专题07 动物生命活动的调节-2025年高考生物【热点·重点·难点】专练(上海专用)
2025-03-12
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内容正文:
专题七 动物生命活动的调节
目录
1.重难诠释:知重难、攻薄弱(核心背记+常考知识归纳+易错易混归纳)
2.创新情境练:知情境、练突破(10min限时练)
3.限时提升练:综合能力提升(30min限时练)
常考知识点归纳
· 常考知识点归纳1内环境是机体赖以生存的环境
一、细胞外液是机体细胞生活的内环境
1.细胞外液:细胞周围或大或小的间隙,主要被液体所填充,这些液体统称为细胞外液。细胞外液为浸浴其中的机体细胞提供了生存的环境。
2.内环境:细胞外液所构成的液体环境。
3.体液:生物体内以水为基础的液体统称为体液。
(1)图示体液的组成
(2)血浆、组织液和淋巴的比较
比较项目
血浆(血液的液体成分)
组织液(又称细胞间液)
淋巴(又称淋巴液)
存在部位
血管
组织细胞间隙
淋巴管
生活的细胞种类
血细胞(或血细胞和淋巴细胞)
大多数组织细胞
淋巴细胞
化学成分
各种血浆蛋白、无机盐、脂质、糖类、激素、O₂,以及机体代谢产生的尿素、CO₂等
与血浆成分相近,主要差别是蛋白质含量少
与组织液(填“组织液”或“血浆”)成分最相近
作用
这些溶质分子有的在维持血浆酸碱度和渗透压等平衡中起着重要的作用。另外,血浆还参与机体免疫、凝血及体温恒定等调节
组织液为体内绝大多数组织细胞提供了最基本和相对稳定的生活环境
淋巴流动时经过的淋巴结中有大量免疫细胞,它们能清除淋巴带来的细菌等病原体。所以,淋巴既为淋巴细胞提供了生存环境,也起到机体防御屏障,参与维持内环境稳定的作用
(3)毛细淋巴管管壁上呈覆瓦状排列的上皮细胞只允许组织液单向流入毛细淋巴管形成淋巴。这种结构的管壁比毛细血管壁的通透性更大,一些不易透过毛细血管壁的大分子物质(如蛋白质、细菌、病毒和肿瘤细胞等)都可以进入毛细淋巴管。
4.血浆、组织液、淋巴间的物质交换
二、呼吸、消化、循环和泌尿等系统参与内、外环境间的物质交换
· 常考知识点归纳2 、内环境稳态是机体细胞生命活动的保障
1. 机体内环境中渗透压、酸碱度、温度和各种液体成分等始终在较狭小的范围内变动,并处于相对稳定状态,称为稳态。稳态是一种动态平衡,是人体调动自身各系统和器官共同活动的结果,所以又称为自稳态。
(1)渗透压维持着细胞内外水分等物质的转运和平衡,维持着细胞的形态和功能,也维持着各种细胞外液间的交流。
(2)血糖含量、含氧量等,为细胞正常能量代谢提供稳定的物质条件。
(3)细胞内外的Na+、K+等离子的差异分布是神经元等细胞兴奋产生和传导的基础。
(4)酶的结构和活性受到环境中温度、各种离子浓度和pH等影响。
2.“神经-内分泌-免疫”调节网络
三者既具备各自独特的调节方式,又彼此密切联系、相互作用。内分泌腺的活动受到神经系统的控制,同时,其产生的激素也能影响神经系统的功能;此外,神经和激素共同调控着免疫系统的功能,而免疫系统又通过产生各种化学物质反过来作用于神经和内分泌系统。
· 常考知识点归纳3 反射是神经调节的基本方式
一、反射弧是反射的结构基础
1.高等动物在中枢神经系统的参与下,对来自体内外的刺激做出迅速反应的过程称为反射,反射是神经系统调节生命活动的基本方式,是一种常见的生命活动现象。
2.反射的神经结构基础是反射弧,包括③感受器、⑤传入神经(又称感觉神经)、②神经中枢、①传出神经(又称运动神经)、④效应器。
3.反射的类型
反射类型
非条件反射
条件反射
概念
出生后无须训练就具有的反射
出生后在生活过程中通过学习或训练而形成的反射
神经中枢
大脑皮层以下的神经中枢(脊髓和脑干)
大脑皮层
意义
非条件反射是生物长期进化的结果,动物出生时就具备,保证了个体基本的生存能力
条件反射极大地提高了动物适应复杂环境的能力,是动物神经系统进化的结果,对于物种的存续及发展具有重要意义
举例
缩手反射、膝跳反射、眨眼反射、吸吮反射、排尿反射、吃东西时分泌唾液等
望梅止渴、画饼充饥、谈虎色变、听见铃声走进教室等
联系
条件反射是在非条件反射的基础上,通过学习或训练而建立的,条件反射应不断用非条件刺激强化才能维持下去,否则将不断减弱,甚至消失
二、神经元是神经系统结构与功能的基本单位
1.神经系统中的细胞分为神经元(神经细胞)和神经胶质细胞。
2.神经细胞(神经元)
(1)结构
(2)功能:进行信息转换和传递,神经元内冲动传递的方向为树突→细胞体→轴突。
· 常考知识点归纳4 神经调节过程涉及信息的转换及传递
一、信息在神经元上以生物电的形式传导
1.膜电位的产生
(1)AB段——静息电位:内负外正。
形成原因:细胞内K+浓度是细胞外的30倍,而细胞外的Na+浓度比细胞内高约13倍,这是细胞膜上Na+-K+泵活动的结果。此外,膜上K+通道蛋白的开放程度较大,K+外流(此离子跨膜运输方式为协助扩散)。
(2)BC段——动作电位的形成。
形成原因:适宜强度的刺激作用于神经元时,膜上的Na+通道会显著开放,短时间内Na+大量进入膜内(此离子跨膜运输方式为协助扩散),导致神经元细胞膜由“内负外正”的静息电位反转为“内正外负”的动作电位。
(3)CD段——静息电位的恢复:Na+通道关闭,K+通道打开,K+大量外流,膜电位逐渐恢复为“内负外正”,此时因K+外流过多导致此时膜内外电位差值大于初始静息电位差值。
(4)DE段——通过“Na+-K+泵”的工作,神经元细胞膜恢复至静息电位,从而为下一次兴奋做好准备。
2.兴奋在神经纤维上传导
二、神经元间主要通过化学物质传递信息
1.结构基础一突触
2.传递过程
3.传递特点:单向传递,原因是神经递质只存在于突触小泡中,只能由突触前膜释放,作用于突触后膜上。
4.神经递质
(1)作用方式:与突触后膜上特定的受体结合后,引起突触后膜的膜两侧电位发生变化。
(2)种类:兴奋性递质、抑制性递质。
(3)去向:被突触间隙的酶催化降解而失去活性,或被前神经元重新摄取。
· 常考知识点归纳5 神经中枢调控机体的生命活动
1.神经系统的组成
2.中枢神经系统
脊髓和脑中的白质由许多集合成束的神经纤维组成,作用:传递神经冲动。
脊髓和脑中的灰质密集有神经元的细胞体;脊髓灰质中分布着许多低级的神经中枢,如排尿、排便中枢和躯体低级运动中枢;大脑皮层中分布着相应的高级神经中枢,如躯体感觉中枢、听觉中枢、视觉中枢。
3.自主神经系统:支配内脏器官的传出神经。它们的活动不受意识支配。
· 常考知识点归纳6 条件反射是大脑的高级调节功能
1.条件反射的概念:在复杂环境中,机体通过感受器接受来自体内外的多种信息刺激,在大脑皮层的参与下形成后天性反射,即条件反射。
2.人和高等动物都有条件反射,但人类的条件反射更为丰富多样。动物可以对具体的外界刺激建立条件反射;人可以对具体的外界刺激和抽象的语言、文字建立条件反射。
3.条件反射就是记忆的形成过程,而获取记忆的过程就是学习。所以,学习是记忆建立的基础。人类与其他高等动物不同之处就在于能以语言文字为工具进行学习和记忆。
· 常考知识点归纳7 激素调节是体液调节的主要形式
人体主要内分泌腺及其分泌的主要激素
内分泌腺
激素
成分
激素主要的生理功能
分泌失调症
下丘脑
抗利尿激素
多肽
或蛋白质
促进肾小管和集合管对水的重吸收
—
多种促激素释放激素
或抑制激素
调节垂体的分泌活动
—
垂体
生长激素
促进生长
年幼时过多:巨人症
年幼时过少:侏儒症
成年时过多:肢端肥大症
催乳激素
促进乳房发育和泌乳
—
多种促激素
促进甲状腺、肾上腺皮质、性腺的分泌活动,同时促进相应腺体细胞的增殖
—
甲状腺
甲状腺激素
氨基酸衍生物
促进生长发育和新陈代谢,影响中枢神经系统的发育和兴奋性
成年时过多;甲亢
幼年时过少;呆小症
缺碘;地方性甲状腺肿胀
胸腺
胸腺激素
多肽
促进T淋巴细胞的生长与成熟
—
胰岛
α细胞
胰高血糖素
多肽
升高血糖
—
β细胞
胰岛素
蛋白质
降低血糖
过少:糖尿病
肾上腺
皮质
肾上腺皮质激素
类固醇
分别调节水分、无机盐及糖代谢
—
髓质
肾上腺素
氨基酸衍生物
使人心跳加快、血压升高、呼吸加快、血糖升高,促进脂肪氧化分解等
—
性腺
睾丸(精巢)
雄激素(睾丸酮)
类固醇
促进雌性生殖器官发育和精子生成,激发并维持男性第二性征
—
卵巢
雌激素
类固醇
促进雌性生殖器官的发育和卵细胞的生成,激发并维持女性第二性征
—
孕激素
类固醇
促进子宫内膜和乳腺等发育,为受精卵着床和泌乳准备条件
—
· 常考知识点归纳8 激素通过反馈调节和分级调节维持稳态
1.反馈调节是激素调节的重要机制
(1)反馈调节的概念:激素调节的结果反过来又作为信息调节该激素的分泌,这种调节方式称为反馈调节。
(2)实例:血糖平衡的调节
2.分级调节是激素调节的机制之一
· 常考知识点归纳9 神经调节与体液调节共同维持稳态
1.体温调节,是一种反馈调节,是由神经和体液共同完成
2.水盐平衡调节
水的摄入需求主要由渴觉中枢控制,水的排出主要取决于血浆中抗利尿激素的浓度,此激素由下丘脑分泌经垂体释放进入血液,作用部位是肾小管和集合管,功能是增强肾小管和集合管对水的重吸收,使尿量减少。
3.体液调节和神经调节的关系
项目
神经调节
体液调节
区 别
调节方式
反射
激素、NO、CO₂等化学物质
作用途径
反射弧(结构基础)
体液运输
作用对象
效应器(靶器官、靶细胞)
—
作用范围
比较精准
较广泛
作用时间
比较短
较长
反应速度
迅速
比较缓慢
联系
①许多内分泌腺体本身直接或间接地受中枢神经系统的调节,体液调节可以看作是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,如甲状腺激素能促进神经系统的发育
协调意义
动物体的各项生命活动往往是在神经调节和体液调节的作用下共同完成的,它们相互协调共同维持内环境稳定,保证各项生命活动正常进行,使机体适应不断变化的环境
· 常考知识点归纳10 免疫系统是免疫调节的基础
一、免疫应答和免疫系统
1.免疫应答:指免疫系统将入侵的病原体以及机体内病变、衰老和死亡的细胞识别为“异己”的物质,其识别和清除“异己”物质以维持内环境稳定的过程。
2.免疫系统
免疫系统中的免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质三者密不可分,是人体发挥免疫功能的结构与物质基础。
二、免疫应答的基础一免疫细胞对“异己”的识别
1.免疫细胞识别的对象
(1)识别“自己”:人和其他脊椎动物细胞表面的作为身份“标志”的特定分子结构——主要组织
相容性抗原(MHC分子)。
(2)识别“异己”:细菌、真菌、病毒、寄生虫等病原体,异体器官和组织细胞,以及一些非自身的
大分子有机物等。
2.识别工具:免疫细胞膜上的受体。
(1)吞噬细胞能识别多种抗原一非特异性。
(2)B、T淋巴细胞针对特定抗原—特异性。
3.识别结果:区分“自己”和“异己”。
(1)被识别的“异己”,包括入侵的病原体、变异衰老死亡的机体细胞,能引起B、T淋巴细胞的免疫应答的物质称为抗原。
(2)抗原的化学本质:大多数是蛋白质,也有多糖和脂类。
(3)抗原的来源:①外源性:细菌、真菌、病毒、寄生虫等病原体,异体器官和组织细胞,以及一些非自身的大分子有机物(如花粉)等;②内源性:人体自身衰老、损伤或突变的细胞(如癌细胞)。
· 常考知识点归纳11 免疫系统具有防御功能
一、非特异性免疫和特异性免疫
项目
非特异性免疫
特异性免疫
来源
人类在长期进化过程中逐渐形成并通过遗传巩固下来的,人生来就有(先天性免疫)
经抗原诱导产生,人在出生后逐渐形成的(获得性免疫)
对象
对多种病原体起作用
某一类抗原
组成
第一道防线:人体完整的皮肤和黏膜
第三道防线:B、T淋巴细胞及其产生的免疫活性物质(包括巨噬细胞、树突状细胞)
第二道防线:体液中的溶菌酶等杀菌物质和吞噬细胞
特点
无特异性、作用弱、范围广
有特异性、作用强、范围窄
二、细胞免疫和体液免疫
(1)细胞免疫:由免疫细胞通过密切接触方式,针对病原体或靶细胞产生的免疫应答。
(2)体液免疫:通过免疫细胞释放到体液中的免疫活性物质对抗原产生的免疫应答。
三、二次免疫
1.定义:相同抗原再次入侵时,记忆B细胞很快作出反应,即迅速增殖分化产生浆细胞和新的记忆B细胞,前者产生抗体消灭抗原,此为二次免疫反应。
2.反应特点:更快、更强地进行免疫应答,能在抗原侵入但尚未导致机体患病之前将它们消灭。
3.图中表示抗体浓度的是曲线a,表示患病程度的是曲线b。
· 常考知识点归纳12 免疫系统异常引发的疾病
一、过敏反应
二、自身免疫病
三、免疫缺陷病
1.定义:机体免疫系统因先天发育障碍或后天损伤而导致的疾病,称为免疫缺陷病。
2.类型:遗传因素或先天性免疫系统发育不全所引起的免疫功能障碍性疾病,称为先天性免疫缺陷病;人类在出生后,可能因为感染或自体病变等因素导致的后天性免疫缺陷病称为获得性免疫缺陷病,如艾滋病。
3.艾滋病
(1)致病病毒:HIV/人类免疫缺陷病毒(一种逆转录病毒)。
(2)致病机理:攻击人体的免疫系统,主要侵染辅助性T细胞。
易错易混归纳
1.血浆与血清、血浆蛋白与血红蛋白
血浆是血液中的液体成分。离体的血液加入抗凝剂(如柠檬酸钠)离心或静置分层后,位于上层的淡黄色透明液体就是血浆,不包括血细胞,其主要成分是水,还有血浆蛋白和小分子物质,小分子物质含有无机盐离子(如Na+、K+、CI-等)、非蛋白含氮化合物(如尿素、尿酸和氨基酸等)、不含氮的小分子有机化合物(如葡萄糖、脂质、乳酸等)以及气体(O2和CO2)。
血清是离体的血液凝固后,血凝块周围析出的淡黄色透明液体。血浆中含有多种血因子,其中包括纤维蛋白原。离体后的血液会自然凝固,这一过程由多种凝血因子共同参与完成,最终使得溶解态的纤维蛋白原固化成为纤维蛋白,将血细胞固定在其中所以血清与血浆的主要区别是:血清中不含有纤维蛋白原。
血浆蛋白是血浆中多种蛋白质的总称,主要分为白蛋白、球蛋白与纤维蛋白原三大类。白蛋白在血浆蛋白中分子量最小,含量占血浆蛋白的54%,对于血浆渗透压的维持起重要作用;球蛋白占血浆蛋白的38%,些球蛋白是抗体,在机体的防御方面起作用另一些可以转运特定物质;纤维蛋白原分子量最大,是血液凝固的必需因子,占血浆蛋白的7%。
血红蛋白是存在于红细胞中的一种蛋白质,是由一个珠蛋白分子和四个含二价铁的血红素分子结合而成的蛋白质,可使血液呈现红色。血红蛋白通过改变空间结构在氧浓度高时易与氧结合,在氧浓度低时易与氧分离。血红蛋白的主要功能是将O2运输到人体的各种组织细胞。
2.组织水肿(细胞间液过多,引起的全身或身体的一部分肿胀的症状。原理:组织液中水多)
1)血浆蛋白含量减少,血浆渗透压下降。
①营养不良(摄入蛋白减少):血浆蛋白合成量减少,血浆渗透压下降,血浆中的水过多地流入组织液中,导致组织水肿。
②肾小球肾炎(尿蛋白):肾小球的滤过作用增大(使血浆蛋白通过肾小球进入原尿),蛋白质随尿液流出体外,血浆中蛋白质减少,血浆渗透压下降,导致组织水肿。
2)组织液中蛋白质等增多,组织液渗透压升高。
①淋巴回流受阻:组织液中的蛋白质等不能进入毛细淋巴管,使组织液渗透压升高,血浆中的水过多地流入组织液中,导致组织水肿。
②局部组织细胞代谢旺盛:组织细胞代谢产物增多,组织液渗透压升高,导致组织水肿。
③过敏反应:毛细血管壁细胞通透性增大,血浆蛋白渗出毛细血管,进入组织液,组织液渗透压升高,导致组织水肿。
3.下丘脑、垂体和相关腺体的关系
(1)在“下丘脑→垂体→相应内分泌腺”的分级调节中,若顺序靠前的腺体被切除,则其后的腺体分泌的激素含量降低,其前的腺体所分泌的激素含量升高。
(2)在“促激素释放激素→促激素→激素”中,若顺序靠前的激素分泌量增加(减少),则其后的激素分泌量增加(减少),其前的激素分泌量减少(增加)。
4.与体温调节有关的物质和结构
相关激素:主要有甲状腺激素(甲状腺接受分级调节,不是效应器)和肾上腺素(肾上腺是效应器,接受传出神经的控制)两种
①调节方式:神经—体液调节。
②体温调节的中枢:下丘脑;体温感觉中枢:大脑皮层。
③感受器为温度感受器,分为冷觉感受器和热觉感受器。(感受温度变化而非绝对温度,既存在于皮肤中,也存在于黏膜、内脏器官中)
④人体受到寒冷刺激时,会起鸡皮疙瘩(或打寒战)时反射类型为非条件反射,该反射的反射弧:皮肤冷觉感受器→传入神经→下丘脑体温调节中枢→传出神经→立毛肌(骨骼肌)收缩。
⑤绘出人体散热量随环境温度变化的曲线。
5.如何区分细胞免疫和体液免疫
(1)“三看法”辨别体液免疫与细胞免疫 (2)依据图像识别体液免疫和细胞免疫
(建议用时:10分钟)
人体内的“生物钟”主要位于下丘脑SCN区。“生物钟”通过接受外界信号调节各项生理活动,相关过程如图1。其中褪黑素具有快速助眠的作用,皮质醇与血糖水平、免疫功能、记忆功能等有关。图2表示正常人体一天中的皮质醇浓度变化。
(1)根据题意判断,人体分泌褪黑素和皮质醇需要的外界信号分别是 、 (编号选填)。
①光照 ②黑暗
(2)图1中属于反馈调节的过程包括 (填写图中编号)。
(3)图2中皮质醇水平在一天中表现为节律性的变化,机体调节该激素分泌的机制是 。
(4)图2中早上7点人体皮质醇水平最高,推测其意义是______。
A.提高白天兴奋性 B.引发白天困倦
C.提高血糖水平 D.提高记忆能力
(5)据题干分析,长期开灯熬夜会引起 ,进而造成血糖异常升高。(编号选填)
①褪黑素水平异常降低 ②皮质醇水平异常升高 ③交感神经异常兴奋
(6)研究表明熬夜还会引发细胞因子风暴导致人体产生局部红肿,上述现象发生的过程依次是 (编号排序)。
①更多的免疫细胞被招募并聚集
②血细胞和血浆渗出
③熬夜导致大脑分泌相关激素
④过量细胞因子导致毛细血管通透性增加
⑤激活免疫细胞释放细胞因子
(7)图3为记忆形成过程中可塑性突触发生的变化。据图3和已有知识,从神经元之间信息传递的角度分析长期熬夜会使记忆衰退的原因 。
为探究增强记忆所需的条件,科学家用模式生物海兔进行缩鳃反射实验,如图4所示。对海兔施加不同的训练方式,训练后通过触碰虹吸管观察其缩鳃情况,结果如图5。
(8)图5所示的实验中,符合对照组的操作是 (编号选填)
①单次电击刺激 ②无电击刺激 ③触碰刺激 ④无触碰刺激
(9)根据上述海兔缩鳃实验结果,得出关于增强记忆所需的条件是 。
【答案】1.(1) ② ①
(2)⑤⑦
(3)反馈调节
(4)ACD
(5)②③
(6)③⑤①④②
(7)长期熬夜可能会导致神经元之间的突触结构中突触后膜上受体数量减少以及相关神经元之间原来在形成记忆过程中新长出的突触结构发生回缩消失,突触前膜释放的神经递质的量减少,进而导致记忆力衰退
(8)②③
(9)不仅要反复进行信号刺激,还需要使反复的信号刺激维持一定的时长
【分析】光周期信号刺激视网膜上的感受器,使之产生兴奋,兴奋传至下丘脑视交叉上核,再通过传出神经支配松果体分泌褪黑素,褪黑素可调节下丘脑、垂体和睾丸中相关激素的分泌,也可抑制下丘脑视交叉上核的作用。
【详解】(1)褪黑素具有快速助眠的作用,皮质醇与血糖水平、免疫功能、记忆功能等有关,所以人体分泌褪黑素的外界信号是②黑暗,人体分泌皮质醇需要的外界信号是①光照。
(2)光周期信号通过下丘脑SCN区,然后作用于松果体,再通过褪黑素对人体进行调控,该过程属于神经一体液(神经调节和体液)调节,褪黑素分泌过多,会抑制下丘脑SCN区,该调节机制属于(负)反馈调节,皮质醇也能抑制垂体的分泌活动,属于(负)反馈调节,所以图1中属于反馈调节的过程包括⑤⑦。
(3)图2中皮质醇水平在一天中表现为节律性的变化,皮质醇的含量维持在一定范围内保持稳态,所以机体通过反馈调节保证该激素处于正常范围。
(4)AB、图2中早上7点人体皮质醇水平最高,能提高白天兴奋性,不会引发白天困倦,A正确,B错误;
CD、皮质醇与血糖水平、免疫功能、记忆功能等有关,皮质醇水平最高能提高血糖水平,提高记忆能力,CD正确。
故选ACD。
(5)①长期开灯熬夜,褪黑素分泌减少不影响血糖的含量,①错误;
②长期开灯熬夜,皮质醇的含量会异常升高,导致血糖异常升高,②正确;
③长期开灯熬夜,导致交感神经异常兴奋,血糖异常升高,③正确。
故选②③。
(6)研究表明,③熬夜导致大脑分泌相关激素,⑤激活免疫细胞释放细胞因子,①更多的免疫细胞被招募并聚集,④过量细胞因子导致毛细血管通透性增加,②血细胞和血浆渗出,导致组织液的渗透压上升,组织液吸水导致水肿,所以熬夜会引发细胞因子风暴导致人体产生局部红肿。
所以发生的过程依次是③⑤①④②。
(7)记忆形成过程中可塑性突触发生的变化,从神经元之间信息传递的角度分析,长期熬夜可能会导致神经元之间的突触结构中突触后膜上受体数量减少以及相关神经元之间原来在形成记忆过程中新长出的突触结构发生回缩消失,突触前膜释放的神经递质的量减少,进而导致记忆力衰退。
(8)对照组实验是为了平排除无关变量对实验的影响,本实验是为了探究电刺激对缩腮反射的影响,训练组为触碰的同时施加点击。所以对照组的操作是②无电击刺激 ③触碰刺激。
故选②③。
(9)根据实验结果可知,反复信号刺激及维持一定时间能加强记忆,所以增强记忆不仅要反复进行信号刺激,还需要使反复的信号刺激维持一定的时长。
(建议用时:30分钟)
1.膳食纤维是人体重要的营养素,肠道微生物可利用膳食纤维发酵产生短链脂肪酸(SCFA),后者可通过免疫、神经和内分泌多条途径“滋养”脑神经,预防并矫正因误折叠的α-突触核蛋白所致的神经退行性病变(诸如帕金森症)(如图);同时大脑也可经神经和内分泌途径影响肠道微生物的活性。因此,优化膳食结构在维护脑部认知功能方面具有重要意义。
(1)如图显示,肠道上皮组织中的簇细胞能被SCFA激活并分泌细胞因子,据此判定簇细胞 。(编号选填)
①可充当效应器②存在SCFA受体③可视为浆细胞④存在膳食纤维受体
(2)镶嵌在肠道上皮组织中的神经元被SCFA激活后,冲动经神经传导至脑部。比较图中①和②处冲动传导/传递的过程,区别表现在 。(编号选填)
①结构基础②膜电位变化③传递信号④离子通道通透性
(3)如图显示,肠道微生物发酵产生的SCFA还能经血管直接进入脑部发挥作用。在此路径中,SCFA依次经过的内环境组分为 。(编号选填排序)
①肠腔内消化液②神经细胞组织液③血浆④肠上皮细胞组织液⑤肠上皮细胞细胞质
(4)大脑可通过神经调节使肠道蠕动加强,促进营养物质向微生物的运输,从而对肠道微生物种群数量及其活动产生影响。据此判断该神经属于______。
A.传入神经 B.传出神经 C.交感神经 D.副交感神经
(5)胃肠道微生物紊乱可导致肠上皮细胞间隙增大,形成“肠漏”。后者致使T和B淋巴细胞启动免疫反应,产生大量促炎症细胞因子和抗体,攻击肠上皮细胞,进而导致肠绒毛萎缩,这种现象涉及______。
A.细胞免疫 B.体液免疫 C.免疫缺陷 D.自身免疫
(6)在图过程③所示的Th17T细胞形成中,CD4+T细胞发生了______。
A.细胞凋亡 B.细胞分裂 C.细胞分化 D.细胞融合
(7)如图显示神经炎症类疾患帕金森症的重要病理过程;而SCFA呈现良好的抗炎效应。据图判断下列表述正确的是______。
A.肠道中的SCFA可抑制IL-6等细胞因子进入血脑屏障
B.脑部Th17细胞的产生可防止α-突触核蛋白误折叠
C.误折叠的α-突触核蛋白会引发神经退行性疾患
D.提高细胞因子的表达量有助于缓解帕金森症
(8)α-突触核蛋白误折叠是导致帕金森症的原因之一。综合图和题干信息判断下列防治方法合理的是 。(编号选填)
①筛查肠道菌群②服用肠道益生菌③敲除α-突触核蛋白基因④改变游离状态下的α-突触核蛋白的序列⑤经常食用富含膳食纤维的食物补充SCFA
【答案】
(1)②
(2)①③
(3)④③②
(4)BD
(5)ABD
(6)BC
(7)AC
(8)①②⑤
【分析】信号分子是生物体中用于细胞间或细胞内传递信息的化学物质。 信号分子可以分为以下几类: 激素:由内分泌腺或内分泌细胞分泌,通过血液循环运输到靶细胞发挥作用,如胰岛素、甲状腺激素等。 神经递质:在神经元之间传递神经冲动的化学物质,如乙酰胆碱、多巴胺等。 局部化学介质:在局部起作用的信号分子,如细胞因子、生长因子等。 气体信号分子:如一氧化氮(NO),具有调节血管舒张等作用。 信号分子发挥作用的方式通常是与靶细胞表面或内部的受体特异性结合,从而引发细胞内一系列的化学反应,最终导致细胞功能的改变。
【详解】(1)肠道上皮组织中的簇细胞能被SCFA激活并分泌细胞因子,则可判定簇细胞存在SCFA受体,②正确,①③④错误。
故选②。
(2)①是兴奋在神经纤维上的传导,②是兴奋在神经元间的传递,区别表现在①③。
(3)SCFA能经血管直接进入脑部发挥作用,在此路径中,SCFA依次经过的内环境组分为④肠上皮细胞组织液、③血浆、②神经细胞组织液。
(4)大脑可通过神经调节使肠道蠕动加强,可判断该神经属于副交感神经,副交感神经属于传出神经,BD正确,AC错误。
故选BD。
(5)T和B淋巴细胞启动免疫反应,产生大量促炎症细胞因子属于细胞免疫和体液免疫,产生抗体属于体液免疫,攻击肠上皮细胞,导致肠绒毛萎缩,属于自身免疫病,ABD正确,C错误。
故选ABD。
(6)在图过程③所示的Th17T细胞形成中,CD4+T细胞发生了分裂和分化,BC正确,AD错误。
故选BC。
(7)A、据图分析,肠道中的SCFA可抑制IL-6等细胞因子进入血脑屏障,A正确;
B、脑部Th17细胞的产生可促进神经炎症,促进α-突触核蛋白误折叠,B错误;
C、据题干分析,误折叠的α-突触核蛋白会引发神经退行性疾患,C正确;
D、提高细胞因子的表达量会使帕金森症加重,D错误。
故选AC。
(8)肠道微生物可利用膳食纤维发酵产生短链脂肪酸(SCFA),后者可通过免疫、神经和内分泌多条途径“滋养”脑神经,预防并矫正因误折叠的α-突触核蛋白所致的神经退行性病变,可知,筛查肠道菌群、服用肠道益生菌和经常食用富含膳食纤维的食物补充SCFA均防治帕金森症,故应填①②⑤。
2.研究发现,不良精神因素易导致某种乳腺癌细胞质膜上膜蛋白PD-L1数量异常增加,后者易引起癌细胞扩散和转移,部分机制如图1所示,其中编号表示过程。
(1)据图1分析,引起分泌增加的因素可能有 。(编号选填)
①促肾上腺皮质激素释放激素分泌增加
②神经递质作用于肾上腺
③的清除速率上升
④肾上腺素分泌减少
(2)下列①~④为图1中细胞,其中含合成基因的有 。能产生免疫活性物质的有 。(编号选填)
①神经元 ②巨噬细胞 ③细胞毒性T细胞 ④肾上腺皮质细胞
(3)图1过程②可能发生的生命现象有_____。
A.基因表达改变 B.细胞质膜破碎
C.引起免疫反应 D.DNA含量倍增
(4)欲通过降低癌细胞的PD-L1数量来控制其扩散和转移,以下措施中可行的是_____。
A.使用抗体中和PD-L1
B.阻断人体细胞受体蛋白的表达
C.抑制过程①释放物降解酶的活性
D.促进PD-L1基因启动子区域甲基化
自主神经功能失调的人群中乳腺癌发病率较高。为研究副交感神经抑制乳腺癌复发和肺组织转移的效应,研究人员以罹患乳腺肿瘤的小鼠为材料开展实验,结果如图2所示。
(5)下列数据对照组合合理的是_____。
A.1、2 B.2、3 C.2、3、4 D.1、3、4
(6)据图2数据分析,以下结论合理的是_____。
A.促进副交感神经调节具有抑制肿瘤复发的作用
B.促进副交感神经调节具有抑制肿瘤转移的作用
C.抑制副交感神经调节对肿瘤复发和转移无影响
D.实施副交感神经分离术能抑制肿瘤复发和转移
【答案】
(1)①③
(2) ①②③④ ②③
(3)AC
(4)AD
(5)AD
(6)AC
【分析】癌细胞的主要特征:(1)无限增殖;(2)形态结构发生显著改变;(3)细胞表面发生变化,细胞膜上的糖蛋白等物质减少,易转移。
【详解】(1)①图中 代表肾上腺皮质激素,该激素的分泌受下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴的分级调控,据此推测 ①促肾上腺皮质激素释放激素分泌增加会引起肾上腺皮质激素分泌增加,符合题意,①正确;
②神经递质作用于肾上腺会引起肾上腺素分泌增多,不符合题意,②错误;
③ 的清除速率上升会导致肾上腺皮质激素对下丘脑和垂体的反馈抑制作用减弱,因而引起肾上腺皮质激素分泌增多,③正确;
④肾上腺素分泌减少不会引起 增多,不符合题意,④错误。
故选①③。
(2)图中①神经元 ②巨噬细胞 ③细胞毒性T细胞 ④肾上腺皮质细胞来自同一个受精卵,因而其中含有的基因相同,即图中所有细胞(①②③④)均含有相关合成基因,其中能产生免疫活性物质的细胞有②巨噬细胞和③细胞毒性T细胞。
(3)图中过程②表示的生命现象是癌细胞表面的PD-L1与细胞毒性T细胞表面的受体结合后会引起细胞毒性T细胞数量下降,该过程中发生的现象是细胞毒性T细胞死亡,该过程中发生依赖细胞中基因表达的改变实现,由于细胞毒性T细胞的死亡,进而引起免疫反应的改变,即会使得癌细胞逃逸,该过程中不会发生细胞质膜破碎和DNA含量倍增的情况,即AC正确。
故选AC。
(4)A、使用抗体中和PD-L1,则会减少癌细胞表面的PD-L1,进而可控制癌细胞的扩散和转移,A正确;
B、阻断癌细胞受体蛋白的表达,会减少癌细胞的扩散和转移,B错误;
C、激活过程①释放物降解酶的活性,可能会减少PD-L1的表达,进而可控制癌细胞的扩散和转移,C错误;
D、促进PD-L1基因启动子区域甲基化,则会减少PD-L1蛋白的数量,进而可控制癌细胞的扩散和转移,D正确。
故选AD。
(5)本实验目的是研究副交感神经抑制乳腺癌复发和肺组织转移的效应,根据实验目的可推测,图中1、2和1、3、4之间形成对照,前者研究的是促进副交感神经调节在抑制乳腺癌复发和肺组织转移的效应,后者研究的是实施副交感神经分离术在抑制乳腺癌复发和肺组织转移的效应,AD正确。
故选AD。
(6)结合图2实验结果可以看出免疫抑制细胞占比减少,因而推测促进副交感神经调节具有抑制肿瘤复发的作用;同时第3组结果显示,癌变细胞占比无明显变化,因而说明,抑制副交感神经调节对肿瘤复发和转移无影响,即AC正确。
故选AC。
3.炎症是一种正常的保护性生理防御过程,但过度的炎症反应会造成组织损伤和功能障碍。炎症反应时,炎症信号通过传入迷走神经传至神经中枢,再经传出迷走神经,引起脾神经释放去甲肾上腺素(NE)。NE激活脾脏中特殊的T细胞,使其释放乙酰胆碱(ACh)作用于巨噬细胞表面的受体α7nAChR,激活免疫细胞内的信号通路,减少炎症因子释放,发挥抗炎作用,部分作用机理如图。
(1)巨噬细胞属于免疫细胞中的 ,其能在机体免疫的 中发挥重要作用。(编号选填)
①淋巴细胞②吞噬细胞③第一道防线④第二道防线⑤第三道防线
(2)下列物质中,属于内环境成分的有 。(编号选填)
①NE②ACh③α7nAChR④NE受体⑤炎症因子
(3)传出迷走神经释放的神经递质与脾神经上的受体结合后,使突触后膜发生 (阳离子/阴离子)内流,此时膜内电位的变化是 。
(4)在炎症反应中,炎症信号促进NE释放的过程为 ;炎症物质通过一系列过程激活免疫细胞发挥抗炎作用的过程为 。(编号选填)
①神经调节②体液调节③神经-体液调节④神经-体液-免疫调节
某研究团队发现,尼古丁(Nic.)也能激活α7nAChR受体,显著影响LPS诱导的巨噬细胞中炎症因子IL-6和TNF-α的表达,如下图所示。
(5)结合上图信息,分析尼古丁(Nic.)对炎症因子IL-6和TNF-α表达的影响及其机制 。
【答案】
(1) ② ④⑤
(2)①②⑤
(3) 阳离子 负电位变成正电位
(4) ① ④
(5)根据图(a)(b)可知,在LPS诱导条件下,尼古丁处理组的IL-6和TNF-α蛋白水平均显著低于未添加尼古丁组。故尼古丁(Nic.)抑制了炎症因子IL-6和TNF-α的表达。
据图(c),在LPS诱导条件下,尼古丁处理组的IL-6蛋白相关的mRNA相对水平显著低于未添加尼古丁组,说明尼古丁抑制了IL-6相应基因的转录过程。而尼古丁处理组的TNF-α蛋白相关的mRNA相对水平与未添加尼古丁组无显著性差异,说明尼古丁处理不能抑制TNF-α相应基因的转录过程,因此可能是抑制了翻译过程。
【分析】人体的三道防线分别为:第一道防线是皮肤、黏膜;第二道防线是吞噬细胞和体液中的杀菌物质;第三道防线是细胞免疫和体液免疫,其中,第一道防线和第二道防线是非特异性免疫的物质基础;第三道防线是特异性免疫的物质基础。
【详解】(1)巨噬细胞属于免疫细胞中的②吞噬细胞,吞噬细胞还包括树突状细胞,其能在机体免疫的④第二道防线⑤第三道防线中发挥重要作用。
(2)内环境中的化学成分包括营养物质、代谢废物和特殊功能的物质,①NE(神经递质)、②ACh(细胞因子)和⑤炎症因子均属于内环境成分,而③α7nAChR、④NE受体均属于膜的组成成分,不属于内环境的组成成分。
(3)传出迷走神经释放的神经递质与脾神经上的受体结合后,使突触后膜发生阳离子,即钠离子内流,进而产生外负内正的动作电位,即此时膜内电位的变化是由负变正电位。
(4)在炎症反应中,炎症信号炎症反应时,炎症信号通过传入迷走神经传至神经中枢,再经传出迷走神经,引起脾神经释放去甲肾上腺素(NE),该过程属于①神经调节;炎症物质通过一系列过程激活免疫细胞发挥抗炎作用(图示过程)的过程为④神经-体液-免疫调节
(5) 图示结果显示,在LPS诱导条件下,尼古丁处理组的IL-6和TNF-α蛋白水平均显著低于未添加尼古丁组。故尼古丁(Nic.)抑制了炎症因子IL-6和TNF-α的表达。图(c)中在LPS诱导条件下,尼古丁处理组的IL-6蛋白相关的mRNA相对水平显著低于未添加尼古丁组,说明尼古丁抑制了IL-6相应基因的转录过程。而尼古丁处理组的TNF-α蛋白相关的mRNA相对水平与未添加尼古丁组无显著性差异,说明尼古丁处理不能抑制TNF-α相应基因的转录过程,因此可能是抑制了翻译过程,进而导致相应的蛋白质TNF-α含量下降。
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专题七 动物生命活动的调节
目录
1.重难诠释:知重难、攻薄弱(核心背记+常考知识归纳+易错易混归纳)
2.创新情境练:知情境、练突破(10min限时练)
3.限时提升练:综合能力提升(30min限时练)
常考知识点归纳
· 常考知识点归纳1内环境是机体赖以生存的环境
一、细胞外液是机体细胞生活的内环境
1.细胞外液:细胞周围或大或小的间隙,主要被液体所填充,这些液体统称为细胞外液。细胞外液为浸浴其中的机体细胞提供了生存的环境。
2.内环境:细胞外液所构成的液体环境。
3.体液:生物体内以水为基础的液体统称为体液。
(1)图示体液的组成
(2)血浆、组织液和淋巴的比较
比较项目
血浆(血液的液体成分)
组织液(又称细胞间液)
淋巴(又称淋巴液)
存在部位
血管
组织细胞间隙
淋巴管
生活的细胞种类
血细胞(或血细胞和淋巴细胞)
大多数组织细胞
淋巴细胞
化学成分
各种血浆蛋白、无机盐、脂质、糖类、激素、O₂,以及机体代谢产生的尿素、CO₂等
与血浆成分相近,主要差别是蛋白质含量少
与组织液(填“组织液”或“血浆”)成分最相近
作用
这些溶质分子有的在维持血浆酸碱度和渗透压等平衡中起着重要的作用。另外,血浆还参与机体免疫、凝血及体温恒定等调节
组织液为体内绝大多数组织细胞提供了最基本和相对稳定的生活环境
淋巴流动时经过的淋巴结中有大量免疫细胞,它们能清除淋巴带来的细菌等病原体。所以,淋巴既为淋巴细胞提供了生存环境,也起到机体防御屏障,参与维持内环境稳定的作用
(3)毛细淋巴管管壁上呈覆瓦状排列的上皮细胞只允许组织液单向流入毛细淋巴管形成淋巴。这种结构的管壁比毛细血管壁的通透性更大,一些不易透过毛细血管壁的大分子物质(如蛋白质、细菌、病毒和肿瘤细胞等)都可以进入毛细淋巴管。
4.血浆、组织液、淋巴间的物质交换
二、呼吸、消化、循环和泌尿等系统参与内、外环境间的物质交换
· 常考知识点归纳2 、内环境稳态是机体细胞生命活动的保障
1. 机体内环境中渗透压、酸碱度、温度和各种液体成分等始终在较狭小的范围内变动,并处于相对稳定状态,称为稳态。稳态是一种动态平衡,是人体调动自身各系统和器官共同活动的结果,所以又称为自稳态。
(1)渗透压维持着细胞内外水分等物质的转运和平衡,维持着细胞的形态和功能,也维持着各种细胞外液间的交流。
(2)血糖含量、含氧量等,为细胞正常能量代谢提供稳定的物质条件。
(3)细胞内外的Na+、K+等离子的差异分布是神经元等细胞兴奋产生和传导的基础。
(4)酶的结构和活性受到环境中温度、各种离子浓度和pH等影响。
2.“神经-内分泌-免疫”调节网络
三者既具备各自独特的调节方式,又彼此密切联系、相互作用。内分泌腺的活动受到神经系统的控制,同时,其产生的激素也能影响神经系统的功能;此外,神经和激素共同调控着免疫系统的功能,而免疫系统又通过产生各种化学物质反过来作用于神经和内分泌系统。
· 常考知识点归纳3 反射是神经调节的基本方式
一、反射弧是反射的结构基础
1.高等动物在中枢神经系统的参与下,对来自体内外的刺激做出迅速反应的过程称为反射,反射是神经系统调节生命活动的基本方式,是一种常见的生命活动现象。
2.反射的神经结构基础是反射弧,包括③感受器、⑤传入神经(又称感觉神经)、②神经中枢、①传出神经(又称运动神经)、④效应器。
3.反射的类型
反射类型
非条件反射
条件反射
概念
出生后无须训练就具有的反射
出生后在生活过程中通过学习或训练而形成的反射
神经中枢
大脑皮层以下的神经中枢(脊髓和脑干)
大脑皮层
意义
非条件反射是生物长期进化的结果,动物出生时就具备,保证了个体基本的生存能力
条件反射极大地提高了动物适应复杂环境的能力,是动物神经系统进化的结果,对于物种的存续及发展具有重要意义
举例
缩手反射、膝跳反射、眨眼反射、吸吮反射、排尿反射、吃东西时分泌唾液等
望梅止渴、画饼充饥、谈虎色变、听见铃声走进教室等
联系
条件反射是在非条件反射的基础上,通过学习或训练而建立的,条件反射应不断用非条件刺激强化才能维持下去,否则将不断减弱,甚至消失
二、神经元是神经系统结构与功能的基本单位
1.神经系统中的细胞分为神经元(神经细胞)和神经胶质细胞。
2.神经细胞(神经元)
(1)结构
(2)功能:进行信息转换和传递,神经元内冲动传递的方向为树突→细胞体→轴突。
· 常考知识点归纳4 神经调节过程涉及信息的转换及传递
一、信息在神经元上以生物电的形式传导
1.膜电位的产生
(1)AB段——静息电位:内负外正。
形成原因:细胞内K+浓度是细胞外的30倍,而细胞外的Na+浓度比细胞内高约13倍,这是细胞膜上Na+-K+泵活动的结果。此外,膜上K+通道蛋白的开放程度较大,K+外流(此离子跨膜运输方式为协助扩散)。
(2)BC段——动作电位的形成。
形成原因:适宜强度的刺激作用于神经元时,膜上的Na+通道会显著开放,短时间内Na+大量进入膜内(此离子跨膜运输方式为协助扩散),导致神经元细胞膜由“内负外正”的静息电位反转为“内正外负”的动作电位。
(3)CD段——静息电位的恢复:Na+通道关闭,K+通道打开,K+大量外流,膜电位逐渐恢复为“内负外正”,此时因K+外流过多导致此时膜内外电位差值大于初始静息电位差值。
(4)DE段——通过“Na+-K+泵”的工作,神经元细胞膜恢复至静息电位,从而为下一次兴奋做好准备。
2.兴奋在神经纤维上传导
二、神经元间主要通过化学物质传递信息
1.结构基础一突触
2.传递过程
3.传递特点:单向传递,原因是神经递质只存在于突触小泡中,只能由突触前膜释放,作用于突触后膜上。
4.神经递质
(1)作用方式:与突触后膜上特定的受体结合后,引起突触后膜的膜两侧电位发生变化。
(2)种类:兴奋性递质、抑制性递质。
(3)去向:被突触间隙的酶催化降解而失去活性,或被前神经元重新摄取。
· 常考知识点归纳5 神经中枢调控机体的生命活动
1.神经系统的组成
2.中枢神经系统
脊髓和脑中的白质由许多集合成束的神经纤维组成,作用:传递神经冲动。
脊髓和脑中的灰质密集有神经元的细胞体;脊髓灰质中分布着许多低级的神经中枢,如排尿、排便中枢和躯体低级运动中枢;大脑皮层中分布着相应的高级神经中枢,如躯体感觉中枢、听觉中枢、视觉中枢。
3.自主神经系统:支配内脏器官的传出神经。它们的活动不受意识支配。
· 常考知识点归纳6 条件反射是大脑的高级调节功能
1.条件反射的概念:在复杂环境中,机体通过感受器接受来自体内外的多种信息刺激,在大脑皮层的参与下形成后天性反射,即条件反射。
2.人和高等动物都有条件反射,但人类的条件反射更为丰富多样。动物可以对具体的外界刺激建立条件反射;人可以对具体的外界刺激和抽象的语言、文字建立条件反射。
3.条件反射就是记忆的形成过程,而获取记忆的过程就是学习。所以,学习是记忆建立的基础。人类与其他高等动物不同之处就在于能以语言文字为工具进行学习和记忆。
· 常考知识点归纳7 激素调节是体液调节的主要形式
人体主要内分泌腺及其分泌的主要激素
内分泌腺
激素
成分
激素主要的生理功能
分泌失调症
下丘脑
抗利尿激素
多肽
或蛋白质
促进肾小管和集合管对水的重吸收
—
多种促激素释放激素
或抑制激素
调节垂体的分泌活动
—
垂体
生长激素
促进生长
年幼时过多:巨人症
年幼时过少:侏儒症
成年时过多:肢端肥大症
催乳激素
促进乳房发育和泌乳
—
多种促激素
促进甲状腺、肾上腺皮质、性腺的分泌活动,同时促进相应腺体细胞的增殖
—
甲状腺
甲状腺激素
氨基酸衍生物
促进生长发育和新陈代谢,影响中枢神经系统的发育和兴奋性
成年时过多;甲亢
幼年时过少;呆小症
缺碘;地方性甲状腺肿胀
胸腺
胸腺激素
多肽
促进T淋巴细胞的生长与成熟
—
胰岛
α细胞
胰高血糖素
多肽
升高血糖
—
β细胞
胰岛素
蛋白质
降低血糖
过少:糖尿病
肾上腺
皮质
肾上腺皮质激素
类固醇
分别调节水分、无机盐及糖代谢
—
髓质
肾上腺素
氨基酸衍生物
使人心跳加快、血压升高、呼吸加快、血糖升高,促进脂肪氧化分解等
—
性腺
睾丸(精巢)
雄激素(睾丸酮)
类固醇
促进雌性生殖器官发育和精子生成,激发并维持男性第二性征
—
卵巢
雌激素
类固醇
促进雌性生殖器官的发育和卵细胞的生成,激发并维持女性第二性征
—
孕激素
类固醇
促进子宫内膜和乳腺等发育,为受精卵着床和泌乳准备条件
—
· 常考知识点归纳8 激素通过反馈调节和分级调节维持稳态
1.反馈调节是激素调节的重要机制
(1)反馈调节的概念:激素调节的结果反过来又作为信息调节该激素的分泌,这种调节方式称为反馈调节。
(2)实例:血糖平衡的调节
2.分级调节是激素调节的机制之一
· 常考知识点归纳9 神经调节与体液调节共同维持稳态
1.体温调节,是一种反馈调节,是由神经和体液共同完成
2.水盐平衡调节
水的摄入需求主要由渴觉中枢控制,水的排出主要取决于血浆中抗利尿激素的浓度,此激素由下丘脑分泌经垂体释放进入血液,作用部位是肾小管和集合管,功能是增强肾小管和集合管对水的重吸收,使尿量减少。
3.体液调节和神经调节的关系
项目
神经调节
体液调节
区 别
调节方式
反射
激素、NO、CO₂等化学物质
作用途径
反射弧(结构基础)
体液运输
作用对象
效应器(靶器官、靶细胞)
—
作用范围
比较精准
较广泛
作用时间
比较短
较长
反应速度
迅速
比较缓慢
联系
①许多内分泌腺体本身直接或间接地受中枢神经系统的调节,体液调节可以看作是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,如甲状腺激素能促进神经系统的发育
协调意义
动物体的各项生命活动往往是在神经调节和体液调节的作用下共同完成的,它们相互协调共同维持内环境稳定,保证各项生命活动正常进行,使机体适应不断变化的环境
· 常考知识点归纳10 免疫系统是免疫调节的基础
一、免疫应答和免疫系统
1.免疫应答:指免疫系统将入侵的病原体以及机体内病变、衰老和死亡的细胞识别为“异己”的物质,其识别和清除“异己”物质以维持内环境稳定的过程。
2.免疫系统
免疫系统中的免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质三者密不可分,是人体发挥免疫功能的结构与物质基础。
二、免疫应答的基础一免疫细胞对“异己”的识别
1.免疫细胞识别的对象
(1)识别“自己”:人和其他脊椎动物细胞表面的作为身份“标志”的特定分子结构——主要组织
相容性抗原(MHC分子)。
(2)识别“异己”:细菌、真菌、病毒、寄生虫等病原体,异体器官和组织细胞,以及一些非自身的
大分子有机物等。
2.识别工具:免疫细胞膜上的受体。
(1)吞噬细胞能识别多种抗原一非特异性。
(2)B、T淋巴细胞针对特定抗原—特异性。
3.识别结果:区分“自己”和“异己”。
(1)被识别的“异己”,包括入侵的病原体、变异衰老死亡的机体细胞,能引起B、T淋巴细胞的免疫应答的物质称为抗原。
(2)抗原的化学本质:大多数是蛋白质,也有多糖和脂类。
(3)抗原的来源:①外源性:细菌、真菌、病毒、寄生虫等病原体,异体器官和组织细胞,以及一些非自身的大分子有机物(如花粉)等;②内源性:人体自身衰老、损伤或突变的细胞(如癌细胞)。
· 常考知识点归纳11 免疫系统具有防御功能
一、非特异性免疫和特异性免疫
项目
非特异性免疫
特异性免疫
来源
人类在长期进化过程中逐渐形成并通过遗传巩固下来的,人生来就有(先天性免疫)
经抗原诱导产生,人在出生后逐渐形成的(获得性免疫)
对象
对多种病原体起作用
某一类抗原
组成
第一道防线:人体完整的皮肤和黏膜
第三道防线:B、T淋巴细胞及其产生的免疫活性物质(包括巨噬细胞、树突状细胞)
第二道防线:体液中的溶菌酶等杀菌物质和吞噬细胞
特点
无特异性、作用弱、范围广
有特异性、作用强、范围窄
二、细胞免疫和体液免疫
(1)细胞免疫:由免疫细胞通过密切接触方式,针对病原体或靶细胞产生的免疫应答。
(2)体液免疫:通过免疫细胞释放到体液中的免疫活性物质对抗原产生的免疫应答。
三、二次免疫
1.定义:相同抗原再次入侵时,记忆B细胞很快作出反应,即迅速增殖分化产生浆细胞和新的记忆B细胞,前者产生抗体消灭抗原,此为二次免疫反应。
2.反应特点:更快、更强地进行免疫应答,能在抗原侵入但尚未导致机体患病之前将它们消灭。
3.图中表示抗体浓度的是曲线a,表示患病程度的是曲线b。
· 常考知识点归纳12 免疫系统异常引发的疾病
一、过敏反应
二、自身免疫病
三、免疫缺陷病
1.定义:机体免疫系统因先天发育障碍或后天损伤而导致的疾病,称为免疫缺陷病。
2.类型:遗传因素或先天性免疫系统发育不全所引起的免疫功能障碍性疾病,称为先天性免疫缺陷病;人类在出生后,可能因为感染或自体病变等因素导致的后天性免疫缺陷病称为获得性免疫缺陷病,如艾滋病。
3.艾滋病
(1)致病病毒:HIV/人类免疫缺陷病毒(一种逆转录病毒)。
(2)致病机理:攻击人体的免疫系统,主要侵染辅助性T细胞。
易错易混归纳
1.血浆与血清、血浆蛋白与血红蛋白
血浆是血液中的液体成分。离体的血液加入抗凝剂(如柠檬酸钠)离心或静置分层后,位于上层的淡黄色透明液体就是血浆,不包括血细胞,其主要成分是水,还有血浆蛋白和小分子物质,小分子物质含有无机盐离子(如Na+、K+、CI-等)、非蛋白含氮化合物(如尿素、尿酸和氨基酸等)、不含氮的小分子有机化合物(如葡萄糖、脂质、乳酸等)以及气体(O2和CO2)。
血清是离体的血液凝固后,血凝块周围析出的淡黄色透明液体。血浆中含有多种血因子,其中包括纤维蛋白原。离体后的血液会自然凝固,这一过程由多种凝血因子共同参与完成,最终使得溶解态的纤维蛋白原固化成为纤维蛋白,将血细胞固定在其中所以血清与血浆的主要区别是:血清中不含有纤维蛋白原。
血浆蛋白是血浆中多种蛋白质的总称,主要分为白蛋白、球蛋白与纤维蛋白原三大类。白蛋白在血浆蛋白中分子量最小,含量占血浆蛋白的54%,对于血浆渗透压的维持起重要作用;球蛋白占血浆蛋白的38%,些球蛋白是抗体,在机体的防御方面起作用另一些可以转运特定物质;纤维蛋白原分子量最大,是血液凝固的必需因子,占血浆蛋白的7%。
血红蛋白是存在于红细胞中的一种蛋白质,是由一个珠蛋白分子和四个含二价铁的血红素分子结合而成的蛋白质,可使血液呈现红色。血红蛋白通过改变空间结构在氧浓度高时易与氧结合,在氧浓度低时易与氧分离。血红蛋白的主要功能是将O2运输到人体的各种组织细胞。
2.组织水肿(细胞间液过多,引起的全身或身体的一部分肿胀的症状。原理:组织液中水多)
1)血浆蛋白含量减少,血浆渗透压下降。
①营养不良(摄入蛋白减少):血浆蛋白合成量减少,血浆渗透压下降,血浆中的水过多地流入组织液中,导致组织水肿。
②肾小球肾炎(尿蛋白):肾小球的滤过作用增大(使血浆蛋白通过肾小球进入原尿),蛋白质随尿液流出体外,血浆中蛋白质减少,血浆渗透压下降,导致组织水肿。
2)组织液中蛋白质等增多,组织液渗透压升高。
①淋巴回流受阻:组织液中的蛋白质等不能进入毛细淋巴管,使组织液渗透压升高,血浆中的水过多地流入组织液中,导致组织水肿。
②局部组织细胞代谢旺盛:组织细胞代谢产物增多,组织液渗透压升高,导致组织水肿。
③过敏反应:毛细血管壁细胞通透性增大,血浆蛋白渗出毛细血管,进入组织液,组织液渗透压升高,导致组织水肿。
3.下丘脑、垂体和相关腺体的关系
(1)在“下丘脑→垂体→相应内分泌腺”的分级调节中,若顺序靠前的腺体被切除,则其后的腺体分泌的激素含量降低,其前的腺体所分泌的激素含量升高。
(2)在“促激素释放激素→促激素→激素”中,若顺序靠前的激素分泌量增加(减少),则其后的激素分泌量增加(减少),其前的激素分泌量减少(增加)。
4.与体温调节有关的物质和结构
相关激素:主要有甲状腺激素(甲状腺接受分级调节,不是效应器)和肾上腺素(肾上腺是效应器,接受传出神经的控制)两种
①调节方式:神经—体液调节。
②体温调节的中枢:下丘脑;体温感觉中枢:大脑皮层。
③感受器为温度感受器,分为冷觉感受器和热觉感受器。(感受温度变化而非绝对温度,既存在于皮肤中,也存在于黏膜、内脏器官中)
④人体受到寒冷刺激时,会起鸡皮疙瘩(或打寒战)时反射类型为非条件反射,该反射的反射弧:皮肤冷觉感受器→传入神经→下丘脑体温调节中枢→传出神经→立毛肌(骨骼肌)收缩。
⑤绘出人体散热量随环境温度变化的曲线。
5.如何区分细胞免疫和体液免疫
(1)“三看法”辨别体液免疫与细胞免疫 (2)依据图像识别体液免疫和细胞免疫
(建议用时:10分钟)
人体内的“生物钟”主要位于下丘脑SCN区。“生物钟”通过接受外界信号调节各项生理活动,相关过程如图1。其中褪黑素具有快速助眠的作用,皮质醇与血糖水平、免疫功能、记忆功能等有关。图2表示正常人体一天中的皮质醇浓度变化。
(1)根据题意判断,人体分泌褪黑素和皮质醇需要的外界信号分别是 、 (编号选填)。
①光照 ②黑暗
(2)图1中属于反馈调节的过程包括 (填写图中编号)。
(3)图2中皮质醇水平在一天中表现为节律性的变化,机体调节该激素分泌的机制是 。
(4)图2中早上7点人体皮质醇水平最高,推测其意义是______。
A.提高白天兴奋性 B.引发白天困倦
C.提高血糖水平 D.提高记忆能力
(5)据题干分析,长期开灯熬夜会引起 ,进而造成血糖异常升高。(编号选填)
①褪黑素水平异常降低 ②皮质醇水平异常升高 ③交感神经异常兴奋
(6)研究表明熬夜还会引发细胞因子风暴导致人体产生局部红肿,上述现象发生的过程依次是 (编号排序)。
①更多的免疫细胞被招募并聚集
②血细胞和血浆渗出
③熬夜导致大脑分泌相关激素
④过量细胞因子导致毛细血管通透性增加
⑤激活免疫细胞释放细胞因子
(7)图3为记忆形成过程中可塑性突触发生的变化。据图3和已有知识,从神经元之间信息传递的角度分析长期熬夜会使记忆衰退的原因 。
为探究增强记忆所需的条件,科学家用模式生物海兔进行缩鳃反射实验,如图4所示。对海兔施加不同的训练方式,训练后通过触碰虹吸管观察其缩鳃情况,结果如图5。
(8)图5所示的实验中,符合对照组的操作是 (编号选填)
①单次电击刺激 ②无电击刺激 ③触碰刺激 ④无触碰刺激
(9)根据上述海兔缩鳃实验结果,得出关于增强记忆所需的条件是 。
(建议用时:30分钟)
2.膳食纤维是人体重要的营养素,肠道微生物可利用膳食纤维发酵产生短链脂肪酸(SCFA),后者可通过免疫、神经和内分泌多条途径“滋养”脑神经,预防并矫正因误折叠的α-突触核蛋白所致的神经退行性病变(诸如帕金森症)(如图);同时大脑也可经神经和内分泌途径影响肠道微生物的活性。因此,优化膳食结构在维护脑部认知功能方面具有重要意义。
(1)如图显示,肠道上皮组织中的簇细胞能被SCFA激活并分泌细胞因子,据此判定簇细胞 。(编号选填)
①可充当效应器②存在SCFA受体③可视为浆细胞④存在膳食纤维受体
(2)镶嵌在肠道上皮组织中的神经元被SCFA激活后,冲动经神经传导至脑部。比较图中①和②处冲动传导/传递的过程,区别表现在 。(编号选填)
①结构基础②膜电位变化③传递信号④离子通道通透性
(3)如图显示,肠道微生物发酵产生的SCFA还能经血管直接进入脑部发挥作用。在此路径中,SCFA依次经过的内环境组分为 。(编号选填排序)
①肠腔内消化液②神经细胞组织液③血浆④肠上皮细胞组织液⑤肠上皮细胞细胞质
(4)大脑可通过神经调节使肠道蠕动加强,促进营养物质向微生物的运输,从而对肠道微生物种群数量及其活动产生影响。据此判断该神经属于______。
A.传入神经 B.传出神经 C.交感神经 D.副交感神经
(5)胃肠道微生物紊乱可导致肠上皮细胞间隙增大,形成“肠漏”。后者致使T和B淋巴细胞启动免疫反应,产生大量促炎症细胞因子和抗体,攻击肠上皮细胞,进而导致肠绒毛萎缩,这种现象涉及______。
A.细胞免疫 B.体液免疫 C.免疫缺陷 D.自身免疫
(6)在图过程③所示的Th17T细胞形成中,CD4+T细胞发生了______。
A.细胞凋亡 B.细胞分裂 C.细胞分化 D.细胞融合
(7)如图显示神经炎症类疾患帕金森症的重要病理过程;而SCFA呈现良好的抗炎效应。据图判断下列表述正确的是______。
A.肠道中的SCFA可抑制IL-6等细胞因子进入血脑屏障
B.脑部Th17细胞的产生可防止α-突触核蛋白误折叠
C.误折叠的α-突触核蛋白会引发神经退行性疾患
D.提高细胞因子的表达量有助于缓解帕金森症
(8)α-突触核蛋白误折叠是导致帕金森症的原因之一。综合图和题干信息判断下列防治方法合理的是 。(编号选填)
①筛查肠道菌群②服用肠道益生菌③敲除α-突触核蛋白基因④改变游离状态下的α-突触核蛋白的序列⑤经常食用富含膳食纤维的食物补充SCFA
3.研究发现,不良精神因素易导致某种乳腺癌细胞质膜上膜蛋白PD-L1数量异常增加,后者易引起癌细胞扩散和转移,部分机制如图1所示,其中编号表示过程。
(1)据图1分析,引起分泌增加的因素可能有 。(编号选填)
①促肾上腺皮质激素释放激素分泌增加
②神经递质作用于肾上腺
③的清除速率上升
④肾上腺素分泌减少
(2)下列①~④为图1中细胞,其中含合成基因的有 。能产生免疫活性物质的有 。(编号选填)
①神经元 ②巨噬细胞 ③细胞毒性T细胞 ④肾上腺皮质细胞
(3)图1过程②可能发生的生命现象有_____。
A.基因表达改变 B.细胞质膜破碎
C.引起免疫反应 D.DNA含量倍增
(4)欲通过降低癌细胞的PD-L1数量来控制其扩散和转移,以下措施中可行的是_____。
A.使用抗体中和PD-L1
B.阻断人体细胞受体蛋白的表达
C.抑制过程①释放物降解酶的活性
D.促进PD-L1基因启动子区域甲基化
自主神经功能失调的人群中乳腺癌发病率较高。为研究副交感神经抑制乳腺癌复发和肺组织转移的效应,研究人员以罹患乳腺肿瘤的小鼠为材料开展实验,结果如图2所示。
(5)下列数据对照组合合理的是_____。
A.1、2 B.2、3 C.2、3、4 D.1、3、4
(6)据图2数据分析,以下结论合理的是_____。
A.促进副交感神经调节具有抑制肿瘤复发的作用
B.促进副交感神经调节具有抑制肿瘤转移的作用
C.抑制副交感神经调节对肿瘤复发和转移无影响
D.实施副交感神经分离术能抑制肿瘤复发和转移
4.炎症是一种正常的保护性生理防御过程,但过度的炎症反应会造成组织损伤和功能障碍。炎症反应时,炎症信号通过传入迷走神经传至神经中枢,再经传出迷走神经,引起脾神经释放去甲肾上腺素(NE)。NE激活脾脏中特殊的T细胞,使其释放乙酰胆碱(ACh)作用于巨噬细胞表面的受体α7nAChR,激活免疫细胞内的信号通路,减少炎症因子释放,发挥抗炎作用,部分作用机理如图。
(1)巨噬细胞属于免疫细胞中的 ,其能在机体免疫的 中发挥重要作用。(编号选填)
①淋巴细胞②吞噬细胞③第一道防线④第二道防线⑤第三道防线
(2)下列物质中,属于内环境成分的有 。(编号选填)
①NE②ACh③α7nAChR④NE受体⑤炎症因子
(3)传出迷走神经释放的神经递质与脾神经上的受体结合后,使突触后膜发生 (阳离子/阴离子)内流,此时膜内电位的变化是 。
(4)在炎症反应中,炎症信号促进NE释放的过程为 ;炎症物质通过一系列过程激活免疫细胞发挥抗炎作用的过程为 。(编号选填)
①神经调节②体液调节③神经-体液调节④神经-体液-免疫调节
某研究团队发现,尼古丁(Nic.)也能激活α7nAChR受体,显著影响LPS诱导的巨噬细胞中炎症因子IL-6和TNF-α的表达,如下图所示。
(5)结合上图信息,分析尼古丁(Nic.)对炎症因子IL-6和TNF-α表达的影响及其机制 。
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