专题六 [重点突破] 第5练 神经、体液调节与身体健康-【步步高·考前三个月】2025年高考生物学复习讲义课件(苏冀赣)(课件PPT+word教案)
2025-04-24
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教辅
山东金榜苑文化传媒有限责任公司
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| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 备课综合 |
| 知识点 | 神经调节,体液调节 |
| 使用场景 | 高考复习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 江苏省,河北省,江西省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.12 MB |
| 发布时间 | 2025-04-24 |
| 更新时间 | 2025-04-24 |
| 作者 | 山东金榜苑文化传媒有限责任公司 |
| 品牌系列 | 步步高·考前三个月 |
| 审核时间 | 2025-04-24 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51778059.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题六
第5练
神经、体液调节与身体健康
真题演练
模拟预测
内容索引
1.(2024·江西,20节选)人体水盐代谢平衡是内环境稳态的重要方面。研究人员为了探究运动中机体维持水盐平衡的机制,让若干名身体健康的志愿者以10 km/h的速度跑步1 h,采集志愿者运动前、中和后的血液与尿液样本,测定相关指标(见表)。回答下列问题:
真题演练
PART ONE
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指标状态 血浆渗透压/(mOsm·L-1) 血浆Na+浓度/(mmol·L-1) 血浆K+浓度/(mmol·L-1) 尿渗透压/(mOsm·L-1) 尿Na+浓度/(mmol·L-1) 尿K+浓度/(mmol·L-1)
运动前 289.1 139.0 4.3 911.2 242.4 40.4
运动中 291.0 141.0 4.4 915.4 206.3 71.1
运动后 289.2 139.1 4.1 1 005.1 228.1 72.3
(1)表中数据显示,与尿液相比,血浆的各项指标相对稳定。原因是血浆属于内环境,机体可通过__________、体液调节和__________维持内环境的稳态。
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神经调节
免疫调节
指标状态 血浆渗透压/(mOsm·L-1) 血浆Na+浓度/(mmol·L-1) 血浆K+浓度/(mmol·L-1) 尿渗透压/(mOsm·L-1) 尿Na+浓度/(mmol·L-1) 尿K+浓度/(mmol·L-1)
运动前 289.1 139.0 4.3 911.2 242.4 40.4
运动中 291.0 141.0 4.4 915.4 206.3 71.1
运动后 289.2 139.1 4.1 1 005.1 228.1 72.3
(2)参与形成人体血浆渗透压的离子主要是Na+和____。
Cl-
(3)运动中,尿液中Na+浓度降低、K+浓度升高,是因为_____________
(从“肾小球”“肾小管”“肾小囊”和“集合管”中选2项)加强了保钠排钾的作用,同时也加强了对_____的重吸收,使得尿液渗透压升高。
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肾小管、集合管
水
指标状态 血浆渗透压/(mOsm·L-1) 血浆Na+浓度/(mmol·L-1) 血浆K+浓度/(mmol·L-1) 尿渗透压/(mOsm·L-1) 尿Na+浓度/(mmol·L-1) 尿K+浓度/(mmol·L-1)
运动前 289.1 139.0 4.3 911.2 242.4 40.4
运动中 291.0 141.0 4.4 915.4 206.3 71.1
运动后 289.2 139.1 4.1 1 005.1 228.1 72.3
(4)进一步实验发现,与运动前相比,运动后血容量(参与循环的血量)减少,并引起一系列生理反应。由此可知,机体水盐平衡调节途径为___________(将以下选项排序:①醛固酮和抗利尿激素分泌增多;②肾脏的重吸收等作用增强;③血容量减少;④尿液浓缩和尿量减少),使血浆渗透压维持相对稳定。
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③①②④
指标状态 血浆渗透压/(mOsm·L-1) 血浆Na+浓度/(mmol·L-1) 血浆K+浓度/(mmol·L-1) 尿渗透压/(mOsm·L-1) 尿Na+浓度/(mmol·L-1) 尿K+浓度/(mmol·L-1)
运动前 289.1 139.0 4.3 911.2 242.4 40.4
运动中 291.0 141.0 4.4 915.4 206.3 71.1
运动后 289.2 139.1 4.1 1 005.1 228.1 72.3
与运动前相比,运动后血容量(参与循环的血量)减少,机体为了维持内环境的稳态,醛固酮和抗利尿激素分泌增多,促进肾脏的重吸收等作用,进而引起尿液浓缩和尿量减少,使血浆渗透压维持相对稳定,因此排序是③①②④。
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2.(2021·江苏,21节选)正常人体在黎明觉醒前后肝脏生糖和胰岛素敏感性都达到高峰,伴随胰岛素水平的波动,维持机体全天血糖动态平衡,约50%的2型糖尿病患者发生“黎明现象”(黎明时处于高血糖水平,其余时间血糖平稳),是糖尿病治疗的难点。请回答下列问题:
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人体昼夜节律源于下丘脑视交叉上核SCN区,通过神经和体液调节来调控外周节律。研究发现SCN区REV-ERB基因节律性表达下降,机体在觉醒时糖代谢异常,表明“黎明现象”与生物钟紊乱相关。由此推测,2型糖尿病患者的胰岛
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素不敏感状态具有_________的特点,而___________________________可能成为糖尿病治疗研究新方向。
昼夜节律
调节REV-ERB基因节律性表达
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研究发现SCN区REV-ERB基因节律性表达下降,机体在觉醒时糖代谢异常,表明“黎明现象”与生物钟紊乱相关。由此推测,Ⅱ型糖尿病患者的胰岛素不敏感状态具有昼夜节律性,在觉醒时,糖代谢异常,出现“黎明
现象”。由此,调节REV-ERB基因节律性表达可能成为糖尿病治疗研究新方向。
3.(2022·江苏,22节选)手指割破时机体常出现疼痛、心跳加快等症状。如图为吞噬细胞参与痛觉调控的机制示意图。请回答下列问题:
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(1)图中,手指割破产生的兴奋传导至T处,突触前膜释放的递质与突触后膜________结合,使后神经元兴奋,T处信号形式转变过程为___________________
________。
受体
电信号→化学信号→
电信号
兴奋在神经元之间的传递是通过突触进行的。手指割破产生的兴奋到达突触前膜所在的神经元轴突末梢时,突触前膜的突触小泡与突触前膜融合,将神经递质释放到突触间隙,神经递质与突触后
膜上的相关受体结合,可引起突触后神经元兴奋。兴奋在突触处的信号转变过程为电信号→化学信号→电信号。
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(2)伤害性刺激使心率加快的原因:交感神经兴奋,使肾上腺髓质分泌肾上腺素;下丘脑分泌的________________________,促进_____分泌促肾上腺皮质激素,该激素使肾上腺皮质分泌糖皮质激素;肾上腺素与糖皮质激素经________运输作用于靶器官。
促肾上腺皮质激素释放激素
垂体
体液
由肾上腺皮质激素分泌的分级调节可知,下丘脑分泌的物质为促肾上腺皮质激素释放激素,此激素作用于垂体,促使垂体分泌促肾上腺皮质激素。通常激素是经体液运输作用于靶器官的。
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4.(2023·河北,20节选)采食减少是动物被感染后的适应性行为,可促进脂肪分解,产生β-羟基丁酸(BHB)为机体供能。研究者用流感病毒(IAV)感染小鼠,之后统计其采食量并测定血中葡萄糖和BHB水平,结果如图1。测定BHB对体外培养的CD4+T细胞(一种辅助性T细胞)增殖及分泌干扰素-γ水平的影响,结果如图2。已知干扰素-γ具有促免疫作用。回答下列问题:
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(1)小鼠感染IAV后,胰岛_____细胞分泌的______________增多,从而促进________的分解及非糖物质的转化以维持血糖水平。
A
胰高血糖素
肝糖原
采食量下降导致血糖浓度下降,胰岛A细胞分泌的胰高血糖素增多。胰高血糖素作用于肝,促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液,并促进非糖物质转变为糖。
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内脏活动受自主神经支配,自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成,它们的作用通常是相反的。由“胃肠蠕动及消化腺分泌减弱”可推出交感神经活动占优势。此反射生来就有,不需要后天习得,所以为非条件反射。
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(2)IAV感染引发小鼠内环境改变,导致支配胃肠的________神经活动占据优势,胃肠蠕动及消化腺分泌减弱,此过程属于________反射。
交感
非条件
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采食量下降导致血糖浓度下降,胰岛A细胞分泌的胰高血糖素增多。胰高血糖素作用于肝,促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液,并促进非糖物质转变为糖。
5.(2024·浙江6月选考,21节选)人体受到低血糖和危险等刺激时,神经系统和内分泌系统作出相应反应,以维持人体自身稳态和适应环境。其中肾上腺发挥了重要作用,调节机制如图。
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回答下列问题:
(1)遭遇危险时,交感神经促进肾上腺髓质分泌儿茶酚胺类激素,引起心跳加快、血压升高、肌肉血流量______等生理效应,有助于机体做出快速反应。从反射弧的组成分析,交感神经属于_____________。交感神经纤维末梢与_______________形成突触,支配肾上腺髓质的分泌。
增加
传出神经(元)
肾上腺髓质细胞
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遭遇危险时,交感神经促进肾上腺髓质分泌儿茶酚胺类激素,引起心跳加快、呼吸加深、血压升高、肌肉血流量增加等生理效应,有助于机体做出快速反应。从反射弧的组成分析,交感神经属于传出神经(元)。交感神经纤维末梢与肾上腺髓质细胞形成突触,支配肾上腺髓质的分泌。
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(2)危险引起的神经冲动还能传到__________,该部位的某些神经细胞分泌促肾上腺皮质激素释放激素,该激素作用于腺垂体,最终促进糖皮质激素水平上升,该过程体现了糖皮质激素的分泌具有______调节的特点。
下丘脑
分级
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促肾上腺皮质激素释放激素由下丘脑分泌,因此危险引起的神经冲动还能传到下丘脑,使其分泌促肾上腺皮质激素释放激素,该激素作用于腺垂体,使肾上腺皮质分泌糖皮质激素,最终促进糖皮质激素水平上升,该过程中存在下丘脑-腺垂体-靶腺调控轴,体现了糖皮质激素的分泌具有分级调节的特点。
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(3)儿茶酚胺类激素和糖皮质激素均为小分子有机物。儿茶酚胺类激素具有较强的亲水性,不进入细胞,其受体位于__________。糖皮质激素属于脂溶性物质,进入细胞后与受体结合,产生的复合物与DNA特定位点结合,从而影响相关基因的__________。糖皮质激素具有促进非糖物质转化为葡萄糖、抑制组织细胞利用葡萄糖等作用,在血糖浓度调节方面与胰岛素具有________(填“协同”或“相抗衡”)作用。
细胞膜
表达
相抗衡
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儿茶酚胺类激素具有较强的亲水性,不进入细胞,故其受体位于细胞膜上。糖皮质激素属于脂溶性物质,进入细胞后与受体结合,产生的复合物与DNA特定位点结合,从而影响相关基因的表达。胰岛素具有降血糖的作用,糖皮质激素具有促进非糖物质转化为葡萄糖、抑制组织细胞利用葡萄糖等作用,表现为升高血糖的作用,因此在血糖浓度调节方面与胰岛素具有相抗衡作用。
6.(2023·新课标,32)人在运动时会发生一系列生理变化,机体可通过神经调节和体液调节维持内环境的稳态。回答下列问题:
(1)运动时,某种自主神经的活动占优势使心跳加快,这种自主神经是____________。
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交感神经
自主神经包括交感神经和副交感神经。运动时,交感神经活动占优势,心跳加快,支气管扩张,但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱。
(2)剧烈运动时,机体耗氧量增加、葡萄糖氧化分解产生大量CO2,CO2进入血液使呼吸运动加快。CO2使呼吸运动加快的原因是_____________
_______________________________________。
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人体的呼吸中枢位于脑干,剧烈运动时,人体的呼吸频率会加快,血液中CO2增多,其作为体液调节因子刺激感受器产生兴奋,传至呼吸中枢,导致呼吸运动加快,肺的通气量增加,排出体内过多的CO2。
CO2作为体液调节因子,刺激呼吸中枢,使呼吸运动加快
(3)运动时葡萄糖消耗加快,胰高血糖素等激素分泌增加,以维持血糖相对稳定。胰高血糖素在升高血糖浓度方面所起的作用是_______________
________________________________。
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促进肝糖原分解成葡萄糖,促进非糖物质转变成糖
胰高血糖素是机体中能够升高血糖的激素之一,该激素主要作用于肝,促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液,促进非糖物质转变成糖,使血糖浓度回升到正常水平。
(4)运动中出汗失水导致细胞外液渗透压升高,垂体释放的某种激素增加,促进肾小管、集合管对水的重吸收,该激素是____________。若大量失水使细胞外液量减少以及血钠含量降低时,可使醛固酮分泌增加。醛固酮的主要生理功能是_____________________________________________
_________。
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抗利尿激素
促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,维持血钠含量的平衡
细胞外液渗透压升高时,抗利尿激素分泌增加,可以促进肾小管、集合管对水分的重吸收,减少尿量,使细胞外液的渗透压趋向于恢复正常;醛固酮是由肾上腺皮质分泌的一种激素,其主要生理功能是促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,维持血钠含量的平衡。
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7.(2024·山东,23节选)由肝细胞合成分泌、胆囊储存释放的胆汁属于消化液,其分泌与释放的调节方式如图所示。
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机体血浆中大多数蛋白质由肝细胞合成。肝细胞合成功能发生障碍时,组织液的量________(填“增加”或“减少”)。临床上可用药物A竞争性结合醛固酮受体增加尿量,以达到治疗效果,从水盐调节角度分析,该治疗方法使组织液的量恢复正常的机制为___________________________
_______________________________________________________________
____________________________________________________________________________。
增加
药物A竞争性结合醛固酮受体,抑制醛固酮的作用,减少肾小管和集合管对钠离子的重吸收,原尿渗透压增大,肾小管和集合管对水的重吸收减少,从而增加尿量,使组织液的量恢复正常
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肝细胞合成功能发生障碍时,血浆蛋白减少,血浆渗透压降低,水分大量渗透到组织液,组织液的量增加,导致组织水肿。药物A竞争性结合醛固酮受体,减少醛固酮的作用,从而减少肾小管对钠离子的重吸收,增加尿量,使组织液的量恢复正常。
1.(2024·邢台高三二模)如图是胰岛B细胞分泌胰岛素的机制,回答下列问题:
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模拟预测
PART TWO
(1)与胰岛素的作用相抗衡的激素有胰高血糖素、_______________
_________________(答出2个)等。
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肾上腺素、甲状腺
(2)图中,胰高血糖素通过与胰岛B细胞膜上的GCGR结合,激活_____________,催化合成第二信使cAMP,经信号转导加快过程⑤,胰岛素mRNA通过________进入细胞质,作为模板合成新的胰岛素。
激素、糖皮质激素
腺苷酸环化酶
核孔
(3)图中,血糖升高使________(填“交感”或“副交感”)神经兴奋并释放乙酰胆碱,作用于胰岛B细胞上的M受体,导致胰岛B细胞兴奋,进而引起Ca2+以________的方式大量内流,促进___________
___________________,从而使胰岛素分泌到细胞外。
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副交感
协助扩散
储存胰岛素的囊泡与细胞膜融合
(4)正常人昼夜节律紊乱也可能会在3:00~8:00出现血糖异常升高的现象(黎明现象),科学家设计了以下实验证明昼夜节律可以通过调控下丘脑REV-ERB基因的表达来维持胰岛素敏感性,从而抑制血糖升高。请完成表格。
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实验组别 实验动物 实验处理 实验指标 结果
① 正常小鼠 48 h光照 血糖 异常升高
② 正常小鼠 12 h光照+12 h黑暗 血糖 正常
③ 敲除REV-ERB基因的小鼠 12 h光照+12 h黑暗 血糖 异常升高
④ 敲除REV-ERB基因的小鼠 血糖 正常
12 h光照+12 h黑暗,注射胰岛素
本实验的目的是验证昼夜节律可以通过调控下丘脑REV-ERB基因的表达来维持胰岛素敏感性。因此实验设计中的自变量为是否有昼夜节律的调控和是否有REV-ERB基因,而敲除REV-ERB基因的小鼠不能维持胰岛素的敏感性,进而表现为黎明现象,因变量是血糖含量的变化,因此本实验中①②组对照,说明昼夜节律紊乱可能会导致血糖异常升高,②③组对照,说明敲除REV-ERB基因的小鼠由于无法接收昼夜节律信息而表现为血糖异常升高。昼夜节律可以通过调控下丘脑REV-ERB基因的表达来维持胰岛素敏感性,④组的结果与②组结果一致,表现正常,即④组的实验处理是12 h光照+12 h黑暗,注射胰岛素。
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2.(2024·连云港高三模拟)肾内集合管细胞膜上具有AQP2、AQP3、AQP4等多种水通道蛋白。抗利尿激素(ADH)会通过调控AQP2的数量来调节水的重吸收,有关过程如图所示,其中①~③表示体液成分,a、b表示囊泡的不同转运途径。请据图回答下列问题:
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(1)图中①~③属于内环境的有_______,集合管细胞之间通过封闭小带紧密连接,有效防止了(集合管内的)原尿与__________的混合。
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(2)若图中“某种刺激”引起
尿量减少,则该刺激可能为____________________,此时ADH的释放量将______,并与集合管细胞膜上的X特异性结合,引发细胞内一系列反应,据此推测X的化学本质是______________,此过程下丘脑的作用有________________________________________________________。
②③
组织液
细胞外液渗透压升高
增加
糖蛋白(蛋白质)
作为渗透压感受器、渗透压调节中枢、合成并分泌抗利尿激素
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(3)水分子通过AQP快速通过细胞膜的运输方式是__________。集合管细胞中,AQP2与分泌蛋白都能通过囊泡进行转运,它们在囊泡的位置区别是:分泌蛋白是被囊泡包裹着的,而水通道蛋白位于__________。若正常人一次性快速饮用1 000 mL纯净水,过程b将会______(填“增强”“减弱”或“基本不变”)。
协助扩散
囊泡膜上
增强
结合图示可知,AQP是水通道蛋白,故水分子通过AQP快速通过细胞膜的运输方式是协助扩散;AQP2是水通道蛋白,其与分泌蛋白的区别在于分泌蛋白是被囊泡
包裹着的,而水通道蛋白位于囊泡膜上;正常人一次性快速饮用
1 000 mL纯净水,重吸收水减少,所以通过过程b将水通道蛋白运回细胞,减少对水的重吸收,过程b将会增强。
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(4)若人体在正常饮水情况下尿量超过3 L/d,则可能患有尿崩症。据图分析引发人体尿崩的原因可能有____________(填序号)。
①下丘脑的损伤导致合成和分泌的抗利尿激素量不足
②含AQP2的囊泡缺乏某些蛋白,导致AQP2无法定位到集合管细胞的特定位置
③自身产生的抗体与ADH受体结合,导致集合管细胞对ADH不敏感
④控制合成AQP2的基因表达受抑制,导致集合管细胞膜上的AQP2减少
①②③④
下丘脑的损伤导致合成和分泌的抗利尿激素量不足,进而减少肾小管和集合管对水的重吸收,导致尿量上升,可能会引起尿崩,①符合题意;
若含AQP2的囊泡上缺乏某些蛋白,导致AQP2无法定位到集合管细胞的特定位置,则会导致重吸收作用减弱,可能引起尿崩,②符合题意;
ADH可促进肾小管和集合管对水的重吸收,从而减少尿量,若自身产生的抗体与ADH受体特异性结合,会导致集合管细胞对ADH不敏感,则会导致尿崩,③符合题意;
若控制合成AQP2的基因表达受抑制,导致集合管细胞膜上的AQP2减少,使水分重吸收减少,进而会引起尿崩,④符合题意。
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3.(2024·抚州高三期中)下丘脑既是中枢神经系统的一部分,也是内分泌枢纽,下丘脑、垂体、相关腺体之间存在着密切联系,回答下列问题:
(1)下丘脑分泌的促性腺激素释放激素可以促进垂体合成并分泌________
_____,进而促进性腺合成并分泌性激素。在性激素的分泌过程中存在______________调节:当血液中性激素含量降低时,对______________的抑制作用减弱,使其分泌相应激素的量增加,进而调节性激素的分泌。
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下丘脑和
反馈(负反馈)
下丘脑和垂体
垂体
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(2)甲状腺、垂体和下丘脑中任一相关部位病变都可引起甲状腺功能减退,临床上通过静脉注射促甲状腺激素释放激素后测定血清中促甲状腺激素浓度变化,可鉴别病变的部位。甲、乙、丙三人都表现为甲状腺激素水平低下,当给三人注射相同且适量的促甲状腺激素释放激素时,注射前30 min和注射后30 min分别测定每个人的促甲状腺激素浓度,结果如表。
项目 促甲状腺激素浓度/(mU·L-1)
注射前 注射后
健康人 <10 10~40
甲 <10 10~40
乙 10~40 >40
丙 <10 <10
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①通过抽取血样可以检测促甲状腺激素和甲状腺激素含量的变化,是因为激素调节具有__________________的特点。
项目 促甲状腺激素浓度/(mU·L-1)
注射前 注射后
健康人 <10 10~40
甲 <10 10~40
乙 10~40 >40
丙 <10 <10
通过体液进行运输
1
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4
②注射促甲状腺激素释放激素前后,三人血样中促甲状腺激素浓度变化不同,由此可以推测甲、乙、丙发生病变的部位分别位于_____________
____________。
项目 促甲状腺激素浓度/(mU·L-1)
注射前 注射后
健康人 <10 10~40
甲 <10 10~40
乙 10~40 >40
丙 <10 <10
下丘脑、甲状
腺、垂体
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(3)当健康人长期摄入碘过量时,高碘会抑制细胞膜上钠—碘载体的活动,使碘向甲状腺细胞内转运减少,造成细胞内碘水平下降,最终会导致甲状腺________(填“萎缩”或“肿大”)。
肿大
碘是甲状腺激素合成的原料,当健康人长期摄入碘过量时,细胞内碘水平下降,甲状腺激素的合成和分泌减少,对下丘脑和垂体的抑制作用减弱,甲状腺会代偿性增生,出现甲状腺肿大。
1
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4
(4)当人体受到寒冷刺激时,骨骼肌首先会不自主战栗,然后大脑皮层还会产生冷觉;同时人体在下丘脑、垂体和甲状腺的分级调控下,血液中甲状腺激素的含量会增加,使组织细胞的代谢活动增强,增加产热。下丘脑、垂体和甲状腺功能的分级调节系统,也称为___________________
_____。
下丘脑—垂体—甲状
腺轴
下丘脑产生促甲状腺激素释放激素作用于垂体,垂体产生促甲状腺激素作用于甲状腺,所以下丘脑、垂体和甲状腺之间存在着分级调节,也称为下丘脑—垂体—甲状腺轴。
4.(2024·邯郸高三三模)关于体温调节的机制,目前影响最大的是“体温调定点学说”,这一学说认为人体有确定的体温调定值(37 ℃),体温偏离这一数值,机体能反馈给体温调节中枢,通过调节散热和产热过程,维持体温的恒定,由此推测发热时体温持续维持在39 ℃与体温调定点上移有关。
(1)人体最主要的散热器官是______,该器官散热的主要方式有_______
__________________。
1
2
3
4
皮肤
辐射、
传导、对流、蒸发
(2)人在寒冷环境中,神经系统兴奋性提高,排尿频率增加,请分析出现上述现象的原因:____________________________________________
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
1
2
3
4
寒冷条件下,甲状腺激素含量增加,提高了神经系统的兴奋性、代谢加快,产生的水有所增加;同时,汗腺分泌减少,细胞外液渗透压降低,抗利尿激素分泌减少,肾小管和集合管对水的重吸收作用减弱,排尿频率增加
1
2
3
4
人在寒冷环境中,甲状腺激素的释放量增加,提高了神经系统的兴奋性、促进新陈代谢,使生成的水有所增加;排汗量减少,细胞外液渗透压降低,抗利尿激素分泌减少,肾小管和集合管对水的重吸收减弱,排尿频率增加。
(3)研究表明,cAMP是重要的细胞内第二信使,介导中枢性体温调节。研究者将大鼠随机分为两组,模型组用酵母处理大鼠,测定两组的体温及下丘脑组织中cAMP含量,结果如表。请结合“体温调定点学说”分析酵母致大鼠发热的原理可能是___________________________________________________
______________________。在大鼠升温过程中,肾上腺素的含量________(填“上升”“不变”或“下降”)。
1
2
3
4
组别 正常体温/℃ 致热5 h后体温/℃ 下丘脑组织中cAMP含量/(pmol·mg-1)
正常对照组 37.4 37.38 0.42
发热模型组 37.6 38.86 0.73
酵母通过升高大鼠下丘脑组织中cAMP含量使体温调定点上移,进而导致大鼠发热
上升
1
2
3
4
根据体温调定点学说可知,发热模型组体温上升的原因是体温调定点上移,而题干中明确cAMP是介导中枢性体温调节的第二信使,由表中数据可知,发热模型组下丘脑组织中的cAMP含量明显多于正常对照组,由此可以推测,酵母通过升高下丘脑组织中的cAMP含量使体温调定点上移而导致大鼠发热。大鼠升温是酵母致热因子导致的体温调定点上移造成的,在升温过程中,冷觉感受器会产生兴奋,从而使肾上腺素分泌增加。
(4)柴胡注射液是一种常见的解热药剂,研究者查阅资料时发现,柴胡可通过影响体温调定点调节体温,请结合以上研究,用上述实验中出现的材料设计实验,验证这一假说并预测实验结果。
实验设计:____________________________________________________
___________________________________________________________________________________________;
预测结果:____________________________________________________
_________________________________________________。
1
2
3
4
给对照组发热模型大鼠注射适量生理盐水,给实验组发热模型大鼠注射等量柴胡注射液,适宜条件下培养一段时间后,测定并比较各组大鼠下丘脑中cAMP的含量
实验组大鼠的体温低于对照组,实验组大鼠的cAMP含量小于对照组,证明柴胡可能通过影响体温调定点调节体温
1
2
3
4
本实验的目的是验证柴胡通过影响体温调定点调节体温,因此实验的自变量为是否注射柴胡注射液,对照组的处理方式为给发热模型大鼠注射适量生理盐水,实验组的处理方式为给发热模型大鼠注射等量柴胡注射液。由(3)可知致热因子可以通过升高cAMP的含量使体温调定点上移,使体温升高,因此cAMP的含量变化和体温变化可以作为体温调定点升高或降低的参考标准。题干中指出解热药剂为柴胡注射液,由此可知,当柴胡注射液处理后的发热大鼠体内cAMP的含量小于对照组、体温也低于对照组时,可证明柴胡可通过降低体温调定点,从而降低体温。
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[重点突破] 第5练 神经、体液调节与身体健康 [分值:100分]
1.(每空2分,共12分)(2024·江西,20节选)人体水盐代谢平衡是内环境稳态的重要方面。研究人员为了探究运动中机体维持水盐平衡的机制,让若干名身体健康的志愿者以10 km/h的速度跑步1 h,采集志愿者运动前、中和后的血液与尿液样本,测定相关指标(见表)。回答下列问题:
指标状态
血浆渗透压/(mOsm·L-1)
血浆Na+浓度/(mmol·L-1)
血浆K+浓度/(mmol·L-1)
尿渗透压/(mOsm·L-1)
尿Na+浓度/(mmol·L-1)
尿K+浓度/(mmol·L-1)
运动前
289.1
139.0
4.3
911.2
242.4
40.4
运动中
291.0
141.0
4.4
915.4
206.3
71.1
运动后
289.2
139.1
4.1
1 005.1
228.1
72.3
(1)表中数据显示,与尿液相比,血浆的各项指标相对稳定。原因是血浆属于内环境,机体可通过______________、体液调节和______________维持内环境的稳态。
(2)参与形成人体血浆渗透压的离子主要是Na+和________。
(3)运动中,尿液中Na+浓度降低、K+浓度升高,是因为______________(从“肾小球”“肾小管”“肾小囊”和“集合管”中选2项)加强了保钠排钾的作用,同时也加强了对________的重吸收,使得尿液渗透压升高。
(4)进一步实验发现,与运动前相比,运动后血容量(参与循环的血量)减少,并引起一系列生理反应。由此可知,机体水盐平衡调节途径为______(将以下选项排序:①醛固酮和抗利尿激素分泌增多;②肾脏的重吸收等作用增强;③血容量减少;④尿液浓缩和尿量减少),使血浆渗透压维持相对稳定。
答案 (1)神经调节 免疫调节 (2)Cl- (3)肾小管、集合管 水 (4)③①②④
解析 (4)与运动前相比,运动后血容量(参与循环的血量)减少,机体为了维持内环境的稳态,醛固酮和抗利尿激素分泌增多,促进肾脏的重吸收等作用,进而引起尿液浓缩和尿量减少,使血浆渗透压维持相对稳定,因此排序是③①②④。
2.(每空2分,共4分)(2021·江苏,21节选)正常人体在黎明觉醒前后肝脏生糖和胰岛素敏感性都达到高峰,伴随胰岛素水平的波动,维持机体全天血糖动态平衡,约50%的2型糖尿病患者发生“黎明现象”(黎明时处于高血糖水平,其余时间血糖平稳),是糖尿病治疗的难点。请回答下列问题:
人体昼夜节律源于下丘脑视交叉上核SCN区,通过神经和体液调节来调控外周节律。研究发现SCN区REV-ERB基因节律性表达下降,机体在觉醒时糖代谢异常,表明“黎明现象”与生物钟紊乱相关。由此推测,2型糖尿病患者的胰岛素不敏感状态具有__________的特点,而__________________________________________可能成为糖尿病治疗研究新方向。
答案 昼夜节律 调节REV-ERB基因节律性表达
解析 研究发现SCN区REV-ERB基因节律性表达下降,机体在觉醒时糖代谢异常,表明“黎明现象”与生物钟紊乱相关。由此推测,Ⅱ型糖尿病患者的胰岛素不敏感状态具有昼夜节律性,在觉醒时,糖代谢异常,出现“黎明现象”。由此,调节REV-ERB基因节律性表达可能成为糖尿病治疗研究新方向。
3.(每空2分,共10分)(2022·江苏,22节选)手指割破时机体常出现疼痛、心跳加快等症状。如图为吞噬细胞参与痛觉调控的机制示意图。请回答下列问题:
(1)图中,手指割破产生的兴奋传导至T处,突触前膜释放的递质与突触后膜________结合,使后神经元兴奋,T处信号形式转变过程为__________________________。
(2)伤害性刺激使心率加快的原因:交感神经兴奋,使肾上腺髓质分泌肾上腺素;下丘脑分泌的______________________,促进__________分泌促肾上腺皮质激素,该激素使肾上腺皮质分泌糖皮质激素;肾上腺素与糖皮质激素经________运输作用于靶器官。
答案 (1)受体 电信号→化学信号→电信号 (2)促肾上腺皮质激素释放激素 垂体 体液
解析 (1)兴奋在神经元之间的传递是通过突触进行的。手指割破产生的兴奋到达突触前膜所在的神经元轴突末梢时,突触前膜的突触小泡与突触前膜融合,将神经递质释放到突触间隙,神经递质与突触后膜上的相关受体结合,可引起突触后神经元兴奋。兴奋在突触处的信号转变过程为电信号→化学信号→电信号。(2)由肾上腺皮质激素分泌的分级调节可知,下丘脑分泌的物质为促肾上腺皮质激素释放激素,此激素作用于垂体,促使垂体分泌促肾上腺皮质激素。通常激素是经体液运输作用于靶器官的。
4.(每空2分,共10分)(2023·河北,20节选)采食减少是动物被感染后的适应性行为,可促进脂肪分解,产生β-羟基丁酸(BHB)为机体供能。研究者用流感病毒(IAV)感染小鼠,之后统计其采食量并测定血中葡萄糖和BHB水平,结果如图1。测定BHB对体外培养的CD4+T细胞(一种辅助性T细胞)增殖及分泌干扰素-γ水平的影响,结果如图2。已知干扰素-γ具有促免疫作用。回答下列问题:
(1)小鼠感染IAV后,胰岛________细胞分泌的______________增多,从而促进________的分解及非糖物质的转化以维持血糖水平。
(2)IAV感染引发小鼠内环境改变,导致支配胃肠的________神经活动占据优势,胃肠蠕动及消化腺分泌减弱,此过程属于________反射。
答案 (1)A 胰高血糖素 肝糖原 (2)交感 非条件
解析 (1)采食量下降导致血糖浓度下降,胰岛A细胞分泌的胰高血糖素增多。胰高血糖素作用于肝,促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液,并促进非糖物质转变为糖。(2)内脏活动受自主神经支配,自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成,它们的作用通常是相反的。由“胃肠蠕动及消化腺分泌减弱”可推出交感神经活动占优势。此反射生来就有,不需要后天习得,所以为非条件反射。
5.(每空1分,共8分)(2024·浙江6月选考,21节选)人体受到低血糖和危险等刺激时,神经系统和内分泌系统作出相应反应,以维持人体自身稳态和适应环境。其中肾上腺发挥了重要作用,调节机制如图。
回答下列问题:
(1)遭遇危险时,交感神经促进肾上腺髓质分泌儿茶酚胺类激素,引起心跳加快、血压升高、肌肉血流量__________等生理效应,有助于机体做出快速反应。从反射弧的组成分析,交感神经属于__________。交感神经纤维末梢与__________形成突触,支配肾上腺髓质的分泌。
(2)危险引起的神经冲动还能传到__________,该部位的某些神经细胞分泌促肾上腺皮质激素释放激素,该激素作用于腺垂体,最终促进糖皮质激素水平上升,该过程体现了糖皮质激素的分泌具有________调节的特点。
(3)儿茶酚胺类激素和糖皮质激素均为小分子有机物。儿茶酚胺类激素具有较强的亲水性,不进入细胞,其受体位于__________。糖皮质激素属于脂溶性物质,进入细胞后与受体结合,产生的复合物与DNA特定位点结合,从而影响相关基因的__________。糖皮质激素具有促进非糖物质转化为葡萄糖、抑制组织细胞利用葡萄糖等作用,在血糖浓度调节方面与胰岛素具有________(填“协同”或“相抗衡”)作用。
答案 (1)增加 传出神经(元) 肾上腺髓质细胞 (2)下丘脑 分级 (3)细胞膜 表达 相抗衡
解析 (1)遭遇危险时,交感神经促进肾上腺髓质分泌儿茶酚胺类激素,引起心跳加快、呼吸加深、血压升高、肌肉血流量增加等生理效应,有助于机体做出快速反应。从反射弧的组成分析,交感神经属于传出神经(元)。交感神经纤维末梢与肾上腺髓质细胞形成突触,支配肾上腺髓质的分泌。(2)促肾上腺皮质激素释放激素由下丘脑分泌,因此危险引起的神经冲动还能传到下丘脑,使其分泌促肾上腺皮质激素释放激素,该激素作用于腺垂体,使肾上腺皮质分泌糖皮质激素,最终促进糖皮质激素水平上升,该过程中存在下丘脑-腺垂体-靶腺调控轴,体现了糖皮质激素的分泌具有分级调节的特点。(3)儿茶酚胺类激素具有较强的亲水性,不进入细胞,故其受体位于细胞膜上。糖皮质激素属于脂溶性物质,进入细胞后与受体结合,产生的复合物与DNA特定位点结合,从而影响相关基因的表达。胰岛素具有降血糖的作用,糖皮质激素具有促进非糖物质转化为葡萄糖、抑制组织细胞利用葡萄糖等作用,表现为升高血糖的作用,因此在血糖浓度调节方面与胰岛素具有相抗衡作用。
6.(每空2分,共10分)(2023·新课标,32)人在运动时会发生一系列生理变化,机体可通过神经调节和体液调节维持内环境的稳态。回答下列问题:
(1)运动时,某种自主神经的活动占优势使心跳加快,这种自主神经是____________。
(2)剧烈运动时,机体耗氧量增加、葡萄糖氧化分解产生大量CO2,CO2进入血液使呼吸运动加快。CO2使呼吸运动加快的原因是________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)运动时葡萄糖消耗加快,胰高血糖素等激素分泌增加,以维持血糖相对稳定。胰高血糖素在升高血糖浓度方面所起的作用是______________________________________
________________________________________________________________________。
(4)运动中出汗失水导致细胞外液渗透压升高,垂体释放的某种激素增加,促进肾小管、集合管对水的重吸收,该激素是____________。若大量失水使细胞外液量减少以及血钠含量降低时,可使醛固酮分泌增加。醛固酮的主要生理功能是__________________________。
答案 (1)交感神经 (2)CO2作为体液调节因子,刺激呼吸中枢,使呼吸运动加快 (3)促进肝糖原分解成葡萄糖,促进非糖物质转变成糖 (4)抗利尿激素 促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,维持血钠含量的平衡
解析 (1)自主神经包括交感神经和副交感神经。运动时,交感神经活动占优势,心跳加快,支气管扩张,但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱。(2)人体的呼吸中枢位于脑干,剧烈运动时,人体的呼吸频率会加快,血液中CO2增多,其作为体液调节因子刺激感受器产生兴奋,传至呼吸中枢,导致呼吸运动加快,肺的通气量增加,排出体内过多的CO2。(3)胰高血糖素是机体中能够升高血糖的激素之一,该激素主要作用于肝,促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液,促进非糖物质转变成糖,使血糖浓度回升到正常水平。(4)细胞外液渗透压升高时,抗利尿激素分泌增加,可以促进肾小管、集合管对水分的重吸收,减少尿量,使细胞外液的渗透压趋向于恢复正常;醛固酮是由肾上腺皮质分泌的一种激素,其主要生理功能是促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,维持血钠含量的平衡。
7.(4分)(2024·山东,23节选)由肝细胞合成分泌、胆囊储存释放的胆汁属于消化液,其分泌与释放的调节方式如图所示。
机体血浆中大多数蛋白质由肝细胞合成。肝细胞合成功能发生障碍时,组织液的量________(填“增加”或“减少”)。临床上可用药物A竞争性结合醛固酮受体增加尿量,以达到治疗效果,从水盐调节角度分析,该治疗方法使组织液的量恢复正常的机制为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 增加 药物A竞争性结合醛固酮受体,抑制醛固酮的作用,减少肾小管和集合管对钠离子的重吸收,原尿渗透压增大,肾小管和集合管对水的重吸收减少,从而增加尿量,使组织液的量恢复正常
解析 肝细胞合成功能发生障碍时,血浆蛋白减少,血浆渗透压降低,水分大量渗透到组织液,组织液的量增加,导致组织水肿。药物A竞争性结合醛固酮受体,减少醛固酮的作用,从而减少肾小管对钠离子的重吸收,增加尿量,使组织液的量恢复正常。
1.(每空1分,共7分)(2024·邢台高三二模)如图是胰岛B细胞分泌胰岛素的机制,回答下列问题:
(1)与胰岛素的作用相抗衡的激素有胰高血糖素、______________________(答出2个)等。
(2)图中,胰高血糖素通过与胰岛B细胞膜上的GCGR结合,激活________________,催化合成第二信使cAMP,经信号转导加快过程⑤,胰岛素mRNA通过________进入细胞质,作为模板合成新的胰岛素。
(3)图中,血糖升高使________(填“交感”或“副交感”)神经兴奋并释放乙酰胆碱,作用于胰岛B细胞上的M受体,导致胰岛B细胞兴奋,进而引起Ca2+以________的方式大量内流,促进____________________,从而使胰岛素分泌到细胞外。
(4)正常人昼夜节律紊乱也可能会在3:00~8:00出现血糖异常升高的现象(黎明现象),科学家设计了以下实验证明昼夜节律可以通过调控下丘脑REV-ERB基因的表达来维持胰岛素敏感性,从而抑制血糖升高。请完成表格。
实验组别
实验动物
实验处理
实验指标
结果
①
正常小鼠
48 h光照
血糖
异常升高
②
正常小鼠
12 h光照+12 h黑暗
血糖
正常
③
敲除REV-ERB基因的小鼠
12 h光照+12 h黑暗
血糖
异常升高
④
敲除REV-ERB基因的小鼠
血糖
正常
答案 (1)肾上腺素、甲状腺激素、糖皮质激素 (2)腺苷酸环化酶 核孔 (3)副交感 协助扩散 储存胰岛素的囊泡与细胞膜融合 (4)12 h光照+12 h黑暗,注射胰岛素
解析 (4)本实验的目的是验证昼夜节律可以通过调控下丘脑REV-ERB基因的表达来维持胰岛素敏感性。因此实验设计中的自变量为是否有昼夜节律的调控和是否有REV-ERB基因,而敲除REV-ERB基因的小鼠不能维持胰岛素的敏感性,进而表现为黎明现象,因变量是血糖含量的变化,因此本实验中①②组对照,说明昼夜节律紊乱可能会导致血糖异常升高,②③组对照,说明敲除REV-ERB基因的小鼠由于无法接收昼夜节律信息而表现为血糖异常升高。昼夜节律可以通过调控下丘脑REV-ERB基因的表达来维持胰岛素敏感性,④组的结果与②组结果一致,表现正常,即④组的实验处理是12 h光照+12 h黑暗,注射胰岛素。
2.(每空1分,共10分)(2024·连云港高三模拟)肾内集合管细胞膜上具有AQP2、AQP3、AQP4等多种水通道蛋白。抗利尿激素(ADH)会通过调控AQP2的数量来调节水的重吸收,有关过程如图所示,其中①~③表示体液成分,a、b表示囊泡的不同转运途径。请据图回答下列问题:
(1)图中①~③属于内环境的有__________,集合管细胞之间通过封闭小带紧密连接,有效防止了(集合管内的)原尿与__________的混合。
(2)若图中“某种刺激”引起尿量减少,则该刺激可能为____________________,此时ADH的释放量将____________,并与集合管细胞膜上的X特异性结合,引发细胞内一系列反应,据此推测X的化学本质是__________,此过程下丘脑的作用有________________________________________________________________________。
(3)水分子通过AQP快速通过细胞膜的运输方式是________。集合管细胞中,AQP2与分泌蛋白都能通过囊泡进行转运,它们在囊泡的位置区别是:分泌蛋白是被囊泡包裹着的,而水通道蛋白位于________。若正常人一次性快速饮用1 000 mL纯净水,过程b将会__________(填“增强”“减弱”或“基本不变”)。
(4)若人体在正常饮水情况下尿量超过3 L/d,则可能患有尿崩症。据图分析引发人体尿崩的原因可能有____________(填序号)。
①下丘脑的损伤导致合成和分泌的抗利尿激素量不足
②含AQP2的囊泡缺乏某些蛋白,导致AQP2无法定位到集合管细胞的特定位置
③自身产生的抗体与ADH受体结合,导致集合管细胞对ADH不敏感
④控制合成AQP2的基因表达受抑制,导致集合管细胞膜上的AQP2减少
答案 (1)②③ 组织液 (2)细胞外液渗透压升高 增加 糖蛋白(蛋白质) 作为渗透压感受器、渗透压调节中枢、合成并分泌抗利尿激素 (3)协助扩散 囊泡膜上 增强 (4)①②③④
解析 (3)结合图示可知,AQP是水通道蛋白,故水分子通过AQP快速通过细胞膜的运输方式是协助扩散;AQP2是水通道蛋白,其与分泌蛋白的区别在于分泌蛋白是被囊泡包裹着的,而水通道蛋白位于囊泡膜上;正常人一次性快速饮用1 000 mL纯净水,重吸收水减少,所以通过过程b将水通道蛋白运回细胞,减少对水的重吸收,过程b将会增强。(4)下丘脑的损伤导致合成和分泌的抗利尿激素量不足,进而减少肾小管和集合管对水的重吸收,导致尿量上升,可能会引起尿崩,①符合题意;若含AQP2的囊泡上缺乏某些蛋白,导致AQP2无法定位到集合管细胞的特定位置,则会导致重吸收作用减弱,可能引起尿崩,②符合题意;ADH可促进肾小管和集合管对水的重吸收,从而减少尿量,若自身产生的抗体与ADH受体特异性结合,会导致集合管细胞对ADH不敏感,则会导致尿崩,③符合题意;若控制合成AQP2的基因表达受抑制,导致集合管细胞膜上的AQP2减少,使水分重吸收减少,进而会引起尿崩,④符合题意。
3.(每空2分,共14分)(2024·抚州高三期中)下丘脑既是中枢神经系统的一部分,也是内分泌枢纽,下丘脑、垂体、相关腺体之间存在着密切联系,回答下列问题:
(1)下丘脑分泌的促性腺激素释放激素可以促进垂体合成并分泌________,进而促进性腺合成并分泌性激素。在性激素的分泌过程中存在________调节:当血液中性激素含量降低时,对________的抑制作用减弱,使其分泌相应激素的量增加,进而调节性激素的分泌。
(2)甲状腺、垂体和下丘脑中任一相关部位病变都可引起甲状腺功能减退,临床上通过静脉注射促甲状腺激素释放激素后测定血清中促甲状腺激素浓度变化,可鉴别病变的部位。甲、乙、丙三人都表现为甲状腺激素水平低下,当给三人注射相同且适量的促甲状腺激素释放激素时,注射前30 min和注射后30 min分别测定每个人的促甲状腺激素浓度,结果如表。
项目
促甲状腺激素浓度/(mU·L-1)
注射前
注射后
健康人
<10
10~40
甲
<10
10~40
乙
10~40
>40
丙
<10
<10
①通过抽取血样可以检测促甲状腺激素和甲状腺激素含量的变化,是因为激素调节具有____________的特点。
②注射促甲状腺激素释放激素前后,三人血样中促甲状腺激素浓度变化不同,由此可以推测甲、乙、丙发生病变的部位分别位于____________。
(3)当健康人长期摄入碘过量时,高碘会抑制细胞膜上钠—碘载体的活动,使碘向甲状腺细胞内转运减少,造成细胞内碘水平下降,最终会导致甲状腺________(填“萎缩”或“肿大”)。
(4)当人体受到寒冷刺激时,骨骼肌首先会不自主战栗,然后大脑皮层还会产生冷觉;同时人体在下丘脑、垂体和甲状腺的分级调控下,血液中甲状腺激素的含量会增加,使组织细胞的代谢活动增强,增加产热。下丘脑、垂体和甲状腺功能的分级调节系统,也称为________________。
答案 (1)促性腺激素 反馈(负反馈) 下丘脑和垂体 (2)①通过体液进行运输 ②下丘脑、甲状腺、垂体 (3)肿大 (4)下丘脑—垂体—甲状腺轴
解析 (3)碘是甲状腺激素合成的原料,当健康人长期摄入碘过量时,细胞内碘水平下降,甲状腺激素的合成和分泌减少,对下丘脑和垂体的抑制作用减弱,甲状腺会代偿性增生,出现甲状腺肿大。(4)下丘脑产生促甲状腺激素释放激素作用于垂体,垂体产生促甲状腺激素作用于甲状腺,所以下丘脑、垂体和甲状腺之间存在着分级调节,也称为下丘脑—垂体—甲状腺轴。
4.(11分)(2024·邯郸高三三模)关于体温调节的机制,目前影响最大的是“体温调定点学说”,这一学说认为人体有确定的体温调定值(37 ℃),体温偏离这一数值,机体能反馈给体温调节中枢,通过调节散热和产热过程,维持体温的恒定,由此推测发热时体温持续维持在39 ℃与体温调定点上移有关。
(1)(2分)人体最主要的散热器官是__________,该器官散热的主要方式有________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)(2分)人在寒冷环境中,神经系统兴奋性提高,排尿频率增加,请分析出现上述现象的原因:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)(3分)研究表明,cAMP是重要的细胞内第二信使,介导中枢性体温调节。研究者将大鼠随机分为两组,模型组用酵母处理大鼠,测定两组的体温及下丘脑组织中cAMP含量,结果如表。请结合“体温调定点学说”分析酵母致大鼠发热的原理可能是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
在大鼠升温过程中,肾上腺素的含量__________(填“上升”“不变”或“下降”)。
组别
正常体温/℃
致热5 h后体温/℃
下丘脑组织中cAMP含量/(pmol·mg-1)
正常对照组
37.4
37.38
0.42
发热模型组
37.6
38.86
0.73
(4)(4分)柴胡注射液是一种常见的解热药剂,研究者查阅资料时发现,柴胡可通过影响体温调定点调节体温,请结合以上研究,用上述实验中出现的材料设计实验,验证这一假说并预测实验结果。
实验设计:__________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
预测结果:_________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)皮肤 辐射、传导、对流、蒸发 (2)寒冷条件下,甲状腺激素含量增加,提高了神经系统的兴奋性、代谢加快,产生的水有所增加;同时,汗腺分泌减少,细胞外液渗透压降低,抗利尿激素分泌减少,肾小管和集合管对水的重吸收作用减弱,排尿频率增加 (3)酵母通过升高大鼠下丘脑组织中cAMP含量使体温调定点上移,进而导致大鼠发热 上升 (4)给对照组发热模型大鼠注射适量生理盐水,给实验组发热模型大鼠注射等量柴胡注射液,适宜条件下培养一段时间后,测定并比较各组大鼠下丘脑中cAMP的含量 实验组大鼠的体温低于对照组,实验组大鼠的cAMP含量小于对照组,证明柴胡可能通过影响体温调定点调节体温
解析 (2)人在寒冷环境中,甲状腺激素的释放量增加,提高了神经系统的兴奋性、促进新陈代谢,使生成的水有所增加;排汗量减少,细胞外液渗透压降低,抗利尿激素分泌减少,肾小管和集合管对水的重吸收减弱,排尿频率增加。(3)根据体温调定点学说可知,发热模型组体温上升的原因是体温调定点上移,而题干中明确cAMP是介导中枢性体温调节的第二信使,由表中数据可知,发热模型组下丘脑组织中的cAMP含量明显多于正常对照组,由此可以推测,酵母通过升高下丘脑组织中的cAMP含量使体温调定点上移而导致大鼠发热。大鼠升温是酵母致热因子导致的体温调定点上移造成的,在升温过程中,冷觉感受器会产生兴奋,从而使肾上腺素分泌增加。(4)本实验的目的是验证柴胡通过影响体温调定点调节体温,因此实验的自变量为是否注射柴胡注射液,对照组的处理方式为给发热模型大鼠注射适量生理盐水,实验组的处理方式为给发热模型大鼠注射等量柴胡注射液。由(3)可知致热因子可以通过升高cAMP的含量使体温调定点上移,使体温升高,因此cAMP的含量变化和体温变化可以作为体温调定点升高或降低的参考标准。题干中指出解热药剂为柴胡注射液,由此可知,当柴胡注射液处理后的发热大鼠体内cAMP的含量小于对照组、体温也低于对照组时,可证明柴胡可通过降低体温调定点,从而降低体温。
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