内容正文:
选择性必修1 稳态与调节
第七单元 稳态与调节
素养加强课8 动物生命活动调节模型的建构与分析
提升点1 下丘脑在稳态调节中的作用模型
以下丘脑为“中心”的调节模型
素养加强课8 动物生命活动调节模型的建构与分析
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:含有渗透压感受器,能感受细胞外液渗透压的变化。
(2)合成及分泌:具有合成与分泌抗利尿激素以及促激素释放激素的功能。
(3)调节:体温调节中枢、血糖调节中枢以及细胞外液渗透压调节中枢都位于下丘脑。
(4)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。
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1.(2023·广东高三联考)下图为下丘脑维持人体内环境稳态的示意图。下列相关叙述正确的是( )
A.激素Ⅱ比激素Ⅲ的靶细胞种类少
B.靶细胞为肌细胞时,激素Ⅰ为胰岛素
C.地方性甲状腺肿大患者体内激素Ⅱ含量偏多
D.当人饮水过多时,下丘脑可通过垂体释放激素Ⅲ来促进肾脏对水的重吸收
√
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B [激素Ⅱ(甲状腺激素)能促进细胞的新陈代谢,其靶细胞几乎是全身的细胞,激素Ⅲ(抗利尿激素)作用的靶细胞主要是肾小管和集合管的细胞,A错误;胰岛素能促进肌细胞摄取、利用葡萄糖,也能使肌细胞合成肌糖原,而胰高血糖素只能促进肝糖原的分解,因此,靶细胞为肌细胞时,激素Ⅰ为胰岛素,B正确;地方性甲状腺肿大患者体内缺碘元素,激素Ⅱ含量偏少,则促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素增加,使得甲状腺肿大,C错误;当人饮水过多时,细胞外液渗透压下降,可导致抗利尿激素的分泌减少,即下丘脑通过垂体释放激素Ⅲ的量减少,进而肾脏对水的重吸收能力减弱,使尿量增多,D错误。]
2.(2023·重庆南开中学模拟)下图为某人剧烈运动后一些生理活动的调节过程,①~④分别代表不同的激素,下列说法错误的是( )
A.①是抗利尿激素,当细胞外液渗透压升高时释放量增多,能增加肾小管和集合管对水的重吸收
B.④是甲状腺激素,和性激素、肾上腺素等激素类似,分泌过程存在分级调节和反馈调节的特点
C.体温升高时,在下丘脑中的体温调节中枢的调控下机体会通过增加散热等方式来维持体温的相对稳定
D.延髓中有心血管中枢,当血压升高时可以通过自主神经系统作用于心脏和血管,使血压降低
√
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B [垂体释放的①作用于肾脏引起水的重吸收增加,所以①是抗利尿激素,A正确;肾上腺素的分泌不存在分级调节和反馈调节机制,B错误;体温升高时,机体会增加散热,适当减少产热来维持体温的相对稳定,C正确;延髓中有心血管中枢,当血压升高时可以通过自主神经系统作用于血管和心脏来降低血压,D正确。]
提升点2 辨析生命活动调节方式的基础模型
1.完全依赖反射弧完成,仅涉及“神经递质”这种信号分子——神经调节
模型:
举例:膝跳反射、缩手反射等。
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2.仅涉及“激素”或其他化学物质——体液调节
模型:
举例:人进食后血糖升高,引起胰岛B细胞分泌胰岛素,使血糖降低。
3.既有神经系统调节,又有相关激素或其他化学物质的参与,涉及“神经递质”与“激素”两类信号分子——神经—体液调节。
(1)模型Ⅰ
举例:血糖降低,下丘脑通过有关神经使胰岛A细胞分泌胰高血糖素,使血糖升高。
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(2)模型Ⅱ
举例:日照长短变化刺激鸟类的神经系统,下丘脑分泌促性腺激素释放激素作用于垂体,垂体分泌促性腺激素作用于性腺,性腺分泌的性激素增加,促使鸟类产卵。
(教师用书独具)
模型Ⅰ中相应激素的分泌属于神经调节;模型Ⅱ中第一种激素的分泌属于神经调节,第二种激素的分泌属于体液调节;相应刺激引起的相应激素对生命活动起到了相应的调节作用,才属于神经—体液调节。
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1.(2024·湖南岳阳模拟)人体进行精准的生命活动调节时,其神经中枢参与了多种活动的调节,其参与的部分调节过程如图所示,下列说法正确的是( )
A.当看到柠檬时口水泛滥这一过程中效应器是唾液腺
B.激素A为抗利尿激素,由垂体合成,作用于肾小管和集合管,加强重吸收作用
C.某种刺激产生的电信号在神经①上双向传导
D.激素B的产生并作用于靶细胞Y的过
程为神经—体液调节
√
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D [分泌唾液的腺体是唾液腺,该反射弧的效应器是指传出神经(③)末梢及其支配的唾液腺,A错误;抗利尿激素是由下丘脑合成垂体释放,B错误;反射弧中,兴奋在神经纤维上单向传导,C错误;腺体细胞X受神经控制,其分泌的激素继续作用于靶细胞Y,这过程存在神经—体液调节,D正确。]
2.(2023·广东佛山模拟预测)科学研究证明神经系统、内分泌系统和免疫系统间相互协调,构成人体复杂的调节网络。下图表示神经内分泌系统和免疫系统之间的相互关系,其中CRH是促肾上腺皮质激素释放激素,ACTH是促肾上腺皮质激素。请回答:
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(1)人体的神经调节、体液调节和免疫调节需要___________________________等信息分子的参与,这些信息分子直接与靶细胞上的______________结合,引起靶细胞应答反应而实现调节活动。
(2)人遇到紧急情况时,经过一系列调节会导致糖皮质激素增多,该过程的调节方式为___________________,此过程中下丘脑属于反射弧中的___________。
(3)研究表明,发热症状产生的原因之一是机体感染病原体后产生的细胞因子会刺激下丘脑中的___________中枢,从而进一步导致产热增加______________。
(4)长期焦虑和紧张会导致机体免疫力下降,更容易被病原体感染。结合图中信息分析,可能的原因是________________________________________________
__________________________________________________________________。
激素、细胞因子和神经递质
(特异性)受体
神经—体液调节
效应器
体温调节
引起发热症状
长期焦虑和紧张可引起糖皮质激素分泌增多,抑制免疫系统产生细胞因子,使体液免疫和细胞免疫功能降低
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素养加强课8 动物生命活动调节模型的建构与分析
[解析] (1)神经系统释放的神经递质、内分泌系统释放的激素、免疫调节的细胞因子等信息分子共同参与了机体的调节,这些信息分子直接与靶细胞上的特异性受体发生结合,进而引起靶细胞应答反应而实现调节活动,即图示显示的是神经-体液-免疫调节网络。(2)人遇到紧急情况作出反应时体现神经调节,经过一系列调节会导致糖皮质激素增多,结合图示可知糖皮质激素的分泌过程存在分级调节,据此可知,人接受紧急情况引起糖皮质激素增多是神经—体液共同调节的结果,此过程中下丘脑接受神经递质发挥作用,因此,属于反射弧中的效应器。(3)研究表明,发热症状产生的原因之一是机体感染病原体后产生的细胞因子刺激下丘脑中的体温调节中枢,引起甲状腺激素分泌增加,而甲状腺激素能促进物质代谢,从而进一步导致产热增加,引起发热症状。(4)结合图示信息可以看出,长期焦虑和紧张可引起糖皮质激素分泌增多,而糖皮质激素
能抑制免疫系统产生细胞因子,进而使体液免疫和细
胞免疫功能降低,因而人体更容易被病原体感染。
(教师用书独具)
1.(2023·佛山市顺德一中一模)肠易激综合征(IBS)是人体在长期应激状态下容易出现的一种胃肠道疾病,典型症状为腹痛、腹胀和排便频率改变等。皮质酮(CORT,一种激素)以及促炎细胞因子增加可能是IBS发病的主要原因,机制如图所示。下列叙述错误的是( )
A.长期应激导致CORT增加是神经—体液调节的结果
B.副交感神经兴奋可以促进巨噬细胞释放
多种促炎细胞因子
C.CRH、乙酰胆碱等信息分子均需要与
特异性受体结合发挥作用
D.IBS的发生说明神经—体液—免疫调节
网络是机体维持稳态的重要机制
√
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素养加强课8 动物生命活动调节模型的建构与分析
B [结合题图可知,长期应激作为一种刺激,引起下丘脑分泌CRH的过程属于神经调节,CRH作用于垂体促进ACTH的合成及分泌,ACTH促进肾上腺髓质合成分泌CORT的过程属于体液调节,故长期应激导致CORT增加是神经—体液调节的结果,A正确;由题图可知,巨噬细胞能促进多种促炎细胞因子的释放,而副交感神经则释放乙酰胆碱,抑制巨噬细胞释放多种促炎细胞因子,B错误;CRH属于激素,乙酰胆碱为神经递质,两者均为信息分子,均需要与特异性受体结合发挥其调节作用,C正确;IBS是人体在长期应激状态下容易出现的一种胃肠道疾病,IBS的发生过程涉及
神经调节、体液调节和免疫调节,说明神
经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态
的重要机制,D正确。]
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2.(2023·湖南省长沙一中模拟)《自然》杂志发表了清华大学研究新发现:脑—脾神经环路直接调控疫苗诱导的抗体免疫应答的相关成果,这类免疫调节机制简称“脑—脾神经轴”,如下图所示。CRH神经元是掌控垂体—肾上腺轴的上游神经元,其激活可导致肾上腺大量释放糖皮质激素,调整机体应激,抑制免疫系统活动。下列说法错误的是( )
陈
A.图中所示的免疫活动所属的免疫方式为细胞免疫
B.据图可推测,乙酰胆碱在该免疫调节过程中所起的作用是刺激B细胞增殖分化
C.糖皮质激素可以通过升高血糖保证重要器官能量供应,与肾上腺素具有协同作用
D.当应激时间过长或者过于强烈,可能会对机体产生不利影响
√
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A [据题图显示,去甲肾上腺素对T细胞的分泌活动作出调控,从而对B细胞的增殖分化进行了调控,而B细胞是体液免疫的中心细胞,因此,图中所示的免疫活动为体液免疫,A错误;图中的T细胞为辅助性T细胞,其分泌的物质
——乙酰胆碱,属于细胞因子,乙酰胆碱在该免疫调节过程中所起的作用是刺激B细胞增殖(分裂)和分化,B正确;糖皮质激素可以通过升高血糖保证重要器官能量供应,肾上腺素也能升高血糖,二者具有协同作用,C正确;当应激时间过长或者过于强烈,会大量抑制免疫系统活动,可能会对机体产生不利影响,D正确。]
提升点3 动物生命活动调节的综合模型分析
1.若该图为反射弧的结构模式图,则a、b、c、d、e分别表示感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器。
2.若该图表示甲状腺激素分泌的分级调节,则a、b、c、d、e分别表示下丘脑、促甲状腺激素释放激素、垂体、促甲状腺激素、甲状腺。
素养加强课8 动物生命活动调节模型的建构与分析
3.若该图表示人体内水盐平衡的调节,则a表示下丘脑,下丘脑渗透压感受器感受渗透压的变化,可促使c(垂体)释放抗利尿激素,通过d(体液)运输后,作用于靶器官e(肾小管和集合管)。
4.若该图表示血糖的神经—体液调节途径,则a表示下丘脑,b、c、d、e分别表示有关神经、胰岛、胰岛素(或胰高血糖素)、靶器官或靶细胞。
5.若该图表示炎热条件下的体温调节,则e为效应器(传出神经末梢和它所支配的皮肤和汗腺等)。
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1.(2023·辽宁省鞍山市模拟)下图表示某概念模型,下列
相关叙述与该模型所示不相符的是( )
A.若该模型表示血糖调节,F代表下丘脑,则G、H可分别代表胰岛和肾上腺
B.若该模型表示体液免疫,F代表人体B淋巴细胞,则G、H可分别代表浆细胞和记忆B细胞
C.若该图表示能量流动,E表示羊摄入的能量,F代表羊的同化能量,则G、H可分别代表羊用于生长、发育、繁殖的能量和呼吸作用散失的能量
D.若该模型表示体温调节,且E代表皮肤冷觉感受器兴奋,则F可表示下丘脑体温调节中枢,G可代表汗腺分泌减少,H可代表肾上腺素分泌减少
√
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D [胰岛中的胰岛A细胞能分泌胰高血糖素,胰高血糖素具有升高血糖浓度的作用,肾上腺能分泌肾上腺素,肾上腺素具有升高血糖浓度的作用,若该模型表示血糖调节,F代表下丘脑的血糖调节中枢,则G、H可分别代表胰岛和肾上腺,A不符合题意。B淋巴细胞接受抗原刺激,在细胞因子的作用下,能分化为浆细胞和记忆B细胞。若该图表示体液免疫,则E表示抗原刺激,F代表人体B淋巴细胞,G、H可分别代表浆细胞和记忆B细胞,B不符合题意。E摄入量=F同化量+粪便中的能量,F同化量=G呼吸作用散失的能量+H用于自身生长、发育、繁殖的能量,C不符合题意。若该模型表示体温调节,且E代表皮肤冷觉感受器兴奋,则F可表示下丘脑体温调节中枢,G可代表汗腺分泌减少,H可代表肾上腺素分泌增多,D符合题意。]
2.(2023·湖南岳阳模拟预测)神经系统、内分泌系统和免疫系统之间存在着相互调节,通过信息分子构成复杂调节网络,来维持内环境的稳态。图甲表示调节网络通过信息分子相互作用的示例,图乙表示生命活动的调节模型(其中a、b、c表示机体结构或细胞)。回答下列问题:
提升点1
提升点2
提升点3
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(1)一般认为,辅助性T细胞在免疫调节过程中起着关键调控作用,原因是__________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
(2)图甲中糖皮质激素对细胞免疫和体液免疫均有抑制作用,推测糖皮质激素可用于治疗_______________________________________________等疾病。请分析在调节时血液中糖皮质激素不会升高太多的原因是
___________________________________________
___________________________________________。
传递信息激活B细胞并释放细胞因子促进B细胞和细胞毒性T细胞的增殖、分化(通过辅助性T细胞,体液免疫和细胞免疫协调配合,共同维持机体的稳态)
器官移植、自身免疫病、过敏反应(写出一种即可)
血液中糖皮质激素升高会反馈抑制下丘脑和垂体,导致分泌糖皮质激素下降
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(3)若图乙代表甲状腺激素分泌的分级调节,某人检测激素时甲状腺激素含量低于正常值,垂体功能正常,推测可能是下丘脑或甲状腺病变,可以给患者注射适量的__________________激素推断可能发生病变的器官。
(4)若图乙表示血糖的神经—体液调节途径,若“信号刺激”为血糖浓度升高,则b表示____________,a与b之间传递信息的分子是________。糖尿病患者往往出现多尿的症状,原因是___________________________________________ ___________________________________。
促甲状腺激素释放
胰岛B细胞
神经递质
原尿中葡萄糖浓度过高,渗透压增大,肾小管
集合管对水的重吸收减少,尿量增多
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[解析] (1)辅助性T细胞传递信息激活B细胞、释放细胞因子促进B细胞和细胞毒性T细胞的增殖、分化(通过辅助性T细胞,体液免疫和细胞免疫协调配合,共同维持机体的稳态),所以辅助性T细胞在免疫调节过程中起着关键调控作用。
(2)图甲中糖皮质激素对细胞免疫和体液免疫均有抑制作用,则糖皮质激素可治疗免疫功能过强的相关疾病,所以推测糖皮质激素可用于治疗器官移植、自身免疫病、过敏反应等疾病。血液中糖皮质激素升高会反馈抑制下丘脑和垂体,导致分泌糖皮质激素下降,所以血液中糖皮
质激素不会升高太多。
(3)促甲状腺激素释放激素作用于垂体,使其合成分泌出促甲状腺激素,促甲状腺激素作用于甲状腺,使其合成分泌甲状腺激素。给该患者注射适量的促甲状腺激素释放激素,若病变部位是下丘脑,则患者甲状腺激素分泌增加,若病变部位是甲状腺,则患者的甲状腺激素不会增加。所以可以给患者注射适量的促甲状腺激素释放激素推断可能发生病变的器官。
(4)血糖平衡的神经—体液调节过程中,若“信号刺激”为血糖浓度升高,则为维持血糖稳定,则应降低血糖,故a表示下丘脑,b为胰岛B细胞,胰岛B细胞分泌胰岛素作用于c组织细胞,从而降低血糖;该过程中传递信息的分子是神经递质。糖尿病患者原尿中葡萄糖浓度过高,渗透压增大,肾小管集合管对水的重吸收减少,尿量增多,会出现多尿的症状。
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