内容正文:
微专题4 建构下丘脑在稳态调节中的作用模型
[对应学生用书P264]
1.下丘脑在稳态调节中的作用模型
2.模型解读
下丘脑是内分泌系统的总枢纽,同时受大脑皮层的调控。下丘脑的部分细胞称为神经内分泌细胞,既能传导神经冲动,又有分泌激素的功能。下丘脑在机体稳态中的作用主要包括以下四个方面:
(1)感受信号:含有渗透压感受器,能感受细胞外液渗透压的变化。
(2)信号传导:可以产生兴奋并传导兴奋,如将渗透压感受器产生的兴奋传导到大脑皮层,产生渴觉。
(3)合成及分泌:具有合成抗利尿激素以及合成与分泌促激素释放激素的功能。
(4)参与调节:体温调节中枢、血糖调节中枢以及水盐平衡调节中枢都位于下丘脑。
1.(2021·全国甲卷,T4)人体下丘脑具有内分泌功能,也是一些调节中枢的所在部位。下列有关下丘脑的叙述,错误的是( )
A.下丘脑能感受细胞外液渗透压的变化
B.下丘脑能分泌抗利尿激素和促甲状腺激素
C.下丘脑参与水盐平衡的调节;下丘脑有水平衡调节中枢
D.下丘脑能感受体温的变化;下丘脑有体温调节中枢
B 解析:下丘脑有水平衡调节中枢,参与水盐平衡的调节,同时也具有渗透压感受器,能感受细胞外液渗透压的变化,A、C正确;下丘脑能分泌促甲状腺激素释放激素、抗利尿激素等,促甲状腺激素是由垂体分泌的,B错误;下丘脑有维持体温相对恒定的体温调节中枢,能感受体温变化,能调节产热和散热,D正确。
2.下图是下丘脑参与人体生命活动调节的部分途径示意图,据图分析,下列有关说法正确的是( )
A.若图中的内分泌腺为甲状腺,则缺碘会导致激素③④⑥的含量降低
B.若图中的内分泌腺为卵巢,则卵巢等雌性生殖器官可为激素⑥的靶器官
C.若图中的内分泌腺是胰腺,则在血糖调节过程中作用途径有①③④⑥⑦
D.若图为水盐平衡调节示意图,当食用较咸食物时,下丘脑可产生渴觉
B 解析:若图中的内分泌腺为甲状腺,碘参与甲状腺激素的合成,缺碘会导致激素⑥(甲状腺激素)的含量降低、③(促甲状腺激素释放激素)和④(促甲状腺激素)的含量升高,A错误;若图中的内分泌腺为卵巢,则激素⑥表示雌激素,雌激素能够促进卵巢的发育和卵细胞的生成,B正确;若图中的内分泌腺是胰腺,则在血糖调节过程中作用途径有①⑦⑥,C错误;渴觉在大脑皮层产生,D错误。
3.(2024·广东汕头模拟)下图为人体的生命活动调节示意图,下列叙述错误的是( )
A.饭后血糖升高时,人体可以通过“刺激→A→C→D”途径促进胰岛素的分泌
B.人体内的甲状腺激素可能完成过程H
C.当人的手被针刺时,可以通过“刺激→A→B→效应器”,使手缩回
D.人在吃的食物过咸时,可以通过“刺激→A→C→D→F”,使饮水量增加
D 解析:饭后血糖升高时,该刺激可以通过传入神经传给下丘脑,再通过传出神经作用于胰岛B细胞,促进胰岛素分泌,即“刺激→A→C→D”途径,A正确;人体内的甲状腺激素对下丘脑和垂体存在反馈调节,所以甲状腺激素可能完成过程H,B正确;当人的手被针刺时,通过神经调节使手缩回,过程为“针刺激→传入神经→脊髓→传出神经→有关肌肉”,即“刺激→A→B→效应器”,C正确;人在吃的食物过咸时,细胞外液渗透压升高,下丘脑中的渗透压感受器会受到刺激,这个刺激会传至大脑皮层,通过产生渴觉来使饮水量增加,此过程不涉及激素的分泌,D错误。
4.(2022·福建卷,T11)下丘脑通过整合来自循环系统的激素和消化系统的信号调节食欲,是食欲调节控制中心。下丘脑的食欲调节中枢能调节A神经元直接促进食欲。A神经元还能分泌神经递质GABA,调节B神经元。GABA的作用机制如图所示。回答下列问题:
(1)下丘脑既是食欲调节中枢,也是________调节中枢(答出1点即可)。
(2)据图分析,GABA与突触后膜的受体结合后,将引发突触后膜________(填“兴奋”或“抑制”),理由是____________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)科研人员把小鼠的A神经元剔除,将GABA受体激动剂(可代替GABA直接激活相应受体)注射至小鼠的B神经元区域,能促进摄食。据此可判断B神经元在食欲调节中的功能是________________。
(4)科研人员用不同剂量的GABA对小鼠灌胃,发现30 mg·kg-1 GABA能有效促进小鼠的食欲,表明外源的GABA被肠道吸收后也能调节食欲。有人推测外源GABA信号是通过肠道的迷走神经上传到下丘脑继而调节小鼠的食欲。请在上述实验的基础上另设4个组别,验证推测。
①完善实验思路:将生理状态相同的小鼠随机均分成4组。
A组:灌胃生理盐水;
B组:假手术+灌胃生理盐水;
C组:假手术+_____________________________________________________________;
D组:____________+_______________________________________________________;
(说明:假手术是指暴露小鼠腹腔后再缝合。手术后的小鼠均需恢复后再与其他组同时处理。)
连续处理一段时间,测定并比较各组小鼠的摄食量。
②预期结果与结论:若_______________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________,
则推测成立。
答案:(1)体温(或水平衡)
(2)抑制 GABA与突触后膜上的受体结合后,引起Cl-内流,静息电位的绝对值增大
(3)抑制食欲(或抑制摄食量)
(4)①灌胃30 mg·kg-1GABA 切断迷走神经 灌胃30 mg·kg-1GABA ②A组小鼠的摄食量与B组差异不明显,C组小鼠的摄食量比B组高,D组小鼠的摄食量比C组低
解析:(1)下丘脑既是食欲调节中枢,也是体温调节中枢、血糖调节中枢、水平衡调节中枢。(2)由图可知,GABA与突触后膜上的受体结合后,引起Cl-内流,静息电位的绝对值增大,更难兴奋,所以使突触后膜受抑制。(3)由题意可知,(A神经元的)突触前膜释放GABA,突触后膜(B神经元)受抑制;若注射GABA受体激动剂作用于B神经元,B神经元被激活且受到抑制,能促进小鼠摄食,说明B神经元在食欲调节中的作用是抑制小鼠食欲。(4)本实验的目的是验证外源GABA信号是通过肠道的迷走神经上传到下丘脑继而调节小鼠的食欲,因此实验的自变量是信号通路是否被阻断,因变量是食欲变化,据此作出判断:C组与B组对照,单一变量是有无灌胃30 mg·kg-1 GABA,验证GABA的作用;D组与C组对照,单一变量为是否切断迷走神经,即验证外源GABA信号是通过肠道的迷走神经上传到下丘脑继而调节小鼠的食欲,对实验结果进行两两比较。若最终A组小鼠的摄食量与B组差异不明显,C组小鼠的摄食量比B组高,D组小鼠的摄食量比C组低,则说明外源 GABA 信号是通过肠道的迷走神经上传到下丘脑继而调节小鼠的食欲。
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