内容正文:
重难点03 神经、体液、免疫调节专题突破
考点一 神经调节
1、 反射弧
(2)反射弧(如图):是完成反射的结构基础
【提醒】
①反射活动需要经过完整的反射弧来实现。反射弧中任何环节受损,反射都不能完成。
②直接刺激传出神经或效应器引起肌肉收缩,不属于反射。
③一个完整的反射活动的完成至少需要两个神经元,如膝跳反射。
【方法规律】反射弧组成判断法
①找感受器(感觉神经末梢)→②追踪传入神经(有神经节者为传入神经)→③神经中枢(大后角入、小前角出)→④传出神经→⑤效应器(传出神经末梢+肌肉/腺体)
二、 兴奋的产生、传导及膜电位变化
1.兴奋的产生和传导
【方法规律】膜电位变化曲线分析
a→b段:静息电位(K⁺外流维持)。
b→d段:动作电位的形成(Na⁺通道开放,Na⁺大量内流)。
d点:动作电位峰值
d→e段:静息电位的恢复(K⁺通道开放,K⁺大量外流)。
e→f段:一次兴奋完成后,钠钾泵将流入的Na+泵出膜外,将流出的K+泵入膜内(主动运输),以维持细胞外Na+浓度高和细胞内K+浓度高的状态,为下一次兴奋做好准备。
【易错点】判断Na⁺、K⁺进出细胞是否消耗ATP
(1) Na⁺内流和K⁺外流的方式均为协助扩散,不消耗ATP。
(2) 恢复静息电位后,通过钠钾泵(主动运输)将内流的Na⁺泵出,外流的K⁺泵入,以维持膜内外离子浓度差,此过程消耗ATP。
【拓展】细胞外液Na+、K+浓度大小与膜电位变化的关系
2.兴奋传导过程中膜电位的测量及变化
(1)膜电位的测量(已知电流计指针的偏转方向与电流方向相同)
(2)关于膜电位测量的相关曲线分析
电流计两极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧,刺激神经纤维任何一侧,会形成一个波峰,如图1所示。电流计两极均置于神经纤维膜的外侧(或内侧),刺激任何一端,会形成方向相反的两个波峰,如图2、图3所示,图2和图3的判断可根据题中的提示得出。
3.电流计指针偏转问题分析
(1)在神经纤维上(双向传导)
①刺激a点,b点先兴奋,d点后兴奋,电流计指针发生两次方向相反的偏转。
②刺激c点(bc=cd),b点和d点同时兴奋,电流计指针不发生偏转。
(2)在神经元之间(单向传递)
①刺激b点(ab=bd),由于兴奋在突触间的传递速率小于在神经纤维上的传导速率,所以a点先兴奋,d点后兴奋,电流计指针发生两次方向相反的偏转。
②刺激c点,兴奋不能传至a点,a点不兴奋,d点可兴奋,电流计指针只发生一次偏转。
三、 突触传递
1.突触的结构和类型
【易错提醒】突触小体≠突触
①组成不同:突触小体是一个神经元轴突末端的膨大部分,其上的膜构成突触前膜,是突触的一部分;突触由两个神经元构成,包括突触前膜、突触间隙和突触后膜。
②信号转换不同:在突触小体上的信号转化为电信号→化学信号。在突触处完成的信号转化为电信号→化学信号→电信号。
2.兴奋传递过程
【易错点】
①通道蛋白≠载体蛋白:通道蛋白形成水通道,不需与被运输物质结合;载体蛋白需特异性结合后构象改变运输。
②协助扩散≠主动运输:顺浓度梯度不耗能为协助扩散;逆浓度梯度耗能为主动运输。
③Ca2+内流是递质释放的关键:Ca2+内流→突触小泡与前膜融合→胞吐释放递质。
【拓展】兴奋传递过程中出现异常的情况分析
,
3.传递特点
4.神经递质与受体
提醒 若神经递质是NO,则通过自由扩散释放。
【方法规律】突触传递方向判断
递质只能由突触前膜释放→受体只存在于突触后膜→故单向传递。判断突触前/后膜的关键:含突触小泡者为突触前膜,含受体者为突触后膜。
【拓展】抑制性突触后电位的产生机制
(1)电位变化示意图
(2)产生机制
(3)结果 强化“外正内负”的静息电位
使膜内外的电位差变得更大,突触后膜更难以兴奋。
四、 反射弧中兴奋传导特点的实验探究
1.探究兴奋在神经纤维上的传导
2.探究兴奋在神经元之间的传递
3.药物阻断实验探究兴奋的传导和传递
探究某药物(如麻醉药)是阻断兴奋在神经纤维上的传导,还是阻断在突触处的传递,可分别将药物置于神经纤维上或置于突触处,依据其能否产生“阻断”效果作出合理推断。
【方法规律】实验探究神经元功能设计
自变量:刺激部位/药物处理/基因敲除;因变量:膜电位变化/肌肉收缩/行为表型;对照组:假手术/溶剂对照/野生型
【典例1】(2026·安徽·高考真题)临床上常通过检查膝跳反射来了解参与该反射的神经系统功能状态。用相同力度叩击肌腱,若小腿抬高幅度过大,则称为膝跳反射亢进。如图①~⑦是参与膝跳反射的相关结构。下列叙述错误的是( )
A. 发生膝跳反射时,①→④→⑥→②的效应是收缩
B. 发生膝跳反射时,①→④→⑦→⑤→③的效应是舒张
C. 截瘫患者若膝跳反射消失,可能的原因是反射弧中断
D. 截瘫患者若膝跳反射亢进,说明高位中枢对⑥有增强作用
【典例2】(2026·贵州·高考真题)独竹漂是贵州少数民族的特色水上运动,运动员需要精准感知身体姿态变化并迅速调整动作。长期训练会使运动员小脑中与平衡协调相关的神经元之间建立更复杂的联系。下列叙述错误的是( )
A. 运动员感知竹竿晃动时,兴奋在神经纤维上以电信号形式双向传导
B. 运动员迅速调整动作时,支配肌肉的传出神经属于躯体运动神经
C. 小脑中新建立的复杂联系,其结构基础是神经元之间建立的突触
D. 运动员的平衡调节过程需要大脑皮层、小脑和脊髓等共同参与
【典例3】(2026·山东·高考真题)(多选)膜内外离子浓度差为离子移动提供了化学驱动力;膜内外电位差则为离子移动提供了电场驱动力,驱动离子向与它所带电荷相反的电位移动。神经纤维某部位受到刺激时的电位变化如图所示。下列各选项中,所示离子受到的化学驱动力(实线箭头)和电场驱动力(虚线箭头)的方向,与曲线上a、b、c、d点对应正确的是( )
A. B.
C. D.
【典例4】(2026·北京·高考真题)神经元释放的神经递质乙酰胆碱(ACh)作用于肌肉细胞。筒箭毒碱与ACh受体(ACh-R)可逆结合,-银环蛇毒素与ACh-R特异性结合且不易分离。下列叙述错误的是( )
A. ACh与ACh-R结合后进入肌肉细胞发挥作用
B. 筒箭毒碱和-银环蛇毒素均可作用于突触后膜
C. 体外实验中提高ACh浓度可减少筒箭毒碱与ACh-R的结合
D. 体外实验中可用带标记的-银环蛇毒素检测ACh-R的分布
【典例5】(2026·河南·高考真题) 神经元外K+或谷氨酸(神经递质)积累过多使神经元易过度兴奋。星形胶质细胞是一种神经胶质细胞,能够摄取神经元外多余的K+和谷氨酸。下列叙述错误的是( )
A. 神经元上同时存在运输K+的通道蛋白和载体蛋白
B. 星形胶质细胞能够防止神经元过度兴奋,以起到保护作用
C. 若星形胶质细胞摄取谷氨酸的能力下降,突触后膜静息电位的绝对值增大
D. 星形胶质细胞可通过改变神经元内外的离子分布和膜通透性影响兴奋传递
【典例6】(2026·湖南·高考真题)(多选)某人颈脊髓损伤,失去行走能力。在安装脑脊接口套件后,该患者恢复了自主行走能力。该套件由三个装置组成,如图所示:装置1安装在大脑皮层中央前回,负责采集信号;装置2穿戴于体外,负责对装置1传来的信息解码并生成控制指令;装置3置于体内脊髓区,负责将装置2的指令转换并传至控制下肢的脊髓运动中枢。下列叙述错误的是( )
A. 装置1收到的信号与神经元的Na+、K+跨膜运输有关
B. 装置2和大脑皮层一样,具有随意支配下肢运动的能力
C. 装置3刺激患者自主神经纤维释放电信号控制下肢肌肉收缩
D. 该套件的应用证明大脑可不经反射弧直接支配下肢肌肉
【典例7】(2026·陕晋青宁·高考真题) 多巴胺作为一种兴奋性神经递质,与愉悦感产生及行为动机增强有关。回答下列问题。
(1)研究者将小鼠放入设有杠杆的实验箱,小鼠随机踩一次杠杆会获得一滴糖水,此时T脑区的多巴胺神经元兴奋。踩杠杆动作受___________的运动区调控,属于___________(填“随意”或“不随意”)运动。通过多次训练,小鼠建立了主动踩杠杆获得糖水的条件反射,该条件反射的维持需要___________刺激的强化。
(2)随小鼠获得一滴糖水的任务难度提升(增加踩杠杆次数),小鼠仍会主动踩杠杆;同时,N区乙酰胆碱释放量增加。据图(a)推测N区多巴胺释放量___________,原因是___________。
(3)将已建立条件反射的小鼠分为两组,分别在N脑区注射PBS和DHβE,多巴胺释放峰值如图(b)。与生理盐水相比,PBS作为溶剂的优点是___________。两组小鼠多巴胺释放量的差异是___________,推测DHβE组小鼠面对高难度任务时的行为表现为___________。
【典例8】(2026·河北·高考真题) 咳嗽是一种反射性防御动作。机体通过咳嗽可清除呼吸道内的异物或分泌物,防止其阻塞呼吸道。回答下列问题:
(1)相关感受器受刺激产生的兴奋传导至脑干咳嗽中枢,立即引发咳嗽,此过程属于_________反射。人体也可由大脑皮层通过脑干控制咳嗽,这体现了神经系统的_________调节。
(2)花粉过敏能引发咳嗽。花粉过敏者再次吸入的花粉会与吸附在肥大细胞表面的相应_________结合,使这些细胞释放组胺,引发咳嗽。如图所示,组胺释放可导致组织液中A因子的增加,A可激活Ca2+通道T。分析图中的A引发咳嗽相关感受器兴奋的机制:_________________________________________。
(3)科研人员研制出一种可镇咳的新药C,为探究C的药效是否优于常用镇咳药D,现以生理盐水、浓氨水(处理小鼠可引发咳嗽)、镇咳药C、镇咳药D为实验试剂,对健康小鼠进行分组实验。请完善下列分组处理方案:①生理盐水处理、②_______________、③_______________、④__________________。
(4)咳嗽患者伴有咳痰,痰液不易咳出时,需谨慎使用镇咳药,原因是___________。
考点二 体液调节
一、甲状腺激素分泌的分级调节
1.图解
2.分级调节
【提醒】①分泌激素的细胞本身也可能是其分泌激素的靶细胞。
②激素只能作用于靶器官或靶细胞,直接原因是只有靶细胞膜上或细胞内有与相应激素特异性结合的受体;而根本原因是与相应激素特异性结合的受体的基因只在靶细胞中选择性表达。
③激素只作用于靶细胞或靶器官,但并非只运输到靶细胞或靶器官:激素产生后,可随血液流经全身各处。
④激素既不组成细胞结构,也不提供能量,而是作为信息分子发挥调节作用。
⑤激素的受体不都在细胞膜上,如性激素、甲状腺激素的受体在细胞内。
2、 血糖平衡
1.图解
注 “+”表示促进。
【提醒】血糖平衡的调节机制
(1)调节中枢——下丘脑
(2)调节方式——神经—体液调节
(3)影响胰岛素和胰高血糖素分泌的因素
【方法技巧】辨析血糖代谢异常的曲线模式图
【拓展】糖尿病“三多一少”的原因
三、体温调节、水盐平衡
1.体温调节
(1)体温调节的基础知识
(2)体温调节主要过程
①体温调节方式为神经—体液调节。
②寒冷条件下参与产热的激素有肾上腺素和甲状腺激素,前者的分泌是由下丘脑通过传出神经调节的,后者的分泌是由下丘脑和垂体分级调节的,两种激素之间表现为协同作用。
提醒 发高烧时,病人的体温继续升高时产热量大于散热量,如果体温保持不变,则产热量等于散热量。
2.水盐平衡
(1)人体内水的来源和排出
(2)水盐调节方式相关结构和参与激素
(3)调节过程
①水盐平衡调节示意图
②血钠的平衡
【方法规律】分级调节与反馈调节判断法
①找起点(刺激)→②找各级分泌腺(下丘脑→垂体→靶腺)→③找终产物激素→④判断反馈方向(终产物抑制上游=负反馈;终产物促进上游=正反馈)
【方法规律】血糖调节分析"三步法"
①判断血糖浓度变化(升高/降低)→②判断哪种胰岛细胞活动增强(B细胞/A细胞)→③判断激素作用(降糖/升糖)及协同或拮抗关系
【典例1】(2026·江西·高考真题) 甲状腺上皮细胞膜上存在促甲状腺激素受体(TSHR)。某些因素会导致TSHR成为自身抗原,刺激机体产生TSAb和TBAb两种抗体,影响甲状腺激素(TH)的分泌(如图)。据图分析,下列叙述正确的是( )
A. TSAb可替代TSH调节TH的分泌量
B. TSAb和TSH促进TH分泌的功能具有协同效应
C. TSAb会导致正常机体的TRH和TSH分泌量减少
D. TBAb和TSH都能与TSHR结合,减少TH的分泌量
【典例2】(2026·贵州·高考真题) 研究发现,胰岛素的分泌与肽类激素GLP-1有关。当血糖浓度升高时,GLP-1激活胰岛B细胞内Epac信号通路,钙离子通道(TRPM2)开放,钙离子内流,从而促进胰岛素分泌。下列叙述正确的是( )
A. 餐后1小时内GLP-1的合成与分泌减少
B. 抑制TRPM2的活性能够促进肝糖原的合成
C. Epac激活剂类似物可用于研发降血糖药物
D. GLP-1与甲状腺激素都可以降低血糖浓度
【典例3】(2026·河北·高考真题) 抗利尿激素(ADH)分泌异常增加可导致大量的水积聚在脑细胞,造成脑细胞水肿,严重的脑细胞水肿可由静脉输入高浓度盐水治疗。下列分析错误的是( )
A. 下丘脑分泌的ADH能促进肾小管和集合管对水的重吸收
B. ADH异常增加可造成脑细胞外液渗透压降低,导致脑细胞水肿
C. 输入高浓度盐水后,机体分泌的醛固酮增加,促进Na+的重吸收
D. 输入高浓度盐水后,脑细胞外液渗透压升高,可缓解脑细胞水肿
【典例4】(2026·河南·高考真题) 慢性应激会导致体内糖皮质激素(GC)水平升高,进而造成免疫失调及行为异常。调控过程如图所示。
回答下列问题:
(1)GC的分泌过程中存在分级调节,分级调节可逐级放大激素的调节效应,表明激素调节具有________特点。这种调节方式在神经系统中同样存在,例如成人能有意识地控制排尿,是因为高级中枢________对低级中枢________进行着调控。
(2)研究发现,慢性应激导致下丘脑GC受体表达下降,据此分析,慢性应激导致体内GC水平升高的原因是________。
(3)通过束缚处理(每日束缚4小时,连续21天)可构建慢性应激模型小鼠。为证明慢性应激造成免疫细胞分泌细胞因子F过量,进而导致小鼠行为异常(糖水偏好率下降),研究人员以正常小鼠、免疫细胞F基因敲降小鼠(F表达量低,糖水偏好率处于正常水平)为材料进行实验。完善下列实验思路并预测实验结果。
实验思路
实验分为3组:甲组,正常小鼠+无束缚处理;乙组,正常小鼠+束缚处理;丙组,________。处理后,统计各组小鼠糖水偏好率和免疫细胞分泌的F水平。
预期实验结果
①若________,则证明慢性应激会造成小鼠的行为异常,且与F过量相关;
②如①已被证实,若________,则证明慢性应激通过F导致小鼠行为异常。
【典例5】(2026·贵州·高考真题)肾综合征出血热是由汉坦病毒(HV)引起的一种人兽共患传染病,患者感染后会出现发热、出血和肾脏损害等症状。回答下列问题:
(1)患者体温会升高至39℃左右,并持续4~6天,在体温维持期间患者的产热量_____(选填“大于”“小于”或“等于”)散热量。
(2)HIV可感染树突状细胞、血管内皮细胞、肾小管上皮细胞等,树突状细胞被HIV感染后,会被_____细胞和__________细胞识别,随后机体产生的抗体会攻击肾小球基膜引起肾小球损伤,原因是_____。同时,HIV感染血管内皮细胞,引起出血及血浆大量渗出,导致抗利尿激素分泌增加,并先后经历少尿期(<400 mL/d,正常尿量约1500 mL/d)和多尿期(>2500 mL/d)的过程。多尿期时,若抗利尿激素的分泌仍维持较高水平,但尿量较多,原因是_____,为防止机体严重脱水,应及时补充_____。
(3)老鼠和多种野生动物均可能携带HV,公众切勿徒手捕捉、接触野生动物,对于疫区人群或必须进入疫区的人群可采用_____进行特异性预防。
考点三 免疫调节
一、体液免疫
1.图解
2.B细胞活化的条件
提醒 体液免疫中的三个“唯一”:唯一能产生抗体的细胞是浆细胞;唯一没有识别功能的细胞是浆细胞;唯一没有特异性识别功能的细胞是吞噬细胞。
二、细胞免疫
1.图解
【易错点】
①细胞毒性T细胞活化的条件:靶细胞表面分子(信号)的刺激、细胞因子(主要由辅助性T细胞分泌)的刺激。
②活化的细胞毒性T细胞与靶细胞接触并使其裂解、死亡属于细胞凋亡。靶细胞裂解死亡,释放抗原后,很多时候仍然需要体液免疫过程中的抗体进一步作用来清除抗原。
③若靶细胞遭病原体伤害致死,则属于细胞坏死。
2.记忆细胞与二次免疫应答
(1)记忆细胞特点
可以在抗原消失后很长时间保持对这种抗原的记忆。
(2)二次免疫反应
当相同抗原再次入侵时,记忆细胞能迅速增殖、分化,形成相应效应细胞,迅速高效地产生免疫反应。
(3)二次免疫反应特点
提醒 通过多次注射相同疫苗可以增加记忆细胞和抗体的数量,以提高机体的免疫力。
【典例1】(2026·江西·高考真题)B-1a是具有自我更新能力的B淋巴细胞亚群,无需特定抗原刺激即可持续分泌天然抗体IgM,偶尔也受特定抗原刺激产生抗体IgG,是维持机体内环境稳态的重要免疫屏障。下列叙述正确的是( )
A. B-1a细胞产生天然抗体IgM的过程属于非特异性免疫
B. B-1a细胞是一种记忆细胞,在免疫调节中发挥重要作用
C. B-1a细胞分化成浆细胞产生IgG无需辅助性T细胞的参与
D. 一定年龄后机体免疫功能开始衰退是因为B-1a细胞数量减少
【典例2】(2026·陕晋青宁·高考真题)人体鼻腔黏膜中长期驻留着针对甲型流感病毒(IAV)的记忆T细胞(TRM),该细胞是一种辅助性T细胞,其增殖活性较低,但数量随年龄增长而增多。下列叙述错误的是( )
A. TRM发挥免疫防御作用,其数量与IAV感染次数有关
B. TRM具有IAV抗原特异性,可识别并裂解感染IAV的靶细胞
C. 再次接触IAV时,B细胞活化需要IAV和TRM两个信号共同刺激
D. 鼻腔接种能诱导TRM增殖和驻留的IAV疫苗,可增强局部免疫
【典例3】(2026·河北·高考真题)(多选)幽门螺杆菌(HP)释放的毒素可破坏胃黏膜,损伤巨噬细胞,抑制辅助性T细胞的活化,从而对机体造成危害。下列分析正确的是( )
A. 毒素会影响HP抗原信息的呈递
B. HP的感染会削弱机体的非特异性免疫
C. 毒素可使患者辅助性T细胞释放的细胞因子减少
D. 毒素作为抗原引发的免疫反应能产生与HP特异性结合的抗体
【典例4】(2026·黑吉辽蒙·高考真题)(多选)下图为某种自身免疫病发病过程中,自身抗体参与的免疫反应部分环节示意图。下列叙述正确的是( )
A. B细胞通过膜表面受体直接识别受损细胞释放的自身抗原
B. 该过程中辅助性T细胞表面的特定分子会发生变化并与B细胞结合
C. 自身抗体能与自身抗原特异性结合,从而限制自身免疫病的发展
D. 正常情况下,位于胞内的自身抗原不引发免疫反应
【典例5】(2026·山东·高考真题) 花粉诱发过敏时,可伴随气管平滑肌和呼吸肌功能异常,相关过程如图所示,a、b、c、d表示神经纤维上的点。
(1)花粉进入呼吸道黏膜被树突状细胞摄取并处理后,呈递给的细胞是_____________,该细胞活化并分泌细胞因子,从而促进抗体的产生。花粉引发的过敏反应常在免疫系统的_______功能异常时发生。
(2)吸入花粉后,气管平滑肌过度收缩引起喘息症状,呼吸肌过度收缩引起咳嗽症状。研究人员在研究其调控机制时,实验处理及现象如表所示。受到花粉刺激时,神经纤维cd段膜外的局部电流方向为_______(填“由c到d”或“由d到c”)。表中“阻断b点后,花粉刺激”引起喘息_______(填“属于”或“不属于”)反射。
实验处理
现象
花粉刺激
喘息、咳嗽
阻断a点后,花粉刺激
无喘息、无咳嗽
阻断b点后,花粉刺激
喘息、无咳嗽
(3)已知神经递质Y与平滑肌细胞膜上的受体M结合引起平滑肌收缩,药物甲会影响该过程,其作用机理可能为以下两种之一:①药物甲仅具有阻断神经递质Y与受体M结合的作用;②药物甲通过受体M发挥与神经递质Y相反的作用,即引起平滑肌舒张。
研究人员通过以下实验已经直接证明了药物甲的作用机理,请补充实验结果和结论。
实验材料:药物甲、受体M阻断剂、生理盐水、离体气管平滑肌
实验步骤及结果:
Ⅰ、将静置在生理盐水中的处于初始状态的离体气管平滑肌随机均分为2组,编号为A、B.
Ⅱ、A组:加入药物甲,平滑肌处于_______(填“初始”“收缩”或“舒张”)状态。
B组:加入足量受体M阻断剂,平滑肌处于初始状态;再加入药物甲,平滑肌状态不变。
实验结论:药物甲的作用机理为_______(填“①”或“②”)。
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重难点03 神经、体液、免疫调节专题突破
考点一 神经调节
1、 反射弧
(2)反射弧(如图):是完成反射的结构基础
【提醒】
①反射活动需要经过完整的反射弧来实现。反射弧中任何环节受损,反射都不能完成。
②直接刺激传出神经或效应器引起肌肉收缩,不属于反射。
③一个完整的反射活动的完成至少需要两个神经元,如膝跳反射。
【方法规律】反射弧组成判断法
①找感受器(感觉神经末梢)→②追踪传入神经(有神经节者为传入神经)→③神经中枢(大后角入、小前角出)→④传出神经→⑤效应器(传出神经末梢+肌肉/腺体)
二、 兴奋的产生、传导及膜电位变化
1.兴奋的产生和传导
【方法规律】膜电位变化曲线分析
a→b段:静息电位(K⁺外流维持)。
b→d段:动作电位的形成(Na⁺通道开放,Na⁺大量内流)。
d点:动作电位峰值
d→e段:静息电位的恢复(K⁺通道开放,K⁺大量外流)。
e→f段:一次兴奋完成后,钠钾泵将流入的Na+泵出膜外,将流出的K+泵入膜内(主动运输),以维持细胞外Na+浓度高和细胞内K+浓度高的状态,为下一次兴奋做好准备。
【易错点】判断Na⁺、K⁺进出细胞是否消耗ATP
(1) Na⁺内流和K⁺外流的方式均为协助扩散,不消耗ATP。
(2) 恢复静息电位后,通过钠钾泵(主动运输)将内流的Na⁺泵出,外流的K⁺泵入,以维持膜内外离子浓度差,此过程消耗ATP。
【拓展】细胞外液Na+、K+浓度大小与膜电位变化的关系
2.兴奋传导过程中膜电位的测量及变化
(1)膜电位的测量(已知电流计指针的偏转方向与电流方向相同)
(2)关于膜电位测量的相关曲线分析
电流计两极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧,刺激神经纤维任何一侧,会形成一个波峰,如图1所示。电流计两极均置于神经纤维膜的外侧(或内侧),刺激任何一端,会形成方向相反的两个波峰,如图2、图3所示,图2和图3的判断可根据题中的提示得出。
3.电流计指针偏转问题分析
(1)在神经纤维上(双向传导)
①刺激a点,b点先兴奋,d点后兴奋,电流计指针发生两次方向相反的偏转。
②刺激c点(bc=cd),b点和d点同时兴奋,电流计指针不发生偏转。
(2)在神经元之间(单向传递)
①刺激b点(ab=bd),由于兴奋在突触间的传递速率小于在神经纤维上的传导速率,所以a点先兴奋,d点后兴奋,电流计指针发生两次方向相反的偏转。
②刺激c点,兴奋不能传至a点,a点不兴奋,d点可兴奋,电流计指针只发生一次偏转。
三、 突触传递
1.突触的结构和类型
【易错提醒】突触小体≠突触
①组成不同:突触小体是一个神经元轴突末端的膨大部分,其上的膜构成突触前膜,是突触的一部分;突触由两个神经元构成,包括突触前膜、突触间隙和突触后膜。
②信号转换不同:在突触小体上的信号转化为电信号→化学信号。在突触处完成的信号转化为电信号→化学信号→电信号。
2.兴奋传递过程
【易错点】
①通道蛋白≠载体蛋白:通道蛋白形成水通道,不需与被运输物质结合;载体蛋白需特异性结合后构象改变运输。
②协助扩散≠主动运输:顺浓度梯度不耗能为协助扩散;逆浓度梯度耗能为主动运输。
③Ca2+内流是递质释放的关键:Ca2+内流→突触小泡与前膜融合→胞吐释放递质。
【拓展】兴奋传递过程中出现异常的情况分析
,
3.传递特点
4.神经递质与受体
提醒 若神经递质是NO,则通过自由扩散释放。
【方法规律】突触传递方向判断
递质只能由突触前膜释放→受体只存在于突触后膜→故单向传递。判断突触前/后膜的关键:含突触小泡者为突触前膜,含受体者为突触后膜。
【拓展】抑制性突触后电位的产生机制
(1)电位变化示意图
(2)产生机制
(3)结果 强化“外正内负”的静息电位
使膜内外的电位差变得更大,突触后膜更难以兴奋。
四、 反射弧中兴奋传导特点的实验探究
1.探究兴奋在神经纤维上的传导
2.探究兴奋在神经元之间的传递
3.药物阻断实验探究兴奋的传导和传递
探究某药物(如麻醉药)是阻断兴奋在神经纤维上的传导,还是阻断在突触处的传递,可分别将药物置于神经纤维上或置于突触处,依据其能否产生“阻断”效果作出合理推断。
【方法规律】实验探究神经元功能设计
自变量:刺激部位/药物处理/基因敲除;因变量:膜电位变化/肌肉收缩/行为表型;对照组:假手术/溶剂对照/野生型
【典例1】(2026·安徽·高考真题)临床上常通过检查膝跳反射来了解参与该反射的神经系统功能状态。用相同力度叩击肌腱,若小腿抬高幅度过大,则称为膝跳反射亢进。如图①~⑦是参与膝跳反射的相关结构。下列叙述错误的是( )
A. 发生膝跳反射时,①→④→⑥→②的效应是收缩
B. 发生膝跳反射时,①→④→⑦→⑤→③的效应是舒张
C. 截瘫患者若膝跳反射消失,可能的原因是反射弧中断
D. 截瘫患者若膝跳反射亢进,说明高位中枢对⑥有增强作用
【答案】D
【解析】膝跳反射发生时小腿抬起,伸肌(②)收缩,①是感受器、④是传入神经、⑥是支配伸肌的传出神经,该通路的效应为伸肌收缩,A正确;膝跳反射过程中屈肌(③)舒张以配合小腿抬起,⑦是中间神经元、⑤是支配屈肌的传出神经,该通路的效应为屈肌舒张,B正确;反射的结构基础是完整的反射弧,若反射弧任意环节中断,反射都无法完成,因此截瘫患者膝跳反射消失可能是反射弧中断导致,C正确;正常情况下高位中枢对脊髓的膝跳反射低级中枢有抑制作用,截瘫患者高位中枢和脊髓的联系中断,抑制作用消失,才会出现膝跳反射亢进,并非高位中枢对⑥有增强作用,D错误。
【典例2】(2026·贵州·高考真题)独竹漂是贵州少数民族的特色水上运动,运动员需要精准感知身体姿态变化并迅速调整动作。长期训练会使运动员小脑中与平衡协调相关的神经元之间建立更复杂的联系。下列叙述错误的是( )
A. 运动员感知竹竿晃动时,兴奋在神经纤维上以电信号形式双向传导
B. 运动员迅速调整动作时,支配肌肉的传出神经属于躯体运动神经
C. 小脑中新建立的复杂联系,其结构基础是神经元之间建立的突触
D. 运动员的平衡调节过程需要大脑皮层、小脑和脊髓等共同参与
【答案】A
【解析】在生物体内完成反射的过程中,兴奋在神经纤维上只能沿着反射弧的方向单向传导,仅离体神经纤维受适宜刺激时兴奋才双向传导,因此运动员感知竹竿晃动时兴奋在神经纤维上单向传导,A错误;运动员调整动作依赖骨骼肌的收缩,支配骨骼肌的传出神经属于躯体运动神经,B正确;突触是神经元之间传递信息、建立联系的结构基础,因此小脑神经元间新的复杂联系的结构基础是突触,C正确;大脑皮层是最高级神经中枢,小脑具有维持身体平衡的功能,脊髓是调节躯体运动的低级中枢,运动员的平衡调节是神经分级调节的过程,需要上述结构共同参与,D正确。
【典例3】(2026·山东·高考真题)(多选)膜内外离子浓度差为离子移动提供了化学驱动力;膜内外电位差则为离子移动提供了电场驱动力,驱动离子向与它所带电荷相反的电位移动。神经纤维某部位受到刺激时的电位变化如图所示。下列各选项中,所示离子受到的化学驱动力(实线箭头)和电场驱动力(虚线箭头)的方向,与曲线上a、b、c、d点对应正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】a点时,产生动作电位,膜内为正电位,膜外为负电位,此时Na+内流,化学驱动力是由膜外Na+浓度高于膜内推动Na+内流,方向为膜外→膜内;电场驱动力是膜内正电位驱动带正电的Na+向膜外移动,方向为膜内→膜外,A错误;b点时,恢复静息电位,主要是K+外流,化学驱动力应是膜内K+浓度高于膜外推动K+外流,方向为膜内→膜外,但膜内为正电位,膜外为负电位,电场驱动力是膜内正电位驱动带正电的K+向膜外移动,方向为膜内→膜外,B正确;c点时,恢复静息电位,主要是K+外流,化学驱动力应是膜内K+浓度高于膜外推动K+外流,方向为膜内→膜外,但膜内为负电位,膜外为正电位,电场驱动力是膜外正电位驱动带正电的K+向膜内移动,方向为膜外→膜内,C正确;d点时,恢复初始状态,由Na+-K+泵起作用,K+内流,Na+外流,方式为主动运输,该过程不由膜内外离子浓度差为离子移动提供化学驱动力,此时膜内为负电位,膜外为正电位,电场驱动力是膜外正电位驱动带正电的K+和Na+向膜内移动,方向为膜外→膜内,D错误。
【典例4】(2026·北京·高考真题)神经元释放的神经递质乙酰胆碱(ACh)作用于肌肉细胞。筒箭毒碱与ACh受体(ACh-R)可逆结合,-银环蛇毒素与ACh-R特异性结合且不易分离。下列叙述错误的是( )
A. ACh与ACh-R结合后进入肌肉细胞发挥作用
B. 筒箭毒碱和-银环蛇毒素均可作用于突触后膜
C. 体外实验中提高ACh浓度可减少筒箭毒碱与ACh-R的结合
D. 体外实验中可用带标记的-银环蛇毒素检测ACh-R的分布
【答案】A
【解析】乙酰胆碱(ACh)作为神经递质,仅需与突触后膜上的ACh受体结合即可引发突触后膜电位变化,发挥作用后会被降解或回收,并不会进入肌肉细胞内,A错误;ACh受体位于突触后膜(肌肉细胞膜)上,筒箭毒碱和α-银环蛇毒素均可与ACh受体结合,因此二者均可作用于突触后膜,B正确;筒箭毒碱与ACh竞争结合同一受体,且结合是可逆的,体外实验中提高ACh浓度,可使ACh在受体结合的竞争中占优势,减少筒箭毒碱与ACh-R的结合,C正确;α-银环蛇毒素可与ACh-R特异性结合且不易分离,因此体外实验中可用带标记的α-银环蛇毒素定位ACh-R,检测其分布,D正确。
【典例5】(2026·河南·高考真题) 神经元外K+或谷氨酸(神经递质)积累过多使神经元易过度兴奋。星形胶质细胞是一种神经胶质细胞,能够摄取神经元外多余的K+和谷氨酸。下列叙述错误的是( )
A. 神经元上同时存在运输K+的通道蛋白和载体蛋白
B. 星形胶质细胞能够防止神经元过度兴奋,以起到保护作用
C. 若星形胶质细胞摄取谷氨酸的能力下降,突触后膜静息电位的绝对值增大
D. 星形胶质细胞可通过改变神经元内外的离子分布和膜通透性影响兴奋传递
【答案】C
【解析】神经元静息状态下,K+通过通道蛋白以协助扩散的方式外流,维持静息电位;同时钠钾泵通过载体蛋白以主动运输的方式将K+运入细胞,维持细胞内外K+的浓度差,因此神经元上同时存在运输K+的通道蛋白和载体蛋白,A正确;题干明确神经元外K+或谷氨酸积累过多会使神经元过度兴奋,而星形胶质细胞可以摄取多余的K+和谷氨酸,因此能防止神经元过度兴奋,起到保护作用,B正确;突触后膜静息电位的绝对值取决于神经元膜两侧K+浓度差,膜两侧K+浓度差越大,静息电位的绝对值越大,C错误;星形胶质细胞摄取神经元外多余的K+,会改变神经元内外的K+浓度差(离子分布);摄取谷氨酸可减少谷氨酸对突触后膜离子通透性的影响,因此可通过这两方面调控,D正确。
【典例6】(2026·湖南·高考真题)(多选)某人颈脊髓损伤,失去行走能力。在安装脑脊接口套件后,该患者恢复了自主行走能力。该套件由三个装置组成,如图所示:装置1安装在大脑皮层中央前回,负责采集信号;装置2穿戴于体外,负责对装置1传来的信息解码并生成控制指令;装置3置于体内脊髓区,负责将装置2的指令转换并传至控制下肢的脊髓运动中枢。下列叙述错误的是( )
A. 装置1收到的信号与神经元的Na+、K+跨膜运输有关
B. 装置2和大脑皮层一样,具有随意支配下肢运动的能力
C. 装置3刺激患者自主神经纤维释放电信号控制下肢肌肉收缩
D. 该套件的应用证明大脑可不经反射弧直接支配下肢肌肉
【答案】BCD
【解析】装置1采集大脑皮层神经元的信号,而神经元动作电位的产生依赖Na+内流,静息电位的维持依赖K+外流,所以装置1收到的信号和二者跨膜运输有关,A正确;装置1采集的是大脑皮层中央前回(运动中枢)产生的电信号,装置2能对装置1传来的信息解码并生成控制指令,即仅能被动解码、转换大脑已产生的运动信号,无法自主产生运动意图,不具备大脑皮层随意支配下肢运动的能力,B错误;装置3把指令转换并传至控制下肢的脊髓运动中枢,刺激神经纤维产生电信号,电信号传到传出神经末梢后,会触发神经递质释放,不是直接释放电信号控制肌肉收缩,且自主神经是支配内脏、血管和腺体的传出神经,下肢骨骼肌受躯体运动神经支配,C错误;整个过程中大脑信号经套件传递到脊髓运动中枢,再通过传出神经支配肌肉运动,大脑不能直接支配下肢肌肉,D错误。
【典例7】(2026·陕晋青宁·高考真题) 多巴胺作为一种兴奋性神经递质,与愉悦感产生及行为动机增强有关。回答下列问题。
(1)研究者将小鼠放入设有杠杆的实验箱,小鼠随机踩一次杠杆会获得一滴糖水,此时T脑区的多巴胺神经元兴奋。踩杠杆动作受___________的运动区调控,属于___________(填“随意”或“不随意”)运动。通过多次训练,小鼠建立了主动踩杠杆获得糖水的条件反射,该条件反射的维持需要___________刺激的强化。
(2)随小鼠获得一滴糖水的任务难度提升(增加踩杠杆次数),小鼠仍会主动踩杠杆;同时,N区乙酰胆碱释放量增加。据图(a)推测N区多巴胺释放量___________,原因是___________。
(3)将已建立条件反射的小鼠分为两组,分别在N脑区注射PBS和DHβE,多巴胺释放峰值如图(b)。与生理盐水相比,PBS作为溶剂的优点是___________。两组小鼠多巴胺释放量的差异是___________,推测DHβE组小鼠面对高难度任务时的行为表现为___________。
【答案】(1)大脑皮层 随意 糖水(或非条件)
(2) 增加 乙酰胆碱与多巴胺神经元上的受体结合,引起Na+内流,使多巴胺神经元兴奋,促进多巴胺释放
(3) 调节pH的相对稳定 低难度任务时,两组多巴胺释放量差异不大;高难度任务阶段差异明显,DHβE组多巴胺释放量显著低于PBS组 主动踩杠杆的频率降低##不踩杠杆
【解析】(1)躯体运动的低级中枢位于脊髓,高级中枢位于大脑皮层的躯体运动区,所以踩杠杆动作受大脑皮层的运动区调控,因为该动作是小鼠经过训练主动完成的,所以属于随意运动。条件反射是在非条件反射基础上形成的,其维持需要非条件刺激(此处为糖水这一非条件刺激)的强化。
(2)由图(a)可知,乙酰胆碱神经元释放乙酰胆碱,作用于多巴胺神经元上的乙酰胆碱受体,引起Na+内流,使多巴胺神经元兴奋,进而促进多巴胺释放。当随小鼠获得一滴糖水的任务难度提升(增加踩杠杆次数),N区乙酰胆碱释放量增加,所以推测N区多巴胺释放量增加。
(3)PBS是磷酸盐缓冲液,作为溶剂的优点是调节pH的相对稳定。由图(b)可知,两组小鼠多巴胺释放量的差异是低难度任务时,两组多巴胺释放量差异不大;高难度任务阶段差异明显,DHβE组多巴胺释放量显著低于PBS组,因为多巴胺与愉悦感产生及行为动机增强有关,DHβE组多巴胺释放量低,所以推测DHβE组小鼠面对高难度任务时的行为表现为主动踩杠杆的频率降低(或不踩杠杆)。
【典例8】(2026·河北·高考真题) 咳嗽是一种反射性防御动作。机体通过咳嗽可清除呼吸道内的异物或分泌物,防止其阻塞呼吸道。回答下列问题:
(1)相关感受器受刺激产生的兴奋传导至脑干咳嗽中枢,立即引发咳嗽,此过程属于_________反射。人体也可由大脑皮层通过脑干控制咳嗽,这体现了神经系统的_________调节。
(2)花粉过敏能引发咳嗽。花粉过敏者再次吸入的花粉会与吸附在肥大细胞表面的相应_________结合,使这些细胞释放组胺,引发咳嗽。如图所示,组胺释放可导致组织液中A因子的增加,A可激活Ca2+通道T。分析图中的A引发咳嗽相关感受器兴奋的机制:_________________________________________。
(3)科研人员研制出一种可镇咳的新药C,为探究C的药效是否优于常用镇咳药D,现以生理盐水、浓氨水(处理小鼠可引发咳嗽)、镇咳药C、镇咳药D为实验试剂,对健康小鼠进行分组实验。请完善下列分组处理方案:①生理盐水处理、②_______________、③_______________、④__________________。
(4)咳嗽患者伴有咳痰,痰液不易咳出时,需谨慎使用镇咳药,原因是___________。
【答案】(1)非条件 分级
(2) 抗体 A因子激活Ca2+通道T,Ca2+内流;Ca2+进一步激活Na+通道,Na+大量内流,感受器产生动作电位,引发兴奋
(3) 适量镇咳药C处理+适量浓氨水 适量镇咳药D处理+适量浓氨水 适量浓氨水刺激
(4)镇咳药抑制咳嗽反射,痰液无法及时排出,堵塞呼吸道,还易滋生细菌,加重呼吸道感染,加重病情
【解析】(1)相关感受器受刺激产生的兴奋传导至脑干咳嗽中枢,立即引发咳嗽,该过程脑干为较低级神经中枢,生来就有,不需要大脑皮层参与,属于非条件反射;高级神经中枢(大脑皮层)可以调控较低级中枢(脑干),体现神经系统的分级调节。
(2)过敏反应中,初次接触花粉后机体产生抗体,该抗体吸附在肥大细胞表面,再次接触相同花粉,花粉与肥大细胞表面的抗体结合,触发肥大细胞释放组胺,引发咳嗽。分析题图可知,A因子激活Ca2+通道T,Ca2+内流;Ca2+进一步激活Na+通道,Na+大量内流,感受器细胞膜电位由外正内负为外负内正,产生动作电位,感受器兴奋。
(3)实验目的:探究C的药效是否优于常用镇咳药D,自变量为是否添加药物C及药物类别,实验需要遵循对照原则,单一变量原则和控制无关变量原则;具体方案:①生理盐水处理(空白对照,排除生理盐水本身对咳嗽的影响)、②适量镇咳药C处理+适量浓氨水(实验组)、③适量镇咳药D处理+适量浓氨水(阳性对照)、④适量浓氨水刺激(模型对照,验证浓氨水可诱发咳嗽,获取无镇咳药时的咳嗽基准数据)(②③④顺序可互换),通过比较②③④组的咳嗽次数/程度,可判断C是否优于D。
(4)镇咳药会抑制咳嗽反射,若痰液无法通过咳嗽排出,痰液会堵塞呼吸道,还易滋生细菌,加重呼吸道感染,加重病情。
考点二 体液调节
一、甲状腺激素分泌的分级调节
1.图解
2.分级调节
【提醒】①分泌激素的细胞本身也可能是其分泌激素的靶细胞。
②激素只能作用于靶器官或靶细胞,直接原因是只有靶细胞膜上或细胞内有与相应激素特异性结合的受体;而根本原因是与相应激素特异性结合的受体的基因只在靶细胞中选择性表达。
③激素只作用于靶细胞或靶器官,但并非只运输到靶细胞或靶器官:激素产生后,可随血液流经全身各处。
④激素既不组成细胞结构,也不提供能量,而是作为信息分子发挥调节作用。
⑤激素的受体不都在细胞膜上,如性激素、甲状腺激素的受体在细胞内。
2、 血糖平衡
1.图解
注 “+”表示促进。
【提醒】血糖平衡的调节机制
(1)调节中枢——下丘脑
(2)调节方式——神经—体液调节
(3)影响胰岛素和胰高血糖素分泌的因素
【方法技巧】辨析血糖代谢异常的曲线模式图
【拓展】糖尿病“三多一少”的原因
三、体温调节、水盐平衡
1.体温调节
(1)体温调节的基础知识
(2)体温调节主要过程
①体温调节方式为神经—体液调节。
②寒冷条件下参与产热的激素有肾上腺素和甲状腺激素,前者的分泌是由下丘脑通过传出神经调节的,后者的分泌是由下丘脑和垂体分级调节的,两种激素之间表现为协同作用。
提醒 发高烧时,病人的体温继续升高时产热量大于散热量,如果体温保持不变,则产热量等于散热量。
2.水盐平衡
(1)人体内水的来源和排出
(2)水盐调节方式相关结构和参与激素
(3)调节过程
①水盐平衡调节示意图
②血钠的平衡
【方法规律】分级调节与反馈调节判断法
①找起点(刺激)→②找各级分泌腺(下丘脑→垂体→靶腺)→③找终产物激素→④判断反馈方向(终产物抑制上游=负反馈;终产物促进上游=正反馈)
【方法规律】血糖调节分析"三步法"
①判断血糖浓度变化(升高/降低)→②判断哪种胰岛细胞活动增强(B细胞/A细胞)→③判断激素作用(降糖/升糖)及协同或拮抗关系
【典例1】(2026·江西·高考真题) 甲状腺上皮细胞膜上存在促甲状腺激素受体(TSHR)。某些因素会导致TSHR成为自身抗原,刺激机体产生TSAb和TBAb两种抗体,影响甲状腺激素(TH)的分泌(如图)。据图分析,下列叙述正确的是( )
A. TSAb可替代TSH调节TH的分泌量
B. TSAb和TSH促进TH分泌的功能具有协同效应
C. TSAb会导致正常机体的TRH和TSH分泌量减少
D. TBAb和TSH都能与TSHR结合,减少TH的分泌量
【答案】B
【解析】由题意可知,某些因素会导致TSHR成为自身抗原,刺激机体产生TSAb和TBAb两种抗体,正常机体原则上不会产生TSAb,其不会影响TRH和TSH的分泌量,TSAb属于抗体,而TSH属于激素,后者具有微量高效的特点,原则上TSAb也不能替代TSH调节TH的分泌量,AC错误;协同效应指不同物质对同一生理过程发挥相同的作用,共同增强效应。TSAb和TSH都能促进甲状腺分泌TH,二者功能具有协同效应,B正确;TBAb与TSHR结合会抑制TH的分泌,但TSH与TSHR结合的作用是促进TH分泌,D错误。
【典例2】(2026·贵州·高考真题) 研究发现,胰岛素的分泌与肽类激素GLP-1有关。当血糖浓度升高时,GLP-1激活胰岛B细胞内Epac信号通路,钙离子通道(TRPM2)开放,钙离子内流,从而促进胰岛素分泌。下列叙述正确的是( )
A. 餐后1小时内GLP-1的合成与分泌减少
B. 抑制TRPM2的活性能够促进肝糖原的合成
C. Epac激活剂类似物可用于研发降血糖药物
D. GLP-1与甲状腺激素都可以降低血糖浓度
【答案】C
【解析】餐后1小时食物消化吸收使血糖浓度升高,根据题干信息,血糖升高时GLP-1需发挥作用促进胰岛素分泌,因此其合成与分泌会增加,A错误;抑制TRPM2的活性会阻断钙离子内流,抑制胰岛素的分泌,胰岛素是促进肝糖原合成的核心激素,胰岛素分泌减少会抑制肝糖原合成,B错误;Epac激活剂类似物可以激活Epac信号通路,进而促进胰岛素分泌,胰岛素具有降血糖的生理功能,因此该类物质可用于降血糖药物的研发,C正确;甲状腺激素的功能是促进细胞代谢、促进生长发育、提高神经系统兴奋性,没有降低血糖的作用,人体中唯一具有降血糖功能的激素是胰岛素,D错误。
【典例3】(2026·河北·高考真题) 抗利尿激素(ADH)分泌异常增加可导致大量的水积聚在脑细胞,造成脑细胞水肿,严重的脑细胞水肿可由静脉输入高浓度盐水治疗。下列分析错误的是( )
A. 下丘脑分泌的ADH能促进肾小管和集合管对水的重吸收
B. ADH异常增加可造成脑细胞外液渗透压降低,导致脑细胞水肿
C. 输入高浓度盐水后,机体分泌的醛固酮增加,促进Na+的重吸收
D. 输入高浓度盐水后,脑细胞外液渗透压升高,可缓解脑细胞水肿
【答案】C
【解析】抗利尿激素(ADH)由下丘脑合成、分泌、垂体释放,作用是促进肾小管和集合管对水的重吸收,A正确;ADH异常增加会导致机体重吸收水过多,脑细胞外液(内环境)中水增多,渗透压降低,水分顺渗透压梯度进入脑细胞,引发脑细胞水肿,B正确;醛固酮的作用是“保钠排钾”,当血钠含量降低时醛固酮分泌增加,促进Na⁺重吸收;输入高浓度盐水后血钠升高,机体醛固酮分泌会减少,会导致对Na⁺重吸收减少,即对Na+的重吸收促进作用减弱,C错误;输入高浓度盐水可升高脑细胞外液渗透压,使脑细胞内的水分向外扩散,减少脑细胞内的水含量,缓解脑细胞水肿,D正确。
【典例4】(2026·河南·高考真题) 慢性应激会导致体内糖皮质激素(GC)水平升高,进而造成免疫失调及行为异常。调控过程如图所示。
回答下列问题:
(1)GC的分泌过程中存在分级调节,分级调节可逐级放大激素的调节效应,表明激素调节具有________特点。这种调节方式在神经系统中同样存在,例如成人能有意识地控制排尿,是因为高级中枢________对低级中枢________进行着调控。
(2)研究发现,慢性应激导致下丘脑GC受体表达下降,据此分析,慢性应激导致体内GC水平升高的原因是________。
(3)通过束缚处理(每日束缚4小时,连续21天)可构建慢性应激模型小鼠。为证明慢性应激造成免疫细胞分泌细胞因子F过量,进而导致小鼠行为异常(糖水偏好率下降),研究人员以正常小鼠、免疫细胞F基因敲降小鼠(F表达量低,糖水偏好率处于正常水平)为材料进行实验。完善下列实验思路并预测实验结果。
实验思路
实验分为3组:甲组,正常小鼠+无束缚处理;乙组,正常小鼠+束缚处理;丙组,________。处理后,统计各组小鼠糖水偏好率和免疫细胞分泌的F水平。
预期实验结果
①若________,则证明慢性应激会造成小鼠的行为异常,且与F过量相关;
②如①已被证实,若________,则证明慢性应激通过F导致小鼠行为异常。
【答案】(1)微量高效 大脑皮层 脊髓
(2)下丘脑GC受体减少,GC对下丘脑的负反馈抑制作用减弱,CRH和ACTH分泌增多,通过分级调节使GC分泌增加,因此GC水平升高
(3)免疫细胞F基因敲降小鼠+束缚处理 与甲组相比,乙组F水平更高,糖水偏好率更低 丙组糖水偏好率与甲组接近,显著高于乙组
【解析】(1)分级调节可逐级放大激素的调节效应,表明激素调节具有微量高效的特点。排尿反射中,低级中枢位于脊髓,受高级中枢大脑皮层的调控,因此成人可有意识地控制排尿,
(2)由图可知GC对下丘脑、垂体存在负反馈抑制,当下丘脑GC受体表达下降,GC的负反馈抑制作用减弱,下丘脑会分泌更多CRH,进而促进垂体分泌ACTH增多,最终使肾上腺皮质分泌GC增加,导致GC水平升高。
(3)实验目的是验证“慢性应激→F过量→行为异常(糖水偏好下降)”,遵循单一变量原则,甲组为正常小鼠无束缚、乙组为正常小鼠束缚,丙组需要设置为免疫细胞F敲降小鼠束缚处理,来验证F的作用:①若慢性应激会造成小鼠的行为异常,且与F过量相关,则慢性应激会让正常小鼠F升高、糖水偏好降低。②若慢性应激确实通过F过量导致行为异常,那么F敲降后,即使接受束缚处理,也不会出现行为异常,因此丙组糖水偏好接近正常甲组,显著高于乙组。
【典例5】(2026·贵州·高考真题)肾综合征出血热是由汉坦病毒(HV)引起的一种人兽共患传染病,患者感染后会出现发热、出血和肾脏损害等症状。回答下列问题:
(1)患者体温会升高至39℃左右,并持续4~6天,在体温维持期间患者的产热量_____(选填“大于”“小于”或“等于”)散热量。
(2)HIV可感染树突状细胞、血管内皮细胞、肾小管上皮细胞等,树突状细胞被HIV感染后,会被_____细胞和__________细胞识别,随后机体产生的抗体会攻击肾小球基膜引起肾小球损伤,原因是_____。同时,HIV感染血管内皮细胞,引起出血及血浆大量渗出,导致抗利尿激素分泌增加,并先后经历少尿期(<400 mL/d,正常尿量约1500 mL/d)和多尿期(>2500 mL/d)的过程。多尿期时,若抗利尿激素的分泌仍维持较高水平,但尿量较多,原因是_____,为防止机体严重脱水,应及时补充_____。
(3)老鼠和多种野生动物均可能携带HV,公众切勿徒手捕捉、接触野生动物,对于疫区人群或必须进入疫区的人群可采用_____进行特异性预防。
【答案】(1)等于 (2)辅助性T 细胞毒性T HV与肾小球基膜存在结构相似的抗原,抗HV抗体会与肾小球基膜结合造成损伤 肾小管和集合管对抗利尿激素的敏感性降低(或肾小管上皮细胞被HV感染后重吸收水的功能受损) 水和无机盐(或适宜浓度的生理盐水/电解质溶液)
(3)接种HV(汉坦病毒)疫苗
【解析】(1)体温维持相对稳定的核心机制是产热量和散热量保持动态平衡,患者体温持续稳定在39℃左右,因此产热量等于散热量。
(2)树突状细胞属于抗原呈递细胞,被HV感染后会处理抗原并呈递给辅助性T细胞,同时它作为被病原体侵染的靶细胞,会被细胞毒性T细胞识别以启动细胞免疫。
抗体攻击自身肾小球基膜属于自身免疫反应,原因是HV抗原和肾小球基膜抗原结构相似,机体产生的抗HV抗体会与肾小球基膜结合造成损伤。
抗利尿激素的功能是促进肾小管、集合管重吸收水分,若激素水平较高但尿量仍多,说明靶器官(肾小管、集合管)无法正常响应该激素的作用,肾小管和集合管对抗利尿激素的敏感性降低,即重吸收水的功能受损。
为防止机体严重脱水,需要补充水和无机盐维持内环境渗透压稳定。
(3)特异性预防的核心措施是接种对应病原体的疫苗,诱导机体产生特异性抗体和记忆细胞,在接触HV时可快速启动免疫,发挥免疫预防作用。
考点三 免疫调节
一、体液免疫
1.图解
2.B细胞活化的条件
提醒 体液免疫中的三个“唯一”:唯一能产生抗体的细胞是浆细胞;唯一没有识别功能的细胞是浆细胞;唯一没有特异性识别功能的细胞是吞噬细胞。
二、细胞免疫
1.图解
【易错点】
①细胞毒性T细胞活化的条件:靶细胞表面分子(信号)的刺激、细胞因子(主要由辅助性T细胞分泌)的刺激。
②活化的细胞毒性T细胞与靶细胞接触并使其裂解、死亡属于细胞凋亡。靶细胞裂解死亡,释放抗原后,很多时候仍然需要体液免疫过程中的抗体进一步作用来清除抗原。
③若靶细胞遭病原体伤害致死,则属于细胞坏死。
2.记忆细胞与二次免疫应答
(1)记忆细胞特点
可以在抗原消失后很长时间保持对这种抗原的记忆。
(2)二次免疫反应
当相同抗原再次入侵时,记忆细胞能迅速增殖、分化,形成相应效应细胞,迅速高效地产生免疫反应。
(3)二次免疫反应特点
提醒 通过多次注射相同疫苗可以增加记忆细胞和抗体的数量,以提高机体的免疫力。
【典例1】(2026·江西·高考真题)B-1a是具有自我更新能力的B淋巴细胞亚群,无需特定抗原刺激即可持续分泌天然抗体IgM,偶尔也受特定抗原刺激产生抗体IgG,是维持机体内环境稳态的重要免疫屏障。下列叙述正确的是( )
A. B-1a细胞产生天然抗体IgM的过程属于非特异性免疫
B. B-1a细胞是一种记忆细胞,在免疫调节中发挥重要作用
C. B-1a细胞分化成浆细胞产生IgG无需辅助性T细胞的参与
D. 一定年龄后机体免疫功能开始衰退是因为B-1a细胞数量减少
【答案】A
【解析】B-1a细胞产生天然IgM的过程无需特定抗原刺激,不针对某一特定抗原发挥免疫作用,属于非特异性免疫,A正确;记忆细胞是经特定抗原刺激后,由B细胞或细胞毒性T细胞增殖分化形成的,B-1a是先天存在的B淋巴细胞亚群,不属于记忆细胞,B错误;B-1a受特定抗原刺激产生IgG的过程属于体液免疫,体液免疫中B细胞分化为浆细胞的过程需要辅助性T细胞提供活化信号及分泌细胞因子的参与,C错误;机体免疫功能衰退是T细胞、吞噬细胞、其他B细胞亚群等多种免疫细胞的数量和功能共同下降导致的,D错误。
【典例2】(2026·陕晋青宁·高考真题)人体鼻腔黏膜中长期驻留着针对甲型流感病毒(IAV)的记忆T细胞(TRM),该细胞是一种辅助性T细胞,其增殖活性较低,但数量随年龄增长而增多。下列叙述错误的是( )
A. TRM发挥免疫防御作用,其数量与IAV感染次数有关
B. TRM具有IAV抗原特异性,可识别并裂解感染IAV的靶细胞
C. 再次接触IAV时,B细胞活化需要IAV和TRM两个信号共同刺激
D. 鼻腔接种能诱导TRM增殖和驻留的IAV疫苗,可增强局部免疫
【答案】B
【解析】TRM是针对IAV的记忆辅助性T细胞,可参与针对IAV的免疫防御过程,每次IAV感染都会刺激产生更多该类记忆细胞,因此其数量与IAV感染次数有关,A正确;裂解被IAV感染的靶细胞的是细胞毒性T细胞,TRM是辅助性T细胞,无裂解靶细胞的功能,B错误;
B细胞活化需要两个信号刺激:第一个信号是IAV(抗原)直接接触B细胞,第二个信号是辅助性T细胞(TRM属于针对IAV的记忆辅助性T细胞)表面特定分子发生变化后与B细胞结合,C正确;鼻腔接种可诱导鼻腔黏膜处的TRM增殖和驻留,提升鼻腔局部针对IAV的免疫应答能力,增强局部免疫,D正确。
【典例3】(2026·河北·高考真题)(多选)幽门螺杆菌(HP)释放的毒素可破坏胃黏膜,损伤巨噬细胞,抑制辅助性T细胞的活化,从而对机体造成危害。下列分析正确的是( )
A. 毒素会影响HP抗原信息的呈递
B. HP的感染会削弱机体的非特异性免疫
C. 毒素可使患者辅助性T细胞释放的细胞因子减少
D. 毒素作为抗原引发的免疫反应能产生与HP特异性结合的抗体
【答案】ABC
【解析】抗原呈递细胞(如巨噬细胞)可摄取、处理抗原并呈递抗原信息,HP释放的毒素会损伤巨噬细胞,因此会影响HP抗原信息的呈递,A正确;胃黏膜属于非特异性免疫的第一道防线,巨噬细胞参与非特异性免疫的第二道防线,HP感染后毒素破坏胃黏膜、损伤巨噬细胞,会削弱机体的非特异性免疫,B正确;活化的辅助性T细胞可释放细胞因子,毒素能抑制辅助性T细胞的活化,因此会使患者辅助性T细胞释放的细胞因子减少,C正确;抗体具有特异性,毒素作为抗原引发免疫反应产生的抗体只能与毒素特异性结合,无法与HP特异性结合,D错误。
【典例4】(2026·黑吉辽蒙·高考真题)(多选)下图为某种自身免疫病发病过程中,自身抗体参与的免疫反应部分环节示意图。下列叙述正确的是( )
A. B细胞通过膜表面受体直接识别受损细胞释放的自身抗原
B. 该过程中辅助性T细胞表面的特定分子会发生变化并与B细胞结合
C. 自身抗体能与自身抗原特异性结合,从而限制自身免疫病的发展
D. 正常情况下,位于胞内的自身抗原不引发免疫反应
【答案】ABD
【解析】由图可知,受损细胞释放的自身抗原可直接与B细胞膜表面的受体结合,说明B细胞可通过膜表面受体直接识别该自身抗原,A正确;该过程属于体液免疫,辅助性T细胞接受抗原刺激后,表面的特定分子会发生变化并与B细胞结合,这是B细胞活化的第二个信号,B正确;由图可知,自身抗体与自身抗原结合形成的抗原抗体复合物会募集炎症细胞释放致炎因子,加重组织损伤,会促进自身免疫病的发展,C错误;正常情况下,位于胞内的自身抗原不会暴露在免疫细胞面前,同时免疫系统具有免疫自稳功能,不会针对正常自身成分发起免疫反应,因此不会引发免疫反应,D正确。
【典例5】(2026·山东·高考真题) 花粉诱发过敏时,可伴随气管平滑肌和呼吸肌功能异常,相关过程如图所示,a、b、c、d表示神经纤维上的点。
(1)花粉进入呼吸道黏膜被树突状细胞摄取并处理后,呈递给的细胞是_____________,该细胞活化并分泌细胞因子,从而促进抗体的产生。花粉引发的过敏反应常在免疫系统的_______功能异常时发生。
(2)吸入花粉后,气管平滑肌过度收缩引起喘息症状,呼吸肌过度收缩引起咳嗽症状。研究人员在研究其调控机制时,实验处理及现象如表所示。受到花粉刺激时,神经纤维cd段膜外的局部电流方向为_______(填“由c到d”或“由d到c”)。表中“阻断b点后,花粉刺激”引起喘息_______(填“属于”或“不属于”)反射。
实验处理
现象
花粉刺激
喘息、咳嗽
阻断a点后,花粉刺激
无喘息、无咳嗽
阻断b点后,花粉刺激
喘息、无咳嗽
(3)已知神经递质Y与平滑肌细胞膜上的受体M结合引起平滑肌收缩,药物甲会影响该过程,其作用机理可能为以下两种之一:①药物甲仅具有阻断神经递质Y与受体M结合的作用;②药物甲通过受体M发挥与神经递质Y相反的作用,即引起平滑肌舒张。
研究人员通过以下实验已经直接证明了药物甲的作用机理,请补充实验结果和结论。
实验材料:药物甲、受体M阻断剂、生理盐水、离体气管平滑肌
实验步骤及结果:
Ⅰ、将静置在生理盐水中的处于初始状态的离体气管平滑肌随机均分为2组,编号为A、B.
Ⅱ、A组:加入药物甲,平滑肌处于_______(填“初始”“收缩”或“舒张”)状态。
B组:加入足量受体M阻断剂,平滑肌处于初始状态;再加入药物甲,平滑肌状态不变。
实验结论:药物甲的作用机理为_______(填“①”或“②”)。
【答案】(1) 辅助性T细胞 免疫防御
(2) 由d到c 不属于
(3) 舒张 ②
【解析】(1)花粉进入呼吸道黏膜被树突状细胞摄取并处理后,呈递给辅助性T细胞,该细胞活化并分泌细胞因子,使B淋巴细胞被活化,增殖、分化出大量的浆细胞,浆细胞能合成并分泌抗体。花粉引发的过敏反应常在免疫系统的免疫防御功能异常时发生,因为外来花粉需要通过免疫防御功能清除。
(2)受到花粉刺激时,气管平滑肌过度收缩引起喘息症状,此时神经纤维cd段膜外的局部电流方向为“由d到c”,即兴奋在神经纤维上的传导方向与膜外相反。表中“阻断b点后,花粉刺激”引起喘息“不属于”反射,因为该过程的发生没有经过完整的反射弧(b点中断后兴奋不能传到神经中枢)。
(3)已知神经递质Y与平滑肌细胞膜上的受体M结合引起平滑肌收缩,药物甲会影响该过程,其作用机理可能为以下两种之一:两种机理的核心区别是:①仅阻断Y与M结合,自身不改变平滑肌状态(无Y时无效应);②甲可直接结合M,引起平滑肌舒张(无论是否有Y,只要M可结合就会产生舒张效应)。研究人员通过以下实验已经直接证明了药物甲的作用机理,实验的自变量为是否使用药物甲,相应的实验结果和结论如下:
Ⅰ、将静置在生理盐水中的处于初始状态的离体气管平滑肌随机均分为2组,编号为A、B。
Ⅱ、本实验用初始状态(无Y)的离体平滑肌完成,若药物甲机理为②:未阻断M时,甲结合M直接引起平滑肌舒张,因此A组加入甲后平滑肌为舒张;当加入足量M阻断剂后,M全部被阻断,甲无法结合M发挥作用,因此加入甲后平滑肌状态不变,与题干给出的B组结果吻合,因此结论为机理②。若药物甲机理为①:A组:加入药物甲,因为没有Y,不能起作用,因而平滑肌处于“初始”状态。加入足量受体M阻断剂后,平滑肌处于初始状态;再加入药物甲,平滑肌状态不变。
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