变化。下列相关叙述错误的是 ( )
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
3
A.能作为突触后膜的细胞除了神经元,还有肌肉细胞和某些腺体细胞等
B.图1中A受体具有传递信息和运输物质的功能
C.生理盐水中Na+的浓度降低会使图2中曲线Ⅱ的峰值降低
D.图2中曲线Ⅰ的AB段Na+运输方式是主动运输
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
3
解析:突触存在于神经元与神经元之间、神经元与肌肉细胞或某些腺体细胞之间,因此能作为突触后膜的细胞除了神经元,还有肌肉细胞和某些腺体细胞等,A正确;图1中的A受体可以特异性识别神经递质,所以能体现出传递信息的功能,同时该受体还可以运输Na+,因此还能体现出具有物质运输的功能,B正确;图2中曲线Ⅱ的峰值代表动作电位的大小,动作电位是由Na+内流形成的,所以生理盐水中的Na+浓度降低,则图2中曲线Ⅱ的峰值也会降低,C正确;由于Na+在膜外浓度高于膜内,所以图2中曲线Ⅰ的AB段Na+内流的方式是协助扩散,D错误。
7.(2024·衡水模拟)1型糖尿病,也被称为胰岛素依赖型糖尿病,患者胰岛素分泌能力不足,因此需要终生使用胰岛素进行治疗。2型糖尿病的发病率与遗传、环境、生活方式等密切相关。下列相关叙述正确的是 ( )
A.1型糖尿病患者体内胰岛素的靶细胞膜上相关受体不足
B.患2型糖尿病的父母,其子女饮食正常就不会患糖尿病
C.给1型糖尿病患者口服胰岛素的效果高于2型糖尿病患者
D.正常人体内升血糖的激素有多种,但已知的降血糖激素只有1种
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
3
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
3
解析:1型糖尿病患者体内胰岛素分泌不足,可使用胰岛素进行治疗,说明胰岛素靶细胞膜上相关受体充足,A错误;2型糖尿病与遗传、环境、生活方式等密切相关,所以患2型糖尿病的父母,其子女即使饮食正常可能也会患2型糖尿病,B错误;胰岛素的化学本质为蛋白质,不能口服(口服会被分解),给1型糖尿病患者和2型糖尿病患者口服胰岛素都无效,C错误;人体内已知的能使血糖降低的激素只有胰岛素,但能使血糖升高的激素有多种,D正确。
8.(2024·深圳模拟)由细胞分泌作用于相邻细胞的信息分子叫旁分泌调节物,如胃黏膜细胞分泌的组胺可通过扩散的方式调节胃壁细胞分泌胃酸。下列错误的是 ( )
A.饥饿时,肾上腺通过分泌肾上腺素和糖皮质激素来提高血糖浓度
B.旁分泌调节物作为信使传递信息,需通过血液循环作用于靶细胞
C.神经细胞分泌的生长因子能影响神经发生,生长因子属于旁分泌调节物
D.紧张时,交感神经释放去甲肾上腺素通过组织液运输使胃肠蠕动减弱
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
3
√
解析：饥饿时,肾上腺髓质分泌的肾上腺素和皮质分泌的糖皮质激素均可以通过调节有机物的代谢或影响胰岛素的分泌和作用来使血糖浓度升高,A正确;旁分泌调节物作为信使传递信息,需通过组织液扩散作用于靶细胞,B错误;神经发生包括细胞增殖、分化、迁移和存活等,神经细胞分泌的生长因子能影响神经发生,因此生长因子属于旁分泌调节物,C正确;紧张时,交感神经兴奋,释放神经递质(去甲肾上腺素)通过突触间隙(组织液)运输,使胃肠蠕动减弱,D正确。
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
3
9.(2024·临沂模拟)人体在一段时间内热量流失大于热量补给会出现失温现象。轻度失温时,人会感到寒冷,浑身颤抖,尿量变多,手脚僵硬麻木,呼吸加快;重度失温时,内脏核心区血流减少,皮肤毛细血管处血流量增大,人会感到炎热并出现反常脱衣的现象。下列分析正确的是 ( )
A.低血糖患者出现失温现象时,增加运动强度是比较科学的缓解措施
B.寒冷刺激下丘脑冷觉感受器,使其分泌的抗利尿激素减少,尿量变多
C.轻度失温时,皮肤毛细血管收缩和骨骼肌战栗主要是为了增加产热
D.重度失温时感到炎热的原因可能是大脑皮层接收到了与炎热环境下相同的信号
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
3
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
3
解析：对于低血糖患者,增加运动强度可能会进一步消耗能量,加重失温现象,此时应该采取保暖和补充能量的措施,A错误;冷觉感受器不是位于下丘脑,而是分布在皮肤、黏膜和内脏器官中,B错误;在轻度失温时,皮肤毛细血管收缩是减少热量的散失,而骨骼肌战栗是增加产热,以维持体温稳定,C错误;在重度失温时,内脏核心区血流减少,而皮肤毛细血管处血流量增大,导致皮肤温度升高。这种温度升高可能向大脑皮层传递了类似于炎热环境下的信号,导致人感到炎热,D正确。
10.(2024·重庆开学考试)瞳孔的活动是由瞳孔括约肌和瞳孔开大肌(也称为辐射肌)共同控制的。当瞳孔括约肌收缩时,瞳孔会缩小;而当瞳孔开大肌收缩时,瞳孔则会扩大。硫酸阿托品是一种乙酰胆碱的拮抗剂,它通过与乙酰胆碱受体竞争性结合来阻止乙酰胆碱的作用。在医学实践中,医生通常会给患者滴入硫酸阿托品眼药水,目的是使瞳孔扩大。这种做法有助于进行眼部检查或治疗某些眼部疾病。下列说法错误的是 ( )
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
3
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
3
A.硫酸阿托品导致瞳孔的变化与紧张状态下瞳孔的变化特点相反
B.硫酸阿托品与乙酰胆碱受体的结合力强于乙酰胆碱
C.如果副交感神经都以乙酰胆碱为递质,则心肌和小肠平滑肌的乙酰胆碱受体不同
D.睡觉时,支配瞳孔括约肌的副交感神经兴奋
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
3
解析：依题意,硫酸阿托品药效导致瞳孔扩大。人在紧张状态下,交感神经兴奋,瞳孔扩大。故硫酸阿托品导致瞳孔的变化与紧张状态下瞳孔的变化特点相同,A错误;硫酸阿托品作为拮抗剂,其与乙酰胆碱受体的结合力必须强于乙酰胆碱,以有效阻止乙酰胆碱的作用,B正确;副交感神经释放乙酰胆碱作为神经递质,但作用于心肌和小肠平滑肌后,效果不同,推测受体在不同类型的效应器上可能有所不同,C正确;睡觉时,副交感神经系统的兴奋性增加,导致瞳孔括约肌收缩,瞳孔变小,D正确。
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
3
11.(2024·三明三模)如图是生长激素对软骨细胞生长调节过程示意图。下表是研究人员以离体无生长激素受体的小鼠软骨细胞为实验材料,在添加不同物质的培养液中培养,验证生长激素可通过IGF 1促进软骨细胞生长的实验设计方案;其中A组为对照组,E组培养的软骨细胞较A组生长明显加快。下列相关叙述错误的是 ( )
A.IGF 1基因缺失小鼠体内GH水平高于正常小鼠
B.小鼠软骨细胞同时具有GH受体和IGF 1受体
C.E组培养液中添加物质是正常小鼠去垂体后注射过GH的血清
D.与A组相比,B、C、D、E组中仅B组软骨细胞生长无明显变化
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
3
组别 A B C D E
培养液中 添加物质 无 GH IGF 1 正常小鼠去 垂体后的血清
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
3
解析：由题图可知,垂体分泌的GH能够促进肝脏产生IGF 1,IGF 1能够抑制垂体分泌GH,当IGF 1基因缺失,小鼠不能合成IGF 1,对垂体分泌GH的抑制作用减弱,导致体内GH水平高于正常小鼠,A正确。根据题图可知,生长激素(GH)和胰岛素样生长因子1(IGF 1)都可以作用于软骨细胞,促进软骨细胞生长,因此可以确定小鼠软骨细胞同时具有GH受体和IGF 1受体,B正确。
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
3
已知E组培养的软骨细胞较A组生长明显加快,推测E组培养液中添加的物质中应含有IGF 1,结合D组可知,添加的物质是正常小鼠去垂体后注射过GH的血清,通过B、C、D、E 4组对照,说明没有垂体分泌的GH或GH不能发挥作用,均不能促进软骨细胞生长,有了IGF 1,软骨细胞才能生长,因此,E组培养液中添加物质是正常小鼠去垂体后注射过GH的血清,可验证GH可通过IGF 1促进软骨细胞生长,C正确。
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
3
以无生长激素受体的小鼠软骨细胞为实验材料,则B组培养液中添加GH,不能促进软骨细胞生长;D组正常小鼠去垂体后,血清中不含GH,也不含有肝脏细胞分泌的IGF 1,软骨细胞也不能生长;C组培养液中添加IGF 1,可促进软骨细胞生长。结合C项分析可知,B、C、D、E四组与A组比较,软骨细胞生长无明显变化的是B、D组,D错误。
2
习题讲评课Ⅱ 主观大题应用融通练
一、基本题点考法训练
1.(13分)(2024·合肥三模)内脏神经系统是神经系统的重要组成部分,分为感觉神经和运动神经,有相应中枢。内脏运动神经调节内脏、心血管的运动和腺体的分泌活动等,它们通常不受意识控制,因而内脏运动神经又称为自主神经。为探究交感神经和副交感神经活动对心率的影响,研究人员用蛙制备了如图所示活性标本进行实验。请回答下列问题:
(1)交感神经和副交感神经是内脏_______神经,两者可作用于同一器官,作用效果一般表现为相反,原因可能是_______________________
__________________________________________。
解析:内脏运动神经分为交感神经和副交感神经,不同传出神经作用于同一种器官,效应不同,原因可能是神经递质种类和相应受体不同。
运动
交感神经和副交感神经
作用于同一器官的神经递质和相应受体不同
(2)在C处刺激交感神经,蛙心率明显加快,这一过程不能视为反射活动,原因是_______________________________________________。
请利用图中交感神经纤维上的C、D两个刺激位点及直尺等,设计测算兴奋在神经纤维上的传导速率的方案: _______________________
__________________________________________________________________________________________。
刺激C处引起蛙心率加快未经过完整的反射弧结构
测出CD之间距离(LCD),
分别在C点和D点刺激交感神经,记录蛙心率发生变化所需时间差
(ΔtCD),兴奋传导速率为LCD/ΔtCD
解析:反射活动需要完整的反射弧参与,刺激C处引起蛙心率加快未经过完整的反射弧,因此这一过程不能视为反射活动;利用直尺先测出C、D两点间距离,再除以刺激C、D两点分别引起心率变化的时间差,即可算出兴奋在神经纤维上的传导速率。
(3)经检测,兴奋在神经纤维上的传导速率大约为30 m/s,在副交感神经纤维相距1.5 cm的A处和B处施加适宜刺激,多次重复记录,蛙心率发生变化所需时间差约1 ms,说明AB之间的M处存在______结构,在该结构中发生的信号转换过程是__________________________ (用文字和箭头表示)。
解析:根据计算,在相距1.5 cm的A处和B处施加适宜刺激,如果兴奋只在神经纤维上传导,蛙心率发生变化所需时间差约为0.5 ms,但实际却为1 ms,说明M处存在突触结构,在突触处会发生电信号→化学信号→电信号的信号转换,出现延搁。
突触
电信号→化学信号→电信号
2.(14分)(2024·南宁模拟)阿尔茨海默病常表现出记忆丧失等症状。AMPA是神经递质Glu的一种受体。研究发现大脑海马区神经元上的AMPA内化与长期记忆的遗忘有关(如图1)。
(1)阿尔茨海默病患者______反射数量会明显减少;条件反射是在非条件反射基础上通过学习和训练而建立的,建立之后要维持下去还需要__________________;兴奋传导到突触前膜所在的神经元轴突末梢, _________中储存的Glu释放到突触间隙中。Glu作用后会被____________,以防止后膜持续兴奋。
条件
非条件刺激的强化
突触小泡
降解或回收
解析:由题意可知,阿尔茨海默病患者表现出记忆丧失等症状与大脑某些功能丧失有关,因此阿尔茨海默病患者条件反射数量会明显减少;条件反射是在非条件反射基础上通过学习和训练而建立的,建立之后要维持下去还需要非条件刺激的强化;兴奋传导到突触前膜所在的神经元轴突末梢,会使突触小泡向突触前膜处移动,与突触前膜发生融合,进而使突触小泡中储存的Glu释放到突触间隙中。Glu作用后会被降解或回收,进而避免引起后膜持续兴奋,实现神经调节的精准性。
(2)海马区突触后膜AMPA的内化与长期记忆的遗忘有关,原理是AMPA的内化导致_____________________________,阻碍兴奋在神经元间的传递。
解析:海马区突触后膜AMPA的内化与长期记忆的遗忘有关,结合图1可以看出,AMPA的内化导致突触后膜上的AMPA数量减少,阻碍兴奋在神经元间的传递,进而引起遗忘。
突触后膜上的AMPA数量减少
(3)酪氨酸激酶会催化蛋白质中的酪氨酸磷酸化。为探究AMPA磷酸化与其内化的关系,研究人员将野生型AMPA肽链的Glu-3Y区段的三个酪氨酸替换为丙氨酸,获得突变型AMPA的该区段称为Glu-3A。激素S作用下,体外培养的野生型细胞和突变型细胞的AMPA磷酸化水平和细胞膜表面AMPA数量的变化如图2所示。
上述实验结果表明:激素S能够促进AMPA的_________区段的酪氨酸发生磷酸化, _______AMPA的内化。
解析:激素S作用下,体外培养的野生型细胞的AMPA磷酸化水平高于突变型细胞,且野生型细胞膜表面AMPA的数量少于突变型,该结果说明,激素S能够促进AMPA肽链的Glu-3Y区段的酪氨酸发生磷酸化,进而促进AMPA的内化。
Glu-3Y
促进
二、新情境问题强化训练
3.(16分)(2024·新乡二模)尼古丁俗称烟碱,会使人产生严重的依赖性和成瘾性,还会对呼吸系统、心血管系统、消化系统等造成损伤,是一种高致癌物质。自觉养成不吸烟的良好习惯,不仅有益于身体健康,也是一种高尚公共卫生道德的体现。
(1)图1表示尼古丁影响人体某些生命活动的机制。
由图1可知,尼古丁引起POMC神经元兴奋的机理是____________
_________________________________________________________。
戒烟后体重上升是一种常见的现象,请结合图1解释引起该现象的可能原因: ___________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________________________________________。
与POMC
神经元膜上的受体结合后,Na+内流,从而引起POMC神经元兴奋
戒烟后不再摄入尼古丁,POMC神经元兴奋程度降低,引起
“饱腹感”神经元兴奋性降低,从而食物的摄入量增加;同时因失去尼古
丁的刺激,交感神经兴奋性减弱,肾上腺素分泌减少,脂肪的分解减少,
使体重上升
解析:分析题图1可知,尼古丁作用于POMC神经元,与尼古丁受体相结合,使Na+通道打开,Na+内流,使POMC神经元产生兴奋;该兴奋还会传给位于大脑皮层的“饱腹感”神经元,产生饱觉。戒烟后,POMC神经元的兴奋程度降低,通过“饱腹感”神经元对“食欲下降”的调节作用降低, 增加了食物的摄入;同时又因为缺少尼古丁的刺激,交感神经兴奋减弱,肾上腺素释放减少, 脂肪细胞内脂肪的分解程度下降导致脂肪积累。因此戒烟后体重上升。
(2)尼古丁与脑特定神经元膜受体结合会激活“尼古丁厌恶反应”。大量摄入尼古丁会引起血糖升高现象,血糖浓度过高又会抑制脑特定神经元的“尼古丁厌恶反应”活动,由此判断,患糖尿病的吸烟者戒烟更_______ (填“容易”或“困难”)。
解析:尼古丁会使人产生“尼古丁厌恶反应”,大量摄入尼古丁又会引起血糖升高,而血糖浓度过高又会抑制“尼古丁厌恶反应”的产生,而患糖尿病的吸烟者的血糖居高不下,血糖过高,会抑制“尼古丁厌恶反应”,使其更加难以戒烟。
困难
(3)研究大鼠发现,其大脑的mHb区中TCF 7L2基因表达量与尼古丁摄入调控密切相关。向野生型大鼠和TCF 7L2基因敲除的突变型大鼠注射不同剂量的尼古丁后,测定尼古丁的主动摄入量,实验结果如图2。
①尼古丁可与乙酰胆碱受体(nAChR)结合,引起多巴胺释放,产生愉悦感。长期大量吸烟的人,nAChR的敏感性降低。
由图2分析可知,TCF7L2基因可以______ (填“提高”或“降低”)
nAChR对尼古丁的敏感性,理由是_________________________________
_________________________________________________。
②在尼古丁大量摄入的突变体大鼠体内,研究者并没有检测到血糖升高的现象,由此可得出的结论是_________________________________
__________________________。
提高
TCF 7L2基因的表达可降低野生型大
鼠对尼古丁的主动摄入量,减小nAChR对尼古丁的依赖
由尼古丁摄入引发的血糖升高依赖
于TCF 7L2基因的正常表达
解析:突变型大鼠对尼古丁的主动摄入量明显高于野生型,即TCF 7L2基因敲除后,要引起足够的兴奋,需要更多的尼古丁,证明TCF 7L2基因敲除后nAChR对尼古丁的敏感性降低,因此TCF 7L2基因可以提高nAChR对尼古丁的敏感性;突变体大鼠体内与野生型大鼠相比不同的就是突变型大鼠缺乏TCF 7L2基因,因此可以推测尼古丁摄入引发的血糖升高依赖于TCF 7L2基因的正常表达。
4.(17分)(2024·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_____。
解析:当人体处于兴奋状态时,交感神经活动占优势,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。
兴奋
减弱
(2)肠道交感神经异常兴奋时,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和利用,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。
减少
减少
(脑神经细胞的)线粒体的数量、细胞膜上葡
萄糖转运蛋白
解析:据题图可知,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会相应减弱:一方面导致(脑神经细胞的)细胞膜上的葡萄糖转运蛋白减少,从而影响葡萄糖的摄取和利用;另一方面导致线粒体数量减少。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)科研人员为进一步验证上述模型,设法敲除糖尿病大鼠L细胞的NE受体,并通过水迷宫实验检测大鼠的认知功能。依据本模型,预期敲除 L细胞 NE 受体的糖尿病大鼠认知功能变化,并绘制曲线。
答案:
解析:敲除L细胞NE受体后NE无法与之结合,糖尿病大鼠认知功能会增强,大鼠爬上平台所用的时间会缩短,曲线图参见答案。
(4)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__________________________________________________
_________________________________________________。
选取10只糖尿病大鼠,注射等量的利拉鲁肽溶液
利拉鲁肽对糖尿病大鼠认知能力有明显提升
促进了PGC-1a基因的表达使得PGC-1a含量升高,有利
于线粒体增殖和维持能量供应,减少脑神经细胞的损伤
解析:①据实验的对照分析,A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,则C组为选取10只糖尿病大鼠,注射等量的利拉鲁肽溶液。
②据题图分析,说明利拉鲁肽对糖尿病大鼠认知能力有明显提升,其机理是促进了PGC-1a基因的表达,使得PGC-1a含量升高,有利于线粒体增殖和维持能量供应,减少脑神经细胞的损伤。习题讲评课Ⅰ 选择小题夯基提速练
(本卷每小题4分,满分44分)
1.(2024·武汉模拟)人体内环境pH大于正常值称为碱中毒,pH小于正常值称为酸中毒,根据成因可分为呼吸性中毒和代谢性中毒。下列叙述正确的是 ( )
A.缺氧使无氧呼吸产生CO2增多,可引起呼吸性酸中毒
B.体液中CO2增多会刺激呼吸中枢,促进细胞呼吸
C.严重腹泻丢失过多的HC,可引起代谢性酸中毒
D.代谢性酸中毒时,机体可通过减缓呼吸进行调节
2.(2024·长沙模拟)研究发现,草乌中含有乌头碱,乌头碱可与神经元上的Na+通道结合,使其持续开放,从而引起呼吸衰竭、心率失常等症状,严重时可导致死亡。下列叙述正确的是 ( )
A.静息状态时神经元细胞的细胞膜电位表现为外负内正
B.Na+通道打开,会导致胞外Na+内流,且消耗能量
C.心跳过快时,人体内副交感神经活动占据优势
D.利用阻碍Na+通道开放的药物可缓解乌头碱中毒的症状
3.研究者先给小鼠品尝樱桃味糖精溶液后,随即在肠道内注射金黄色葡萄球菌肠毒素,小鼠出现呕吐现象。多次重复后,小鼠出现味觉回避反应,即饮用樱桃味糖精溶液的次数和用量显著减少,表现出“恶心”样行为。关于条件反射和非条件反射,以下说法不正确的是 ( )
A.小鼠摄入樱桃味糖精溶液时,糖精溶液引起小鼠唾液分泌,属于非条件反射
B.小鼠多次品尝樱桃味糖精溶液并在肠道内注射金黄色葡萄球菌肠毒素后,产生味觉回避反应,属于条件反射
C.小鼠条件反射的建立,需要大脑皮层的参与,条件反射的维持则需要条件刺激的强化
D.动物形成味觉回避反应,使其能识别有害物质并预先作出反应,有利于个体生存
4.(2024·武汉模拟)手指被割破,人会迅速缩手并感到疼痛、心跳加快。伤口愈合后仍隐隐作痛,这与病原体入侵引起的炎性疼痛有关。抗原刺激使巨噬细胞分泌神经生长因子(NGF),NGF作用于感受器上的受体,引起感受器兴奋并传至大脑皮层形成痛觉。下列叙述错误的是 ( )
A.缩手反射中,兴奋以电信号形式直接传递到肌肉细胞,没有经过大脑皮层
B.伤害性刺激下,交感神经兴奋使心跳加快、肾上腺髓质分泌肾上腺素
C.NGF作用于感受器上的受体可使神经元膜内电位由负变正
D.研发抗NGF受体的单克隆抗体可为治疗炎性疼痛提供思路
5.(2024·中山模拟)药物甲、乙、丙均可治疗某种疾病,相关作用机制如下图所示,突触前膜释放的递质为去甲肾上腺素(NE)。下列说法错误的是 ( )
A.抑制β受体活性或增强α受体活性可治疗该疾病
B.NE作用于α受体后会抑制NE释放
C.药物丙抑制突触间隙中NE的回收
D.NE与β受体结合后可以引发突触后膜的电位变化
6.图1表示兴奋通过神经—骨骼肌接头引起骨骼肌收缩的部分过程。突触小泡释放乙酰胆碱(Ach)作用于A受体,产生动作电位,从而引起肌肉收缩。图2是将蛙的离体神经纤维置于生理盐水中,给予适宜刺激后,记录其膜内Na+含量变化、膜电位变化。下列相关叙述错误的是 ( )
A.能作为突触后膜的细胞除了神经元,还有肌肉细胞和某些腺体细胞等
B.图1中A受体具有传递信息和运输物质的功能
C.生理盐水中Na+的浓度降低会使图2中曲线Ⅱ的峰值降低
D.图2中曲线Ⅰ的AB段Na+运输方式是主动运输
7.(2024·衡水模拟)1型糖尿病,也被称为胰岛素依赖型糖尿病,患者胰岛素分泌能力不足,因此需要终生使用胰岛素进行治疗。2型糖尿病的发病率与遗传、环境、生活方式等密切相关。下列相关叙述正确的是 ( )
A.1型糖尿病患者体内胰岛素的靶细胞膜上相关受体不足
B.患2型糖尿病的父母,其子女饮食正常就不会患糖尿病
C.给1型糖尿病患者口服胰岛素的效果高于2型糖尿病患者
D.正常人体内升血糖的激素有多种,但已知的降血糖激素只有1种
8.(2024·深圳模拟)由细胞分泌作用于相邻细胞的信息分子叫旁分泌调节物,如胃黏膜细胞分泌的组胺可通过扩散的方式调节胃壁细胞分泌胃酸。下列错误的是 ( )
A.饥饿时,肾上腺通过分泌肾上腺素和糖皮质激素来提高血糖浓度
B.旁分泌调节物作为信使传递信息,需通过血液循环作用于靶细胞
C.神经细胞分泌的生长因子能影响神经发生,生长因子属于旁分泌调节物
D.紧张时,交感神经释放去甲肾上腺素通过组织液运输使胃肠蠕动减弱
9.(2024·临沂模拟)人体在一段时间内热量流失大于热量补给会出现失温现象。轻度失温时,人会感到寒冷,浑身颤抖,尿量变多,手脚僵硬麻木,呼吸加快;重度失温时,内脏核心区血流减少,皮肤毛细血管处血流量增大,人会感到炎热并出现反常脱衣的现象。下列分析正确的是 ( )
A.低血糖患者出现失温现象时,增加运动强度是比较科学的缓解措施
B.寒冷刺激下丘脑冷觉感受器,使其分泌的抗利尿激素减少,尿量变多
C.轻度失温时,皮肤毛细血管收缩和骨骼肌战栗主要是为了增加产热
D.重度失温时感到炎热的原因可能是大脑皮层接收到了与炎热环境下相同的信号
10.(2024·重庆开学考试)瞳孔的活动是由瞳孔括约肌和瞳孔开大肌(也称为辐射肌)共同控制的。当瞳孔括约肌收缩时,瞳孔会缩小;而当瞳孔开大肌收缩时,瞳孔则会扩大。硫酸阿托品是一种乙酰胆碱的拮抗剂,它通过与乙酰胆碱受体竞争性结合来阻止乙酰胆碱的作用。在医学实践中,医生通常会给患者滴入硫酸阿托品眼药水,目的是使瞳孔扩大。这种做法有助于进行眼部检查或治疗某些眼部疾病。下列说法错误的是 ( )
A.硫酸阿托品导致瞳孔的变化与紧张状态下瞳孔的变化特点相反
B.硫酸阿托品与乙酰胆碱受体的结合力强于乙酰胆碱
C.如果副交感神经都以乙酰胆碱为递质,则心肌和小肠平滑肌的乙酰胆碱受体不同
D.睡觉时,支配瞳孔括约肌的副交感神经兴奋
11.(2024·三明三模)如图是生长激素对软骨细胞生长调节过程示意图。下表是研究人员以离体无生长激素受体的小鼠软骨细胞为实验材料,在添加不同物质的培养液中培养,验证生长激素可通过IGF 1促进软骨细胞生长的实验设计方案;其中A组为对照组,E组培养的软骨细胞较A组生长明显加快。下列相关叙述错误的是( )
组别 A B C D E
培养液中 添加物质 无 GH IGF 1 正常小鼠去 垂体后的血清
A.IGF 1基因缺失小鼠体内GH水平高于正常小鼠
B.小鼠软骨细胞同时具有GH受体和IGF 1受体
C.E组培养液中添加物质是正常小鼠去垂体后注射过GH的血清
D.与A组相比,B、C、D、E组中仅B组软骨细胞生长无明显变化
习题讲评课Ⅰ
1.选C 人体无氧呼吸产物是乳酸,不产生CO2,A错误;体液中CO2增多会刺激呼吸中枢,促进呼吸运动,但呼吸运动不属于细胞呼吸,B错误; 严重腹泻会丢失大量的HC,导致血浆中HC(能中和酸性物质)减少,进而引起代谢性酸中毒,C正确; 代谢性酸中毒时,机体可通过加快呼吸排出更多的CO2进行调节,D错误。
2.选D 静息状态时神经元细胞的细胞膜电位表现为外正内负,A错误;Na+内流为协助扩散,不消耗能量,B错误;心跳过快时主要是交感神经占据优势,C错误;乌头碱能使Na+通道持续开放,阻碍Na+通道开放的药物能一定程度缓解乌头碱中毒的症状,D正确。
3.选C 小鼠摄入樱桃味糖精溶液时,糖精溶液引起小鼠唾液分泌是小鼠生来就有的反射活动,属于非条件反射,A正确;小鼠多次品尝樱桃味糖精溶液并在肠道内注射肠毒素后,产生味觉回避反应,这是经多次品尝樱桃味糖精溶液并在肠道内注射金黄色葡萄球菌肠毒素后形成的反射,属于条件反射,B正确;条件反射需要大脑皮层的参与,条件反射的维持则需要非条件刺激的强化,C错误;动物在一定条件下,形成味觉回避反应,扩展了机体对外界复杂环境的适应范围,使机体能识别有害物质并预先作出反应,有利于个体生存,D正确。
4.选A 神经元与肌肉细胞通过突触进行联系,突触处的兴奋传递需要通过化学信号的转换,A错误;伤害性刺激下,交感神经占优势,交感神经兴奋使心跳加快、肾上腺髓质分泌肾上腺素,B正确;NGF作用于感受器上的受体使感受器兴奋,由静息电位转变为动作电位,膜内电位由负变正,C正确;NGF作用于感受器上的受体进而引起痛觉的产生,抗NGF受体的单克隆抗体可抑制NGF与其受体的结合,减少痛觉的产生,因此研发抗NGF受体的单克隆抗体可为治疗炎性疼痛提供思路,D正确。
5.选A 由题图可知:药物甲抑制去甲肾上腺素的灭活;药物乙抑制去甲肾上腺素与α受体结合;药物丙抑制去甲肾上腺素的回收,进而导致突触间隙中的NE增多。该病的病因是能与突触后膜β受体结合的NE减少,若抑制β受体活性则无法起到治疗目的;若增强α受体活性,则α受体与去甲肾上腺素结合的更多,然后会抑制突触前膜释放神经递质。两种方法均可使间隙的神经递质减少,不能达到治疗疾病的目的,A错误。去甲肾上腺素可与突触前膜的α受体结合,进而抑制突触小泡释放神经递质去甲肾上腺素,这属于负反馈调节,B正确。去甲肾上腺素被突触前膜摄取回收,药物丙抑制突触间隙中去甲肾上腺素的回收 ,C正确。神经递质去甲肾上腺素与突触后膜的β受体特异性结合后,可改变突触后膜的离子通透性,引发突触后膜电位变化,D正确。
6.选D 突触存在于神经元与神经元之间、神经元与肌肉细胞或某些腺体细胞之间,因此能作为突触后膜的细胞除了神经元,还有肌肉细胞和某些腺体细胞等,A正确;图1中的A受体可以特异性识别神经递质,所以能体现出传递信息的功能,同时该受体还可以运输Na+,因此还能体现出具有物质运输的功能,B正确;图2中曲线Ⅱ的峰值代表动作电位的大小,动作电位是由Na+内流形成的,所以生理盐水中的Na+浓度降低,则图2中曲线Ⅱ的峰值也会降低,C正确;由于Na+在膜外浓度高于膜内,所以图2中曲线Ⅰ的AB段Na+内流的方式是协助扩散,D错误。
7.选D 1型糖尿病患者体内胰岛素分泌不足,可使用胰岛素进行治疗,说明胰岛素靶细胞膜上相关受体充足,A错误;2型糖尿病与遗传、环境、生活方式等密切相关,所以患2型糖尿病的父母,其子女即使饮食正常可能也会患2型糖尿病,B错误;胰岛素的化学本质为蛋白质,不能口服(口服会被分解),给1型糖尿病患者和2型糖尿病患者口服胰岛素都无效,C错误;人体内已知的能使血糖降低的激素只有胰岛素,但能使血糖升高的激素有多种,D正确。
8.选B 饥饿时,肾上腺髓质分泌的肾上腺素和皮质分泌的糖皮质激素均可以通过调节有机物的代谢或影响胰岛素的分泌和作用来使血糖浓度升高,A正确;旁分泌调节物作为信使传递信息,需通过组织液扩散作用于靶细胞,B错误;神经发生包括细胞增殖、分化、迁移和存活等,神经细胞分泌的生长因子能影响神经发生,因此生长因子属于旁分泌调节物,C正确;紧张时,交感神经兴奋,释放神经递质(去甲肾上腺素)通过突触间隙(组织液)运输,使胃肠蠕动减弱,D正确。
9.选D 对于低血糖患者,增加运动强度可能会进一步消耗能量,加重失温现象,此时应该采取保暖和补充能量的措施,A错误;冷觉感受器不是位于下丘脑,而是分布在皮肤、黏膜和内脏器官中,B错误;在轻度失温时,皮肤毛细血管收缩是减少热量的散失,而骨骼肌战栗是增加产热,以维持体温稳定,C错误;在重度失温时,内脏核心区血流减少,而皮肤毛细血管处血流量增大,导致皮肤温度升高。这种温度升高可能向大脑皮层传递了类似于炎热环境下的信号,导致人感到炎热,D正确。
10.选A 依题意,硫酸阿托品药效导致瞳孔扩大。人在紧张状态下,交感神经兴奋,瞳孔扩大。故硫酸阿托品导致瞳孔的变化与紧张状态下瞳孔的变化特点相同,A错误;硫酸阿托品作为拮抗剂,其与乙酰胆碱受体的结合力必须强于乙酰胆碱,以有效阻止乙酰胆碱的作用,B正确;副交感神经释放乙酰胆碱作为神经递质,但作用于心肌和小肠平滑肌后,效果不同,推测受体在不同类型的效应器上可能有所不同,C正确;睡觉时,副交感神经系统的兴奋性增加,导致瞳孔括约肌收缩,瞳孔变小,D正确。
11.选D 由题图可知,垂体分泌的GH能够促进肝脏产生IGF-1,IGF-1能够抑制垂体分泌GH,当IGF-1基因缺失,小鼠不能合成IGF-1,对垂体分泌GH的抑制作用减弱,导致体内GH水平高于正常小鼠,A正确。根据题图可知,生长激素(GH)和胰岛素样生长因子1(IGF-1)都可以作用于软骨细胞,促进软骨细胞生长,因此可以确定小鼠软骨细胞同时具有GH受体和IGF-1受体,B正确。已知E组培养的软骨细胞较A组生长明显加快,推测E组培养液中添加的物质中应含有IGF-1,结合D组可知,添加的物质是正常小鼠去垂体后注射过GH的血清,通过B、C、D、E 4组对照,说明没有垂体分泌的GH或GH不能发挥作用,均不能促进软骨细胞生长,有了IGF-1,软骨细胞才能生长,因此,E组培养液中添加物质是正常小鼠去垂体后注射过GH的血清,可验证GH可通过IGF-1促进软骨细胞生长,C正确。以无生长激素受体的小鼠软骨细胞为实验材料,则B组培养液中添加GH,不能促进软骨细胞生长;D组正常小鼠去垂体后,血清中不含GH,也不含有肝脏细胞分泌的IGF-1,软骨细胞也不能生长;C组培养液中添加IGF-1,可促进软骨细胞生长。结合C项分析可知,B、C、D、E四组与A组比较,软骨细胞生长无明显变化的是B、D组,D错误。
3 / 4习题讲评课Ⅱ 主观大题应用融通练
(本卷共4题,满分60分)
一、基本题点考法训练
1.(13分)(2024·合肥三模)内脏神经系统是神经系统的重要组成部分,分为感觉神经和运动神经,有相应中枢。内脏运动神经调节内脏、心血管的运动和腺体的分泌活动等,它们通常不受意识控制,因而内脏运动神经又称为自主神经。为探究交感神经和副交
感神经活动对心率的影响,研究人员用蛙制备了如图所示活性标本进行实验。请回答下列问题:
(1)交感神经和副交感神经是内脏 神经,两者可作用于同一器官,作用效果一般表现为相反,原因可能是
。
(2)在C处刺激交感神经,蛙心率明显加快,这一过程不能视为反射活动,原因是
。
请利用图中交感神经纤维上的C、D两个刺激位点及直尺等,设计测算兴奋在神经纤维上的传导速率的方案:
C 。
(3)经检测,兴奋在神经纤维上的传导速率大约为30 m/s,在副交感神经纤维相距1.5 cm的A处和B处施加适宜刺激,多次重复记录,蛙心率发生变化所需时间差约1 ms,说明AB之间的M处存在 结构,在该结构中发生的信号转换过程是 (用文字和箭头表示)。
2.(14分)(2024·南宁模拟)阿尔茨海默病常表现出记忆丧失等症状。AMPA是神经递质Glu的一种受体。研究发现大脑海马区神经元上的AMPA内化与长期记忆的遗忘有关(如图1)。
(1)阿尔茨海默病患者 反射数量会明显减少;条件反射是在非条件反射基础上通过学习和训练而建立的,建立之后要维持下去还需要 ;兴奋传导到突触前膜所在的神经元轴突末梢, 中储存的Glu释放到突触间隙中。Glu作用后会被 ,以防止后膜持续兴奋。
(2)海马区突触后膜AMPA的内化与长期记忆的遗忘有关,原理是AMPA的内化导致 ,阻碍兴奋在神经元间的传递。
(3)酪氨酸激酶会催化蛋白质中的酪氨酸磷酸化。为探究AMPA磷酸化与其内化的关系,研究人员将野生型AMPA肽链的Glu 3Y区段的三个酪氨酸替换为丙氨酸,获得突变型AMPA的该区段称为Glu 3A。激素S作用下,体外培养的野生型细胞和突变型细胞的AMPA磷酸化水平和细胞膜表面AMPA数量的变化如图2所示。
上述实验结果表明:激素S能够促进AMPA的 区段的酪氨酸发生磷酸化, AMPA的内化。
二、新情境问题强化训练
3.(16分)(2024·新乡二模)尼古丁俗称烟碱,会使人产生严重的依赖性和成瘾性,还会对呼吸系统、心血管系统、消化系统等造成损伤,是一种高致癌物质。自觉养成不吸烟的良好习惯,不仅有益于身体健康,也是一种高尚公共卫生道德的体现。
(1)图1表示尼古丁影响人体某些生命活动的机制。
由图1可知,尼古丁引起POMC神经元兴奋的机理是
。
戒烟后体重上升是一种常见的现象,请结合图1解释引起该现象的可能原因:
。
(2)尼古丁与脑特定神经元膜受体结合会激活“尼古丁厌恶反应”。大量摄入尼古丁会引起血糖升高现象,血糖浓度过高又会抑制脑特定神经元的“尼古丁厌恶反应”活动,由此判断,患糖尿病的吸烟者戒烟更 (填“容易”或“困难”)。
(3)研究大鼠发现,其大脑的mHb区中TCF7L2基因表达量与尼古丁摄入调控密切相关。向野生型大鼠和TCF7L2基因敲除的突变型大鼠注射不同剂量的尼古丁后,测定尼古丁的主动摄入量,实验结果如图2。
①尼古丁可与乙酰胆碱受体(nAChR)结合,引起多巴胺释放,产生愉悦感。长期大量吸烟的人,nAChR的敏感性降低。由图2分析可知,TCF7L2基因可以 (填“提高”或“降低”)nAChR对尼古丁的敏感性,理由是
。
②在尼古丁大量摄入的突变体大鼠体内,研究者并没有检测到血糖升高的现象,由此可得出的结论是
。
4.(17分)(2024·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,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和利用,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)科研人员为进一步验证上述模型,设法敲除糖尿病大鼠L细胞的NE受体,并通过水迷宫实验检测大鼠的认知功能。依据本模型,预期敲除L细胞NE受体的糖尿病大鼠认知功能变化,并绘制曲线。
(4)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
。
习题讲评课Ⅱ
1.解析:(1)内脏运动神经分为交感神经和副交感神经,不同传出神经作用于同一种器官,效应不同,原因可能是神经递质种类和相应受体不同。
(2)反射活动需要完整的反射弧参与,刺激C处引起蛙心率加快未经过完整的反射弧,因此这一过程不能视为反射活动;利用直尺先测出C、D两点间距离,再除以刺激C、D两点分别引起心率变化的时间差,即可算出兴奋在神经纤维上的传导速率。
(3)根据计算,在相距1.5 cm的A处和B处施加适宜刺激,如果兴奋只在神经纤维上传导,蛙心率发生变化所需时间差约为0.5 ms,但实际却为1 ms,说明M处存在突触结构,在突触处会发生电信号→化学信号→电信号的信号转换,出现延搁。
答案:(1)运动 交感神经和副交感神经作用于同一器官的神经递质和相应受体不同 (2)刺激C处引起蛙心率加快未经过完整的反射弧结构 测出CD之间距离(LCD),分别在C点和D点刺激交感神经,记录蛙心率发生变化所需时间差(ΔtCD),兴奋传导速率为LCD/ΔtCD
(3)突触 电信号→化学信号→电信号
2.解析:(1)由题意可知,阿尔茨海默病患者表现出记忆丧失等症状与大脑某些功能丧失有关,因此阿尔茨海默病患者条件反射数量会明显减少;条件反射是在非条件反射基础上通过学习和训练而建立的,建立之后要维持下去还需要非条件刺激的强化;兴奋传导到突触前膜所在的神经元轴突末梢,会使突触小泡向突触前膜处移动,与突触前膜发生融合,进而使突触小泡中储存的Glu释放到突触间隙中。Glu作用后会被降解或回收,进而避免引起后膜持续兴奋,实现神经调节的精准性。
(2)海马区突触后膜AMPA的内化与长期记忆的遗忘有关,结合图1可以看出,AMPA的内化导致突触后膜上的AMPA数量减少,阻碍兴奋在神经元间的传递,进而引起遗忘。
(3)激素S作用下,体外培养的野生型细胞的AMPA磷酸化水平高于突变型细胞,且野生型细胞膜表面AMPA的数量少于突变型,该结果说明,激素S能够促进AMPA肽链的Glu-3Y区段的酪氨酸发生磷酸化,进而促进AMPA的内化。
答案:(1)条件 非条件刺激的强化 突触小泡 降解或回收
(2)突触后膜上的AMPA数量减少 (3)Glu-3Y 促进
3.解析:(1)分析题图1可知,尼古丁作用于POMC神经元,与尼古丁受体相结合,使Na+通道打开,Na+内流,使POMC神经元产生兴奋;该兴奋还会传给位于大脑皮层的“饱腹感”神经元,产生饱觉。戒烟后,POMC神经元的兴奋程度降低,通过“饱腹感”神经元对“食欲下降”的调节作用降低, 增加了食物的摄入;同时又因为缺少尼古丁的刺激,交感神经兴奋减弱,肾上腺素释放减少, 脂肪细胞内脂肪的分解程度下降导致脂肪积累。因此戒烟后体重上升。
(2)尼古丁会使人产生“尼古丁厌恶反应”,大量摄入尼古丁又会引起血糖升高,而血糖浓度过高又会抑制“尼古丁厌恶反应”的产生,而患糖尿病的吸烟者的血糖居高不下,血糖过高,会抑制“尼古丁厌恶反应”,使其更加难以戒烟。
(3)突变型大鼠对尼古丁的主动摄入量明显高于野生型,即TCF7L2基因敲除后,要引起足够的兴奋,需要更多的尼古丁,证明TCF7L2基因敲除后nAChR对尼古丁的敏感性降低,因此TCF7L2基因可以提高nAChR对尼古丁的敏感性;突变体大鼠体内与野生型大鼠相比不同的就是突变型大鼠缺乏TCF7L2基因,因此可以推测尼古丁摄入引发的血糖升高依赖于TCF7L2基因的正常表达。
答案:(1)与POMC神经元膜上的受体结合后,Na+内流,从而引起POMC神经元兴奋 戒烟后不再摄入尼古丁,POMC神经元兴奋程度降低,引起“饱腹感”神经元兴奋性降低,从而食物的摄入量增加;同时因失去尼古丁的刺激,交感神经兴奋性减弱,肾上腺素分泌减少,脂肪的分解减少,使体重上升 (2)困难 (3)①提高 TCF7L2基因的表达可降低野生型大鼠对尼古丁的主动摄入量,减小nAChR对尼古丁的依赖 ②由尼古丁摄入引发的血糖升高依赖于TCF7L2基因的正常表达
4.解析:(1)当人体处于兴奋状态时,交感神经活动占优势,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。
(2)据题图可知,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会相应减弱:一方面导致(脑神经细胞的)细胞膜上的葡萄糖转运蛋白减少,从而影响葡萄糖的摄取和利用;另一方面导致线粒体数量减少。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)敲除L细胞NE受体后NE无法与之结合,糖尿病大鼠认知功能会增强,大鼠爬上平台所用的时间会缩短,曲线图参见答案。
(4)①据实验的对照分析,A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,则C组为选取10只糖尿病大鼠,注射等量的利拉鲁肽溶液。
②据题图分析,说明利拉鲁肽对糖尿病大鼠认知能力有明显提升,其机理是促进了PGC-1a基因的表达,使得PGC-1a含量升高,有利于线粒体增殖和维持能量供应,减少脑神经细胞的损伤。
答案:(1)兴奋 减弱 (2)减少 减少 (脑神经细胞的)线粒体的数量、细胞膜上葡萄糖转运蛋白
(3)
(4)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 促进了PGC-1a基因的表达使得PGC-1a含量升高,有利于线粒体增殖和维持能量供应,减少脑神经细胞的损伤
2 / 4
