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专题02 人体的体液调节
1.(2024高二下·上海杨浦·学业考试)短链脂肪酸:某些肠道菌能发酵膳食纤维产生短链脂肪酸(SCFA)。SCFA为肠道菌群和肠道上皮细胞提供能源物质,同时还可作为信号分子,进而参与宿主的食欲控制和免疫等过程,相关机制如图所示。
(1)下列关于SCFA被肠道上皮细胞吸收用于氧化分解供能的叙述,正确的是______。(多选)
A.需在有氧条件下进行
B.需在线粒体内彻底氧化
C.经丙酮酸进入三羧酸循环
D.氧化分解产物是CO2和H2O
(2)饥饿素等激素从分泌部位输送到作用部位,依次经过的体液组分是 。(编号选填并排序)①胃液 ②血浆 ③组织液 ④淋巴液
(3)SCFA需与胃腺、胰腺和脂肪组织细胞质膜上的GPCR蛋白结合才能发挥作用。据此判断GPCR最可能是______。(单选)
A.MHC分子 B.受体蛋白 C.免疫球蛋白 D.转运蛋白
(4)GLP-1等激素能抑制胃排空、减缓肠道蠕动。据图推测该激素最可能引起______。(多选)
A.交感神经兴奋性减弱
B.交感神经兴奋性增强
C.副交感神经兴奋性减弱
D.副交感神经兴奋性增强
(5)夏天,人长时间处于室外环境中,下丘脑会通过厌食中枢抑制食欲,同时机体内还会发生的调节过程包括______。(多选)
A.皮肤血管舒张
B.汗腺分泌增加
C.抗利尿激素水平上升
D.甲状腺激素水平上升
(6)上图显示SCFA能刺激免疫系统产生并释放IgA至肠腔,该过程涉及 。(编号选填)①先天性免疫 ②体液免疫 ③获得性免疫 ④细胞免疫
(7)据图信息判断,①细胞的名称应为 。
(8))据题干和图信息简述机体借助SCFA维持肠道菌数量相对稳定的机制 。
2.(22-23高一下·上海·期末)甲状腺是人体甲状腺激素合成和释放的重要内分泌器官,富含由滤泡细胞围成的滤泡(如图)。滤泡细胞能从血液中摄取碘,将合成的甲状腺球蛋白(TG)于滤泡腔内碘化后贮存(MIT和DIT是两种不同的碘化酪氨酸)。当受到促甲状腺激素刺激时,滤泡细胞能在细胞结构丙的帮助下把碘化的甲状腺球蛋白水解,并将产生的甲状腺激素T3和T4释放入血液。
(1)图中的①-③,具有保护质膜和识别外界信息功能的是 ,处于不断“流动”状态的是 。(填编号)
(2)图中与TG的合成、加工和运输有关的细胞结构有( )
A.甲、乙、丙 B.甲、乙 C.甲、丙 D.乙、丙
(3)据图分析,滤泡腔中的TG进入滤泡细胞的方式最可能是( )
A.自由扩散 B.协助扩散 C.胞吞 D.主动运输
(4)结合图中信息,从功能角度分析,碘泵最可能是一种( )
A.通道蛋白 B.载体蛋白 C.受体蛋白 D.激素蛋白
(5)据图分析,碘泵从血液中摄取碘的过程与下列哪一过程直接相关( )
A.ATP合成 B.ATP水解 C.Na+内流 D.Na+外排
碘是甲状腺素合成的重要元素,但碘过量也会引起甲状腺功能减退,使甲状腺激素分泌减少。研究发现,高碘处理时甲状腺滤泡细胞的线粒体会发生肿胀、嵴模糊等现象。
(6)结合所学知识,依据题干和图中信息分析:高碘处理对甲状腺滤泡细胞合成甲状腺素的影响 。
3.(22-23高二下·上海黄浦·期末)人体脂肪细胞来源于中胚层间充质干细胞(MSC),其发育过程如图1所示。动物实验表明,在体外诱导前体脂肪细胞成为成熟脂肪细胞的过程中,生长激素(GH)可发挥一定程度的抑制作用,但无法阻止诱导进程。施加GH后,对脂肪细胞中FAS和FABP等脂肪合成酶类基因的mRNA含量进行测定,结果如图2(NC为对照组)。
(1)下列物质中,与脂肪组成元素相同的是 ;脂肪合成酶、脂肪合成酶基因、脂肪合成酶基因的mRNA等物质的组成单位分别是 、 、 。(编号选填)
①水 ②葡萄糖 ③纤维素 ④蛋白质氨基酸 ⑤氨基酸 ⑥脱氧核苷酸 ⑦核糖核苷酸
(2)下列试剂中,可使脂肪呈红色的是__________。
A.班氏试剂 B.双缩脲试剂 C.苏丹IV染液 D.龙胆紫
(3)图1中,过程I、Ⅱ、Ⅲ分别代表 、 、 。(编号选填)
A.细胞分裂 B.细胞分化 C.细胞衰老
(4)比较MSC与成熟脂肪细胞的相关物质组成,在相应的空格打“√” 。
相同
不完全相同
不同
DNA
mRNA
蛋白质
(5)据图2分析,生长激素抑制成熟脂肪细胞形成的机理可能是__________。(多选)
A.抑制FAS基因转录,减少FAS合成
B.促进FAS基因转录,增加FAS合成
C.抑制FABP基因转录,减少FABP合成
D.促进FABP基因转录,增加FABP合成
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专题02 人体的体液调节
1.(2024高二下·上海杨浦·学业考试)短链脂肪酸:某些肠道菌能发酵膳食纤维产生短链脂肪酸(SCFA)。SCFA为肠道菌群和肠道上皮细胞提供能源物质,同时还可作为信号分子,进而参与宿主的食欲控制和免疫等过程,相关机制如图所示。
(1)下列关于SCFA被肠道上皮细胞吸收用于氧化分解供能的叙述,正确的是______。(多选)
A.需在有氧条件下进行
B.需在线粒体内彻底氧化
C.经丙酮酸进入三羧酸循环
D.氧化分解产物是CO2和H2O
(2)饥饿素等激素从分泌部位输送到作用部位,依次经过的体液组分是 。(编号选填并排序)①胃液 ②血浆 ③组织液 ④淋巴液
(3)SCFA需与胃腺、胰腺和脂肪组织细胞质膜上的GPCR蛋白结合才能发挥作用。据此判断GPCR最可能是______。(单选)
A.MHC分子 B.受体蛋白 C.免疫球蛋白 D.转运蛋白
(4)GLP-1等激素能抑制胃排空、减缓肠道蠕动。据图推测该激素最可能引起______。(多选)
A.交感神经兴奋性减弱
B.交感神经兴奋性增强
C.副交感神经兴奋性减弱
D.副交感神经兴奋性增强
(5)夏天,人长时间处于室外环境中,下丘脑会通过厌食中枢抑制食欲,同时机体内还会发生的调节过程包括______。(多选)
A.皮肤血管舒张
B.汗腺分泌增加
C.抗利尿激素水平上升
D.甲状腺激素水平上升
(6)上图显示SCFA能刺激免疫系统产生并释放IgA至肠腔,该过程涉及 。(编号选填)①先天性免疫 ②体液免疫 ③获得性免疫 ④细胞免疫
(7)据图信息判断,①细胞的名称应为 。
(8))据题干和图信息简述机体借助SCFA维持肠道菌数量相对稳定的机制 。
【答案】(1)ABD
(2)③②③
(3)B
(4)BC
(5)ABC
(6)①②③
(7)辅助T细胞
(8)机体摄入膳食纤维,经肠道菌发酵生成短链脂肪酸(SCFA),SCFA为肠道菌提供能源物质,供其生长增殖维持一定菌群数量;同时,肠道菌发酵产生的SCFA,作为信号分子能作用于免疫细胞,经体液免疫产生IgA,据图中信息IgA会抑制肠道微生物的生长或繁殖,从而防止其数量过度增加。可见,机体可借助SCFA维持肠道菌数量的相对稳定。
【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)A、有氧呼吸才能将有机物彻底氧化分解,为细胞提供大量能量,A正确;
B、细胞有氧呼吸的主要场所是线粒体,B正确;
C、脂肪分解产生的脂肪酸经过β-氧化生成乙酰辅酶 A 才可进入三羧酸循环,C错误;
D、有机物彻底氧化分解的产物主要是二氧化碳和水,D正确。
故选ABD。
(2)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,饥饿素等激素从分泌部位输送到作用部位,依次经过的体液组分是组织液、血浆、组织液。
(3)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,因此SCFA需与胃腺、胰腺和脂肪组织细胞质膜上的GPCR蛋白结合才能发挥作用。据此判断GPCR最可能是受体蛋白,ACD错误,B正确。
故选 B。
(4)交感神经对肠胃的作用主要是抑制性的: 抑制胃肠道的运动,使肠胃蠕动减慢,减少食物的推进, 副交感神经对肠胃的作用则主要是兴奋性的: 促进胃肠道的运动,加快食物的消化和推进,因此GLP-1等激素能抑制胃排空、减缓肠道蠕动。据图推测该激素最可能引起交感神经兴奋性增强 ,副交感神经兴奋性减弱,故AD错误,BC正确。
故选BC。
(5)A、增加皮肤血流量,散热增加, A正确;
B、汗腺分泌增加,通过出汗散热,B正确;
C、出汗多导致细胞外液渗透压升高,抗利尿激素水平上升,减少排尿,维持水平衡,C正确;
D、甲状腺激素水平上升,增加产热,不适应环境温度,D错误。
故选ABC。
(6)上图显示SCFA能刺激免疫系统产生并释放IgA至肠腔,该过程涉及先天性免疫、体液免疫、获得性免疫。
(7)据图信息判断,①细胞可接收树突状细胞的信息,传递给B细胞,因此①细胞的名称应为辅助T细胞。
(8)据题干和图信息简述机体借助SCFA维持肠道菌数量相对稳定的机制机体摄入膳食纤维,经肠道菌发酵生成短链脂肪酸(SCFA),SCFA为肠道菌提供能源物质,供其生长增殖维持一定菌群数量;同时,肠道菌发酵产生的SCFA,作为信号分子能作用于免疫细胞,经体液免疫产生IgA,据图中信息IgA会抑制肠道微生物的生长或繁殖,从而防止其数量过度增加。可见,机体可借助SCFA维持肠道菌数量的相对稳定。
2.(22-23高一下·上海·期末)甲状腺是人体甲状腺激素合成和释放的重要内分泌器官,富含由滤泡细胞围成的滤泡(如图)。滤泡细胞能从血液中摄取碘,将合成的甲状腺球蛋白(TG)于滤泡腔内碘化后贮存(MIT和DIT是两种不同的碘化酪氨酸)。当受到促甲状腺激素刺激时,滤泡细胞能在细胞结构丙的帮助下把碘化的甲状腺球蛋白水解,并将产生的甲状腺激素T3和T4释放入血液。
(1)图中的①-③,具有保护质膜和识别外界信息功能的是 ,处于不断“流动”状态的是 。(填编号)
(2)图中与TG的合成、加工和运输有关的细胞结构有( )
A.甲、乙、丙 B.甲、乙 C.甲、丙 D.乙、丙
(3)据图分析,滤泡腔中的TG进入滤泡细胞的方式最可能是( )
A.自由扩散 B.协助扩散 C.胞吞 D.主动运输
(4)结合图中信息,从功能角度分析,碘泵最可能是一种( )
A.通道蛋白 B.载体蛋白 C.受体蛋白 D.激素蛋白
(5)据图分析,碘泵从血液中摄取碘的过程与下列哪一过程直接相关( )
A.ATP合成 B.ATP水解 C.Na+内流 D.Na+外排
碘是甲状腺素合成的重要元素,但碘过量也会引起甲状腺功能减退,使甲状腺激素分泌减少。研究发现,高碘处理时甲状腺滤泡细胞的线粒体会发生肿胀、嵴模糊等现象。
(6)结合所学知识,依据题干和图中信息分析:高碘处理对甲状腺滤泡细胞合成甲状腺素的影响 。
【答案】(1) ③
①②③
(2)B
(3)C
(4)B
(5)C
(6)高碘处理后,甲状腺滤泡细胞的线粒体发生肿胀、峭模糊等现象,导致线粒体有氧呼吸产生的能量不足使甲状腺滤泡细胞主动吸收碘的能力不足,影响甲状腺球蛋白的合成、加工、运输过程,使得甲状腺滤泡细胞释放甲状腺激素的量不足
【分析】分泌蛋白的合成与分泌过程:附着在内质网上的核糖体合成多肽链→多肽链转移到核糖体附着的内质网进行粗加工→内质网通过“出芽”形成囊泡→囊泡包裹着蛋白质运输到高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体通过“出芽”形成囊泡→囊泡包裹着蛋白质运输细胞膜,通过胞吐的方式分泌蛋白质,整个过程还需要线粒体提供能量。
【详解】(1)①是磷脂双分子层,②是蛋白质,③是糖蛋白,膜的基本骨架的是磷脂双分子层。糖蛋白有识别作用,能接受促甲状腺激素刺激,三者均处于不断“流动"状态的。具有保护质膜和识别外界信息功能的是③;处于不断“流动”状态的是①②③。
(2)由图可知TG属于分泌蛋白,甲是内质网,乙是高尔基体,丙是溶酶体,与甲状腺球蛋白(TG)的合成、加工和运输有关的细胞结构有内质网和高尔基体,内质网将初加工的甲状腺球蛋白包裹在囊泡中运输给高尔基体进一步加工,B正确。
故选B。
(3)TG是分泌蛋白,属于大分子物质,故滤泡腔中的TG进入滤泡细胞的方式最可能是胞吞,C正确。
故选C。
(4)转运蛋白分为载体蛋白和通道蛋白两类,通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合。而载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,而且每次转运时都会发生自身构象的改变,主动运输需要载体蛋白的协助。滤泡细胞摄取碘是依靠碘泵,属于主动运输,因此是载体蛋白,B正确。
故选B。
(5)分析题图可知,碘泵从血液中摄取碘的同时,Na+内流,C正确。
故选C。
(6)高碘处理后,甲状腺滤泡细胞的线粒体发生肿胀、峭模糊等现象,导致线粒体有氧呼吸产生的能量不足使甲状腺滤泡细胞主动吸收碘的能力不足,影响甲状腺球蛋白的合成、加工、运输过程,使得甲状腺滤泡细胞释放甲状腺激素的量不足。
3.(22-23高二下·上海黄浦·期末)人体脂肪细胞来源于中胚层间充质干细胞(MSC),其发育过程如图1所示。动物实验表明,在体外诱导前体脂肪细胞成为成熟脂肪细胞的过程中,生长激素(GH)可发挥一定程度的抑制作用,但无法阻止诱导进程。施加GH后,对脂肪细胞中FAS和FABP等脂肪合成酶类基因的mRNA含量进行测定,结果如图2(NC为对照组)。
(1)下列物质中,与脂肪组成元素相同的是 ;脂肪合成酶、脂肪合成酶基因、脂肪合成酶基因的mRNA等物质的组成单位分别是 、 、 。(编号选填)
①水 ②葡萄糖 ③纤维素 ④蛋白质氨基酸 ⑤氨基酸 ⑥脱氧核苷酸 ⑦核糖核苷酸
(2)下列试剂中,可使脂肪呈红色的是__________。
A.班氏试剂 B.双缩脲试剂 C.苏丹IV染液 D.龙胆紫
(3)图1中,过程I、Ⅱ、Ⅲ分别代表 、 、 。(编号选填)
A.细胞分裂 B.细胞分化 C.细胞衰老
(4)比较MSC与成熟脂肪细胞的相关物质组成,在相应的空格打“√” 。
相同
不完全相同
不同
DNA
mRNA
蛋白质
(5)据图2分析,生长激素抑制成熟脂肪细胞形成的机理可能是__________。(多选)
A.抑制FAS基因转录,减少FAS合成
B.促进FAS基因转录,增加FAS合成
C.抑制FABP基因转录,减少FABP合成
D.促进FABP基因转录,增加FABP合成
【答案】(1) ②③ ⑤ ⑥ ⑦
(2)C
(3) A B B
(4)
相同
不完全相同
不同
DNA
√
mRNA
√
蛋白质
√
(5)AC
【分析】细胞分化:细胞分裂产生的新细胞起初在形态、结构方面相似,都具有分裂能力,在发育过程中这些细胞各自具有了不同的功能如保护、营养、输导等功能,形态结构也发生了变化,即细胞分化形成了不同的细胞群,我们把形态、结构、功能相同的细胞群称之为组织,如上皮组织、结缔组织、肌肉组织和神经组织,因此细胞分化的结果是形成组织。
【详解】(1)脂肪的组成元素是C、H、O,水的组成元素是H、O,葡萄糖和纤维素的组成元素是C、H、O,蛋白质和氨基酸的组成元素主要是C、H、O、N,脱氧核苷酸和核糖核苷酸的组成元素是C、H、O、N、P,所以与脂肪组成元素相同的是葡萄糖和纤维素,故选②③;脂肪合成酶的本质是蛋白质,基本组成单位是⑤氨基酸,脂肪合成酶基因的本质是DNA,基本组成单位是⑥脱氧核苷酸,mRNA的基本组成单位是⑦核糖核苷酸。
(2)A、班氏试剂是鉴定还原糖,A错误;
B、双缩脲试剂和蛋白质反应生成紫色,B错误;
C、苏丹Ⅳ可以将脂肪染成红色,C正确;
D、龙胆紫将染色体染成紫色,D错误。
故选C。
(3)图中Ⅰ是MSC经过①细胞分裂形成了相同的子细胞,Ⅱ和Ⅲ分别是MSC经过②细胞分化形成前体脂肪细胞和前体脂肪细胞经过②细胞分化形成成熟脂肪细胞。
(4)MSC经过细胞分化形成成熟脂肪细胞,而细胞分化是基因的选择性表达,所以二者DNA完全相同,而mRNA和蛋白质不完全相同。
(5)动物实验表明生长激素在前体脂肪细胞体外诱导分化为成熟脂肪细胞的过程中,可发挥一定程度的抑制分化作用但无法阻止诱导分化进程。
结合对脂肪细胞中FAS和FABP等脂肪合成酶类基因的mRNA含量测定结果可知,FASmRNA和FABP的mRNA都减少了,说明生长激素抑制成熟脂肪细胞形成的机理可能是通过抑制脂肪细胞中FAS和FABP等基因的转录,减少脂肪合成类酶合成,降低细胞中脂肪含量。
故选AC。
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