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核心素养测评
第八单元 第35讲 体液调节与神经调节的关系
(40分钟 42分)
一、选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.人体细胞外液渗透压升高时的部分调节过程如下:细胞外液渗透压升高→甲→乙释放抗利尿激素→丙→尿量减少,甲、乙、丙表示结构。下列叙述错误的是( )
A.抗利尿激素在结构甲的细胞中合成,由结构乙释放,并随血液流向全身
B.细胞外液渗透压升高使下丘脑的渴觉中枢和水盐平衡调节中枢均产生兴奋
C.细胞外液渗透压升高后,饮水量的增加有利于维持细胞外液渗透压相对稳定
D.当吃的食物过咸时,血钠含量升高,肾上腺皮质分泌的醛固酮减少
【解析】选B。抗利尿激素由下丘脑内分泌细胞分泌后暂时储存于垂体(后叶),由垂体释放后随血液流向全身,作用于肾小管和集合管,即甲表示的是下丘脑,乙表示的是垂体,A正确;渴觉中枢位于大脑皮层,B错误;细胞外液渗透压升高后,刺激下丘脑的渗透压感受器,并将兴奋传递到大脑皮层,产生渴觉,饮水量的增加,使细胞外液渗透压下降,进而维持细胞外流渗透压相对稳定,C正确;当吃的食物过咸时,血钠含量升高,肾上腺皮质分泌的醛固酮有保钠排钾的作用,据此可推测醛固酮的分泌量减少,D正确。
2.(2024·湖北高考)为探究下丘脑对哺乳动物生理活动的影响,某学生以实验动物为材料设计一系列实验,并预测了实验结果,不合理的是( )
A.若切除下丘脑,抗利尿激素分泌减少,可导致机体脱水
B.若损伤下丘脑的不同区域,可确定散热中枢和产热中枢的具体部位
C.若损毁下丘脑,再注射甲状腺激素,可抑制促甲状腺激素释放激素分泌
D.若仅切断大脑皮层与下丘脑的联系,短期内恒温动物仍可维持体温的相对稳定
【解析】选C。本题主要考查下丘脑在体温调节、水盐平衡调节中的作用。下丘脑可合成分泌抗利尿激素,抗利尿激素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,减少尿量,若切除下丘脑,抗利尿激素合成和分泌减少,使尿量增多,可导致机体脱水,A正确;体温调节中枢位于下丘脑,因此损伤下丘脑的不同区域,可确定散热中枢和产热中枢的具体部位,B正确;过量甲状腺激素可通过负反馈调节作用于下丘脑,抑制促甲状腺激素释放激素分泌,但若损毁下丘脑,甲状腺激素无法作用于下丘脑,则不能抑制促甲状腺激素释放激素的分泌,C错误;体温调节中枢在下丘脑,若仅切断大脑皮层与下丘脑的联系,体温调节过程的反射弧没有受到破坏,则短期内恒温动物仍可维持体温的相对稳定,D正确。
3.人在遇到危险等紧急情况下会出现心率加速、呼吸频率加快、警觉性提高、反应灵敏的现象,这与肾上腺髓质在内脏神经的直接支配下分泌的肾上腺素的作用有关。下列叙述错误的是( )
A.体液调节有时可以看作神经调节的一个环节
B.内分泌腺分泌的激素可能会影响神经系统的功能
C.在紧急情况下,肾上腺髓质分泌肾上腺素的过程属于神经—体液调节
D.紧急因素消除后,心率不会马上恢复正常水平,说明体液调节持续时间较长
【解析】选C。不少内分泌腺本身直接或间接地受中枢神经系统的调节,因此体液调节有时可以看作是神经调节的一个环节,A正确;内分泌腺分泌的激素可能会影响神经系统的功能,如甲状腺激素可影响神经系统的发育和功能,B正确;紧急情况下,在相关神经的直接支配下肾上腺髓质分泌肾上腺素的过程属于神经调节,C错误;紧急因素消除后,心率不会马上恢复正常水平,说明体液调节持续时间较长,D正确。
4.户外工作人员在炎热条件下劳动,下列有关其体内相关生命活动的调节的叙述,正确的是( )
A.皮肤是人体最主要的散热器官
B.内分泌腺分泌的激素,通过体液定向运输到靶细胞
C.垂体合成的抗利尿激素可作用于肾小管和集合管
D.降低血糖过程中,直接作用于肝细胞的信息分子是胰岛素和葡萄糖
【解析】选A。炎热条件下机体主要通过皮肤血管舒张、汗液分泌增多增加散热,皮肤是人体最主要的散热器官,A正确;内分泌腺分泌的激素,通过体液运往全身,只作用于靶器官、靶细胞,B错误;抗利尿激素由下丘脑合成并分泌,垂体释放,C错误;降低血糖过程中,直接作用于肝细胞的信息分子是胰岛素,能加速组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖,葡萄糖并不直接作用于肝细胞,D错误。
5.布氏田鼠是生活在寒冷地带的一种非冬眠小型哺乳动物。如图为持续寒冷刺激下机体调节褐色脂肪组织细胞(BAT细胞)产热过程的示意图。下面分析错误的是( )
A.布氏田鼠在寒冷环境下通过神经调节和体液调节,最终实现BAT细胞产热增加,维持体温的稳定
B.某小鼠产生的抗体可以与甲状腺细胞表面的受体结合,导致甲状腺激素分泌过量引起甲亢,该病在免疫学上属于自身免疫病
C.去甲肾上腺素是一种激素,其受体位于细胞内
D.UCP-1增加产热的机理可能是抑制ATP的合成,从而使有氧呼吸的最后阶段释放出来的能量全部变成热能
【解析】选C。据题图可知,寒冷刺激产生的兴奋传到下丘脑的体温调节中枢,通过传出神经作用于BAT细胞,同时甲状腺激素分泌增多,二者属于神经调节和体液调节,A正确;小鼠产生的抗体和自身的物质结合,是自身免疫病,B正确;传出神经分泌去甲肾上腺素,和BAT细胞表面的受体结合,C错误;UCP-1作用于线粒体,促进线粒体产热,使有氧呼吸第二、三阶段分解有机物释放的化学能全部变成热能,抑制ATP的合成,D正确。
6.(2026·惠州模拟)过度紧张、焦虑等刺激不仅会导致毛囊细胞数量减少引起脱发,也会导致黑色素细胞减少引起白发。利用黑色小鼠进行研究得出的相关机制如图所示。下列叙述正确的是( )
注:HFSC:毛囊干细胞;G:糖皮质激素;→:促进, :抑制;MeSC:黑色素细胞干细胞;NE:去甲肾上腺素;①、②:调节过程。
A.机体糖皮质激素含量偏低时抑制下丘脑和垂体相关激素的分泌
B.去甲肾上腺素既可作为激素也可作为神经递质参与图示调节过程
C.受到惊吓时,副交感神经支配肾上腺分泌的肾上腺素迅速增加
D.Gas6蛋白的过表达以及黑色素细胞干细胞的异常增殖分化最终导致脱发和白发
【解析】选B。根据激素分泌的负反馈调节机制,当机体糖皮质激素含量偏低时,会解除对下丘脑和垂体的抑制作用,A错误;据图可知,去甲肾上腺素(NE)既可以由传出神经分泌,此时作为神经递质,又可以由肾上腺分泌,此时作为激素,参与图示调节过程,B正确;受到惊吓时,交感神经支配肾上腺分泌的肾上腺素迅速增加,而非副交感神经,C错误;由图可知,Gas6蛋白促进毛囊干细胞(HFSC)增殖分化为毛囊细胞,不会导致脱发;黑色素细胞干细胞(MeSc)的异常增殖分化会导致黑色素细胞减少,引起白发,而不是脱发和白发,D错误。
7.为探究不同因素对尿量的影响,某同学用麻醉后的实验兔进行了不同实验:
对实验兔甲做如下处理:
a.记录实验兔的初始尿量(单位:滴/分钟)。
b.耳缘静脉注射0.5 mL抗利尿激素,记录尿量。
c.待尿量恢复后,耳缘静脉注射20%的葡萄糖溶液15 mL,记录尿量,并取尿液做尿糖定性实验,发现尿中有糖。
实验兔乙因出现急性肠炎而未参加实验。
下列关于该实验和糖尿病患者的说法错误的是( )
A.b处理后尿量减少,主要原因是抗利尿激素促进了肾小管、集合管重吸收水分
B.c处理后肾小管管腔内渗透压比正常时增加,抗利尿激素分泌增加从而使尿量减少
C.糖尿病患者尿量变化同c处理后的甲兔,患者体内胰岛素含量有可能比正常人高
D.对生病的实验兔乙进行治疗的措施之一是补充葡萄糖盐水
【解析】选B。抗利尿激素促进肾小管、集合管对水的重吸收,可知若尿量b小于a,是因为抗利尿激素促进了兔肾小管和集合管重吸收水,A正确;耳缘静脉注射20%葡萄糖溶液15 mL,肾小管腔内液体的渗透压会升高,使得肾小管细胞重吸水困难,大部分水分不能被重吸收,随尿液排出,实验兔的尿量会增多,B错误;糖尿病患者尿量增加,变化同c处理后的甲兔,若患者对胰岛素敏感,则患者体内胰岛素含量有可能比正常人高,C正确;实验兔乙出现急性肠炎,则实验兔乙失去了水分和无机盐,则需要对生病的实验兔乙补充葡萄糖盐水,维持正常的渗透压,D正确。
8.醛固酮是肾上腺分泌的激素之一,该激素也存在分级调节(类似甲状腺激素调节)。下列有关醛固酮的叙述正确的是( )
A.当血浆中Na+含量升高时会促进醛固酮的分泌
B.当细胞外液量减少时,肾上腺髓质分泌的醛固酮的量减少
C.下丘脑分泌、垂体释放的促肾上腺皮质激素会促进醛固酮的分泌
D.醛固酮促进肾小管、集合管对Na+的重吸收有利于维持血钠水平的相对稳定
【解析】选D。当血浆中Na+含量降低时会促进醛固酮的分泌,促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,A错误;当细胞外液量减少时,肾上腺皮质分泌的醛固酮的量增加,B错误;促肾上腺皮质激素由垂体分泌和释放,C错误;当血钠含量降低时,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,以维持血钠平衡,D正确。
9.尿崩症是一种因抗利尿激素缺乏或肾脏对其不敏感而导致的具口渴、大量排尿等症状的疾病。如图为抗利尿激素调节水重吸收的过程,下列相关叙述正确的是( )
A.图示下丘脑细胞分泌神经递质作用于垂体使其释放抗利尿激素
B.图示H2O进出细胞均不耗能,因此H2O跨膜运输与浓度差无关
C.图示下丘脑、垂体病变或P减少均可能导致尿崩症,口渴与水分过多滞留于B侧有关
D.与正常人相比,尿崩症患者的蛋白激酶活性弱,水通道蛋白在B侧分布多
【解析】选C。抗利尿激素由下丘脑合成,垂体释放,A错误;图示H2O进出细胞均不耗能,为协助扩散,但H2O跨膜运输与浓度差有关,B错误;尿崩症是一种因抗利尿激素缺乏或肾脏对其不敏感而导致的具口渴、大量排尿等症状的疾病,因此,图示下丘脑、垂体病变或P减少均可能导致尿崩症,口渴与水分过多滞留于B侧随尿液排出体外有关,C正确;与正常人相比,尿崩症患者蛋白激酶活性弱,水通道蛋白在B侧分布少,D错误。
10.人体某些感觉神经元细胞膜上存在辣椒素受体TRPV1(一种阳离子通道受体),在辣椒素或炎热条件下会被激活,大脑中的TRPV1散热神经回路被打开,从而降低体温。科学家将野生型和缺失TRPV1基因的敲除型小鼠放在常温条件下饲养一段时间后,移至炎热环境中,观察、测量相关指标的变化。下列说法错误的是( )
A.TRPV1被激活的实质是感觉神经元产生了神经冲动
B.在炎热的环境中野生型小鼠汗液分泌量增多,抗利尿激素分泌增加
C.在炎热的环境中敲除型小鼠只能通过减少产热来维持体温
D.在炎热的环境中野生型和敲除型小鼠的下丘脑相关区域都能产生兴奋
【解析】选C。由题可知,TRPV1是感觉神经元细胞膜上辣椒素的受体,TRPV1被激活实质上是感觉神经元产生了神经冲动,即产生了兴奋,A正确;在炎热条件下,野生型小鼠的汗液分泌量增加,抗利尿激素增加,以促进肾小管和集合管对水分的重吸收,减少水分的流失,B正确;虽然敲除型小鼠缺失TRPV1基因,不能引起大脑中的TRPV1散热神经回路打开,从而起到降温的效果,但是敲除型小鼠还有其他散热的途径,故在炎热的环境中敲除型小鼠除了通过减少产热来维持体温,还可以通过增加散热来维持体温,C错误;下丘脑是体温调节中枢,且敲除型小鼠的下丘脑不受影响,因此在炎热的环境中野生型和敲除型小鼠的下丘脑相关区域都能产生兴奋,D正确。
二、非选择题
11.(12分)(2026·东莞模拟)人体在寒冷环境下,更容易受到病毒的侵染。正常人体感染病毒会引起发热,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)人体在寒冷环境的刺激下,会不由自主地出现寒战现象,请写出这个过程的反射弧:________________________________________________________。
【解析】(1)反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器组成。寒冷环境下,寒战(骨骼肌不自主收缩产热)的反射弧为:冷觉感受器→传入神经→下丘脑体温调节中枢→传出神经→骨骼肌。
(2)体温调定点上调至38.5℃后,人体将经历体温上升期,下丘脑通过调节,此时激素D__________和激素C________ (写名称)分泌量将增加,导致细胞代谢增强,产热增加。同时下丘脑还可以通过传出神经,使得________________,以减少散热,从而提高体温。
【解析】(2)激素C由腺体C(甲状腺)分泌,为甲状腺激素;激素D为肾上腺素。下丘脑通过传出神经使皮肤毛细血管收缩、汗腺分泌减少,从而减少散热,推动体温上升。
(3)高温持续期,人体产热量________(“大于”“小于”或“等于”)散热量。此阶段人体有时会出现脱水现象,机体将进行调节, ______________释放抗利尿激素增加,促进________________________,从而减少尿量。
【解析】(3)高温持续期,人体产热量等于散热量,使体温保持较高的状态;抗利尿激素可促进肾小管和集合管对水的重吸收,使血浆渗透压降低,故此阶段如果出现脱水,垂体释放抗利尿激素增加,增加肾小管和集合管对水的重吸收,减少尿量,从而保持水盐平衡。
答案:(1)冷觉感受器→传入神经→下丘脑体温调节中枢→传出神经→骨骼肌
(2)肾上腺素 甲状腺激素 皮肤毛细血管收缩、汗腺分泌减少
(3)等于 垂体 肾小管和集合管对水的重吸收
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