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专题六 人体的内环境与稳态及其调节方式
第一章 内环境及其稳态
知识点一 细胞生活的环境
必备知识---------教材知识整合
1. 细胞外液(内环境):由细胞外液构成的液体环境叫作内环境;主要由血浆、组织液、淋巴等组成。
(1)写出图中标号所代表的内容:
①血浆;②组织液;③淋巴;④细胞外液;⑤细胞内液;⑥体液。
(2)写出内环境三种成分之间的转化关系:
①请写出图中各字母所表示的液体名称。
a.血浆;b.组织液;c.细胞内液;d. 淋巴。
②内环境是由图中a、b、d 等共同组成的细胞生活的液体环境。
2. 细胞外液的成分
(1)组织液、淋巴的成分和含量与血浆相近。
(2)最主要差别:血浆中含有较多的蛋白质,而组织液和淋巴中蛋白质含
量很少。
3. 细胞外液的理化性质
(1)渗透压:
①概念:溶液中溶质微粒对水的吸引力。
②大小:取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目,与溶液的浓度呈正相关关系。血浆渗透压的大小主要与无
机盐和蛋白质的含量有关。细胞外液渗透压的90%以上来源于Na+和Cl-。
(2)酸碱度:正常人的血浆近中性,pH 为 7.35~7.45。
(3)温度:一般维持在37℃左右。
4. 体液、细胞内液、细胞外液和外界环境
(1)外界环境与细胞内液、细胞外液的关系:
组织细胞通过细胞外液(内环境)实现与外界环境的物质交换,而内环境与外界环境的物质交换需要各个器
官、系统的参与。组织细胞既依赖于内环境,又参与了内环境的形成和维持。具体物质交换过程如下图所示:
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(2)比较血浆、组织液和淋巴的异同点:
项目
血浆
组织液
淋巴
存在
部位
血管
组织细胞间隙
淋巴管
成分
来源
①从消化道吸收而来
②从组织液回渗而来
③淋巴由静脉汇入
①血浆透过毛细血管壁
②组织细胞代谢产生
①组织液渗入毛细淋巴管形成
②由消化道吸收而来
化学
成分
含有水、无机盐、蛋白质等,血浆中蛋白质含量较高,
而组织液和淋巴中其含量很少
(3)几类常见细胞的内环境:
细胞类别
红细胞
毛细血管壁细胞
毛细淋巴管壁细胞
组织细胞(如肝细胞)
淋巴细胞
内环境
血浆
血浆和组织液
淋巴和组织液
组织液
淋巴、血浆
知识点01 体内细胞生活在细胞外液中
1.体液是人和高等多细胞动物体内的以水为基础、含有许多离子和化合物的液体的统称。
体液的组成:体液包括细胞内液和细胞外液,细胞外液包括组织液、血浆和淋巴液,如下图。
知识精讲
2
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【易错提醒】①有些细胞生活在不止一种细胞外液中。如毛细血管壁细胞直接生活的液体环境包括组织液和血浆;
毛细淋巴管壁细胞直接生活的液体环境包括组织液和淋巴液;淋巴细胞和吞噬细胞直接生活的液体环境包括淋巴
液和血浆。
②一切与外界相通的管腔、囊腔(如呼吸道、消化道、膀胱、子宫等)及与外界相通的液体(如尿液、泪液、汗液、
消化液等),不属于内环境。
【即学即练1】下图所示为人体体液相关组成及各成分间的关系,则①~⑤代表的依次是( )
A.细胞内液 血浆 组织液 淋巴液 细胞外液
B.细胞外液 血浆 淋巴液 组织液 细胞内液
C 细胞外液 组织液 血浆 淋巴液 细胞内液
D.细胞内液 血浆 淋巴液 组织液 细胞外液
知识点02 内环境是细胞外液构成的液体环境
组成内环境的组织液、血浆和淋巴液的成分能够相互转换,如下图:
【特别提醒】血浆成分有三个来源:①从消化道吸收而来;②从组织液中回渗而来;③淋巴液在左右锁骨下静脉
汇入;组织液的成分主要由两个来源:①血浆透过毛细血管壁进入;②组织细胞代谢产物透过细胞膜进入;淋巴
液的成分主要来自组织液滤过到毛细淋巴管内形成。
二、细胞外液(内环境)的成分:细胞外液是一种类似海水的盐溶液。血浆的主要成分如下图所示:
【特别提醒】组织液和淋巴液除蛋白质含量很少外,其他成分及含量和血浆相近。
【生命观念】细胞外液是一种类似海水的盐溶液,在一定程度上反映了生命起源于海洋。
【即学即练2】下图是胰腺组织局部结构模式图,请据图回答:
3
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(1)A 液为 ,B 液为 ,C 液为 。三者共同构成了胰腺组织细胞生活的液体环境,
这个液体环境被称为 。
(2)在下面方框中写出内环境各组成成分的名称:
考法01 体液类型辨析
【典例1】.人体内甲、乙、丙三种细胞外液的物质交换关系如图所示,相关叙述正确的是( )
A.甲、乙、丙共同组成体液
B.甲是血浆,约占体液的2/3
C.与甲相比,乙中的蛋白质含量较低
D.丙是人体绝大多数细胞直接生活的环境
考法02 内环境成分判断
【典例2】.下列各物质中,全属于内环境成分的一组是( )
A.K+、血浆蛋白、胰岛素、CO2
B.唾液淀粉酶、溶菌酶、O2、葡萄糖
C.麦芽糖、解旋酶、Cl-、尿素
D.Ca2+、载体蛋白、血红蛋白
考法03 组织水肿的原因分析
【典例3】.长期营养不良,血浆蛋白质降低,会引起组织水肿,这时因为( )
A.组织液回渗速率降低 B.淋巴生成的速率降低
C.淋巴循环受阻 D.血浆渗入组织液的速率降低
考法04 发生在内环境的生理过程
【典例4】.在人体的内环境中可以发生的生理过程是( )
A.丙酮酸氧化分解为CO2和H2O
B.血浆蛋白和血红蛋白的合成
C.淀粉经过消化分解成葡萄糖
D.抗原与某种抗体特异性结合
考法05 人体细胞与外界环境的物质交换
【典例5】.下列关于人体细胞与周围环境之间进行物质交换的叙述,正确的是( )
能力拓展
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A.消化道中的葡萄糖经内环境进入肌细胞
B.尿素在排泄系统中被重新吸收进入血液
C.肝细胞通过细胞膜直接与血液进行物质交换
D.经呼吸系统进入血液的氧气与血浆蛋白结合并运输
考法06 肌肉注射和静脉注射的药物走向
【典例6】.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。若①代表血浆,②代表
组织液,③代表淋巴液,则下图中所示的内环境a、b、c、d 的名称依次对应的是( )
A.①②③①
B.②①③②
C.③①②③
D.②③①①
知识点二 内环境的稳态
必备知识---------教材知识整合
1. 稳态: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。
2. 特点:内环境的成分和理化性质处于动态平衡中。
3. 主要的调节机制:神经-体液-免疫调节网络。
(1)神经调节:主要的调节方式,如体温调节中枢、水盐平衡调节中枢、血糖平衡调节中枢均位于下丘脑。
(2)体液调节:某些化学物质(如激素、CO2、H+等)通过体液传送对机体进行调节,其中主要是激素调节。
(3)免疫调节:免疫系统通过清除异物、外来病原微生物等对内环境的稳态起调节作用。
4. 生理意义
(1)意义:内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
(2)稳态失调:人体维持稳态的调节能力是有限的,当外界环境的变化过于剧烈或人体自身的调节功能出现障碍
时,内环境的稳态就会遭到破坏。
5. 内环境稳态的意义及失衡分析
(1)意义:内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
①血糖正常——保证机体正常的能量供应。
②体温、pH 相对恒定——酶活性正常,细胞代谢正常。
③渗透压相对稳定——细胞维持正常的形态和功能。
(2)理化性质失调。
①pH 失调——酸中毒、碱中毒。
②渗透压失调(如呕吐等)——细胞形态、功能异常。
③体温失调——发热。
(3)内环境中的化学成分含量失衡。
①失水过多,可导致血浆渗透压升高。
②蛋白质含量降低,可出现组织水肿。
③代谢废物上升,可导致尿毒症。
④O2缺乏,可导致乳酸中毒。
⑤血浆中Ca2+过低,可出现抽搐。
⑥血糖平衡失调——低血糖、糖尿病。
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知识点01 血浆pH 维持稳态的机制
人体内环境中有很多缓冲对,其中最主要的是HCO3
-/H2CO3,其次还有HPO4
2-/H2PO4
-等,可以将内环境的pH 维持在
一定范围内。当剧烈运动时,肌肉中会产生大量的乳酸和H2CO3乳酸进入血液后,可与血液中的 NaHCO3发生作用,
生成乳酸钠和H2CO3。H2CO3是一种弱酸,可以分解成CO2和H2O。血液中的CO2增多会刺激呼吸中枢,使呼吸运动
增强,增加通气量,从而将CO2排出体外,所以对血液的pH 影响不大。当乳酸钠进入血液后,与血液中的H2CO3
发生作用形成碳酸氢盐,过多的碳酸氢盐可以由肾排出。这样由于血液中缓冲物质及机体的调节作用,血液的酸
碱度不会发生很大的变化。图解如下:
模拟生物体维持pH 的稳定
1.实验目的:通过比较自来水、缓冲液和肝匀浆在加入酸或碱pH 的变化,推测生物体是如何维持pH 稳定的。
2.实验原理:在溶液中加入酸或碱,缓冲对(如HPO4
2-/H2PO4
-)能使溶液的pH 变化减弱;与自来水相比,生物组
织的匀浆更类似缓冲液,从而说明生物体pH 相对稳定的机制。
3.方法步骤
(1)设计实验记录表:根据实验的流程,设计表格记录实验结果。
(2)实验操作
①加酸、加碱对自来水pH 的影响:将25mL 自来水倒入50mL 烧杯中→用pH 计或pH 试纸测起始pH→一次滴加
0.1mol/L 的HCl,轻轻摇动。加5 滴后再测pH。重复这一步骤直到加入了30 滴为止,将pH 测定结果记录在表格
中;充分冲洗烧杯后,将25mL 自来水倒入50mL 烧杯中→用pH 计或pH 试纸测起始pH→一次滴加0.1mol/L 的
NaOH,轻轻摇动。加5 滴后再测pH。重复这一步骤直到加入了30 滴为止,将pH 测定结果记录在表格中。
②加酸、加碱对缓冲液pH 的影响:充分冲洗烧杯后,将25mL 缓冲液倒入50mL 烧杯中→用pH 计或pH 试纸测起
始pH→一次滴加0.1mol/L 的HCl,轻轻摇动。加5 滴后再测pH。重复这一步骤直到加入了30 滴为止,将pH 测定
结果记录在表格中;充分冲洗烧杯后,将25mL 缓冲液倒入50mL 烧杯中→用pH 计或pH 试纸测起始pH→一次滴
加0.1mol/L 的NaOH,轻轻摇动。加5 滴后再测pH。重复这一步骤直到加入了30 滴为止,将pH 测定结果记录在
表格中。
③加酸、加碱对肝匀浆pH 的影响:充分冲洗烧杯后,将25mL 肝匀浆倒入50mL 烧杯中→用pH 计或pH 试纸测起
始pH→一次滴加0.1mol/L 的HCl,轻轻摇动。加5 滴后再测pH。重复这一步骤直到加入了30 滴为止,将pH 测定
结果记录在表格中;充分冲洗烧杯后,将25mL 肝匀浆倒入50mL 烧杯中→用pH 计或pH 试纸测起始pH→一次滴
加0.1mol/L 的NaOH,轻轻摇动。加5 滴后再测pH。重复这一步骤直到加入了30 滴为止,将pH 测定结果记录在
表格中。
④根据所得数据,以酸或碱的滴数为横坐标,以pH 为纵坐标画出自来水、缓冲液和肝匀浆加酸、加碱后的pH 变
化。
⑤尝试用不同生物材料代替肝匀浆完成实验。
3.注意事项
知识精讲
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①加了自来水稀释的生物材料现用现配,不可在4℃或者室温存放,以避免微生物污染。
②所有材料应该回温到室温(20~25℃)混匀后再进行实验。
③每次实验滴加酸或者碱的滴管/滴瓶要一样,避免一滴溶液体积不同造成误差。
④HCl 和NaOH 溶液都具有腐蚀性,应避免它与皮肤和眼睛接触,也不要入口。若溅到皮肤上,要立即用水冲洗
15min,并尽快告诉老师。
4.对实验操作和实验结果的思考
①实验过程中为什么要多次充分冲洗烧杯?
第一次目的是“充分冲洗烧杯”是为了避免酸性物质HCl 与碱性物质NaOH 发生中和发应,使实验现象不明显,减
少误差。第二次和第三次“充分冲洗烧杯”是为了防止缓冲液和肝匀浆与前面步骤的溶液混合,影响实验效果。
②实验中缓冲液加入少量酸碱后,pH 变化为什么不明显?
原因是磷酸缓冲液中含有NaH2PO4/Na2HPO4, 其中NaH2PO4溶液呈酸性,当加入少量NaOH 时,可以中和OH-;
Na2HPO4溶液呈碱性,当加入少量HCl 时,可以中和H+。
③实验测得的不同情况下的pH 值往往存在误差,误差存在的原因主要有哪些?
误差存在的原因主要有:①烧杯冲洗不干净。②加入酸、碱后不摇动或摇动不均匀、不彻底。③加入酸、碱后不
待其稳定就立即测pH 值等。
④就加入HCl 或NaOH 后pH 的变化来说,肝匀浆更像缓冲液的原因是什么?
肝匀浆内可能含有缓冲对(或缓冲物质)。
⑤向缓冲液和肝匀浆中继续加酸和加碱实验,加入60 滴甚至更多,溶液pH 变化会加大吗?
会。缓冲液(包括生物材料)的缓冲能力是有限的,当酸碱超过一定范围时,缓冲能力丧失。
【即学即练1】关于人体内环境中酸碱度调节的叙述,错误的是( )
知识点02 对稳态机制的认识
①内环境稳态不是恒定不变的状态,而是在一定范围保持相对稳定的动态平衡状态;
②内环境稳态的内容包括组成内环境的的各种化学成分,如血糖、O2、CO2、尿素、激素等;和内环境的理化性质,
如渗透压、温度和pH 等。
③细胞代谢和外界环境变化,导致内环境成分和理化性质不断变化;神经-体液-免疫调节网络通过调节各器官、系
统协调一致正常运行,维持内环境稳态;人体维持稳态的调节能力有一定限度,当外界环境的变化过于剧烈,或
人体自身的调节功能出现障碍时,内环境的稳态就会遭到破坏。
【即学即练2】有关稳态调节的叙述不正确的是( )
A.稳态的主要调节机制是神经-体液-免疫调节网络
B.正常机体通过调节作用使各器官、系统协调活动,共同维持内环境稳态
C.免疫系统通过发现并清除异物、病原微生物等对内环境稳态发挥调节作用
D.正常机体具有较强的维持内环境稳态的能力,当外界环境发生剧烈变化时稳态页不会破坏
知识点03 内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件
内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件,新陈代谢过程发生许多复杂的酶促反应,而酶促反应要求的理
化条件是比较严格的。
(1)适宜的温度、酸碱度和某些离子浓度是酶正常发挥催化作用的基本条件。
(2)渗透压是维持组织细胞结构与功能的重要因素。
(3)正常的血糖浓度和血氧含量是供给机体所需能量的重要保障。
【归纳总结】内环境稳态失调归纳
1.理化性质失调:
①pH 失调——酸中毒、碱中毒。酸碱度的偏高或偏低,会影响酶的活性,使细胞代谢紊乱;
②渗透压失调(如呕吐等)——细胞形态、功能异常;
③体温失调——温度偏高或偏低,会影响酶的活性,使细胞代谢紊乱。
2.内环境中的化学成分含量失衡:
①失水过多,可导致血浆渗透压升高;
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②血浆中蛋白质含量降低,可出现组织水肿;
③代谢废物含量升高,可导致尿毒症;
④O2缺乏,如缺铁性贫血,可导致乳酸中毒;
⑤血浆中Ca2+过低,可出现抽搐现象;
⑥血糖平衡失调——低血糖、糖尿病等。
3.几种常见失调病:
①糖尿病——血糖含量过高所致;
②高原反应——血氧过低;
③感冒发烧——体温过高;
④严重腹泻——机体水、无机盐丢失过多;
⑤血液中甘油三酯超标,导致高血脂。
【即学即练3】.乳酸中毒是糖尿病的并发症之一,医生根据患者的病情为病人补充碱制剂或者胰岛素,以降低血
液中乳酸的含量及提高血液的pH,以下叙述错误的是( )
A.碱制剂可选用NaHCO3、Na2HPO4
B.丙酮酸在细胞质基质中分解为乳酸和二氧化碳
C.患者补充胰岛素的主要目的是加速血糖的氧化分解
D.人体中出现乳酸中毒症状时机体内酶活性会受影响
考法01 内环境的动态变化
【典例1】.日常生活中,很多因素会引起内环境发生变化,下列相关叙述错误的是( )
A.气温的波动对健康人的体温变动影响明显
B.食物中长期缺少蛋白质,会引起组织水肿
C.肾功能衰竭可破坏内环境水和无机盐稳态
D.细胞代谢活动可导致内环境理化性质变化
【归纳提升】内环境理化性质的改变引起的常见疾病分析
病症名称
内环境成分及理化性质的变化
症状
尿毒症
尿素等代谢废物在体内积累
自身中毒和综合病症
糖尿病
血液中葡萄糖含量过高
多食、多饮、多尿、口渴、饥饿感强烈,身体消瘦
高原反应
体内缺氧,血氧过低
头痛、乏力、心跳加快
发烧
体温过高,影响酶的活性
食欲不振、四肢无力
严重腹泻
丢失大量的水和无机盐
疲倦、周身不适、恶心
【典例1】.人体内甲、乙、丙三种细胞外液的物质交换关系如图所示,相关叙述正确的是( )
A.甲、乙、丙共同组成体液
B.甲是血浆,约占体液的2/3
C.与甲相比,乙中的蛋白质含量较低
D.丙是人体绝大多数细胞直接生活的环境
考法02 模拟生物体维持pH 的稳定
模拟生物体维持pH 的稳定
【典例2】.某实验小组将加入抗凝剂和生理盐水的新鲜绵羊血液进行离心,结果如图甲;接着取上清液,分别向
其中滴加0.1 mol/L 的HCl 和0.1 mol/L 的NaOH,同时用蒸馏水做对照,结果如图乙,下列说法正确的是( )
能力拓展
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A.上清液含有的大量血红蛋白具有一定缓冲作用
B.该实验说明上清液具有缓冲物质H2CO3/NaHCO3
C.图乙实验中HCl、NaOH 的浓度和滴数为自变量
D.图乙实验的结果表明上清液有一定的缓冲能力
考法03 对稳态调节机制的认识
【典例3】.有关稳态调节的叙述不正确的是( )
A.稳态的主要调节机制是神经-体液-免疫调节网络
B.正常机体通过调节作用使各器官、系统协调活动,共同维持内环境稳态
C.免疫系统通过发现并清除异物、病原微生物等对内环境稳态发挥调节作用
D.正常机体具有较强的维持内环境稳态的能力,当外界环境发生剧烈变化时稳态页不会破坏
考法04 内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件
【典例4】.乳酸中毒是糖尿病的并发症之一,医生根据患者的病情为病人补充碱制剂或者胰岛素,以降低血液中
乳酸的含量及提高血液的pH,以下叙述错误的是( )
A.碱制剂可选用NaHCO3、Na2HPO4
B.丙酮酸在细胞质基质中分解为乳酸和二氧化碳
C.患者补充胰岛素的主要目的是加速血糖的氧化分解
D.人体中出现乳酸中毒症状时机体内酶活性会受影响
〖2023 年高考真题〗
1.(2023·湖北·统考高考真题)维生素D3可从牛奶、鱼肝油等食物中获取,也可在阳光下由皮肤中的7-脱氢胆固
醇转化而来,活化维生素D3可促进小肠和肾小管等部位对钙的吸收。研究发现,肾脏合成和释放的羟化酶可以促
进维生素D3的活化。下列叙述错误的是( )
A.肾功能下降可导致机体出现骨质疏松
B.适度的户外活动,有利于少年儿童的骨骼发育
C.小肠吸收钙减少可导致细胞外液渗透压明显下降
D.肾功能障碍时,补充维生素D3不能有效缓解血钙浓度下降
2.(2023·海南·高考真题)我国航天员乘坐我国自主研发的载人飞船,顺利进入空间实验室,并在太空中安全地
生活与工作。航天服具有生命保障系统,为航天员提供了类似地面的环境。下列有关航天服及其生命保障系统的
叙述,错误的是( )
A.能清除微量污染,减少航天员相关疾病的发生
B.能阻隔太空中各种射线,避免航天员机体细胞发生诱发突变
C.能调控航天服内的温度,维持航天员的体温恒定不变
D.能控制航天服内的压力,避免航天员的肺由于环境压力变化而发生损伤
3.(2023·浙江·统考高考真题·节选)我们说话和唱歌时,需要有意识地控制呼吸运动的频率和深度,这属于随意
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呼吸运动;睡眠时不需要有意识地控制呼吸运动,人体仍进行有节律性的呼吸运动,这属于自主呼吸运动。人体
呼吸运动是在各级呼吸中枢相互配合下进行的,呼吸中枢分布在大脑皮层、脑干和脊髓等部位。体液中的O2、CO2
和H+浓度变化通过刺激化学感受器调节呼吸运动。回答下列问题:
(1)人体细胞能从血浆、
和淋巴等细胞外液获取O2,这些细胞外液共同构成了人体的内环境。内环
境的相对稳定和机体功能系统的活动,是通过内分泌系统、 系统和免疫系统的调节实现的。
(2)人屏住呼吸一段时间后,动脉血中的CO2含量增大,pH 变 ,CO2含量和pH 的变化共同引起呼吸加深
加快。还有实验发现,当吸入气体中CO2浓度过大时,会出现呼吸困难、昏迷等现象,原因是CO2浓度过大导致呼
吸中枢
。
〖2022 年高考真题〗
1.(2022·重庆·统考高考真题)某同学登山后出现腿部肌肉酸痛,一段时间后缓解。查阅资料得知,肌细胞生成
的乳酸可在肝脏转化为葡萄糖被细胞再利用。下列叙述正确的是( )
A.酸痛是因为乳酸积累导致血浆pH 显著下降所致
B.肌细胞生成的乳酸进入肝细胞只需通过组织液
C.乳酸转化为葡萄糖的过程在内环境中进行
D.促进乳酸在体内的运输有利于缓解酸痛
2.(2022·广东·高考真题)在2022 年的北京冬奥会上,我国运动健儿取得了骄人的成绩。在运动员的科学训练和
比赛期间需要监测一些相关指标,下列指标中不属于内环境组成成分的是( )
A.血红蛋白
B.血糖
C.肾上腺素
D.睾酮
3.(2022·辽宁·统考高考真题)为研究中医名方—柴胡疏肝散对功能性消化不良大鼠胃排空(胃内容物进入小
肠)的作用,科研人员设置4 组实验,测得大鼠胃排空率见下表。下列叙述错误的是( )
组别
状态
胃排空率(%)
正常组
健康大鼠
55.80
模型组
患病大鼠未给药
38.65
柴胡疏肝散组
患病大鼠+柴胡疏肝散
51.12
药物A 组
患病大鼠+药物A
49.92
注:药物A 为治疗功能性消化不良的常用药物
A.与正常组相比,模型组大鼠胃排空率明显降低
B.正常组能对比反映出给药组大鼠恢复胃排空的程度
C.与正常组相比,柴胡疏肝散具有促进胃排空的作用
D.柴胡疏肝散与药物A 对患病大鼠促进胃排空的效果相似
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4.(2022·海南·统考高考真题)缺氧是指组织氧供应减少或不能充分利用氧,导致组织代谢、功能和形态结构异
常变化的病理过程。动脉血氧分压与肺泡通气量(基本通气量为1)之间的关系如图。下列有关叙述错误的是(
)
A.动脉血氧分压从60mmHg 降至20mmHg 的过程中,肺泡通气量快速增加,以增加组织供氧
B.生活在平原的人进入高原时,肺泡通气量快速增加,过度通气可使血液中CO2含量降低
C.缺氧时,人体肌细胞可进行无氧呼吸产生能量
D.缺氧时,机体内产生的乳酸与血液中的H2CO3发生反应,以维持血液pH的稳定
5.(2022·湖北·统考高考真题)人体中血红蛋白构型主要有T 型和R 型,其中R 型与氧的亲和力约是T 型的500 倍,
内、外因素的改变会导致血红蛋白一氧亲和力发生变化,如:血液pH 升高,温度下降等因素可促使血红蛋白从T
型向R 型转变。正常情况下,不同氧分压时血红蛋白氧饱和度变化曲线如下图实线所示(血红蛋白氧饱和度与血
红蛋白-氧亲和力呈正相关)。下列叙述正确的是( )
A.体温升高时,血红蛋白由R 型向T 型转变,实线向虚线2 方向偏移
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B.在肾脏毛细血管处,血红蛋白由R 型向T 型转变,实线向虚线1 方向偏移
C.在肺部毛细血管处,血红蛋白由T 型向R 型转变,实线向虚线2 方向偏移
D.剧烈运动时,骨骼肌毛细血管处血红蛋白由T 型向R 型转变,有利于肌肉细胞代谢
第二章 神经调节
知识点一 神经调节的结构基础
必备知识---------教材知识整合
一、神经系统的基本结构
1. 中枢神经系统
项目
位置
功能
脑
大脑
位于颅腔内
包括左右两个大脑半球,表面是大脑皮层,大脑皮层是调节机体活
动的最高级中枢,其中有语言、听觉、视觉、运动等高级中枢
小脑
位于脑干背侧,大脑的后
下方
它能协调运动,维持身体平衡
脑
下丘脑
位于大脑腹面
脑的重要组成部分,其中有体温调节中枢,水平衡的调节中枢等,
还与生物节律等的控制有关
脑干
位于大脑的下方,小脑的
前方,下部与脊髓连接
是连接脊髓和脑其他部分的重要通路,有许多维持生物的必要中
枢,如调节呼吸、心脏功能的基本活动中枢
脊髓
位于椎管内,上端与脑干
相连,下抵腰椎
是脑与躯干、内脏之间的联系通路,它是调节运动的低级中枢
2. 外周神经系统
①组成
①躯体,②内脏。
②自主神经系统
a.概念:支配内脏、血管和腺体的传出神经,它们的活动不受意识支配,称为自主神经系统。
b.组成与功能:由交感神经和副交感神经两部分组成,它们的作用通常是相反的。
二、组成神经系统的细胞
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组成:主要包括神经元和神经胶质细胞
1. 神经元的结构与功能
(1)神经元的结构:
①树突,②细胞体,③轴突。
(2)神经元的功能:接受刺激,产生兴奋,传导兴奋。
(3)比较树突和轴突:
项目
数量
长度
分支数
功能
树突
多
短
多
接受兴奋
轴突
少
长
少
传导兴奋
2. 神经纤维与神经
(1)神经纤维:
轴突是神经元的长而较细的突起,呈纤维状,外表大都套有一层髓鞘,构成神经纤维。
(2)神经:
许多神经纤维集结成束,外面包有一层包膜,构成一条神经,分为传入神经(感觉神经)和传出神经(运动
神经)。
3. 神经胶质细胞
(1)广泛分布于神经元之间,其数量为神经元数量的10~50 倍。
(2)具有支持、保护、营养和修复神经元等多种功能。
(3)在外周神经系统中,神经胶质细胞参与构成神经纤维表面的髓鞘。
知识点01 神经系统的组成
神经系统分为中枢神经系统和周围神经系统两大部分。中枢神经系统包括脑和脊髓。脑和脊髓位于人体的中轴位,
它们的周围有头颅骨和脊椎骨包绕。这些骨头质地很硬,在人年龄小时还富有弹性,因此可以使脑和脊髓得到很
好的保护。脑分为端脑、间脑、小脑和脑干四部分。大脑还分为脊左右两个半球,分别管理人体不同的部位.髓主要
是传导通路,能把外界的刺激及时传送到脑,然后再把脑发出的命令及时传送到周围器官,起到了上通下达的桥
梁作用。周围神经系统包括脑神经、脊神经和植物神经。脑神经共有12 对,主要支配头面部器官的感觉和运动。
人能看到周围事物,听见声音,闻出香臭,尝出滋味,以及有喜怒哀乐的表情等,都必须依靠这12 对脑神经的功
能。 脊神经共有31 对,其中包括颈神经8 对,胸神经12 对,腰神经5 对,骶神经5 对,尾神经 1 对。脊神经由
脊髓发出,主要支配身体和四肢的感觉、运动和反射。植物神经也称为内脏神经,主要分布于内脏、心血管和腺
体。心跳、呼吸和消化活动都受它的调节。植物神经分为交感神经和副交感神经两类,两者之间相互桔抗又相互
协调,组成一个配合默契的有机整体,使内脏活动能适应内外环境的需要。 脑是按对侧支配的原则来发挥功能的,
此外,左,右侧脑还有各自侧重的分工.如左脑主要负责语言和逻辑思维,右脑负责艺术思维,等等.
知识精讲
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【即学即练1】关于神经系统的结构基础,表述正确的是( )
A.中枢神经系统由大脑和脊髓组成
B.自主神经系统是脊神经的一部分,包括传入神经和传出神经
C.交感神经使内脏器官的活动加强,副交感神经使内脏器官的活动减弱
D.轴突是神经元的长而较细的突起,能将信息传向其他神经元
知识点02 中枢神经系统
中枢神经系统是神经系统的主要部分,包括位于椎管内的脊髓和位于颅腔内的脑;其位置常在动物体的中轴,由
明显的脑神经节、神经索或脑和脊髓以及它们之间的连接成分组成。在中枢神经系统内大量神经细胞聚集在一起,
有机地构成网络或回路;其主要功能是传递、储存和加工信息,产生各种心理活动,支配与控制动物的全部行为。
脊髓的功能有以下两个方面:
传导功能,全身(除头外)深、浅部的感觉以及大部分内脏器官的感觉,都要通过脊髓白质才能传导到脑,产生
感觉。而脑对躯干,四肢横纹肌的运动调节以及部分内脏器官的支配调节,也要通过脊髓白质的传导才能实现。
若脊髓受损伤时,其上传下达功能便发生障碍,引起感觉障碍和瘫痪。
二、反射功能,脊髓灰质中有许多低级反射中枢,可完成某些基本的反射活动;如肌肉的牵张反射中枢,排尿排
粪中枢、性功能活动的低级反射中枢,跖反射、膝跳反射和内脏反射等躯体反射。
正常情况下,脊髓的反射活动都是在高级中枢控制下进行的。当脊髓突然横断,与高级中枢失去联系后,会产生
暂时性的脊休克。脊髓损伤可中断某一水平的生理功能。目前由于医学进步,许多脊髓损伤病人已有可能恢复其
生理功能。
【即学即练2】下列不属于中枢神经系统的是( )
A.大脑
B.脑干
C.脊神经
D.脊髓
知识点03 周围神经系统
周围神经是指脑和脊髓以外的所有神经,包括神经节、神经干、神经丛及神经终末装置;周围神经可根据连于中
枢的部位不同分为连于脑的脑神经和连于脊髓的脊神经;脑神经有12 对,脊神经有31 对。周围神经还可根据分布
的对象不同可分为躯体神经和内脏神经;躯体神经分布于体表、骨、关节和骨骼肌,内脏神经分布于内脏、心血
管、平滑肌和腺体。
除此之外,周围神经还可根据传递神经冲动的方向不同分为传入神经和传出神经。传入神经由周围向中枢传递神
经冲动,产生感觉,又称为感觉神经;而传出神经由中枢向周围传递神经冲动,产生运动,又称为运动神经。在
脑神经和脊神经,在躯体神经和内脏神经,都含有传入神经(感觉神经)和传出神经(运动神经)。如内脏神经
可再分为内脏感觉神经和内脏运动神经。内脏运动神经又称为自主神经或植物神经,内脏运动神经又可根据功能
和药理特点分为交感神经和副交感神经。
【即学即练3】.关于外周神经系统的描述,不正确的是( )
A.外周神经系统是由脑神经和脊神经组成的
B.脑神经与脑相连,共12 对,分布在头面部,没有支配内脏器官的神经
C.脊神经有31 对,主要分布在躯干和四肢,有支配内脏器官的神经
D.脑神经和脊神经都有传入神经和传出神经
知识点04 自主神经系统
自主神经系统(植物性神经)是区别于运动以及感觉系统以外的一种神经系统,也叫做不随意神经系统或者是植
物神经系统。它分为交感神经和副交感神经两部分,也都受大脑的支配,所有的调节活动都是在没有意志控制下
进行的,它可以分为中枢和周围两个部分,临床功能主要是支配内脏器官的活动,比如说消化道,呼吸道,膀胱,
心血管的正常运行,以及一些腺体的活动、分泌;另外,自主神经也要参与机体的三大物质代谢,以及生命体征
的稳定,比如说血压,睡眠,呼吸、体温等等。
自主神经系统是内脏神经纤维中的传出神经、也称自律神经;植物神经系统掌握着性命攸关的生理功能:如心脏
搏动、呼吸、消化、血压、新陈代谢等。
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植物神经系统(自主神经系统)是一个控制系统,很大程度上是无意识地调节身体机能,如心率,消化,呼吸速
率,瞳孔反应,排尿,性冲动。 该系统主要是控制“应激”及“应急”反应。
【即学即练4】人在面临紧急情况时,心跳、呼吸加快,紧急情况解除后心跳、呼吸慢慢恢复,与之有关的叙述不
正确是( )
A.由惊恐引起的心跳与呼吸的变化不受意识支配
B.交感神经使心跳加快,副交感神经的作用与之相反
C.长期生活在紧张的环境中肠胃的功能会减弱
D.紧张时伴随瞳孔扩张是副交感神经活动占优势的结果
知识点05 组成神经系统的细胞
组成神经系统的细胞包括神经细胞和神经胶质细胞。神经细胞是神经系统最基本的功能和结构单位。神经细胞是
由胞体和突起所组成,突起可以有长的叫树突短的叫轴突,其突起表面绕着髓鞘起到保护神经神经传导的作用。
神经可以大致的分为周围神经系统和中枢神经系统。中枢神经系统主要是包括大脑、小脑、脑干和脊髓,中枢神
经系统发出一些纤维形成了周围神经系统主要支配肌肉后的运动,还有各种感觉的传入神经系统是相当复杂的。
如果神经系统出现病变往往会出现肢体的瘫痪、麻木疼痛还会出现语言的障碍。甚至有些患者会出现意识障碍等。
如图为神经元结构模式图:
(1)图中序号代表的结构分别为:①树突; ②细胞体;③髓鞘;④轴突;⑤神经末梢。
(2)神经元的树突较短(填“长“或“短“),主要功能是接受信息;轴突较长(填“长”或“短“),主要功
能是传出信息。
(3)神经元的细胞体大都分布在脑和脊髓,由这两部分组成中枢神经系统;神经纤维大都分布在脑神经和脊神经,
由这两部分组成外周神经系统。由此可见,神经元是构成神经系统结构和功能的基本单位。
【即学即练5】.如图为神经元结构模式图,下列相关叙述不正确的是( )
A.神经元由胞体和突起构成
B.神经元是神经系统结构和功能的基本单位
C.神经元生有许多突起,数量多而短的叫轴突
D.神经元接受刺激后可以产生兴奋,并能把兴奋传导到其他神经元
考法01 神经系统的组成
【典例1】.下列关于神经系统组成的叙述中,不正确的是( )
A.神经系统是由脑、脊髓和它们发出的神经组成的
B.脑神经和脊神经是神经系统的周围部分,组成外周神经系统
C.脑和它所发出的神经构成中枢神经系统
D.神经细胞是构成神经系统结构和功能的基本单位
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考法02 中枢神经系统
【典例2】.我国《刑法修正案(八)》正式施行,加大了对醉驾的处罚,“醉驾”易发生事故,其主要原因是
过量饮酒会抑制以下哪一系统的功能( )
A.神经系统
B.运动系统
C.循环系统
D.泌尿系统
考法03 周围神经系统
【典例3】关于外周神经系统的描述,不正确的是( )
A.外周神经系统是由脑神经和脊神经组成的
B.脑神经与脑相连,共12 对,分布在头面部,没有支配内脏器官的神经
C.脊神经有31 对,主要分布在躯干和四肢,有支配内脏器官的神经
D.脑神经和脊神经都有传入神经和传出神经
考法04 自主神经系统
【典例4】.下列不属于交感神经兴奋引起的生理反应的是( )
A.突然受到惊吓心跳急剧加快
B.支气管平滑肌收缩,通气量减少
C.剧烈运动,心跳加强加快
D.支气管平滑肌舒张,通气量增大
考法05 组成神经系统的细胞
【典例4】.神经系统的结构和功能的基本单位是( )
A.神经元
B.神经纤维
C.突起
D.脑神经
知识点二 神经调节的基本方式
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一、反射与反射弧
1. 基本概念
①中枢神经系统,②规律性,③传入神经,④效应器。
2. 反射弧中相关结构对反射弧功能的影响
反射弧的结构
结构特点
功能
结构破坏对功能的影响
感受器
感觉神经末梢的特殊
结构
将内、外界刺激的信息转变为神经
细胞的兴奋
既无感觉,又无效应
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↓
传入神经
↓
神经中枢
↓
传出神经
↓
效应器
感觉神经元
将兴奋由感受器传入神经中枢
既无感觉又无效应
调节某一特定生理功
能的神经元群
对传入的兴奋进行分析与综合
既无感觉又无效应或
只有感觉无效应
运动神经元
将兴奋由神经中枢传至效应器
只有感觉无效应
传出神经末梢以及它
所支配的肌肉和腺体
等
对内、外界刺激作出相应的应答
只有感觉无效应
二、非条件反射与条件反射
1. 非条件反射:出生后无须训练就具有的反射。
2. 条件反射
(1)概念:出生后在生活过程中通过学习和训练而形成的反射。
(2)条件反射:
①非条件刺激,②大脑皮层,③复杂环境。
知识点01 反射和反射弧
1.反射:在中枢神经系统的参与下,机体对内外刺激所产生的规律性应答反应。反射是神经调节的基本方式。反射
的结构基础是反射弧,反射活动需要完整的反射弧来实现。
【特别提醒】反射是在在中枢神经系统的参与下的活动,没有中枢神经系统参与的应答反应不能称为反射,如草
履虫躲避刺激的反应;反射活动需要完整的反射弧来实现,直接刺激肌肉和与肌肉直接相连的神经,所引起的肌
肉的反应,不能称为反射。
2.反射弧(如下图)
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(1)完整的反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五部分组成。
(2)反射弧的组成、分布和功能
组成
分布
功能
感受器
感觉神经末梢或感觉神经
末梢及其它细胞
体表、体腔或
组织内
接受刺激、产生兴奋、传导兴奋
传入神经
传入(感觉)神经纤维
外周神经系统
将兴奋由感受器传递到神经中枢
神经中枢
功能相同的神经元细胞体
中枢神经系统
分析和处理来自传入神经的信息,发出指令信息
传出神经
传出(运动)神经纤维
外周神经系统
将信息由神经中枢传递到效应器
效应器
传出神经末梢和它所支配
的肌肉或腺体
主要在肌肉、
腺体等处
对传出神经传来的信息作出相应反应
【特别提醒】反射弧只有在结构上保持完整性,反射活动才能完成。组成反射弧的任何一部分受损,反射活动都
不能进行。
①感受器或传入神经或神经中枢受损:刺激感受器,效应器不能做出反应,也不能形成感觉。但刺激传出神经,
效应器有反应。
②传出神经活效应器受损:刺激感受器,效应器不能做出反应,但能形成感觉。传出神经受损、效应器正常,刺
激传出神经,效应器无反应,刺激效应器、效应器有反应;效应器受损,刺激传出神经和效应器,效应器均无反
应。
3.兴奋
1.兴奋是动物体或人体内的某些细胞或组织(如神经组织)感受外界刺激后,由相对静止状态变为显著活跃状态的过
程。
2.兴奋在反射弧中的传递方向
感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器
【特别提醒】兴奋除在反射弧中传导,还会在脑和脊髓等中枢神经系统中传导。
【即学即练1】反射和反射弧的关系是
( )
A.反射活动可以不完全通过反射弧来实现
B.反射活动的完成必须通过反射弧来实现
C.只要反射弧完整,必然出现反射活动
D.反射和反射弧的性质是完全相同的
知识点02 非条件反射和条件反射
1.非条件反射和条件反射比较
非条件反射
条件反射
形成
与生俱来,出生后无须训练
出生后,通过学习和训练形成
刺激
非条件刺激
条件刺激
反射中枢
大脑皮层下中枢
需要大脑皮层中枢参与
反射弧
反射弧固定,反射不消退,不需强化
反射弧可变,反射易消退,需要强化
数量
有限
几乎无限
适应范围
适应范围小,不适应变化的环境
适应范围广,扩展了对复杂环境的适应
示例
膝跳反射、眨眼反射、排尿反射等
望梅止渴、谈虎色变、听铃声上课
2.条件反射的建立
①条件反射是在非条件反射的基础上通过学习和训练而建立的。
②条件反射建立之后还需要非条件刺激的强化,否则条件反射就会消退。
3.条件反射建立的意义
①条件反射的建立,是动物生存必不可少的。
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②条件反射使机体具有更强的预见性、灵活性和适应性,大大提高了动物适应复杂环境变化的能力。
【特别提醒】
①条件反射的形成必须以非条件反射为基础,将无关刺激和非条件刺激多次结合,使无关刺激转化成条件刺激而
形成。条件反射应不断用非条件刺激强化才能稳定,否则将不断减弱,甚至消退。
②条件反射消退有积极的意义:条件反射的消退使得动物获得了两个刺激间新的联系,是一个新的学习过程,需
要大脑皮层的参与。
【即学即练2】下列对“望梅止渴”与“吃到梅子分泌唾液”的叙述,错误的是
A.大脑皮层的言语区没有参与“望梅止渴”的反射活动
B.“望梅止渴”是在“吃到梅子分泌唾液”的基础上形成的
C.听到别人讲“望梅止渴”的故事分泌唾液是人类特有的
D.两者均可使人体分泌唾液,但其反射弧是不完全相同的
知识点03 条件反射建立的意义
周围神经是指脑和脊髓以外的所有神经,包括神经节、神经干、神经丛及神经终末装置;周围神经可根据连于中
枢的部位不同分为连于脑的脑神经和连于脊髓的脊神经;脑神经有12 对,脊神经有31 对。周围神经还可根据分布
的对象不同可分为躯体神经和内脏神经;躯体神经分布于体表、骨、关节和骨骼肌,内脏神经分布于内脏、心血
管、平滑肌和腺体。
除此之外,周围神经还可根据传递神经冲动的方向不同分为传入神经和传出神经。传入神经由周围向中枢传递神
经冲动,产生感觉,又称为感觉神经;而传出神经由中枢向周围传递神经冲动,产生运动,又称为运动神经。在
脑神经和脊神经,在躯体神经和内脏神经,都含有传入神经(感觉神经)和传出神经(运动神经)。如内脏神经
可再分为内脏感觉神经和内脏运动神经。内脏运动神经又称为自主神经或植物神经,内脏运动神经又可根据功能
和药理特点分为交感神经和副交感神经。
【即学即练3】.著名生理学家巴甫洛夫在研究动物胃反射时发现:在喂食前,狗看见饲喂者或听见其声音会分泌
唾液和胃液。为了研究这一问题,他设计在给狗喂食前给予铃声刺激,观察狗的反应实验;一段时间后,仅出现
铃声,狗也会分泌唾液,从而验证了“条件反射”的存在。下列叙述正确的是
( )
A.狗吃食物时分泌唾液属于条件反射
B.喂食前后给狗铃声刺激都能建立上述条件反射
C.狗吃食物分泌唾液和狗听见铃声分泌唾液的反射弧相同
D.多种多样反射活动的结果有利于人和动物的生存和繁衍
考法01 反射类型的判断
【典例1】下列各种现象中,属于条件反射的是( )
A.膝跳反射
B.预备铃响,学生进教室
C.缩手反射
D.排尿反射
考法02 反射弧的判断
【典例2】.当快速牵拉骨骼肌时,会在d 处记录到电位变化过程。据图判断,下列相关叙述错误的是
( )
A.感受器位于骨骼肌中
B.d 处位于传出神经上
C.从a 到d 构成一个完整的反射弧
D.b 为传入神经
考法03 反射与反射弧
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【典例3】.反射和反射弧的关系是
( )
A.反射活动可以不完全通过反射弧来实现
B.反射活动的完成必须通过反射弧来实现
C.只要反射弧完整,必然出现反射活动
D.反射和反射弧的性质是完全相同的
考法04 条件反射建立的意义
【典例4】.著名生理学家巴甫洛夫在研究动物胃反射时发现:在喂食前,狗看见饲喂者或听见其声音会分泌唾液
和胃液。为了研究这一问题,他设计在给狗喂食前给予铃声刺激,观察狗的反应实验;一段时间后,仅出现铃声,
狗也会分泌唾液,从而验证了“条件反射”的存在。下列叙述正确的是
A.狗吃食物时分泌唾液属于条件反射
B.喂食前后给狗铃声刺激都能建立上述条件反射
C.狗吃食物分泌唾液和狗听见铃声分泌唾液的反射弧相同
D.多种多样反射活动的结果有利于人和动物的生存和繁衍
知识点三 神经冲动的产生和传导
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一、兴奋的传导
1. 传导形式:电信
号(或局部电流),也称神经冲动。2. 传导过程
①K + 外流
,②内负外正,③Na
+ 内流
,④外负内正,⑤内负外正,⑥外负内正。
3. 传导特点:双向传导,即图中a←b→c。
4. 兴奋在神经纤维上的传导方向与局部电流方向的关系
(1)在膜外,局部电流方向与兴奋传导方向相反。
(2)在膜内,局部电流方向与兴奋传导方向相同。
二、兴奋的传递
1. 突触的结构和类型
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①突触前膜,②突触间隙,③突触后膜,④神经递质,⑤轴突—细胞体,⑥轴突—树突。
2. 兴奋的传递过程
(1)过程
①神经递质,②扩散,③受体,④电位,⑤回收或降解。
(2)信号变化:电信号→化学信号→电信号。
3. 神经递质与受体
①兴奋,②抑制,③胞吐,④兴奋或抑制,⑤糖蛋白。
4. 兴奋传递的特点
①细胞体或树突,②突触后膜,③化学信号。
【归纳总结】兴奋的传导和传递的比较
比较项目
兴奋的传导
兴奋的传递
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结构基础
神经元(神经纤维)
突触
速度
快
慢
信号形式(或变化)
电信号
电信号→化学信号→电信号
方向
可以双向
单向传递
三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
1. 兴奋剂和毒品大多是通过突触起作用的。
2. 作用机制
(1)促进神经递质的合成和释放速率。
(2)干扰神经递质与受体的结合。
(3)影响分解神经递质的酶的活性。
【拓展延伸】
1.静息电位与动作电位的形成与K+、Na+的运输
(1)静息电位
在未受刺激时,细胞膜内外离子分布的特点是:膜内主要是K+和带负电荷的蛋白质等大分子,膜外主要是Na+和
Cl-。静息时细胞膜主要对K+有通透性,K+顺浓度梯度外流,使膜外阳离子浓度高于膜内,最终形成电位表现为内负
外正的静息电位。在该过程中K+的外流需要通道蛋白,不消耗能量,为协助扩散。
(2)动作电位
在受到刺激时,细胞膜对Na+的通透性增加,大量Na+从细胞外顺浓度梯度流入细胞内,使膜内阳离子浓度高于膜
外,最终形成电位表现为内正外负的动作电位。在该过程中Na+的内流需要通道蛋白,不消耗能量,为协助扩散。
(3)细胞外液中Na+、K+浓度变化对静息电位、动作电位的影响
浓度变化
静息电位或动作电位的变化
细胞外Na+浓度增加
静息电位不变,动作电位峰值变大
细胞外Na+浓度降低
静息电位不变,动作电位峰值变小
细胞外K+浓度增加
静息电位(绝对值)变小
细胞外K+浓度降低
静息电位(绝对值)变大
2.膜电位变化曲线解读
神经细胞内K+的浓度明显高于膜外,而Na+浓度比膜外低,离体的神经纤维某一部位受到适宜刺激时,受刺激部位
细胞膜两侧会出现暂时性的电位变化,产生神经冲动。如图为该部分受到刺激前后,膜两侧电位的变化。
①AB 段:静息电位,K+外流,膜电位为内负外正。
②BC 段:受刺激时,动作电位,Na+大量内流,膜电位变为内正外负。
③CD 段:K+大量外流,膜电位恢复为内负外正。
④兴奋完成后,钠—钾泵活动增强,将Na+泵出,将K+泵入,以恢复细胞内K+浓度高和细胞外Na+浓度高的状态。
总之,细胞膜电位在兴奋过程中出现由内负外正到内正外负的变化,兴奋与未兴奋部位由于电位差的存在,形成
了局部电流。
【方法技巧】突触影响神经冲动传递情况的判断与分析
(1)正常情况下,神经递质与突触后膜上受体结合引起突触后膜兴奋或抑制后,立即被相应酶分解而失活。
(2)突触后膜会持续兴奋或抑制的原因:若某种有毒有害物质将分解神经递质的相应酶变性失活或占据,则突触
后膜会持续兴奋或抑制。
(3)药物或有毒有害物质作用于突触从而阻断神经冲动的传递的三大原因:
①药物或有毒有害物质阻断神经递质的合成或释放;
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②药物或有毒有害物质使神经递质失活;
③突触后膜上受体位置被某种有毒物质占据,使神经递质不能和后膜上的受体结合。
知识点01 膜电位
细胞生命活动过程中伴随的电现象,存在于细胞膜两侧的电位差称膜电位。膜电位通常是指以膜相隔的两溶液之
间产生的电位差。生物细胞被以半透性细胞膜,而膜两边呈现的生物电位就是这种电位,平常把细胞内外的电位
差叫膜电位。如果把两种电解质用膜隔开,使一侧含有不能透过该膜的粒子,由于这种影响,两侧电解质的分布
便发生了变化。膜电位的存在和各种影响引起的这些变化是静止电位和动作电位的成因。膜电位在神经细胞通讯
的过程中起着重要的作用。
静息时,神经元细胞膜使细胞内的电位,比细胞外的电位“负”(内负外正的细胞膜电位常为-58 mV),去极化时细
胞膜电位常超过0mV,然后很快恢复;有时细胞膜内电位能比细胞膜外电位低60 mV 以上(超极化)。静息电位
时,神经元可通过钠—钾- ATP 酶等,把细胞外低水平的钾离子逆向摄人、浓集在细胞内,把钠离子、钙离子、氯
离子排出细胞,神经元静息时的细胞膜电位,是钾离子、钠离子、钙离子、氯离子在细胞膜内外平衡的结果,可
根据公式计算出细胞内比细胞外电位低58 mV( -58 mV)。在细胞静息膜电位为正于-58 mV 时,可引发细胞膜钠离子
通道开放、钠离子快速内流、细胞膜去极化、神经细胞兴奋。在细胞膜静息电位为负于-58 mV 时,可引发细胞膜
钾离子通道开放、钾离子持久外排、细胞膜超极化、神经细胞被抑制。神经元引发动作电位的阈值为-44~-55
mV。钠离子快速内流期常为绝对不应期,能防止再发生动作电位。动作电位时,常仅有微量钾离子、钠离子流动,
不会明显改变细胞内外的离子浓度。神经细胞静息膜电位,是多种离子的平衡电位,各种离子都能顺浓度差扩散,
在动作电位时扩散更明显。
测量膜电位常用的方法是两极法。一个电极接膜外,一个电极接膜内。那么一开始的电位差就是膜内减膜外 。如
果两级都接膜外或者都接膜内,那么它一开始的电位差就是零。
知识点02 兴奋在神经纤维上的传导
1.神经表面电位差的实验
实验结果说明:①静息时神经表面各处电位相等;②在神经系统中,兴奋是以电信号(又叫神经冲动)的形式沿着神
经纤维传导的。
2.膜电位
(1)膜电位指细胞膜内外的电位差,包括静息电位和动作电位。静息电位是静息状态,神经细胞膜内外两侧的电
位电位表现;动作电位神经细胞受刺激后变为显著活跃状态的神经细胞膜内外两侧的电位电位表现。(2)下图中,
图中A 代表静息电位,由于K+外流引起,膜电位为内负外正;图中B 代表动作电位,由于Na+内流引起,膜电位
为内正外负。
知识点03 动作电位的产生
动作电位和静息电位的产生可以概括为:静息电位状态(内负外正)→接受刺激→细胞膜对Na+的通透性增强,
Na+内流→动作电位产生;动作电位状态(内正外负)→K+外流→恢复为静息电位。如下图所示:
知识精讲
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【即学即练1】下列膜电位变化的示意图中,能正确表示神经纤维由静息状态转变为兴奋状态的
是( )
知识点02 兴奋在神经元之间的传递
(1)突触小体
神经元的轴突末梢经过多次分枝,最后每个小枝末端膨大,呈杯状或球状,
叫作突触小体。在突触小体内靠近突触前膜处含有大量的小泡,叫突触小泡,
其内含有神经递质(如乙酰胆碱、多巴胺等)。
(2)突触
①由突触前膜(轴突末梢的膜或突触小体的膜)、突触间隙(突触前膜与突
触后膜之间的缝隙,内含的液体是组织液)与突触后膜(一般为与突触前膜
相对应的细胞体的膜或树突的膜,但也可能为肌肉细胞膜或其他腺体中的细
胞的膜)组成。
②结构如图1
③常见类型
根据结构划分如图2
图1 图2
A:轴突—细胞体型,可表示为:
;
B:轴突—树突型,可表示为:
。
根据功能划分:兴奋性突触——使突触后膜产生兴奋的突触
抑制性突触——使突触后膜产生抑制作用的突触
(3)兴奋通过突触的传递过程
①传递过程:神经冲动→轴突→突触小体→突触小泡→突触前膜释放神经递质→神经递质经扩散通过突触间隙→
神经递质与突触后膜上的特异性受体结合→引起突触后膜电位变化。
②单向传递的原因:神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中,只能由突触前面释放,作用于突触后膜,因此神
经元之间的兴奋传递只能是单方向的。
③突触小泡释放的递质,常见的有:乙酰胆碱、氨基酸类(如谷氨酸、甘氨酸)、
5-
羟色胺、多巴胺、去甲肾上腺
素、肾上腺素等。
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④信号转换:电信号→化学信号→电信号。
⑤突触延搁:因为兴奋由突触前膜神经末梢传递到突触后神经元时,需要神经递质的释放、扩散以及对突触后膜
作用的一系列过程,需要一段时间,这段时间成为突触延搁。
【即学即练2】(多选)突触小泡与突触前膜的融合需要Ca2+参与,下列有关突触传递的叙述,错误的是( )
A.若增大突触前膜对组织液中Ca2+的通透性,可使突触后膜持续兴奋
B.突触前膜释放神经递质的过程体现了细胞膜的结构特点
C.神经递质与突触后膜上的受体结合后进入细胞内,从而引起突触后膜兴奋或抑制
D.若突触小泡释放的是抑制性神经递质,则突触后膜无膜电位变化
知识点03 滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
(1)兴奋剂原是指能提高中枢神经系统系统机能活动的一类药物,如今是运动禁用药物的统称。兴奋剂具有增强
人的兴奋程度、提高运动速度等作用。
(2)毒品是指鸦片、海洛因、甲基苯丙胺(冰毒)、吗啡、大麻、可卡因以及国家规定管制的其他能够使人形成
瘾癖的麻醉药品和精神药品。
(3)兴奋剂和毒品等大多是通过突触来起作用的。
以可卡因上瘾机制为例:
吸毒者吸入的可卡因可与多巴胺转运蛋白结合,阻断了多巴胺的回收,导致吸毒者突触后膜持续受到刺激,使人
产生强烈的愉悦感,长期吸食可卡因的人,体内多巴胺受体持续受到高浓度多巴胺的刺激,导致多巴胺受体数目
减少,进而突触变得不敏感,机体正常的神经活动受到影响,吸毒者必须服用可卡因来维持这些神经元的活动,
于是恶性循环,毒瘾难戒掉。
(4)珍爱生命,远离毒品
①我国禁毒方针:以预防为主,综合治理;禁种、禁制、禁贩、禁吸并举的方针。
②向社会宣传滥用兴奋剂和吸食毒品的危害,是我们每个人应尽的责任和义务。
【即学即练3】已知突触小体释放乙酰胆碱引起突触后膜兴奋时,电信号会转变成化学信号再转变成电信号。
下列突触结构模式图中,能正确表示兴奋由轴突经突触前膜传至突触后膜电信号变化顺序的选项是( )
A.①→②→③
B.①→③→②
C.②→①→③
D.③→①→②
能力拓展
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考法01 兴奋的产生与传导
【典例1】某神经纤维静息电位的测量装置及结果如图1 所示,图2 是将同一测量装置的微电极均置于膜外。下列
相关叙述正确的是( )
A.图1 中膜内的钾离子浓度甲处比乙处低
B.图2 测量装置所测电压为+70 mV
C.图2 中若在①处给予适宜刺激(②处未处理),电流计的指针会发生两次偏转
D.图2 中若在③处给予适宜刺激,②处用药物阻断电流通过,则测不到电位变化
考法02 膜电位的变化曲线
【典例2】.如图表示神经纤维在离体培养条件下,受到刺激时产生动作电位及恢复过程中的电位变化,有关分析
错误的是( )
A.ab 段神经纤维处于静息状态
B.bd 段主要是Na+外流的结果
C.若增加培养液中的Na+浓度,则d 点将上移
D.若受到刺激后,导致Cl-内流,则c 点将下移
考法03 兴奋在神经元之间的传递
【典例3】图乙是图甲中方框内结构的放大示意图,图丙是图乙中方框内结构的放大示意图。下列相关叙述中,正
确的是( )
A.图甲中突触后膜上信号转换是电信号→化学信号→电信号
B.C 处,细胞膜外电流的方向与兴奋的传导方向相同
C.图丙中物质a 的分泌与高尔基体和线粒体有关
D.图丙的b 如果不能与a 结合,则会引起突触后神经元抑制
考法04 滥用兴奋剂及吸食毒品的危害
【典例4】多巴胺是脑内分泌的一种神经递质,主要负责大脑的情欲、感觉、兴奋及开心的信息传递,也与上瘾有
关。目前可卡因是最强的天然中枢兴奋剂,吸毒者把可卡因称作“快乐客”。下图为毒品可卡因对人脑部突触间
神经冲动的传递干扰示意图,下列说法错误的是
( )
A.当多巴胺与受体结合,使突触后膜兴奋,此时膜内是正电位
B.“瘾君子”吸食毒品后,表现出健谈现象与吸食者大脑皮层言语中枢H 区兴奋性过高有关
C.吸毒“瘾君子”未吸食毒品时,精神萎靡,四肢无力,体内的甲状腺激素和肾上腺素含量减少
D.由图可知可卡因的作用机理是与多巴胺转运载体结合,阻止了多巴胺进入突触前膜,导致突触间隙中多巴胺含
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量增多,从而增强并延长多巴胺对脑的刺激,产生“快感”
考法05 电流表偏转的原理及次数
(1)
在神经纤维上
①刺激a 点,b 点先兴奋,d 点后兴奋,电流表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,电流表指针不发生偏转。
(2)
在神经元之间
①刺激b 点,由于兴奋在突触间的传递速度小于在神经纤维上的传导速度,a 点先兴奋,d 点后兴奋,电流表发生
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,电流表只发生一次偏转。
【典例5】(多选)图中a、c 与所在神经纤维上电极的距离相等,且小于b 与电极的距离。电极连在膜外,则指
针向右侧偏转。分别在不同部位给予相同强度的适宜刺激,可得到的结果是
A.单独刺激a 点,电流表指针先偏左,后偏右
B.单独刺激b 点和c 点,电流表指针偏转方向相同
C.同时刺激a 点和c 点,电流表指针向右偏转
D.同时刺激b 点和c 点,电流表指针向右偏转
知识点四 神经系统的分级调节
必备知识---------教材知识整合
1. 神经系统对躯体运动的分级调节
(1)大脑的结构
大脑的表面覆盖着主要由神经元胞体及其树突构成的薄层结构——大脑皮层。人的大脑有着丰富的沟回(沟即为
凹陷部分,回为隆起部分),这使得大脑在有限体积的颅腔内,可以具有更大的表面积。大脑通过脑干与脊髓相
连,大脑发出的指令,可以通过脑干传到脊髓。
【补充】大脑与脊髓相反(如图),灰质在外白质在内。
(1)位置:大脑的灰质即大脑皮层,位于大脑半球的表层,而白质位于大脑皮层以内。
(2)组成:灰质主要由神经元胞体及其树突组成,白质主要由神经纤维组成。
(3)功能:灰质负责调节人体生理活动;白质巧妙地将两个大脑半球以及小脑、脑干联系起来。
(2)大脑皮层的功能(如下图)
大脑表面分布的各种生命活动功能区,即神经中枢,大脑皮层是调节人体生理活动的最高级中枢。
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2. 大脑皮层与躯体运动的关系
(1)躯体运动中枢:位于大脑皮层的中央前回,又叫第一运动区。
(2)第一运动区与躯体运动的关系
①管理身体对侧骨骼肌的随意运动。
②躯体各部分的运动、感觉机能在大脑皮层的第一运动区都有代表区(如下图所示)
a. 除头面部肌肉代表区外,皮层代表区的位置与身躯各部分的关系是倒置的。下肢代表区在第一运动区的顶部,
头面部肌肉的代表区在底部,上肢代表区则在两者之间。
b. 皮层代表区范围的大小与躯体的大小无关,与躯体运动的精细程度有关,运动越精细且复杂的器官,其皮层代
表区的面积越大。
c. 对躯体运动的调节和支配具有交叉支配的特征(头面部多为双侧性支配),一侧的皮层代表区主要支配对侧躯
体的肌肉,如刺激右侧大脑皮层的第一运动区,可见其左侧肢体运动。
③损伤表现:若第一运动区的某部位受损,则对侧机体相应部位运动功能出现障碍。
(3)躯体运动的分级调节
①躯体的运动受大脑皮层及脑干、小脑、脊髓等的共同调控。
②脑中的相应高级中枢会发出指令对低级中枢进行不断调控。
③机体的运动在大脑皮层及其他中枢的分级调节下,变得更加有条不紊和精准。
3. 神经系统对内脏活动的分级调节
神经系统对内脏活动的调节也是通过反射进行的,在中枢神经系统的不同部位,都存在着调节内脏活动的中枢。
(1)排尿反射的分级调节
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①低级中枢的调控:脊髓对膀胱扩大和缩小的控制由自主神经系统支配,副交感神经兴奋,会使膀胱缩小;交感
神经兴奋,不会导致膀胱缩小。
②高级中枢的调控:人能有意识地控制排尿,是因为大脑皮层对脊髓进行着调控。
(2)其他内脏活动的分级调节
大脑皮层是许多低级中枢活动的高级调节者,它对各级中枢的活动起调整作用,这就使得自主神经系统并不完全
自主。
①脊髓是调节内脏活动的低级中枢,通过它可以完成简单的内脏反射活动,如排尿、排便、血管舒缩等。但脊髓
对这些反射活动的调节是初级的,并不能很好地适应正常生理活动的需要,如果没有高级中枢的调控,排尿反射
可以进行,但排尿不完全,也不能受意识控制。
②脑干中有许多重要的调节内脏活动的基本中枢,如调节呼吸运动的中枢,调节心血管活动的中枢等,一旦受到
损伤,各种生理活动即失调,严重时呼吸或心跳会停止。
③下丘脑是调节内脏活动的较高级中枢,它也使内脏活动和其他生理活动相联系,以调节体温、水平衡、摄食等
主要生理过程。
【归纳总结】神经系统分级调节图示
知识点01 大脑的结构特点
大脑为神经系统最高级部分,由左、右两个大脑半球组成,两半球间有横行的神经纤维相联系。每个半球包括:
大脑皮层(大脑皮质):是表面的一层灰质(神经细胞的细胞体集中部分)。人的大脑表面有很多往下凹的沟
(裂),沟(裂)之间有隆起的回,因而大大增加了大脑皮层的面积。人的大脑皮层最为发达,是思维的器官,
主导机体内一切活动过程,并调节机体与周围环境的平衡,所以大脑皮层是高级神经活动的物质基础。
(1)大脑皮层:大脑的表面覆盖着主要由神经元胞体及其树突构成的薄层结构——大脑皮层。人的大脑有着丰富
的沟回(沟即为凹陷部分,回为隆起部分),这使得大脑在有限体积的颅腔内,可以具有更大的表面积。
(2)大脑皮层与躯体运动:躯体各部分的运动机能在皮层的第一运动区内都有它的代表区,而且皮层代表区的位
置与躯体各部分的关系是倒置的。
(3)大脑皮层功能区大小,与运动精细复杂程度有关,运动越精细复杂,其功能代表区越大。如下图所示:
知识精讲
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(4)大脑的运动功能:大脑的运动系统负责产生和控制运动。产生的运动从大脑通过神经传递到身体运动神经元,
达到控制肌肉的作用。脊髓中队的一部分神经纤维将运动信息从大脑,脊髓传递至到躯干和四肢。脑神将运动信
息传递至眼睛,嘴巴和脸部区域。大幅度运动(如运动和手臂和腿的运动)在运动皮质中产生,分为三部分:在
前额叶回内的初级运动皮层,其负责用于不同身体部位的运动的部分。这些运动由位于主运动皮层前面的另外两
个区域支撑和调节:前运动区域和辅助运动区域。在运动皮层中手和嘴比其他身体部位有更大的面积,这使得更
加精细的运动成为可能。
(5)大脑的感觉功能:感觉神经系统涉及感觉信息的接收和处理。这些信息通过特定的感受器官(视觉,嗅觉,
听觉和味觉)的被接受传至大脑。如从皮肤接收的关于触摸,压力,疼痛,振动和温度的信息,在感受器上被转
换为神经信号,神经信号通过脊髓传递到大脑与不同身体部位感觉相对应的区域,便产生了相应的感觉。
【即学即练1】下列有关大脑结构及功能的叙述不正确的是( )
A.人的大脑表面有许多沟和回,使大脑的表面积大大增加
B.大脑表面称为大脑皮层,主要由神经元的细胞体和树突构成
C.大多数人主导语言功能的区域是在大脑左半球
D.刺激大脑皮层中央前回的顶部引起上肢运动
知识点02 神经系统对躯体运动的分级调节
神经系统对躯体运动的分级调节
①大脑通过脑干与脊髓相连,大脑发出的指令,可以通过脑干传到脊髓。如下图
②躯体的运动受大脑皮层以及脑干、脊髓等的共同调控,脊髓是机体运动的低级中枢,大脑皮层是最高级中枢,
脑干等连接低级中枢和高级中枢。大脑皮层与躯体运动的关系如下图。
③脑中的相应高级中枢会发出指令对低级中枢进行不断调整,就这样,机体的运动在大脑皮层以及其他中枢的分
级调节下,变得更加有条不紊与精准。如下图所示:
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【即学即练2】北京2022 年冬奥会上,中国短道速滑队在混合接力项目上获得中国队首金。比赛中,运动员身体
会发生许多生理反应。下列相关叙述错误的是( )
A.运动员听到枪响完成出发反应,需要通过反射弧传递信号
B.比赛时,运动员的交感神经和副交感神经的功能都会增强
C.完成动作需要大脑发出动作指令,再通过脊髓传到效应器
D.弯道处快速滑行时,运动员需小脑协调运动维持身体平衡
知识点03 神经系统对内脏活动的分级调节
1.神经系统对内脏活动的调节与它对躯体运动的调节相似,也是通过反射进行的。
2.排尿反射:排尿不仅受到脊髓的控制,也受到大脑皮层的调控。
①脊髓对膀胱扩大和缩小的控制是由自主神经系统支配的:交感神经兴奋,不会导致膀胱缩小;副交感神经兴奋,
会使膀胱缩小。
②人之所以能有意识地控制排尿,是因为大脑皮层对脊髓进行着调控。
3.不只是膀胱,其他内脏的活动也受到神经系统的分级调节。如呼吸运动的调节。
4.下丘脑是调节内脏活动的较高级中枢,它也使内脏活动和其他生理活动相联系,以调节体温、水平衡、摄食等主
要生理过程。
5.大脑皮层是许多低级中枢活动的高级调节者,它对各级中枢的活动起调整作用,这就使得自主神经系统并不完全
自主。
【即学即练3】尿液的排出受神经系统支配,其分级调节过程如下图所示。婴幼儿时期经常发生遗尿现象,但成人
可以有意识地控制排尿。相关分析错误的是( )
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A.婴幼儿的遗尿现象属于非条件反射
B.成人尿意形成于大脑皮层但不属于反射
C.没有高级中枢的调控排尿,排尿可以进行但不完全
D.交感神经和副交感神经兴奋均能使膀胱收缩
考法01 大脑皮层的结构
【典例1】下列关于大脑皮层的相关叙述,不正确的是( )
A.大脑皮层主要由神经元细胞体构成
B.大脑皮层凹陷部分为沟,隆起部分为回
C.大脑皮层通过脑干与脊髓相连
D.大脑皮层某部位出现损伤可能导致脑卒中
考法02 大脑皮层功能区
【典例2】人体各部位的感觉与运动机能在大脑皮层体觉区与运动区中有它的代表区。下列关于人大脑皮层功能的
叙述,正确的是( )
A.一侧手指传入神经上的神经冲动,可传到对侧大脑皮层中央后回中间部
B.一侧大脑皮层中央前回底部受损,会使对侧下肢的运动功能出现障碍
C.头面部肌肉的代表区,在运动区呈倒置排列即口部在上眼部在下
D.大脑皮层功能区大小,与器官大小有关,器官越大其功能代表区越大
考法03 神经系统对躯体运动的分级调节
【典例3】炎热的夏季,蚊子较多。当蚊子叮咬人的皮肤时,人们常常会很自然的用手去驱赶, 甚至是拍死蚊子。
下列相关叙述错误的是( )
A.“拍死蚊子”涉及条件反射,需要大脑皮层参与
B.“很自然地用手去驱赶”活动不需大脑皮层参与
C.蚊子叮咬产生会在下丘脑产生痛觉,该过程属于反射
D.高级神经中枢对低级中枢有管理、控制作用
考法03 神经系统不同中枢对排尿反射的控制
【典例4】生活中存在以下现象:(1)婴幼儿经常尿床,但随着年龄的增长,这种现象会明显减少;(2)由于惊
恐而出现无意识排尿。以上现象说明( )
A.婴幼儿在夜间产生的尿液较白天多
B.婴幼儿排尿反射的传入神经兴奋只到达脊髓
C.无意识排尿不属于神经反射活动
D.脊髓的初级中枢受脑中相应的高级中枢的调控
知识点五 神经系统的分级调节
能力拓展
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必备知识---------教材知识整合
1. 感知外部世界,产生感觉。
2. 控制机体的反射活动。
3. 具有语言、学习、记忆等方面的高级功能
(1)人类大脑皮层的言语区:
言语区
联想记忆
受损特征
运动性言语区
(S 区)
Sport→S
病人可听懂别人的讲话和看懂文字,但不能讲话
听觉性言语区
(H 区)
Hear→H
病人能讲话、书写,能看懂文字,但听不懂别人的谈话
视觉性言语区
(V 区)
Visual→V
病人的视觉无障碍,但看不懂文字的含义,变得不能阅读
书写性言语区
(W 区)
Write→W
病人可听懂别人讲话和看懂文字,也会讲话,手部运动正
常,但失去书写能力
(2)学习和记忆:
①神经递质,②蛋白质,③海马,④新突触。
(3)情绪:
a.消极情绪达到一定程度时,就会产生抑郁。
b.抑郁通常是短期的,可以通过自我调适、身边人的支持以及心理咨询好转。
c.当抑郁持续下去而得不到缓解时,就可能形成抑郁症。
【注意】①视觉性语言中枢≠视觉中枢,此区受损,患者仍有视觉,只是“看不懂”语言文字的含义。
②听觉性语言中枢≠听觉中枢,此区受损,患者仍有听觉,只是“听不懂”话的含义。
知识精讲
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知识点01 阿尔茨海默病
阿尔茨海默病是一种多发于老年人群的神经系统退行性疾病,又称老年性痴呆。患者主要表现为渐进性的记忆力
衰退、认知能力下降,出现情感及语言障碍,最终因运动、感觉等功能都逐渐丧失而导致死亡。经脑解剖发现,
患者的大脑皮层弥漫性萎缩,沟回增宽,神经元大量减少,显微镜下可见神经元之间存在着淀粉样蛋白斑块。
【即学即练1】(1)请结合下图尝试推测患者出现记忆衰退和语言障碍的原因。
(2)随后的研究发现,淀粉样蛋白斑块是由β-淀粉样蛋白(amyloidβ-protein)在细胞外聚集而成的。研究人员以小
鼠为实验材料,探究了β-淀粉样蛋白的聚集对突触后膜电位的影响。实验组处理如下:向成年小鼠的脑室中注射
1.5μL 的β-淀粉样蛋白提取物,一段时间后,刺激小鼠的海马区域(与记忆相关),结果如下图中蓝色数据所示。
橘色曲线为对照组的实验结果,你认为该实验中对照组应如何处理?分析数据可能得出什么结论?
知识点02 脑科学的研究方法
脑科学研究的方法很多,目前应用较多的有以下一些。
(1)认知行为研究方法,在实验心理学中应用广泛。核心是,针对一个假设,设计一项实验任务。实验对象一般
包含实验组和对照组(可以是不同的实验被试,或相同的实验被试),任务的过程中,被试需要完成包含被研究
的认知功能的行为。最后通过数据分析来确认行为中包含的认知过程。
(2)侵入性研究:正常认为,如果大脑的某部分区域,对于某种行为和认知功能是有贡献的,那么当它受损之后,
这部分的贡献会消失,那么对应的行为和认知功能就会受到损害。例如部分人脑中风时导致不会说话,就是因为
脑中风损伤到大脑中负责语言的区域,导致没有办法正常发音、组句或进行有意义表达。所以科学家们,会通过
研究脑损伤,来探索某个脑区所负责的功能。
(3)非侵入性研究:非侵入性研究,是大多数研究员用到的研究方法。一般利用对大脑没有任何伤害的实验仪器,
通过对大脑进行扫描、活跃记录、部位刺激等方式,来研究大脑。我们常听到的CT,一般就被用于判断脑结构及
确定损伤部位。而如果是功能性核磁共振(fMRI),则是用来记录大脑的血氧含量变化,即在大脑工作时,不同
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皮层区域所处的活跃状态导致血流中氧气含量不同,从而来判断做某项任务时的脑区活跃情况。
【即学即练2】为研究脑的功能,科学家先后用三只狗做了如下实验。请回答下列问题:
(1)某人因车祸变成了“植物人”,没有意识和感觉,更不能运动。由此可以判定其中枢神经系统中脑的________
部位受到了严重损伤。
(2)由实验2 可知,脑干中具有控制人体________的中枢。
(3)人醉酒后会出现东倒西歪、思维混乱的现象,这分别与________和________被麻醉有关。
(4)运动时为避免脑部受到损伤,我们应该怎样做?
__________________________________________________________________________________________。
知识点02 脑科学的研究方法
语言功能是人大脑特有的功能。语言中枢是人类大脑皮质所特有的,多在左侧。临床实践证明,右利者(惯用右
手的人),其语言区在左侧半球,大部分左利者,其语言中枢也在左侧,只少数位于右侧半球。语言区所在的半
球称为优势半球。儿童时期如在大脑优势半球尚未建立时,左侧大脑半球受损伤,有可能在右侧大脑半球皮质区
再建立其优势,而使语言机能得到恢复。大脑皮层与语言功能有关的区域主要有,书写中枢、运动性语言中枢、
听觉性语言中枢和视觉性语言中枢,如下图。
言语区中的W 区与书写有关,S 区与讲话有关,这两个区域都与运动中枢接近
V 区与看懂文字相关,它接近视觉中枢
H 区与听懂话语相关,它接近听觉中枢
与语言中枢有关的疾病如下:
病名
损伤部位
症状
运动性失语症
S 区
能看懂文字,听懂语言,却不会说话
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感觉性失语症
H 区
会讲话,会写字,能看懂文字,却听不懂
谈话
失读症
V 区
视觉,语言功能正常,却看不懂文字含义
失写症
W 区
能听懂语言,看懂文字,会讲话,却不会
书写
【特别提醒】各语言中枢不是孤立存在的,它们之间有密切联系,语言能力需要大脑皮质有关区域的协调以及配
合才能完成。
据研究,听到别人说话,理解后用口语回答的过程可能是:
1.听觉冲动传至听觉区,产生听觉,并与韦尼克区(Wernicke's Area)联系,理解句意;
2.经过联络区的分析,将信息传送到运动性语言中枢。运动性语言中枢通过与头面部有关皮质的联系,控制唇、舌、
喉肌运动,形成语言,并表达出来。
大多数人主导语言功能的区域使在大脑的左半球,逻辑思维主要由左半球负责。大多数人的大脑右半球主要负责
形象思维,如音乐、绘画、空间识别等。
【即学即练2】某学生因病导致大脑皮层言语区发生障碍,医生对其进行检查,下列相关叙述正确的是( )
A.语言文字功能是哺乳动物所特有的高级功能
B.若能听、说、写,但不能看懂文字,则说明H 区受损
C.若能说、写、看,但不能听懂讲话,则说明V 区受损
D.若能看、听,但不能写和说,则说明W 和S 区受损
知识点03 学习与记忆
人类条件反射的建立除可用现实的信号直接刺激感受器外,还可用抽象的语言来代表具体的信号,建立许多联系。
如“谈虎色变”,“望梅止渴”。学习是个体后天与环境接触、获得经验而产生的行为变化的过程。记忆是学习
的认知侧面,一般分识记、保持和重现三个过程。这和信息处理的基本步骤是一致的,即:①储存要记住的信息;
②将信息保持经时,以便日后使用;③回忆时检索出信息。
学习和记忆:指神经系统不断接受刺激,获得新的行为、习惯和积累经验的过程。
记忆是信息储存和读取的神经过程。阶段划分如下图所示:
特别提醒:记忆形成机理
(1)短时记忆可能与 神经元之间即时的信息交流有关,尤其是与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关;
(2)长时记忆可能与突触形态及功能的改变 以及新突触的建立有关。
【即学即练3】学习和记忆是脑的高级功能。下面有关学习和记忆的叙述,不正确的是( )
A.学习和记忆是神经系统不断地接受刺激,获得新的行为、习惯和积累经验的过程
B.记忆过程分成四个阶段
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C.学习和记忆涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成
D.短期记忆可能与新突触的建立有关
知识点04 情绪
情绪,是对一系列主观认知经验的通称,是人对客观事物的态度体验以及相应的行为反应,一般认为,情绪是以
个体愿望和需要为中介的一种心理活动。
情绪是以主体的需要、愿望等倾向为中介的一种心理现象。情绪具有独特的生理唤醒、主观体验和外部表现三种
成分。符合主体的需要和愿望,会引起积极的、肯定的情绪,相反就会引起消极的、否定的情绪。
主观体验是个体对不同情绪状态的自我感受。每种情绪有不同的主观体验,它们代表了人的不同感受,如快乐还
是痛苦等,构成了情绪的心理内容。情绪体验是一种主观感受,很难确定产生情绪体验的客观刺激是什么,而且
不同人对同一刺激也可能产生不同的情绪。因此,情绪体验的研究一般采用自我报告的方法。
【即学即练4】抑郁症的主要表现是显著而持久的情感低落、言语减少、记忆力下降、学习困难等。该病发病机制
复杂,5-羟色胺(一种神经递质)分泌不足是引发抑郁症的原因之一。相关叙述错误的是( )
A.大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢
B.语言、学习、记忆和情绪是人脑的高级功能
C.良好人际关系和适量运动可以减少情绪波动
D.加速突触间隙5-羟色胺的清除是治疗思路之一
考法01 言语区受损引起的症状
【典例1】某学生因病导致大脑皮层言语区发生障碍,医生对其进行检查,下列相关叙述正确的是( )A.语
言文字功能是哺乳动物所特有的高级功能
B.若能听、说、写,但不能看懂文字,则说明H 区受损
C.若能说、写、看,但不能听懂讲话,则说明V 区受损
D.若能看、听,但不能写和说,则说明W 和S 区受损
考法02 学习与记忆
【典例2】下列有关学习和记忆的叙述,错误的是( )
A.学习和记忆相互联系,不可分割,动物的大脑越发达学习和记忆功能就越强大
B.人的新突触建立的越多,越可能形成长期记忆
C.学习中要动用各种器官,通过不断的重复才能形成长久的记忆
D.学习和记忆的中枢主要位于下丘脑
考法03 情绪
【典例3】阿尔茨海默病是由于患者大脑内某些特定区域的神经元大量死亡造成的。患者逐渐丧失记忆、语言与思
考能力,情绪也不稳定。下列有关说法错误的是( )
A.病人不能用语言表达,可能是言语区的S 区病变
B.病人逐渐丧失空间识别能力,都是由于大脑的左半球神经元大量死亡造成的
C.病人有消极情绪时,可通过周边人的帮助得到缓解
D.病人走路不稳,可能是小脑也发生病变
〖2023 年高考真题〗
1.(2023·海南·高考真题)药物W 可激活脑内某种抑制性神经递质的受体,增强该神经递质的抑制作用,可用于
治疗癫痫。下列有关叙述错误的是( )
能力拓展
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A.该神经递质可从突触前膜以胞吐方式释放出来
B.该神经递质与其受体结合后,可改变突触后膜对离子的通透性
C.药物W 阻断了突触前膜对该神经递质的重吸收而增强抑制作用
D.药物W 可用于治疗因脑内神经元过度兴奋而引起的疾病
2.(2023·天津·统考高考真题)在肌神经细胞发育过程中,肌肉细胞需要释放一种蛋白质,其进入肌神经细胞后,
促进其发育以及与肌肉细胞的联系;如果不能得到这种蛋白质,肌神经细胞会凋亡。下列说法错误的是(
)
A.这种蛋白质是一种神经递质
B.肌神经细胞可以与肌肉细胞形成突触
C.凋亡是细胞自主控制的一种程序性死亡
D.蛋白合成抑制剂可以促进肌神经细胞凋亡
3.(2023·北京·统考高考真题)人通过学习获得各种条件反射,这有效提高了对复杂环境变化的适应能力。下列
属于条件反射的是( )
A.食物进入口腔引起胃液分泌
B.司机看见红色交通信号灯踩刹车
C.打篮球时运动员大汗淋漓
D.新生儿吸吮放入口中的奶嘴
4.(2023·山东·高考真题)脊髓、脑干和大脑皮层中都有调节呼吸运动的神经中枢,其中只有脊髓呼吸中枢直接
支配呼吸运动的呼吸肌,且只有脑干呼吸中枢具有自主节律性。下列说法错误的是( )
A.只要脑干功能正常,自主节律性的呼吸运动就能正常进行
B.大脑可通过传出神经支配呼吸肌
C.睡眠时呼吸运动能自主进行体现了神经系统的分级调节
D.体液中CO2浓度的变化可通过神经系统对呼吸运动进行调节
5.(2023·湖北·统考高考真题)心肌细胞上广泛存在Na+-K+泵和Na+-Ca2+交换体(转入Na+的同时排出Ca2+),两者
的工作模式如图所示。已知细胞质中钙离子浓度升高可引起心肌收缩。某种药物可以特异性阻断细胞膜上的Na+-
K+泵。关于该药物对心肌细胞的作用,下列叙述正确的是( )
A.心肌收缩力下降
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B.细胞内液的钾离子浓度升高
C.动作电位期间钠离子的内流量减少
D.细胞膜上Na+-Ca2+交换体的活动加强
6.(2023·浙江·统考高考真题)神经元的轴突末梢可与另一个神经元的树突或胞体构成突触。通过微电极测定细
胞的膜电位,PSP1 和PSP2 分别表示突触a 和突触b 的后膜电位,如图所示。下列叙述正确的是( )
A.突触a、b 前膜释放的递质,分别使突触a 后膜通透性增大、突触b 后膜通透性降低
B.PSP1 和PSP2 由离子浓度改变形成,共同影响突触后神经元动作电位的产生
C.PSP1 由K+外流或Cl-内流形成,PSP2 由Na+或Ca2+内流形成
D.突触a、b 前膜释放的递质增多,分别使PSP1 幅值增大、PSP2 幅值减小
7.(2023·全国·统考高考真题)中枢神经系统对维持人体内环境的稳态具有重要作用。下列关于人体中枢的叙述,
错误的是( )
A.大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢
B.中枢神经系统的脑和脊髓中含有大量的神经元
C.位于脊髓的低级中枢通常受脑中相应的高级中枢调控
D.人体脊髓完整而脑部受到损伤时,不能完成膝跳反射
8.(2023·山东·高考真题·多选)神经细胞的离子跨膜运输除受膜内外离子浓度差影响外,还受膜内外电位差的影
响。已知神经细胞膜外的Cl-浓度比膜内高。下列说法正确的是( )
A.静息电位状态下,膜内外电位差一定阻止K+的外流
B.突触后膜的Cl-通道开放后,膜内外电位差一定增大
C.动作电位产生过程中,膜内外电位差始终促进Na+的内流
D.静息电位→动作电位→静息电位过程中,不会出现膜内外电位差为0 的情况
9.(2023·北京·统考高考真题)细胞膜的选择透过性与细胞膜的静息电位密切相关。科学家以哺乳动物骨骼肌细
胞为材料,研究了静息电位形成的机制。
(1)骨骼肌细胞膜的主要成分是
,膜的基本支架是
。
(2)假设初始状态下,膜两侧正负电荷均相等,且膜内K+浓度高于膜外。在静息电位形成过程中,当膜仅对K+具有
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通透性时,K+顺浓度梯度向膜外流动,膜外正电荷和膜内负电荷数量逐步增加,对K+进一步外流起阻碍作用,最终
K+跨膜流动达到平衡,形成稳定的跨膜静电场,此时膜两侧的电位表现是
。K+静电场强度只能
通过公式“K+静电场强度(mV)
”计算得出。
(3)骨骼肌细胞处于静息状态时,实验测得膜的静息电位为-90mV,膜内、外K+浓度依次为155mmoL/L 和4mmoL/L
(
),此时没有K+跨膜净流动。
①静息状态下,K+静电场强度为 mV,与静息电位实测值接近,推测K+外流形成的静电场可能是构成静
息电位的主要因素。
②为证明①中的推测,研究者梯度增加细胞外K+浓度并测量静息电位。如果所测静息电位的值
,则可验证此假设。
10.(2023·浙江·统考高考真题·节选)我们说话和唱歌时,需要有意识地控制呼吸运动的频率和深度,这属于随意
呼吸运动;睡眠时不需要有意识地控制呼吸运动,人体仍进行有节律性的呼吸运动,这属于自主呼吸运动。人体
呼吸运动是在各级呼吸中枢相互配合下进行的,呼吸中枢分布在大脑皮层、脑干和脊髓等部位。体液中的O2、CO2
和H+浓度变化通过刺激化学感受器调节呼吸运动。回答下列问题:
(2)自主呼吸运动是通过反射实现的,其反射弧包括感受器、
和效应器。化学感受器能将O2、CO2和H+浓度等化学信号转化为
信号。神经元上处于静息状态的部位,受刺激后引发Na+
而转变为兴奋状态。
(3)人屏住呼吸一段时间后,动脉血中的CO2含量增大,pH 变 ,CO2含量和pH 的变化共同引起呼吸加深
加快。还有实验发现,当吸入气体中CO2浓度过大时,会出现呼吸困难、昏迷等现象,原因是CO2浓度过大导致呼
吸中枢
。
(4)大脑皮层受损的“植物人”仍具有节律性的自主呼吸运动;哺乳动物脑干被破坏,或脑干和脊髓间的联系被切
断,呼吸停止。上述事实说明,自主呼吸运动不需要位于
的呼吸中枢参与,自主呼吸运动的节
律性是位于
的呼吸中枢产生的。
〖2022 年高考真题〗
1.(2022·辽宁·统考高考真题)下列关于神经系统结构和功能的叙述,正确的是( )
A.大脑皮层H 区病变的人,不能看懂文字
B.手的运动受大脑皮层中央前回下部的调控
C.条件反射的消退不需要大脑皮层的参与
D.紧张、焦虑等可能抑制成人脑中的神经发生
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2.(2022·北京·统考高考真题)神经组织局部电镜照片如下图。下列有关突触的结构及神经元间信息传递的叙述,
不正确的是( )
A.神经冲动传导至轴突末梢,可引起1 与突触前膜融合
B.1 中的神经递质释放后可与突触后膜上的受体结合
C.2 所示的细胞器可以为神经元间的信息传递供能
D.2 所在的神经元只接受1 所在的神经元传来的信息
3.(2022·山东·高考真题)药物甲、乙、丙均可治疗某种疾病,相关作用机制如图所示,突触前膜释放的递质为
去甲肾上腺素(NE)。下列说法错误的是( )
A.药物甲的作用导致突触间隙中的NE 增多
B.药物乙抑制NE 释放过程中的正反馈
C.药物丙抑制突触间隙中NE 的回收
D.NE-β 受体复合物可改变突触后膜的离子通透性
4.(2022·山东·高考真题)缺血性脑卒中是因脑部血管阻塞而引起的脑部损伤,可发生在脑的不同区域。若缺血
性脑卒中患者无其他疾病或损伤,下列说法错误的是( )
A.损伤发生在大脑皮层S 区时,患者不能发出声音
B.损伤发生在下丘脑时,患者可能出现生物节律失调
C.损伤导致上肢不能运动时,患者的缩手反射仍可发生
D.损伤发生在大脑时,患者可能会出现排尿不完全
5.(2022·湖南·高考真题)情绪活动受中枢神经系统释放神经递质调控,常伴随内分泌活动的变化。此外,学习
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和记忆也与某些神经递质的释放有关。下列叙述错误的是( )
A.剧痛、恐惧时,人表现为警觉性下降,反应迟钝
B.边听课边做笔记依赖神经元的活动及神经元之间的联系
C.突触后膜上受体数量的减少常影响神经递质发挥作用
D.情绪激动、焦虑时,肾上腺素水平升高,心率加速
6.(2022·浙江·高考真题)听到上课铃声,同学们立刻走进教室,这一行为与神经调节有关。该过程中,其中一
个神经元的结构及其在某时刻的电位如图所示。下列关于该过程的叙述,错误的是( )
A.此刻①处Na+内流,②处K+外流,且两者均不需要消耗能量
B.①处产生的动作电位沿神经纤维传播时,波幅一直稳定不变
C.②处产生的神经冲动,只能沿着神经纤维向右侧传播出去
D.若将电表的两个电极分别置于③④处,指针会发生偏转
7.(2022·广东·高考真题)研究多巴胺的合成和释放机制,可为帕金森病(老年人多发性神经系统疾病)的防治
提供实验依据,最近研究发现在小鼠体内多巴胺的释放可受乙酰胆碱调控,该调控方式通过神经元之间的突触联
系来实现(如图)。据图分析,下列叙述错误的是( )
A.乙释放的多巴胺可使丙膜的电位发生改变
B.多巴胺可在甲与乙、乙与丙之间传递信息
C.从功能角度看,乙膜既是突触前膜也是突触后膜
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D.乙膜上的乙酰胆碱受体异常可能影响多巴胺的释放
8.(2022·全国·统考高考真题)运动神经元与骨骼肌之间的兴奋传递过度会引起肌肉痉挛,严重时会危及生命。
下列治疗方法中合理的是( )
A.通过药物加快神经递质经突触前膜释放到突触间隙中
B.通过药物阻止神经递质与突触后膜上特异性受体结合
C.通过药物抑制突触间隙中可降解神经递质的酶的活性
D.通过药物增加突触后膜上神经递质特异性受体的数量
9.(2022·浙江·统考高考真题)膝反射是一种简单反射,其反射弧为二元反射弧。下列叙述错误的是( )
A.感受器将刺激转换成神经冲动并沿神经纤维单向传导
B.神经肌肉接点的神经冲动传递伴随信号形式的转换
C.突触后膜去极化形成的电位累加至阈值后引起动作电位
D.抑制突触间隙中递质分解的药物可抑制膝反射
10.(2022·浙江·统考高考真题)膜蛋白的种类和功能复杂多样,下列叙述正确的是( )
A.质膜内、外侧的蛋白质呈对称分布
B.温度变化会影响膜蛋白的运动速度
C.叶绿体内膜上存在与水分解有关的酶
D.神经元质膜上存在与K+、Na+主动转运有关的通道蛋白
11.(2022·河北·统考高考真题)皮肤上的痒觉、触觉、痛觉感受器均能将刺激引发的信号经背根神经节(DRG)
的感觉神经元传入脊髓,整合、上传,产生相应感觉。组胺刺激使小鼠产生痒觉,引起抓挠行为。研究发现,小
鼠DRG 神经元中的PTEN 蛋白参与痒觉信号传递。为探究PTEN 蛋白的作用,研究者进行了相关实验。回答下列问
题:
(1)机体在
产生痒觉的过程
(填“属于”或“不属于”)反射。兴奋在
神经纤维上以
的形式双向传导。兴奋在神经元间单向传递的原因是
。
(2)抓挠引起皮肤上的触觉、痛觉感受器
,有效
痒觉信号的上传,因此痒觉减弱。
(3)用组胺刺激正常小鼠和PTEN 基因敲除小鼠的皮肤,结果如下图。据图推测PTEN 蛋白的作用是 机体对
外源致痒剂的敏感性。已知PTEN 基因敲除后,小鼠DRG 中的TRPV1 蛋白表达显著增加。用组胺刺激PTEN 基因和
TRPV1 基因双敲除的小鼠,据图中结果推测TRPV1 蛋白对痒觉的影响是
。
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12.(2022·海南·统考高考真题)人体运动需要神经系统对肌群进行精确的调控来实现。肌萎缩侧索硬化(ALS)
是一种神经肌肉退行性疾病,患者神经肌肉接头示意图如下。回答下列问题。
(1)轴突末梢中突触小体内的Ach 通过
方式进入突触间隙。
(2)突触间隙的Ach 与突触后膜上的AchR 结合,将兴奋传递到肌细胞,从而引起肌肉 ,这个过程需要
信号到 信号的转换。
(3)有机磷杀虫剂(OPI)能抑制AchE 活性。OPI 中毒者的突触间隙会积累大量的
,导致副交感神
经末梢过度兴奋,使瞳孔
。
(4)ALS 的发生及病情加重与补体C5(一种蛋白质)的激活相关。如图所示,患者体内的C5 被激活后裂解为C5a 和
C5b,两者发挥不同作用。
①C5a 与受体C5aR1 结合后激活巨噬细胞,后者攻击运动神经元而致其损伤,因此C5a-C5aR1 信号通路在ALS 的
发生及病情加重中发挥重要作用。理论上使用C5a 的抗体可延缓ALS 的发生及病情加重,理由是
。
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②C5b 与其他补体在突触后膜上形成膜攻击复合物,引起Ca2+和Na+内流进入肌细胞,导致肌细胞破裂,其原因
是
。
13.(2022·浙江·统考高考真题)坐骨神经由多种神经纤维组成,不同神经纤维的兴奋性和传导速率均有差异,多
根神经纤维同步兴奋时,其动作电位幅值(即大小变化幅度)可以叠加;单根神经纤维的动作电位存在“全或
无”现象。
欲研究神经的电生理特性,请完善实验思路,分析和预测结果(说明:生物信号采集仪能显示记录电极处的电位
变化,仪器使用方法不要求;实验中标本需用任氏液浸润)。
(1)实验思路:
①连接坐骨神经与生物信号采集仪等(简图如下,a、b 为坐骨神经上相距较远的两个点)。
②刺激电极依次施加由弱到强的电刺激,显示屏1 上出现第一个动作电位时的刺激强度即阈刺激,记为Smin。
③
,当动作
电位幅值不再随刺激增强而增大时,刺激强度即为最大刺激,记为Smax。
(2)结果预测和分析:
①当刺激强度范围为
时,坐骨神经中仅有部分神经纤维发生兴奋。
②实验中,每次施加电刺激的几乎同时,在显示屏上都会出现一次快速的电位变化,称为伪迹,其幅值与电刺激
强度成正比,不影响动作电位(见图)。伪迹的幅值可以作为
的量化指标;伪迹与动
作电位起点的时间差,可估测施加刺激到记录点神经纤维膜上
所需的时间。伪迹是电刺激
通过
传导到记录电极上而引发的。
③在单根神经纤维上,动作电位不会因传导距离的增加而减小,即具有
性。而上述实验中a、
b 处的动作电位有明显差异(如图),原因是不同神经纤维上动作电位的
不同导致b 处电位
叠加量减小。
④以坐骨神经和单根神经纤维为材料,分别测得两者的Smin和Smax。将坐标系补充完整,并用柱形图表示两者的
Smin和Smax相对值。
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第三章 体液调节
知识点一 激素与内分泌调节
【基础知识】
一、激素和激素调节作用的发现
1.激素
(1)概念:除神经调节外,机体内还存在着一种通过化学物质调节生命活动的方式,这类化学物质被称为“激素”。
(2)作用:激素对生命活动不限于促进作用,不少激素还有抑制作用。
(3)分泌器官或细胞:由内分泌腺或内分泌细胞分泌。
2.内分泌系统
(1)组成:由内分泌腺以及具有内分泌功能的器官、组织和细胞共同构成。
(2)与神经系统的关系
①与神经系统一样,内分泌系统也是人体重要的调节系统,它与神经系统相辅相成。
②两者共同调节机体的生长发育和各种代谢,维持体内环境的稳定,并影响人及动物的行为、控制生殖等生理过
程。
3.功能
内分泌系统对机体内各项生命活动都具有重要的调节作用。例如:内分泌系统参与调节机体的水盐平衡、酸碱平
衡、体温稳定等生命活动。多数激素都参与细胞的物质代谢和能量代谢。许多激素能促进组织细胞的分化和成熟,
调节机体的生长、发育和衰老,调控生殖器官发育成熟和生殖活动等。
二、内分泌系统分泌多种类型的激素
1.人体的主要内分泌腺及其分泌的激素和功能
(1)下丘脑:抗利尿激素和促甲状腺激素释放激素等。调节水平衡、血压,调节垂体活动。
(2)垂体:生长激素和多种促激素等。功能:促进生长发育,调节其他内分泌腺的活动。
(3)甲状腺分泌甲状腺激素等。能促进细胞代谢活动和中枢神经系统的发育,提高神经系统的兴奋性,促进组织分
化、生长和发育成熟。
(4)胸腺分泌胸腺激素等。能促进T 淋巴细胞的发育,增强T 淋巴细胞的功能。
(5)肾上腺分泌肾上腺素等。参与机体的应激反应、体温调节等多项生命活动。
(6)胰岛分泌胰岛素和胰高血糖素等,共同调节血糖水平。
(7)卵巢分泌雌性激素等。促进女性性器官发育、卵子发育和排卵,激发并维持女性第二性征。
(8)睾丸分泌雄性激素等,促进男性性器官发育、精子生成,激发并维持男性第二性征。
2.下丘脑与垂体的功能关系
(1)垂体不仅分泌生长激素,而且分泌多种促激素分别支配性腺、肾上腺皮质和甲状腺的活动。
(2)垂体的活动受下丘脑的调节,下丘脑通过对垂体活动的调节来影响其他内分泌腺的活动。
三、激素分泌的分级调节
1.调节过程
(1)腺体:a.下丘脑、b.垂体、c.甲状腺。
(2)激素:A.促甲状腺激素释放激素、B.促甲状腺激素。
(3)作用:“+”表示促进作用、“-”表示抑制作用。
2.反馈调节
概念:在一个系统中,系统本身工作的效果反过来又作为信息调节该系统的工作,这种调节就是反馈调节。正
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反馈:反馈信息使原来的效果进一步增强。负反馈:反馈信息使原来的效果减弱。
3.在调节过程中,除了甲状腺激素能抑制下丘脑活动外,垂体分泌的促甲状腺激素也能对下丘脑发挥抑制作用。
4.反馈调节的意义:既能够保证机体对甲状腺激素的需求,又能防止因甲状腺激素分泌量过多对机体带来不利影
响。
【考点剖析】
考点一:激素与内分泌系统
例1.生长激素能促进软骨细胞的分裂和分化,部分调节机理如图所示。下列叙述正确的是( )
A.IGF-1 基因缺乏的个体血浆中GH 水平低于正常人
B.GH 受体缺乏的个体软骨细胞能够正常分裂和分化
C.IGF-1 的受体只位于软骨细胞,体现了信息识别的定向性
D.患腺垂体瘤的儿童可能比正常儿童的身材更高大
考点二:激素的分级调节
例2.反馈调节是生命系统中最普遍的调节机制。下列在生理或自然现象中,不属于反馈调节的是
( )
A.干旱时,植物体内脱落酸含量增加,导致叶片气孔大量关闭
B.某湖泊中肉食性鱼类甲捕食草食性鱼类乙形成的种群数量动态变化
C.垂体产生的TSH 刺激甲状腺分泌甲状腺激素,抑制垂体对TSH 的释放
D.动物有氧呼吸过程中ATP 合成增加,细胞中ATP 积累导致有氧呼吸减缓
知识点二 激素调节的过程
一、血糖平衡的调节
1.血糖:血液中的糖,主要是葡萄糖。
2.血糖的来源和去向
3.血糖调节主要依靠激素调节。血糖调节的实质是调节血糖的来源和去向,使血糖含量处于平衡状态。
课前导学
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4.调节血糖的最主要激素是胰岛素和胰高血糖素
项目
胰岛素
胰高血糖素
分泌细胞
胰岛B 细胞
胰岛A 细胞
作用途径
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,进入脂肪组织细胞转变为甘油
三酯;抑制肝糖原分解和非糖物质转变成葡萄糖
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
作用效果
使血糖浓度回升到正常水平
5.在一个系统中,系统本身工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作。反馈调节是生命系统中非常普遍的
调节机制,它对于机体维持稳态具有重要意义。
【归纳提升】
①胰岛素是唯一降血糖的激素;
②能够升高血糖的激素还有糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素等,它们通过调节有机物的代谢或影响胰岛素的
分泌和作用,直接或间接提高血糖浓度。
③血糖调节的主要方式是激素调节,神经调节也参与血糖平衡调节。血糖平衡调节的神经中枢位于下丘脑。血糖
调节的神经—体液调节过程如下图所示:
④肾小管对葡萄糖的重吸收作用存在肾糖阈,血糖超过一定的浓度(通常为1.6~1.8 g/L),葡萄糖不能被全部吸收,
从而导致尿糖的出现。
【知识拓展】反馈调节是维持内环境稳态的重要方式。包括正反馈调节和负反馈调节。
在一个系统中,系统本身工作的效果,反过来又作为信息使该系统的工作加强,则称为正反馈调节,如血液凝固、
排尿反射等。在一个系统中,系统本身工作的效果,反过来又作为信息使该系统的工作减弱,则称为负反馈调节。
正常情况下,下丘脑产生促性腺激素释放激素,作用于垂体前叶引起促性腺激素的释放促性腺激素促进卵巢合成
雌性激素当体内雌性激素水平降低时,反馈性促进下丘脑分泌促性腺激素释放激素和垂体分泌促性腺激素释放,
刺激卵巢多合成雌性激素;雌性激素水平升高时又反馈性地抑制下丘脑分泌促性腺激素释放激素和垂体分泌促性腺
激素。血糖平衡调节、体温调节、水盐平衡调节都属于负反馈调节。负反馈调节的主要意义在于维持机体内环境
的稳态。
二、甲状腺激素分泌的分级调节
1.甲状腺激素
①寒冷环境中的作用:提高细胞代谢的速率,使机体产生更多的热量。
②甲状腺素靶细胞:几乎体内所有的细胞。
2.甲状腺激素分泌的调节过程
①甲状腺激素的分泌的调节,是通过下丘脑—垂体—甲状腺轴来进行的。
②下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的分层调控,称为分级调节。分级调节可以放大激素的调节效应,形成多级反
馈调节,有利于精细调控,从而维持机体的稳态。
③甲状腺激素分泌的调节既有分级调节,又有反馈调节。
【归纳提升】甲状腺激素分泌的分级调节是一种分层调控,通过下丘脑—垂体—甲状腺轴来实现。甲状腺激素分
泌过程中既存在分级调节,也存在反馈调节。
①甲状腺激素分泌的分级调节332:三级腺体——下丘脑、垂体、甲状腺,三种激素——促甲状腺激素释放激素
(TRH)、促甲状腺激素(TSH)、甲状腺激素,两种效果——“+”“-”分别表示促进、抑制。
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②合成和分泌甲状腺激素的器官是甲状腺,但甲状腺的活动受垂体和下丘脑的调节和管理,下丘脑是机体调节内
分泌活动的枢纽。
③丘脑分泌TRH 和垂体分泌TSH 的活动受体内甲状腺激素含量的影响。当血液中的甲状腺激素含量增加到一定程
度时,又会抑制下丘脑和垂体分泌相关激素,进而使甲状腺激素的分泌减少而不至于浓度过高。
④激素作用的靶器官或靶细胞:TRH 作用的靶器官——垂体;TSH 作用的靶器官——甲状腺;甲状腺激素作用的
靶器官或靶细胞——垂体、下丘脑及其他组织细胞。
三、激素调节的特点
1.通过体液进行运输。
2.作用于靶器官、靶细胞,这是通过与靶细胞上的特异性受体相互识别,并发生特异性结合。
3.作为信使传递信息,起作用后就失活了。
4 微量和高效。总之,激素种类多、量极微,既不组成细胞结构,又不提供能量,也不起催化作用,而是随体液到
达靶细胞,使其原有的生理活动发生变化。
知识点01 血糖调节的过程
人体液(血液、细胞内外液)中葡萄糖是处在不断变化、调节之中。正常生理状态下,人体中血糖浓度相对恒定
是由于机体中血糖的来源与去路能保持动态平衡,而血糖的来源与去路能保持动态平衡则是在神经、激素和器官
三方面的调节作用的结果。
1、激素的调节作用:参与血糖浓度调节的激素有两类
一类是降低血糖的激素:只有胰岛素一种。
一类是升高血糖的激素:包括肾上腺素、胰高血糖素、肾上腺皮质激素、生长激素等。
它们对血糖浓度的调节是通过对糖代谢途径中一些关键酶的诱导、激活或抑制来实现的。
这两类激素的作用相互对立、又相互制约,使调节效能加强。
①胰岛素:是主要的降血糖激素,系由胰岛B 细胞产生,主要作用有
1)促进细胞摄取葡萄糖(改变葡萄糖的分布)。
2)促进糖原合成、减少糖原分解(血糖的来源减少,去路增加)。
3)促进糖氧化和分解,加速糖的利用(去路增加)。
4)促进甘油三酯的合成和储存(去路增加)。
5)阻止糖异生作用(来源减少)。
胰岛素是降血糖激素,它的释放受一些激素水平、神经兴奋刺激和血糖、氨基酸水平等的影响,如:高血糖、
高氨基酸、胰泌素、胰升糖素和迷走神经兴奋等都可促进胰岛素发释放,从而发挥其降低血糖的作用。
②胰高血糖素:是升高血糖浓度的最重要的激素。是由胰岛а-细胞合成和分泌的29 个氨基酸组成的肽类激素。
胰高血糖素主要通过提高靶细胞内cAMP 含量达到调节血糖浓度的目的。
细胞内的cAMP 可激活依赖cAMP 的蛋白激酶,这些蛋白激酶通过酶蛋白的共价修饰改变细胞内酶的活性,即:
A、激活糖原分解和糖异生的关键酶,促进肝糖原分解成血糖,促进糖异生作用(糖来源增加)。
B、抑制糖原合成和糖氧化的关键酶,使血糖升高(去路减少)。
知识精讲
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胰高血糖素是升高血糖浓度的最重要的激素,它的释放也受机体血糖和氨基酸水平刺激,如低血糖、低氨基酸可
刺激胰高血糖素释放,从而发挥升高血糖作用。
③ 糖皮质激素和生长激素——也是升高血糖的激素,它们主要通过刺激糖异生作用升高血糖。
肾上腺素——也是升高血糖的激素,它主要促进糖原分解升高血糖。
这三个激素和胰高血糖素主要作用是为细胞提供葡萄糖的来源。
胰岛素和胰高血糖素是调节血糖浓度的主要激素,而血糖水平保持恒定则不仅是糖本身,还有脂肪、氨基酸代谢
的协调作用共同完成。
【即学即练1】如图是某人在餐后及运动过程中两种主要分泌物对血糖平衡调节的示意图。相关叙述正确的是(
)
A.餐后血糖含量升高,主要是胰高血糖素分泌量增加所致
B.分泌物甲是由胰岛B 细胞分泌的激素,其作用的结果又可影响分泌物乙的分泌
C.2~2.5 h 分泌物乙增多,它能促进肝细胞和肌细胞内糖原的分解和脂肪等转化成葡萄糖
D.据图可知,分泌物甲和乙共同维持血糖平衡,二者是协同作用的关系
知识点02 糖尿病
糖尿病是一种以高血糖为特征的代谢性疾病。高血糖则是由于胰岛素分泌缺陷或其生物作用受损,或两者兼有引
起。长期存在的高血糖,导致各种组织,特别是眼、肾、心脏、血管、神经的慢性损害、功能障碍。
1.病因
①遗传因素:1 型或2 型糖尿病均存在明显的遗传异质性。糖尿病存在家族发病倾向,1/4~1/2 患者有糖尿病家族
史。临床上至少有60 种以上的遗传综合征可伴有糖尿病。1 型糖尿病有多个DNA 位点参与发病,其中以HLA 抗原
基因中DQ 位点多态性关系最为密切。在2 型糖尿病已发现多种明确的基因突变,如胰岛素基因、胰岛素受体基因、
葡萄糖激酶基因、线粒体基因等。
环境因素:进食过多,体力活动减少导致的肥胖是2 型糖尿病最主要的环境因素,使具有2 型糖尿病遗传易感性
的个体容易发病。1 型糖尿病患者存在免疫系统异常,在某些病毒如柯萨奇病毒,风疹病毒,腮腺病毒等感染后导
致自身免疫反应,破坏胰岛素β 细胞。
2.临床表现
①多饮、多尿、多食和消瘦
严重高血糖时出现典型的“三多一少”症状,多见于1 型糖尿病。发生酮症或酮症酸中毒时“三多一少”症状更
为明显。
疲乏无力,肥胖
多见于2 型糖尿病。2 型糖尿病发病前常有肥胖,若得不到及时诊断,体重会逐渐下降。
检查
①血糖
是诊断糖尿病的唯一标准。有明显“三多一少”症状者,只要一次异常血糖值即可诊断。无症状者诊断糖尿病需
要两次异常血糖值。可疑者需做75g 葡萄糖耐量试验。
尿糖
常为阳性。血糖浓度超过肾糖阈(160~180 毫克/分升)时尿糖阳性。肾糖阈增高时即使血糖达到糖尿病诊断可呈
阴性。因此,尿糖测定不作为诊断标准。
【即学即练2】下列有关1 型糖尿病的叙述,不正确的是( )
A.糖尿病人因胰岛素分泌较少,使得葡萄糖进入细胞及在细胞内氧化利用发生障碍
B.糖尿病主要表现为高血糖和尿糖,可导致多种器官功能损害
C.糖尿病患者吃得多,是因为其体内的糖被大量排出体外,导致血糖含量过低
D.糖尿病人由于在排出大量糖的同时,也带走了大量水分,因此多尿、多饮、口渴
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知识点03 甲状腺激素的分级调节
甲状腺激素是具有分级调节功能的。垂体前叶分泌促甲状腺激素释放激素作用于下丘脑。下丘脑分泌促甲状腺激
素作用于甲状腺,这样可以帮助促进甲状腺分泌甲状腺激素。通过进行分级调节,可以帮助维持正常的内分泌功
能。平时一定要注意养成良好的生活习惯,可以帮助维持血液中激素正常的浓度,从而帮助维持正常的内分泌功
能。如果出现的甲状腺激素分泌得异常,一定要完善相关的检查,确定是何种原因引起的甲状腺功能异常。
【即学即练3】如图为人体甲状腺激素分泌的调节示意图,图中①②③为激素。下列叙述不正确的是( )
A.含量甚微的①经过分级调节作用,可明显增加③的分泌
B.激素②是调节甲状腺细胞分泌功能的主要激素
C.血液中③的浓度过低时,对下丘脑和垂体的促进作用减弱
D.③几乎作用于全身的靶细胞,促进其细胞代谢
知识点04 激素调节的特点
1、通过体液运输,内分泌腺体没有导管,分泌激素随着血液流到全身,传递着各种信息,激素运输不定向,可以
全身运输,但是起作用的细胞各不相同。
2、微量和高效,激素在血液中的含量很低,但却能产生显著的生理效应,也是由于激素的作用被逐级放大的结果。
3、可以作用于靶器官、靶细胞,激素具有特异性,有选择性的作用于靶器官、靶腺体或者靶细胞,激素既不组成
细胞结构,又不提供能量,也不起催化作用,只是使靶细胞原有的生理活动发生变化,对靶细胞的代谢起着调节
作用。
【即学即练4】下列有关激素调节叙述正确的是( )
A.垂体能分泌各种促激素释放激素,是调节内分泌的枢纽
B.激素是人和动物体内微量、高效的生物活性物质,不能提供能量
C.激素调节中的激素分子被定向运输到靶细胞发挥作用
D.激素发挥作用后就会被灭活,体内的激素含量总处于剧烈变化中
考法01 血糖调节
【典例1】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
考法02 甲状腺激素分泌的分级调节
【典例2】缺碘与不缺碘的两类人群中,血液内与甲状腺活动密切相关的两种激素的含量状况如表所示。
分泌腺体
激素名称
不缺碘人群激素含量
缺碘人群激素含量
补碘前
补碘后
能力拓展
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甲状腺
甲状腺激素
正常
降低
正常
垂体
A
正常
B
正常
(1)表中A 是 ,B 应 。甲状腺激素对垂体分泌激素A 起 作用。在甲状腺激素
分泌的调节中,控制枢纽是 。
(2)长期缺碘,成年人会表现出:①喜热、畏寒等体温偏低现象;②少言寡语、反应迟钝及嗜睡等现象。现象
①说明甲状腺激素的相关作用是 ;现象②说明该激素对神经系统的作用是 。
通常,食用碘盐可以防治碘缺乏病。
考法03 激素的作用特点
【典例3】下列关于动物激素及调节的叙述,错误的是( )
A.激素是有机信息分子
B.激素具有微量和高效的特点
C.激素通过体液运输到全身
D.所有激素在体内都起促进作用
知识点四 体液调节与神经调节的关系
一、体液调节与神经调节的比较
1.体液调节
(1)概念:激素等化学物质,通过体液传送的方式对生命活动进行调节。
(2)体液因子:激素调节是体液调节的主要内容。除激素外,其他一些化学物质如组织胺、NO、CO、CO2也能
作为体液因子起调节作用。CO2是调节呼吸运动的重要体液因子。
2.神经调节与体液调节的关系
(1)神经调节与体液调节的区别
比较项目
神经调节
体液调节
作用途径
反射弧
体液运输
反应速度
迅速
较缓慢
作用范围
准确、比较局限
较广泛
作用时间
短暂
比较长
(2)神经调节与体液调节的联系
①一些低等动物只有体液调节,没有神经调节。
②在人和高等动物体内,体液调节和神经调节都是机体调节生命活动的重要方式。
【知识拓展】除激素外,某些组织、细胞产生的一些化学物质,虽不能随血液到身体其他部位起调节作用,但可
在局部组织液内扩散,改变邻近组织细胞的活动。这种调节可看作是局部性体液调节。
二、体温调节
1.人的体温保持相对恒定是人体产热和散热过程保持动态平衡的结果。
①热量的主要来源:代谢产热。安静状态下,人体主要通过肝、脑等器官的活动提供热量;运动时,骨骼肌成为
主要的产热器官。
②皮肤是人体最主要的散热器官:散热主要通过辐射、传导、对流以及蒸发的方式进行的。
2.体温调节过程
环境
寒冷环境
炎热环境
调节方式
神经—体液
神经—体液
刺激
局部体温低于正常体温
局部体温高于正常体温
感受器
皮肤冷觉感受器
皮肤热觉感受器
信息传送
↓传入神经
↓传入神经
神经中枢
下丘脑体温调节中枢
信息传送
↓传出神经
↓传出神经
效应器
骨骼肌、立毛肌,甲状腺、肾上腺等
皮肤、肾上腺等腺体
效应
①皮肤血管收缩,血流量减少,汗腺分泌量减少→散热减
少;
②[骨骼肌战栗;甲状腺激素、肾上腺素释放→肝等组织代
谢加强;立毛肌收缩]→产热增加
调节肾上腺等腺体分泌→
皮肤血管舒张,汗液分泌
增多→散热增加
结果
体温回升,恢复正常
体温下降,恢复正常
课前导学
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3.人体调节体温的能力是有限的。体温过低或过高都会影响物质代谢的正常进行,使细胞、组织和器官发生功能紊
乱,破坏内环境稳态。
【特别提醒】
①不能认为炎热环境中没有激素调节,只是相应激素分泌减少而已。
②形成冷觉和热觉的部位不在下丘脑,而在大脑皮层,下丘脑是体温调节中枢。
三、水平衡的调节
1.人体内水的来源和去路(正常成年人一天水的摄入量和排出量)
水的来源(单位mL)
水的去路(单位mL)
来自饮水 1200
由肾脏排出(尿液) 2500
来自食物 1000
由皮肤排出(汗液) 500
来自代谢 300
由肺排出(呼吸) 400
由大肠排出(粪便) 100
共计:2500
共计:2500
机体通过调节排尿量,使水的排出量与摄入量相适应,以保持机体的水平衡。
2.水平衡调节的过程
【特别提醒】参与调节的激素是抗利尿激素,由下丘脑的神经分泌细胞分泌,垂体后叶释放,作用于肾小管、集
合管,增加其对水的重吸收。
【归纳提升】血浆渗透压升高,抗利尿激素分泌增多,二者呈正相关;抗利尿激素可促进肾小管和集合管对水分
的重吸收,使尿量减少,二者呈负相关。三者关系如下图所示。
四、无机盐平衡的调节
1.人体内的无机盐大多数以离子形式存在。
2.Na+、K+的来源和去路
3.无机盐的调节过程
①血钠含量降低→肾上腺皮质分泌醛固酮增多→促进肾小管和集合管对Na+重吸收→血钠含量升高;
②血钠含量升高→肾上腺皮质分泌醛固酮减少→抑制肾小管和集合管对Na+重吸收→血钠含量降低。
4.水和无机盐的平衡,是在神经调节和激素调节的共同作用下,通过调节尿量和尿的成分实现的。
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【知识拓展】Na+和K+主要是通过肾脏排出的,其排出特点:Na+表现为多吃多排,少吃少排,不吃不排。K+表
现为多吃多排,少吃少排,不吃也排。
知识点01 体液调节
(1)体液调节的概念:是指某些化学物质(如激素、二氧化碳等)通过体液的传送,对人和高等动物的生理活
动所进行的调节。
(2)反馈调节:在大脑皮层的影响下,下丘脑可以通过垂体调节和控制某些内分泌腺中激素的合成与分泌,
而激素进入血液后,又可以反过来调节下丘脑和垂体中有关激素合成与分泌。
①协同作用: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。如:生长激素和甲状腺激素。
拮抗作用:不同激素对某一生理效应发挥相反的作用。如:胰高血糖素(胰岛A 细胞产生)是升高血糖含量,
胰岛素(胰岛B 细胞产生)的作用是降低血糖含量。
③垂体能产生生长激素、促甲状腺激素、促性腺激素等激素。甲状腺能产生甲状腺激素,胰岛能产生胰岛素,
性腺能产生性激素。
④在体液中除激素外,还有CO2、H+等对机体也有调节作用。
【即学即练1】关于动物体液调节的叙述,错误的是( )
A.机体内甲状腺激素的分泌受反馈调节
B.与神经调节相比,体液调节迅速而准确
C.血液中某激素的浓度可反映该激素的分泌量
D.除激素外,CO2也是体液调节的调节因子之一
知识点02 体温调节
1.人体热量的来源和散出
人的体温是指内环境的温度。人体热量的主要来源是细胞中有机物的氧化放能,人在安静时以肝脏放能为主,
运动时以骨骼肌放能为主。热量的散出主要通过汗液的蒸发和皮肤内毛细血管的散热,其次还通过呼吸、排尿和
排便等散热。
2.体温恒定的意义
人体内的代谢反应是酶促反应,而酶必须在一定的温度条件下才能发挥最大的催化能力。人的体温总是保持
相对恒定,人体内的酶促反应就能稳定进行,大大提高人适应环境变化的能力。
3.体温调节的过程
通过神经—体液的反馈调节,机体实现了产热和散热的动态平衡,从而维持了体温的恒定(如下图)。但是,人
体调节体温的能力是有限度的,如果环境温度长时间的剧烈变化或机体内调节过程发生了障碍,就可能出现中暑
或体温过低等病症。
知识精讲
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(1)神经调节途径
寒冷环境下的反射弧:
炎热环境下的反射弧:
【即学即练2】研究人员对运动员运动前后的体温变化进行研究,结果如图所示。下列说法不正确的是( )
A.运动前体温的维持需要下丘脑参与
B.运动中机体产热量增加,散热量减少
C.运动终止时感受器继续向中枢传递体温高的信息
D.运动后汗腺的分泌活动先增强后减弱
知识点03 水平衡调节
(1)水
(2)水盐平衡调节过程中既有神经调节又有体液调节,它们的过程分别如下:
①神经调节
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a.细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器兴奋→相关神经→下丘脑渗透压调节中枢→相关神经→大脑皮
层渴觉中枢产生渴觉→相关神经→直接调节水的摄入(增加饮水)。
b.引起抗利尿激素分泌的反射过程:感受器(下丘脑渗透压感受器)→传入神经→神经中枢(下丘脑)→传出神经
→效应器(垂体后叶释放抗利尿激素增加或减少)。
②激素调节
抗利尿激素增多(或减少)→作用于肾小管、集合管→对水的重吸收增多(或减少)→尿量减少(或增多)→细胞外
液渗透压降低(或升高)。
(3)参与调节的激素是抗利尿激素,由下丘脑的神经分泌细胞分泌,垂体后叶释放,作用于肾小管、集合管,
增加其对水的重吸收。
【即学即练3】关于水平衡调节的叙述中,正确的是( )
A.水排出的途径中,肾排尿是调节水平衡的主要途径
B.通过线粒体的代谢过程不能提供水的来源
C.人体每天摄入的水和排出的水量是绝对相等的
D.水排出的四条途径都能以水的摄入量调节水的排出量
知识点04 无机盐平衡调节
(1)无机盐的平衡
人体内的无机盐多以离子状态存在,如Na+、K+、Ca2+、Cl-、HCO 等。下面以Na+和K+为例说明。
Na+和K+主要是通过肾脏排出的,其排出特点:Na+表现为多吃多排,少吃少排,不吃不排。K+表现为多吃
多排,少吃少排,不吃也排。
(2)无机盐平衡的调节(如下图所示)
注:“+”表示促进,“-”表示抑制。
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①醛固酮的作用是促进肾小管和集合管对Na+的吸收,对K+的排出。
②无机盐平衡调节是神经—体液共同调节的结果。
知识拓展:下丘脑功能易错点
(1)作为神经中枢的下丘脑具有调节血糖、体温和水盐平衡的作用,而胰高血糖素是由胰岛A 细胞分泌的,下
丘脑只能调节胰岛A 细胞的分泌活动,但不能直接分泌胰高血糖素。
(2)抗利尿激素由下丘脑神经分泌细胞合成、分泌,储存于垂体后叶中,最终由垂体后叶释放。
(3)下丘脑中有体温调节中枢、血糖调节中枢、水盐平衡调节中枢等,但冷觉、热觉及渴觉等感觉的产生都是
在大脑皮层。
【即学即练4】血液中钠盐含量降低时,一般不会发生( )
A.肾上腺皮质分泌醛固酮增加
B.下丘脑分泌抗利尿激素减少
C.下丘脑的渗透压感受器兴奋
D.肾小管对Na+的重吸收增强
知识点05 神经——体液调节的类型
1.
例如:膝跳反射的过程。
2.
例如:人进食后血糖升高,引起胰岛B 细胞分泌胰岛素对血糖浓度进行调节。
3.
例如:当血糖浓度下降时,下丘脑发出指令会使胰岛A 细胞分泌胰高血糖素,进而使血糖恢复正常。
4.
例如:刺激下丘脑体温调节中枢,会分泌激素作用于垂体,垂体分泌激素作用于甲状腺,进而使甲状腺分泌
甲状腺激素作用于靶细胞。
【即学即练5】下图是机体生理调节的三种方式,相关叙述错误的是
( A )
A.图甲可表示下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素作用于甲状腺细胞
B.图乙可表示神经细胞分泌神经递质作用于唾液腺细胞
C.图丙可表示胰岛A 细胞分泌胰高血糖素作用于肝脏细胞
D.三种方式中,图乙所示调节方式属于神经调节,调节速度最快
考法01 体液调节
【典例1】1.(2022·陕西·长安一中高一期末)关于神经调节和体液调节,下列说法正确的是( )
能力拓展
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A.下丘脑分泌的促甲状腺激素可提高细胞代谢速率
B.人类大脑言语区W 区受损,患者不能看懂文字
C.兴奋在反射弧中的传导是单向的
D.人在寒冷环境中,皮肤血管舒张、产热量增加
考法02 体温调节
【典例2】失温症是指当人体核心温度低于35℃时出现的各种症状。失温症的症状取决于体温下降幅度,轻度失
温可能造成发抖与意识混浊;中度失温时发抖症状消失,但精神错乱的状况会加剧。在重度失温的情况下,会有
反常脱衣现象,也就是患者开始脱去衣物,这也同时增加了心搏停止的风险。下列叙述正确的是( )
A.环境寒冷是引发失温症的主要原因,夏季运动不会发生失温现象
B.成人中度失温时发抖症状消失的原因是高级神经中枢(大脑)的调节功能增强所致
C.重度失温时,人意识模糊感到热,此时皮肤毛细血管中血流量上升
D.轻度和中度失温时,可通过加大运动量抵御寒冷维持体温相对稳定
考法03 水盐平衡调节
【典例3】已知生理盐水和5%的葡萄糖溶液与实验小鼠的血浆渗透压相等。现给甲乙两组正常小鼠分别静脉注射
20mL 生理盐水和5%的葡萄糖溶液,则两组小鼠在短时间内最可能发生的变化是(忽略实验操作本身对动物产生
的影响)( )
A.甲组小鼠的尿量增加
B.乙组小鼠的体温升高
C.乙组小鼠血浆胰岛素含量减小
D.甲组小鼠组织液中Na+增多
考法04 神经——体液调节的类型
【典例4】尿崩症分两种:因抗利尿激素(ADH))的缺乏引起的中枢性尿崩症(CDI)和因肾脏对 ADH 敏感性缺陷
引起的肾性尿崩症(NDI),临床上可通过禁水加压(禁止饮水10h 后补 充ADH)实验进行确诊。下列有关说法
不正确的是( )
A.NDI 患者体内ADH 的含量与正常人相比要多
B.NDI 患者的尿液渗透压明显低于血浆渗透压
C.禁水加压实验后,CDI 患者的尿液渗透压将升高
D.禁水加压实验后,NDI 患者的尿液渗透压将降低
【典例5】下图是人体内环境自稳态的部分调控简图,其中A~E 表示相应器官, a-f 表示相应物质,①~⑧表 示
生理过程。请据图回答下列问题:
(1)当环境温度下降时,甲状腺激素分泌量将__________________,当甲状腺激素含量超过一定浓度后会抑 制图中
结构__________________ (填字母)的活动,这种调节机制称为__________________ 。
(2)现有甲、乙两名患者,经临床初步诊断均表现血清甲状腺激素水平明显升高。为进一步查明病因,医生对这两
名患者进行了
131I 摄入率检查,即让患者摄入
131I 后24h,测量其体内相关物质的含量,结果如下表所示:
受检对
象
血清中
的131I
甲状腺内贮存
的131I 甲状腺激
甲状腺内贮存的无放射性甲状腺激
素
血清131I
甲状腺激
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素
素
正常人
低
中等
中等
中等
甲
低
高
高
高
乙
高
低
低
低
患者乙的甲状腺激素合成功能__________________,患者甲的甲状腺细胞对
131I 的摄入率 __________________,
进一步检测发现患者甲的促甲状腺激素受体抗体( TRAb)水平明显升高,推测该 抗体对甲状腺功能具
有 __________________ (填“促进”或“抑制”)作用且甲状腺激素对该抗体的作用__________________ (填
“存 在”或“不存在”)负反馈调节。
(3)在剧烈运动时,人体维持血糖水平稳定的调节路径除①→②→③外还有__________________ (用数字和 箭头
表示,)。研究发现,人体在剧烈运动过程中交感神经兴奋时会释放去甲肾上腺素,作用于胰岛B 细胞膜上的受
体,从而抑制胰岛素分泌,其生理学意义是: __________________。
〖2023 年高考真题〗
1.(2023·北京·统考高考真题)甲状腺激素的分泌受下丘脑-垂体-甲状腺轴的调节,促甲状腺激素能刺激甲状腺增
生。如果食物中长期缺乏合成甲状腺激素的原料碘,会导致( )
A.甲状腺激素合成增加,促甲状腺激素分泌降低
B.甲状腺激素合成降低,甲状腺肿大
C.促甲状腺激素分泌降低,甲状腺肿大
D.促甲状腺激素释放激素分泌降低,甲状腺肿大
2.(2023·湖南·统考高考真题)关于激素、神经递质等信号分子,下列叙述错误的是( )
A.一种内分泌器官可分泌多种激素
B.一种信号分子可由多种细胞合成和分泌
C.多种信号分子可协同调控同一生理功能
D.激素发挥作用的前提是识别细胞膜上的受体
3.(2023·湖南·统考高考真题)甲状旁腺激素(PTH)和降钙素(CT)可通过调节骨细胞活动以维持血钙稳态,如
图所示。下列叙述错误的是( )
A.CT 可促进成骨细胞活动,降低血钙
B.甲状旁腺功能亢进时,可引起骨质疏松
C.破骨细胞活动异常增强,将引起CT 分泌增加
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D.长时间的高血钙可导致甲状旁腺增生
4.(2023·广东·统考高考真题)空腹血糖是糖尿病筛查常用检测指标之一,但易受运动和心理状态等因素干扰,
影响筛查结果。下列叙述正确的是( )
A.空腹时健康人血糖水平保持恒定
B.空腹时糖尿病患者胰岛细胞不分泌激素
C.运动时血液中的葡萄糖只消耗没有补充
D.紧张时交感神经兴奋使血糖水平升高
5.(2023·山西·统考高考真题)葡萄糖是人体所需的一种单糖。下列关于人体内葡萄糖的叙述,错误的是( )
A.葡萄糖是人体血浆的重要组成成分,其含量受激素的调节
B.葡萄糖是机体能量的重要来源,能经自由扩散通过细胞膜
C.血液中的葡萄糖进入肝细胞可被氧化分解或转化为肝糖原
D.血液中的葡萄糖进入人体脂肪组织细胞可转变为甘油三酯
6.(2023·全国·统考高考真题)激素调节是哺乳动物维持正常生命活动的重要调节方式。下列叙述错误的是(
)
A.甲状腺分泌甲状腺激素受垂体和下丘脑的调节
B.细胞外液渗透压下降可促进抗利尿激素的释放
C.胸腺可分泌胸腺激素,也是T 细胞成熟的场所
D.促甲状腺激素可经血液运输到靶细胞发挥作用
7.(2023·浙江·统考高考真题)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才能发挥作用
B.饥饿时,肝细胞中有更多磷酸化酶b 被活化
C.磷酸化酶a 能为肝糖原水解提供活化能
D.胰岛素可直接提高磷酸化酶a 的活性
8.(2023·全国·统考高考真题)某研究小组以某种哺乳动物(动物甲)为对象研究水盐平衡调节,发现动物达到
一定程度时,尿量明显减少并出现主动饮水行为;而大量饮用清水后,尿量增加。回答下列问题。
(1)哺乳动物水盐平衡的调节中枢位于
。
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(2)动物甲大量失水后,其单位体积细胞外液中溶质微粒的数目会
,信息被机体内的某种感受器感受
后,动物甲便会产生一种感觉即
,进而主动饮水。
(3)请从水盐平衡调节的角度分析,动物甲大量饮水后尿量增加的原因是
。
9.(2023·山东·高考真题)研究显示,糖尿病患者由于大脑海马神经元中蛋白Tau 过度磷酸化,导致记忆力减退。
细胞自噬能促进过度磷酸化的蛋白Tau 降解,该过程受蛋白激酶cPKCγ 的调控。为探究相关机理,以小鼠等为材料
进行了以下实验。
实验I:探究高糖环境和蛋白激酶cPKCγ 对离体小鼠海马神经元自噬的影响。配制含有5mmol/L 葡萄糖的培养液模
拟正常小鼠的体液环境。将各组细胞分别置于等量培养液中,A 组培养液不处理,B 组培养液中加入75mmol/L 的X
试剂1mL,C 组培养液中加入75mmol/L 葡萄糖溶液1mL。实验结果见图甲。
实验Ⅱ:通过水迷宫实验检测小鼠的记忆能力,连续5 天测量4 组小鼠的逃避潜伏期,结果见图乙。逃避潜伏期与
记忆能力呈负相关,实验中的糖尿病记忆力减退模型小鼠(TD 小鼠)通过注射药物STZ 制备。
(1)人体中血糖的来源有
(答出2 个方面的来源即可)。已知
STZ 是通过破坏某种细胞引起了小鼠血糖升高,据此推测,这种细胞是
。
(2)实验I 的C 组中,在含5mmol/L 葡萄糖的培养液中加入75mmol/L 葡萄糖溶液后,细胞吸水、体积变大,说明加
入该浓度葡萄糖溶液后培养液的渗透压
(填“升高”或“降低”),B 组实验结果可说明渗透压的
变化对C 组结果
(填“有”或“没有”)干扰。图甲中A 组和C 组的实验结果说明蛋白激酶cPKCγ
对海马神经元自噬水平的影响是
。
(3)图乙中a、b 两条曲线所对应的实验动物分别是 (填标号)。
①正常小鼠 ②敲除cPKCγ 基因的小鼠 ③TD 小鼠 ④敲除cPKCγ 基因的TD 小鼠
(4)对TD 小鼠进行干预后,小鼠的记忆能力得到显著提高。基于本研究,写出2 种可能的干预思路:
。
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10.(2023·海南·高考真题)甲状腺分泌的甲状腺激素(TH)可调节人体多种生命活动。双酚A(BPA)是一种有
机化合物,若进入人体可导致甲状腺等内分泌腺功能紊乱。下丘脑—垂体—甲状腺(HPT)轴及BPA 作用位点如图。
回答下列问题。
(1)据图可知,在TH 分泌的过程中,过程①②③属于
调节,过程④⑤⑥属于
调节。
(2)TH 是亲脂性激素,可穿过特定细胞的质膜并进入细胞核内,与核内的TH 受体特异性结合。这一过程体现激素
调节的特点是
。
(3)垂体分泌的生长激素可促进胸腺分泌胸腺素。胸腺素刺激B 细胞增殖分化形成浆细胞,产生抗体。这说明垂体
除参与体液调节外,还参与
。
(4)甲状腺过氧化物酶(TPO)是合成TH 所必需的酶,且能促进甲状腺上促甲状腺激素(TSH)受体基因的表达。
研究发现,进入人体的BPA 能抑制TPO 活性,可导致血液中TH 含量
,其原因是
。
(5)有研究表明,BPA 也能促进皮质醇分泌,抑制睾酮分泌,说明BPA 除影响HPT 轴外,还可直接或间接影响人体
其他内分泌轴的功能。这些内分泌轴包括
。
〖2022 年高考真题〗
1.(2022·重庆·统考高考真题)双酚A 是一种干扰内分泌的环境激素,进入机体后能通过与雌激素相同的方式影
响机体功能。下列关于双酚A 的叙述,正确的是( )
A.通过体液运输发挥作用
B.进入机体后会引起雌激素的分泌增加
C.不能与雌激素受体结合
D.在体内大量积累后才会改变生理活动
2.(2022·河北·统考高考真题)关于甲状腺激素(TH)及其受体(TR)的叙述,错误的是( )
A.机体需不断产生TH 才能使其含量维持动态平衡
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B.TH 分泌后通过体液运输,其分泌导管堵塞会导致机体代谢和耗氧下降
C.若下丘脑和垂体中的TR 不能识别TH,会导致甲状腺机能亢进
D.缺碘地区的孕妇需要适量补充碘,以降低新生儿呆小症的发病率
3.(2022·北京·统考高考真题)某患者,54 岁,因病切除右侧肾上腺。术后检查发现,患者血浆中肾上腺皮质激
素水平仍处于正常范围。对于出现这种现象的原因,错误的解释是( )
A.切除手术后,对侧肾上腺提高了肾上腺皮质激素的分泌量
B.下丘脑可感受到肾上腺皮质激素水平的变化,发挥调节作用
C.下丘脑可分泌促肾上腺皮质激素,促进肾上腺皮质激素的分泌
D.垂体可接受下丘脑分泌的激素信号,促进肾上腺皮质的分泌功能
4.(2022·海南·统考高考真题)机体内血糖浓度受多种激素共同调节。某实验小组探究了三种激素单独或联合作
用调节血糖的效应,实验前血糖浓度为5.0mmol/L,血糖浓度随激素处理时间的变化如图。下列有关叙述正确的是
( )
A.激素单独作用时,0.5h 内升高血糖最快的激素是肾上腺素
B.3h 时,三种激素联合作用升高血糖的效应大于各自效应的总和
C.肾上腺素和胰高血糖素对血糖的调节作用表现出相抗衡的关系
D.血糖浓度受肾上腺素、胰高血糖素和皮质醇调节,不受甲状腺激素调节
5.(2022·湖北·统考高考真题)北京冬奥会期间,越野滑雪运动员身着薄比赛服在零下10℃左右的环境中展开激
烈角逐,关于比赛中运动员的生理现象,下列叙述正确的是( )
A.血糖分解加快,储存的ATP 增加,产热大于散热
B.血液中肾上腺素含量升高,甲状腺激素含量下降,血糖分解加快
C.心跳加快,呼吸频率增加,温度感受器对低温不敏感而不觉得寒冷
D.在运动初期骨骼肌细胞主要通过肌糖原分解供能,一定时间后主要通过肝糖原分解供能
6.(2022·湖北·统考高考真题)奋战在抗击新冠疫情一线的医护人员是最美逆行者。因长时间穿防护服工作,他
们汗流浃背,饮水受限,尿量减少。下列关于尿液生成及排放的调节,叙述正确的是( )
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A.抗利尿激素可以促进肾小管和集合管对NaCl 的重吸收
B.医护人员紧张工作后大量饮用清水有利于快速恢复水一盐平衡
C.医护人员工作时高度紧张,排尿反射受到大脑皮层的抑制,排尿减少
D.医护人员工作时汗流浃背,抗利尿激素的分泌减少,水的重吸收增加
7.(2022·浙江·高考真题)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.(2022·浙江·统考高考真题)小鼠甲状腺的内分泌机能受机体内、外环境因素影响,部分调节机理如图所示。
下列叙述错误的是( )
A.TRH 遍布全身血液,并定向作用于腺垂体
B.低于机体生理浓度时的TH 对TSH 的分泌起促进作用
C.饮食缺碘会影响下丘脑和腺垂体的功能,引起甲状腺组织增生
D.给小鼠注射抗TRH 血清后,机体对寒冷环境的适应能力减弱
9.(2022·河北·统考高考真题·多选)交感神经兴奋引起血管收缩,肌细胞的代谢产物具有舒血管效应。运动时交
感神经兴奋性增强,肌细胞的代谢产物增多,这种调控机制可使肌肉运动状态时的血流量增加到静息状态时的15
~20 倍。下列叙述正确的是( )
A.肌细胞的代谢产物进入内环境,参与体液调节
B.肌肉处于运动状态时,体液调节对肌肉血流量的影响大于神经调节
C.肌细胞的代谢产物经组织液大部分进入血液,血流量增多利于维持肌细胞直接生活环境的稳定
D.运动时肌细胞的代谢产物使组织液渗透压升高,机体抗利尿激素释放减少
10.(2022·山东·高考真题·多选)人体通过多种调节机制保持体温的相对稳定。下列说法正确的是( )
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A.寒冷环境下,参与体温调节的传出神经中既有躯体运动神经,也有内脏运动神经
B.寒冷环境下,肾上腺皮质分泌的肾上腺素增加,使代谢活动增强,产热增加
C.炎热环境下,皮肤血管收缩,汗腺分泌增多,从而增加散热
D.炎热环境下,若呼吸运动频率和幅度增加过高且持续过久,可导致内环境pH 上升
11.(2022·湖南·高考真题)当内外环境变化使体温波动时,皮肤及机体内部的温度感受器将信息传入体温调节中
枢,通过产热和散热反应,维持体温相对稳定。回答下列问题:
(1)炎热环境下,机体通过体温调节增加散热。写出皮肤增加散热的两种方式
。
(2)机体产热和散热达到平衡时的温度即体温调定点,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”),机体产热 。
(3)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
发热家兔模型+生理盐水
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
①
发热
②由甲、乙、丙三组实验结果,得出结论
。
③由甲、乙、丙、丁四组实验结果,得出结论
。
12.(2022·全国·统考高考真题)甲状腺激素在促进机体新陈代谢和生长发育过程中发挥重要作用。为了研究动物
体内甲状腺激素的合成和调节机制,某研究小组进行了下列相关实验。
实验一:将一定量的放射性碘溶液经腹腔注射到家兔体内,一定时间后测定家兔甲状腺的放射性强度。
实验二:给甲、乙、丙三组家兔分别经静脉注射一定量的生理盐水、甲状腺激素溶液、促甲状腺激素溶液。一定
时间后分别测定三组家兔血中甲状腺激素的含量,发现注射的甲状腺激素和促甲状腺激素都起到了相应的调节作
用。
回答下列问题。
(1)实验一中,家兔甲状腺中检测到碘的放射性,出现这一现象的原因是
。
(2) 根据实验二推测,丙组甲状腺激素的合成量
(填“大于”或“小于”)甲组。乙组和丙组甲状腺激
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素的合成量
(填“相同”或“不相同”),原因是
。
第四章 免疫调节
考点一 人体免疫系统的组成和功能
1.免疫系统的组成
2.免疫细胞
(1)种类
(2)抗原呈递细胞
①抗原:病原体在进入机体后,其表面一些特定的蛋白质等物质,能够与免疫细胞表面的受体结合,从而引发免
疫反应。
②抗原呈递细胞:B 细胞、树突状细胞和巨噬细胞都能摄取和加工处理抗原,并且可以将抗原信息暴露在细胞表
面,以便呈递给其他免疫细胞,因此,这些细胞统称为抗原呈递细胞。
3.免疫系统的功能
(1)保卫人体的三道防线
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(2)免疫系统的三大功能
归纳总结 免疫细胞的来源和功能
细胞名称
来源
功能
巨噬细胞、
树突状细胞
造血干细胞
摄取处理、呈递抗原,吞噬抗体—
抗原结合物
B 淋巴
细胞
造血干细胞,在骨髓中成熟
摄取处理、呈递抗原,分化为浆细
胞和记忆B 细胞
T 淋巴
细胞
造血干细胞,在胸腺中成熟
辅助性T 细胞分泌细胞因子,细胞
毒性T 细胞分裂并分化成细胞毒性
T 细胞和记忆T 细胞
浆细胞
B 淋巴细胞或记忆B 细胞
分泌抗体
记忆细胞
B 淋巴细胞或细胞毒性T 细胞
增殖分化为相应的细胞,发挥免疫
效应
抗原、抗体及细胞因子的比较
项目
抗原
抗体
细胞因子
来源
大分子“非己”成分、自
身衰老或病变的细胞
由浆细胞产生并分泌
由辅助性T 细胞等产生
并分泌
本质
蛋白质或其他
蛋白质
蛋白质
作用
刺激机体产生抗体或效应
细胞,并和相应的抗体或
效应细胞发生特异性结合
识别抗原,对抗原起
作用
促进B 淋巴细胞、细胞
毒性T 细胞增殖、分化
举例
外毒素、凝集原
抗毒素、凝集素
干扰素、白细胞介素
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考点二 体液免疫与细胞免疫
1.免疫系统对病原体的识别
(1)分子标签:一般为蛋白质。
(2)识别:依靠细胞表面的受体。
2.体液免疫
(1)图解
(2)B 细胞活化的条件
3.细胞免疫
(1)图解
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(2)细胞毒性T 细胞的活化:需靶细胞、辅助性T 细胞等细胞的参与。
4.体液免疫与细胞免疫的比较
项目
体液免疫
细胞免疫
源头
B 细胞
T 细胞
作用
对象
侵入内环境中的病原体
被病原体侵入的宿主细胞(即
靶细胞)、自身突变细胞和来
自异体的组织、器官等
作用
方式
浆细胞产生的抗体与相应的
抗原特异性结合
细胞毒性T 细胞使靶细胞裂
解死亡
联系
两者相互配合,共同发挥免疫效应,具体表现:
(1)在病毒感染中,往往先通过体液免疫阻止病原体通过血液
循环散布,再通过细胞免疫予以彻底消灭;
(2)细胞免疫使靶细胞裂解死亡,病原体暴露,再由体液免疫
发挥作用
5.二次免疫及其特点
(1)含义:相同抗原再次入侵时,记忆细胞很快作出反应,即很快分裂分化产生新的浆细胞和记忆细胞,前者产生
抗体消灭抗原,此为二次免疫反应。
(2)反应特点:与初次免疫相比,二次免疫反应快、反应强烈,能在抗原侵入但尚未导致机体患病之前将它们消灭。
(3)图中表示抗体浓度的是曲线a,表示患病程度的是曲线b。
6.神经系统、内分泌系统与免疫系统之间相互调节
(1)神经系统、内分泌系统与免疫系统通过信息分子相互作用示例
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精神焦虑、紧张会导致糖皮质激素分泌增加,抑制人体免疫功能;免疫系统产生的细胞因子,也能作用于下丘脑,
导致体温升高,代谢加快,有利于免疫过程中的能量供应。
(2)神经系统、内分泌系统与免疫系统的信号分子类型及不同与共性
考点三 免疫失调与免疫学的应用
1.过敏反应
2.自身免疫病
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3.免疫缺陷病
(1)原因:是由机体免疫功能不足或缺乏而引起的疾病。
(2)类型:一类是由于遗传而生来就有免疫缺陷的,叫作先天性免疫缺陷病,如重症联合免疫缺陷病;另一类是由
疾病和其他因素引起的,叫作获得性免疫缺陷病,如艾滋病。
考点四 免疫学的应用
1.疫苗
2.器官移植
医学上把用正常的器官置换丧失功能的器官,以重建其生理功能的技术叫作器官移植。
3.免疫诊断
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利用抗原和抗体反应的高度特异性。
4.免疫治疗
易错提醒1每个人的白细胞都能识别自身细胞的HLA,正常情况下不会攻击自身细胞。如果是异体器官或组织
移植过来,白细胞就能识别出HLA 的不同而发起攻击。
2除了同卵双胞胎,要想在世界上找到两个HLA 完全一致的人几乎是不可能的。
3器官移植引起的免疫排斥反应主要是细胞免疫。
考向一 免疫系统的组成
1.(2022 高三下·天津月考)下列关于人体内环境与稳态的叙述,正确的是( )
A.免疫活性物质都是由免疫细胞在人体内环境中产生
B.组织细胞进行各项生命活动的主要场所位于人体内环境
C.细胞呼吸的产物既可能影响内环境稳态,又可以参与体液调节
D.在内环境稳态的调节中,垂体既能作为感受器,也能作为效应器
考向二 抗原和抗体的分析
2.(2020·全国Ⅲ,4)下列有关人体免疫调节的叙述,合理的是( )
A.若病原体不具有细胞结构,就不会使人体产生抗体
B.病原体裂解后再注射到人体,就不会使人体产生抗体
C.病原体表面若不存在蛋白质分子,就不会使人体产生抗体
D.病原体经巨噬细胞处理后暴露出的抗原可使人体产生抗体
考向三 免疫系统的功能
3.CDT 细胞是人体免疫系统中一种重要的免疫细胞,是HIV 攻击的对象。HIV 通过性接触、母婴和血液传播。
目前暂未研发出HIV 的有效疫苗,下列说法不正确的是( )
A.通过上述传播途径,HIV 突破人体第一道防线
B.感染HIV 后人体能产生彻底清除病毒的抗体
C.HIV 增殖会引起人体CDT 细胞数量下降
D.由于免疫功能降低,艾滋病患者更易患癌症
考向四 特异性免疫过程分析
4.(2022·重庆市高三质量检测)下图为新冠病毒入侵人体引发的部分免疫反应(数字表示过程,字母表示细胞),下
列相关叙述正确的是( )
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A.细胞a 能特异性识别新冠病毒,并能摄取、处理、暴露抗原
B.物质甲属于免疫活性物质,作用于细胞c,使其细胞周期变长
C.当流感病毒再次入侵人体时,物质乙能与其特异性结合
D.治愈的新冠肺炎患者发生⑨时,会发生⑦过程,⑦过程存在基因的选择性表达
方法技巧 体液免疫和细胞免疫的判定
(1)“三看法”辨别体液免疫与细胞免疫
(2)依据图像识别体液免疫和细胞免疫
考向五 初次免疫和二次免疫的比较
5.鸡霍乱病原菌易致鸡死亡。1880 年,巴斯德用久置的鸡霍乱病原菌对鸡群进行注射,意外发现全部鸡存活。再
次培养新鲜病原菌,并扩大鸡的注射范围,结果仅有部分鸡存活。进一步调查发现,存活鸡均接受过第一次注射。
下列分析不正确的是( )
A.第一次注射时,所用的鸡霍乱病原菌相当于抗原
B.第一次注射后,鸡霍乱病原菌诱导存活鸡产生抗性变异
C.第二次注射后,存活鸡体内相应记忆细胞参与了免疫反应
D.第二次注射后,死亡鸡体内发生了特异性免疫反应
方法技巧 “三看法”判断初次免疫和二次免疫
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考向六 有关特异性免疫的探究实验分析
6.下图为科学家研究不同纯种品系小鼠的皮肤移植实验,发现了小鼠的组织相容性及控制这一特性的H-2 基因。
通常把器官移植中引起急而快排斥反应的抗原称为主要组织相容性抗原,其主要存在于白细胞中。目前已经发现
了小鼠几十种组织相容性抗原,为免疫系统提供了识别的标志。异体器官移植能否成功,关键是组织相容性抗原
的相似程度。下列叙述错误的是( )
A.实验一中初次移植后的B 品系小鼠对移植的A 品系小鼠皮肤细胞产生了特异性免疫
B.实验一和实验二表明初次免疫的B 品系小鼠特异性T 细胞在免疫过程中起了主要作用
C.术前给B 品系小鼠注射特异性T 细胞使移植皮肤6 天后坏死,说明甲组B 品系小鼠产生了记忆细胞
D.临床上使用免疫抑制剂抑制H-2 基因的表达从而提高器官移植的成功率
考向七 免疫失调的实例分析
7.(2022·兴城模拟)人体健康与免疫调节息息相关。下列关于免疫调节的说法,正确的是( )
A.接种疫苗所获得的免疫力不能遗传给后代
B.初次接触过敏原的人,不会发生免疫反应
C.细胞毒性 T 细胞和淋巴因子都能特异性识别抗原
D.吞噬细胞缺陷的小鼠,非特异性免疫受损,特异性免疫不受影响
归纳总结 免疫异常的判断方法
考向八 免疫学的应用实例分析
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8.(2022·浙江)免疫接种是预防传染病的重要措施。某种传染病疫苗的接种需在一定时期内间隔注射多次。下列
叙述正确的是( )
A.促进机体积累更多数量的疫苗,属于被动免疫
B.促进机体产生更多种类的淋巴细胞,属于被动免疫
C.促进致敏B 细胞克隆分化出更多数量的记忆细胞,属于主动免疫
D.促进浆细胞分泌出更多抗体以识别并结合抗原-MHC 复合体,属于主动免疫
考向一、免疫系统的组成
1.树突状细胞是功能强大的免疫细胞,它可刺激T 细胞增殖分化(如图)。下列有关叙述错误的是( )
A.据图推测树突状细胞内溶酶体酶的活性较低
B.树突状细胞具有一定的免疫防御和免疫监视功能
C.树突状细胞和B 细胞、巨噬细胞都属于抗原呈递细胞
D.树突状细胞和T 细胞都起源于骨髓中的造血干细胞
考向二、免疫系统的功能
2.下列与人体免疫系统功能相关的叙述,错误的是( )
A.机体排除2019 新型冠状病毒体现了免疫系统的免疫防御功能
B.艾滋病患者易患恶性肿瘤,是因为免疫系统免疫监视功能低下
C.免疫系统清除体内衰老、死亡或损伤的细胞,能维持内环境稳态
D.免疫系统具有免疫防御功能,故不可能导致组织损伤
考向三、体液免疫与细胞免疫过程
3.人体内细胞免疫的部分过程如图所示,其中甲、乙和丙表示相应的物质。下列叙述错误的是( )
A.图中巨噬细胞是由造血干细胞分化产生的
B.巨噬细胞中溶酶体参与处理病原体,并将其降解为肽
C.乙为辅助性T 细胞识别抗原的受体分子,也就是相对应的抗体分子
D.丙物质中含有细胞因子,可促进细胞毒性T 细胞的分裂
考向四、免疫失调的实例
4.如图为过敏反应发生过程示意图(部分)。下列相关叙述错误的是( )
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A.肥大细胞上的抗体与B 细胞细胞膜上的受体可识别同一过敏原
B.过敏原诱发人体产生抗体的过程属于体液免疫
C.人体一旦接触过敏原将立即发生过敏反应
D.应用抗组胺类药物可缓解过敏反应症状
〖2023 年高考真题〗
1.(2023·海南·高考真题)肿瘤相关巨噬细胞(TAM)通过分泌白细胞介素-10(IL-10),促进TAM 转变成可抑制
T 细胞活化和增殖的调节性T 细胞,并抑制树突状细胞的成熟,从而影响肿瘤的发生和发展。下列有关叙述正确的
是( )
A.调节性T 细胞参与调节机体的特异性免疫
B.树突状细胞可抑制辅助性T 细胞分泌细胞因子
C.TAM 使肿瘤细胞容易遭受免疫系统的攻击
D.IL-10 是免疫活性物质,可通过TAM 间接促进T 细胞活化和增殖
2.(2023·天津·统考高考真题)CD4 是辅助性T 细胞(CD4+)上的一种膜蛋白,CD8 是细胞毒性T 细胞(CD8+)上
的一种膜蛋白,下列过程不能发生的是( )
A.CD4+参与体液免疫
B.CD4+参与细胞免疫
C.CD8+参与体液免疫
D.CD8+参与细胞免疫
3.(2023·北京·统考高考真题)有关预防和治疗病毒性疾病的表述,正确的是( )
A.75%的乙醇能破坏病毒结构,故饮酒可预防感染
B.疫苗接种后可立即实现有效保护,无需其他防护
C.大多数病毒耐冷不耐热,故洗热水澡可预防病毒感染
D.吸烟不能预防病毒感染,也不能用于治疗病毒性疾病
4.(2023·北京·统考高考真题)有些人吸入花粉等过敏原会引发过敏性鼻炎,以下对过敏的正确理解是( )
A.过敏是对“非己”物质的正常反应
B.初次接触过敏原就会出现过敏症状
C.过敏存在明显的个体差异和遗传倾向
D.抗体与过敏原结合后吸附于肥大细胞
5.(2023·湖南·统考高考真题)某少年意外被锈钉扎出一较深伤口,经查体内无抗破伤风的抗体。医生建议使用
破伤风类毒素(抗原)和破伤风抗毒素(抗体)以预防破伤风。下列叙述正确的是( )
A.伤口清理后,须尽快密闭包扎,以防止感染
B.注射破伤风抗毒素可能出现的过敏反应属于免疫防御
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C.注射破伤风类毒素后激活的记忆细胞能产生抗体
D.有效注射破伤风抗毒素对人体的保护时间长于注射破伤风类毒素
6.(2023·浙江·统考高考真题)肿瘤细胞在体内生长、转移及复发的过程中,必须不断逃避机体免疫系统的攻击,
这就是所谓的“免疫逃逸”。关于“免疫逃逸”,下列叙述错误的是( )
A.肿瘤细胞表面产生抗原“覆盖物”,可“躲避”免疫细胞的识别
B.肿瘤细胞表面抗原性物质的丢失,可逃避T 细胞的识别
C.肿瘤细胞大量表达某种产物,可减弱细胞毒性T 细胞的凋亡
D.肿瘤细胞分泌某种免疫抑制因子,可减弱免疫细胞的作用
7.(2023·广东·统考高考真题)病原体感染可引起人体产生免疫反应。如图表示某人被病毒感染后体内T 细胞和
病毒的变化。下列叙述错误的是( )
A.a-b 期间辅助性T 细胞增殖并分泌细胞因子
B.b-c 期间细胞毒性T 细胞大量裂解被病毒感染的细胞
C.病毒与辅助性T 细胞接触为B 细胞的激活提供第二个信号
D.病毒和细菌感染可刺激记忆B 细胞和记忆T 细胞的形成
8.(2023·山西·统考高考真题)人体内的免疫细胞是体液免疫和细胞免疫过程的重要参与者。下列叙述正确的是
( )
①免疫细胞表面的受体可识别细菌、病毒等入侵机体的病原体
②树突状细胞能够处理和呈递抗原,淋巴细胞不能呈递抗原
③辅助性T 细胞参与体液免疫过程而不参与细胞免疫过程
④体液免疫可产生记忆B 细胞,细胞免疫可产生记忆T 细胞
⑤某些致病细菌感染人体既可引发体液免疫又可引发细胞免疫
A.①②④
B.①④⑤
C.②③⑤
D.③④⑤
9.(2023·浙江·统考高考真题)某人的左眼球严重损伤,医生建议立即摘除左眼球,若不及时摘除,右眼会因自
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身免疫而受损。下列叙述正确的是( )
A.在人体发育过程中,眼球内部的抗原性物质已被完全清除
B.正常情况下,人体内不存在能识别眼球内部抗原的免疫细胞
C.眼球损伤后,眼球内部的某些物质释放出来引发特异性免疫
D.左眼球损伤后释放的抗原性物质运送至右眼球引发自身免疫
〖2022 年高考真题〗
1.(2022·福建·统考高考真题)新冠病毒通过S 蛋白与细胞膜上的ACE2 蛋白结合后侵染人体细胞。病毒的S 基因
易发生突变,而ORF1a/b 和N 基因相对保守。奥密克戎变异株S 基因多个位点发生突变,传染性增强,加强免疫
接种可以降低重症发生率。下列叙述错误的是( )
A.用ORF1a/b 和N 基因同时作为核酸检测靶标,比仅用S 基因作靶标检测的准确率更高
B.灭活疫苗可诱导产生的抗体种类,比根据S 蛋白设计的mRNA 疫苗产生的抗体种类多
C.变异株突变若发生在抗体特异性结合位点,可导致相应抗体药物对变异株效力的下降
D.变异株S 基因的突变减弱了S 蛋白与ACE2 蛋白的结合能力,有利于病毒感染细胞
2.(2022·辽宁·统考高考真题)下列关于人体免疫系统功能的叙述,错误的是( )
A.抗体能消灭细胞外液中的病原体,细胞毒性T 细胞能消灭侵入细胞内的病原体
B.首次感染新的病原体时,B 细胞在辅助性T 细胞的辅助下才能被活化
C.若免疫监视功能低下,机体会有持续的病毒感染或肿瘤发生
D.“预防”胜于“治疗”,保持机体正常的免疫功能对抵抗疾病非常重要
3.(2022·河北·统考高考真题)气管黏膜由黏膜上皮和固有层组成。在抗原刺激下,分泌型抗体IgA(sIgA)穿过
黏膜上皮细胞到达黏膜表面,可与相应病原体结合形成复合物,随气管黏膜分泌物排出体外(如下图)。下列叙
述错误的是( )
A.图中甲为浆细胞,内质网发达,不具备识别抗原的能力
B.sIgA 通过阻断相应病原体对黏膜上皮细胞的黏附发挥抗感染作用
C.黏膜及其分泌物参与组成保卫人体的第一道防线
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D.sIgA 分泌及参与清除病原体的过程实现了免疫系统的防卫、监控和清除功能
4.(2022·北京·统考高考真题)人体皮肤损伤时,金黄色葡萄球菌容易侵入伤口并引起感染。清除金黄色葡萄球
菌的过程中,免疫系统发挥的基本功能属于( )
A.免疫防御
B.免疫自稳
C.免疫监视、免疫自稳
D.免疫防御、免疫监视
5.(2022·湖北·统考高考真题)某肾病患者需进行肾脏移植手术。针对该患者可能出现的免疫排斥反应,下列叙
述错误的是( )
A.免疫排斥反应主要依赖于T 细胞的作用
B.患者在术后需使用免疫抑制剂以抑制免疫细胞的活性
C.器官移植前可以对患者进行血浆置换,以减轻免疫排斥反应
D.进行肾脏移植前,无需考虑捐献者与患者的ABO 血型是否相同
6.(2022·湖北·统考高考真题)新冠病毒是一种RNA 病毒,其基因组含有约3 万个核苷酸。该病毒可通过表面S
蛋白与人细胞表面的ACE2 蛋白结合而进入细胞。在细胞中该病毒的RNA 可作为mRNA,指导合成病毒复制所需的
RNA 聚合酶,该聚合酶催化RNA 合成时碱基出错频率为10-5
。下列叙述正确的是( )
A.新冠病毒只有在选择压力的作用下才发生基因突变
B.ACE2 蛋白的出现是人类抵抗新冠病毒入侵的进化结果
C.注射新冠病毒疫苗后,人体可产生识别ACE2 蛋白的抗体
D.新冠病毒RNA 聚合酶可作为研制治疗新冠肺炎药物的有效靶标
7.(2022·浙江·高考真题)免疫接种是预防传染病的重要措施。某种传染病疫苗的接种需在一定时期内间隔注射
多次。下列叙述正确的是( )
A.促进机体积累更多数量的疫苗,属于被动免疫
B.促进机体产生更多种类的淋巴细胞,属于被动免疫
C.促进致敏B 细胞克隆分化出更多数量的记忆细胞,属于主动免疫
D.促进浆细胞分泌出更多抗体以识别并结合抗原-MHC 复合体,属于主动免疫
8.(2022·浙江·统考高考真题)免疫应答的特殊性与记忆包括三个事件:①对“非己”的分子标志进行特异识别;
②淋巴细胞反复分裂产生数量大的淋巴细胞群;③淋巴细胞分化成特化的效应细胞群和记忆细胞群。下列叙述正
确的是( )
A.针对胞外毒素,事件①中一个未活化的B 细胞可能被任何一种胞外毒素致敏
B.针对异体移植细胞,事件①中辅助性T 细胞和细胞毒性T 细胞都需接受抗原MHC 复合体的信息
C.事件②中,辅助性T 细胞在胸腺中大量增殖,分泌白细胞介素-2 等多种蛋白因子
D.事件③中,效应细胞群和记忆细胞群协同杀灭和清除入侵病原体
9.(2022·重庆·统考高考真题)人体内的蛋白可发生瓜氨酸化,部分人的B 细胞对其异常敏感,而将其识别为抗
原,产生特异性抗体ACPA,攻击人体细胞,导致患类风湿性关节炎。
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(1)类风湿性关节炎是由于免疫系统的
功能异常所致。
(2)如图①所示,CD20 是所有B 细胞膜上共有的受体,人工制备的CD20 抗体通过结合CD20,破坏B 细胞。推测这
种疗法可以
(填“缓解”或“根治”)类风湿性关节炎,其可能的副作用是
。
(3) 患者体内部分B 细胞的膜上存在蛋白X(如图②)。为了专一破坏该类B 细胞,研究人员设计了携带有SCP 和
药物的复合物。SCP 是人工合成的瓜氨酸化蛋白的类似物,推测X 应为
。为检测SCP 的作用,研
究人员对健康小鼠注射了SCP,小鼠出现了类风湿性关节炎症状,原因可能是
。
10.(2022·广东·高考真题)迄今新型冠状病毒仍在肆虐全球,我国始终坚持“人民至上,生命至上”的抗疫理念
和动态清零的防疫总方针。图中a 示免疫力正常的人感染新冠病毒后,体内病毒及免疫指标的变化趋势。
回答下列问题:
(1)人体感染新冠病毒初期, 免疫尚未被激活,病毒在其体内快速增殖(曲线①、②上升部分)。
曲线③、④上升趋势一致,表明抗体的产生与T 细胞数量的增加有一定的相关性,其机理是
。此外,T 细胞在抗病毒感染过程中还参与
过程。
(2)准确、快速判断个体是否被病毒感染是实现动态清零的前提。目前除了核酸检测还可以使用抗原检测法,因其
方便快捷可作为补充检测手段,但抗原检测的敏感性相对较低,据图a 分析,抗原检测在 时间
段内进行才可能得到阳性结果,判断的依据是此阶段
。
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(3)接种新冠病毒疫苗能大幅降低重症和死亡风险。图b 显示一些志愿受试者完成接种后,体内产生的抗体对各种
新冠病毒毒株中和作用的情况。据图分析,当前能为个体提供更有效保护作用的疫苗接种措施是
。
11.(2022·全国·高考真题)人体免疫系统对维持机体健康具有重要作用。机体初次和再次感染同一种病毒后,体
内特异性抗体浓度变化如图所示。回答下列问题。
(1)免疫细胞是免疫系统的重要组成成分,人体T 细胞成熟的场所是
;体液免疫过程中,能产生大
量特异性抗体的细胞是
。
(2)体液免疫过程中,抗体和病毒结合后病毒最终被清除的方式是
。
(3)病毒再次感染使机体内抗体浓度激增且保持较长时间(如图所示),此时抗体浓度激增的原因是
。
(4)依据图中所示的抗体浓度变化规律,为了获得更好的免疫效果,宜采取的疫苗接种措施是
。
动物生命活动的调节综合
〖2023 年高考真题〗
1.(2023·湖北·统考高考真题)2023 年4 月,武汉马拉松比赛吸引了全球约26000 名运动员参赛。赛程中运动员
出现不同程度的出汗、脱水和呼吸加深、加快。下列关于比赛中运动员生理状况的叙述,正确的是( )
A.血浆中二氧化碳浓度持续升高
B.大量补水后,内环境可恢复稳态
C.交感神经兴奋增强,胃肠平滑肌蠕动加快
D.血浆渗透压升高,抗利尿激素分泌增加,尿量生成减少
2.(2023·山东·高考真题)肾上腺皮质分泌的糖皮质激素(GC)能提高心肌细胞肾上腺素受体的表达水平。体内
GC 的分泌过程存在负反馈调节。作为药物服用时,血浆中高浓度的GC 能抑制淋巴细胞的增殖、分化。下列推断
正确的是( )
A.GC 可用于治疗艾滋病
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B.GC 分泌增加不利于提高人体的应激能力
C.GC 作为药物长期服用可导致肾上腺皮质萎缩
D.促肾上腺皮质激素释放激素可直接促进GC 的分泌
3.(2023·江苏·统考高考真题)人体免疫系统在抵御病原体的侵害中发挥了重要的作用。下列相关叙述正确的是
( )
A.人体内各种免疫细胞都分布在免疫器官和淋巴液中
B.相同病原体侵入不同人体后激活的B 细胞分泌的抗体都相同
C.树突状细胞、辅助性T 细胞和B 细胞识别相同抗原的受体相同
D.抗原呈递细胞既参与细胞毒性T 细胞的活化也参与B 细胞的活化
4.(2023·江苏·统考高考真题·多选)由三条21 号染色体引起的唐氏综合征是一种常见遗传病,患者常伴有自身免
疫病。下列相关叙述错误的是( )
A.病因主要是母亲的卵母细胞减数分裂时染色体不分离
B.通过分析有丝分裂中期细胞的染色体组型进行产前诊断
C.患者性母细胞减数分裂时联会紊乱不能形成可育配子
D.降低感染可减轻患者的自身免疫病症状
5.(2023·江苏·统考高考真题)糖尿病显著增加认知障碍发生的风险。研究团队发现在胰岛素抵抗(IR)状态下,
脂肪组织释放的外泌囊泡(AT-EV)中有高含量的miR-9-3p(一种miRNA),使神经细胞结构功能改变,导致认知
水平降低。图1 示IR 鼠脂肪组织与大脑信息交流机制。请回答下列问题:
(1)当神经冲动传导至①时,轴突末梢内的
移至突触前膜处释放神经递质,与突触后膜的
受体结合,使
打开,突触后膜电位升高。若突触间隙K+浓度升高,则突触后膜静息电位
绝对值
。
(2)脂肪组织参与体内血糖调节,在胰岛素调控作用下可以通过
降低血
糖浓度,IR 状态下由于脂肪细胞的胰岛素受体
,降血糖作用被削弱。图1 中由②释放的③经体液
运输至脑部,miR-9-3p 进入神经细胞,抑制细胞内
。
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(3)为研究miR-9-3p 对突触的影响,采集正常鼠和IR 鼠的AT-EV 置于缓冲液中,分别注入b、c 组实验鼠,a 组的处
理是
。2 周后检测实验鼠海马突触数量,结果如图2.分析图中数据并给出结
论:
。
(4) 为研究抑制miR-9-3p 可否改善IR 引起的认知障碍症状,运用腺病毒载体将miR-9-3p 抑制剂导入实验鼠。导入
该抑制剂后,需测定对照和实验组miR-9-3p 含量,还需通过实验检测
。
6.(2023·湖北·统考高考真题)我国科学家研制出的脊髓灰质炎减毒活疫苗,为消灭脊髓灰质炎作出了重要贡献。
某儿童服用含有脊髓灰质炎减毒活疫苗的糖丸后,其血清抗体浓度相对值变化如图所示。
回答下列问题:
(1)该疫苗保留了脊髓灰质炎病毒的
。
(2)据图判断,该疫苗成功诱导了机体的
免疫反应,理由是
。
(3) 研究发现,实验动物被脊髓灰质炎病毒侵染后,发生了肢体运动障碍。为判断该动物的肢体运动障碍是否为脊
髓灰质炎病毒直接引起的骨骼肌功能损伤所致,以电刺激的方法设计实验,实验思路是
,预期实
验结果和结论是
。
(4)若排除了脊髓灰质炎病毒对该动物骨骼肌的直接侵染作用,确定病毒只侵染了脊髓灰质前角(图中部位①)。
刺激感染和未感染脊髓灰质炎病毒的动物的感受器,与未感染动物相比,感染动物的神经纤维②上的信息传导变
化是:
,神经-肌肉接头部位③处的信息传递变化是:
。
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7.(2023·山西·统考高考真题)人在运动时会发生一系列生理变化,机体可通过神经调节和体液调节维持内环境
的稳态。回答下列问题。
(1)运动时,某种自主神经的活动占优势使心跳加快,这种自主神经是
。
(2)剧烈运动时,机体耗氧量增加、葡萄糖氧化分解产生大量CO2,CO2进入血液使呼吸运动加快。CO2使呼吸运动
加快的原因是
。
(3)运动时葡萄糖消耗加快,胰高血糖素等激素分泌增加,以维持血糖相对稳定。胰高血糖素在升高血糖浓度方面
所起的作用是
。
(4)运动中出汗失水导致细胞外液渗透压升高,垂体释放的某种激素增加,促进肾小管、集合管对水的重吸收,该
激素是
。若大量失水使细胞外液量减少以及血钠含量降低时,可使醛固酮分泌增
加。醛固酮的主要生理功能是
。
8.(2023·全国·统考高考真题)人体心脏和肾上腺所受神经支配的方式如图所示。回答下列问题。
(1)神经元未兴奋时,神经元细胞膜两侧可测得静息电位。静息电位产生和维持的主要原因是
。
(2)当动脉血压降低时,压力感受器将信息由传入神经传到神经中枢,通过通路A 和通路B 使心跳加快。在上述反
射活动中,效应器有
。通路A 中,神经末梢释放的可作用于
效应器并使其兴奋的神经递质是
。
(3)经过通路B 调节心血管活动的调节方式有
。
9.(2023·广东·统考高考真题)神经肌肉接头是神经控制骨骼肌收缩的关键结构,其形成机制见图。神经末梢释
放的蛋白A 与肌细胞膜蛋白Ⅰ结合形成复合物,该复合物与膜蛋白M 结合触发肌细胞内信号转导,使神经递质乙
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酰胆碱(ACh)的受体(AChR)在突触后膜成簇组装,最终形成成熟的神经肌肉接头。
回答下列问题:
(1)兴奋传至神经末梢,神经肌肉接头突触前膜 内流,随后Ca2+内流使神经递质ACh 以 的方式
释放,ACh 结合AChR 使骨骼肌细胞兴奋,产生收缩效应。
(2)重症肌无力是一种神经肌肉接头功能异常的自身免疫疾病,研究者采用抗原抗体结合方法检测患者AChR 抗体,
大部分呈阳性,少部分呈阴性。为何AChR 抗体阴性者仍表现出肌无力症状?为探究该问题,研究者作出假设并进
行探究。
①假设一:此类型患者AChR 基因突变,不能产生
,使神经肌肉接头功能丧失,导致肌无力。
为验证该假设,以健康人为对照,检测患者AChR 基因,结果显示基因未突变,在此基础上作出假设二。
②假设二:此类型患者存在
的抗体,造成
,从而不能形成成熟的神经肌肉接头,导致肌无力。
为验证该假设,以健康人为对照,对此类型患者进行抗体检测,抗体检测结果符合预期。
③若想采用实验动物验证假设二提出的致病机制,你的研究思路是
。
〖2022 年高考真题〗
1.(2022·天津·高考真题)日常生活中有许多说法,下列说法有科学依据的是( )
A.食用含有植物生长素的水果,植物生长素会促进儿童性腺过早发育
B.酸奶胀袋是乳酸菌发酵产生CO2造成的
C.食用没有甜味的面食,不会引起餐后血糖升高
D.接种疫苗预防相应传染病,是以减毒或无毒的病原体抗原激活特异性免疫
2.(2022·浙江·统考高考真题)羊瘙痒病是感染性蛋白粒子PrPSc引起的。某些羊体内存在蛋白质PrPc,但不发病。
当羊感染了PrPSc后,PrPSc将PrPc不断地转变为PrPSc,导致PrPSc积累,从而发病。把患瘙痒病的羊组织匀浆接种到
小鼠后,小鼠也会发病。下列分析合理的是( )
A.动物体内的PrPSc可全部被蛋白酶水解
B.患病羊体内存在指导PrPSc合成的基因
C.产物PrPSc对PrPc转变为PrPSc具有反馈抑制作用
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D.给PrPc基因敲除小鼠接种PrPSc,小鼠不会发病
3.(2022·重庆·统考高考真题)如图表示人动脉血压维持相对稳定的一种反射过程。动脉血压正常时,过高过紧
的衣领会直接刺激颈动脉窦压力感受器,引起后续的反射过程,使人头晕甚至晕厥,即“衣领综合征”。下列叙
述错误的是( )
A.窦神经受损时,颈动脉窦压力感受器仍可产生兴奋
B.动脉血压的波动可通过神经调节快速恢复正常
C.“衣领综合征”是反射启动后引起血压升高所致
D.动脉血压维持相对稳定的过程体现了负反馈调节作用
4.(2022·重庆·统考高考真题)如图为两种细胞代谢过程的示意图。转运到神经元的乳酸过多会导致其损伤。下
列叙述错误的是( )
A.抑制MCT 可降低神经元损伤
B.Rheb 蛋白失活可降低神经元损伤
C.乳酸可作为神经元的能源物质
D.自由基累积可破坏细胞内的生物分子
5.(2022·江苏·统考高考真题)手指割破时机体常出现疼痛、心跳加快等症状。下图为吞噬细胞参与痛觉调控的
机制示意图请回答下列问题。
(1)下图中,手指割破产生的兴奋传导至T 处,突触前膜释放的递质与突触后膜
结合,使后
神经元兴奋,T 处(图中显示是突触)信号形式转变过程为
。
(2) 伤害性刺激使心率加快的原因有:交感神经的兴奋,使肾上腺髓质分泌肾上腺素;下丘脑分泌的
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,促进垂体分泌促肾上腺皮质激素,该激素使肾上腺皮质分泌
糖皮质激素;肾上腺素与糖皮质激素经体液运输作用于靶器官。
(3)皮肤破损,病原体入侵,吞噬细胞对其识别并进行胞吞,胞内 (填细胞器)降解病原体,这种防御
作用为
。
(4)如图所示,病原体刺激下,吞噬细胞分泌神经生长因子(NGF),NGF 作用于感受器上的受体,引起感受器的电
位变化,进一步产生兴奋传导到
形成痛觉。该过程中,Ca2+的作用有
。
(5)药物MNACI3 是一种抗NGF 受体的单克隆抗体,用于治疗炎性疼痛和神经病理性疼痛。该药的作用机制是
。
6.(2022·福建·统考高考真题)下丘脑通过整合来自循环系统的激素和消化系统的信号调节食欲,是食欲调节控
制中心。下丘脑的食欲调节中枢能调节A 神经元直接促进食欲。A 神经元还能分泌神经递质GABA,调节B 神经元。
GABA 的作用机制如图。回答下列问题:
(1)下丘脑既是食欲调节中枢,也是
调节中枢(答出1 点即可)。
(2)据图分析,GABA 与突触后膜的受体结合后,将引发突触后膜
(填“兴奋”或“抑制”),理
由是
。
(3)科研人员把小鼠的A 神经元剔除,将GABA 受体激动剂(可代替GABA 直接激活相应受体)注射至小鼠的B 神经
元区域,能促进摄食。据此可判断B 神经元在食欲调节中的功能是
。
(4)科研人员用不同剂量的GABA 对小鼠灌胃,发现30 mg·kg-1 GABA 能有效促进小鼠的食欲,表明外源的GABA 被
肠道吸收后也能调节食欲。有人推测外源GABA 信号是通过肠道的迷走神经上传到下丘脑继而调节小鼠的食欲。请
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在上述实验的基础上另设4 个组别,验证推测。
①完善实验思路:将生理状态相同的小鼠随机均分成4 组。
A 组:灌胃生理盐水;
B 组:假手术 + 灌胃生理盐水;
C 组:假手术 +
;
D 组:
+
;
(说明:假手术是指暴露小鼠腹腔后再缝合。手术后的小鼠均需恢复后再与其他组同时处理。)
连续处理一段时间,测定并比较各组小鼠的摄食量。
②预期结果与结论:若
,则推测
成立。
7.(2022·辽宁·统考高考真题)小熊猫是我国二级重点保护野生动物,其主要分布区年气温一般在0~25℃之间。
测定小熊猫在不同环境温度下静止时的体温、皮肤温度(图1),以及代谢率(即产热速率,图2)。回答下列问
题:
(1)由图1 可见,在环境温度0~30℃范围内,小熊猫的体温
,皮肤温度随环境温度降低而降低,这是
在
调节方式下,平衡产热与散热的结果。皮肤散热的主要方式包括
(答出两点即可)。
(2)图2 中,在环境温度由20℃降至10℃的过程中,小熊猫代谢率下降,其中散热的神经调节路径是:皮肤中的
受到环境低温刺激产生兴奋,兴奋沿传入神经传递到位于
的体温调节中枢,通过中枢的分析、综
合,使支配血管的
(填“交感神经”或“副交感神经”)兴奋,引起外周血管收缩,皮肤
和四肢血流量减少,以减少散热。
(3)图2 中,当环境温度下降到0℃以下时,从激素调节角度分析小熊猫产热剧增的原因是
。
(4)通常通过检测尿液中类固醇类激素皮质醇的含量,评估动物园圈养小熊猫的福利情况。皮质醇的分泌是由
轴调节的。使用尿液而不用血液检测皮质醇,是因为血液中的皮质醇可以通过
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进入尿液,而且也能避免取血对小熊猫的伤害。
8.(2022·山东·高考真题)迷走神经是与脑干相连的脑神经,对胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动起促进作用,还
可通过一系列过程产生抗炎效应,如图所示。
分
组
处理
TNF-α 浓度
甲
腹腔注射生理盐水
+
乙
腹腔注射LPS
++++
丙
腹腔注射LPS+A 处理
++
注:“+”越多表示浓度越高
(1) 迷走神经中促进胃肠蠕动的神经属于 (填“交感神经”或“副交感神经”)。
交感神经和副交感神经对同一器官的作用通常是相反的,其意义是
。
(2) 消化液中的盐酸在促进消化方面的作用有
、
、 。(答出3 种作用即可)
(3) 研究人员对图中抗炎过程进行了相关实验,实验分组及结果见表。通过腹腔注射脂多糖(LPS)可使大鼠出现
炎症,检测TNF-α 浓度可评估炎症程度。据图分析,若丙组的A 处理仅在肠巨噬细胞内起作用,推测A 处理的3 种
可能的作用机制: ;
; 。
9.(2022·天津·高考真题)阅读下列材料,完成下面小题。
动脉血压是指血液对动脉管壁产生的压力。人体动脉血压有多种调节方式,如:当动脉血压升高时,会刺激血管
壁内的压力感受器兴奋,神经冲动传入中枢神经系统后,通过交感神经和副交感神经调节心脏、血管活动及肾上
腺髓质所分泌的激素水平,最终血压回降。
动脉血压高于正常值即形成高血压。高血压病的发病机制复杂,可能包括:
(1)水钠潴留
水钠潴留指水和钠滞留于内环境。长期摄入过量的钠使机体对水钠平衡的调节作用减弱,可导致水钠潴留。慢性
肾功能不全的患者水钠排出减少,重吸收增加,也会引起水钠潴留。
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(2)肾素—血管紧张素—醛固酮系统(RAAS)过度激活
RAAS 是人体重要的体液调节系统。肾素可催化血管紧张素原生成血管紧张素Ⅰ,血管紧张素Ⅰ在血管紧张素转换
酶的作用下生成血管紧张素Ⅱ。血管紧张素Ⅱ具有多种生理效应,最主要的是使血管收缩导致血压升高,此外还
可刺激醛固酮分泌。醛固酮可促进钠的重吸收。
(3)交感神经系统活性增强
肾交感神经活性增强既可促使肾素释放,激活RAAS,又可减弱肾排钠能力。此外,交感神经还可激活肾脏T 细胞,
导致肾脏损伤、肾功能不全。
(1)下列关于压力感受及动脉血压的说法,错误的是( )
A.感受器可将压力信号转化为电信号
B.传出神经属于自主神经系统
C.调节过程不存在体液调节
D.调节机制为负反馈调节
(2)下列哪种因素不会导致水钠潴留( )
A.长期摄入过量钠
B.血管紧张素Ⅱ引起的血管收缩
C.醛固酮过度分泌
D.肾功能不全、排钠能力下降
(3)下列哪项药物或疗法在高血压病的治疗中是不合理的( )
A.抗利尿激素
B.血管紧张素转换酶抑制剂
C.醛固酮受体抑制剂
D.降低肾交感神经兴奋性的疗法
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