第1章 人体的内环境与稳态
第三十一课时
稳态的生理意义
夯
实
基
础 【P116】
考点一 内环境及其与外界环境的关系
【回扣教材】
1.体内细胞生活在细胞外液中
2.细胞外液的成分
(1)血浆中含有的水分约占90%,溶质中含量最多的是__蛋白质__,约占7%~9%,无机盐占1%,剩余部分为血液运送的物质。
(2)组织液、淋巴的成分和含量与__血浆__相近,最主要的差别在于血浆中含有较多的__蛋白质__,而组织液和淋巴中__蛋白质__含量很少。
(3)细胞外液在本质上是一种__盐溶液__,这在一定程度上反映了生命起源于__海洋__。
【命题角度分析】
角度一 考査内环境的成分
【例1】下列物质中,可在人体血浆中找到的有(A)
A.甲状腺激素、尿素
B.麦芽糖、葡萄糖
C.蛋白酶、呼吸酶
D.血浆蛋白、血红蛋白
【解析】麦芽糖属于植物细胞中的二糖,不存在于人体血浆中;蛋白酶、呼吸酶和血红蛋白存在于细胞内。
角度二 考査内环境的生化反应
【例2】下列生理过程不能发生在人体内环境中的是(A)
A.葡萄糖不完全氧化分解产生乳酸
B.兴奋传递过程中神经递质与受体结合
C.抗体与相应抗原特异性结合
D.激素与靶细胞的结合
【解析】葡萄糖不完全氧化分解,即无氧呼吸发生在人体细胞的细胞质基质中。
【知识拓展】
1.血细胞的内环境是血浆,淋巴细胞的内环境是淋巴和血浆。毛细血管壁细胞的内环境是血浆和组织液,毛细淋巴管壁细胞的内环境是淋巴和组织液,其他细胞(组织细胞)的内环境是组织液。
2.内环境中存在的营养物质包括葡萄糖、氨基酸、甘油、脂肪酸、水、无机盐;代谢废物包括CO2、尿素;其他物质包括激素、抗体、递质、纤维蛋白原等。
3.内环境中不存在的物质有血红蛋白、载体、H2O2酶、呼吸作用有关的酶、转录与翻译有关的酶、消化酶等。
“四看法”排除不属于内环境的成分
【随堂练习】
1.如图表示人体内的细胞与外界环境之间进行物质交换的过程。下列叙述正确的是(A)
A.①~③分别代表血浆、淋巴和组织液,共同构成人体内环境
B.①中无机盐浓度过高时,垂体释放的相关激素会减少
C.正常情况下,①~③的稳态维持只与神经和体液调节有关
D.当人体蛋白质长期供应不足时,①处渗透压下降,③处的渗透压明显上升
【解析】血浆与组织液之间是双向箭头,组织液可以形成淋巴,淋巴通过淋巴循环可以回流到血浆,因此①~③分别代表血浆、淋巴、组织液,共同构成人体内环境;血浆中无机盐浓度过高,导致血浆渗透压升高,垂体释放的抗利尿激素增多;内环境稳态的维持机制是神经—体液—免疫调节网络;当人体蛋白质长期供应不足时,血浆渗透压下降,导致组织液增多,因此③处的渗透压也会下降。
2.如图中a、b、c分别表示3种细胞外液,箭头表示3种液体之间的相互关系。下列叙述正确的是(B)
A.a的蛋白质含量最高
B.b中部分细胞不消耗氧气
C.c含有激素和消化酶
D.a中的细胞种类最多
【解析】由图中箭头判断,a、b、c分别表示淋巴、血浆、组织液。三者中血浆的蛋白质含量最高,A错误;血浆中的成熟红细胞没有线粒体,不能进行有氧呼吸,不消耗氧气,B正确;c组织液中含有多种信息分子,包括激素等,但不含消化酶,消化酶在消化道内,C错误;组织细胞种类最多,D错误。
考点二 内环境的理化性质
【回扣教材】
1.渗透压:指溶液中__溶质微粒__对水的__吸引力__。溶质微粒越多,即溶液浓度越__高__,渗透压越__高__,反之则越__低__。血浆渗透压的大小主要与__无机盐__、__蛋白质__的含量有关。
2.酸碱度:人血浆的pH为__7.35~7.45__,与它含有__HCO__、__HPO__等离子有关。
3.温度:是指人__身体内部__的温度,常以口腔、__腋窝__及直肠的温度来代表。人体__细胞外液__的温度一般维持在__37__℃__左右。
4.内环境与外界环境的关系:内环境是__细胞__与外界环境进行__物质交换__的媒介。
【命题角度分析】
考査内环境的理化性质的内容
【例3】关于渗透压的说法错误的是(C)
A.溶液渗透压是指溶液中溶质微粒对水的吸引力
B.血浆渗透压大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关
C.血浆渗透压越大,抗利尿激素分泌越多,尿量越多
D.在37
℃时,人的血浆渗透压约为770
kPa,相当于细胞内液的渗透压
【解析】所谓溶液渗透压,是指溶液中溶质微粒对水的吸引力,A项正确;血浆渗透压大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关,B项正确;血浆渗透压升高时,会刺激下丘脑渗透压感受器并使其兴奋,促进垂体释放抗利尿激素,由于抗利尿激素可以促进肾小管和集合管对水的重吸收,所以当抗利尿激素增多时,会导致尿量减少,C项错误;在37
℃时,人的血浆渗透压约为770
kPa,相当于细胞内液的渗透压,D项正确。
【知识拓展】
内环境的理化性质
(1)渗透压
①定义:指溶液中溶质微粒对水的吸引力。
②渗透压的成因:
溶质微粒数量
对水的吸引力
渗透压大小
越多
越大
越大
越少
越小
越小
③血浆渗透压的决定因素:主要由无机盐和蛋白质含量决定,其中细胞外液的渗透压90%以上是由Na+和Cl-决定的。
(2)酸碱度
①正常人的血浆pH接近中性,约在7.35~7.45之间。
②维持因素:与含有HCO、HPO等离子有关。
③机体在代谢过程中虽然经常有各种酸性或碱性物质进入血浆,但血浆的pH却能保持相对稳定,过酸或过碱都可引起机体的酸中毒或碱中毒。
(3)温度
①细胞外液的温度一般维持在37
℃左右。人体内酶的最适宜温度也是37
℃左右。
②体温:幼年>成年>老年;女性>男性。
【随堂练习】
下列关于人体内环境和稳态的叙述,正确的是(B)
A.血浆渗透压的大小主要取决于血浆pH的大小
B.内环境成分中含有CO2、尿素、神经递质等
C.长期饮用弱碱性的水会大幅度改变内环境的pH
D.细胞内液和细胞外液的成分可以交换,它们共同构成内环境
【解析】血浆渗透压的大小主要取决于血浆中无机盐和蛋白质含量的多少,A错误;血浆中含有CO2、尿素等物质,组织液中含有神经递质等物质,B正确;由于血浆中存在缓冲物质,长期饮用弱碱性的水不会大幅度改变内环境的pH,C错误;细胞内液不属于内环境,D错误。
考点三 内环境稳态及调节机制
【回扣教材】
1.内环境的动态变化:体温日变化规律的调查
(1)不同人的体温因__年龄、性别__的不同有微小差异;
(2)同一个人的体温在一日内也有变化,一般不超过__1__℃__;
(3)健康人的体温始终接近__37__℃__。
2.正常机体通过__调节作用__,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境的__相对稳定__状态叫做稳态。
3.对稳态调节机制的认识
(1)目前普遍认为,__神经—体液—免疫__调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。
(2)人体维持稳态的调节能力是有一定限度的,当外界环境的变化__过于剧烈__,或人体自身的调节功能__出现障碍__时,内环境的稳态就会遭到破坏。
4.内环境稳态的意义:机体进行正常生命活动的__必要条件__。
【命题角度分析】
角度一 考査内环境稳态的内容
【例4】下列不属于内环境稳态实例的是(C)
A.HCO与HPO等离子共同作用,维持血浆pH在7.35~7.45之间
B.人体内的吞噬细胞清除衰老、破损和异常的细胞
C.进行高强度的体育锻炼一星期,肌细胞内肌蛋白的含量基本不变
D.剧烈运动出很多汗后,上厕所的次数会比平时少
【解析】内环境包括血浆、组织液和淋巴,血浆的维持稳定属于内环境的稳态,故A正确;人体吞噬细胞清除衰老、破损和异常的细胞,有利于机体维持稳态,故B正确;细胞内的蛋白质不属于内环境的成分,故C错误;大量出汗后,丢失大量的水分,因此通过排尿途径排出的水少,属于内环境稳态的实例,故D正确。
角度二 考査内环境稳态的机制以及意义
【例5】关于动物内环境稳态的叙述,错误的是(C)
A.血浆pH稳定与血浆中的HCO、HPO等离子有关
B.细胞内外的Na+、K+分布不平衡状态是通过消耗能量维持的
C.血浆渗透压的大小主要取决于血浆中无机盐的含量而与蛋白质含量无关
D.内环境的变化会引起机体自动地调节器官和系统的活动
【解析】血浆中的HCO、HPO等离子有缓冲作用,能够维持血浆pH稳定。细胞内维持高K+低Na+,需要Na+、K+泵主动运输进行维持。血浆渗透压的大小取决于血浆中无机盐的含量、蛋白质含量等。
【知识拓展】
1.内环境稳态的内涵、调节及意义
本质
稳态的实质指内环境理化性质保持动态的稳定。稳态并不是指内环境的各种化学成分和理化性质维持在一个固定不变的值,而是在一定范围内维持相对稳定的状态
调节基础
人体各器官、系统协调一致地正常运行
调节机制
神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。其中水和无机盐的平衡调节依赖于神经和体液调节,侵入人体的病原微生物必须依赖免疫系统发现并清除
调节
能力大小
人体维持稳态的能力是有一定限度的,当外界环境的变化过于剧烈,或人体自身的调节功能出现障碍时,内环境的稳态就会遭到破坏
意义
内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件
(1)渗透压是维持组织细胞结构与功能的重要因素
(2)适宜的体温和pH是酶正常发挥催化作用的基本条件
(3)正常的血糖水平和血氧含量是供给机体所需能量的重要保障
内环境的调节方式为负反馈调节,参与调节的系统有神经系统、内分泌系统和免疫系统等。
2.组织水肿5大原因分析
组织间隙中积聚的组织液过多将导致组织水肿,其引发的原因如下:
【随堂练习】
1.某同学给健康实验兔静脉滴注0.9%的NaCl溶液(生理盐水)20
mL后,会出现的现象是(A)
A.输入的溶液会从血浆进入组织液
B.细胞内液和细胞外液分别增加10
mL
C.细胞内液Na+的增加远大于细胞外液Na+的增加
D.输入的Na+中50%进入细胞内液,50%分布在细胞外液
【解析】静脉注射的生理盐水会通过血浆进入内环境,如组织液中,A项正确。虽然输入兔体内的生理盐水的渗透压等同于内环境的渗透压,但输入生理盐水后,机体会发挥自身的调节作用,将多余的水分和Na+排出体外,B项错误。由于Na+大部分存在于细胞外,所以增加的Na+大部分分布于细胞外液中,不会有50%分布在细胞外液,50%进入细胞内液的现象发生,C、D项错误。
2.小王进行1
500
m跑步,大量出汗且锻炼后肌肉感到酸痛,但休息一段时间后恢复正常。下列有关该调节过程的叙述不正确的是(D)
A.小王体内细胞外液的渗透压主要与无机盐和蛋白质的含量有关,大量出汗后体内抗利尿激素增多
B.小王感到肌肉酸痛的原因是肌细胞无氧呼吸,引起乳酸积累
C.小王维持内环境pH稳定起主要作用的是HCO、HPO
D.小王在1
500
m跑步过程中,肌肉所需的能量主要由无氧呼吸提供
【解析】在跑步过程中,肌肉所需要的能量主要由有氧呼吸提供,无氧呼吸只是起辅助作用。
考
点
集
训 【P268】
课时练习三十一
一、选择题(每小题只有一个正确选项)
1.下列各组化合物中全是内环境成分的是(D)
A.O2、CO2、血红蛋白、H+
B.H2O2酶、激素、H2O
C.Ca2+、载体
D.Na+、HPO、葡萄糖、氨基酸、尿素
【解析】血红蛋白在红细胞内,H2O2酶在肝细胞内,载体分布在各种细胞膜上,它们都不属于内环境的成分。
2.通常情况下,人体组织细胞的细胞内液与组织液的生理指标最接近的是(B)
A.Na+浓度
B.渗透压
C.K+浓度
D.O2浓度
【解析】人体组织液中Na+浓度高于细胞内液,K+浓度低于细胞内液,组织液中的O2浓度高于细胞内液,细胞内液和组织液的渗透压大小相同,B项正确。
3.下图中甲、乙为人体内两种不同组织处的毛细血管,①②③表示某些化学物质。请据图判断下列选项正确的是(A)
A.①②③三种化学物质中②和③可以是葡萄糖
B.若②为氨基酸,经吸收、运输,在组织细胞中的核糖体上合成组织蛋白共要穿过5层生物膜
C.图中CO2浓度最高的部位是乙
D.人进食1小时后,毛细血管内的胰高血糖素会迅速升高
【解析】由图可知:①→②表示物质的消化过程,②和③可以是葡萄糖;氨基酸经吸收、运输和在组织细胞中的核糖体上合成组织蛋白,至少要经过小肠上皮细胞(二层膜)、二层毛细血管壁细胞(四层膜)、组织细胞膜(一层膜),共计7层生物膜;组织细胞内由于进行呼吸作用产生CO2,图中CO2浓度最高的部位应是组织细胞内;人进食1小时后由于消化吸收,使血糖含量迅速上升,超过正常范围,此时胰岛B细胞分泌的胰岛素含量升高,使血糖含量恢复到正常值。
4.剧烈运动时,血浆中乳酸含量增加而pH基本不变。对此现象的解释不正确的是(D)
A.血浆是一种缓冲溶液体系
B.乳酸与NaHCO3反应生成弱酸H2CO3
C.H2CO3分解成CO2可经呼吸系统排出
D.乳酸进入血液后,马上被稀释或被彻底分解
【解析】乳酸与NaHCO3反应生成乳酸钠,可随尿液排出体外。
5.体液的各个部分之间既是彼此隔开的,又是相互联系的,这种相互联系是通过下列哪项实现的(A)
A.相互间的物质交换
B.组织液的渗透和扩散
C.缓冲物质的缓冲作用
D.神经系统和体液的调节
【解析】体液是由细胞内液和细胞外液组成的,它们是通过物质交换相联系的。
6.分别向20
mL的新鲜血浆中滴加相同浓度的稀盐酸和稀NaOH溶液,血浆酸碱度变化随滴加滴数的关系正确的是(D)
【解析】由于血浆中有缓冲物质,在滴加少量的盐酸或NaOH时,pH变化不大,比较四幅图可知选D。
7.右图是人体组织内各种结构示意图,A、B、C、D表示的是结构,①②③④表示的是液体。有关此图的叙述,错误的是(B)
A.②可以进入A、C、D
B.CO2浓度最高的液体是②
C.图中O2浓度最低的液体是③
D.①②③④参与组成体液,其中①②④参与构成内环境
【解析】根据题图可知A为毛细血管,B为红细胞,C为组织细胞,D为毛细淋巴管,①为血浆,②为组织液,③为细胞内液,④为淋巴。CO2和O2都只能从高浓度向低浓度扩散,据此推测O2浓度是外界>血浆>组织液>组织细胞,而CO2浓度则相反。
8.下列属于人体内环境的组成成分的有几项(A)
①血液、组织液和淋巴 ②血浆蛋白、O2和葡萄糖
③葡萄糖、CO2和胰岛素 ④激素、递质小泡和氨基酸
⑤喝牛奶,进入胃中 ⑥口服抗菌药物
⑦肌肉注射青霉素 ⑧精子进入输卵管与卵细胞结合
A.3
B.4
C.5
D.6
【解析】由细胞外液构成的细胞赖以生存的液体环境叫做内环境,包括血浆、组织液和淋巴,①错误;血浆蛋白存在于血浆内,与O2、葡萄糖等共同组成内环境的成分,②正确;葡萄糖、CO2和胰岛素属于内环境的组成成分,③正确;递质小泡存在于突触小体内,不属于内环境的组成成分,④错误;胃与外界相通,属于人体外的一部分,不属于内环境,⑤错误;口服抗菌药物后,抗菌药物进入消化道内,而消化道不属于内环境,⑥错误;肌肉注射青霉素后,青霉素直接进入组织液,⑦正确;输卵管与外界环境相通,不属于人体的内环境,⑧错误。因此,题目中属于人体内环境的组成成分的有②③⑦三项,A项正确,B、C、D项错误。
9.下列是内环境受到破坏时出现的一些情况,错误的是(C)
A.人患肠胃炎时,常感到四肢无力,原因是体内丢失了大量的无机盐
B.人感冒发烧时,食欲不振,引起四肢无力,是因为体温升高导致代谢活动紊乱
C.人患急性肾小球肾炎时,血浆渗透压升高
D.毛细淋巴管阻塞会使组织液增多,导致水肿
【解析】人患急性肾小球肾炎时,肾小球通透性增加,血细胞和血浆蛋白部分进入原尿,使血浆渗透压下降。
10.生物个体内的稳态是指在“神经—体液—免疫”的调节作用下,通过各组织器官的协调活动,共同维持内环境相对稳定的状态。下列说法正确的是(C)
A.内环境主要由血浆、组织液和淋巴组成,激素、血红蛋白和氨基酸都属于人体内环境的组成成分
B.胰腺、唾液腺产生的分泌物,均直接排放到内环境
C.组织液是体内绝大多数细胞直接生活的环境
D.血糖浓度、尿液浓度、体内温度、细胞外液渗透压的相对稳定都属于内环境的稳态
【解析】A中血红蛋白不属于内环境中的成分;B中胰腺和唾液腺产生的消化酶会排放到消化道内,不属于内环境;D中尿液不是内环境,因而其相对稳定不属于内环境的稳态。
11.下列关于无机盐和其他化合物对人体与动物机能影响的叙述,正确的是(B)
A.摄入过多过咸食物后,会引起细胞内液的量增加
B.骨骼肌纤维内乳酸积累过多,会引起细胞体积增大
C.发生局部炎症反应时的肿胀,是由于组织中的Na+浓度增加所致
D.将蛙神经纤维置于适宜的溶液后再适当增加溶液的KCl浓度,其静息电位绝对值增大
【解析】摄入过多过咸食物后,会引起细胞外液渗透压升高,导致细胞失水,细胞内液的量减少,A错误;骨骼肌纤维内乳酸积累过多,细胞内液浓度增大,引起细胞吸水,导致细胞体积增大,B正确;发生局部炎症反应时的肿胀,是由于组织中的蛋白质浓度增加所致,C错误;将蛙神经纤维置于适宜的溶液后再适当增加溶液的KCl浓度,则细胞内外钾离子浓度差减小,其静息电位绝对值减小,D错误。
二、非选择题
12.下图所示为人体内某些生命活动的过程。请据图回答以下问题。
(1)图中A、B、C、D各代表体液中的哪一类?血浆__B__、组织液__D__、细胞内液__C__。
(2)相对于内环境来说,相当于外界环境的是A、B、C、D中的__A__。
(3)假如①为淀粉,则所形成的②从肠腔进入B中的方式是__主动运输__。经过B的运输,②可达到身体各部分的组织细胞,在组织细胞内,它的最主要的作用是__为细胞的生命活动提供能量__。
(4)正常人体内B的pH保持相对稳定,与它含有__HCO__、__HPO__等离子有关。
(5)在健康人体的血浆中,[HCO]约为[H2CO3]的20倍,如果[HCO]/[H2CO3]<15时,立即发生酸中毒。此例说明无机盐具有的功能是__B__。
A.调节细胞渗透压
B.调节血浆的pH
C.组成细胞的结构
D.维持细胞正常形态
13.请根据提供的实验材料和用具,回答相关的问题。
一、实验材料和用具
家兔的血浆适量、蒸馏水、预先配制的缓冲液、量筒、试管若干支、Na2CO3溶液、乳酸、pH试纸。
二、实验流程
步骤
A组
B组
①
1号试管
2号试管
3号试管
1号试管
2号试管
3号试管
?
等量缓冲溶液
等量血浆
?
等量缓冲溶液
等量血浆
②
滴加等量的Na2CO3溶液
?
③
记录结果
记录结果
预测结果
?
?
结论
?
(1)步骤①中向A组和B组的1号试管中加入__等量蒸馏水__。
(2)步骤②中向B组3支试管中滴加__等量的乳酸__。
(3)预测结果:
A组:__1号试管pH明显上升;2、3号试管pH变化不明显__。
B组:__1号试管pH明显下降;2、3号试管pH变化不明显__。
(4)从以上实验结果分析,可以得出的结论是__家兔血浆与缓冲溶液一样具有缓冲作用__。
【解析】本题是一个实验设计题,在实验设计题中除了要研究的变量是可变的之外,其他条件必须保持相同。在实验过程中要遵循对照原则、单一变量原则和等量原则。对实验结果的分析一定要到位,把现象与结论一起总结出来。
2018’新课标·名师导学·高考第一轮总复习同步测试卷
生物(十三)
(人体的内环境与稳态) 【P367】
时间:60分钟 总分:100分
一、选择题(每小题3分,共45分,每道题只有一个正确选项)
1.下列哪项不是人体血浆中的蛋白质具有的功能(D)
A.降低血糖浓度
B.维持血浆渗透压
C.抵御病原微生物的入侵
D.运输氧气
【解析】胰岛素成分是蛋白质,可分布于血浆中,其功能是降低血糖浓度,A不符合题意;血浆蛋白能维持血浆渗透压,B不符合题意;浆细胞分泌的抗体可在血浆中发挥免疫作用,能抵御病原微生物的入侵,C不符合题意;红细胞中的血红蛋白能运输氧气,但血红蛋白不是血浆中的蛋白质,D符合题意。
2.人体心肌细胞吸收到氧气的直接液体是(D)
A.血浆
B.细胞外液
C.淋巴
D.组织液
3.发生在人体内环境的生理过程是(B)
A.唾液淀粉酶催化淀粉分解
B.胰岛素与特异性受体的结合
C.剧烈运动时产生乳酸
D.mRNA经酶催化分解成核苷酸
【解析】唾液淀粉酶催化淀粉分解发生在消化道内,胰岛素与特异性受体结合发生在组织液中,剧烈运动产生乳酸发生在肌肉细胞内(细胞内液),mRNA经酶催化分解成核苷酸发生在组织细胞内(细胞内液),内环境的组成是组织液、血浆和淋巴,故B正确。
4.内环境是人体细胞赖以生存的液体环境,下列相关说法中正确的是(D)
A.打吊针时,常配以生理盐水,其目的主要是供水
B.组织细胞与外界进行物质交换的媒介主要是各器官系统
C.毛细血管壁细胞生活的液体环境是血浆
D.白细胞的内环境可以是血浆、组织液或淋巴
【解析】打吊针时,配以生理盐水的目的是维持细胞正常的形态,故A错误;组织细胞与外界进行物质交换的媒介是内环境,故B错误;毛细血管壁细胞生活的内环境是组织液和血浆,故C错误;白细胞可以吞噬病菌,其生活的内环境是血浆、组织液和淋巴,故D正确。
5.血液、组织液、淋巴三者关系示意图如下,指出下图中哪个箭头的表示是错误的(D)
A.①氨基酸
B.②尿素
C.③水
D.④红细胞
【解析】食物中的营养物质(如氨基酸)被消化吸收后,经血液循环到组织毛细血管后,经过毛细血管进入组织液,再进一步被细胞吸收。细胞代谢产生的尿素,通过组织液进入毛细血管,经血液循环到达肾脏,通过尿液排出体外。水可以进入毛细淋巴管。红细胞不能透出毛细血管。
6.正常情况下,转氨酶主要分布在各种组织细胞内,以心脏和肝脏含量最高,在血浆中含量很低。当某种原因使细胞膜通透性增高或因组织坏死细胞破裂后,可有大量转氨酶进入血浆。这项事实可作为下列哪项结论的证据(B)
A.内环境是不稳定的,其稳态是不存在的
B.内环境的生化指标能反映机体的健康状况,可作为诊断疾病的依据
C.稳态的动态变化将不利于机体的正常代谢
D.内环境的稳态不受细胞代谢过程的影响
【解析】内环境中各种理化性质和成分是相对稳定的,当内环境中的成分出现变化时,表明机体的组织或细胞可能出现了问题。本题中转氨酶在血浆中的含量是一定的,当转氨酶的量增多时,可作为肝炎的一个诊断依据,所以B正确。细胞代谢所产生的一些物质进入内环境,会引起内环境的轻微变动,内环境中存在一些缓冲物质,可以使内环境保持动态平衡。
7.下图为高等动物体内细胞与外界环境的物质交换图,对其叙述正确的是(C)
Ⅰ.③必须通过消化系统才能完成
Ⅱ.参与④⑤过程的内环境不只是组织液
Ⅲ.体内细胞不能直接与外界环境进行物质交换
Ⅳ.红细胞是内环境中的重要组成部分
A.Ⅰ、Ⅳ
B.Ⅱ、Ⅳ
C.Ⅱ、Ⅲ
D.Ⅲ、Ⅳ
【解析】参与④⑤过程的内环境包括血浆、组织液和淋巴。体内细胞通过内环境与外界环境进行物质交换,而不是直接交换。代谢废物排出的主要途径是泌尿系统。红细胞不是内环境的组成部分。
8.在激烈运动中,需要通过一定机制来维持内环境的稳态。下列叙述不正确的是(A)
A.大量流汗导致失水过多,通过减少抗利尿激素分泌进行调节
B.产热增多使体温升高,通过神经-体液调节以维持体温稳定
C.肌细胞无氧呼吸产生并释放到血液中的乳酸,由缓冲物质中和以维持酸碱平衡
D.葡萄糖的大量消耗使血糖浓度偏低,可以通过增加胰高血糖素分泌进行调节
【解析】大量流汗导致失水过多,导致内环境渗透压升高,此时通过增加抗利尿激素分泌进行调节,A错误;产热增多使体温升高,通过神经-体液调节以维持体温稳定,B正确;肌细胞无氧呼吸产生并释放到血液中的乳酸,由缓冲物质中和以维持酸碱平衡,C正确;葡萄糖的大量消耗使血糖浓度偏低,可以通过增加胰高血糖素分泌进行调节,D正确。
9.稳态是机体进行正常生命活动的必要条件,当稳态遭到破坏,必将引起(C)
A.酶促反应速率的加快
B.儿童患佝偻病
C.细胞代谢紊乱
D.成年人患肌无力病
10.下列有关缓冲溶液的说法不正确的是(A)
A.缓冲溶液能够抵制外界的酸和碱对溶液pH的影响,维持pH基本不变
B.缓冲溶液通常由1~2种缓冲剂溶解于水中配制而成
C.调节缓冲剂的使用比例就可以制得在不同pH范围内使用的缓冲液
D.生物体内进行的各种生物化学反应都是在一定的pH下进行
【解析】缓冲溶液能够在一定范围内抵制外界的酸和碱对溶液pH的影响,维持pH基本不变,A错误。
11.下面诸多因素中,可能引起病人组织水肿的是(D)
①毛细血管管壁破损 ②长期蛋白质营养不足 ③毛细淋巴管阻塞 ④花粉等过敏原引起毛细血管的通透性增加 ⑤肾炎导致血浆蛋白丢失
A.①②③
B.②③④
C.①③⑤
D.①②③④⑤
【解析】水肿的本质是组织液过多,毛细血管壁破损或者通透性增加,以及毛细淋巴管阻塞,可直接引起组织液过多。长期蛋白质营养不足,血浆蛋白少可使血浆渗透压减小,间接引起组织液增多。
12.给正常鼠静脉注射一定量的高渗葡萄糖溶液后,鼠体内发生一定变化,一段时间后恢复正常。注射后短时间内不会发生的变化是(C)
A.血浆渗透压迅速升高
B.胰岛素分泌增多
C.肝糖原减少
D.红细胞失水增多
【解析】给正常鼠静脉注射一定量的高渗葡萄糖溶液后,血浆渗透压迅速升高,红细胞失水;血糖浓度升高,胰岛素分泌增加,肝糖原分解减少。
13.如图表示内环境稳态的部分调节机制。下列表述错误的是(C)
A.在图中①~⑥处应当用双箭头表示的有①④⑤⑥
B.若⑥表示促甲状腺激素,则⑥的分泌量不仅仅受促甲状腺激素释放激素的调节
C.若⑤表示免疫活性分子,则⑤只能是浆细胞产生的抗体分子
D.图中①表示信息分子,既可能是神经递质又可能是激素分子
【解析】组织液可以转化成淋巴液,淋巴液可以转化成血浆,②③均为单向箭头,组织液和血浆相互渗透,神经、体液和免疫系统共同调节内环境稳态,内环境的物质又可以作用或影响三大系统,所以除②③外,其余箭头为双向箭头,A正确;促甲状腺激素释放激素和甲状腺激素均影响促甲状腺激素的分泌,B正确;抗体、淋巴因子、溶菌酶均属于免疫活性物质,其中只有抗体是浆细胞产生的,故C不正确;神经系统的下丘脑神经分泌细胞可以分泌抗利尿激素和促甲状腺激素释放激素等,D正确。
14.科学研究表明:精神因素(焦虑、紧张等的心理应激)会使T细胞活性下降,对病毒、真菌感染的抵抗能力和对肿瘤细胞的监控能力下降,还间接引起机体生成抗体的能力降低。以下是其机理的简单示意图,据图以下说法错误的是(D)
A.由图可知,人体内环境的稳态是通过神经—体液—免疫调节网络三大系统共同协调完成的
B.由图可知,精神因素(焦虑、紧张等的心理应激)可通过神经系统释放特异的神经递质调节免疫器官或免疫细胞的活动
C.精神因素使T细胞活性下降,引起机体生成抗体能力降低的原因可能是降低T细胞分泌淋巴因子促进B淋巴细胞分裂和分化的能力
D.维持机体稳态离不开细胞间的信息交流,动物细胞中的激素、神经递质、淋巴因子、H+等信息分子通过血液运输并作用于靶细胞来实现信息交流
【解析】动物细胞中的激素、淋巴因子、H+等信息分子通过血液运输,神经递质通过组织液运输。
15.人体能适应冬夏气温较大的变化,而单个细胞却只能在37
℃左右很窄的幅度生活。金鱼能在pH=10的水中生活较长时间,而金鱼的细胞在pH=10的培养液中培养会很快死亡。在下列对于内环境及其稳态的说法中,不正确的是(C)
A.内环境的稳态是生物对多变环境的适应
B.单个细胞适应环境变化的能力远低于多细胞生物
C.内环境稳态就是血浆渗透压、酸碱度、体温的稳态
D.多细胞生物依赖于神经、体液、免疫调节维持稳态,单个细胞缺少此机制
【解析】内环境的稳态是生物对多变环境的适应。多细胞生物依赖于神经、体液、免疫调节维持稳态,单个细胞缺少此机制,因此单个细胞适应环境的能力差。内环境稳态包括血浆渗透压、酸碱度、体温、血糖、血钙等多方面的稳态。
二、非选择题(共55分)
16.(28分)据图回答下列问题。
(1)若某人长期营养不良,血浆中蛋白质减少,会引起图甲中[__B__]__组织液__中的液体增多,其结果将会引起组织__水肿__,其水的来源为__C、A__(填字母),通过__b.细胞膜、a.毛细血管壁__(填字母和名称)结构转移。
(2)图乙中⑦的内液约占人体体液的__2/3__;④与①⑥成分上的主要区别在于④中含有较多的__蛋白质__;①④⑥合称为__细胞外液__,④的渗透压大小主要与__无机盐、蛋白质__的含量有关,③的具体内环境是__组织液和血浆__。
(3)血液中的氧被组织细胞利用经过的途径为(用图中的数字表示)__⑤→④→③→⑥→⑦__,CO2浓度最高的部位是图乙中的[__⑦__]__组织细胞__。
(4)某人喝较多的食醋后是否会引起内环境中的pH明显下降?__不会__,原因是内环境中存在着__缓冲__物质。
17.(12分)一名运动员正进行长跑锻炼,他的体内会发生一些变化,请回答下列有关问题。
(1)如果上图表示的是肌细胞中氧气和二氧化碳的浓度变化,那么,曲线q代表的物质是__CO2__,曲线r代表的物质是__O2__。
(2)一般情况下,肌细胞产生的乳酸进入血液后,对血液的pH影响不大,这是因为血液中存在着__缓冲物质__。
(3)运动过程中常常伴有排汗现象,这是__体温__调节的一个重要组成部分,同时,研究还发现皮肤的汗腺能分泌乳酸,而乳酸具有抑制皮肤表面微生物活动的作用。
【解析】运动中肌细胞有氧呼吸加强,消耗O2产生CO2,使细胞中O2浓度降低,CO2浓度升高。肌细胞在无氧呼吸中产生乳酸,但因血液中存在着缓冲物质,而使pH不会有大的变化。运动中产热增加,机体通过体温调节使汗液分泌增多,以增加散热。
18.(15分)我国已经成功地实现了载人航天飞行,下表A、B、C是在航天员训练过程中实际测得的三项指标。请分析回答问题:
A项
进食后(小时)
0.5
1.0
1.5
2
2.5
血糖浓度(g/L)
1.2
1.3
1.1
0.9
0.95
B项
测量时间
6时
9时
12时
15时
18时
体温(℃)
36.7
36.8
37.0
37.2
36.9
C项
测试物
胃液
唾液
血液
肠液
胰液
pH
0.9~1.5
6.8
7.4
7.7
8.0
(1)上述三项指标中,基本正常的有__A、B、C__(填字母)。
(2)在这些生理指标的调节过程中,下丘脑直接参与的是__A、B__(填字母)。
(3)胰岛素在血糖调节过程中发挥着最为关键的作用,是因为__胰岛素是唯一能降低血糖浓度的一种激素__。
(4)正常人血液pH通常在7.35~7.45之间。下列几组物质中,对维持血液pH的稳定有重要作用的是(B)
A.HCl/NaOH
B.NaH2PO4/Na2HPO4
C.KCl/NaCl
D.Na2CO3/NaHCO3
(5)从C项中看出,不同消化液的pH存在明显差异,这反映了__不同的酶需要的最适pH不同__。
【解析】(1)A、B两项均在正常值附近轻微波动,C也大体符合各部分的特点;(2)A、B均由下丘脑控制其稳定;(3)胰岛素是唯一能降低血糖浓度的一种激素,因此作用突出;(4)NaH2PO4/Na2HPO4,H2CO3/NaHCO3是最重要的两对缓冲对。
第2章 动物和人体生命活动的调节
第三十二课时
1.人体神经调节的结构基础和调节过程 2.神经冲动的产生、传导和传递 3.人脑的高级功能
夯
实
基
础 【P119】
考点一 反射和反射弧
【回扣教材】
1.反射的概念
指在__中枢神经系统__的参与下,动物体或人体对__内外环境的变化__作出的__规律性__的应答。
2.结构基础:反射弧
反射弧由__感受器__、__传入神经__、神经中枢、__传出神经__和__效应器__五部分组成。
【命题角度分析】
角度一 考査反射的概念及反射弧的构成
【例1】下列关于反射和反射弧的叙述,正确的是(B)
A.反射弧是神经系统结构和功能的基本单位
B.反射活动必须通过反射弧来完成
C.反射弧的组成包括:感受器、传入神经、中枢神经、传出神经、效应器
D.反射是反射弧的结构基础
【解析】神经系统结构和功能的基本单位是神经元,A错误;反射活动必须通过反射弧来完成,B正确;反射弧的组成包括:感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器,C错误;反射的结构基础是反射弧,D错误。
角度二 考査反射弧的功能
【例2】用脊蛙为材料进行反射活动实验,如图为参与反射活动的部分结构示意图,如果剪断支配脊蛙左后肢的传出神经,下列说法正确的是(B)
A.立即刺激A端不能看到左后肢收缩活动
B.刺激B端不能看到左后肢收缩活动
C.若刺激剪断处的某一端出现收缩活动,该活动能称为反射活动
D.脊蛙左后肢发生反射活动的唯一条件是如图所示结构的完整性
【解析】剪断支配脊蛙左后肢的传出神经后,立即刺激A端能看到左后肢收缩活动,但该收缩不是反射活动,而刺激B端不能看到左后肢收缩活动;发生反射活动的条件是反射弧完整且功能正常以及适宜的刺激,脊蛙左后肢发生反射活动的结构基础是反射弧结构的完整性,而图示结构不是完整的反射弧。
【知识拓展】
1.反射弧
(1)反射弧只有在结构上保持其完整性,才能完成反射活动。组成反射弧结构的任何一个部分受损,反射活动都将不能完成。
(2)反射弧完整不一定就能形成反射。反射发生必须具备两个条件:反射弧完整和适宜的刺激。
(3)感受器是感觉神经末梢,效应器就是指运动神经末梢的说法错误,因为效应器指运动神经末梢和相应的肌肉或腺体。
2.反射弧中传入神经和传出神经的判断
(1)根据是否具有神经节:有神经节(C)的是传入神经(B)。
(2)根据脊髓灰质内突触结构判断:图示中与“”相连的为传入神经(B),与“”相连的为传出神经(E)。
(3)根据脊髓灰质结构判断:与前角(膨大部分)相连的为传出神经,与后角(狭窄部分)相连的为传入神经。
(4)切断实验法:若切断某一神经,刺激外周段(远离神经中枢的位置),肌肉不收缩,而刺激向中段(靠近神经中枢的位置),肌肉收缩,则切断的为传入神经,反之则为传出神经。
【随堂练习】
1.如图为人体神经系统的部分示意图,据图分析下列说法正确的是(C)
A.神经冲动在反射弧上的单向传递取决于轴突的结构和功能特点
B.脊髓缩手反射中枢受损时,刺激图中③处仍可产生正常的反射活动
C.如果①处受损则人体不能产生相应感觉,但是能够对图中刺激作出反应
D.被针刺后缩手和害怕被针刺而缩手都是需要大脑皮层参与的非条件反射
【解析】神经冲动在反射弧上的单向传递取决于突触的结构和功能特点。当脊髓缩手反射中枢受损时,刺激图中③(传出神经)仍可产生缩手反应,但这不能称为反射,反射必须有完整的反射弧参与。①把脊髓的信息传给大脑,如果①处被破坏后,只会影响信息的上传,人体仍可在低级中枢(脊髓)的参与下对刺激作出反应。被针刺后缩手属于非条件反射,不需要大脑皮层参与;害怕被针刺而缩手属于条件反射,需要大脑皮层参与。
2.如图表示人体排尿反射的相关结构(虚线内表示脊髓的部分结构),下列有关说法错误的是(D)
A.要检测反射弧是否完整和正常,可在⑤处给予适宜的电刺激
B.若抑制某神经元的呼吸作用,将会影响兴奋的传递
C.新生婴儿的⑤兴奋,就会引起①兴奋;正常成年人的⑤兴奋,①不一定兴奋
D.在②处给予适宜的电刺激,大脑皮层会产生尿意
【解析】由图示突触的结构和神经节所在的位置可推出⑤④②①分别为感受器、传入神经、传出神经和效应器,③为突触。在⑤处给予适宜的电刺激,若①发生反应,说明反射弧完整、正常。兴奋在传递过程中发生神经递质的合成和释放,此过程需要消耗能量,若抑制某神经元的呼吸作用,将会影响兴奋的传递。新生婴儿大脑发育不健全,对低级中枢的控制能力极差;正常成年人可以自主控制排尿。在②处给予适宜的电刺激,兴奋能传到①,但不能传到大脑皮层。
考点二 兴奋的传导和传递
【回扣教材】
1.兴奋
动物体或人体内的某些组织(如神经组织)或细胞__感受外界刺激__后,由__相对静止__状态变为__显著活动__状态的过程。
2.在神经纤维上的传导
(1)传导形式:__电信号__,也称神经冲动。
(2)传导过程:
①静息部位兴奋部位
(内__负__外__正__) (内__正__外__负__)
②兴奋部位与未兴奋部位存在__电位差__,而发生__电荷移动__,形成了__局部电流__。
(3)传导方向:__双向传导__。
3.在神经元之间的传递
(1)结构基础——突触:由__突触前膜__、__突触间隙__、__突触后膜__组成。
(2)传导过程:
兴奋__突触小体(小泡)__―→突触__前膜__突触__间隙____突触后膜__―→下一个神经元__兴奋或抑制__。
(3)传导方向:__单向传递__。
【命题角度分析】
角度一 考査兴奋的产生、传导与传递
【例3】下列关于神经调节的说法正确的是(A)
A.刺激传入神经、传出神经或效应器,都能使效应器产生反应,但三者均不属于反射
B.神经冲动传递过程中突触前膜发生了化学信号→电信号的转换
C.兴奋可以由感受器传给神经中枢,也可以由神经中枢传给感受器
D.动作电位产生之后恢复静息电位的过程中,Na+外流属于协助扩散不需要耗能
【解析】反射的发生依赖于完整的反射弧,A项正确。神经冲动传递过程中突触前膜发生了电信号→化学信号的转换,B项错误。兴奋在反射弧中单向传导,由感受器传至神经中枢,再传至效应器,C项错误。动作电位产生之后恢复静息电位的过程中,Na+外流属于主动运输,需要消耗ATP,D项错误。
【例4】下图表示当有神经冲动传到神经末梢时,神经递质从突触小泡内释放并作用于突触后膜的机制,下列叙述错误的是(D)
A.神经递质存在于突触小泡内可避免被细胞内其他酶系破坏
B.神经冲动引起神经递质的释放,实现了由电信号向化学信号的转变
C.神经递质与受体结合引起突触后膜上相应的离子通道开放
D.图中离子通道开放后,Na+和Cl-同时内流
【解析】A项,神经递质存在于轴突末梢突触小体内的突触小泡中,生物膜的分隔作用可避免其被细胞内的其他酶系破坏。B项,神经元上的神经冲动属于电信号,神经递质属于化学信号,通过化学信号将神经冲动传向下一个神经元。C项,从图中可以看出,神经递质与受体结合的效应是引起相应的离子通道开放,使下一个神经元兴奋或抑制。D项,图中离子通道开放后,该神经元膜外侧Na+大量内流,从而导致膜内侧阳离子浓度高于膜外侧,Cl-内流会使神经细胞受到抑制,两者不能同时发生。
角度二 考査兴奋在反射弧中的传导方向
或受损部位的判断
【例5】某体操运动员腰部受伤,造成右侧下肢运动障碍,但有感觉。该病人受损伤的部位可能是反射弧的(A)
①传入神经 ②传出神经 ③感受器 ④神经中枢
⑤效应器
A.②④
B.①③
C.①②
D.②⑤
【解析】感觉的形成位于大脑皮层,有感觉说明感受器和传入神经正常,受伤部位是腰部,不可能损伤右下肢运动的效应器,因此造成右侧下肢运动障碍的受损部位可能是传出神经位于腰部的部分,或脊髓内的神经中枢。
【知识拓展】
1.神经元的基本结构
2.兴奋在神经纤维上的传导——电信号传导
(1)过程
静息电位
动作电位
图
形
实
质
膜对K+有通透性,K+浓度高于细胞外,K+外流。电位表现:内负外正
膜对Na+通透性增加,未兴奋部位:内负外正;兴奋部位:Na+内流,内正外负;兴奋与未兴奋部位形成电位差,产生局部电流
电
流
没有局部电流
膜内:兴奋→未兴奋
膜外:未兴奋→兴奋
传导过程:静息电位→刺激→动作电位→电位差→局部电流。
(2)特点
双向传导:刺激神经纤维上的任何一点,所产生的冲动均可沿着神经纤维向两侧同时传导。
3.兴奋在细胞间的传递——突触传递
(1)突触类型:一般情况下每一神经元的轴突末梢与其他神经元的细胞体或树突形成接点,由此可分为两类:
①轴突—细胞体型(见右图):
②轴突—树突型(见右图):
(2)突触小泡释放的递质:乙酰胆碱、单胺类物质、氨基酸类物质等。都是小分子,作用后有些水解,有些不水解,重新进入上一个神经元中。
(3)递质移动方向:突触小泡→突触前膜→突触间隙→突触后膜。
(4)传递过程:
轴突→突触小体→突触小泡→突触前膜→突触间隙→突触后膜(下一个神经元)。
(5)信号转换:电信号→化学信号→电信号。
(6)特点:单向性。原因是递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜。
(7)兴奋在突触处传递比在神经纤维上的传递速度要慢。原因是:兴奋由突触前膜传至突触后膜,需要经历递质的释放、扩散以及对突触后膜作用的过程。
【随堂练习】
1.如图为两个神经细胞间相互联系的结构图,下列有关叙述正确的是(D)
A.③中的内含物排出细胞,不需要消耗能量
B.兴奋的单向传递与结构①上的特定受体有关
C.若在X处给予一个适宜刺激,在结构①和②实现相同的信号转换
D.结构①和②之间充满组织液,说明神经细胞间兴奋的传递离不开内环境
【解析】③中的内含物为神经递质,排出细胞的方式为胞吐,需要消耗能量,A项错误。①为突触前膜,②为突触后膜,兴奋的单向传递与结构②上的特定受体有关,B项错误。若在X处给予一个适宜刺激,在结构①处电信号转变为化学信号,②处化学信号转变为电信号。
2.下列有关突触的叙述,正确的是(B)
A.兴奋从轴突传递到细胞体只能通过突触实现
B.神经元之间一般需通过化学信号发生联系
C.神经递质的化学本质是蛋白质
D.神经递质通过主动运输进入突触间隙
【解析】兴奋从轴突传递到细胞体可发生在一个神经元内,也可发生在两个神经元间,若发生在同一神经元内,则不需要通过突触;神经递质的化学本质有多种,如氨基酸类、肽类等;神经递质通过胞吐的方式释放到突触间隙。
考点三 神经调节中的膜电位变化
【命题角度分析】
角度一 考査膜电位变化曲线
【例6】下列关于膜电位变化曲线的解读,错误的是(C)
A.a点——静息电位,K+通道开放
B.b点——0电位,动作电位形成过程中,Na+通道开放
C.bc段——动作电位,K+通道开放
D.cd段——静息电位恢复形成
【解析】bc段表示动作电位,Na+通道继续开放,故C项错误。
角度二 考査神经纤维上的电位测量
【例7】如图表示用微电表测定神经纤维ab及对其上的某处刺激后记录的某一时刻膜电位图,下列有关说法正确的是(D)
A.神经冲动正从a端向b端传导
B.①⑤处均没有发生Na+的跨膜转运
C.③⑤处均有K+外流,且速度相同
D.③处电表指针即将向右偏,④处电表相反
【解析】据图中电流变化图象的特点,无法确定兴奋是由b侧传向a侧还是从a侧传向b侧,A错误;①和⑤处没有Na+内流,因为Na+通道蛋白关闭,但有Na-K泵参与Na+主动运输向外转运,B错误;③为动作电位,主要是由于Na+的内流造成的,C错误;位点③向下,将进入外正内负电位,位点④向上,将进入外负内正电位,所以电表指针方向将相反,D正确。
角度三 考査兴奋传导与电流计指针偏转
【例8】如图是反射弧的局部结构示意图,刺激c点,检测各位点电位变化。下列说法错误的是(B)
A.电表①不偏转,电表②偏转两次
B.a处检测不到电位变化,是由于突触前膜释放的是抑制性递质
C.兴奋由c传到e时,发生电信号→化学信号→电信号的转换
D.若检测到b、d点有电位变化,说明兴奋在同一神经元上是双向传导的
【解析】兴奋在同一神经元上是双向传导的,而在突触间是单向传递的,则刺激c点,电表①不偏转,电表②偏转两次,a处检测不到电位变化,b、d、e点有电位变化。兴奋由c传到e时,发生电信号→化学信号→电信号的转换。
【随堂练习】
1.某突触前膜释放的递质与突触后膜结合,导致突触后膜神经元产生兴奋,则突触的膜电位可表示为(C)
【解析】突触前膜的膜电位表现为外正内负,突触后膜的膜电位表现为外负内正,C正确。
2.用图甲装置测量神经元膜电位,测得的膜电位变化如图乙所示,据此判断下列叙述不正确的是(C)
A.图乙显示的是膜外电位
B.Na+大量内流发生在bc段
C.a至b段为动作电位
D.将图甲中刺激点移到X处,显示的膜电位变化幅度相同
【解析】从图乙看,没有刺激前测出的是膜内外的电位差为70
mV,即ab段为静息电位,显示的是膜外电位,故A正确;给以刺激后细胞兴奋,大量钠离子进入细胞内引起膜电位的变化发生在bc段,cd段是恢复到静息电位,是钠离子外流,同时钾离子大量外流,B正确;a至b段膜外电位是正电位,说明不是动作电位,C错误;膜电位变化幅度与刺激点无关,所以将图甲中刺激点移到X处,显示的膜电位变化幅度不变,D正确。
3.为了探究兴奋在神经元轴突上的传导是双向的还是单向的,某兴趣小组做了以下实验:取新鲜的神经-肌肉标本(实验期间用生理盐水湿润标本),设计了下面的实验装置图(C点位于两电极之间的正中心,指针偏转方向与电流方向一致)。下列叙述错误的是
(C)
A.神经元轴突与肌肉之间的突触结构由突触前膜、突触间隙和突触后膜构成
B.若电刺激D点,肌肉会收缩且电流表偏转2次
C.电刺激C处,神经纤维上的电流计不会偏转,因此C点无法探究得出正确结论
D.兴奋在AC之间的传导所用的时间比兴奋从C点到肌肉所用的时间短
【解析】突触结构包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,A正确。如果双向传导,D点受刺激后,肌肉收缩,同时DA两点先后兴奋,电流表偏转2次,B正确。刺激C点,两电极同时兴奋,电流计不偏转,说明兴奋双向传导,C错误。AC之间全是电信号,C到肌肉有电信号和化学信号,因此AC传导速度快,D正确。
考点四 神经系统的分级调节与人脑的高级功能
【回扣教材】
1.神经系统的分级调节
(1)中枢神经系统
(2)关系
①大脑皮层是调节机体活动的__高级中枢__。
②位于脊髓的低级中枢受脑中相应高级中枢的__控制__。
③神经中枢之间相互联系,相互__调控__。
2.人脑的高级功能
__大脑皮层__可感知外部世界,控制机体的反射活动,具有__语言__、学习、记忆和__思维__等方面的高级功能。
3.学习和记忆的生理基础
(1)学习
是神经系统不断地接受刺激,获得__新的行为、习惯和积累经验__的过程。
(2)记忆
是将获得的经验进行__储存和再现__。
(3)生理基础
学习和记忆涉及脑内__神经递质__的作用以及某些种类__蛋白质__的合成。
【命题角度分析】
角度一 考査神经系统的分级调节
【例9】下列关于各级神经中枢功能的叙述,错误的是(D)
A.一般成年人可以“憋尿”,这说明高级中枢可以控制低级中枢
B.“植物人”脑干、脊髓的中枢仍然能发挥调控作用
C.大脑皮层H区发生障碍的患者不能听懂别人谈话
D.学习和记忆是人脑特有的高级功能
【解析】排尿反射的初级中枢位于脊髓,而一般成年人可以有意识地控制排尿,说明脊髓的排尿反射中枢受大脑皮层的控制,A正确;“植物人”具有呼吸和心跳,也能排尿、排便,呼吸中枢在脑干,排尿、排便反射中枢在脊髓,B正确;大脑皮层H区是听觉语言中枢,发生障碍的患者不能听懂别人谈话,C正确;语言功能是人脑特有的高级功能,D错误。
角度二 考査人脑的功能
【例10】下列关于神经系统的说法,错误的是(C)
A.下丘脑中含有体温调节中枢
B.大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢
C.脑干中有许多维持生命活动的必要中枢,如水盐平衡中枢
D.小脑有维持身体平衡的作用
【解析】水盐平衡中枢位于下丘脑,脑干中主要分布有呼吸中枢和心血管运动中枢等。
【知识拓展】
大脑皮层言语区的损伤会导致特有的各种言语功能障碍
中枢
别名
病症
病症的症状
书写性
语言中枢
书写中枢
(W区)
失写症
病人可听懂别人的谈话和看懂文字,也会讲话,手部运动正常,但失去书写、绘图能力
运动性
语言中枢
说话中枢
(S区)
运动性
失语症
病人可以看懂文字,也能听懂别人讲话,但自己不会讲话
听觉性
语言中枢
听语中枢
(H区)
听觉性
失语症
病人能讲话、书写,也能看懂文字,能听懂别人发音,但不懂其含义,病人可以模仿别人说话,但往往是答非所问
视觉性
语言中枢
阅读中枢
(V区)
失读症
病人的视觉无障碍,但看不懂文字的含义,即不会阅读
【随堂练习】
1.教堂里的忏悔室是一间很小的房间,小房间里面有个窗户,窗户里面有牧师,忏悔者可以把心中的想法全部说出来与牧师交流,但是看不见牧师。忏悔者做忏悔时参与的高级中枢主要有(B)
①下丘脑
②大脑皮层H区(听觉性语言中枢)
③大脑皮层S区(运动性语言中枢)
④大脑皮层V区(视觉性语言中枢)
⑤大脑皮层W区(书写性语言中枢)
A.①③
B.②③
C.②④
D.④⑤
【解析】本题考查人脑的高级功能。忏悔者隔窗与牧师交流时有时聆听,有时说话,参与的高级中枢主要有大脑皮层H区听觉性语言中枢和大脑皮层S区运动性语言中枢。
2.下列关于记忆的说法,正确的是(D)
A.记忆可以经脊髓而形成
B.获得的经验一经记忆便不再遗忘
C.记忆包括瞬时记忆、短期记忆和长期记忆
D.记忆是将获得的经验进行贮存和再现的过程
【解析】记忆是将获得的经验进行贮存和再现的过程,它与脑内神经有关,包括瞬时记忆、短期记忆、长期记忆和永久记忆,记忆必须加以巩固才能持久。
考
点
集
训 【P270】
课时练习三十二
一、选择题(每小题只有一个正确选项)
1.反射和反射弧的关系是(B)
A.反射活动可以不完全通过反射弧来实现
B.反射活动的完成必须通过反射弧来实现
C.只要反射弧完整,必然出现反射活动
D.反射和反射弧在性质上完全相同
【解析】反射是神经调节的基本方式,反射弧是其结构基础,反射活动的完成必须通过反射弧来实现。
2.下列关于反射弧的叙述,正确的是(A)
A.刺激某一反射弧的感受器或传出神经,可使效应器产生相同的反应
B.反射弧中的感受器和效应器均分布于机体同一组织或器官
C.神经中枢的兴奋可以引起感受器敏感性减弱
D.任何反射弧中的神经中枢都位于脊髓
【解析】刺激反射弧的传入神经和感受器都能产生兴奋传导到效应器,引起效应器产生相同的反应。反射弧中的感受器和效应器一般不在同一部位,不属于同一器官。神经中枢兴奋使神经冲动传导到效应器使效应器兴奋,不影响感受器的敏感性。反射弧的神经中枢位于脊髓、脑干和大脑。
3.关于兴奋的传导,下列叙述正确的是(D)
A.神经纤维兴奋时,电位变为“外正内负”
B.兴奋部位的电流是从兴奋部位流向未兴奋部位
C.兴奋从一个神经元的树突传至另一个神经元的轴突
D.突触小体释放递质作用于突触后膜
【解析】本题考查兴奋传导的知识,神经纤维在静息状态电位为“内负外正”,而当某一部位受到刺激时,兴奋部位发生短暂的电位变化,变为“外负内正”,而相邻部位电位不变。这样兴奋部位和未兴奋部位出现了电位差,在电场力作用下,出现电荷移动,形成局部电流。电流在膜内侧从兴奋部位流向未兴奋部位,在膜外侧从未兴奋部位流向兴奋部位,形成局部电流回路,故选项A、B错误。兴奋在神经元之间是靠突触传递的,由前一个神经元的轴突末梢突触小体内的突触小泡释放递质至突触间隙,然后作用于突触后膜使相邻的神经元产生兴奋或抑制,从而使兴奋得以传递。
4.研究表明甘氨酸能使处于静息状态的突触后膜上Cl-通道开放,如图为两个神经元之间局部结构的放大,下列有关叙述正确的是
(D)
A.甘氨酸作为神经递质可使突触后膜膜外电位由正变负
B.该过程能体现细胞膜具有完成细胞内信息交流的功能
C.静息状态时神经细胞膜主要对K+具有通透性造成K+内流
D.甘氨酸与突触后膜上相关受体结合导致Cl-通道的开启
【解析】甘氨酸能使处于静息状态的突触后膜上Cl-通道开放,膜外Cl-内流,不能产生动作电位,故甘氨酸为抑制性递质,A错误;该过程能体现细胞膜具有完成细胞间信息交流的功能,B错误;静息状态时神经细胞膜主要对K+具有通透性造成K+外流,使膜外电位高于膜内,C错误;甘氨酸与突触后膜上相关受体结合,传递相关信息,导致Cl-通道的开启,D正确。
5.以枪乌贼的粗大神经纤维为材料,如下图所示,这时观测到a、b间局部电流的流动方向是(C)
A.在膜内是b→a
B.在膜内可以是b→a,也可以是a→b
C.在膜外是b→a
D.在膜外是a→b
【解析】由图示可知,兴奋由左侧向右侧传导,因此,膜内的局部电流方向为a→b,膜外的局部电流方向为b→a。
6.右图表示一种中枢神经元的联系方式,若在图中箭头处施一强刺激,则图中a、b、c、d、e能检测到兴奋的有几处(C)
A.2处
B.3处
C.4处
D.5处
【解析】从图中获取有效信息,结合兴奋在神经纤维上的传导以及在神经元之间传递的特点作出判断。兴奋的传导在神经纤维上是双向的,在突触中是单向的。有ebad四处会测到兴奋。
7.下列实例能够说明神经系统中的高级中枢对低级中枢有控制作用的是(D)
A.针刺指尖引起缩手反射
B.短期记忆的多次重复可形成长期记忆
C.大脑皮层言语H区损伤,导致人不能听懂别人讲话
D.意识丧失的病人能排尿但不能控制,意识恢复后可控制
【解析】针刺指尖引起缩手反射属于低级中枢控制的非条件反射;短期记忆的多次重复形成的长期记忆属于高级中枢控制的条件反射;大脑皮层的言语区是人类特有的高级中枢;排尿反射有两个中枢,低级中枢在脊髓,高级中枢在大脑皮层,意识丧失的病人,高级中枢失去对低级中枢的控制功能,病人不能自主排尿,意识恢复后,大脑皮层的高级中枢才能行使对低级中枢的控制功能。
8.人体中绝大部分神经元之间的兴奋传递是通过递质实现的。下列关于突触和兴奋传递的叙述错误的是(A)
A.突触前后两个神经元的兴奋是同时发生的
B.兴奋通过突触时由电信号转变为化学信号,再转化为电信号
C.构成突触的两个神经元之间是有间隙的
D.兴奋在突触处只能单向传递
【解析】突触由突触前膜、突触间隙和突触后膜组成。前后两个神经元的兴奋不是同时发生的,是前一个神经元把兴奋通过突触单向传递给后一个神经元的。这种传递是前一个神经元轴突末梢电位变化(电信号)引起递质释放并作用于突触后膜(化学信号),又引起后一个神经元的细胞体或树突发生电位变化(电信号)。
9.突触传递兴奋时递质一旦释放,无论是否与突触后膜上的受体结合,都会迅速地被分解或被重吸收到突触小体或扩散离开突触间隙,使(B)
A.下一个神经元产生兴奋
B.突触得以为下次传递做好准备
C.下一个神经元受到抑制
D.反射过程完成
【解析】突触的结构必须使兴奋每一次都能够顺利地传递给下一个神经元。递质的快速分解或被重吸收或扩散转移,可以为下次兴奋的传递做好准备。
10.下图中电视屏幕上的图像引起猫大脑皮层视觉中枢兴奋,并经插入脑内的电极记录神经膜电位变化。当兴奋产生时,下列表述正确的是(B)
A.神经膜离子分布内负外正
B.Na+大量进入神经细胞内
C.K+大量进入神经细胞内
D.神经冲动沿神经纤维膜单向传导
【解析】神经纤维的静息电位是膜外为正,膜内为负。当接受刺激产生兴奋时,大量钠离子内流,使膜内变成正电位,膜外变成负电位。
11.下列关于神经冲动传导的叙述与实际不相符合的是(B)
A.神经冲动在完整反射活动中只沿一个方向传导,神经传导相对来说不易疲劳
B.神经冲动在神经纤维上只向一个方向传导;感受器将兴奋传入神经中枢
C.神经冲动的产生与膜内外电位变化有关;低温或高温会影响神经纤维上神经冲动的传导
D.神经冲动在神经纤维上传导的速度比在突触间传导速度快
【解析】神经冲动在神经纤维上都是双向传导的,在神经元之间是单向的,在整个反射弧上也是单向传导的。感受器的兴奋由传入神经传入神经中枢。在这个过程中Na+的外流和递质的释放都需要线粒体提供能量,所以受温度影响。递质的传递要慢于局部电流的传导。
12.科学家成功破解了神经元“沉默突触”的沉默之迷。此前发现,在脑内有一类突触只有突触结构而没有信息传递功能,被称为“沉默突触”。请你推测科学家对此所取得的研究成果(A)
①突触小体中没有细胞核 ②突触后膜缺乏相应的受体 ③突触前膜缺乏相应的受体 ④突触小体不能释放相应的递质
A.②④
B.②③
C.②③④
D.③④
【解析】神经元之间信息的传递:当神经末梢有神经冲动传来时,突触前膜内的突触小泡受到刺激,释放神经递质。神经递质经扩散通过突出间隙,与突触后膜上的特异性受体结合,引起突触后膜电位的变化,引发一次新的神经冲动。根据题意选A。
二、非选择题
13.兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递,通常会受到机体或细胞内外的各种因素的影响。图甲表示某种反射弧中的部分调节过程,图乙表示突触后膜上A、B、C三处受到某种刺激后的相关电位变化。请分析回答:
(1)兴奋在离体神经纤维上以__局部电流__形式传导,在体内兴奋的传导方向是__单__(填“单”或“双”)向的。
(2)图乙中a段表示__静息__电位。图甲中,运动神经元1兴奋后,释放的递质可与突触后膜上的受体结合,引起Na+内流,符合图乙中的__A__(填“A”“B”或“C”)处;而抑制性中间神经元兴奋后,释放的递质可使__阴__(填“阴”或“阳”)离子内流,此时膜外为__正__(填“正”或“负”)电荷,膜内外两侧电位差__增大__(填“增大”或“减小”);出现图乙中C处的现象可能引起细胞__外__(填“内”或“外”)液中阳离子浓度减小。
【解析】(1)兴奋在神经纤维上以局部电流即电信号的形式传导。由于在突触中兴奋的传递是单向的,故在体内兴奋的传导是单向的。(2)静息电位相当于图乙中的a段;运动神经元1兴奋后,释放的递质可与突触后膜上的受体结合,引起Na+内流,产生动作电位,相当于图乙的A处变化;抑制性神经递质促进阴离子内流,加大细胞膜内外的电位差,导致突触后膜维持外正内负的电位,下一个神经元受到抑制(无法兴奋);神经纤维受刺激后引起钠离子大量内流,导致细胞外液中阳离子浓度减小。
14.如下图甲表示缩手反射相关结构,图乙是图甲中某一结构的亚显微结构模式图,图丙表示三个神经元及其联系,其中“—○—<”表示从树突到细胞体,再到轴突末梢(即一个完整的神经元模式图)。请据图回答:
(1)甲图中f表示的结构是__感受器__,乙图是甲图中__d__(填字母)的亚显微结构模式图,乙图中的B是下一个神经元的__细胞体膜或树突膜__。
(2)缩手反射时,兴奋从A传到B的信号物质是__神经递质__。兴奋不能由B传到A的原因是__递质只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜__。
(3)图丙中若①代表小腿上的感受器,⑤代表神经支配的小腿肌肉,则③称为__神经中枢__。若刺激图丙中b点,图中__a、c、d、e__(填字母)点可产生兴奋。
【解析】从神经节的位置、灰质的前后角以及突触的结构可以看出甲图中的f结构为感受器,乙图是甲图中d结构的放大图,B是下一个神经元的细胞体膜(或树突膜)。兴奋从A传到B的信号物质是神经递质,它只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,所以兴奋不能由B传到A。图丙中的③为神经中枢,由于兴奋在神经纤维上的传导是双向的,而在神经元之间的传递是单向的,所以刺激b点,a、c、d、e点都可产生兴奋。
15.甲图为神经元之间的突触结构。研究发现,当轴突a引起神经元e兴奋后,该兴奋在传导中可被轴突d抑制,如图乙所示(●、○表示阴、阳离子);在轴突a兴奋前,先使轴突b兴奋,则会引起神经元e的兴奋性降低,甚至不发生兴奋而出现抑制效应。请分析回答下列问题:
(1)神经递质存在于轴突内的__突触小泡__中,通过__胞吐__方式释放到突触间隙。
(2)a释放的神经递质使神经元e产生兴奋,此时e膜内侧的电位变化为__由负变正__。
(3)d释放一种抑制性神经递质,最终使突触后膜上的__离子通道__打开,引起阴离子内流,从而出现抑制效应。在突触间隙中的部分递质可通过__主动运输__方式返回d内而再利用,结构①是__载体蛋白__。
(4)在a兴奋之前,若b先兴奋,会导致e兴奋性降低。究其原因是b释放的神经递质X使a释放神经递质的量__减少__(填“增加”或“减少”),导致__钠离子__内流减少。X能够抑制突触前膜释放神经递质,而对突触后膜无作用,其原因是X特异性受体__只存在于突触前膜__。
【解析】(1)神经递质存在于轴突内的突触小泡,通过胞吐形式释放到突触间隙。
(2)神经纤维没有受到刺激时为静息电位(外正内负),受到一定强度刺激后,膜外钠离子大量内流,产生动作电位(外负内正),膜内侧的电位变化为由负变正。
(3)抑制性神经递质作用于突触后膜,使突触后膜上的阴离子通道打开,引起阴离子内流,巩固静息电位,无法产生动作电位,不能传导兴奋。结构①是突触前膜载体,可与突触间隙中的部分递质结合,消耗ATP,通过主动运输将突触间隙中的部分递质返回d内而再利用。
(4)b释放的神经递质X使a释放神经递质的量减少,导致e细胞膜钠离子内流减少,形成的动作电位幅度下降,导致e兴奋性降低。X特异性受体存在于突触前膜,与X结合后抑制前膜释放神经递质。
16.美国神经生物学家埃里克·坎德尔因对海兔缩鳃反射的习惯化和敏感化的杰出研究,获得2000年诺贝尔生理学或医学奖。敏感化是指人或动物受到强烈的或伤害性刺激后,对其他刺激的反应更加敏感。如图1表示海兔缩鳃反射敏感化的神经调节模式图,图2表示短期敏感化前后有关神经元轴突末梢的生理变化。
(1)图1中最简单的反射弧只含有__2__个神经元,海兔缩鳃反射弧中的效应器为__运动神经末梢及其支配的鳃__。若在图1中的c处给予适宜的电刺激,图中a、b、d三处能检测到电位变化的是__d__处。
(2)图2显示,当海兔受到强烈的或伤害性刺激后,易化性中间神经元轴突末梢释放5-HT,这种信号分子与感觉神经元轴突末梢上的__特异性受体__结合后,引起Ca2+内流量增加,从而使感觉神经元轴突末梢发生易化,即末梢释放神经递质的量__增加__。
(3)如果实验中不小心将海兔缩鳃反射效应器中的某一处损坏,刺激喷水管时鳃不再发生反应。此时,若刺激图1中的a处,在运动神经末梢的最末端检测不到电位变化,表明__运动神经末梢__受损;若直接刺激鳃,鳃没有反应,表明鳃受损;若__刺激a处,在运动神经末梢的最末端能检测到电位变化,直接刺激鳃,鳃有反应__,表明运动神经末梢与鳃的接触部位受损。
【解析】(1)由图分析可知,图1中有3种神经元,而最简单的反射弧只含有2个神经元,就是只有感觉神经元和运动神经元。海兔缩鳃反射弧中的效应器是传出神经末梢及其所支配的鳃。
(2)图2显示,当海兔受到强烈的或伤害性刺激后,易化性中间神经元轴突末梢释放5-HT,这种信号分子与感觉神经元轴突末梢上的特异性受体结合后,引起Ca2+内流量增加,从而使感觉神经元轴突末梢发生易化,即末梢释放神经递质的量增加。
(3)如果实验中不小心将海兔缩鳃反射效应器中的某一处损坏,刺激喷水管时鳃不再发生反应。此时,若刺激图1中的a处,在运动神经末梢的最末端检测不到电位变化,直接刺激鳃,鳃有反应表明运动神经末梢受损,a处产生的兴奋不能传导到运动神经末梢的最末端;若直接刺激鳃,鳃没有反应,表明鳃受损;若刺激图1中的a处,在运动神经末梢的最末端能检测到电位变化,直接刺激鳃,鳃有反应,表明运动神经末梢与鳃的接触部位受损。
第三十三课时
1.脊椎动物激素的调节 2.脊椎动物激素在生产中的应用 3.神经、体液调节在维持稳态中的作用
4.体温调节、水盐调节和血糖调节 5.实验:模拟尿糖的检测
夯
实
基
础 【P123】
考点一 激素调节的发现
【回扣教材】
1.沃泰默的研究工作:研究思路正确,但解释错误,坚持促进胰液分泌是一个__神经调节__过程。
2.斯他林和贝利斯提出的假设:在__盐酸__的作用下,小肠黏膜产生了能促进胰腺分泌胰液的__一种化学物质__。斯他林和贝利斯的研究证明__化学物质__促进胰液分泌。
3.巴甫洛夫的研究:曾认为__盐酸__导致胰液分泌属于__神经反射__,后来认同斯他林和贝利斯的结论。
4.激素调节:由__内分泌器官__(或细胞)分泌的__化学物质__进行的调节。
5.人体主要的内分泌腺及其分泌的激素:
内分泌腺
所分泌的激素
__下丘脑__
促甲状腺激素释放激素等
垂体
__生长激素__、促甲状腺激素等
__肾上腺__
肾上腺素等
卵巢
__雌性激素__等
__睾丸__
雄性激素等
甲状腺
__甲状腺激素__等
胸腺
__胸腺激素__等
胰腺
其中的胰岛分泌__胰岛素__、
__胰高血糖素__等
【命题角度分析】
考査动物激素调节的发现历史
【例1】学习了“促胰液素的发现”的相关科学史,你认为以下叙述正确的是(A)
①促胰液素是科学家发现的第一个激素,由胰腺分泌
②促胰液素的作用是促进胰腺分泌胰液
③促胰液素是小肠黏膜受盐酸刺激后分泌的,经血液循环作用于胰腺
④法国学者沃泰默认为小肠黏膜受盐酸刺激引起胰液分泌是神经调节
⑤直接注射稀盐酸到小狗血液中可引起胰液增加
A.②③④
B.①②③④
C.①②④⑤
D.①②③
【解析】促胰液素是科学家发现的第一个动物激素,由小肠黏膜分泌,①错误;促胰液素的作用是促进胰腺分泌胰液,②正确;促胰液素是小肠黏膜受盐酸刺激后分泌的,经血液循环作用于胰腺,③正确;法国学者沃泰默认为小肠黏膜受盐酸刺激引起胰液分泌是神经调节,④正确;直接注射稀盐酸到小狗血液中不会引起促胰液素的分泌,不会引起胰液增加,⑤错误。
【知识拓展】
有关促胰液素发现史中的实验设计
探究者
沃泰默
斯他林、贝利斯
实验假设
胰液的分泌受神经调节的控制
胰腺分泌胰液受化学物质的调节控制
实验步骤
(1)直接将稀盐酸注入狗的上段小肠肠腔内
(2)直接将稀盐酸注入狗的血液中
(3)切除通向该段小肠的神经,只留血管,再向小肠内注入稀盐酸
将小肠黏膜与稀盐酸混合磨碎后制成的提取液注入同一条已切去一段小肠的狗的静脉内
实验现象
(1)胰腺分泌胰液
(2)胰腺不分泌胰液
(3)胰腺仍分泌胰液
胰腺分泌胰液
实验结论
胰液的分泌受神经调节的控制
胰腺分泌胰液确实受化学物质的调节控制
【随堂练习】
填空题:
(1)斯他林和贝利斯的假设:在__盐酸__的作用下,小肠黏膜产生了能促进胰腺分泌胰液的__化学物质__。
(2)实验过程:
a小肠黏膜提取液静脉―→促进胰腺分泌b
①写出图中字母代表的物质或结构:
a.__稀盐酸__,b.__胰液__。
②a的作用是促进小肠黏膜产生__促胰液素__。
③参与上述过程的调节方式是__激素调节__。
考点二 激素调节的实例
【回扣教材】
1.血糖平衡的调节
(1)正常情况下血糖浓度为__0.8~1.2__g/L__。
(2)血糖平衡的机理
①胰岛素:促进组织细胞加速__摄取__、__利用__和__储存葡萄糖__,使血糖水平__降低__。
②胰高血糖素:促进__糖原__分解,促进一些__非糖物质__转化为葡萄糖而使血糖水平__升高__。
2.甲状腺激素分泌的分级调节
3.激素调节的特点
(1)__微量__和__高效__。
(2)通过__体液__运输。
(3)作用于__靶器官__、__靶细胞__。
(4)激素在体内不断地发生__代谢失活__,激素是生理调节性物质。
【命题角度分析】
角度一 考査血糖调节
【例2】下表为某人血液化验的两项结果:
项目
测定值
参考范围
单位
甲状腺激素
10.0
3.1~6.8
p
mol/L
胰岛素
1.7
5.0~20.0
m
IU/L
据此分析,其体内最可能发生的是(C)
A.神经系统的兴奋性降低
B.血糖含量低于正常
C.促甲状腺激素分泌减少
D.组织细胞摄取葡萄糖加速
【解析】A项,化验结果显示此人的甲状腺激素水平高于正常值,可能患有甲亢。甲状腺激素能提高神经系统的兴奋性,则此人神经系统的兴奋性较高。B项,此人血液中胰岛素含量低于正常值,可能患有糖尿病,所以此人的血糖含量要高于正常。C项,由于甲状腺激素的分级调节存在着负反馈调节机制,较高水平的甲状腺激素会抑制垂体分泌促甲状腺激素,导致促甲状腺激素分泌减少。D项,由于胰岛素含量低,组织细胞吸收利用葡萄糖的速度减慢。
角度二 考査甲状腺激素的调节
【例3】甲状腺激素是人体中的重要激素。回答下列相关问题:
(1)通常,新生儿出生后,由于所处环境温度比母体内低,甲状腺激素水平会升高。在这个过程中,甲状腺激素分泌的调节是分级的,其中由__下丘脑__分泌促甲状腺激素释放激素,由__垂体__分泌促甲状腺激素。
(2)甲状腺激素的作用包括提高__细胞代谢__的速率,使机体产热增多;影响神经系统的__发育和功能__。甲状腺激素作用的靶细胞是__几乎全身所有的细胞__。
(3)除了作用于靶细胞外,激素作用方式的特点还有__高效__。(答出一点即可)
【解析】(1)机体处于寒冷环境中时,由下丘脑释放促甲状腺激素释放激素,该激素可以作用于垂体,使垂体释放促甲状腺激素,促甲状腺激素作用于甲状腺,使甲状腺激素分泌增多。
(2)甲状腺激素能够提高细胞代谢速率,使细胞内物质的氧化分解速率加快,从而使机体产热增多。甲状腺激素还能影响神经系统的发育和功能,如幼年时缺乏甲状腺激素会患呆小症。由于甲状腺激素能够提高细胞的代谢速率,因此其靶细胞是几乎全身所有的细胞,包括下丘脑和垂体细胞。
(3)激素作用方式的特点包括微量高效、通过体液运输、作用于靶器官与靶细胞等。
角度三 考査激素的分级调节和反馈调节
【例4】如图所示为神经系统和内分泌系统之间的联系,①、②、③、④代表相关激素,则下列说法正确的是(C)
A.图中激素②能促进甲状腺的分泌,抑制下丘脑的分泌
B.寒冷环境下血液中激素①②③④的量均增加
C.机体内激素的分泌既有分级调节也有反馈调节
D.激素②能促进激素③的分泌,激素③能抑制激素②的分泌,所以②③具有拮抗作用
【解析】图中①、②、③、④分别代表促甲状腺激素释放激素、促甲状腺激素、甲状腺激素和抗利尿激素。促甲状腺激素可以促进甲状腺激素的分泌,甲状腺激素可以通过反馈调节抑制下丘脑和垂体的分泌活动,甲状腺激素与促甲状腺激素之间不存在拮抗作用,A、D错误;寒冷环境中,体内水分的散失主要通过排尿的方式,所以尿量会增多,抗利尿激素分泌量会减少,B错误。
角度四 考査验证或探究某种激素的生理功能
【例5】有三只生存状况一致的小狗,分别摘除它们的下丘脑、甲状腺、垂体,然后检测促甲状腺激素释放激素、促甲状腺激素和甲状腺激素的含量变化,结果如下表所示:
促甲状腺激素释放激素
促甲状腺激素
甲状腺激素
甲
-
-
-
乙
+
-
-
丙
+
+
-
注:“+”代表增加,“-”代表减少
则甲、乙、丙三只小狗被摘除的器官分别是(D)
A.垂体、下丘脑、甲状腺
B.垂体、甲状腺、下丘脑
C.甲状腺、垂体、下丘脑
D.下丘脑、垂体、甲状腺
【解析】根据三种内分泌腺分泌的激素之间的关系,可以判断三种激素都减少的小狗被摘除了下丘脑;促甲状腺激素和甲状腺激素都减少而促甲状腺激素释放激素增加的小狗被摘除了垂体;只有甲状腺激素减少的小狗被摘除了甲状腺。
【知识拓展】
1.激素的三类化学本质
(1)固醇类激素:性激素。
(2)氨基酸衍生物类激素:甲状腺激素、肾上腺素。
(3)多肽和蛋白质类激素:下丘脑和垂体分泌的激素,胰岛素和胰高血糖素。
2.血糖调节
名称
胰岛素
胰高血糖素
肾上腺素
分泌器官
胰岛B细胞
胰岛A细胞
肾上腺
作用部分
肝脏、肌肉等
肝脏
肝脏
作用方向
增加血糖去路、减少血糖来源
增加血糖来源
增加血糖来源
作用结果
降低血糖
升高血糖
升高血糖
3.激素间的关系
(1)纵向关系——分级调节和反馈调节
在大脑皮层的影响下,下丘脑可以通过垂体调节和控制某些内分泌腺中激素的合成与分泌(属于分级调节)。而激素进入血液后,又可以反过来调节下丘脑和垂体中有关激素的合成与分泌(属于反馈调节),如图所示:
注:TRH表示促甲状腺激素释放激素;TSH表示促甲状腺激素;“+”表示促进作用;“-”表示抑制作用。
(2)横向关系——协同作用和拮抗作用
①协同作用:不同激素对同一生理效应都发挥作用,从而达到增强效应的结果。如促进生长发育——生长激素与甲状腺激素;促进产热——甲状腺激素与肾上腺素;提高血糖浓度——胰高血糖素与肾上腺素。
②拮抗作用:不同激素对某一生理效应发挥相反的作用。如胰高血糖素使血糖浓度升高,胰岛素使血糖浓度降低。
【随堂练习】
1.下列关于血糖浓度调节的说法,不正确的是(D)
①血糖平衡的体液调节主要靠激素调节 ②血糖平衡的激素调节只靠胰岛素和胰高血糖素 ③下丘脑的不同区域参与血糖浓度调节 ④胰岛细胞只依据直接感受到的血糖浓度的变化而作出相应的激素分泌
A.①④
B.①③
C.②③
D.②④
【解析】血糖浓度平衡的调节:一方面血糖浓度变化直接刺激胰岛A细胞或胰岛B细胞引起胰高血糖素或胰岛素分泌,调节(升或降)血糖;另一方面下丘脑不同区域感受血糖浓度变化,通过传出神经作用于效应器——胰岛、肾上腺等,引起相关激素分泌而调节血糖浓度。可见,血糖浓度调节属神经—体液调节,体液调节主要是激素调节,故①③正确,②④错误。
2.如图为人体甲状腺激素分泌的调节示意图,图中①②③为激素。下列叙述不正确的是(C)
A.含量甚微的①经过分级调节作用,可明显增加③的分泌
B.激素②是调节甲状腺细胞分泌功能的主要激素
C.血液中③的浓度过低时,对下丘脑和垂体的促进作用减弱
D.③几乎作用于全身的靶细胞,促进其细胞代谢
【解析】该图为甲状腺激素分泌的反馈调节示意图。下丘脑通过分泌促甲状腺激素释放激素①促进垂体分泌促甲状腺激素②,进而促进甲状腺分泌甲状腺激素③。当血液中甲状腺激素含量低于正常值时,甲状腺激素对下丘脑、垂体的抑制作用减弱。根据③的生理作用可知,该激素几乎作用于全身细胞,促进细胞的新陈代谢。
3.选择30只生理状况大致相同的健康成年小白鼠,分别测定其单位时间耗氧量的平均值,以此代表鼠的物质代谢强度。现将30只小白鼠随机分为甲、乙两组并做如下处理:
组别
实验处理方法
实验结果
甲
切除小白鼠体内的甲状腺
切除10天后,测得其物质代谢强度大大下降
乙
切除小白鼠体内的甲状腺,5天后,连续给小白鼠注射一定量溶于某种溶剂中的甲状腺激素
切除10天后,测得其物质代谢强度没有下降
由此可以推测甲状腺激素能增强小白鼠的物质代谢能力。为了证明这一推论,要增加下列哪项作为对照实验(C)
A.切除甲状腺,注射生理盐水
B.既不切除甲状腺,又不注射甲状腺激素
C.从切除甲状腺后的第5天开始,连续注射等量用于该实验的溶剂
D.从切除甲状腺后的第5天开始,注射溶解于另一种溶剂的甲状腺激素
【解析】甲组小白鼠切除甲状腺后,小白鼠出现代谢强度下降的症状,而乙组小白鼠通过注射溶于某种溶剂中的甲状腺激素,代谢强度没有下降,由此不能作出甲状腺激素能增强小白鼠物质代谢能力的推测,还要排除无关变量——某种溶剂的作用,所以对照实验应在切除甲状腺5天后开始连续注射等量用于该实验的溶剂。
考点三 神经调节与体液调节的关系
【回扣教材】
1.人体体温调节
(1)产热途径:细胞中__有机物__氧化放能,尤以__骨骼肌__、__肝脏__产热最多。
(2)散热途径:主要通过__汗液__蒸发,皮肤内__毛细血管__舒张,其次还有__呼吸__、排尿和__排便__等。
(3)体温调节中枢:__下丘脑__。
2.水盐调节
(1)神经调节途径:下丘脑渗透压感受器→__大脑皮层__→产生渴觉。
(2)体液调节途径:下丘脑渗透压感受器→垂体释放__抗利尿激素__→作用于__肾小管、集合管__,使其重吸收水增加→__尿量__减少。
3.神经调节和体液调节的关系
(1)内分泌腺本身直接或间接地受__中枢神经系统__的调节,体液调节可以看作神经调节的一个环节。
(2)激素也可以影响神经系统的__发育和功能__,两者常常同时调节生命活动。
【命题角度分析】
角度一 考查体温调节
【例6】下丘脑体温调节中枢有冷敏神经元和热敏神经元两种,这两种神经元放电频率与体温变化之间的关系如下图所示,正常情况下C、W曲线交于S点,此点对应的温度为正常温度。下列相关叙述不正确的是(D)
注:放电频率指单位时间内产生的兴奋次数
A.当体温低于正常值时,正常人体冷敏神经元的放电频率一定高于热敏神经元的放电频率
B.当人体处于炎热环境时,通过神经—体液调节,增加散热,减少产热,使体温恢复至正常水平
C.若人体感染流感病毒后体温持续偏高,S点将右移
D.正常人体处于炎热环境中的散热量大于在寒冷环境中的散热量
【解析】由图可知,当体温低于正常值时,即S点的左侧,冷敏神经元的放电频率高于热敏神经元的放电频率,A项正确。炎热环境中,人体通过神经—体液调节,增加散热,减少产热,使体温恢复至正常水平,B项正确。人体感染病毒后,机体清除病毒的过程中发热造成体温偏高,S点右移,C项正确。寒冷环境中人的体温和外界温度差距较大,人体散热量多,产热量也多,炎热环境中产热量降低,散热量比寒冷环境中少,D项错误。
角度二 考查水盐平衡的调节
【例7】如图为正常人在快速饮用1
L清水或静脉注射1
L盐水后的尿流量和血浆浓度变化的曲线图(箭头处是饮水或注射时间)。下列有关判断中不正确的是(B)
A.曲线a代表饮用清水后的尿流量变化
B.30~90
min阶段,抗利尿激素分泌量增加
C.曲线c代表饮用清水后的血浆浓度变化
D.如果曲线b代表血浆渗透压的变化,则表明该盐水的浓度为0.9%
【解析】饮用清水后,血浆渗透压降低,尿流量增大,后来随着水分的排出,血浆渗透压慢慢升高,尿流量减少,所以曲线a表示饮用清水后的尿流量变化,曲线c表示饮用清水后的血浆浓度变化;静脉注射生理盐水后,血浆渗透压及尿流量变化不明显,所以曲线b可以代表静脉注射0.9%的盐水后血浆渗透压的变化;若饮用清水,则30~90
min抗利尿激素分泌减少,若注射生理盐水,则30~90
min抗利尿激素分泌量无明显改变。
角度三 考査神经调节和体液调节的关系
【例8】下列关于神经调节与体液调节的特点,错误的是(C)
A.与激素调节相比,神经调节迅速、准确,作用时间短暂,但作用范围比较局限
B.神经调节和体液调节的作用途径不同,但二者均与细胞的信息交流有关
C.神经调节和体液调节相互协调,相辅相成,因此二者地位平等
D.许多内分泌腺受神经系统的调节,内分泌腺分泌的激素也可以影响神经系统的功能
【解析】与激素调节相比,神经调节迅速、准确,作用时间短暂,但作用范围比较局限,A正确;神经调节和体液调节的作用途径不同,但二者均与细胞的信息交流有关,B正确;神经调节和体液调节相互协调,相辅相成,以神经调节为主,C错误;许多内分泌腺受神经系统的调节,内分泌腺分泌的激素也可以影响神经系统的功能,D正确。
角度四 考查下丘脑的功能
【例9】下丘脑在人体内环境的稳定与调节过程中发挥至关重要的作用。关于下丘脑功能的叙述错误的是(C)
A.下丘脑的活动受其他相关内分泌腺分泌的激素负反馈调节
B.下丘脑能通过垂体间接控制性腺的生长发育
C.下丘脑分泌的抗利尿激素可引起尿量增加
D.下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素可引起机体产热量增加
【解析】下丘脑的活动受其他相关内分泌腺分泌的激素负反馈调节,A正确;下丘脑能通过垂体间接控制性腺的生长发育,B正确;下丘脑分泌的抗利尿激素可引起尿量减少,C错误;下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素可引起机体产热量增加,D正确。
【知识拓展】
1.体温恒定的调节
(1)过程:
(2)意义:维持机体内环境的稳态、保证新陈代谢等生命活动的正常进行。
人体主要的产热器官是内脏、骨骼肌和脑等。安静时主要由内脏器官产热,其中肝脏产热量最大,在运动时,肌肉成为主要的产热组织。散热的主要部位是皮肤,当人体处于高于体温的环境中时,机体通过出汗散热。
2.水盐平衡的调节
3.下丘脑在机体稳态调节中的作用
(1)感受:下丘脑的渗透压感受器感受细胞外液渗透压的变化,感受血糖浓度的变化。
(2)分泌:在渗透压升高时分泌抗利尿激素,在外环境温度低时分泌促甲状腺激素释放激素,还能分泌促性腺激素释放激素等,是调节内分泌活动的枢纽。
(3)调节:水平衡调节中枢、血糖调节中枢、体温调节中枢。
(4)传导:可将渗透压感受器产生的兴奋传至大脑皮层,使之产生渴觉。
(5)效应:下丘脑神经分泌细胞。
4.生命活动的调节类型与机制
调节类型
调节机制
举例
神经调节
刺激引起的反射活动,通过反射弧完成
各种反射活动
体液调节
体液中激素和化学物质直接对生命活动起作用
激素、CO2、H+等的调节
神经—体液调节
神经活动体内激素
\s\do4(神经调节))水平行为
\s\do4(体液调节))
口渴时抗利尿激素分泌增加,尿量减少
体液—神经调节
血液中CO2呼吸
\s\do4(体液调节))中枢呼吸反射
\s\do4(神经调节))
CO2对呼吸运动的调节
【随堂练习】
1.如图为某种哺乳动物的体温调节神经回路,请分析该体温调节过程图并判断下列说法不正确的是(B)
(注:图中数字1~16表示神经元,字母表示感受器,其中P、S和H分别为外周、脊髓和下丘脑的感受器;虚线框为神经中枢。)
A.当刺激Ⅰ存在时,1和7之间传递的永远是兴奋性冲动
B.若刺激Ⅱ为寒冷,则14和13之间与14和16之间传递的神经递质肯定不同
C.若刺激Ⅰ作用于P,则该神经调节过程中共涉及4条反射弧
D.在体温调节中,下丘脑既有感受器,又有神经中枢
【解析】无论刺激Ⅰ是炎热还是寒冷,1为传入神经,则1和7之间传递的永远是兴奋性冲动,A正确;若刺激Ⅱ为寒冷,应该是促进产热,促进血管收缩,因此14和13之间与14和16之间传递的神经递质可能相同,B错误;由图可知,当刺激Ⅰ作用于P(感受器)时,可通过4条反射弧完成体温调节过程,它们分别是1→7→11→15,1→7→8→14→13,1→7→8→14→16,1→7→11→12→13,C正确;由图可知,H为下丘脑的感受器,虚线框为体温调节的神经中枢,也存在于下丘脑中,D正确。
2.下列有关人体水分调节的叙述,正确的是(C)
A.大量饮水,则抗利尿激素分泌增加
B.渴觉中枢兴奋同时抗利尿激素分泌减少
C.抗利尿激素分泌减少,则尿量增加
D.细胞外液离子浓度降低,则尿量减少
【解析】大量饮水,细胞外液渗透压降低,抗利尿激素分泌减少,A项错误。渴觉中枢兴奋说明机体处于缺水状态,则抗利尿激素分泌会增加,B项错误。抗利尿激素分泌减少,会引起尿量增加,C项正确。细胞外液离子浓度降低,会导致细胞外液渗透压降低,尿量会增加,D项错误。
3.下面为神经调节和体液调节关系的部分示意图,下列相关叙述错误的是(D)
A.下丘脑通过垂体促进性腺的生长发育
B.当细胞外液渗透压过高时,上图中激素X的含量增加
C.图中表明甲状腺激素的分级调节中存在反馈调节机制
D.促甲状腺激素与甲状腺激素有拮抗作用
【解析】下丘脑作为机体调节内分泌活动的枢纽,可以通过分泌促性腺激素释放激素作用于垂体,再通过垂体分泌的促性腺激素促进性腺的生长发育。激素X表示抗利尿激素,当细胞外液渗透压过高时,抗利尿激素的含量增加;图中表明,甲状腺激素分泌的调节是一种反馈调节;促甲状腺激素与甲状腺激素之间属于激素的分级调节,二者之间没有拮抗关系。
4.某同学在总结下丘脑的功能时画出以下几个概念图,结合所学的知识分析不合理的是(B)
【解析】当血糖浓度降低时,下丘脑中的某一区域通过有关神经的作用使肾上腺分泌肾上腺素,从而使血糖浓度升高。下丘脑通过产生促甲状腺激素释放激素作用于垂体,使垂体产生促甲状腺激素作用于甲状腺,引起甲状腺激素的分泌增加,下丘脑不能直接作用于甲状腺。血糖浓度升高时,下丘脑中的某一区域通过有关神经的作用使胰岛B细胞分泌胰岛素,从而使血糖浓度降低。体温调节中,当人处于寒冷环境中时,通过下丘脑的调节可引起骨骼肌不自主战栗,使代谢活动增强,产热增加,从而维持体温恒定。
考点四 模拟尿糖的检测
【回扣教材】
1.实验原理
(1)葡萄糖试纸是一种酶试纸,是由__葡萄糖氧化酶__、__过氧化氢酶__和某种无色的化合物被固定于滤纸上制成的。
(2)当尿液被滴加到酶试纸上时,尿液中的__葡萄糖__在葡萄糖氧化酶的催化作用下生成葡萄糖酸和__过氧化氢__,过氧化氢在__过氧化氢酶__的催化作用下生成水和氧,氧可以将滤纸上__无色__的化合物氧化成__有色__的化合物,使试纸呈现特定的颜色,再与__标准比色卡__相比对,即可知道尿液中葡萄糖的含量。图示如下:
2.实验流程
准备:将5个分别装有水、葡萄糖溶液、三份模拟“尿液”的滴瓶和5条葡萄糖试纸