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专题04 人和动物生命活动调节的实验设计与分析
(共15小题)
1.(2022年四川省绵阳市高考生物二诊)肾上腺素作为一种激素,由内分泌腺肾上腺合成并分泌,具有调节血糖浓度,促进物质氧化分解等生理作用,同时肾上腺素也作为一种神经递质,由某些神经元细胞合成分泌,调节生命活动。回答下列问题:
(1)肾上腺素作为神经递质,由神经元细胞的 释放,经过突触间隙,作用于突触后膜,在突触后膜处发生的信号转变是 。
(2)肾上腺素能升高血糖浓度,胰岛素能降低血糖浓度,科研工作者为了研究二者在调节血糖浓度时具有拮抗作用,做了如下实验,请进一步完善下列实验步骤:
①取健康成年性别相同的小白鼠30只,经过16小时饥饿处理,随机均分成甲、乙、丙三组,分别测定三组小白鼠的血糖浓度,求平均值做好记录。
②甲组注射适量的由生理盐水配置的胰岛素, 。
③一段时间后分别测量甲、乙、丙三组的血糖浓度, 。
实验结果:甲组血糖浓度比实验前有所降低,乙组血糖浓度比实验前有适当升高,丙组血糖浓度和实验前基本相同。
实验结论: 。
2.(2022年福建省泉州市高考生物质检)尿酸是人和猿类嘌呤代谢的最终产物,具有抗氧化功能。人体内的嘌呤80%来源于自身代谢产生,还有20%来源于食物,嘌呤在肝脏中被代谢转化为尿酸进入内环境。尿酸主要通过肾脏排泄,其次是通过消化道排出。成人男性血尿酸正常值为149~416μmol/L。当人体尿酸生成过多,或通过肾脏排出尿酸出现障碍,可导致高尿酸血症。回答下列问题:
(1)人体自身代谢产生的嘌呤主要来源于 等生物大分子的分解。高尿酸血症患者应减少 的摄入,以控制尿酸来源;增加 的摄入,以增加尿酸排泄。
(2)高尿酸血症可导致尿酸盐结晶沉积于肾脏,引起内环境尿酸水平进一步升高,导致 ,代谢废物无法排出,出现尿毒症。该过程 (填“属于”或“不属于”)负反馈调节。
(3)除人和猿类外,其他哺乳动物的尿酸可在尿酸酶的催化下生成更容易排除出体外的尿囊素。为建立高尿酸血症大鼠模型,研究人员分3组进行相关实验,并测定血清中的尿酸、肌酐(一种反映肾功能的代谢废物)等指标。实验分组和结果如表所示:
分组
处理
处理时间
肌酐(μmol/L)
尿酸(μmol/L)
A
羧甲基纤维素钠溶液灌胃
10天
29.5
78.5
20天
39.4
71.9
B
溶解在羧甲基纤维素钠溶液的氧嗪酸灌胃
10天
28.5
114.3
20天
48.9
145.4
C
溶解在羧甲基纤维素钠溶液的腺嘌呤灌胃
10天
57.9
79.6
20天
86.4
95.4
①A组的作用是为了排除 对实验结果的影响。
②氧嗪酸是一种尿酸酶抑制剂。实验结果表明氧嗪酸有助于建立高尿酸血症大鼠模型,其导致大鼠血尿酸水平升高的机制是 。
③腺嘌呤也能导致大鼠的血尿酸水平升高,根据实验结果分析,其原因可能是 。
3.(2022年黑龙江省哈尔滨市德强学校高三(上)期末(清北班))疼痛是一种复杂的生理和心理活动,它包括伤害性刺激作用于机体所引起的痛感觉——“痛觉”及机体对该刺激产生的一系列“痛反应”。大卫.朱利叶斯因利用辣椒素发现了辣椒素受体TRPV1(一种离子通道蛋白,激活后会使人产生痛觉)而获得2021年诺贝尔生理与医学奖。研究表明,辣椒素可以激活TRPV1,并打开其通道,引起细胞内钙升高,从而产生痛觉。已知Ca2+在细胞膜外侧会形成屏障,抑制Na+内流,请分析回答下列问题:
(1)辣椒素刺激引起机体产生痛觉涉及一系列兴奋的产生、传导、传递过程,结合所学知识,完善以下途径:
辣椒素刺激→感觉神经末梢膜上TRPV1被激活,通道开启→Ca2+ →胞外Ca2+浓度降低→对Na+内流的抑制作用 →Na+大量内流,感觉神经末梢产生兴奋→引发 的痛觉中枢产生痛觉。
(2)炎症反应通常会引起局部组织疼痛,称为“炎症痛”。炎症反应时有多种炎症因子的参与,图1是炎症因子IL﹣6引发“炎症痛”的分子机制。据图1概括IL﹣6通过PI3K发挥作用的两条途径:促进 ;促进 ,增加膜上TRPV1的数量。
(3)科研人员对某种抗炎镇痛药物——枸杞多糖(LBP)的药理进行了如下研究:
①将混合培养的离体神经元和能释放IL﹣6的神经胶质细胞均分为两组,编号A、B;
②A组添加一定量的LBP,B组添加等量生理盐水;
③一段时间后再分别添加等量的辣椒素,然后检测神经元内Ca2+相对浓度的变化。
实验结果如图2,请分析LBP组(A组)的神经元细胞内Ca2+相对浓度没有明显变化的可能原因: