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专题02 人体内环境与稳态
猜想1:掌握内环境与体液相关联系
1.人体血液中不可能出现的物质是( )
A.神经递质 B.纤维素 C.激素 D.维生素
【答案】B
【分析】血液=血浆+血细胞,血浆中存在的物质:营养物质(葡萄糖、氨基酸、甘油、脂肪酸、维生素等)、调节物质(激素等)、代谢废物(二氧化碳、尿素等)、其他物质(血浆蛋白等)。
【详解】A、神经递质的种类很多,例如氨基酸类(谷氨酸等)可以进入人体血液,在血浆中测出,A正确;
B、纤维素是植物体内的多糖,人体消化道中没有分解纤维素的酶,所以纤维素不可能出现在人体血液中,B错误;
C、激素由内分泌腺或内分泌细胞分泌后要随着血液运输到靶器官、靶细胞,所以激素会出现在血液中,C正确;
D、维生素是血浆的组成成分,作为营养物质随血液运输到全身各处,D正确。
故选B。
2.下列有关人体内环境的叙述,错误的是( )
A.丙酮酸转化成乳酸的过程发生在细胞内
B.内环境的稳态是指内环境的理化性质相对稳定
C.内环境中含有激素、神经递质和尿素等物质
D.细胞代谢产物可远距离地影响其他部位的内环境
【答案】B
【分析】1、体液是由细胞内液和细胞外液组成,细胞内液是指细胞内的液体,而细胞外液即细胞的生存环境,它包括血浆、组织液、淋巴等,也称为内环境。
2、在内环境中的物质有水、氨基酸、葡萄糖、无机盐、血浆蛋白、激素等;不属于内环境中的物质有血浆蛋白、载体蛋白、呼吸酶等。血浆蛋白和呼吸酶位于细胞内,属于细胞内液的成分,不属于内环境。
【详解】A、丙酮酸转化成乳酸的过程是无氧呼吸的过程,发生在细胞质基质,A正确;
B、内环境的稳态是指内环境的组成成分和理化性质维持相对稳定,B错误;
C、内环境中成分含有激素、神经递质和尿素等物质,C正确;
D、细胞代谢产物通过体液运输可远距离地影响其他部位的内环境。
故选B。
3.下列属于人体内环境的组成成分的是( )
A.血液、组织液、淋巴
B.肌肉注射青霉素、尿素、胰岛素
C.唾液淀粉酶、呼吸酶、溶菌酶
D.血浆蛋白、载体蛋白、受体蛋白
【答案】B
【分析】人体内的液体都叫体液,可以分成细胞内液和细胞外液,其中细胞外液是人体细胞直接生存的环境,又叫内环境。内环境主要由组织液、血浆、淋巴组成;消化道、呼吸道、生殖道等都是直接与外界相通的,不属于内环境。
【详解】A、内环境主要由组织液、血浆、淋巴组成,A错误;
B、肌肉注射青霉素直接进入组织液中,尿素、胰岛素存在于组织液、血浆中,B正确;
C、唾液淀粉酶存在于消化道中,呼吸酶存在于细胞内,溶菌酶在唾液中也存在,C错误;
D、载体蛋白和受体蛋白不属于内环境的成分,D错误。
故选B。
4.下图为人体体液各成分之间的相互联系,可实现营养物质和代谢废物的交换,下列叙述错误的是( )
A.毛细血管壁细胞生活的内环境是b和d
B.d与b、c在成分及各成分的含量上最大的区别是蛋白质含量较高
C.d中的葡萄糖进入组织细胞并被利用至少需要穿过5层膜
D.体力劳动后手掌磨出的水疱中主要成分是b
【答案】C
【分析】分析题图可知,a、 b、 c、d代表的体液分别是细胞内液、组织液、淋巴液和血浆。
【详解】A、分析题图可知,a、 b、 c、d代表的体液分别是细胞内液、组织液、淋巴液和血浆,毛细血管壁细胞生活的内环境是d血浆和b组织液,A正确;
B、b、 c、d代表的体液分别是、组织液、淋巴液和血浆,d血浆较b组织液和c淋巴液在含量上最大的区别是蛋白质含量较高,B正确;
C、葡萄糖是在细胞质基质被分解的,故d血浆中的葡萄糖进入组织细胞被利用至少需要穿过三层膜(一进一出两层毛细血管壁细胞细胞膜、一层组织细胞细胞膜), C错误;
D、体力劳动后手掌磨出的水疱中主要成分是b组织液,D正确。
故选C。
5.如图中甲为红细胞,A、B、C参与人体内环境的组成。下列有关叙述错误的是( )
A.图中A代表血浆,可为细胞甲提供营养物质
B.毛细淋巴管壁细胞直接生活的液体环境是B和C
C.B、C的化学成分与A相似,但A中含有较多蛋白质
D.胰腺分泌的消化酶和胰岛素都通过A运输到作用部位
【答案】D
【分析】题图分析:图中甲为红细胞,则A是血浆;而淋巴液是单向流动的,则C表示淋巴,B表示组织液。
【详解】A、图中A代表血浆,是红细胞具体的生存环境,可为细胞甲提供营养物质,A正确;
B、毛细淋巴管壁细胞直接生活的液体环境是组织液和淋巴,即图中的B和C,B正确;
C、组织液是血浆从毛细血管中渗出形成的,淋巴是组织液渗入毛细淋巴管壁形成的,因此,B组织液、C淋巴的化学成分与A血浆相似,但A中含有较多蛋白质,C正确;
D、胰腺组织细胞分泌的胰岛素等通过血液运输到作用部位,而消化酶是外分泌腺分泌的,通过导管运输到消化道中起作用,D错误。
故选D。
6.下图为肝细胞所处液体环境中的物质交换示意图。下列有关叙述正确的是( )
A.图示表明,肝细胞与外界环境进行物质交换的媒介是血浆
B.人体肝细胞内的CO2从产生部位运输到外界环境排出的过程中,至少需经过7层生物膜
C.肝细胞膜表面有多种激素的受体
D.肝细胞内的液体与组织液、血浆和淋巴液一起同属于内环境的组成部分
【答案】C
【分析】分析题图:C是组织液,A是动脉端,B静脉端。内环境又叫细胞外液,由血浆、组织液和淋巴组成。内环境稳态是指正常机体通过调节作用,使各个器官,系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态。内环境稳态是机体进行生命活动的必要条件.内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
【详解】A、图示表明,内环境是肝细胞与外界环境进行物质交换的媒介,A错误;
B、人体肝细胞内的CO2从产生部位线粒体基质中运输到外界环境排出的过程中,需要穿过11层生物膜(分别是2层线粒体膜+1层肝细胞膜+穿过单层毛细血管壁进入血液要经过2层细胞膜+进入红细胞要经过1层红细胞膜+出红细胞要经过1层红细胞膜+穿过单层毛细血管壁进入组织液要经过2层细胞膜+穿过单层肺泡壁进入肺泡需要经过2层细胞膜),B错误;
C、肝细胞膜表面有多种激素的受体,并能与这些激素结合,C正确;
D、肝细胞内的液体属于细胞内液,不属于内环境的组成部分,D错误。
故选C。
7.下图是人体某器官部分组成结构示意图,其中A~D表示相关结构,①~④表示相关液体,下列有关叙述正确的是( )
A.液体①的总量和蛋白质含量均比液体②高
B.液体②的渗透压大于液体③,有利于物质交换
C.液体①②④是细胞C直接生活的液体环境
D.结构D堵塞会使液体②增加而引起组织水肿
【答案】D
【分析】1、血液并不全是体液,因为血液中既有液体部分——血浆,也有大量的血细胞,血浆是血细胞直接生活的环境。动脉中的血浆沿着动脉流入毛细血管的动脉端,其中的物质会透过毛细血管壁进入组织液,组织液是存在于组织细胞间隙的液体,又叫细胞间隙液。绝大多数组织的细胞都浸浴在组织液中,与组织液进行物质交换,因此组织液是体内绝大多数细胞直接生活的环境。
2、组织液为组织细胞提供营养物质,细胞的代谢产物也透过细胞膜进入组织液,组织液中包括细胞代谢产物在内的各种物质,大部分能够被毛细血管的静脉端重新吸收,进入血浆,小部分被毛细淋巴管吸收成为淋巴液,也叫淋巴。
3、毛细淋巴管内的淋巴液汇集到淋巴管中,经过淋巴循环由左右锁骨下静脉汇入血浆中进入心脏,参与全身的血液循环。
4、分析题图:题图中①是血浆,②是组织液,③是细胞内液,④是淋巴液,①②④构成内环境。
【详解】A、①是血浆,②是组织液,血浆的总量较组织液少而蛋白质含量较组织液高,A错误;
B、②是组织液,③是细胞内液,二者的渗透压相当,B错误;
C、C是组织细胞,组织细胞生活的环境是②组织液,C错误;
D、D毛细淋巴管堵塞,则组织液不能深入毛细淋巴管,会造成组织液增多,引起组织水肿,D正确。
故选D。
8.某人因咽喉肿痛、声音嘶哑去医院就诊,医生诊断为急性喉炎,需注射头孢呋辛钠治疗。医嘱:使用头孢呋辛钠期间及用药后1-2周内不能饮酒。乙醛具有一定的毒性,重者可致呼吸抑制、急性心衰等。酒精的代谢途径如下图所示。
回答下列问题:
(1)肌肉注射和静脉滴注头孢呋辛钠治疗时,药物首先进入的内环境分别是: 和 。
(2)下列属于人体内环境的成分或发生在内环境中的生理过程是 。
①胰岛素②乙醇脱氢酶③尿素④丙酮酸和水反应⑤CO2和H2O反应⑥乳酸与NaHCO3反应
(3)饮酒者血浆中的酒精少量随肺部呼吸排出体外,该过程酒精至少穿过 层生物膜。醉酒后的走路不稳可能与 功能受影响有关。
(4)造成组织水肿的原因有很多。
①某些肺炎患者会出现肺水肿,其原因是:患者的肺泡上皮细胞及肺毛细血管壁细胞受损后, ,造成肺水肿。
②对于肺水肿的治疗建议是:小剂量缓慢静脉注射质量分数为20%的甘露醇高渗水溶液(不易渗入组织液且不被代谢),达到初步消肿的目的。请写出消肿的机理 。经消肿治疗后,病人尿量会 (填“增加”、“减少”或“变化不大”)。
(5)乙醛中毒引起的呼吸抑制,使通气量减少导致二氧化碳积累,血浆中的pH呈降低趋势。为维持血浆pH的相对稳定,参与调节的离子主要有 (写一种即可)等。据酒精代谢途径分析,医生建议使用头孢类药物后不能饮酒可能的原理是 。
【答案】(1) 组织液 血浆
(2)①③⑤⑥
(3) 4 小脑
(4) 细胞内液和血浆蛋白进入组织液,使组织液渗透压升高; 甘露醇高渗水溶液不易渗入组织液且不被代谢,静脉注射后会提高血浆渗透压,使组织液中的水分进入血浆; 增加
(5) HCO3- 头孢类药物会抑制乙醛脱氢酶的活性,使乙醛不能及时转化为乙酸,导致乙醛中毒引起呼吸抑制等不良症状。
【分析】内环境是体内细胞的直接生活环境,包括血浆、组织液和淋巴液等。
【详解】(1)肌肉注射时,药物首先进入组织液;静脉滴注时,药物直接进入血浆。
(2)①胰岛素是内环境的成分,存在于血浆中。 ②乙醇脱氢酶存在于细胞内,不属于内环境成分。③尿素是细胞代谢废物,属于内环境成分。④丙酮酸和水反应发生在细胞内线粒体基质中,不属于内环境中的生理过程。⑤CO2和H2O 反应可发生在内环境中。 ⑥乳酸与 反应发生在血浆中,属于内环境中的生理过程。
(3)血浆中的酒精酒精随肺部呼吸排出体外,通过毛细血管壁(2层膜)、肺泡壁(2层膜),共穿过4层生物膜。 醉酒后的走路不稳与小脑维持身体平衡的功能受影响有关。
(4)某些肺炎患者会出现肺水肿,其原因是患者的肺泡上皮细胞及肺毛细血管壁细胞受损后,细胞内液和血浆蛋白进入组织液,使组织液渗透压升高,造成肺水肿。
甘露醇高渗水溶液不易渗入组织液且不被代谢,静脉注射后会提高血浆渗透压,使组织液中的水分进入血浆,从而达到消肿的目的。消肿治疗后,病人的血容量增多,尿量也会增多。
(5)为维持血浆pH的相对稳定,参与调节的离子主要有HCO3- 等。据酒精代谢途径分析,医生建议使用头孢类药物后不能饮酒可能的原理是:头孢类药物会抑制乙醛脱氢酶的活性,使乙醛不能及时转化为乙酸,导致乙醛中毒引起呼吸抑制等不良症状。
9.下图甲是高等动物体内细胞与外界进行物质交换图,图乙表示内环境稳态与各系统的功能联系示意图。据图在下列横线上填写适当内容。
(1)图甲中虚线方框代表 ,其中A代表 ,它的渗透压大小主要与蛋白质和 的含量有关,它在成分上与B的主要区别是 。心肌细胞直接从 中(填字母)获得所需要的养料。
(2)生病的人因呼吸受阻,肌细胞会因缺氧而进行 ,从而产生大量 ,其进入血液后,可以与血液中的 发生作用,使血液的pH相对稳定。
(3)食物中的营养物质经消化吸收后,需经过 系统运输到全身各处,产生的代谢废物,如 等物质,通过泌尿系统排出体外。
【答案】(1) 细胞外液(内环境) 血浆 无机盐 含有较多的蛋白质 B
(2) 无氧呼吸 乳酸 NaHCO3
(3) 循环 尿素
【分析】分析题图:图示是高等动物体内细胞与外界进行物质交换图,分析可知,A是血浆,B是组织液,C是淋巴,D是消化系统,E是泌尿系统。
【详解】(1)虚线内A、B、C分别是血浆、组织液、淋巴,三者总称为内环境(细胞外液)。A血浆的渗透压大小主要与蛋白质和无机盐的含量有关,它在成分上与B组织液的区别是血浆中含有较多的蛋白质分子;心肌细胞是组织细胞,其生活的环境为组织液,直接从组织液(B)中获得所需要的养料。
(2)病人因呼吸受阻,肌细胞会因无氧呼吸产生大量乳酸,乳酸进入血液后可以与血液中的NaHCO3发生反应,使血液的pH维持相对稳定。
(3)食物中的营养物质经消化吸收后,需经过消化系统处理后,再经过循环系统输送到全身各处。 产生的代谢废物,如尿素等物质,通过泌尿系统排出体外。
猜想2:掌握内环境的稳态实质
10.媒体报告一大学生在1000米的体质检测后倒地休克,再次引发人们对大学生乃至青少年体质的讨论。检测体质好坏的一个重要标准是内环境成分是否维持正常水平。在日常生活中,很多因素会引起内环境发生变化,下列相关叙述中错误的是( )
A.运动中大量流汗使细胞外液渗透压升高
B.食物中长期缺少蛋白质会导致血浆蛋白下降进而引起组织水肿
C.长跑时,乳酸堆积,血浆中的pH会受到比较大的影响
D.长期不吃早餐,虽然通过机体的调节作用使血糖保持相对稳定,还是会对身体造成伤害
【答案】C
【分析】1、关于“内环境稳态的调节”应掌握以下几点:
(1)实质:体内渗透压、温度、pH等理化特性呈现动态平衡的过程。
(2)定义:在神经系统和体液的调节下,通过各个器官、系统的协调活动,共同维持内环境相对稳定的状态。
(3)调节机制:神经-体液-免疫调节网络。
(4)层面:水、无机盐、血糖、体温等的平衡与调节。
(5)意义:机体进行正常生命活动的必要条件。
2、内环境的理化性质主要包括温度、pH和渗透压:
(1)人体细胞外液的温度一般维持在37℃左右。
(2)正常人的血浆接近中性,pH为7.35~7.45。血浆的pH之所以能够保持稳定,与它含有的缓冲物质有关。
(3)血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。在组成细胞外液的各种无机盐离子中,含量上占有明显优势的是Na+和Cl-,细胞外液渗透压的90%来源于Na+和Cl-。
【详解】A、运动中大量流汗,内环境中水分大量流失,使细胞外液渗透压升高,A正确;
B、食物中长期缺少蛋白质,会导致血浆蛋白含量下降,进而使血浆内进入组织液的水分多于回流的水分,引起组织水肿,B正确;
C、长跑时,乳酸堆积,血浆中的碳酸氢钠与乳酸反应,维持pH的相对稳定,C错误;
D、长期不吃早餐,体内缺少能源物质糖类,导致血液中缺少葡萄糖,虽然通过胰高血糖素调节作用使血糖保持平衡,但还是会对身体造成伤害,D正确。
故选C。
11.内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件,下列叙述正确的是( )
A.正常人体的体温呈现昼夜周期性波动,是机体内环境稳态的一种表现
B.细胞代谢产生的大量酸性物质进入内环境后,内环境的pH不发生波动
C.人体自身的调节功能正常,机体的内环境一定处于相对稳定的状态
D.人体细胞均不能直接与外界环境进行物质交换
【答案】A
【分析】内环境主要指血浆、组织液和淋巴液,是高等动物体内细胞生活的液体环境,是体内细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
【详解】A、内环境稳态是指内环境的各种成分和理化性质处于相对稳定的状态,A正确;
B、细胞代谢产生的大量酸性物质进入内环境后,内环境的pH会小幅度下降,但通过调节处于相对稳定状态,B错误;
C、机体稳态调节能力是有限度的,当人体自身的调节功能异常或环境变化过于剧烈时,内环境稳态就会失衡,C错误;
D、人体绝大多数细胞生活在内环境中,不能直接与外环境进行物质交换,但某些细胞如小肠绒毛细胞可以从消化道中吸收营养物质,D错误。
故选A。
12.下列关于内环境的叙述正确的是( )
A.内环境是物质代谢的主要场所
B.外界环境的变化影响内环境的调节
C.内环境渗透压的90%以上来源于K+和Cl-
D.膀胱上皮细胞生活的内环境是尿液和组织液
【答案】B
【分析】在生物体内含有的大量以水为基础的液体,称为体液。体液中除含有大量的水以外,还含有许多离子和化合物,它包括细胞外液和细胞内液,细胞外液是细胞生活的直接液体环境,是体液的一部分。
【详解】A、细胞代谢的主要场所是细胞质基质,不是内环境,A错误;
B、外界环境的变化和体内细胞代谢活动均可影响内环境的稳态,B正确;
C、在组成细胞外液的各种无机盐离子中,含量上占有明显优势的是Na+和Cl-,细胞外液渗透压的90%来源于Na+和Cl-,C错误;
D、尿液不属于内环境,D错误。
故选B。
13.下列关于内环境及其稳态的说法错误的是( )
A.组织液主要由血浆通过毛细血管壁渗出细胞形成,大部分物质能被重新吸收回血浆
B.饥饿时,血液流经肝脏后血糖浓度会升高
C.神经-体液-免疫调节网络是人体内环境稳态的主要调节机制
D.寒冷环境下机体通过各种途径减少散热,散热量比炎热环境下的少
【答案】D
【分析】内环境稳态是指正常机体通过调节作用,使各个器官,系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态;内环境稳态是机体进行生命活动的必要条件,其调节机制是靠神经-体液-免疫调节网络。
【详解】A、组织液和血浆之间存在动态的有机联系,组织液主要由血浆通过毛细血管壁渗出细胞形成,大部分物质能被重新吸收回血浆,A正确;
B、饥饿时,胰高血糖素分泌增加,胰高血糖素能促进糖原分解,并促进一些非糖物质转化为葡萄糖,从而使血糖水平升高,血浆流经肝脏后肝糖原分解,血糖浓度会升高,B正确;
C、内环境稳态是指正常机体通过调节作用,使各个器官,系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态;内环境稳态是机体进行生命活动的必要条件,其调节机制是靠神经-体液-免疫调节网络,C正确;
D、寒冷环境下机体通过各种途径减少散热,并且增加产热,体温稳维持相对稳定的实质是机体的产热量等于散热量,故产热量比炎热环境下的多,散热量也比炎热环境下的多,D错误。
故选D。
14.下列关于内环境动态变化的表述不正确的是( )
A.尽管气温波动范围较大,但健康人的体温始终维持在37℃左右
B.内环境的每一种成分如血糖、血脂等都是处于一定的范围内不断变化的
C.内环境的渗透压是稳定不变的,否则细胞将会吸水膨胀或者失水皱缩
D.正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定
【答案】C
【分析】1、内环境稳态的调节实质:体内渗透压、温度、pH等理化特性和化学成分呈现动态平衡的过程。
2、内环境稳态调节机制:神经-体液-免疫调节网络;内环境稳态意义:机体进行正常生命活动的必要条件。
【详解】A、正常情况下,尽管气温波动范围较大,但健康人的体温始终维持在37℃左右,可能在一定范围内波动,A正确;
B、正常情况下,健康人的内环境的每一种组成成分如血糖、血脂等都处于动态平衡中,即在一定的范围内波动,而不是恒定不变,B正确;
C、内环境的渗透压也是在一定范围内波动而非稳定不变 ,C错误;
D、正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定叫做稳态,D正确。
故选C。
15.受极端天气影响,在甘肃白银举行的山地越野马拉松比赛中多名选手由于失温而死亡。“失温”即人体的核心温度低于35℃,失温者会出现颤抖、心律升高、协调性下降,甚至晕厥,严重者会死亡。下图是健康人进入寒冷环境时的体温调节模型,下列有关叙述错误的是( )
A.人体核心温度降低,体温调节中枢大脑皮层受到刺激并产生冷觉
B.参赛运动员失温的原因是人体长时间处于产热量小于散热量的状态
C.在轻度失温状态时,人体主要通过①→③→④→⑤→⑥的神经—体液调节共同维持体温,其中X主要指细胞呼吸加强
D.失温现象表明,人体维持稳态的调节能力是有一定限度的
【答案】A
【分析】体温调节的方式是神经—体液调节,体温调节的神经中枢在下丘脑,体温恒定的机制是散热量与产热量的动态平衡。与炎热环境相比,寒冷环境中,散热量增加,产热量也增加。
【详解】A、冷觉在大脑皮层产生,体温调节中枢在下丘脑,A错误;
B、受极端天气影响,运动员长时间处于寒冷环境中,产热量小于散热量,导致“失温”现象,B正确;
C、在轻度失温状态时,冷觉感受器接受寒冷刺激,通过传入神经将兴奋传到下丘脑体温调节中枢,再通过传出神经到下丘脑相应细胞,使下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素,此为神经调节过程,促甲状腺激素释放激素通过分级调节使甲状腺激素分泌增加,有利于细胞代谢增加产热,此为体液调节过程,即人体主要通过①→③→④→⑤→⑥的神经-体液调节共同维持体温,其中X主要指细胞呼吸加强 ,C正确;
D、人体维持稳态的调节能力是有一定限度的,当外界环境的变化过于剧烈,超过自我调节能力的限度,会导致失温现象,D正确。
故选A。
16.下列关于人体内环境及其稳态的叙述,错误的是( )
A.正常情况下抗体、神经递质、血红蛋白均可能出现在内环境中
B.内环境稳态有利于新陈代谢过程中酶促反应的正常进行
C.血浆渗透压的大小主要取决于血浆中无机盐和蛋白质的含量
D.某正常人常吃咸鱼、咸菜,其内环境的渗透压仍能保持相对稳定
【答案】A
【分析】内环境是指人体细胞赖以生存的细胞外液体环境,主要包括血浆、淋巴和组织液。人体内环境的稳态是正常机体在神经系统和体液的调节下,通过各个器官、系统的协调活动共同维持内环境的相对稳定状态,即内环境成分及其理化性质处于动态稳定状态。
【详解】A、正常情况下抗体、神经递质均可能出现在内环境中,血红蛋白是红细胞的成分,不会出现在内环境中,A错误;
B、酶的作用条件温和,内环境稳态可使细胞生活在温度和pH等相对稳定的环境中,有利于新陈代谢过程中酶促反应的正常进行,B正确;
C、血浆渗透压的大小主要取决于血浆中无机盐和蛋白质的含量,无机盐中90%以上来自钠离子和氯离子,C正确;
D、由于机体存在水盐平衡调节机制,因此,某正常人常吃咸鱼、咸菜,其内环境的渗透压仍能保持相对稳定,D正确。
故选A。
17.下面甲图是某人血液生化六项检查的化验单,乙图是此人某组织的内环境示意图,A、B处的箭头表示血液流动方向。请分析回答下列问题:
项目
测定值
单位参考范围
丙氨酸氨基转氨酶
ALT
17
UAL0-45
肌酐
CRE
1.9
mg/dL 0.5-1.5
尿素氮
BUN
14.6
mg/dL 6.0—23.0
血清葡萄糖
GLu
223
mg/dL 60—110
甘油三酯
TG
217
mg/dL 50—200
总胆固醇
TCH
179
mg/dL 150-220
甲图
(1)在做血液生化检查前要处于“空腹”状态,医学上的“空腹”一般要求采血前12~14小时内禁食,其原因 。
(2)血浆中每种成分的参考值都有一个变化范围,说明内环境的稳态是 。
(3)乙图中的 (填序号)共同构成细胞外液,乙图中 填序号)的氧气浓度最低,①所在位置的管道被堵塞,会引起 (症状)。
(4)血清葡萄糖存在于乙图中的 (填序号),血清中的葡萄糖分子被细胞②利用,至少要通过 层磷脂分子。组织细胞产生代谢废物尿素经过 系统、 系统。
(5)如果乙图表示此人的肌肉组织,则B端比A端明显减少的物质有 。
【答案】(1)进食导致血液成分的含量不断变化,无法判断是否正常
(2)相对的
(3) ①③④ ② 组织水肿
(4) ④ 6 循环系统 泌尿系统
(5)氧气和营养物质等
【分析】表格分析,肌酐含量高于正常值,肌酐是肌肉细胞代谢产生的废物,通过肾脏排出,说明肾功能可能有障碍;血清葡萄糖的含量明显高于正常值,出现尿糖,可能是胰岛B细胞受损,患糖尿病。甘油三酯高于正常值,说明检测者表现为血脂高。乙图中①为淋巴液,②为组织细胞,其中为细胞内液,③为组织液,④为血浆,⑤为血细胞。
【详解】(1) 因进食可导致血液成分的含量不断变化,从而影响检查结果的准确性,无法判断是否正常,因此在血液生化检查前要处于“空腹”状态。
(2)由于细胞代谢的不断进行和外界环境的影响,因此,健康人的内环境每一种成分和理化性质都处于动态平衡中,所以血浆中每种成分的参考值都有一个变化范围,即内环境稳态的变化是相对的。
(3)乙图中①为淋巴,③是组织液,④是血浆,它们三者共同构成细胞外液,即内环境,乙图中的②为细胞内液,因组织细胞不断进行有氧呼吸消耗氧气,因此②的氧气浓度最低。①所在位置的管道是淋巴管,如果被堵塞,会引起水肿。
(4) 血清属于血浆的范畴,所以血清葡萄糖存在于乙图中的④所示的血浆中。血清中的葡萄糖分子被细胞②利用,则至少穿过2层组成毛细血管壁的上皮细胞的细胞膜、一层组织细胞膜,共计3层细胞膜,每一层细胞膜都是由1层磷脂双分子层构成,因此至少穿过6层磷脂分子。组织细胞产生代谢废物尿素经过泌尿系统、循环系统。
(5)如果乙图表示此人的肌肉组织,则随血液从A处流向B处,氧气和营养物质等不断透过毛细血管壁进入组织液,进而被肌肉细胞吸收,因此B端比A端明显减少的物质有氧气和营养物质。
18.痛风是一种尿酸过度沉积导致的疾病。尿酸是嘌呤代谢的终产物,长期过量摄入蛋白质会导致体内尿酸生成过量,若血液尿酸值长期偏高会引起高尿酸血症。尿酸浓度高于溶解度时会结晶析出,在温度较低的远端肢体和酸度较高的组织中不断沉积,形成针状晶体,在关节处沉积时会摩擦软骨引起炎症与疼痛,进而导致痛风。下图为食物中氮的代谢简图,请据图回答下列问题:
(1)尿酸、脂肪酸和乳清酸 (填“属于”或“不属于”)内环境的成分,氨基酸分解为α—酮酸和含氮部分这一代谢主要场所在 (填“细胞内”或“内环境中”)。
(2)高尿酸血症患者体内渗透压相较于正常人 ,从而导致 合成并分泌的 激素增加。在痛风发作时,会引起体内剧烈的炎症反应,可通过注射 激素进行缓解。同时改变生活方式,对关节热敷及多喝水可缓解痛风发作,原因是对关节热敷可以减少 ,多喝水可以促进 。
(3)短期内高尿酸血症患者血浆pH能保持相对稳定,主要与血浆中含有的 缓冲对有关,说明 是机体进行正常生命活动的必要条件。
(4)“浆水”是中国西北地区用蔬菜制成的一种传统发酵食品,长期饮用可缓解痛风,其缓解痛风的机制如图所示。据图分析长期饮用“浆水”缓解痛风的机制:“浆水”中的发酵乳酸杆菌JL—3可在肠道中将嘌呤代谢为 ,减少人体对 的吸收,从而缓解痛风。
【答案】(1) 属于 细胞内
(2) 高 下丘脑 抗利尿 糖皮质 尿酸结晶 尿酸排泄
(3) /H2CO3 内环境稳态(pH相对稳定)
(4) 尿酸 嘌呤
【分析】关于“内环境稳态的调节”应掌握以下几点:
(1)实质:体内渗透压、温度、pH等理化特性和化学成分呈现动态平衡的过程。
(2)定义:在神经系统和体液的调节下,通过各个器官、系统的协调活动,共同维持内环境相对稳定的状态。
(3)调节机制:神经—体液—免疫调节网络。
(4)层面;水、无机盐、血糖、体温等的平衡与调节。
(5)意义:机体进行正常生命活动的必要条件。
【详解】(1)内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介,代谢废物需要通过内环境运输至相应器官排出,营养物质需要经过内环境的运输再被细胞吸收,由图可知,尿酸、乳清酸和脂肪酸需要经过内环境运输至肾脏,因此三者均属于内环境的成分;氨基酸分解为a-酮酸和含氮部分这一代谢主要场所在肝脏细胞内。
(2)高尿酸血症患者血浆中尿酸值长期偏高,导致内环境渗透压高于正常人;内环境渗透压较高会导致下丘脑中的渗透压感受器会受到刺激,这个刺激促使下丘脑分泌、垂体释放的抗利尿激素增加,通过体液运输至全身,作用于肾小管和集合管,促进肾小管和集合管对水的重吸收;机体内分泌系统分泌的糖皮质激素等可作用于免疫系统,可抑制炎症的产生,改善和消除红肿热痛等局部症状;根据题意,热敷导致局部温度升高,减少尿酸晶体在关节处沉积,进而减少因摩擦软骨引起的炎症与疼痛,多喝水可减少内环境渗透压,进而增加排尿量,促进尿酸以尿液的形式排泄。
(3)短期内高尿酸血症患者血浆pH能保持相对稳定,是因为血浆中的缓冲对有/H2CO3/,说明内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
(4)长期饮用“浆水”缓解痛风的原理:食物中的嘌呤被人体吸收过多后代谢为尿酸,过多的尿酸会引发痛风。“浆水”中的发酵乳酸杆菌JL-3可在肠道中将嘌呤代谢为尿酸,减少人体对嘌呤的吸收,从而缓解痛风。建议:减少食用嘌呤高的食物,如海鲜、豆类、动物内脏等。
19.人体血液中成熟的红细胞呈两面凹的圆饼状,细胞中没有细胞核,富含血红蛋白,能运输O2和CO2,其部分结构和功能如图,①~⑤表示相关过程。请回答下列问题:
(1)人体血液主要由 和血细胞组成,毛细血管壁细胞生活的内环境是 。静脉注射的葡萄糖被组织细胞利用至少需要穿过 层生物膜。
(2)图中④过程表示红细胞吸收葡萄糖,再经 (填“有氧”或“无氧”)呼吸过程释放能量、合成ATP为③提供能量。水分子除了图示⑤过程进入细胞,还可以通过 方式跨膜运输。
(3)红细胞内富含血红蛋白,血红蛋白 (是/否)属于内环境的成分,当氧气进入肌肉细胞。最终在细胞的 (填场所)被利用,组织细胞产生的代谢废物尿素需依次经过 系统、 系统运输到体外。
(4)红细胞内液渗透压的维持主要与 (填“Na+”或“K+”)以及血红蛋白等含量有关。人剧烈运动后产生的乳酸与血浆中的 (缓冲物质)发生反应以维持pH的相对稳定。
(5)内环境相对稳定,除了相关器官、系统的协调活动外,还必须在 调节网络下得以维持。
【答案】(1) 血浆 血浆和组织液 3
(2) 无氧 自由扩散
(3) 否 线粒体内膜(线粒体) 循环 泌尿
(4) K+ NaHCO3或
(5)神经-体液-免疫
【分析】血浆、组织液和淋巴等构成了内环境;内环境中包含水、激素、神经递质、缓冲物质、小分子有机物、无机盐等成分;只存在于细胞内的成分不属于内环境,如呼吸酶和血红蛋白等,不能进入细胞的大分子不属于内环境,如纤维素等,消化酶不存在于内环境,细胞膜上的载体不属于内环境。
【详解】(1)血液包括血浆和血细胞,血浆是血细胞生活的液体环境;毛细血管壁细胞生活的内环境包括血浆和组织液;静脉注射的葡萄糖被组织细胞利用,至少需要穿过毛细血管壁(2 层细胞膜)、组织细胞膜(1 层细胞膜),共 3 层细胞膜。
(2)红细胞只能进行无氧呼吸,利用无氧呼吸过程释放能量;水分子通过⑤水通道蛋白进入细胞属于协助扩散,水分子也可以通过自由扩散进入细胞。
(3)血红蛋白在红细胞内,不属于内环境的成分;氧气参与有氧呼吸第三阶段,最终在细胞的线粒体内膜被利用;组织细胞产生的尿素先进入血浆,通过循环系统运输到肾脏,通过泌尿系统运输体外。
(4)渗透压与蛋白质无机盐有关,对于红细胞的细胞内液来说,渗透压主要与K+以及血红蛋白有关。人剧烈运动后产生的乳酸,乳酸与血浆中的NaHCO3或HCO3-发生反应,以维持pH的相对稳定。
(5)机体在神经—体液—免疫调节网络的调节下,通过各组织、器官的协调活动,维持内环境相对稳定的状态。
猜想3:掌握血糖调节的过程和原理
20.胰高血糖素可激活肝细胞中的磷酸化酶,促进肝糖原分解成葡萄糖,提高血糖水平,机理如图所示。下列叙述正确的是( )
A.胰高血糖素经主动运输进入肝细胞发挥作用
B.进餐后肝细胞中有更多的磷酸化酶 b 被活化
C.磷酸化酶 a 能为肝糖原的水解提供活化能
D.葡萄糖通过协助扩散运出肝细胞进入血液
【答案】D
【分析】分析题图:胰高血糖素与肝细胞膜上的胰高血糖素受体结合后,胞内磷酸化酶b被活化,促进肝糖原分解,葡萄糖通过膜上葡萄糖载体运输到胞外,增加血糖浓度。
【详解】A、胰高血糖素属于大分子信息分子,不会进入肝细胞,需要与膜上特异性受体结合才能发挥作用,A错误;
B、进餐后,胰高血糖素分泌减少,肝细胞会抑制磷酸化酶b被活化成磷酸化酶a,B错误;
C、磷酸化酶a不能为肝糖原水解提供活化能,酶的作用机理是降低化学反应所需活化能,C错误;
D、葡萄糖通过葡萄糖载体,以协助扩散方式运出肝细胞进入血液,D正确。
故选D。
21.下列对足球比赛过程中运动员机体生理功能调节的叙述,合理的是( )
A.肝糖原和肌糖原分解为葡萄糖,使血糖维持平衡
B.热觉感受器产生兴奋并将其传递到下丘脑形成热觉
C.大量出汗时抗利尿激素合成增加,使渗透压维持平衡
D.交感神经和副交感神经同时兴奋,使心跳加快、支气管扩张
【答案】C
【分析】当人饮水不足或吃的食物过咸时,细胞外液渗透压会升高,下丘脑中的渗透压感受器会受到刺激。这个刺激一方面传至大脑皮层,通过产生渴觉来直接调节水的摄入量;另一方面促使下丘脑分泌、垂体释放的抗利尿激素增加,从而促进肾小管和集合管对水分的重吸收,减少了尿量的排出,保留了体内的水分,使细胞外液的渗透压趋向于恢复正常。
当人体处于兴奋状态时,交感神经活动占据优势,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;而当人处于安静状态时,副交感神经活动则占据优势,此时,心跳减慢,但胃肠的蠕动和消化液的分泌会加强,有利于食物的消化和营养物质的吸收。
【详解】A、肝糖原分解为葡萄糖,使血糖维持平衡,肌糖原不能直接分解为葡萄糖补充血糖,A错误;
B、形成热觉的部位是大脑皮层,B错误;
C、大量出汗时,细胞外液渗透压会升高,抗利尿激素合成、分泌增加,从而促进肾小管和集合管对水分的重吸收,减少了尿量的排出,保留了体内的水分,使细胞外液的渗透压趋向于恢复正常,C正确;
D、交感神经活动占据优势,心跳加快,支气管扩张;副交感神经活动占优势,心跳减慢,D错误。
故选C。
22.人体在饥饿和进食等不同状态下会发生不同的生理反应,进食可刺激小肠的K细胞分泌一种多肽(GIP),GIP可作用于胰岛细胞和脂肪细胞,引起血糖浓度降低,其作用机理如图所示(①-④代表细胞膜上的结构)。下列推断正确的是( )
A.通过口服胰岛素可以治疗因结构②受损导致的糖尿病
B.与注射相比,口服葡萄糖会使体内胰岛素水平较低
C.GIP 与①结合可能促进葡萄糖进入脂肪细胞转化为脂肪
D.图中①④均为细胞膜上的受体,①④的结构功能相同
【答案】C
【分析】题图分析:进食可刺激小肠K细胞分泌多肽GIP,GIP可作用于胰岛细胞和脂肪细胞,GIP作用于胰岛细胞使该细胞分泌胰岛素;GIP和胰岛素通过结构①、②作用于脂肪细胞,促进葡萄糖进入细胞并转化为脂肪,从而降低血糖水平。
【详解】A、胰岛素化学本质为蛋白质,口服时蛋白质会被消化道蛋白酶水解失效,另外结构②受损导致的糖尿病为2型糖尿病,无法通过补充胰岛素含量来治疗,A错误;
B、口服葡萄糖可通过血糖和GIP两条途径促进胰岛素分泌(口服葡萄糖刺激小肠K细胞分泌的GIP也能促进胰岛素分泌) ,故与注射相比,口服葡萄糖后更能促进胰岛素的分泌,胰岛素水平较高,B错误;
C、进食后,GIP和胰岛素通过结构①、②作用于脂肪细胞,促进葡萄糖进入细胞并转化为脂肪,从而降低血糖水平,C正确;
D、图中结构①④是细胞膜上和信息分子结合的受体,受体具有特异性,故其结构和功能一般不同,D错误。
故选C。
23.某研究小组为了证明肾上腺素和胰高血糖素均有升高血糖浓度的作用,分别选取若干只生理状态相同的健康小白鼠(血糖浓度均为0.9g/L)均分为三组,编号A、B、C,分别同时注射少量且等量的肾上腺素、胰高血糖素和生理盐水,实验结果如图所示。据图分析正确的是( )
A.仅进行A、B 组实验即可证明肾上腺素和胰高血糖素存在升高血糖的作用
B.在调节血糖浓度过程中,肾上腺素和胰高血糖素具有协同作用
C.实验过程中,肾上腺素升高血糖效果比胰高血糖素明显
D.血糖浓度的相对稳定由肾上腺素和胰高血糖素共同维持
【答案】B
【分析】题图分析,该实验设计了3组,C组为对照组,A、B组为实验组。A组注射的是肾上腺素溶液,B组注射的是胰高血糖素溶液,二者都能促进非糖物质转化为葡萄糖从而使血糖升高,说明肾上腺素与胰高血糖素在调节血糖方面具有协同关系。
【详解】A、仅A、B组实验不可证明肾上腺素和胰高血糖素存在升高血糖的作用,还需要对照组,如C组注射的生理盐水,A错误;
B、与C组对照,肾上腺素和胰高血糖素均可促进血糖升高,说明在调节血糖浓度过程中,二者具有协同关系,B正确;
C、当同时注射肾上腺素和胰高血糖素实验过程中,在1小时内,胰高血糖素比肾上腺素升高血糖效果明显,但1小时后,肾上腺素升高血糖效果比胰高血糖素明显,因此不能说肾上腺素升高血糖效果比胰高血糖素明显,C错误;
D、肾上腺素和胰高血糖素具有升血糖的功能,胰岛素具有降血糖的功效,因此,血糖浓度的相对稳定由胰岛素、肾上腺素和胰高血糖素共同调节的结果,D错误。
故选B。
24.人体血糖的来源和去向如图所示,下列相关叙述错误的是( )
A.图中①~⑥过程都可以在内环境中完成
B.血糖浓度明显超过6.1 mmol·L-1时可能会出现尿糖
C.胰岛素可通过抑制②③过程、促进④⑤⑥过程降低血糖水平
D.剧烈运动产生的CO2、乳酸进入血浆会使血浆的pH发生微小变化
【答案】A
【分析】血糖的来源和去路:
1、来源:①食物中的糖经消化吸收进入血浆中,这是血糖的主要来源。②肝糖原分解,这是空腹时血糖的直接来源。③糖异生作用。④其他的单糖,如果糖、半乳糖等单糖也可转变为葡萄糖,以补充血糖。
2、去路:①葡萄糖在各组织中氧化分解供能,这是血糖的主要去路。②葡萄糖在肝、肌肉等组织中合成糖原。③转变为非糖物质,如脂肪、非必需氨基酸、多种有机酸等。④转变为其他糖及衍生物,如核糖、脱氧核糖、唾液酸、氨基糖等。⑤当血糖浓度过高,超过了肾糖阈时,葡萄糖即由尿中排出,出现糖尿。
【详解】A、①过程食物中的糖经消化吸收进入血浆中发生在消化道内,消化道不属于内环境,②~⑥过程发生在细胞内,都不属于内环境,A错误;
B、血糖浓度明显超过6.1mmol/L时,超过了肾糖阈,葡萄糖即由尿中排出,出现糖尿,B正确;
C、胰岛素能加速组织细胞摄取、利用、储存葡萄糖,即胰岛素可通过抑制②③过程、促进④⑤⑥过程,从而降低血糖水平,C正确;
D、剧烈运动产生的CO2、乳酸进入血浆会使血浆的pH发生微小变化,但由于缓冲物质等的存在,机体能使pH维持相对稳定,D正确。
故选A。
25.随着禁食时间的延长(禁食时间为10h),人体血糖浓度仍然保持稳定状态,而肝糖原含量逐渐下降,血液中游离脂肪酸含量升高。下列叙述错误的是( )
A.胰岛素和胰高血糖素共同维持血糖浓度的相对稳定
B.禁食期间,血糖可来自肝糖原分解和非糖物质转化
C.胰岛素催化脂肪分解导致血液中游离脂肪酸含量升高
D.血糖平衡的调节由神经调节和体液调节共同完成
【答案】C
【分析】机体内血糖平衡调节过程如下:
当血糖浓度升高时,血糖会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的合成并释放,同时也会引起下丘脑的某区域的兴奋发出神经支配胰岛B细胞的活动,使胰岛B细胞合成并释放胰岛素,胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和贮存,从而使血糖下降;当血糖下降时,血糖会直接刺激胰岛A细胞引起胰高血糖素的合成和释放,同时也会引起下丘脑的另一区域的兴奋发出神经支配胰岛A细胞的活动,使胰高血糖素合成并分泌,胰高血糖素通过促进肝糖原的分解和非糖物质的转化从而使血糖上升,并且下丘脑在这种情况下也会发出神经支配肾上腺的活动,使肾上腺素分泌增强,肾上腺素也能促进血糖上升。
【详解】A、在血糖平衡调节中,胰岛素能起到降血糖的作用,而胰高血糖素能起到升血糖的作用,而共同维持血糖浓度的相对稳定,A正确;
B、禁食期间,血糖的维持主要来源有肝糖原的分解和非糖物质的转化,胰高血糖素能促进该过程,B正确;
C、随着禁食时间的延长,血液中游离脂肪酸含量升高,原因是血糖含量下降,胰高血糖素分泌增加,促进脂肪分解成甘油和脂肪酸,导致血液中游离脂肪酸含量升高,胰岛素作为激素,不具有催化作用,C错误;
D、结合分析可知,血糖平衡的调节方式是神经和体液共同调节的结果,D正确。
故选C。
26.下图为一健康人在上午8点吃早餐后血糖变化情况,下列有关叙述正确的是( )
A.C点时组织细胞从血液中吸收葡萄糖的速度比B点慢
B.B点后肝糖原、肌糖原分解成葡萄糖进入血液
C.C点时的血糖浓度一般会低于3.9mmol/L
D.C点时血液的胰高血糖素含量低于B点
【答案】D
【分析】题图分析:某健康人早饭后的血糖变化情况,A点时,进食后由于食物的消化吸收,血糖的含量增加,此时胰岛素分泌增加使血糖降低;B点时,当血糖降低到一定程度后胰高血糖素分泌量又增加,使血糖含量又有所提升,胰岛素和胰高血糖素具有拮抗作用;C点时血糖浓度高于基础血糖水平,因此胰岛素分泌增加、胰高血糖素和肾上腺素分泌减少,以降低血糖浓度。
【详解】A、C血糖浓度高于基础血糖水平,点胰岛素分泌增加,胰岛素能够促进组织细胞吸收葡萄糖,而B点时血糖浓度下降到一定程度,并且胰高血糖素分泌逐渐增加,组织细胞吸收葡萄糖的速度较慢,A错误;
B、B点时血糖浓度下降到一定程度,导致胰高血糖素分泌逐渐增加,胰高血糖素能够促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液,肌糖原不能直接分解为葡萄糖,B错误;
C、C点血糖浓度最高,此时血糖浓度一般会高于3.9mmol/L,C错误;
D、由题图分析可知,C点时血液的胰高血糖素含量低于B点,D正确。
故选D。
27.下图为血糖的生理调节过程,下列叙述中,错误的是( )
A.C 与 D 表现为相互拮抗
B.胰岛分泌 D 出现障碍会导致糖尿病
C.血糖浓度升高可直接刺激胰岛分泌 C,从而使血糖浓度降低
D.血糖浓度下降可刺激下丘脑,通过神经支配胰岛分泌 D,从而使血糖浓度上升
【答案】B
【分析】血糖调节的过程是一个较为复杂的过程。当血糖升高时,胰腺分泌胰岛素促进葡萄糖氧化功能,抑制肝脏往外输出肝糖原,抑制非糖物质异生为葡萄糖,从而降低血糖。当血糖低的时候,低血糖引起饥饿感,会刺激人觅食,下丘脑胰腺肾上腺分泌的一些升血糖的激素也会增加。同时,肝脏储存的葡萄糖也会释放,帮助人体血糖上升。因此血糖的调节是属于一个动态平衡的状态。图中C表示胰岛素,D表示胰高血糖素。
【详解】A、激素C是胰岛素,具有降低血糖的作用,激素D是胰高血糖素,具有升高血糖的作用,激素C与D相互拮抗,共同维持血糖含量的稳定,A正确;
B、看图可知:激素D是胰高血糖素,是一个具有升血糖作用的激素,出现障碍会导致血糖不能升上去,出现低血糖症状,B错误;
C、血糖升高可直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素C,从而使血糖降低,C正确;
D、血糖下降可以刺激下丘脑,通过神经支配胰岛A细胞分泌胰高血糖素D,从而使血糖浓度升高,D正确。
故选B。
28.图是人体内血糖平衡调节示意图,据图分析,回答下列问题:
(1)由图可知,血糖平衡的调节是由 和 共同完成的。
(2)图中丙的名称为 ,判断依据为 ;物质A、C在血糖调节过程中具有 作用。
(3)图中所示B为 (结构名称),血糖升高使其的影响表现为 ,物质A、B在血糖调节过程中具有 作用。
【答案】(1) 神经调节 体液调节
(2) 肾上腺(髓质) 肾上腺只接受下丘脑神经调节,不直接受血糖浓度影响 协同
(3) 胰岛B细胞 促进胰岛B细胞分泌胰岛素 拮抗
【分析】据图分析:甲表示胰岛B细胞,乙为胰岛A细胞,A为胰高血糖素,B为胰岛素,C是肾上腺素;结构③对血糖的调节属于神经调节,通过释放神经递质,直接影响甲分泌激素,所以血糖平衡的调节是由神经调节和体液调节共同完成的。当血糖含量升高时,胰岛素分泌增多,促进葡萄糖进入肝脏、肌肉、脂肪等组织细胞,并且在这些细胞中合成糖原、氧化分解或者转化成脂肪;另一方面又能够抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化为葡萄糖,从而降低血糖。血糖含量降低时,胰高血糖素含量升高,促进肝糖原分解,促进非糖类物质转化为葡萄糖。
【详解】(1)根据分析可知,血糖平衡的调节是由神经调节和体液调节共同完成的。
(2)由图可知,丙分泌激素只接受下丘脑神经调节,不直接受血糖浓度影响,为肾上腺,A为胰高血糖素,C是肾上腺素,二者可都以调节血糖升高,因此在血糖调节过程中具有协同作用。
(3)甲可接受血糖升高信号的刺激,应为胰岛B细胞,故B激素为胰岛素,血糖升高会促进胰岛B细胞合成并分泌胰岛素。A为胰高血糖素,可升高血糖,B为胰岛素,可降低血糖,因此二者在血糖调节过程中具有拮抗作用。
29.胰岛素对血糖的平衡发挥重要作用。胰岛B细胞分泌胰岛素受到血糖浓度的调节,调节机制如下图(图2是对图1虚线方框区域的具体化)。回答下列问题:
(1)血糖浓度升高时,刺激血管壁上的血糖感受器,兴奋沿传入神经传至 通过副交感神经调节胰岛B细胞的分泌,图1中甲、丙分别为 受体。图1所示胰岛B细胞分泌胰岛素的调节方式为
(2)进食后血糖浓度升高,对胰岛B细胞的葡萄糖供应增加。葡萄糖进入胰岛B细胞后,首先使细胞内的 过程加强,引起ATP/ADP的比值上升,导致对ATP敏感的Kt通道的关 闭和Ca2+通道的开放,此时胰岛B细胞的膜两侧电位变为 。若图中胰岛 B细胞膜可上载体乙存在缺陷,相对于正常状态下,胰岛B细胞内Ca2+将 (填“增多”“减少”“不变”)。
(3)研究发现,胃能分泌一种Ghrelin蛋白,Ghrelin蛋白水平下降会降低饥饿感。为了探究“高脂饮食能否诱发高血糖”,实验人员将某品系小鼠分成A、B两组,分别饲喂普通饲料和高脂饲料,最后测定各组小鼠的空腹血糖、空腹胰岛素、Ghrelin 蛋白的相对含量,结果如图。B组小鼠摄入高脂饲料后,机体为限制血糖不断升高,一方面是血糖升高引起胰岛素分泌增加,降低血糖浓度;另一方面, , 降低饥饿感,减少摄食量。B组空腹胰岛素水平远高于A组,但B组空腹血糖并没有低于A组的空腹血糖,推测原因可能是 。
【答案】(1) 下丘脑 神经递质、胰岛素 神经调节和体液调节
(2) 有氧呼吸/葡萄糖的氧化分解 内正外负 减少
(3) Ghrelin蛋白水平下降 高脂饲料可能诱发了胰岛素抵抗
【分析】1、机体通过神经调节和体液调节的方式可以调节血糖的平衡。
血糖调节的中枢位于下丘脑,降低血糖的激素只有胰岛素。升血糖的激素有胰高血糖素和肾上腺素。
静息电位的维持主要是钾离子的外流,静息电位表现为内负外正。
胰岛素降低血糖的机理是:促进组织细胞对葡萄的氧化分解,促进肝糖原和肌糖源的合成,促进葡萄糖转化为非糖物质。
2、分析最下面的图:本实验目的:探究高脂饮食诱发的高血糖的影响,自变量为是否添加高脂饲料,饲喂普通饲料组为空白对照组,饲喂高脂饲料组为实验组,实验组空腹胰岛素水平、空腹血糖均高于对照组,说明产生了胰岛素抵抗。实验组的Ghrelin蛋白比对照组更低,说明,Ghrelin蛋白水平下降会降低饥饿感,饥饿感降低,减少摄食量。
【详解】(1)分析图1,当血糖浓度升高时,刺激血管壁上的血糖感受器,兴奋沿传入神经传至下丘脑血糖调节中枢,神经中枢作出综合分析之后,通过副交感神经即传出神经支配效应器胰岛B细胞分泌胰岛素,依据次过程可知,图1中甲是胰岛B细胞上的接受神经递质的受体,丙是组织细胞上的接受胰岛素的受体。所以图1所示胰岛B细胞分泌胰岛素的调节方式为神经和体液调节。
(2)进食后血糖浓度升高,对胰岛B细胞的葡萄糖供应增加。血糖进入组织细胞最主要的途径是用于氧化分解。葡萄糖进入胰岛B细胞后,首先使细胞内的有氧呼吸(葡萄糖的氧化分解)过程加强,引起ATP/ADP的比值上升,导致对ATP敏感的K+通道的关闭和Ca2+通道的开放,钾离子外流受阻,钙离子内流增加,使得膜内的阳离子更多,故此时胰岛B细胞的膜两侧电位变为内正外负。若图中胰岛B细胞膜上载体乙存在缺陷,即葡萄糖进入胰岛B细胞减少,葡萄糖不能用于有氧呼吸产生更多的ATP,引起ATP/ADP的比值下降,导致对ATP敏感的K+通道的开放和Ca2+通道的关闭,钙离子内流减少,故相对于正常状态下,胰岛B细胞内Ca2+将减少。
(3)由分析可知,实验组(添加高脂饲料组)胰岛素含量和血糖含量均高于对照组(饲喂普通饲料组),说明B组小鼠摄入高脂饲料后,机体为限制血糖不断升高,一方面是血糖升高引起胰岛素分泌增加,降低血糖浓度;实验组的Ghrelin蛋白比对照组更低,说明实验组Ghrelin蛋白水平下降,降低饥饿感,减少摄食量。B组空腹胰岛素水平远高于A组,但B组空腹血糖并没有低于A组的空腹血糖,推测原因可能是高脂饲料可能诱发了胰岛素抵抗。
30.图1、图2分别表示1000m持续全速游泳对女子运动员不同生理期雌二醇(一种雌激素)、胰岛素水平的影响。请据图回答下列问题:
(1)雌二醇属于 类化合物。
(2)1000m持续全速游泳会使女子运动员雌二醇激素水平 。
(3)由图中检测结果可推测,影响雌二醇激素水平的因素有 。
(4)1000m持续全速游泳影响女子运动员胰岛素水平,合理的解释有 (填下列字母)。
a.胰岛B细胞分泌活动受到抑制 b.收缩肌群对胰岛素的利用量增加
c.胰岛素为运动提供能量 d.血糖浓度升高导致胰岛素分泌量减少
(5)1000m持续全速游泳影响女子运动员胰岛素水平,有利于 和 ,以保持血糖浓度的相对稳定。
(6)葡萄糖转运载体(GLUT)有多个成员,其中对胰岛素敏感的GLUT4。
①GLUT1~3几乎分布于全身所有组织细胞,它们的生理功能不受胰岛素的影响,其生理意义在于 ,以保证细胞生命活动的基本能量需要。
②据图3分析,当胰岛素与 结合之后,经过细胞内信号转导,引起 的融合,从而提高了细胞对葡萄糖的转运能力。
③结合图3分析,下列因素中可能会引发糖尿病的有 (填下列字母)。
a.体内产生蛋白M抗体 b.体内产生胰岛素抗体
c.信号转导蛋白缺失 d.胰高血糖素与其受体结合发生障碍
【答案】(1)脂质/固醇
(2)升高
(3)生理期、运动
(4)a、b
(5) 肝糖原分解 脂肪等非糖物质转化为葡萄糖
(6) 维持细胞对葡萄糖的基础转运量 特异性受体 含GLUT4的囊泡与细胞膜 abc
【分析】胰鸟素是唯一能降低血糖的激素,其作用分为两个方面:促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质;抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化。当胰鸟素和其受体结合后,一方面促进葡萄糖的氧化分解、合成糖原和转化形成非糖类物质,另一方面使细胞膜上的葡萄糖转运蛋白增加,促进葡萄糖进入细胞,而使血糖浓度降低。
【详解】(1)雌二醇是一种雌激素,其化学本质是脂质(固醇)。
(2)从图1可以看出,1000m持续全速游泳会使女子运动员雌二醇激素水平升高。
(3)由图1可知,卵泡期和黄体期、运动前后,雌二醇激素含量都不同,说明影响雌二醇激素水平的因素有生理期和运动。
(4)a、1000m持续全速游泳中,血糖含量下降,胰岛B细胞的分泌活动受到抑制,a正确;
b、运动过程中胰岛素作用于收缩肌群的肌肉细胞,使其对葡萄糖的利用增强,b正确;
c、胰岛素不能为运动提供能量,为运动提供能量的是ATP,c错误;
d、血糖浓度升高促进胰岛B细胞分泌胰岛素,而在1000m持续全速游泳中,血糖含量下降,d错误。
故选ab。
(5)1000m持续全速游泳会消耗身体血糖,所以通过影响女子运动员胰岛素水平,以利于肝糖原分解和脂肪等非糖物质转化为葡萄糖,升高血糖,以保持血糖浓度的相对稳定,为生命活动提供能量。
(6)①GLUT1~3数葡萄糖转运载体,可以将葡萄糖运入细胞,且不受胰岛素的影响,其意义是维持细胞对葡萄糖的基础转运量,以保证细胞生命活动的基本能量需要。
②胰岛素属于激素,是信息分子,图3中胰岛素与蛋白M(特异性受体)结合之后,经过细胞内信号转导,引起含GLUT4的囊泡与细胞膜的融合,提高细胞对葡萄糖的转运能力,有利于葡萄糖进入细胞。
③ab、若体内产生蛋白M抗体或体内产生胰岛素抗体,都会影响胰岛素与蛋白M的结合,使胰岛素不能发挥作用,引发糖尿病,ab正确;
c、信号转导蛋白缺失会影响GLUT4的囊泡与细胞膜的融合,从而影响葡萄糖进入细胞,也会引发糖尿病,c正确;
d、若胰高血糖素与其受体结合发生障碍,不能升高血糖,所以不会引发糖尿病,d错误。
故选abc。
猜想4:理解血糖调节失调与糖尿病的关系
31.下图是1型、2型两种糖尿病的部分发病机理图。相关叙述错误的是( )
A.胰岛素能促进组织细胞摄取、利用、储存葡萄糖
B.细胞膜上①的数量受胰岛素分泌量的影响
C.2型糖尿病的形成原因是②受损,不能识别胰岛素
D.1型糖尿病病人可通过注射胰岛素进行治疗
【答案】C
【分析】据图分析,①表示葡萄糖载体,②表示胰岛素;由于胰岛B细胞合成分泌胰岛素异常,而导致1型糖尿病;2型糖尿病是由于靶细胞膜上的胰岛素受体不足,所以在临床中2型糖尿病不能通过注射胰岛素治疗。
【详解】A、胰岛素的作用是能促进组织细胞摄取、利用、储存葡萄糖,A正确;
B、①表示葡萄糖载体,其数量受胰岛素分泌量的影响,B正确;
C、2型糖尿病是由于靶细胞膜上的胰岛素受体不足,C错误;
D、由于胰岛B细胞合成分泌胰岛素异常,而导致1型糖尿病,可通过注射胰岛素进行治疗,D正确。
故选C。
32.糖尿病的形成有多种因素,如图①②③表示糖尿病的三种患病原因。下列有关说法正确的是( )
A.抗体Y2与胰岛B细胞上的受体结合降低胰岛B细胞对血糖浓度的敏感性
B.抗体Y3与胰岛素竞争受体,从而影响靶细胞识别胰岛素
C.若患者血液中胰岛素含量正常但仍表现出尿糖症状,原因与②有关
D.注射胰岛素可以治疗由Y1、Y2、Y3引起的糖尿病
【答案】B
【分析】胰岛A细胞分泌胰高血糖素,能升高血糖,只有促进效果没有抑制作用,即促进肝糖原的分解和非糖类物质转化;胰岛B细胞分泌胰岛素是唯一能降低血糖的激素,其作用分为两个方面:促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质;抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化。
【详解】A、据图分析,图中抗体Y2能直接作用于胰岛B细胞,影响胰岛B细胞的分泌,导致胰岛素减少,从而血糖升高,A错误;
B、胰岛素属于激素,需要与受体结合后才能发挥作用,图中Y3能与胰岛素受体结合,影响胰岛素与受体的结合,从而使胰岛素不能发挥作用,血糖升高,B正确;
C、患者血液中胰岛素含量正常但仍表现出尿糖症状,说明胰岛素不能正常发挥作用,原因与③有关,C错误;
D、注射胰岛素可以治疗由Y1、Y2引起的糖尿病,Y3引起的糖尿病属于受体受影响,不能通过注射胰岛素治疗,D错误。
故选B。
33.糖耐量受损(IGT)是一种由正常血糖向糖尿病过渡的异常糖代谢状态,IGT人群表现为空腹血糖浓度正常、餐后血糖浓度升高异常。为了探究运动对IGT的干预情况,IGT受试者于餐后进行中等强度持续运动30min,定时采样测定相关指标,结果如下图。由此可判断出( )
A.对照组IGT人群胰岛B细胞受损导致胰岛素分泌不足
B.餐后适度运动可通过促进糖原的分解降低餐后血糖峰值
C.餐后适度运动促使IGT人群餐后胰岛素分泌峰值的提前
D.餐后运动会加重胰岛负担导致IGT人群向糖尿病过渡
【答案】C
【分析】胰岛素的生理作用:①促进组织细胞中葡萄糖氧化分解②促进糖原合成③促进葡萄糖转化为非糖物质④抑制肝糖原分解⑤抑制非糖物质转化为葡萄糖。
【详解】A、由图可知,对照组胰岛素含量在进食后持续上升,说明其胰岛B细胞可以正常分泌胰岛素,A错误;
B、由运动组胰岛素曲线可知,运动时胰岛素含量升高,胰岛素可以促进糖原合成,说明餐后适度运动可通过促进糖原的合成降低餐后血糖峰值,B错误;
C、由运动组和对照组的胰岛素曲线可知,运动组胰岛素峰值出现在45min,对照组胰岛素峰值出现在120min,说明餐后适度运动促使IGT人群餐后胰岛素分泌峰值的提前,C正确;
D、由对照组血糖和运动组血糖曲线可知,餐后运动,会导致血糖低于对照组,从而减轻胰岛负担,从而减缓IGT人群向糖尿病过渡,D错误。
故选C。
34.胰岛素依赖型糖尿病的主要特点是胰岛B细胞数量减少,血中胰岛素低、血糖高等。下列相关叙述正确的是( )
A.胰岛素和胰高血糖素的分泌主要受神经调节,也受体液调节
B.胰腺导管堵塞会导致胰岛素无法排出,血糖升高
C.血糖水平是调节胰岛素和胰高血糖素分泌的最重要因素
D.胰岛分泌的胰高血糖素,通过体液定向运送,主要到达肝脏
【答案】C
【分析】血糖平衡的调节:①当血糖浓度升高时,血糖会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的合成并释放,同时也会引起下丘脑的某区域的兴奋发出神经支配胰岛B细胞的活动,使胰岛B细胞合成并释放胰岛素,胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和贮存,从而使血糖下降。②当血糖下降时,血糖会直接刺激胰岛A细胞引起胰高血糖素的合成和释放,同时也会引起下丘脑的另一区域的兴奋发出神经支配胰岛A细胞的活动,使胰高血糖素合成并分泌,胰高血糖素通过促进肝糖原的分解和非糖物质的转化从而使血糖上升,并且下丘脑在这种情况下也会发出神经支配肾上腺的活动,使肾上腺素分泌增强,肾上腺素也能促进血糖上升。
【详解】A、胰岛素和胰高血糖素的分泌主要受体液调节,同时也受神经调节,A错误;
B、胰腺既有外分泌部又有内分泌部,其中的外分泌部分泌水解蛋白质、脂肪和淀粉、核酸等的酶原颗粒,该分泌要通过导管;而内分泌分泌的胰岛素和胰高血糖素则无需导管,B错误;
C、当血糖浓度升高时,血糖会直接刺激胰岛B细胞释放胰岛素,从而使血糖下降;当血糖下降时,血糖会直接刺激胰岛A细胞释放胰高血糖素,促进血糖上升,故血糖水平是调节胰岛素和胰高血糖素分泌的最重要因素,C正确;
D、胰岛分泌的胰高血糖素,通过体液运送到全身,定向作用于肝脏,D错误。
故选C。
35.研究发现,胰岛B细胞的增殖可减轻因免疫系统攻击自身胰岛B细胞而引发的I型糖尿病。下列叙述错误的是( )
A.Ⅰ型糖尿病患者体内的血浆渗透压低于正常人
B.Ⅰ型糖尿病患者体内可能存在抗胰岛B细胞的抗体和效应T细胞
C.血糖调节时,肝脏是胰高血糖素和胰岛素共同的靶细胞
D.从免疫角度分析,Ⅰ型糖尿病属于自身免疫病
【答案】A
【分析】1、自身免疫病:是指机体对自身抗原发生免疫反应而导致自身组织损害所引起的疾病。
2、正常血糖范围是80~120mg/dl。胰岛素具有降低血糖的作用,具体作用:促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质;抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化。升高血糖的是胰高血糖素,促进肝糖原的分解和非糖类物质转化。
【详解】A、破坏胰岛B细胞会导致胰岛素分泌不足,血糖升高,即Ⅰ型糖尿病患者血浆渗透压升高,A错误;
B、Ⅰ型糖尿病患者是由于免疫系统攻击自身胰岛B细胞,故体内可能存在抗胰岛B细胞的抗体和效应T细胞,B正确;
C、胰高血糖素能促进肝脏中肝糖原的分解从而使血糖浓度升高,胰岛素能促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而降低血糖浓度,所以肝脏是胰高血糖素和胰岛素共同的靶细胞,C正确;
D、该抗原引发的Ⅰ型糖尿病属于自身免疫病,D正确。
故选A。
36.下列关于血糖平衡调节叙述正确的是( )
A.Ⅰ型糖尿病是由于胰岛B细胞受损,分泌胰岛素减少所致
B.胰腺导管堵塞会导致胰岛素无法排出,血糖升高
C.人体黎明觉醒前后主要通过肌糖原分解为葡萄糖,为生命活动提供能量
D.胰岛B细胞上含有神经递质和促甲状腺激素的受体
【答案】A
【分析】1、胰岛素调节糖代谢,促进糖原的合成,加速血糖分解,降低血糖浓度。
2、血糖浓度高时,可降低血糖浓度的胰岛素含量增加,而升高血糖浓度的胰高血糖素含量相对较低;当血糖浓度较低时,胰高血糖素含量增加;胰岛素和胰高血糖素相互协调共同维持血糖平衡。
【详解】A、糖尿病主要表现为高血糖和尿糖,糖尿病分为Ⅰ、Ⅱ两种类型,Ⅰ型糖尿病是由胰岛B细胞受损,分泌胰岛素减少所致,导致血糖升高所致,A正确;
B、胰岛分泌胰岛素是通过体液运输,胰腺导管堵塞不会导致胰岛素无法排出,不影响血糖平衡调节,B错误;
C、人体在黎明觉醒前后主要通过肝糖原分解为葡萄糖,进而为生命活动提供能源,C错误;
D、胰岛B细胞分泌胰岛素受神经调节,其细胞膜上含有神经递质,而促甲状腺激素的靶器官是甲状腺,故胰岛B细胞上没有促甲状腺激素的受体,D错误。
故选A。
37.某些糖尿病患者在睡前使用胰岛素后,会出现夜晚正常、清晨空腹血糖高的“黎明现象”;有些患者会出现夜晚低血糖,清晨空腹血糖明显升高的“苏木吉现象”。下列相关叙述,错误的是( )
A.正常人血糖含量维持平衡存在神经调节和激素调节
B.出现“苏木吉现象”的患者需增加胰岛素的使用量
C.出现“黎明现象”可能与胰高血糖素的作用有关
D.糖尿病患者在注射胰岛素时应该考虑使用量的问题
【答案】B
【分析】机体血糖调节过程:当血糖浓度升高到一定程度时,胰岛B细胞的活动增强,胰岛素的分泌量明显增加。体内胰岛素水平的上升,一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解,进入肝、肌肉并合成糖原,进入脂肪细胞和肝细胞转变为甘油三酯等;另一方面又能抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖。这样既增加了血糖的去向,又减少了血糖的来源,使血糖浓度恢复到正常水平。当血糖浓度降低时,胰岛A细胞的活动增强,胰高血糖素的分泌量增加。胰高血糖素主要作用于肝,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。
【详解】A、下丘脑是血糖调节的中枢,需要激素参与调节,正常人血糖含量维持平衡存在神经调节和激素调节,A正确;
B、苏木吉现象是指在夜晚出现低血糖,说明胰岛素的使用量过多,故出现 “苏木吉现象”的患者要考虑减少胰岛素的使用量,B错误;
C、出现“黎明现象”的患者清晨空腹血糖高可能与胰高血糖素等升血 糖激素的作用有关,C正确;
D、糖尿病患者在注射胰岛素时应该考虑使用量的问题,防止出现苏木吉现象,D正确。
故选B。
38.妊娠期糖尿病对母亲和胎儿的巨大危害已引起人们的高度重视,其预防、诊断及治疗已成为当今研究的热点。请分析以下材料并回答问题:
材料一:“性激素结合球蛋白”(SHBG)是由肝脏合成并分泌的一种糖蛋白,能特异性结合并转运性激素。
材料二:胰岛素抵抗是指胰岛素含量正常而靶器官对其敏感性低于正常的一种状态,这是妊娠期一种正常的生理性抵抗。此现象随孕周增加而加重,为代偿下降的胰岛素敏感性,其分泌量也相应增加(用“→”表示),如图1所示。尽管所有孕妇在妊娠期都有上述调节过程,但少数人却发生胰岛B细胞分泌功能衰竭而使血糖升高,导致妊娠期糖尿病发生。
材料三:胰岛素是维持血糖平衡的重要激素。如图2表示胰岛素分泌的调节及胰岛素作用机理。
据图分析回答:
(1)SHBG的分泌过程中,雌激素与胰岛素表现为 (“协同”或“拮抗”)作用。
(2)雌激素水平升高使胰岛素靶器官对胰岛素敏感性下降,表现为组织细胞吸收利用葡萄糖的量 (填“增加”或“减少”),对肝脏中糖原分解为葡萄糖的抑制作用 (填“增强”或“减弱”)。
(3)正常的生理性胰岛素抵抗 (填“有利于”或“不利于)胎儿在发育中利用葡萄糖。
(4)当血糖浓度上升时,葡萄糖感受器接受刺激产生兴奋,经兴奋的传导和传递最终导致传出神经末梢释放 ,与胰岛B细胞膜上相应的受体结合,引起胰岛素分泌增多;由图分析,胰岛B细胞分泌胰岛素还受到 、 影响。以上说明胰岛素分泌的调节方式有 调节。
(5)糖尿病病因之一是患者血液中存在异常抗体,其中因 (填“抗体I”或“抗体2”)引起的糖尿病可以通过注射胰岛素来治疗,这种抗体的致病原因是此种抗体与 结合,导致胰岛B细胞对葡萄糖浓度上升的敏感度降低,引起胰岛素分泌量减少,血糖浓度升高。
(6)引发糖尿病的原因有多种,某种糖尿病病因是组织细胞膜上GLUT4减少所致(GLUT4是一类镶嵌在细胞膜上的葡萄糖转运蛋白),试分析图3中磺脲类降糖药物 (填“是”或“否”)治疗该种糖尿病的最佳用药,理由是 。
【答案】(1)拮抗
(2) 减少 减弱
(3)有利于
(4) 神经递质 血糖浓度 胰高血糖素 神经调节和体液
(5) 抗体1 胰岛B细胞膜上的葡萄糖受体
(6) 否 该种糖尿病致病原因是缺乏葡萄糖转运蛋白,而磺脲类降糖药物仅能促进胰岛素释放,不能从根本上消除葡萄糖吸收障碍
【分析】分析材料二的题图:器官甲是下丘脑,器官乙是卵巢,下丘脑通过胰腺调节血糖平衡的方式是神经—体液调节。雌激素能使胰岛素靶器官对胰岛素敏感性下降,使组织细胞摄取和利用的葡萄糖的量减少,葡萄糖合成糖原的能力减弱。分析材料三的题图可知:抗体1作用于胰岛B细胞膜上的葡萄糖受体,导致葡萄糖不能刺激胰岛B细胞产生胰岛素,而抗体2作用于胰岛素的靶细胞,不影响胰岛素的合成。从免疫学的角度分析,这两种异常抗体引起的糖尿病都属于自身免疫病。
【详解】(1)据材料二的题图可知,雌激素能促进SHBG合成,胰岛素能抑制SHBG合成,因此在SHBG的分泌过程中,二者的关系表现为拮抗作用。
(2)据材料二的题图可知,雌激素水平升高使胰岛素靶器官对胰岛素敏感性下降,使组织细胞摄取和利用的葡萄糖的量减少,对肝脏中糖原分解为葡萄糖的抑制减弱。
(3)正常的生理性胰岛素抵抗使胰岛素降血糖的功能减弱,导致血糖(葡萄糖)的含量较多,从而有利于胎儿在发育中利用葡萄糖。
(4)由材料三的题图可知,葡萄糖感受器接受刺激产生兴奋后,最终由传出神经末梢释放神经递质,与胰岛B细胞膜上相应的受体结合,引起胰岛素分泌增多。在正常情况下,胰岛素的分泌还会受到血糖浓度、胰高血糖素含量的影响。以上说明胰岛素分泌的调节方式有神经调节和体液调节。
(5)糖尿病病因之一是患者血液中存在异常抗体1和抗体2。抗体1与胰岛B细胞膜上的葡萄糖受体结合,导致胰岛B细胞对葡萄糖浓度上升的敏感度降低,使胰岛素分泌量减少,葡萄糖浓度升高,导致糖尿病的发生,可以通过注射胰岛素来治疗。
(6)该种糖尿病病因是组织细胞膜上GLUT4(葡萄糖转运蛋白)减少导致的。由图可知:磺脲类降糖药物的作用机理是抑制胰岛B细胞K+通道的开放,使膜电位发生变化,导致电压依赖性钙通道打开,Ca2+内流,促进胰岛素释放,但对细胞膜上GLUT4(葡萄糖转运蛋白)没有影响,因此该药物不是治疗该种糖尿病的最佳用药,其原因是该种糖尿病致病原因是缺乏葡萄糖转运蛋白,而磺脲类降糖药物仅能促进胰岛素释放,不能从根本上消除葡萄糖吸收障碍。
39.当人体内血糖浓度升高时,葡萄糖进入胰岛B细胞,引发一系列生理反应促进胰岛素分泌,如图1所示。胰岛素调节血糖浓度的部分作用机理如图2所示。请据图回答下列问题。
(1)正常情况下,人体血糖的来源有食物中糖类的消化吸收、 和脂肪等非糖物质的转化。
(2)胰岛素是人体内唯一能降低血糖浓度的激素。它是由 细胞分泌的,与胰高血糖素之间存在着 关系,早期研究人员曾试图从胰腺研磨液中提取胰岛素,但均以失败告终。失败的原因是 。
(3)据图1,葡萄糖以 的方式进入胰岛B细胞,在细胞质基质和线粒体中彻底氧化分解,细胞内ATP/ADP比值 (填“升高”或“下降”),ATP敏感的K⁺通道关闭,触发通道打开,促进胰岛素分泌。释放后的胰岛素经过 运输作用于靶细胞。
(4)图2所示的GLUT4是位于靶细胞膜上的葡萄糖转运蛋白。据图分析,下列因素中可能会引发糖尿病的有 (填序号)
①体内产生了胰岛素抗体②靶细胞膜上胰岛素受体缺失③靶细胞中GLUT4基因表达不足④胰高血糖素与其受体的结合发生障碍
(5)“苏木杰现象”是指糖尿病患者夜间低血糖,早餐前高血糖的现象,血糖变化情况如图3,它是由于口服降糖药或胰岛素使用过量而导致的夜间低血糖后,机体为了自身保护通过反馈调节机制,使得升高血糖的激素如胰高血糖素分泌增加,从而促进 导致晨起血糖反跳性升高。
【答案】(1)肝糖原的分解
(2) 胰岛B 拮抗 胰腺研磨液中含有蛋白酶,会催化胰岛素分解
(3) 协助扩散 升高 体液
(4)①②③
(5)肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖
【分析】据图分析:当血糖浓度增加时,葡萄糖进入胰岛B细胞,引起细胞内ATP浓度增加,进而导致ATP敏感的钾离子通道关闭,K+外流受阻,进而触发Ca2+大量内流,由此引起胰岛素分泌,胰岛素通过促进靶细胞摄取、利用和储存葡萄糖,使血糖减低。
【详解】(1)正常人空腹时,血糖物质的量浓度一般为3.9~6.1mmol.L-1。人体血液中的血糖来源于食物中的糖类消化吸收、肝糖原分解、脂肪等非糖物质转化,去向有氧化分解供能、合成肝糖原和肌糖原、转化为脂肪、某些氨基酸等。
(2)胰岛素是由胰岛B细胞分泌的,胰岛素能够降低血糖,胰高血糖素能够升高血糖,二者存在拮抗关系。胰腺研磨液中含有蛋白酶,会催化胰岛素分解,故不能从胰腺研磨液中提取胰岛素。
(3)由图可知,葡萄糖顺浓度梯度进入胰岛B细胞,该过程需要载体蛋白的协助,不消耗能量,为协助扩散。葡萄糖进入胰岛B细胞,在细胞质基质和线粒体中彻底氧化分解,引起细胞内ATP浓度增加,细胞内ATP/ADP比值升高。激素经体液运输后作用于靶细胞。
(4)①②若体内产生胰岛素抗体或靶细胞膜上胰岛素受体缺失 ,导致胰岛素抗体不能与胰岛素结合,不能促进含GLUT4的囊泡和细胞膜的融合,细胞对葡萄糖的转运能力下降,血糖升高可能引起糖尿病,①②正确;
③靶细胞中GLUT4基因表达不足,则GLUT4的表达量降低,从而导致细胞对葡萄糖的转运能力下降,血糖升高可能引起糖尿病,③正确;
④胰高血糖素能够升高血糖,若胰高血糖素与其受体结合发生障碍,不会引发糖尿病,④错误。
故选①②③。
(5)糖尿病患者服药后致夜间血糖过低,由于机体具有反馈调节机制,通过促进肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖,使血糖恢复服药前水平,出现早餐前血糖过高的现象。
40.血糖的平衡对于保证机体各种组织和器官的能量供应具有重要的意义,胰岛素是维持血糖平衡的重要激素。如图表示胰岛素分泌的调节过程及胰岛素的作用机理。
请分析回答:
(1)上图说明胰岛素分泌的调节方式属于 调节。(填“神经调节”或“体液调节”或“神经—体液调节”)。正常人进食后血糖浓度上升,胰岛素分泌增多。胰岛素可促进血糖进入细胞内 、合成糖原或转变为非糖物质,并抑制 及非糖物质转化为葡萄糖;同时胰岛A细胞分泌 受抑制,使血糖浓度下降。
(2)据图分析,胰岛素与组织细胞膜上的受体结合后,一方面增加细胞内葡萄糖转运蛋白的合成,促进 进入细胞;另一方面促进细胞内 的合成。
(3)糖尿病病因之一是患者血液中存在异常抗体(图中抗体1、抗体2)。分泌抗体的浆细胞可以由 分化而来(填细胞名称)。图中因抗体 (填“1”或“2”)引起的糖尿病可以通过注射胰岛素来治疗,这种抗体的致病原因是由于此种抗体与 结合,导致胰岛B细胞对葡萄糖浓度上升的敏感度降低,引起胰岛素分泌量减少,血糖浓度升高。从免疫学的角度分析,这两种异常抗体引起的糖尿病都属于 病。
(4)胰岛素通过胞吐方式从胰岛B细胞中分泌出来,这体现了膜的 特点。
【答案】(1) 神经—体液调节 氧化分解 肝糖原分解 胰高血糖素
(2) 葡萄糖 蛋白质、糖原、脂肪
(3) B细胞或记忆细胞 1 胰岛B细胞膜上的葡萄糖受体 自身免疫
(4)结构(流动性)
【分析】胰岛A细胞分泌胰高血糖素,能升高血糖,只有促进效果没有抑制作用,即促进肝糖原的分解和非糖类物质转化;胰岛B细胞分泌胰岛素是唯一能降低血糖的激素,其作用分为两个方面:促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质;抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化。
【详解】(1)图示胰岛素分泌既有下丘脑参与的神经调节,也有葡萄糖直接刺激胰岛B细胞分泌的体液调节,故属于神经—体液调节;胰岛素可促进血糖进入细胞内氧化分解、合成糖原或转变为非糖物质,并抑制及非糖物质转化为葡萄糖;胰岛A细胞分泌的胰高血糖素能够升高血糖浓度。
(2)据图分析,胰岛素与组织细胞膜上的受体结合后,一方面增加细胞内葡萄糖转运蛋白的合成,促进葡萄糖进入细胞,另一方面促进细胞内蛋白质、糖原、脂肪,从而导致血糖浓度降低。
(3)抗体是由浆细胞分泌的,分泌抗体的浆细胞可以由B细胞或记忆细胞分化而来;抗体1的致病原因是由于此种抗体与胰岛B细胞膜上的葡萄糖受体结合,使胰岛B细胞对葡萄糖浓度上升的敏感度降低,从而减少胰岛素的分泌,抗体2能破坏胰岛素受体,但不能影响胰岛素的分泌,所以抗体1引起的糖尿病可以通过注射胰岛素来治疗;由于抗体1和抗体2均破坏了自身结构,从免疫学角度分析,这两种异常抗体引起的糖尿病在免疫学上都属于自身免疫病。
(4)胰岛素通过胞吐方式从胰岛B细胞中分泌出来,体现了膜具有一定的流行的,即体现了其结构特点。
猜想5:掌握水盐平衡调节的过程和原理
41.现代健康饮食倡导低盐。高盐饮食后,醛固酮能诱导Na+通道基因的表达。下列叙述错误的是( )
A.醛固酮能促进肾小管、集合管对Na+的重吸收
B.高盐饮食后,醛固酮的分泌量会减少
C.水盐平衡是神经调节和激素调节共同作用的结果
D.醛固酮分泌的反馈调节机制有利于放大激素的生理效应
【答案】D
【分析】当人饮水不足、体内失水过多或吃的食物过咸时,都会引起细胞外液渗透压升高,使下丘脑的渗透压感受器受到刺激,产生的兴奋一方面传至大脑皮层,通过产生渴觉来调节水的摄入;另一方面使下丘脑神经细胞分泌、并由垂体释放的抗利尿激素增加,从而促进肾小管和集合管对水分的重吸收,减少了尿的排出,保留了体内的水分,使细胞外液的渗透压趋向于正常。
【详解】A、肾上腺皮质分泌的醛固酮能促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,A正确;
B、高盐饮食后,血钠含量升高,醛固酮的分泌量减少,减少对钠离子的吸收,B正确;
C、人体内水和无机盐平衡调节是由神经调节和体液调节共同作用的,其中下丘脑分泌垂体释放的抗利尿激素促进肾小管和集合管对水重吸收属于激素调节,下丘脑产生的兴奋传到大脑皮层产生渴觉,主动补充水分的过程属于神经调节,C正确;
D、醛固酮反馈调节作用,使血液中的醛固酮可以维持在正常的相对稳定的水平,但是反馈调节不能放大激素的调节效应,分级调节才能放大激素的调节效应,D错误;
故选D。
42.下图表示水盐调节的部分过程,下列相关叙述正确的是( )
A.图中的甲是盐摄入不足、饮水过多
B.图中所示水盐调节的过程有体液调节,没有神经调节
C.渴觉在大脑皮层中产生,所以水盐调节中枢在大脑皮层中
D.乙、丁、戊分别是下丘脑、垂体、肾小管与集合管
【答案】D
【分析】饮水不足、体内失水过多或吃的食物过咸时,会导致细胞外液渗透压升高。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。这个刺激一方面传至大脑皮层,通过产生渴觉来直接调节水的摄入量;另一方面促使下丘脑分泌、垂体释放的抗利尿激素增加,从而促进肾小管和集合管对水分的重吸收,减少了尿量的排出,保留了体内的水分,使细胞外液的渗透压趋向于恢复正常。
【详解】A、图中的甲会导致细胞外液渗透压升高,因此甲是饮水不足、机体失水过多或吃的食物过咸,A错误;
B、图中产生渴觉的部位是大脑皮层,抗利尿激素参与体液调节,因此图中所示水盐调节的过程既有体液调节,又有神经调节,B错误;
C、渴觉在大脑皮层中产生,但是水盐调节中枢在下丘脑,C错误;
D、渗透压感受器位于下丘脑,由下丘脑分泌、垂体释放的抗利尿激素能够促进肾小管和集合管对水分的重吸收,据此分析题图可知:乙、丁、戊分别是下丘脑、垂体、肾小管与集合管,D正确。
故选D。
43.下图为人体水平衡调节机理,据图分析下列说法错误的是( )
A.图示中的B、C分别为肾小管和集合管、渴觉中枢
B.图示A是由垂体分泌,并通过体液运送才能发挥作用
C.由图可知通过调节水的来源和去路可以维持水的平衡
D.当血浆渗透压升高时,能感受其变化的感受器在下丘脑
【答案】B
【分析】细胞外液渗透压升高后,下丘脑渗透压感受器受到刺激,下丘脑合成、垂体释放的抗利尿激素增多,促进肾小管和集合管对水分的重吸收增加,使尿量减少;同时大脑皮层(渴觉中枢)产生渴觉。
【详解】A、细胞外液渗透压升高后,下丘脑渗透压感受器受到刺激,下丘脑合成、垂体释放的抗利尿激素增多,促进肾小管和集合管对水分的重吸收增加,使尿量减少;同时大脑皮层(渴觉中枢)产生渴觉,所以图A、B、C依次是抗利尿激素、肾小管和集合管、大脑皮层(渴觉中枢),A正确;
B、A抗利尿激素由下丘脑分泌,由垂体释放的,B错误;
C、水的源和去路的相对平衡,可以维持水的平衡,C正确;
D、渗透压感受器在下丘脑,D正确。
故选B。
44.假性醛固酮减少症(PHA)患者的醛固酮的合成和分泌正常,但表现出与醛固酮缺乏症患者同样的症状。下列说法错误的是( )
A.醛固酮由肾上腺皮质分泌,可作用于肾小管和集合管
B.醛固酮分泌减少可能影响神经系统的兴奋性
C.PHA患者体内的血钠浓度高于健康人的
D.推测患PHA的原因可能是醛固酮受体异常
【答案】C
【分析】当大量丢失水分使细胞外液量减少以及血钠含量降低时,肾上腺皮质增加分泌醛固酮,促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,维持血钠含量的平衡。相反,当血钠含量升高时,则醛固酮的分泌量减少,其结果也是维持血钠含量的平衡。
【详解】A、肾上腺皮质可合成并分泌醛固酮,促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,维持血钠含量的平衡,A正确;
B、受到刺激后,神经细胞膜对Na+的通透性增大,Na+内流导致产生兴奋。醛固酮可促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,维持血钠含量的平衡,醛固酮分泌减少,会导致血钠含量降低,影响神经系统的兴奋性,B正确;
C、PHA患者体内虽然醛固酮的合成和分泌正常,但是表现出与醛固酮缺乏症患者同样的症状,说明其体内的血钠浓度低于健康人的,C错误;
D、激素需要与受体结合后起作用,PHA患者的醛固酮的合成和分泌正常,但表现异常,可能是醛固酮受体异常,导致醛固酮无法起作用,D正确。
故选C。
45.现代健康饮食倡导低盐。高盐饮食后,醛固酮能诱导Na+通道基因的表达。下列叙述错误的是( )
A.醛固酮能促进肾小管、集合管对Na+的重吸收
B.高盐饮食后,醛固酮的分泌量会减少
C.水盐平衡是神经调节和激素调节共同作用的结果
D.醛固酮是由垂体分泌的、调节水盐代谢的激素
【答案】D
【分析】当人饮水不足、体内失水过多或吃的食物过咸时,都会引起细胞外液渗透压升高,使下丘脑的渗透压感受器受到刺激,产生的兴奋一方面传至大脑皮层,通过产生渴觉来调节水的摄入;另一方面使下丘脑神经细胞分泌、并由垂体释放的抗利尿激素增加,从而促进肾小管和集合管对水分的重吸收,减少了尿的排出,保留了体内的水分,使细胞外液的渗透压趋向于正常。
【详解】AD、肾上腺皮质分泌的醛固酮能促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,A正确、D错误;
B、高盐饮食后,血钠含量升高,醛固酮的分泌量减少,减少对钠离子的吸收,B正确;
C、人体内水和无机盐平衡调节是由神经调节和体液调节共同作用的,其中下丘脑分泌垂体释放的抗利尿激素促进肾小管和集合管对水重吸收属于激素调节,下丘脑产生的兴奋传到大脑皮层产生渴觉,主动补充水分的过程属于神经调节,C正确。
故选D。
46.在血液流经肾脏时,绝大部分葡萄糖会被滤出,然后再被重吸收回血液。因此,肾脏是维持血浆中葡萄糖水平的重要器官。下列叙述正确的是( )
A.肾脏重吸收葡萄糖功能衰退的患者,尿量较大
B.糖尿病患者肾脏无法重吸收葡萄糖
C.抗利尿激素可以促进肾脏对葡萄糖的重吸收
D.若某人尿液中葡萄糖含量高,则这个人患有糖尿病
【答案】A
【分析】胰岛素是降低血糖,胰高血糖素能升高血糖,在血糖平衡调节过程中起拮抗作用,血糖平衡的调节中枢是下丘脑,相关激素是胰岛素和胰高血糖素。
【详解】A、肾脏吸收葡萄糖功能衰退的患者,尿液中葡萄糖含量高,渗透压增大,导致水的重吸收减少,尿量大,A正确;
B、糖尿病患者肾脏可以重吸收葡萄糖,只是尿液中葡萄糖含量超出了肾脏的重吸收能力,B错误;
C、抗利尿激素能促进肾脏对水的重吸收,对葡萄糖的重吸收无影响,C错误;
D、尿液中葡萄糖含量高的患者可能患有糖尿病也可能是葡萄糖重吸收机制有问题,D错误。
故选A。
47.心房钠尿肽是一种肽类激素,主要作用是使血管平滑肌舒张和促进肾脏排钠、排水。当心房壁受到牵拉(如血量过多等)时均可刺激心房肌细胞释放钠尿肽。下列相关叙述正确的是( )
A.血量过多将引起细胞外液渗透压明显升高
B.钠尿肽随血液到达肾脏,使肾脏的生理功能发生变化
C.钠尿肽与醛固酮作用于靶细胞产生相同的生物学效应
D.钠尿肽释放增多时,垂体分泌进入血液的抗利尿激素减少
【答案】B
【分析】1、题意显示,钠尿肽是心房壁细胞在一定刺激下合成并分泌的肽类激素,根据其作用可知该激素作用的部位是肾小管和集合管,作用效果是减弱肾小管和集合管对水分的重吸收作用。
2、抗利尿激素是下丘脑分泌细胞合成,通过垂体释放的激素,其作用效果是促进肾小管和集合管对水分的重吸收,进而使尿量减少。
【详解】A、血量过多可刺激心房肌细胞释放钠尿肽,钠尿肽通过促进肾脏排钠、排水,导致细胞外液量减少,渗透压无明显变化,A错误;
B、钠尿肽是一种肽类激素,主要通过血液运输至全身,可作用于肾脏,促进肾脏排钠、排水,使肾脏的生理功能发生变化,B正确;
C、醛固酮可促进肾小管和集合管对Na+ 的重吸收,钠尿肽促进肾脏排钠,二者产生的生物学效应不同,C错误;
D、抗利尿激素由下丘脑合成分泌,垂体释放,D错误。
故选B。
48.人体内的脑钠素可引起尿钠增加,醛固酮可导致尿钠减少,两种激素分泌异常均可导致钠从肾丢失引起脑性盐耗综合征,下列叙述错误的是( )
A.血钠的来源主要是食盐,去路有排尿、排汗等
B.引起脑性盐耗综合征的原因可能是脑钠素分泌增加或醛固酮分泌减少
C.检测血液中脑钠素、醛固酮、抗利尿激素的含量可判断某低钠血症患者的病因
D.醛固酮、抗利尿激素在血钠调节上相互协同,其靶细胞都是肾小管、集合管细胞
【答案】D
【分析】人体的水平衡调节过程:当人体失水过多、饮水不足或吃的食物过咸时→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素增多→肾小管、集合管对水分的重吸收增加→尿量减少,同时大脑皮层产生渴觉(主动饮水)。
【详解】A、血钠的来源主要是食物中的食盐,去路有排尿、排汗等,一般而言,血钠的来源和去向基本平衡,A正确;
B、脑钠素可引起尿钠增加,而醛固酮可导致尿钠减少,脑性盐耗综合征可能由于脑钠素分泌增加或醛固酮分泌减少引起,B正确;
C、理论上可以从全身各处的血管处抽取血液进行检测,通过血液中脑钠素、醛固酮、抗利尿激素三种激素的含量可判断某低钠血症患者的病因,C正确;
D、醛固酮可导致尿钠减少,抗利尿激素不适当分泌综合征是指渗透压调节中枢功能紊乱所引起的稀释性低钠血症,说明二者具有拮抗作用,D错误。
故选D。
49.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,有关过程如下图所示,其中①②③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①②③中不属于内环境的有 。
(2)若细胞外液渗透压升高,此时ADH的释放量将 (填“增多”“减少”或“不变”),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 。
(3)ADH发挥作用后,集合管细胞中含AQP2的囊泡会向细胞膜移动,使细胞膜上AQP2的数量增加,从而增强集合管细胞对水分子的通透性,水分子通过AQP快速通过细胞膜的运输方式是 。若正常人一次性快速饮用1L纯净水,b过程将会 (选填“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3L(正常值为0.8~2L),则可能患尿崩症。下列有关引发人体尿崩的原因,分析不合理的有 。
①自身产生的抗体与ADH受体特异性结合,导致集合管细胞对ADH不敏感
②控制合成AQP2的基因过量表达,导致集合管细胞膜上的AQP2增多
③通过ADH的调控,导致集合管细胞膜上AQP3和AQP4的数量过少
④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
【答案】(1)①
(2) 增多 糖蛋白
(3) 协助扩散 增强
(4)②③
【分析】内环境是由血浆、组织液和淋巴液等组成的。细胞外液渗透压升高,这一情况刺激下丘脑渗透压感受器,下丘脑分泌抗利尿激素,并由垂体释放到血液中,血液中的抗利尿激素(ADH)含量增加,抗利尿激素与集合管细胞膜上的特异性受体特异性结合,加强肾小管、集合管对水分的重吸收,使尿量减少。
【详解】(1)内环境是由血浆、组织液和淋巴液等组成的,图中①~③中属于内环境的有②组织液和③血浆,而①为集合管细胞的细胞内液,不属于内环境。
(2)若细胞外液渗透压升高,这一情况刺激下丘脑渗透压感受器,下丘脑分泌抗利尿激素,并由垂体释放到血液中,血液中的抗利尿激素(ADH)含量增加,抗利尿激素与集合管细胞膜上的X特异性结合,加强肾小管、集合管对水分的重吸收,使尿量减少。激素需要与受体结合才能起作用,由于集合管细胞膜上的X能与ADH结合,故推测X的化学本质是糖蛋白。
(3)分析题意可知,AQP是水通道蛋白,ADH发挥作用后,集合管细胞中含APQ2的囊泡会向细胞膜移动,使细胞膜上AQP2的数量增加,从而增强集合管细胞对水分子的通透性,水分子通过AQP快速通过细胞膜的运输方式是协助扩散:正常人一次性快速饮用1L纯净水,重吸收水减少,所以b将受体蛋白运回细胞,减少对水的重吸收,b过程将会增强,并导致细胞外液的渗透压降低。
(4)①ADH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,导致集合管细胞对ADH不敏感,则会导致尿崩,①正确;②④据图可知,若集合管细胞膜上的AQP2增多,从而使水渗透通透性相应增加,促进对水分的吸收,不会引起尿崩,②错误;③据图可知,集合管细胞膜上AQP3和AQP4可将集合管中的水协助扩散至组织液中,若集合管细胞膜上AQP3和AQP4的数量过少,不会引起尿崩,③错误。④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,④正确;故②③错误。
50.人体的水盐平衡调节离不开醛固酮和抗利尿激素的作用。图1为醛固酮的作用机理示意图,图2为抗利尿激素的作用机理示意图。请回答下列问题:
(1)醛固酮是由 细胞分泌的,作用于 细胞。图1中醛固酮与R受体结合后,调节相关基因表达,一方面使管腔膜上Na+通道数量 ,使其对Na+的通透性增强,另一方面促进细胞呼吸为 提供更多能量,促进Na+运出肾小管上皮细胞到达细胞外液。当细胞外液量减少以及血钠含量降低时,醛固酮的分泌量会 。
(2)抗利尿激素是由 释放的。图2中抗利尿激素与ADH受体结合后,通过M蛋白促使 与细胞质膜融合,促进对水的 ,导致尿量减少。机体需源源不断地合成并分泌抗利尿激素等激素,原因是 。
(3)肾小管上皮细胞质膜上的水通道蛋白能 水分子进入细胞的速率。为验证以上结论,可将正常的肾小管上皮细胞和 的肾小管上皮细胞置于等量蒸馏水中,观察细胞 的速率。
【答案】(1) 肾上腺皮质 肾小管和集合管 增加 钠钾泵 增加
(2)垂体 含水通道蛋白的囊泡 重吸收 抗利尿激素一经靶细胞接受并起作用后就失活了
(3) 提高 去除水通道蛋白 吸收水分子
【分析】抗利尿激素是由下丘脑神经细胞分泌、由垂体释放的。在渗透压降低时,下丘脑分泌抗利尿激素,并由垂体释放抗利尿激素进入血液,促进肾小管、集合管对水分的重吸收。抗利尿激素增多,重吸收能力增强,排尿减少;反之,重吸收能力减弱,排尿增多。
【详解】(1)醛固酮是由肾上腺皮质细胞分泌,作用于肾小管和集合管细胞。依据图1信息可知,当醛固酮与R受体结合后,调节相关基因表达,一方面使管腔膜上Na+通道数量增加,使其对Na+的通透性增强,另一方面促进细胞呼吸为钠钾泵提供更多能量,促进Na+逆浓度梯度运出肾小管上皮细胞到达细胞外液。当细胞外液量减少以及血钠含量降低时,醛固酮的分泌量会增加。
(2)抗利尿激素是由下丘脑神经细胞合成、分泌,垂体释放的。图2中,当抗利尿激素与ADH受体结合后,通过M蛋白促使含水通道蛋白的囊泡与细胞质膜融合,使细胞膜上的水通道蛋白数量增加,从而促进对水的重吸收,导致尿量减少。机体之所以需源源不断地合成并分泌抗利尿激素等激素,是由于抗利尿激素一经靶细胞接受并起作用后就失活了。
(3)肾小管上皮细胞质膜上的水通道蛋白能提高水分子进入细胞的速率。为了验证以上结论,则我们可以是否具有水通道蛋白作为自变量,即可将正常的肾小管上皮细胞和去除(不含)水通道蛋白的肾小管上皮细胞置于等量蒸馏水中,观察细胞对水分子的吸收速率。
猜想6:掌握体温调节的过程和原理
51.病原体入侵人体易引起发热,主要是因为促进了前列腺素E2(PGE2,一种激素)的生成,影响体温调节中枢,导致出现发热的症状。布洛芬是常见的一种退烧药,机理如图所示。下列叙述错误的是( )
A.布洛芬通过抑制环氧合酶活性,减少PGE2生成,达到退烧的效果
B.PGE2与靶细胞的受体相互识别并结合,发挥作用后就失活了
C.机体体温上升过程中,下丘脑通过交感神经使骨骼肌战栗
D.退烧时机体毛细血管舒张、血流量增多,汗腺分泌增多
【答案】C
【分析】由图可知,布洛芬通过抑制环氧合酶活性,从而抑制花生四烯酸转化为PGE2,减少PGE2生成,减少产热,达到退烧的效果。
【详解】A、由图可知,PGE2可作用于体温调节中枢,促进发热,布洛芬通过抑制环氧合酶活性,减少PGE2生成,达到退烧的效果,A正确;
B、PGE2作为激素,其与受体相互识别并结合后发挥作用,随后失活,B正确;
C、交感神经支配内脏、血管和腺体等,不支配骨骼肌战栗,C错误;
D、退烧时机体毛细血管舒张、血流量增多,汗腺分泌增多,增加散热,以便于温度降低,D正确。
故选C。
52.调定点是人的下丘脑体温调节中枢预设的一个温度值,正常生理状态下为37℃左右。当体温偏离调定点时,机体能通过调节使体温回到调定点水平。如图表示某人受病毒感染引起发热时体温变化与调定点变化的过程。有关叙述错误的是( )
A.维持人体体温的热量主要来源于细胞代谢产生的热能
B.体温上升期体温调定点升高,冷觉感受器产生兴奋传至大脑皮层产生冷觉
C.高热持续期机体维持产热和散热过程的相对平衡
D.在高热持续期可以通过加盖棉被的方式增加排汗进行散热降低体温
【答案】D
【分析】体温调节的的过程:寒冷环境→皮肤冷觉感受器→下丘脑体温调节中枢→增加产热(骨骼肌战栗、立毛肌收缩、甲状腺激素分泌增加),减少散热(毛细血管收缩、汗腺分泌减少)→体温维持相对恒定;炎热环境→皮肤温觉感受器→下丘脑体温调节中枢→增加散热(毛细血管舒张、汗腺分泌增加)→体温维持相对恒定。
【详解】A、维持人体体温的热量来源于有机物氧化分解放能,也就是主要来源于细胞代谢产生的热能,A正确;
B、根据题图分析可知,在上升期,调定点上升到39℃,此时产热量大于散热量,说明冷觉感受器产生兴奋传至大脑皮层产生冷觉,调节产热增加,散热减少,体温逐渐上升,B正确;
C、根据题图分析可知,在高热持续期,人的体温维持在39℃,此时产热量等于散热量,说明机体维持产热和散热过程的相对平衡,C正确;
D、根据题图分析可知,在高热持续期,此时产热量等于散热量,加盖棉被减少热量散失,排汗增加,散热增加,但是体温不变,不会降低体温,D错误。
故选D。
53.如图表示致热源导致人发热时体温调节的变化,据图分析,下列判断不正确的是( )
A.大脑皮层中体温调定点上移导致人体持续发热,该过程属于行为性调节
B.①阶段中,人体可能会出现持续的骨骼肌战栗,使产热增加
C.②阶段中,在神经调节和体液调节共同作用下,人体血管舒张、汗腺分泌增加
D.①和②阶段之间,机体产热最多的器官可能是肝脏,散热最多的器官是皮肤
【答案】A
【分析】人体体温保持相对稳定的直接原因是产热和散热保持动态平衡,正常状态下,一旦体温变化偏离下丘脑体温调节中枢体温调定点,神经调节和体液调节就会动员起来,通过调节肝脏、骨骼肌等主要产热器官活动、散热器官如皮肤、血管和汗腺的变化,来使体温维持稳定。
【详解】A、体温调定点位于下丘脑,体温调定点上移导致人体持续发热,该过程属于生理性调节,A错误;
B、发热时,致热源可能作用于体温调节中枢或感受器,引起骨骼肌战栗,从而使得产热大于散热,体温升高,因此①阶段中,人体可能会出现持续的骨骼肌战栗,使产热增加,B正确;
C、②阶段中,在神经调节和体液调节共同作用下,人体血管舒张、汗腺分泌增加,从而使得产热小于散热,体温下降,C正确;
D、①和②阶段之间体温相对稳定,所以产热量与散热量保持动态平衡,人体产热最多的器官是肝脏(安静状态)和骨骼肌(运动状态),皮肤是人体散热最多的器官,D正确。
故选A。
54.在长跑比赛时,运动员的体内会发生复杂的生理变化,如机体大量产热、出汗等。下列相关叙述正确的是( )
A.大量产热会使体温急剧升高
B.大量出汗会使血浆的pH下降
C.大量出汗可使血浆渗透压降低
D.大量出汗有利于机体体温的稳定
【答案】D
【分析】1、体温调节中枢在下丘脑。
2、水平衡调节的激素是抗利尿激素;抗利尿激素的作用是促进肾小管、集合管重吸收水。
【详解】A、运动员剧烈运动过程中产热增加,由于体温调节的作用,散热也会加快,大量产热不会使体温急剧升高,A错误;
B、由于缓冲物质的存在,大量产热不会使血浆的pH下降,B错误;
C、大量出汗可使血浆渗透升高,C错误;
D、大量出汗增加散热,有利于机体体温的稳定,D正确。
故选D。
55.棕色脂肪细胞中的线粒体含有一种称为解耦联蛋白1的物质,这种物质使得葡萄糖和脂肪酸分解产生的能量不能转化为ATP,而只能转化为热能。棕色脂肪组织主要存在于新生儿和幼小的哺乳动物体内。下图为持续寒冷刺激引起新生儿和幼小的哺乳动物体内棕色脂肪组织细胞产热的示意图,下列错误的是( )
A.持续寒冷刺激后在新生儿的下丘脑中产生冷觉
B.图中①②③⑥过程可以看作一个完整的反射弧
C.去甲肾上腺素既是一种神经递质,也是一种激素
D.从图中看,新生儿的产热是神经-体液调节的结果
【答案】A
【分析】体温调节的过程为:寒冷环境→皮肤冷觉感受器→下丘脑体温调节中枢→产热增加(骨骼肌战栗、立毛肌收缩、甲状腺激素分泌增加),散热减少(毛细血管收缩、汗腺分泌减少)→体温维持相对稳定。炎热环境→皮肤温觉感受器→下丘脑体温调节中枢→增加散热(毛细血管舒张、汗腺分泌增加)→体温维持相对稳定。
【详解】A、冷觉的产生部位是大脑皮层,A错误;
B、寒冷刺激→皮肤冷觉感受器→传入神经(①)→下丘脑体温调节中枢分析、处理(神经中枢)(②)→传出神经(③)→效应器产热增加(⑥),所以图中①②③⑥过程可以看作一个完整的反射弧,B正确;
C、分析图解可知,去甲肾上腺素能够由传出神经释放,也可以由肾上腺分泌,即去甲肾上腺素既是一种神经递质,也是一种激素,C正确;
D、结合图示可知,寒冷环境中,人体的调节方式既有下丘脑等参与的神经调节,也有去甲肾上腺等参与的激素调节,故新生儿的产热是神经-体液调节的结果,D正确。
故选A。
56.如图是人体体温调节过程中散热量随条件变化的曲线图,据图判断以下说法正确的是( )
A.当环境为25℃时,散热量较少且维持在一个值基本不变,所以25℃,是人体最适温度
B.当环境从25℃下降到10℃时,从时间t1到时间t2散热量增加是因为产热量增加
C.时间t2以后,皮肤毛细血管收缩,产热量增加,体温升高
D.时间t3以后,散热量比t1时多,产热量也比t1时多,体温维持平衡
【答案】D
【分析】正常情况下,人体的产热量等于散热量,这样才能维持体温恒定。当环境温度从25℃下降到10℃时→皮肤冷觉感受器→下丘脑体温调节中枢→增加产热(骨骼肌战栗、立毛肌收缩、甲状腺激素分泌增加),减少散热(毛细血管收缩、汗腺分泌减少)→体温维持相对恒定,由于内外温差加大,散热量增加,产热量也增加,但两者依然处于动态平衡。
【详解】A、当环境温度为25℃时,由于人体温度和环境温度的温差较小,散热量较少,则产热较少,使得体温维持相对恒定,不能说明25℃,是人体最适温度,A错误;
B、当环境温度从25℃下降到10℃时,从时间t1到时间t2,由于人体体温与环境温度的温差加大,则散热量大幅度增加,使得产热量增加,B错误;
C、时间t2以后,机体通过调节散热量减少,进而与产热量达到平衡,维持体温相对稳定,C错误;
D、时间t3以后,散热量比t1多,产热量也比t1时多,通过体温调节维持新的平衡,D正确。
故选D。
57.人体的体温在冷敏神经元和热敏神经元共同调节下保持相对稳定,二者的放电频率会因环境温度的变化而改变(如图)。下列说法错误的是( )
A.C、W分别代指冷敏神经元和热敏神经元
B.人体感染甲型流感病毒后S点可能右移
C.在发烧恢复阶段,主要的散热器官为皮肤
D.S点长期向右偏移固定于某点,机体产热量大于散热量
【答案】D
【分析】分析曲线图:图示是下丘脑体温调节中枢的冷敏神经元和热敏神经元放电频率因体体温变化而相应改变,C、W曲线交于点S,此点对应的温度为正常温度,当体温低于正常值时,冷敏神经元的放电频率大于热敏神经元的放电频率;当体温高于正常值时,冷敏神经元的放电频率小于热敏神经元的放电频率。
【详解】A、当体温低于正常值时,冷敏神经元的放电频率大于热敏神经元的放电频率;当体温高于正常值时,冷敏神经元的放电频率小于热敏神经元的放电频率,由此可知,C、W分别代指冷敏神经元和热敏神经元,A正确;
B、若人体感染甲型流感病毒后体温持续偏高,体温高于正常值使点S将右移,B正确;
C、在发烧恢复阶段,主要通过皮肤排汗增加散热,故主要的散热器官为皮肤,C正确;
D、S点长期向右偏移固定于某点,说明机体产热量约等于散热量,D错误。
故选D。
58.下图表示下丘脑参与人体体温、水盐和血糖平衡的部分调节过程。请回答下列问题:
(1)受到寒冷刺激时,下丘脑可通过垂体促进腺体A的分泌活动,腺体 A 分泌的激素是 ,在升高体温方面与其具有协同关系的激素是 。
(2)人体剧烈运动大量出汗后,细胞外液的渗透压 ,刺激 合成和分泌抗利尿激素,并由垂体释放进入血液,促进肾小管主要以 的方式对水分的重吸收。
(3)当正常人血钠降低时,肾上腺皮质会分泌 发挥作用以维持血钠的平衡,该激素的受体分布在靶细胞的 (填“细胞膜上”或“细胞质中”)。
(4)当血糖浓度上升时,下丘脑中的葡萄糖感受器接受刺激产生兴奋,使胰岛 B 细胞分泌活动增强,血糖浓度下降,此过程属于 调节。除此之外还可能刺激胰岛B细胞分泌胰岛素的信号分子有 等。糖尿病分为Ⅰ型和Ⅱ型两种,据下图分析,发生胰岛素抵抗(对胰岛素不敏感)原因可能有 。
a、胰岛B细胞受损
b、胰岛素受体活性下降
c、信号传导过程受阻
d、含GLUT﹣4的囊泡移动受阻
e、GLUT﹣4基因表达过量
【答案】(1) 甲状腺激素 肾上腺素
(2) 升高 下丘脑 协助扩散
(3) 醛固酮 细胞质中
(4) 神经-体液 神经递质、胰高血糖素 bcd
【分析】下丘脑地位和功能:
①感受:渗透压感受器感受渗透压升降,维持水代谢平衡;
②传导:可将渗透压感受器产生的兴奋传导至大脑皮层,使之产生渴觉;
③分泌:分泌促激素释放激素,作用于垂体,使之分泌相应的激素或促激素.在外界环境温度低时分泌促甲状腺激素释放激素,在细胞外液渗透压升高时促使垂体分泌抗利尿激素;
④调节:体温调节中枢、血糖调节中枢、渗透压调节中枢。
【详解】(1)受到寒冷刺激时,下丘脑通过垂体促进腺体A(甲状腺)分泌甲状腺激素;在升高体温方面,肾上腺素与甲状腺激素具有协同关系;
(2)人体剧烈运动大量出汗后,水分散失,细胞外液的渗透压升高,下丘脑渗透压感受器感受到渗透压变化后,下丘脑合成和分泌抗利尿激素,肾小管和集合管主要以协助扩散(水通道蛋白介导的协助扩散)的方式对水分进行重吸收;
(3)当正常人血钠降低时,肾上腺皮质会分泌醛固酮发挥作用以维持血钠的平衡,醛固酮属于类固醇激素,其受体分布在靶细胞的细胞质中;
(4)当血糖浓度上升时,下丘脑中的葡萄糖感受器接受刺激产生兴奋,然后通过神经调节作用于胰岛B细胞,使其分泌活动增强,血糖浓度下降,此过程属于神经-体液调节;除了下丘脑通过神经调节使胰岛B细胞分泌胰岛素外,神经递质、胰高血糖素可刺激胰岛B细胞分泌胰岛素;a、胰岛B细胞受损会导致胰岛素分泌不足,这是Ⅰ型糖尿病的发病原因,不是胰岛素抵抗的原因;b、胰岛素受体活性下降,会导致胰岛素不能正常发挥作用,从而产生胰岛素抵抗,因为胰岛素需要与受体结合才能发挥调节作用;c、信号传导过程受阻,即使胰岛素与受体结合了,后续的信号传导无法正常进行,也不能使细胞对胰岛素作出正常反应,从而产生胰岛素抵抗;d、含GLUT - 4的囊泡移动受阻,会影响葡萄糖的转运,细胞不能正常摄取葡萄糖,就好像胰岛素没有发挥作用一样,也会产生胰岛素抵抗;e、GLUT - 4基因表达过量会使细胞摄取葡萄糖的能力增强,不会产生胰岛素抵抗。因此据图分析,发生胰岛素抵抗(对胰岛素不敏感)原因可能有bcd。
59.对照下图回答相关的问题(甲、乙、丙代表相应的器官):
(1)上图中激素①是 ,它进入细胞后最终在细胞核内形成激素受体复合物作用于DNA分子的特定部位,使RNA聚合酶结合在 位置并开始转录。除了激素①外,还有 等激素的初始受体也在细胞质中。
(2)从上图可知,激素①的分泌经甲和垂体的调节是 调节,激素①也可以调节甲和垂体的分泌活动,属于 调节。激素①能提高细胞代谢速率,加速体内物质的氧化分解,可能是通过增加相关 的数量来实现的。除此以外,激素①还有 作用(填2个作用)。
(3)当人体处于寒冷环境时,皮肤中冷觉感受器接受刺激产生兴奋,经传入神经传到体温调节中枢 (填甲或乙或丙),再经传出神经传导,使激素② (写激素名称)分泌增多,促进肝脏等器官产热增加。
(4)若激素②能促进肾小管和集合管对水分的重吸收,则激素②是由 (写器官名称)分泌的;急性肾小球肾炎有的是由链球菌感染引起的免疫性疾病,从免疫学角度看,它属于 病。
【答案】(1) 甲状腺激素 启动子 性激素(或雄性激素或雌性激素)
(2) 分级 (负)反馈 酶 促使组织的生长发育、维持中枢神经系统的兴奋性
(3) 甲 肾上腺素
(4) 下丘脑 自身免疫
【分析】据图可知:甲是下丘脑,乙是肾小管、肾上腺等器官,丙是甲状腺,激素①是甲状腺激素,激素②是肾上腺素或者抗利尿激素等。
【详解】(1)分析图示可知,激素①是由[丙]甲状腺分泌的,因此为甲状腺激素;位于基因首端的启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位;性激素(或雄性激素或雌性激素)为脂质中的固醇,固醇能以自由扩散的方式进入细胞,所以性激素(或雄性激素或雌性激素)等激素的初始受体也在细胞质中。
(2)[甲]下丘脑分泌的相应激素通过促进垂体分泌相应的激素作用于[丙]甲状腺,进而调控激素①(甲状腺激素)的分泌,此过程(即abc)为分级调节;当激素①(甲状腺激素)的含量增加到一定程度时,对甲和垂体的分泌活动起抑制作用(即cd过程),说明存在反馈调节机制。体内物质的氧化分解离不开酶的催化作用,据此推测,激素①提高细胞代谢速率、加速体内物质的氧化分解,可能是通过增加相关酶的数量来实现的。甲状腺激素还能促使组织的生长发育、维持中枢神经系统的兴奋性。
(3)体温调节中枢位于下丘脑,即图中的甲。寒冷环境,通过神经—体液调节,导致肾上腺分泌的肾上腺素和甲状腺分泌的甲状腺激素增多,从而促进肝脏等器官产热增加。
(4)抗利尿激素能促进肾小管和集合管对水分的重吸收,因此激素②是抗利尿激素,抗利尿激素是由下丘脑分泌的。急性肾小球肾炎有的是由链球菌感染引起的免疫反应性疾病,从免疫学角度看,它属于自身免疫病。
60.我们吃辣的食物,嘴巴会有灼热感。这是怎么回事呢?2021年诺贝尔生理学或医学奖获得者戴维·朱利叶斯和阿代姆·帕塔博蒂安为我们提供了该问题的答案,如图1所示。请回答下列问题。
(1)在食用辣椒时,辣椒素与热痛感觉神经元末梢上的TRPV1结合,图中所示的离子通道打开,导致感觉神经元产生动作电位,从而产生兴奋,最终传至 产生热、痛感,即辣觉。热刺激也可开启TRPV1的离子通道,吃辣椒时喝热饮会 (填“加重”或“不影响”或“减轻”)痛觉,该过程 (填“属于”或“不属于”)反射。
(2)人摄入辣的食物后兴奋传至下丘脑体温调节中枢,经传出神经支配皮肤血管 (“舒张”或“收缩”),血流量 (“增大”或“减小”),嘴巴通红,同时汗腺分泌,散热增加,大汗淋漓。
(3)神经元之间的兴奋传递除了化学突触外,还存在电突触。图2表示通过化学突触进行兴奋传递的过程(Ach为兴奋性神经递质—乙酰胆碱),图3表示通过电突触传递兴奋的过程,电突触的突触间隙很窄,前后膜之间有离子通道连接,依赖带电离子传递电信号。
①图2中神经细胞储存Ach的突触小泡是由 (细胞器)产生的,Ach分泌到突触间隙经过了 层膜。如果钙离子不能运入神经元或神经元周围缺乏钙离子,则对化学突触传递兴奋的影响是 (“增加”或“减少”)神经递质外排。
②从图3可以看出,电突触是通过 运输离子而进行的一种信号传递方式,化学突触相比电突触传递速度较慢,原因是 。
【答案】(1) 大脑皮层 加重 不属于
(2) 舒张 增大
(3) 高尔基体 0 减少 离子通道 化学突触存在电信号和化学信号的转换,且神经递质在突触间隙通过扩散到突触后膜
【分析】一个典型的反射弧包括感受器、传入神经、中间神经元、传出神经和效应器五部分。其中,感受器为接受刺激的器官;传入神经为感觉神经元,是将感受器与中枢联系起来的通路;中间神经即神经中枢,包括脑和脊髓;传出神经为运动神经元,是将中枢与效应器联系起来的通路:效应器是产生效应的器官,如肌肉或腺体。只有在反射弧完整的情况下,反射才能完成。任何部分发生病变都会使反射减弱或消失。
【详解】(1)热、痛感是大脑皮层的感觉中枢产生的;吃辣椒时喝热饮会开启TRPV1的离子通道,导致感觉神经元产生动作电位,加重痛觉;该过程没有经过完整的反射弧,因此不属于反射。
(2)人摄入辣的食物后产热增多,因此经传出神经支配皮肤血管舒张,血流量增大,散热增加。
(3)①突触小泡是由高尔基体断裂产生的小泡;Ach分泌到突触间隙为胞吐,因此跨0层膜;结合图示可知,钙离子可以引起神经递质外排,因此如果钙离子不能运入神经元或神经元周围缺乏钙离子,则会减少神经递质外排。②图3表示通过电突触传递兴奋的过程,电突触是通过离子通道运输离子而进行的一种信号传递方式;化学突触存在电信号和化学信号的转换,且神经递质在突触间隙通过扩散到突触后膜,因此化学突触相比电突触传递速度较慢。
猜想7:理解下丘脑在生命活动调节中的作用
61.机体在应激条件下会启动针对性的防御性免疫。IL-1、IL-6、TNF-α等细胞因子增多,会刺激下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴,使糖皮质激素分泌增多,从而使机体产生抗炎作用,相关过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴的反馈调节可放大激素的调节效应
B.细胞因子、CRH、ACTH、糖皮质激素、神经递质都是通过血液进行运输的
C.类风湿关节炎、系统性红斑狼疮、肿瘤患者都可使用糖皮质激素进行治疗
D.图中的信息分子都能通过和相应的受体直接接触来达到信息交流的目的
【答案】D
【分析】分级调节是一种分层控制的方式,比如下丘脑能够控制垂体,再由垂体控制相关腺体。反馈调节是生命系统中最普遍的调节机制,包括正反馈和负反馈。负反馈调节是指某一成分的变化所引起的一系列变化抑制或减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化;正反馈调节是指某一生成的变化所引起的一系列变化促进或加强最初所发生的变化。
【详解】A、分级调节可以放大激素的调节效应,有利于精细调节,从而维持机体的稳态 ,下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴的分级调节可放大激素的调节效应,A错误;
B、神经递质通过组织液进行运输,不是经过血液,B错误;
C、由图可知,糖皮质激素抑制了机体的免疫力,肿瘤患者不可以使用糖皮质激素进行治疗,而类风湿关节炎、系统性红斑狼疮属于自身免疫病,可以使用糖皮质激素抑制免疫功能,减轻患者的病症,C错误;
D、信息分子(如激素、神经递质等)需与靶细胞上的特异性受体结合才能传递信号,图中的信息分子都能通过和相应的受体直接接触来达到信息交流的目的,D正确。
故选D。
62.胃饥饿素(AG)通过促进下丘脑生长激素释放激素(GHRH)的分泌,间接刺激生长激素(GH,具有促进蛋白质的合成等作用)释放,其作用机制与血糖水平密切相关。研究发现,糖尿病患者体内AG水平下降,而外源性AG可改善胰岛B细胞的功能。下列叙述正确的是( )
A.AG通过直接作用于垂体促进GH分泌,该过程属于体液调节
B.糖尿病患者AG水平下降导致GH分泌减少,可能导致肌肉萎缩
C.AG改善胰岛B细胞功能体现了激素间的协同作用,利于加速肝糖原合成
D.若AG受体拮抗剂发挥作用,则靶细胞内的AG合成途径会被激活
【答案】B
【分析】胰岛B细胞能分泌胰岛素,降低血糖浓度。
【详解】A、AG是通过促进下丘脑分泌GHRH(生长激素释放激素),间接刺激GH释放,而非直接作用于垂体,A错误;
B、糖尿病患者体内AG水平下降,而AG通过GHRH间接促进GH分泌。GH具有促进蛋白质合成的作用,若GH分泌减少,可能导致蛋白质合成不足,引发肌肉萎缩,B正确;
C、协同作用是指不同激素对同一生理效应都发挥作用,从而达到增强效应的结果。题中未提及AG与其他激素在改善胰岛B细胞功能方面存在协同关系,C错误;
D、AG受体拮抗剂会阻断AG的作用,则靶细胞内的AG合成途径会被抑制,D错误。
故选B。
63.2017年诺贝尔生理学或医学奖揭示了人体下丘脑视交叉上核(SCN)存在生物钟,其调控机理为:视网膜在受到光周期信号的刺激后,将信号传递至SCN,进而调控松果体细胞分泌褪黑素(一种胺类激素),褪黑素的分泌是由神经反射活动导致的,白天褪黑素分泌少,晚上分泌多,能使人在夜间迅速入睡并延续睡眠时长。研究表明褪黑素能抑制下丘脑视交叉上核的活动,还可作用于下丘脑-垂体-性腺轴,影响性激素的含量。下列说法正确的是( )
A.褪黑素的分泌过程可以体现激素的分级调节
B.熬夜玩手机会促进机体褪黑素分泌,干扰睡眠
C.褪黑素抑制下丘脑视交叉上核的活动属于反馈调节
D.褪黑素可以作为药物使用,治疗各类人群的失眠症状
【答案】C
【分析】光周期信号通过“视网膜→松果体”途径对生物钟的调控,该调控过程包括神经调节和体液调节,其中神经调节的反射弧为:视网膜为感受器、传入神经、下丘脑为神经中枢、传出神经、传出神经末梢及其支配的松果体为效应器。
【详解】A、分级调节是一种分层控制的方式,常见的调控为下丘脑→垂体→内分泌腺。而褪黑素的分泌是下丘脑视交叉上核控制松果体细胞分泌,并不是分级调节,A错误;
B、白天褪黑素分泌少,晚上分泌多,褪黑素能使人在夜间迅速入睡并延续睡眠时长,可知光会抑制褪黑素分泌,熬夜玩手机,手机屏幕的光线会抑制机体褪黑素分泌,干扰睡眠,B错误;
C、褪黑素的分泌是下丘脑视交叉上核控制松果体细胞分泌,研究表明褪黑素能抑制下丘脑视交叉上核的活动,该过程属于反馈调节(或负反馈调节),C正确;
D、褪黑素在一定程度上可以治疗失眠症状,但是作为药物长期服用,会因为负反馈调节抑制SCN,自身产生褪黑素减少,D错误。
故选C。
64.下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素的作用机制如下图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.促甲状腺激素释放激素调节激素 X 的合成、加工和释放
B.糖基化过程发生在内质网或高尔基体
C.激素 X 的分泌受到负反馈调节
D.激素 X 作用的靶细胞是垂体细胞
【答案】D
【分析】分析图示可知,由于下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素能促进垂体分泌促甲状腺激素,因此激素X是促甲状腺激素。
【详解】A、由于下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素能促进垂体分泌促甲状腺激素,因此激素X是促甲状腺激素,促甲状腺激素释放激素调节激素X(促甲状腺激素)的合成、加工和释放,A正确;
B、肽链在内质网或高尔基体进行加工,故糖基化过程发生在内质网或高尔基体,B正确;
C、激素X(促甲状腺激素)的分泌受到甲状腺激素的负反馈调节,C正确;
D、激素X(促甲状腺激素)的靶细胞是甲状腺细胞,D错误。
故选D。
65.下丘脑发出的交感神经受损导致患者瞳孔缩小、面部潮红等症状。相关叙述正确的是( )
A.副交感神经兴奋使瞳孔扩张、血管收缩
B.交感神经与副交感神经对同一器官的作用往往相同
C.在暗处交感神经活动占优势,患者瞳孔扩张相对缓慢
D.患者眼部相关肌肉上的交感神经受体敏感性降低
【答案】C
【分析】神经系统包括中枢神经系统和外周神经系统,中枢神经系统由脑和脊髓组成,脑分为大脑、小脑和脑干;外周神经系统包括脊神经、脑神经、自主神经,自主神经系统包括交感神经和副交感神经。交感神经和副交感神经是调节人体内脏功能的神经装置,所以也叫内脏神经系统,因为其功能不完全受人类的意识支配,所以又叫自主神经系统,也可称为植物性神经系统。
【详解】A、交感神经兴奋使瞳孔扩张,A错误;
B、交感神经与副交感神经对同一器官的作用往往相反,B错误;
C、紧张时瞳孔扩张是交感神经活动占优势的结果,患者下丘脑发出的交感神经受损导致患者瞳孔缩小,所以扩张相对缓慢,C正确;
D、患者是由于交感神经受损,而不是肌肉上的交感神经受体敏感性降低,D错误。
故选C。
66.下丘脑在人体内环境的稳态调节过程中发挥重要作用,下图为神经系统对激素分泌的三种调节方式,下列相关分析正确的是( )
A.若方式甲中的靶腺体为甲状腺,则下丘脑通过分泌促甲状腺激素调节垂体相关分泌活动
B.抗利尿激素的合成和分泌符合图中方式乙,内环境渗透压升高能增加其分泌量
C.兴奋在A处传递特点是单向传递,当兴奋性神经递质传到突触后膜时膜外K+将大量内流
D.方式丙中激素的释放为神经—体液调节的结果,内分泌腺属于效应器
【答案】B
【分析】在甲状腺激素的分级调节中,下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素会促进垂体分泌促甲状腺激素,该激素促进甲状腺分泌甲状腺激素;当甲状腺激素分泌过多时会反过来抑制下丘脑和垂体的分泌。
分析图解:甲途径:下丘脑→垂体→内分泌腺→激素;乙途径:下丘脑合成,垂体释放抗利尿激素;丙途径:神经系统→内分泌腺→激素。
【详解】A、促甲状腺激素是由垂体分泌的,A错误;
B、内环境渗透压升高,引起抗利尿激素分泌增加,抗利尿激素的合成和分泌符合图中方式乙,B正确;
C、兴奋在A处(突触结构)传递的特点是单向传递,当兴奋性神经递质传到突触后膜时,膜外大量Na+内流使突触后膜所在的神经元兴奋,C错误;
D、方式丙中,从图中可以看出,植物神经系统将兴奋传至内分泌腺,引起内分泌腺分泌某种激素,这是神经调节过程,没有体液调节;在神经调节中,传出神经末梢及其所支配的腺体或肌肉称为效应器,D错误。
故选B。
67.根据人体下丘脑、垂体调节的主要途径示意图回答问题:
(1)图中TRH是 ,由下丘脑到B发挥作用,该过程的调节方式是 。
(2)寒冷环境中激素A和B在血液中的含量变化是 (填“增加”“减少”或“不变”)。机体产热和散热达到平衡时的温度即体温调定点,正常生理状态下人体调定点为37℃,病原体感染后,机体体温升高并稳定在38.5℃时,与正常状态相比,调定点 (填“上移”“下移”或“不变”),机体产 。
(3)在甲状腺激素分泌的过程中,过程①②属于 调节;当血液中甲状腺激素含量增加到一定程度时,会对下丘脑和垂体进行调节,这种方式属于 调节。
(4)感冒发烧时应多喝水,此时血浆渗透压降低,刺激位于 的渗透压感受器,使其产生并由垂体释放的 减少,使肾小管、集合管对水分的重吸收减弱,尿液增加,有利于毒素排出体外。
【答案】(1) 促甲状腺激素释放激素 神经-体液调节
(2) 增加 上移 增加
(3) 分级 (负)反馈
(4) 下丘脑 抗利尿激素
【分析】1、甲状腺激素的分级调节:下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素(TRH) ,TRH运输到垂体,促使垂体分泌促甲状腺激素(TSH),TSH随血液运输到甲状腺,促使甲状腺增加甲状腺激素的合成和分泌。血液中甲状腺激素含量增加到一定程度时,又反过来抑制下丘脑和垂体分泌相关激素,进而使甲状腺激素分泌减少,可见甲状腺激素的分级调节也存在着反馈调节机制。
2、当人饮水不足或吃的食物过咸时,细胞外液渗透压会升高,下丘脑中的渗透压感受器会受到刺激。这个刺激一方面传至大脑皮层,通过产生渴觉来直接调节水的摄入量;另一方面促使下丘脑分泌、垂体释放的抗利尿激素增加,从而促进肾小管和集合管对水分的重吸收,减少了尿量的排出,保留了体内的水分,使细胞外液的渗透压趋向于恢复正常。相反,当人饮水过多或盐分丢失过多而使细胞外液的渗透压下降时,对渗透压感受器的刺激减少,也就减少了抗利尿激素的分泌和释放,肾排出的水分就会增加,这样细胞外液的渗透压就恢复正常。
【详解】(1)分析图可知,图中TRH是由下丘脑合成分泌的促甲状腺激素释放激素;B表示肾上腺素,由下丘脑到B发挥作用,这个过程中下丘脑作为神经中枢发出指令铜鼓传出神经传至肾上腺,传出神经末梢及其支配的肾上腺是效应器,肾上腺分泌的激素肾上腺素发挥了作用,说明这过程的调节方式为神经-体液调节。
(2)A表示甲状腺激素,B表示肾上腺素,寒冷环境中激素A和B在血液中的含量变化是增加,从而增加产热;正常生理状态下人体调定点为:37℃,病原体感染后,机体体温升高并稳定在38.5℃时,与正常状态相比,调定点上移,机体产热增加。
(3)在甲状腺激素分泌的过程中,过程①②是指下丘脑分泌促甲状腺激素释放作用于垂体,促进垂体合成分泌促甲状腺激素,促甲状腺激素作用于甲状腺,促进甲状腺合成分泌甲状腺激素,过程中通过下丘脑-垂体-甲状腺轴,属于分级调节;当下丘脑和垂体参与调节的甲状腺激素含量增加到一定程度时,反过来对下丘脑和垂体进行调节,这种方式属于反馈调节。
(4)感冒发烧时应多喝水,此时血浆渗透压降低,刺激位于下丘脑的渗透压感受器,使下丘脑产生并由垂体释放的抗利尿激素减少,抗利尿激素作用于肾小管、集合管,使肾小管、集合管对水分的重吸收减弱,尿液增加,有利于毒素排出体外。
68.正常人感染病原体会引起发热,发热过程分为体温上升期、高温持续期和体温下降期。下图为体温上升期机体体温调节过程示意图,其中体温调定点是为调节体温于恒定状态,下丘脑体温调节中枢预设的一个温度值,正常生理状态下为37℃。请回答下列问题:
(1)图中激素a为 (填名称),作用于垂体,垂体释放激素b作用于甲状腺,这种调节方式为 ,其意义是可以 ,形成多级反馈调节,有利于精细调控,从而维持机体的稳态。图中的甲细胞接受的信息分子为 。
(2)机体热量的主要来源是 ,高温持续期人体有时会出现脱水现象,垂体释放抗利尿激素增加。该激素的作用是 ,从而减少尿量。人体中多种激素需要不断地合成和分泌,原因是 。
(3)体温下降期,体温调定点下降到正常,机体增加散热的途径有汗液分泌增多和 。
(4)若下丘脑体温调节中枢损毁,机体体温不能维持稳定,已知药物A作用于下丘脑体温调节中枢调控体温。现获得A的结构类似物M,为探究M是否也具有解热作用并通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温,将A、M分别用生理盐水溶解后,用发热家兔模型进行了以下实验,请完善实验方案并写出实验结论。
分组
处理方式
结果
甲
①
发热
乙
发热家兔模型+A溶液
退热
丙
发热家兔模型+M溶液
退热
丁
②
发热
甲、乙、丙、丁四组实验结果,得出的结论为 。
【答案】(1)促甲状腺激素释放激素 分级调节 放大激素的调节效应 神经递质
(2)有机物氧化分解释放热能 促进肾小管和集合管的重吸收 激素发挥作用后被灭活
(3)皮肤毛细血管舒张
(4)发热家兔模型+生理盐水 损毁下丘脑的发热家兔模型+M溶液 M也具有解热作用并通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温
【分析】甲状腺激素的分泌存在分级调节和负反馈调节,寒冷环境中,下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素增多,促甲状腺激素释放激素促进垂体分泌促甲状腺激素,促甲状腺激素促进甲状腺分泌甲状腺激素,甲状腺激素促进细胞代谢,抵抗寒冷。甲状腺激素分泌过多,会抑制下丘脑和垂体的分泌活动,存在负反馈调节。甲状腺、肾上腺皮质、性腺都存在下丘脑-垂体-内分泌腺的分级调节和负反馈调节。下丘脑能合成抗利尿激素,然后在垂体部位释放到血液中,促进肾小管、集合管对水的重吸收。
【详解】(1)图中下丘脑分泌激素a,激素a作用于垂体,a是促甲状腺激素释放激素。下丘脑调节垂体分泌,垂体调节甲状腺分泌,此调节方式是分级调节。由于激素具有微量高效特点,此方式能放大激素的调节效应。图中甲细胞接受神经末梢的调控,神经末梢释放的是神经递质。
(2)机体热量的主要来源是有机物氧化分解释放的热能。抗利尿激素能促进肾小管和集合管的重吸收,使尿量减少。激素发挥作用后被灭活,故激素需要不断合成和分泌。
(3)机体增加散热的途径有汗液分泌增多和皮肤毛细血管舒张,能增加散热。
(4)实验目的是探究M是否也具有解热作用并通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温,自变量是处理方式,①是空白对照,②是损毁下丘脑的发热家兔模型+M溶液,丁组结果是发热,丙丁组对照说明M通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温。
1.(24-25高二上·江苏徐州·期中)下面是人体内细胞与外界环境进行物质交换的模型图,下列相关叙述正确的是( )
A.组织液、淋巴液和血浆在含量及成分上完全相同
B.细胞内液成分包含无机盐、葡萄糖和呼吸酶等
C.神经系统与内分泌系统不参与图中所示的物质交换过程
D.蛋白质分子由血浆到组织液可经④或②③
【答案】B
【分析】1、体液是由细胞内液和细胞外液组成,细胞内液是指细胞内的液体,而细胞外液即细胞的生存环境,它包括血浆、组织液、淋巴等,也称为内环境,内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
2、内环境中可以存在的物质:小肠吸收的物质在血浆、淋巴中运输:水、盐、糖、氨基酸、维生素、甘油、脂肪酸等;细胞分泌物:抗体、淋巴因子、神经递质、激素等;细胞代谢产物:CO2、水分、尿素等。
3、内环境中不存在的物质:血红蛋白、载体蛋白、H2O2酶、细胞呼吸酶有关的酶、复制转录翻译酶等各种胞内酶、消化酶等。
【详解】A、组织液、淋巴和血浆在成分上基本相同,但血浆中含有较多的蛋白质,A错误;
B、细胞内液成分包含无机盐、葡萄糖和呼吸酶等,B正确;
C、神经系统与内分泌系统在图中所示的物质交换过程中起调节作用,间接参与体内细胞与外界环境间进行的物质交换,C错误;
D、组织液单向回流到淋巴液,淋巴液不能回流到组织液,所以蛋白质分子由血浆到组织液不能通过②③,D错误。
故选B。
2.(24-25高二上·江苏镇江三校、泰州部分学校高二上期中考试·期中)与肌肉注射相比,静脉点滴因能将大剂量药物迅速送到全身细胞而疗效显著。图中a、b、c为内环境的相关组成(其中b为血浆)。下列叙述不正确的是( )
A.图中a为组织液,是体内绝大多数细胞直接生活的环境
B.静脉点滴的葡萄糖进入人体后到达组织细胞内至少需穿过3层细胞膜
C.某同学在烈日下参加足球比赛时突然晕倒,最合理的注射液是葡萄糖溶液
D.正常情况下,a大量被毛细血管吸收进入b,少量被毛细淋巴管吸收成为c
【答案】C
【分析】根据题意和图示分析可知:肌肉注射是将药物直接注入组织液,所以a是组织液;组织液可以转化成淋巴液和血浆,所以b、c表示血浆和淋巴液;静脉点滴是将药物直接注入血浆,而组织细胞的内环境是组织液,因此组织细胞直接从组织液中获取药物。
【详解】A、图中a为组织液,是体内绝大多数细胞直接生活的液体环境,A正确;
B、静脉点滴的葡萄糖进入人体后到达组织细胞内至少需穿过3层细胞膜,包括进出毛细血管壁细胞,以及进入组织细胞,B正确;
C、某同学突然晕倒,应该是低血糖的症状,需要补充葡萄糖溶液为身体提供能量,同时该同学在烈日下的运动过程中会丢失较多的水分和无机盐,为了维持身体渗透压的平衡和维持神经系统的兴奋,还应该补充一些生理盐水,故这种情况下最合理的注射液是葡萄糖生理盐水 ,C错误;
D、正常情况下,a组织液大量被毛细血管吸收进入b血浆,少量被毛细淋巴管吸收成为c淋巴液,D正确。
故选C。
3.(23-24高二上·江苏启东·期中)肾小管上皮细胞在肾小管重吸收过程中发挥着重要作用。相关叙述正确的是( )
A.在肾小管上皮细胞中,抗利尿激素基因和水通道蛋白基因表达旺盛
B.抗利尿激素能促进肾小管、集合管重吸收水,提高血容量,有利于血压升高
C.促进肾小管上皮细胞膜上葡萄糖载体活性,有利于减缓糖尿病患病程度
D.醛固酮促进肾小管上皮细胞重吸收Na+和K+,维持细胞外液渗透压稳定
【答案】B
【分析】人体在受到某种刺激时,通过垂体释放抗利尿激素促进肾小管上皮细胞利用细胞膜上的“水通道蛋白”重吸收水分,来调节人体内的水分平衡。
【详解】A、由于下丘脑合成抗利尿激素,垂体释放抗利尿激素,因此在下丘脑中抗利尿激素基因表达,A错误;
B、抗利尿激素的作用是促进肾小管、集合管对水的重吸收,进而提高血容量,有利于血压升高,B正确;
C、正常情况下肾小管重吸收葡萄糖,这样尿液中才不会含有糖分,抑制肾小管上皮细胞膜上葡萄糖载体活性,降低肾小管重吸收葡萄糖,可降低血糖浓度,减缓糖尿病患病程度,C错误;
D、醛固酮促进肾小管上皮细胞重吸收 Na+排出K+,有利于维持细胞外液渗透压稳定,D错误。
故选B。
4.(23-24高二·江苏徐州铜山区·期中)健康人早晨和下午不同时段、同等运动强度的锻炼条件,体内醛固酮含量的变化如下图。据图分析,下列相关叙述正确的是( )
A.锻炼时下午比早晨脱水更严重,故下午不宜进行高强度运动
B.锻炼后出汗会使醛固酮分泌量增加,促进肾脏对钠的重吸收
C.运动后只需要适量补充含葡萄糖的饮料就能快速恢复体液平衡
D.大量出汗后,脑垂体分泌的抗利尿激素会增加,促进对水的重吸收
【答案】B
【分析】人体的水平衡调节过程:当人体失水过多、饮水不足或吃的食物过咸时→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素增多→肾小管、集合管对水分的重吸收增加→尿量减少。同时大脑皮层产生渴觉(主动饮水)。
【详解】A、早晨比下午锻炼时脱水更严重,更容易导致水分和无机盐的丢失,破坏内环境的稳态,因此晨练不宜进行高强度运动,A错误;
B、锻炼会导致血钠含量降低,使醛固酮的分泌量增加,从而促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,维持血钠含量的平衡,B正确;
C、运动过程中消耗了能量也丢失了水分和无机盐,运动后适量补充含葡萄糖和电解质的功能性饮料有助于快速恢复体液平衡,C错误;
D、抗利尿激素是由下丘脑分泌的,D错误。
故选B。
5.(23-24高二上·江苏锡东高级中学·期中)IA是一种“智能”胰岛素,既能与细胞膜上的胰岛素受体结合,又能与葡萄糖竞争葡萄糖转运载体蛋白(GT),其调控血糖的部分机制如图。已知IA与胰岛素受体结合后会使膜上GT增多,二甲双胍是非胰岛素依赖性糖尿病的常用口服降血糖药。下列叙述不正确的是( )
A.①②③分别表示减少、IA与胰岛素受体结合增多、增多
B.血糖降低时,IA与GT结合增多,与胰岛素受体结合减少
C.与普通外源胰岛素相比,IA能有效避免低血糖的风险
D.与注射IA相比,口服二甲双胍治疗I型糖尿病更有效
【答案】D
【分析】1、血糖的来源:食物中的糖类的消化吸收、肝糖原的分解、脂肪等非糖物质的转化;去向:血糖的氧化分解为CO2、H2O和能量、合成肝糖原、肌糖原(肌糖原只能合成不能水解为葡萄糖)、血糖转化为脂肪、某些氨基酸。
2、血糖平衡调节:由胰岛A细胞分泌胰高血糖素提高血糖浓度,促进血糖来源;由胰岛B细胞分泌胰岛素降低血糖浓度,促进血糖去路,减少血糖来源,两者激素间是相抗衡的关系。
【详解】A、正常情况下,当血糖升高,葡萄糖与GT结合增多,导致细胞摄取葡萄糖的速率升高,导致①IA与GT结合减少,②同时IA与胰岛素受体结合增多,从而导致③膜上的GT增多,A正确;
B、血糖降低时,葡萄糖与IA竞争性结合GT减少,IA与GT结合增多,与胰岛素受体结合减少,B正确;
C、与普通外源胰岛素相比,IA能与胰岛素受体结合使膜上GT数量增加,加快细胞摄取葡萄糖,避免低血糖的产生,C正确;
D、二甲双胍是非胰岛素依赖性糖尿病(Ⅱ型糖尿病)的常用口服降血糖药,而I型糖尿病是由于胰岛素分泌不足引起的,所以注射IA治疗I型糖尿病更有效,D错误。
故选D。
6.(2025江苏高考)关于人体的内环境与稳态,下列叙述错误的是( )
A.血浆浓度升高时,肾上腺皮质分泌的醛固酮增加,抑制肾小管对的重吸收
B.血浆浓度升高时,与结合,分解成和,排出体外
C.寒冷刺激时,肾上腺素、甲状腺激素分泌增加,细胞代谢增强,产热增加
D.体内失水过多时,抗利尿激素释放量增加,促进肾小管、集合管对水的重吸收
【答案】A
【分析】本题考查内环境稳态的调节机制,涉及水盐平衡、酸碱平衡、体温调节及抗利尿激素的作用。醛固酮是由肾上腺皮质分泌的固醇类激素,能促进肾小管和集合管吸Na+排K+,使血钠升高、血钾降低。
【详解】A、醛固酮由肾上腺皮质分泌,当血浆Na+浓度升高时,醛固酮分泌减少,而非增加;且醛固酮会促进肾小管对Na+的重吸收,而非抑制,A错误;
B、HCO3-是缓冲系统的组成部分,血浆浓度升高时,能与H+结合生成H2CO3,分解为CO2和H2O,CO2通过呼吸排出,维持酸碱平衡,B正确;
C、寒冷时,肾上腺素和甲状腺激素分泌增加,通过提高细胞代谢速率使机体产生更多的热量,C正确;
D、抗利尿激素由下丘脑合成、垂体释放,体内失水过多时,其释放量增加,促进肾小管和集合管对水的重吸收,减少水分流失,D正确。
故选A。
7.(2022浙江高考)大雪纷飞的冬天,室外人员的体温仍能保持相对稳定其体温调节过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.寒冷刺激下,骨骼肌不由自主地舒张以增加产热
B.寒冷刺激下,皮肤血管反射性地收缩以减少散热
C.寒冷环境中,甲状腺激素分泌增加以促进物质分解产热
D.寒冷环境中,体温受神经与体液的共同调节
【答案】A
【分析】寒冷环境→皮肤冷觉感受器→下丘脑体温调节中枢→增加产热(骨骼肌战栗、立毛肌收缩、甲状腺激素分泌增加),减少散热(毛细血管收缩、汗腺分泌减少)→体温维持相对恒定。
【详解】A、寒冷刺激下,骨骼肌不自主地收缩以增加产热,A错误;
B、寒冷刺激下,皮肤血管收缩,血流量减少,以减少散热,B正确;
C、寒冷环境中,机体通过分级调节使甲状腺激素分泌增加,以促进新陈代谢增加产热,C正确;
D、据图可知,寒冷环境中既有下丘脑参与的神经调节,也有甲状腺激素参与的体液调节,故体温受神经和体液的共同调节,D正确。
故选A。
8.(2016江苏高考)下图表示正常人分别快速饮用1 L清水、1 L生理盐水后排尿量和血浆渗透压的变化情况。下列相关叙述正确的是( )
A.曲线c表示饮用1 L生理盐水后排尿量的变化
B.饮用大量生理盐水后循环血量出现暂时性增加
C.曲线d表示饮用1 L生理盐水后血浆渗透压的变化
D.饮用大量清水后垂体合成和分泌的抗利尿激素减少
【答案】B
【详解】AC.当饮用1 L NaCl溶液后(0.9%的生理盐水),细胞外液渗透压不变,则b代表饮用1 L NaCl溶液后血浆渗透压的变化,曲线d表示饮用1L生理盐水后排尿量的变化,A和C错误;
B.饮用大量生理盐水后循环血量出现暂时性增加,B正确;
D.抗利尿激素是下丘脑合成的,D错误。
故选B。
【定位】体温调节、水盐调节、血糖调节
【点睛】解题的关键是理解:体内水多→细胞外液渗透压降低→下丘脑感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素少→肾小管、集合管重吸收减少→尿量增加。
9.(2025重庆高考)研究发现,长期高脂饮食可导致糖代谢异常,表现为血糖和胰岛素均高于正常水平。魔芋中的KGM被肠道菌利用产生Y物质,Y结合R受体能改变此类血糖异常。图为三组小鼠(正常饮食组、高脂饮食组、高脂饮食+KGM组)空腹注射等量胰岛素后的血糖变化情况,分析正确的是( )
A.①是高脂饮食+KGM组
B.高脂饮食组小鼠食用魔芋会促进糖原分解,使血糖变化曲线向③靠近
C.增加胰岛B细胞的分泌不能治疗高脂饮食引起的血糖异常
D.敲除高脂饮食组小鼠的R受体基因,口服KGM会促进血糖进组织细胞
【答案】C
【详解】A 、正常小鼠对胰岛素敏感,注射胰岛素后血糖下降明显;高脂饮食组小鼠糖代谢异常,对胰岛素不敏感,血糖下降不明显;高脂饮食+KGM组由于KGM的作用,对胰岛素的敏感性有所恢复。曲线③血糖下降明显,是正常饮食组;曲线①血糖下降不明显,是高脂饮食组;曲线②血糖下降程度介于①和③之间,是高脂饮食+KGM组,A错误;
B、魔芋中的KGM被肠道菌利用产生Y物质,Y结合R受体能改变血糖异常,是促进血糖进组织细胞等途径降低血糖,而不是促进糖原分解,B错误;
C、长期高脂饮食导致糖代谢异常,表现为血糖和胰岛素均高于正常水平,说明不是胰岛素分泌不足导致的,增加胰岛B细胞的分泌不能治疗高脂饮食引起的血糖异常,C正确;
D、敲除高脂饮食组小鼠的R受体基因,Y物质无法结合R受体发挥作用,口服KGM不能促进血糖进组织细胞,D错误。
故选C。
10.(2025甘肃高考)内环境稳态对人体的健康至关重要。下列生理调节过程不属于人体内环境稳态调节的是( )
A.血钾升高时,可通过醛固酮调节肾脏排出更多的钾离子,以维持血钾浓度相对稳定
B.环境温度高于30℃时,汗腺分泌汗液,汗液汽化时带走热量,以维持体温相对稳定
C.缺氧时,呼吸加深加快,机体从外界获取更多的氧,以维持血液中氧含量相对稳定
D.胃酸分泌过多时,通过负反馈作用抑制胃酸分泌,以维持胃中的pH值相对稳定
【答案】D
【分析】内环境稳态的调节:
(1)实质:体内渗透压、温度、pH等理化特性和化学成分呈现动态平衡的过程;
(2)定义:在神经系统和体液的调节下,通过各个器官、系统的协调活动,共同维持内环境相对稳定的状态;
(3)调节机制:神经—体液—免疫调节网络;
(4)意义:机体进行正常生命活动的必要条件。
【详解】A、血钾升高时,通过醛固酮调节肾脏排出更多钾离子,维持血钾浓度相对稳定,钾离子在血浆等内环境中,该调节属于内环境稳态调节,A正确;
B、环境温度高于30℃时,汗腺分泌汗液,汗液汽化带走热量,维持体温相对稳定,体温调节涉及内环境的温度平衡,属于内环境稳态调节,B正确;
C、缺氧时,呼吸加深加快,机体从外界获取更多氧,维持血液(包括血浆和血细胞)中氧含量相对稳定,血液中的氧含量在内环境中体现,属于内环境稳态调节,C正确;
D、胃中的环境不属于内环境,胃酸分泌过多时,通过负反馈作用抑制胃酸分泌,维持胃中的pH值相对稳定,这不属于内环境稳态调节,D错误。
故选D。
11.(2025安徽高考)当气温骤降时,机体会发生一系列的生理反应,参与该反应的部分器官和调节路径如图1所示。
回答下列问题。
(1)外界寒冷刺激 产生兴奋,兴奋通过传入神经传到下丘脑体温调节中枢。
(2)气温骤降时,机体常通过神经调节引起骨骼肌战栗性收缩;同时,机体通过 调节、 调节 均使皮肤血管收缩和骨骼肌血管舒张。这些效应的生理意义是 。
(3)气温骤降时,机体内糖皮质激素等分泌明显增加,同时机体通过 抑制胰岛B细胞的分泌,以维持较高的血糖浓度,满足机体的能量需求。
(4)正常情况下,胰岛B细胞的分泌主要受血糖浓度的反馈调节。当血糖持续升高时,血浆中胰岛素的浓度变化如图2所示。此变化的原因是 。
【答案】(1)皮肤冷觉感受器
(2) 神经 神经-体液 减少散热(皮肤血管收缩)、增加产热(骨骼肌血管舒张促进收缩),维持机体的体温平衡
(3)交感神经
(4)血糖升高直接刺激胰岛B 细胞分泌胰岛素,初期快速释放储存的胰岛素,随后基因表达增强合 成新胰岛素,使浓度持续升高
【分析】1、肾上腺素是由肾上腺分泌的一种激素,它可以促进血管收缩,从而减少散热,有助于体温的维持。
2、胰高血糖素由胰岛的A细胞分泌,它的主要作用是促进肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖。
3、体温调节和血糖调节的神经中枢位于下丘脑,这是机体调节体温和平衡血糖的重要中枢
【详解】(1)寒冷刺激人体皮肤里的冷觉感受器产生兴奋,经过传入神经传到下丘脑中的体温调节中枢,引起人体产热增加,散热减少,维持体温稳定,兴奋传至大脑皮层的躯体感觉中枢产生冷觉。
(2)气温骤降时,皮肤里的冷觉感受器接受刺激,产生兴奋并将兴奋传至下丘脑体温调节中枢,通过中枢的调节,皮肤血管收缩血流量减少,进而减少散热量,同时寒冷引起交感神经兴奋,随后肾上腺分泌的肾上腺素增多,表现出心率加快、反应灵敏、皮肤血管收缩、骨骼肌和肝脏等器官的血管舒张、物质代谢加快等应激反应,该过程存在反射弧和激素发挥作用,属于神经—体液调节。这些效应的生理意义是减少散热量,增加产热量以维持机体的体温平衡。
(3)寒冷刺激会激活下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴(HPA轴),促使糖皮质激素(如皮质醇)分泌增加。糖皮质激素通过促进糖异生、抑制外周组织对葡萄糖的利用,升高血糖水平,同时机体也会通过交感神经兴奋来减少胰岛素分泌,降低葡萄糖向细胞内转运,同时配合糖皮质激素和胰高血糖素的作用,确保血糖浓度维持在较高水平,为体温调节(如寒战产热)和重要器官功能提供充足能量。
(4)当血糖升高时会直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素,初期快速释放储存的胰岛素,随后会有所减少,但是由于基因表达的增强会合成大量新胰岛素并分泌到内环境中,导致胰岛素浓度持续升高,所以当血糖发生持续升高的情况下,血浆中胰岛素的浓度变化会出现图2中的变化曲线。
12.(2025全国二卷高考)瘦素(Leptin)是脂肪细胞分泌的一种蛋白质类激素,能抑制食欲,增加能量代谢、抑制脂肪合成从而减少脂肪积累。当健康者外周脂肪增多时,瘦素分泌增多并作用于下丘脑,通过如图所示的途径参与血脂代谢的调节。
(1)瘦素通过 进行运输,其靶器官是 。
(2)肾上腺分泌的激素X促进了脂肪细胞内的 (填“①”或“②”)。
(3)研究发现,大多数肥胖者体内瘦素浓度高于正常人;瘦素增多,却不能阻止肥胖的发生,从激素作用的机理角度分析,你觉得可能的原因是 。
(4)研究发现:①胰岛素会促进瘦素的分泌,而瘦素可以抑制胰岛素分泌,二者之间形成反馈调节机制;②肥胖者体内细胞对胰岛素的敏感性下降,易引发Ⅱ型糖尿病。请据题图阐述发生瘦素抵抗后,个体易引发Ⅱ型糖尿病的机理: 。
【答案】(1) 体液 下丘脑
(2)①
(3)下丘脑细胞膜上瘦素受体数量不足(或瘦素受体结构异常或瘦素受体基因突变)
(4)发生瘦素抵抗→下丘脑对胰岛B细胞分泌胰岛素的抑制作用减弱→胰岛素浓度升高,使机体内脂肪增多引起肥胖,肥胖者机体细胞对胰岛素不敏感,导致血糖浓度高,诱发Ⅱ型糖尿病
【分析】在内分泌系统中,胰岛素是现在已知的,唯一能降低血糖浓度的激素,能提高血糖浓度的激素则有胰高血糖素、肾上腺髓质激素等几种激素。在一般情况下,主要由于胰岛素和胰高血糖素等两类激素的作用,维持正常的血糖浓度水平.胰岛素降低血糖的作用,可归结为胰岛素促进肝细胞、肌肉细胞、脂肪细胞摄取,贮存和利用葡萄糖,胰岛素还抑制氨基酸转化成葡萄糖;胰高血糖素,它可促进肝糖原的分解,使血糖升高,还可促进脂肪分解。
【详解】(1)瘦素是一种蛋白质类激素,能抑制食欲,可作用于下丘脑促进相应生理过程,通过体液进行运输,作用于下丘脑。
(2)激素X是肾上腺分泌的肾上腺素,肾上腺素可以促进脂肪细胞的脂肪分解,促进了脂肪细胞内的过程①。
(3)瘦素作用于下丘脑而发挥作用,瘦素增多,却不能阻止肥胖的发生,说明在瘦素与下丘脑的识别之间出现问题,其原因可能是下丘脑细胞膜上瘦素受体数量不足,或瘦素受体结构异常,或瘦素受体基因突变。
(4)激素Y是胰岛素,分析胰岛素与瘦素之间的关系可知,肥胖者发生瘦素抵抗后易引发Ⅱ型糖尿病的原因为:发生瘦素抵抗→下丘脑对胰岛B细胞分泌胰岛素的抑制作用减弱,使正常的瘦素-胰岛素反馈机制被破坏→胰岛素浓度升高,出现胰岛素抵抗,诱发Ⅱ型糖尿病→胰岛素抵抗,还会进一步加剧瘦素抵抗。
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专题02 人体内环境与稳态
猜想1:掌握内环境与体液相关联系
1.人体血液中不可能出现的物质是( )
A.神经递质 B.纤维素 C.激素 D.维生素
2.下列有关人体内环境的叙述,错误的是( )
A.丙酮酸转化成乳酸的过程发生在细胞内
B.内环境的稳态是指内环境的理化性质相对稳定
C.内环境中含有激素、神经递质和尿素等物质
D.细胞代谢产物可远距离地影响其他部位的内环境
3.下列属于人体内环境的组成成分的是( )
A.血液、组织液、淋巴
B.肌肉注射青霉素、尿素、胰岛素
C.唾液淀粉酶、呼吸酶、溶菌酶
D.血浆蛋白、载体蛋白、受体蛋白
4.下图为人体体液各成分之间的相互联系,可实现营养物质和代谢废物的交换,下列叙述错误的是( )
A.毛细血管壁细胞生活的内环境是b和d
B.d与b、c在成分及各成分的含量上最大的区别是蛋白质含量较高
C.d中的葡萄糖进入组织细胞并被利用至少需要穿过5层膜
D.体力劳动后手掌磨出的水疱中主要成分是b
5.如图中甲为红细胞,A、B、C参与人体内环境的组成。下列有关叙述错误的是( )
A.图中A代表血浆,可为细胞甲提供营养物质
B.毛细淋巴管壁细胞直接生活的液体环境是B和C
C.B、C的化学成分与A相似,但A中含有较多蛋白质
D.胰腺分泌的消化酶和胰岛素都通过A运输到作用部位
6.下图为肝细胞所处液体环境中的物质交换示意图。下列有关叙述正确的是( )
A.图示表明,肝细胞与外界环境进行物质交换的媒介是血浆
B.人体肝细胞内的CO2从产生部位运输到外界环境排出的过程中,至少需经过7层生物膜
C.肝细胞膜表面有多种激素的受体
D.肝细胞内的液体与组织液、血浆和淋巴液一起同属于内环境的组成部分
7.下图是人体某器官部分组成结构示意图,其中A~D表示相关结构,①~④表示相关液体,下列有关叙述正确的是( )
A.液体①的总量和蛋白质含量均比液体②高
B.液体②的渗透压大于液体③,有利于物质交换
C.液体①②④是细胞C直接生活的液体环境
D.结构D堵塞会使液体②增加而引起组织水肿
8.某人因咽喉肿痛、声音嘶哑去医院就诊,医生诊断为急性喉炎,需注射头孢呋辛钠治疗。医嘱:使用头孢呋辛钠期间及用药后1-2周内不能饮酒。乙醛具有一定的毒性,重者可致呼吸抑制、急性心衰等。酒精的代谢途径如下图所示。
回答下列问题:
(1)肌肉注射和静脉滴注头孢呋辛钠治疗时,药物首先进入的内环境分别是: 和 。
(2)下列属于人体内环境的成分或发生在内环境中的生理过程是 。
①胰岛素②乙醇脱氢酶③尿素④丙酮酸和水反应⑤CO2和H2O反应⑥乳酸与NaHCO3反应
(3)饮酒者血浆中的酒精少量随肺部呼吸排出体外,该过程酒精至少穿过 层生物膜。醉酒后的走路不稳可能与 功能受影响有关。
(4)造成组织水肿的原因有很多。
①某些肺炎患者会出现肺水肿,其原因是:患者的肺泡上皮细胞及肺毛细血管壁细胞受损后, ,造成肺水肿。
②对于肺水肿的治疗建议是:小剂量缓慢静脉注射质量分数为20%的甘露醇高渗水溶液(不易渗入组织液且不被代谢),达到初步消肿的目的。请写出消肿的机理 。经消肿治疗后,病人尿量会 (填“增加”、“减少”或“变化不大”)。
(5)乙醛中毒引起的呼吸抑制,使通气量减少导致二氧化碳积累,血浆中的pH呈降低趋势。为维持血浆pH的相对稳定,参与调节的离子主要有 (写一种即可)等。据酒精代谢途径分析,医生建议使用头孢类药物后不能饮酒可能的原理是 。
9.下图甲是高等动物体内细胞与外界进行物质交换图,图乙表示内环境稳态与各系统的功能联系示意图。据图在下列横线上填写适当内容。
(1)图甲中虚线方框代表 ,其中A代表 ,它的渗透压大小主要与蛋白质和 的含量有关,它在成分上与B的主要区别是 。心肌细胞直接从 中(填字母)获得所需要的养料。
(2)生病的人因呼吸受阻,肌细胞会因缺氧而进行 ,从而产生大量 ,其进入血液后,可以与血液中的 发生作用,使血液的pH相对稳定。
(3)食物中的营养物质经消化吸收后,需经过 系统运输到全身各处,产生的代谢废物,如 等物质,通过泌尿系统排出体外。
猜想2:掌握内环境的稳态实质
10.媒体报告一大学生在1000米的体质检测后倒地休克,再次引发人们对大学生乃至青少年体质的讨论。检测体质好坏的一个重要标准是内环境成分是否维持正常水平。在日常生活中,很多因素会引起内环境发生变化,下列相关叙述中错误的是( )
A.运动中大量流汗使细胞外液渗透压升高
B.食物中长期缺少蛋白质会导致血浆蛋白下降进而引起组织水肿
C.长跑时,乳酸堆积,血浆中的pH会受到比较大的影响
D.长期不吃早餐,虽然通过机体的调节作用使血糖保持相对稳定,还是会对身体造成伤害
11.内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件,下列叙述正确的是( )
A.正常人体的体温呈现昼夜周期性波动,是机体内环境稳态的一种表现
B.细胞代谢产生的大量酸性物质进入内环境后,内环境的pH不发生波动
C.人体自身的调节功能正常,机体的内环境一定处于相对稳定的状态
D.人体细胞均不能直接与外界环境进行物质交换
12.下列关于内环境的叙述正确的是( )
A.内环境是物质代谢的主要场所
B.外界环境的变化影响内环境的调节
C.内环境渗透压的90%以上来源于K+和Cl-
D.膀胱上皮细胞生活的内环境是尿液和组织液
13.下列关于内环境及其稳态的说法错误的是( )
A.组织液主要由血浆通过毛细血管壁渗出细胞形成,大部分物质能被重新吸收回血浆
B.饥饿时,血液流经肝脏后血糖浓度会升高
C.神经-体液-免疫调节网络是人体内环境稳态的主要调节机制
D.寒冷环境下机体通过各种途径减少散热,散热量比炎热环境下的少
14.下列关于内环境动态变化的表述不正确的是( )
A.尽管气温波动范围较大,但健康人的体温始终维持在37℃左右
B.内环境的每一种成分如血糖、血脂等都是处于一定的范围内不断变化的
C.内环境的渗透压是稳定不变的,否则细胞将会吸水膨胀或者失水皱缩
D.正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定
15.受极端天气影响,在甘肃白银举行的山地越野马拉松比赛中多名选手由于失温而死亡。“失温”即人体的核心温度低于35℃,失温者会出现颤抖、心律升高、协调性下降,甚至晕厥,严重者会死亡。下图是健康人进入寒冷环境时的体温调节模型,下列有关叙述错误的是( )
A.人体核心温度降低,体温调节中枢大脑皮层受到刺激并产生冷觉
B.参赛运动员失温的原因是人体长时间处于产热量小于散热量的状态
C.在轻度失温状态时,人体主要通过①→③→④→⑤→⑥的神经—体液调节共同维持体温,其中X主要指细胞呼吸加强
D.失温现象表明,人体维持稳态的调节能力是有一定限度的
16.下列关于人体内环境及其稳态的叙述,错误的是( )
A.正常情况下抗体、神经递质、血红蛋白均可能出现在内环境中
B.内环境稳态有利于新陈代谢过程中酶促反应的正常进行
C.血浆渗透压的大小主要取决于血浆中无机盐和蛋白质的含量
D.某正常人常吃咸鱼、咸菜,其内环境的渗透压仍能保持相对稳定
17.下面甲图是某人血液生化六项检查的化验单,乙图是此人某组织的内环境示意图,A、B处的箭头表示血液流动方向。请分析回答下列问题:
项目
测定值
单位参考范围
丙氨酸氨基转氨酶
ALT
17
UAL0-45
肌酐
CRE
1.9
mg/dL 0.5-1.5
尿素氮
BUN
14.6
mg/dL 6.0—23.0
血清葡萄糖
GLu
223
mg/dL 60—110
甘油三酯
TG
217
mg/dL 50—200
总胆固醇
TCH
179
mg/dL 150-220
甲图
(1)在做血液生化检查前要处于“空腹”状态,医学上的“空腹”一般要求采血前12~14小时内禁食,其原因 。
(2)血浆中每种成分的参考值都有一个变化范围,说明内环境的稳态是 。
(3)乙图中的 (填序号)共同构成细胞外液,乙图中 填序号)的氧气浓度最低,①所在位置的管道被堵塞,会引起 (症状)。
(4)血清葡萄糖存在于乙图中的 (填序号),血清中的葡萄糖分子被细胞②利用,至少要通过 层磷脂分子。组织细胞产生代谢废物尿素经过 系统、 系统。
(5)如果乙图表示此人的肌肉组织,则B端比A端明显减少的物质有 。
18.痛风是一种尿酸过度沉积导致的疾病。尿酸是嘌呤代谢的终产物,长期过量摄入蛋白质会导致体内尿酸生成过量,若血液尿酸值长期偏高会引起高尿酸血症。尿酸浓度高于溶解度时会结晶析出,在温度较低的远端肢体和酸度较高的组织中不断沉积,形成针状晶体,在关节处沉积时会摩擦软骨引起炎症与疼痛,进而导致痛风。下图为食物中氮的代谢简图,请据图回答下列问题:
(1)尿酸、脂肪酸和乳清酸 (填“属于”或“不属于”)内环境的成分,氨基酸分解为α—酮酸和含氮部分这一代谢主要场所在 (填“细胞内”或“内环境中”)。
(2)高尿酸血症患者体内渗透压相较于正常人 ,从而导致 合成并分泌的 激素增加。在痛风发作时,会引起体内剧烈的炎症反应,可通过注射 激素进行缓解。同时改变生活方式,对关节热敷及多喝水可缓解痛风发作,原因是对关节热敷可以减少 ,多喝水可以促进 。
(3)短期内高尿酸血症患者血浆pH能保持相对稳定,主要与血浆中含有的 缓冲对有关,说明 是机体进行正常生命活动的必要条件。
(4)“浆水”是中国西北地区用蔬菜制成的一种传统发酵食品,长期饮用可缓解痛风,其缓解痛风的机制如图所示。据图分析长期饮用“浆水”缓解痛风的机制:“浆水”中的发酵乳酸杆菌JL—3可在肠道中将嘌呤代谢为 ,减少人体对 的吸收,从而缓解痛风。
19.人体血液中成熟的红细胞呈两面凹的圆饼状,细胞中没有细胞核,富含血红蛋白,能运输O2和CO2,其部分结构和功能如图,①~⑤表示相关过程。请回答下列问题:
(1)人体血液主要由 和血细胞组成,毛细血管壁细胞生活的内环境是 。静脉注射的葡萄糖被组织细胞利用至少需要穿过 层生物膜。
(2)图中④过程表示红细胞吸收葡萄糖,再经 (填“有氧”或“无氧”)呼吸过程释放能量、合成ATP为③提供能量。水分子除了图示⑤过程进入细胞,还可以通过 方式跨膜运输。
(3)红细胞内富含血红蛋白,血红蛋白 (是/否)属于内环境的成分,当氧气进入肌肉细胞。最终在细胞的 (填场所)被利用,组织细胞产生的代谢废物尿素需依次经过 系统、 系统运输到体外。
(4)红细胞内液渗透压的维持主要与 (填“Na+”或“K+”)以及血红蛋白等含量有关。人剧烈运动后产生的乳酸与血浆中的 (缓冲物质)发生反应以维持pH的相对稳定。
(5)内环境相对稳定,除了相关器官、系统的协调活动外,还必须在 调节网络下得以维持。
猜想3:掌握血糖调节的过程和原理
20.胰高血糖素可激活肝细胞中的磷酸化酶,促进肝糖原分解成葡萄糖,提高血糖水平,机理如图所示。下列叙述正确的是( )
A.胰高血糖素经主动运输进入肝细胞发挥作用
B.进餐后肝细胞中有更多的磷酸化酶 b 被活化
C.磷酸化酶 a 能为肝糖原的水解提供活化能
D.葡萄糖通过协助扩散运出肝细胞进入血液
21.下列对足球比赛过程中运动员机体生理功能调节的叙述,合理的是( )
A.肝糖原和肌糖原分解为葡萄糖,使血糖维持平衡
B.热觉感受器产生兴奋并将其传递到下丘脑形成热觉
C.大量出汗时抗利尿激素合成增加,使渗透压维持平衡
D.交感神经和副交感神经同时兴奋,使心跳加快、支气管扩张
22.人体在饥饿和进食等不同状态下会发生不同的生理反应,进食可刺激小肠的K细胞分泌一种多肽(GIP),GIP可作用于胰岛细胞和脂肪细胞,引起血糖浓度降低,其作用机理如图所示(①-④代表细胞膜上的结构)。下列推断正确的是( )
A.通过口服胰岛素可以治疗因结构②受损导致的糖尿病
B.与注射相比,口服葡萄糖会使体内胰岛素水平较低
C.GIP 与①结合可能促进葡萄糖进入脂肪细胞转化为脂肪
D.图中①④均为细胞膜上的受体,①④的结构功能相同
23.某研究小组为了证明肾上腺素和胰高血糖素均有升高血糖浓度的作用,分别选取若干只生理状态相同的健康小白鼠(血糖浓度均为0.9g/L)均分为三组,编号A、B、C,分别同时注射少量且等量的肾上腺素、胰高血糖素和生理盐水,实验结果如图所示。据图分析正确的是( )
A.仅进行A、B 组实验即可证明肾上腺素和胰高血糖素存在升高血糖的作用
B.在调节血糖浓度过程中,肾上腺素和胰高血糖素具有协同作用
C.实验过程中,肾上腺素升高血糖效果比胰高血糖素明显
D.血糖浓度的相对稳定由肾上腺素和胰高血糖素共同维持
24.人体血糖的来源和去向如图所示,下列相关叙述错误的是( )
A.图中①~⑥过程都可以在内环境中完成
B.血糖浓度明显超过6.1 mmol·L-1时可能会出现尿糖
C.胰岛素可通过抑制②③过程、促进④⑤⑥过程降低血糖水平
D.剧烈运动产生的CO2、乳酸进入血浆会使血浆的pH发生微小变化
25.随着禁食时间的延长(禁食时间为10h),人体血糖浓度仍然保持稳定状态,而肝糖原含量逐渐下降,血液中游离脂肪酸含量升高。下列叙述错误的是( )
A.胰岛素和胰高血糖素共同维持血糖浓度的相对稳定
B.禁食期间,血糖可来自肝糖原分解和非糖物质转化
C.胰岛素催化脂肪分解导致血液中游离脂肪酸含量升高
D.血糖平衡的调节由神经调节和体液调节共同完成
26.下图为一健康人在上午8点吃早餐后血糖变化情况,下列有关叙述正确的是( )
A.C点时组织细胞从血液中吸收葡萄糖的速度比B点慢
B.B点后肝糖原、肌糖原分解成葡萄糖进入血液
C.C点时的血糖浓度一般会低于3.9mmol/L
D.C点时血液的胰高血糖素含量低于B点
27.下图为血糖的生理调节过程,下列叙述中,错误的是( )
A.C 与 D 表现为相互拮抗
B.胰岛分泌 D 出现障碍会导致糖尿病
C.血糖浓度升高可直接刺激胰岛分泌 C,从而使血糖浓度降低
D.血糖浓度下降可刺激下丘脑,通过神经支配胰岛分泌 D,从而使血糖浓度上升
28.图是人体内血糖平衡调节示意图,据图分析,回答下列问题:
(1)由图可知,血糖平衡的调节是由 和 共同完成的。
(2)图中丙的名称为 ,判断依据为 ;物质A、C在血糖调节过程中具有 作用。
(3)图中所示B为 (结构名称),血糖升高使其的影响表现为 ,物质A、B在血糖调节过程中具有 作用。
29.胰岛素对血糖的平衡发挥重要作用。胰岛B细胞分泌胰岛素受到血糖浓度的调节,调节机制如下图(图2是对图1虚线方框区域的具体化)。回答下列问题:
(1)血糖浓度升高时,刺激血管壁上的血糖感受器,兴奋沿传入神经传至 通过副交感神经调节胰岛B细胞的分泌,图1中甲、丙分别为 受体。图1所示胰岛B细胞分泌胰岛素的调节方式为
(2)进食后血糖浓度升高,对胰岛B细胞的葡萄糖供应增加。葡萄糖进入胰岛B细胞后,首先使细胞内的 过程加强,引起ATP/ADP的比值上升,导致对ATP敏感的Kt通道的关 闭和Ca2+通道的开放,此时胰岛B细胞的膜两侧电位变为 。若图中胰岛 B细胞膜可上载体乙存在缺陷,相对于正常状态下,胰岛B细胞内Ca2+将 (填“增多”“减少”“不变”)。
(3)研究发现,胃能分泌一种Ghrelin蛋白,Ghrelin蛋白水平下降会降低饥饿感。为了探究“高脂饮食能否诱发高血糖”,实验人员将某品系小鼠分成A、B两组,分别饲喂普通饲料和高脂饲料,最后测定各组小鼠的空腹血糖、空腹胰岛素、Ghrelin 蛋白的相对含量,结果如图。B组小鼠摄入高脂饲料后,机体为限制血糖不断升高,一方面是血糖升高引起胰岛素分泌增加,降低血糖浓度;另一方面, , 降低饥饿感,减少摄食量。B组空腹胰岛素水平远高于A组,但B组空腹血糖并没有低于A组的空腹血糖,推测原因可能是 。
30.图1、图2分别表示1000m持续全速游泳对女子运动员不同生理期雌二醇(一种雌激素)、胰岛素水平的影响。请据图回答下列问题:
(1)雌二醇属于 类化合物。
(2)1000m持续全速游泳会使女子运动员雌二醇激素水平 。
(3)由图中检测结果可推测,影响雌二醇激素水平的因素有 。
(4)1000m持续全速游泳影响女子运动员胰岛素水平,合理的解释有 (填下列字母)。
a.胰岛B细胞分泌活动受到抑制 b.收缩肌群对胰岛素的利用量增加
c.胰岛素为运动提供能量 d.血糖浓度升高导致胰岛素分泌量减少
(5)1000m持续全速游泳影响女子运动员胰岛素水平,有利于 和 ,以保持血糖浓度的相对稳定。
(6)葡萄糖转运载体(GLUT)有多个成员,其中对胰岛素敏感的GLUT4。
①GLUT1~3几乎分布于全身所有组织细胞,它们的生理功能不受胰岛素的影响,其生理意义在于 ,以保证细胞生命活动的基本能量需要。
②据图3分析,当胰岛素与 结合之后,经过细胞内信号转导,引起 的融合,从而提高了细胞对葡萄糖的转运能力。
③结合图3分析,下列因素中可能会引发糖尿病的有 (填下列字母)。
a.体内产生蛋白M抗体 b.体内产生胰岛素抗体
c.信号转导蛋白缺失 d.胰高血糖素与其受体结合发生障碍
猜想4:理解血糖调节失调与糖尿病的关系
31.下图是1型、2型两种糖尿病的部分发病机理图。相关叙述错误的是( )
A.胰岛素能促进组织细胞摄取、利用、储存葡萄糖
B.细胞膜上①的数量受胰岛素分泌量的影响
C.2型糖尿病的形成原因是②受损,不能识别胰岛素
D.1型糖尿病病人可通过注射胰岛素进行治疗
32.糖尿病的形成有多种因素,如图①②③表示糖尿病的三种患病原因。下列有关说法正确的是( )
A.抗体Y2与胰岛B细胞上的受体结合降低胰岛B细胞对血糖浓度的敏感性
B.抗体Y3与胰岛素竞争受体,从而影响靶细胞识别胰岛素
C.若患者血液中胰岛素含量正常但仍表现出尿糖症状,原因与②有关
D.注射胰岛素可以治疗由Y1、Y2、Y3引起的糖尿病
33.糖耐量受损(IGT)是一种由正常血糖向糖尿病过渡的异常糖代谢状态,IGT人群表现为空腹血糖浓度正常、餐后血糖浓度升高异常。为了探究运动对IGT的干预情况,IGT受试者于餐后进行中等强度持续运动30min,定时采样测定相关指标,结果如下图。由此可判断出( )
A.对照组IGT人群胰岛B细胞受损导致胰岛素分泌不足
B.餐后适度运动可通过促进糖原的分解降低餐后血糖峰值
C.餐后适度运动促使IGT人群餐后胰岛素分泌峰值的提前
D.餐后运动会加重胰岛负担导致IGT人群向糖尿病过渡
34.胰岛素依赖型糖尿病的主要特点是胰岛B细胞数量减少,血中胰岛素低、血糖高等。下列相关叙述正确的是( )
A.胰岛素和胰高血糖素的分泌主要受神经调节,也受体液调节
B.胰腺导管堵塞会导致胰岛素无法排出,血糖升高
C.血糖水平是调节胰岛素和胰高血糖素分泌的最重要因素
D.胰岛分泌的胰高血糖素,通过体液定向运送,主要到达肝脏
35.研究发现,胰岛B细胞的增殖可减轻因免疫系统攻击自身胰岛B细胞而引发的I型糖尿病。下列叙述错误的是( )
A.Ⅰ型糖尿病患者体内的血浆渗透压低于正常人
B.Ⅰ型糖尿病患者体内可能存在抗胰岛B细胞的抗体和效应T细胞
C.血糖调节时,肝脏是胰高血糖素和胰岛素共同的靶细胞
D.从免疫角度分析,Ⅰ型糖尿病属于自身免疫病
36.下列关于血糖平衡调节叙述正确的是( )
A.Ⅰ型糖尿病是由于胰岛B细胞受损,分泌胰岛素减少所致
B.胰腺导管堵塞会导致胰岛素无法排出,血糖升高
C.人体黎明觉醒前后主要通过肌糖原分解为葡萄糖,为生命活动提供能量
D.胰岛B细胞上含有神经递质和促甲状腺激素的受体
37.某些糖尿病患者在睡前使用胰岛素后,会出现夜晚正常、清晨空腹血糖高的“黎明现象”;有些患者会出现夜晚低血糖,清晨空腹血糖明显升高的“苏木吉现象”。下列相关叙述,错误的是( )
A.正常人血糖含量维持平衡存在神经调节和激素调节
B.出现“苏木吉现象”的患者需增加胰岛素的使用量
C.出现“黎明现象”可能与胰高血糖素的作用有关
D.糖尿病患者在注射胰岛素时应该考虑使用量的问题
38.妊娠期糖尿病对母亲和胎儿的巨大危害已引起人们的高度重视,其预防、诊断及治疗已成为当今研究的热点。请分析以下材料并回答问题:
材料一:“性激素结合球蛋白”(SHBG)是由肝脏合成并分泌的一种糖蛋白,能特异性结合并转运性激素。
材料二:胰岛素抵抗是指胰岛素含量正常而靶器官对其敏感性低于正常的一种状态,这是妊娠期一种正常的生理性抵抗。此现象随孕周增加而加重,为代偿下降的胰岛素敏感性,其分泌量也相应增加(用“→”表示),如图1所示。尽管所有孕妇在妊娠期都有上述调节过程,但少数人却发生胰岛B细胞分泌功能衰竭而使血糖升高,导致妊娠期糖尿病发生。
材料三:胰岛素是维持血糖平衡的重要激素。如图2表示胰岛素分泌的调节及胰岛素作用机理。
据图分析回答:
(1)SHBG的分泌过程中,雌激素与胰岛素表现为 (“协同”或“拮抗”)作用。
(2)雌激素水平升高使胰岛素靶器官对胰岛素敏感性下降,表现为组织细胞吸收利用葡萄糖的量 (填“增加”或“减少”),对肝脏中糖原分解为葡萄糖的抑制作用 (填“增强”或“减弱”)。
(3)正常的生理性胰岛素抵抗 (填“有利于”或“不利于)胎儿在发育中利用葡萄糖。
(4)当血糖浓度上升时,葡萄糖感受器接受刺激产生兴奋,经兴奋的传导和传递最终导致传出神经末梢释放 ,与胰岛B细胞膜上相应的受体结合,引起胰岛素分泌增多;由图分析,胰岛B细胞分泌胰岛素还受到 、 影响。以上说明胰岛素分泌的调节方式有 调节。
(5)糖尿病病因之一是患者血液中存在异常抗体,其中因 (填“抗体I”或“抗体2”)引起的糖尿病可以通过注射胰岛素来治疗,这种抗体的致病原因是此种抗体与 结合,导致胰岛B细胞对葡萄糖浓度上升的敏感度降低,引起胰岛素分泌量减少,血糖浓度升高。
(6)引发糖尿病的原因有多种,某种糖尿病病因是组织细胞膜上GLUT4减少所致(GLUT4是一类镶嵌在细胞膜上的葡萄糖转运蛋白),试分析图3中磺脲类降糖药物 (填“是”或“否”)治疗该种糖尿病的最佳用药,理由是 。
39.当人体内血糖浓度升高时,葡萄糖进入胰岛B细胞,引发一系列生理反应促进胰岛素分泌,如图1所示。胰岛素调节血糖浓度的部分作用机理如图2所示。请据图回答下列问题。
(1)正常情况下,人体血糖的来源有食物中糖类的消化吸收、 和脂肪等非糖物质的转化。
(2)胰岛素是人体内唯一能降低血糖浓度的激素。它是由 细胞分泌的,与胰高血糖素之间存在着 关系,早期研究人员曾试图从胰腺研磨液中提取胰岛素,但均以失败告终。失败的原因是 。
(3)据图1,葡萄糖以 的方式进入胰岛B细胞,在细胞质基质和线粒体中彻底氧化分解,细胞内ATP/ADP比值 (填“升高”或“下降”),ATP敏感的K⁺通道关闭,触发通道打开,促进胰岛素分泌。释放后的胰岛素经过 运输作用于靶细胞。
(4)图2所示的GLUT4是位于靶细胞膜上的葡萄糖转运蛋白。据图分析,下列因素中可能会引发糖尿病的有 (填序号)
①体内产生了胰岛素抗体②靶细胞膜上胰岛素受体缺失③靶细胞中GLUT4基因表达不足④胰高血糖素与其受体的结合发生障碍
(5)“苏木杰现象”是指糖尿病患者夜间低血糖,早餐前高血糖的现象,血糖变化情况如图3,它是由于口服降糖药或胰岛素使用过量而导致的夜间低血糖后,机体为了自身保护通过反馈调节机制,使得升高血糖的激素如胰高血糖素分泌增加,从而促进 导致晨起血糖反跳性升高。
40.血糖的平衡对于保证机体各种组织和器官的能量供应具有重要的意义,胰岛素是维持血糖平衡的重要激素。如图表示胰岛素分泌的调节过程及胰岛素的作用机理。
请分析回答:
(1)上图说明胰岛素分泌的调节方式属于 调节。(填“神经调节”或“体液调节”或“神经—体液调节”)。正常人进食后血糖浓度上升,胰岛素分泌增多。胰岛素可促进血糖进入细胞内 、合成糖原或转变为非糖物质,并抑制 及非糖物质转化为葡萄糖;同时胰岛A细胞分泌 受抑制,使血糖浓度下降。
(2)据图分析,胰岛素与组织细胞膜上的受体结合后,一方面增加细胞内葡萄糖转运蛋白的合成,促进 进入细胞;另一方面促进细胞内 的合成。
(3)糖尿病病因之一是患者血液中存在异常抗体(图中抗体1、抗体2)。分泌抗体的浆细胞可以由 分化而来(填细胞名称)。图中因抗体 (填“1”或“2”)引起的糖尿病可以通过注射胰岛素来治疗,这种抗体的致病原因是由于此种抗体与 结合,导致胰岛B细胞对葡萄糖浓度上升的敏感度降低,引起胰岛素分泌量减少,血糖浓度升高。从免疫学的角度分析,这两种异常抗体引起的糖尿病都属于 病。
(4)胰岛素通过胞吐方式从胰岛B细胞中分泌出来,这体现了膜的 特点。
猜想5:掌握水盐平衡调节的过程和原理
41.现代健康饮食倡导低盐。高盐饮食后,醛固酮能诱导Na+通道基因的表达。下列叙述错误的是( )
A.醛固酮能促进肾小管、集合管对Na+的重吸收
B.高盐饮食后,醛固酮的分泌量会减少
C.水盐平衡是神经调节和激素调节共同作用的结果
D.醛固酮分泌的反馈调节机制有利于放大激素的生理效应
42.下图表示水盐调节的部分过程,下列相关叙述正确的是( )
A.图中的甲是盐摄入不足、饮水过多
B.图中所示水盐调节的过程有体液调节,没有神经调节
C.渴觉在大脑皮层中产生,所以水盐调节中枢在大脑皮层中
D.乙、丁、戊分别是下丘脑、垂体、肾小管与集合管
43.下图为人体水平衡调节机理,据图分析下列说法错误的是( )
A.图示中的B、C分别为肾小管和集合管、渴觉中枢
B.图示A是由垂体分泌,并通过体液运送才能发挥作用
C.由图可知通过调节水的来源和去路可以维持水的平衡
D.当血浆渗透压升高时,能感受其变化的感受器在下丘脑
44.假性醛固酮减少症(PHA)患者的醛固酮的合成和分泌正常,但表现出与醛固酮缺乏症患者同样的症状。下列说法错误的是( )
A.醛固酮由肾上腺皮质分泌,可作用于肾小管和集合管
B.醛固酮分泌减少可能影响神经系统的兴奋性
C.PHA患者体内的血钠浓度高于健康人的
D.推测患PHA的原因可能是醛固酮受体异常
45.现代健康饮食倡导低盐。高盐饮食后,醛固酮能诱导Na+通道基因的表达。下列叙述错误的是( )
A.醛固酮能促进肾小管、集合管对Na+的重吸收
B.高盐饮食后,醛固酮的分泌量会减少
C.水盐平衡是神经调节和激素调节共同作用的结果
D.醛固酮是由垂体分泌的、调节水盐代谢的激素
46.在血液流经肾脏时,绝大部分葡萄糖会被滤出,然后再被重吸收回血液。因此,肾脏是维持血浆中葡萄糖水平的重要器官。下列叙述正确的是( )
A.肾脏重吸收葡萄糖功能衰退的患者,尿量较大
B.糖尿病患者肾脏无法重吸收葡萄糖
C.抗利尿激素可以促进肾脏对葡萄糖的重吸收
D.若某人尿液中葡萄糖含量高,则这个人患有糖尿病
47.心房钠尿肽是一种肽类激素,主要作用是使血管平滑肌舒张和促进肾脏排钠、排水。当心房壁受到牵拉(如血量过多等)时均可刺激心房肌细胞释放钠尿肽。下列相关叙述正确的是( )
A.血量过多将引起细胞外液渗透压明显升高
B.钠尿肽随血液到达肾脏,使肾脏的生理功能发生变化
C.钠尿肽与醛固酮作用于靶细胞产生相同的生物学效应
D.钠尿肽释放增多时,垂体分泌进入血液的抗利尿激素减少
48.人体内的脑钠素可引起尿钠增加,醛固酮可导致尿钠减少,两种激素分泌异常均可导致钠从肾丢失引起脑性盐耗综合征,下列叙述错误的是( )
A.血钠的来源主要是食盐,去路有排尿、排汗等
B.引起脑性盐耗综合征的原因可能是脑钠素分泌增加或醛固酮分泌减少
C.检测血液中脑钠素、醛固酮、抗利尿激素的含量可判断某低钠血症患者的病因
D.醛固酮、抗利尿激素在血钠调节上相互协同,其靶细胞都是肾小管、集合管细胞
49.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,有关过程如下图所示,其中①②③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①②③中不属于内环境的有 。
(2)若细胞外液渗透压升高,此时ADH的释放量将 (填“增多”“减少”或“不变”),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 。
(3)ADH发挥作用后,集合管细胞中含AQP2的囊泡会向细胞膜移动,使细胞膜上AQP2的数量增加,从而增强集合管细胞对水分子的通透性,水分子通过AQP快速通过细胞膜的运输方式是 。若正常人一次性快速饮用1L纯净水,b过程将会 (选填“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3L(正常值为0.8~2L),则可能患尿崩症。下列有关引发人体尿崩的原因,分析不合理的有 。
①自身产生的抗体与ADH受体特异性结合,导致集合管细胞对ADH不敏感
②控制合成AQP2的基因过量表达,导致集合管细胞膜上的AQP2增多
③通过ADH的调控,导致集合管细胞膜上AQP3和AQP4的数量过少
④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
50.人体的水盐平衡调节离不开醛固酮和抗利尿激素的作用。图1为醛固酮的作用机理示意图,图2为抗利尿激素的作用机理示意图。请回答下列问题:
(1)醛固酮是由 细胞分泌的,作用于 细胞。图1中醛固酮与R受体结合后,调节相关基因表达,一方面使管腔膜上Na+通道数量 ,使其对Na+的通透性增强,另一方面促进细胞呼吸为 提供更多能量,促进Na+运出肾小管上皮细胞到达细胞外液。当细胞外液量减少以及血钠含量降低时,醛固酮的分泌量会 。
(2)抗利尿激素是由 释放的。图2中抗利尿激素与ADH受体结合后,通过M蛋白促使 与细胞质膜融合,促进对水的 ,导致尿量减少。机体需源源不断地合成并分泌抗利尿激素等激素,原因是 。
(3)肾小管上皮细胞质膜上的水通道蛋白能 水分子进入细胞的速率。为验证以上结论,可将正常的肾小管上皮细胞和 的肾小管上皮细胞置于等量蒸馏水中,观察细胞 的速率。
猜想6:掌握体温调节的过程和原理
51.病原体入侵人体易引起发热,主要是因为促进了前列腺素E2(PGE2,一种激素)的生成,影响体温调节中枢,导致出现发热的症状。布洛芬是常见的一种退烧药,机理如图所示。下列叙述错误的是( )
A.布洛芬通过抑制环氧合酶活性,减少PGE2生成,达到退烧的效果
B.PGE2与靶细胞的受体相互识别并结合,发挥作用后就失活了
C.机体体温上升过程中,下丘脑通过交感神经使骨骼肌战栗
D.退烧时机体毛细血管舒张、血流量增多,汗腺分泌增多
52.调定点是人的下丘脑体温调节中枢预设的一个温度值,正常生理状态下为37℃左右。当体温偏离调定点时,机体能通过调节使体温回到调定点水平。如图表示某人受病毒感染引起发热时体温变化与调定点变化的过程。有关叙述错误的是( )
A.维持人体体温的热量主要来源于细胞代谢产生的热能
B.体温上升期体温调定点升高,冷觉感受器产生兴奋传至大脑皮层产生冷觉
C.高热持续期机体维持产热和散热过程的相对平衡
D.在高热持续期可以通过加盖棉被的方式增加排汗进行散热降低体温
53.如图表示致热源导致人发热时体温调节的变化,据图分析,下列判断不正确的是( )
A.大脑皮层中体温调定点上移导致人体持续发热,该过程属于行为性调节
B.①阶段中,人体可能会出现持续的骨骼肌战栗,使产热增加
C.②阶段中,在神经调节和体液调节共同作用下,人体血管舒张、汗腺分泌增加
D.①和②阶段之间,机体产热最多的器官可能是肝脏,散热最多的器官是皮肤
54.在长跑比赛时,运动员的体内会发生复杂的生理变化,如机体大量产热、出汗等。下列相关叙述正确的是( )
A.大量产热会使体温急剧升高
B.大量出汗会使血浆的pH下降
C.大量出汗可使血浆渗透压降低
D.大量出汗有利于机体体温的稳定
55.棕色脂肪细胞中的线粒体含有一种称为解耦联蛋白1的物质,这种物质使得葡萄糖和脂肪酸分解产生的能量不能转化为ATP,而只能转化为热能。棕色脂肪组织主要存在于新生儿和幼小的哺乳动物体内。下图为持续寒冷刺激引起新生儿和幼小的哺乳动物体内棕色脂肪组织细胞产热的示意图,下列错误的是( )
A.持续寒冷刺激后在新生儿的下丘脑中产生冷觉
B.图中①②③⑥过程可以看作一个完整的反射弧
C.去甲肾上腺素既是一种神经递质,也是一种激素
D.从图中看,新生儿的产热是神经-体液调节的结果
56.如图是人体体温调节过程中散热量随条件变化的曲线图,据图判断以下说法正确的是( )
A.当环境为25℃时,散热量较少且维持在一个值基本不变,所以25℃,是人体最适温度
B.当环境从25℃下降到10℃时,从时间t1到时间t2散热量增加是因为产热量增加
C.时间t2以后,皮肤毛细血管收缩,产热量增加,体温升高
D.时间t3以后,散热量比t1时多,产热量也比t1时多,体温维持平衡
57.人体的体温在冷敏神经元和热敏神经元共同调节下保持相对稳定,二者的放电频率会因环境温度的变化而改变(如图)。下列说法错误的是( )
A.C、W分别代指冷敏神经元和热敏神经元
B.人体感染甲型流感病毒后S点可能右移
C.在发烧恢复阶段,主要的散热器官为皮肤
D.S点长期向右偏移固定于某点,机体产热量大于散热量
58.下图表示下丘脑参与人体体温、水盐和血糖平衡的部分调节过程。请回答下列问题:
(1)受到寒冷刺激时,下丘脑可通过垂体促进腺体A的分泌活动,腺体 A 分泌的激素是 ,在升高体温方面与其具有协同关系的激素是 。
(2)人体剧烈运动大量出汗后,细胞外液的渗透压 ,刺激 合成和分泌抗利尿激素,并由垂体释放进入血液,促进肾小管主要以 的方式对水分的重吸收。
(3)当正常人血钠降低时,肾上腺皮质会分泌 发挥作用以维持血钠的平衡,该激素的受体分布在靶细胞的 (填“细胞膜上”或“细胞质中”)。
(4)当血糖浓度上升时,下丘脑中的葡萄糖感受器接受刺激产生兴奋,使胰岛 B 细胞分泌活动增强,血糖浓度下降,此过程属于 调节。除此之外还可能刺激胰岛B细胞分泌胰岛素的信号分子有 等。糖尿病分为Ⅰ型和Ⅱ型两种,据下图分析,发生胰岛素抵抗(对胰岛素不敏感)原因可能有 。
a、胰岛B细胞受损
b、胰岛素受体活性下降
c、信号传导过程受阻
d、含GLUT﹣4的囊泡移动受阻
e、GLUT﹣4基因表达过量
59.对照下图回答相关的问题(甲、乙、丙代表相应的器官):
(1)上图中激素①是 ,它进入细胞后最终在细胞核内形成激素受体复合物作用于DNA分子的特定部位,使RNA聚合酶结合在 位置并开始转录。除了激素①外,还有 等激素的初始受体也在细胞质中。
(2)从上图可知,激素①的分泌经甲和垂体的调节是 调节,激素①也可以调节甲和垂体的分泌活动,属于 调节。激素①能提高细胞代谢速率,加速体内物质的氧化分解,可能是通过增加相关 的数量来实现的。除此以外,激素①还有 作用(填2个作用)。
(3)当人体处于寒冷环境时,皮肤中冷觉感受器接受刺激产生兴奋,经传入神经传到体温调节中枢 (填甲或乙或丙),再经传出神经传导,使激素② (写激素名称)分泌增多,促进肝脏等器官产热增加。
(4)若激素②能促进肾小管和集合管对水分的重吸收,则激素②是由 (写器官名称)分泌的;急性肾小球肾炎有的是由链球菌感染引起的免疫性疾病,从免疫学角度看,它属于 病。
60.我们吃辣的食物,嘴巴会有灼热感。这是怎么回事呢?2021年诺贝尔生理学或医学奖获得者戴维·朱利叶斯和阿代姆·帕塔博蒂安为我们提供了该问题的答案,如图1所示。请回答下列问题。
(1)在食用辣椒时,辣椒素与热痛感觉神经元末梢上的TRPV1结合,图中所示的离子通道打开,导致感觉神经元产生动作电位,从而产生兴奋,最终传至 产生热、痛感,即辣觉。热刺激也可开启TRPV1的离子通道,吃辣椒时喝热饮会 (填“加重”或“不影响”或“减轻”)痛觉,该过程 (填“属于”或“不属于”)反射。
(2)人摄入辣的食物后兴奋传至下丘脑体温调节中枢,经传出神经支配皮肤血管 (“舒张”或“收缩”),血流量 (“增大”或“减小”),嘴巴通红,同时汗腺分泌,散热增加,大汗淋漓。
(3)神经元之间的兴奋传递除了化学突触外,还存在电突触。图2表示通过化学突触进行兴奋传递的过程(Ach为兴奋性神经递质—乙酰胆碱),图3表示通过电突触传递兴奋的过程,电突触的突触间隙很窄,前后膜之间有离子通道连接,依赖带电离子传递电信号。
①图2中神经细胞储存Ach的突触小泡是由 (细胞器)产生的,Ach分泌到突触间隙经过了 层膜。如果钙离子不能运入神经元或神经元周围缺乏钙离子,则对化学突触传递兴奋的影响是 (“增加”或“减少”)神经递质外排。
②从图3可以看出,电突触是通过 运输离子而进行的一种信号传递方式,化学突触相比电突触传递速度较慢,原因是 。
猜想7:理解下丘脑在生命活动调节中的作用
61.机体在应激条件下会启动针对性的防御性免疫。IL-1、IL-6、TNF-α等细胞因子增多,会刺激下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴,使糖皮质激素分泌增多,从而使机体产生抗炎作用,相关过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴的反馈调节可放大激素的调节效应
B.细胞因子、CRH、ACTH、糖皮质激素、神经递质都是通过血液进行运输的
C.类风湿关节炎、系统性红斑狼疮、肿瘤患者都可使用糖皮质激素进行治疗
D.图中的信息分子都能通过和相应的受体直接接触来达到信息交流的目的
62.胃饥饿素(AG)通过促进下丘脑生长激素释放激素(GHRH)的分泌,间接刺激生长激素(GH,具有促进蛋白质的合成等作用)释放,其作用机制与血糖水平密切相关。研究发现,糖尿病患者体内AG水平下降,而外源性AG可改善胰岛B细胞的功能。下列叙述正确的是( )
A.AG通过直接作用于垂体促进GH分泌,该过程属于体液调节
B.糖尿病患者AG水平下降导致GH分泌减少,可能导致肌肉萎缩
C.AG改善胰岛B细胞功能体现了激素间的协同作用,利于加速肝糖原合成
D.若AG受体拮抗剂发挥作用,则靶细胞内的AG合成途径会被激活
63.2017年诺贝尔生理学或医学奖揭示了人体下丘脑视交叉上核(SCN)存在生物钟,其调控机理为:视网膜在受到光周期信号的刺激后,将信号传递至SCN,进而调控松果体细胞分泌褪黑素(一种胺类激素),褪黑素的分泌是由神经反射活动导致的,白天褪黑素分泌少,晚上分泌多,能使人在夜间迅速入睡并延续睡眠时长。研究表明褪黑素能抑制下丘脑视交叉上核的活动,还可作用于下丘脑-垂体-性腺轴,影响性激素的含量。下列说法正确的是( )
A.褪黑素的分泌过程可以体现激素的分级调节
B.熬夜玩手机会促进机体褪黑素分泌,干扰睡眠
C.褪黑素抑制下丘脑视交叉上核的活动属于反馈调节
D.褪黑素可以作为药物使用,治疗各类人群的失眠症状
64.下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素的作用机制如下图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.促甲状腺激素释放激素调节激素 X 的合成、加工和释放
B.糖基化过程发生在内质网或高尔基体
C.激素 X 的分泌受到负反馈调节
D.激素 X 作用的靶细胞是垂体细胞
65.下丘脑发出的交感神经受损导致患者瞳孔缩小、面部潮红等症状。相关叙述正确的是( )
A.副交感神经兴奋使瞳孔扩张、血管收缩
B.交感神经与副交感神经对同一器官的作用往往相同
C.在暗处交感神经活动占优势,患者瞳孔扩张相对缓慢
D.患者眼部相关肌肉上的交感神经受体敏感性降低
66.下丘脑在人体内环境的稳态调节过程中发挥重要作用,下图为神经系统对激素分泌的三种调节方式,下列相关分析正确的是( )
A.若方式甲中的靶腺体为甲状腺,则下丘脑通过分泌促甲状腺激素调节垂体相关分泌活动
B.抗利尿激素的合成和分泌符合图中方式乙,内环境渗透压升高能增加其分泌量
C.兴奋在A处传递特点是单向传递,当兴奋性神经递质传到突触后膜时膜外K+将大量内流
D.方式丙中激素的释放为神经—体液调节的结果,内分泌腺属于效应器
67.根据人体下丘脑、垂体调节的主要途径示意图回答问题:
(1)图中TRH是 ,由下丘脑到B发挥作用,该过程的调节方式是 。
(2)寒冷环境中激素A和B在血液中的含量变化是 (填“增加”“减少”或“不变”)。机体产热和散热达到平衡时的温度即体温调定点,正常生理状态下人体调定点为37℃,病原体感染后,机体体温升高并稳定在38.5℃时,与正常状态相比,调定点 (填“上移”“下移”或“不变”),机体产 。
(3)在甲状腺激素分泌的过程中,过程①②属于 调节;当血液中甲状腺激素含量增加到一定程度时,会对下丘脑和垂体进行调节,这种方式属于 调节。
(4)感冒发烧时应多喝水,此时血浆渗透压降低,刺激位于 的渗透压感受器,使其产生并由垂体释放的 减少,使肾小管、集合管对水分的重吸收减弱,尿液增加,有利于毒素排出体外。
68.正常人感染病原体会引起发热,发热过程分为体温上升期、高温持续期和体温下降期。下图为体温上升期机体体温调节过程示意图,其中体温调定点是为调节体温于恒定状态,下丘脑体温调节中枢预设的一个温度值,正常生理状态下为37℃。请回答下列问题:
(1)图中激素a为 (填名称),作用于垂体,垂体释放激素b作用于甲状腺,这种调节方式为 ,其意义是可以 ,形成多级反馈调节,有利于精细调控,从而维持机体的稳态。图中的甲细胞接受的信息分子为 。
(2)机体热量的主要来源是 ,高温持续期人体有时会出现脱水现象,垂体释放抗利尿激素增加。该激素的作用是 ,从而减少尿量。人体中多种激素需要不断地合成和分泌,原因是 。
(3)体温下降期,体温调定点下降到正常,机体增加散热的途径有汗液分泌增多和 。
(4)若下丘脑体温调节中枢损毁,机体体温不能维持稳定,已知药物A作用于下丘脑体温调节中枢调控体温。现获得A的结构类似物M,为探究M是否也具有解热作用并通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温,将A、M分别用生理盐水溶解后,用发热家兔模型进行了以下实验,请完善实验方案并写出实验结论。
分组
处理方式
结果
甲
①
发热
乙
发热家兔模型+A溶液
退热
丙
发热家兔模型+M溶液
退热
丁
②
发热
甲、乙、丙、丁四组实验结果,得出的结论为 。
1.(24-25高二上·江苏徐州·期中)下面是人体内细胞与外界环境进行物质交换的模型图,下列相关叙述正确的是( )
A.组织液、淋巴液和血浆在含量及成分上完全相同
B.细胞内液成分包含无机盐、葡萄糖和呼吸酶等
C.神经系统与内分泌系统不参与图中所示的物质交换过程
D.蛋白质分子由血浆到组织液可经④或②③
2.(24-25高二上·江苏镇江三校、泰州部分学校高二上期中考试·期中)与肌肉注射相比,静脉点滴因能将大剂量药物迅速送到全身细胞而疗效显著。图中a、b、c为内环境的相关组成(其中b为血浆)。下列叙述不正确的是( )
A.图中a为组织液,是体内绝大多数细胞直接生活的环境
B.静脉点滴的葡萄糖进入人体后到达组织细胞内至少需穿过3层细胞膜
C.某同学在烈日下参加足球比赛时突然晕倒,最合理的注射液是葡萄糖溶液
D.正常情况下,a大量被毛细血管吸收进入b,少量被毛细淋巴管吸收成为c
3.(23-24高二上·江苏启东·期中)肾小管上皮细胞在肾小管重吸收过程中发挥着重要作用。相关叙述正确的是( )
A.在肾小管上皮细胞中,抗利尿激素基因和水通道蛋白基因表达旺盛
B.抗利尿激素能促进肾小管、集合管重吸收水,提高血容量,有利于血压升高
C.促进肾小管上皮细胞膜上葡萄糖载体活性,有利于减缓糖尿病患病程度
D.醛固酮促进肾小管上皮细胞重吸收Na+和K+,维持细胞外液渗透压稳定
4.(23-24高二·江苏徐州铜山区·期中)健康人早晨和下午不同时段、同等运动强度的锻炼条件,体内醛固酮含量的变化如下图。据图分析,下列相关叙述正确的是( )
A.锻炼时下午比早晨脱水更严重,故下午不宜进行高强度运动
B.锻炼后出汗会使醛固酮分泌量增加,促进肾脏对钠的重吸收
C.运动后只需要适量补充含葡萄糖的饮料就能快速恢复体液平衡
D.大量出汗后,脑垂体分泌的抗利尿激素会增加,促进对水的重吸收
5.(23-24高二上·江苏锡东高级中学·期中)IA是一种“智能”胰岛素,既能与细胞膜上的胰岛素受体结合,又能与葡萄糖竞争葡萄糖转运载体蛋白(GT),其调控血糖的部分机制如图。已知IA与胰岛素受体结合后会使膜上GT增多,二甲双胍是非胰岛素依赖性糖尿病的常用口服降血糖药。下列叙述不正确的是( )
A.①②③分别表示减少、IA与胰岛素受体结合增多、增多
B.血糖降低时,IA与GT结合增多,与胰岛素受体结合减少
C.与普通外源胰岛素相比,IA能有效避免低血糖的风险
D.与注射IA相比,口服二甲双胍治疗I型糖尿病更有效
6.(2025江苏高考)关于人体的内环境与稳态,下列叙述错误的是( )
A.血浆浓度升高时,肾上腺皮质分泌的醛固酮增加,抑制肾小管对的重吸收
B.血浆浓度升高时,与结合,分解成和,排出体外
C.寒冷刺激时,肾上腺素、甲状腺激素分泌增加,细胞代谢增强,产热增加
D.体内失水过多时,抗利尿激素释放量增加,促进肾小管、集合管对水的重吸收
7.(2022浙江高考)大雪纷飞的冬天,室外人员的体温仍能保持相对稳定其体温调节过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.寒冷刺激下,骨骼肌不由自主地舒张以增加产热
B.寒冷刺激下,皮肤血管反射性地收缩以减少散热
C.寒冷环境中,甲状腺激素分泌增加以促进物质分解产热
D.寒冷环境中,体温受神经与体液的共同调节
8.(2016江苏高考)下图表示正常人分别快速饮用1 L清水、1 L生理盐水后排尿量和血浆渗透压的变化情况。下列相关叙述正确的是( )
A.曲线c表示饮用1 L生理盐水后排尿量的变化
B.饮用大量生理盐水后循环血量出现暂时性增加
C.曲线d表示饮用1 L生理盐水后血浆渗透压的变化
D.饮用大量清水后垂体合成和分泌的抗利尿激素减少
9.(2025重庆高考)研究发现,长期高脂饮食可导致糖代谢异常,表现为血糖和胰岛素均高于正常水平。魔芋中的KGM被肠道菌利用产生Y物质,Y结合R受体能改变此类血糖异常。图为三组小鼠(正常饮食组、高脂饮食组、高脂饮食+KGM组)空腹注射等量胰岛素后的血糖变化情况,分析正确的是( )
A.①是高脂饮食+KGM组
B.高脂饮食组小鼠食用魔芋会促进糖原分解,使血糖变化曲线向③靠近
C.增加胰岛B细胞的分泌不能治疗高脂饮食引起的血糖异常
D.敲除高脂饮食组小鼠的R受体基因,口服KGM会促进血糖进组织细胞
10.(2025甘肃高考)内环境稳态对人体的健康至关重要。下列生理调节过程不属于人体内环境稳态调节的是( )
A.血钾升高时,可通过醛固酮调节肾脏排出更多的钾离子,以维持血钾浓度相对稳定
B.环境温度高于30℃时,汗腺分泌汗液,汗液汽化时带走热量,以维持体温相对稳定
C.缺氧时,呼吸加深加快,机体从外界获取更多的氧,以维持血液中氧含量相对稳定
D.胃酸分泌过多时,通过负反馈作用抑制胃酸分泌,以维持胃中的pH值相对稳定
11.(2025安徽高考)当气温骤降时,机体会发生一系列的生理反应,参与该反应的部分器官和调节路径如图1所示。
回答下列问题。
(1)外界寒冷刺激 产生兴奋,兴奋通过传入神经传到下丘脑体温调节中枢。
(2)气温骤降时,机体常通过神经调节引起骨骼肌战栗性收缩;同时,机体通过 调节、 调节 均使皮肤血管收缩和骨骼肌血管舒张。这些效应的生理意义是 。
(3)气温骤降时,机体内糖皮质激素等分泌明显增加,同时机体通过 抑制胰岛B细胞的分泌,以维持较高的血糖浓度,满足机体的能量需求。
(4)正常情况下,胰岛B细胞的分泌主要受血糖浓度的反馈调节。当血糖持续升高时,血浆中胰岛素的浓度变化如图2所示。此变化的原因是 。
12.(2025全国二卷高考)瘦素(Leptin)是脂肪细胞分泌的一种蛋白质类激素,能抑制食欲,增加能量代谢、抑制脂肪合成从而减少脂肪积累。当健康者外周脂肪增多时,瘦素分泌增多并作用于下丘脑,通过如图所示的途径参与血脂代谢的调节。
(1)瘦素通过 进行运输,其靶器官是 。
(2)肾上腺分泌的激素X促进了脂肪细胞内的 (填“①”或“②”)。
(3)研究发现,大多数肥胖者体内瘦素浓度高于正常人;瘦素增多,却不能阻止肥胖的发生,从激素作用的机理角度分析,你觉得可能的原因是 。
(4)研究发现:①胰岛素会促进瘦素的分泌,而瘦素可以抑制胰岛素分泌,二者之间形成反馈调节机制;②肥胖者体内细胞对胰岛素的敏感性下降,易引发Ⅱ型糖尿病。请据题图阐述发生瘦素抵抗后,个体易引发Ⅱ型糖尿病的机理: 。
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