生物浙科版 (2019)第三节 激素调节身体多种机能精品测试题
展开1.下列关于血糖平衡调节的叙述,错误的是( )
A.血糖主要来源于食物的消化和吸收B.血糖的主要去向是细胞内的氧化分解
C.血糖大量转化成脂肪,表明摄入的营养过剩D.人体内的胰岛素等多种激素都有降低血糖的作用
【答案】D
【分析】胰岛A细胞分泌胰高血糖素,能升高血糖,只有促进效果没有抑制作用,即促进肝糖原的分解和非糖类物质转化;胰岛B细胞分泌胰岛素是唯一能降低血糖的激素,其作用分为两个方面:促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质;抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化。
【详解】A、血糖即是指血糖中的葡萄糖,主要来自于消化系统对食物的消化和吸收,A正确;
B、血糖的主要去向是细胞内的氧化分解,主要是通过有氧呼吸进行的,B正确;
C、血糖大量转化成脂肪,表明摄入的营养过剩,应注意控制糖分的摄入,C正确;
D、胰岛素是机体中唯一能够降低血糖的激素,D错误。
故选D。
2.噻嗪类降压药一方面通过抑制Na+的重吸收,使血容量减少起到降血压作用;另一方面诱导血管壁产生扩血管物质,降低外周血管阻力来降血压。但该类药物能抑制胰岛素释放和组织细胞对葡萄糖的利用。下列说法正确的是( )
A.该类药与抗利尿激素的作用效果相同B.该类药可导致肾上腺皮质分泌的醛固酮增加
C.该类药对血压的影响与交感神经兴奋时相同D.长期服用该类药物会引发低血糖等症状
【答案】B
【分析】抗利尿激素可以促进肾小管和集合管对水的重吸收,最终减少尿量;使血管和内脏平滑肌收缩,血压升高,而醛固酮除了促进肾小管和集合管对水的重吸收,还可以促进钠离子的重吸收,以及对钾离子的排出。
【详解】A、根据题意,噻嗪类降压药抑制Na+的重吸收,使血容量减少起到降血压作用,而抗利尿激素促使血管和内脏平滑肌收缩,血压升高,因此两者作用效果不同,A错误;
B、根据题意,噻嗪类降压药一方面通过抑制Na+的重吸收,根据机体的反馈调节作用,机体会促进钠离子的重吸收的物质,而醛固酮可以促进钠离子的重吸收,因此该类药可导致肾上腺皮质分泌的醛固酮增加,B正确;
C、根据题意,该药物起降压作用,而交感神经兴奋的话会使心跳加快,血管收缩,所以动脉血压会升高,该类药对血压的影响与交感神经兴奋时不相同,C错误;
D、根据题意,该类药物能抑制胰岛素释放和组织细胞对葡萄糖的利用,因此长期服用该类药物会引发高血糖等症状,D错误。
故选B。
3.在人体生命活动的调节中,胰高血糖素能促进( )
①糖的消化吸收 ②肝糖原的分解 ③肌糖原的分解 ④甘油三酯的转换
A.①②B.②④C.③④D.①④
【答案】B
【分析】胰岛素是人体内唯一降低血糖的激素,胰岛素能够促进组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖;胰高血糖素具有升高血糖的作用,能够促进肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖进入血液。
【详解】胰高血糖素分泌增加会促进②肝糖原分解为葡萄糖,同时会促进④甘油三酯等非糖物质转化为葡萄糖而使血糖浓度升高。
故选B。
4.2021年12月Nature报道,科学家鉴定出Fabkin是一种新激素,该激素能通过一种不寻常的分子机制引发糖尿病。当蛋白FABP4从脂肪细胞中分泌出来并进入血液时,与腺苷激酶(ADK)和核苷二磷酸激酶(NDPK) 结合形成Fabkin激素复合物,调节机制如图。在一定情况下,Fabkin的作用会导致胰岛B细胞死亡。当给糖尿病小鼠注射Fabkin抗体时,小鼠恢复到了健康状态。下列说法错误的是( )
A.血液中的Fabkin通过与胰岛B细胞膜上的受体特异性结合发挥作用
B.细胞表面受体感知ATP/ADP的变化,触发细胞对变化的能量状态作出反应
C.Fabkin通过FABP4改变NDPK和ADK两种酶的活性,调节细胞外的能量信号
D.用抗体中和糖尿病小鼠的Fabkin活性,小鼠的胰岛B细胞数量会有所提升
【答案】A
【分析】分析题干信息和题图可知:当蛋白FABP4从脂肪细胞中分泌出来并进入血液时,与腺苷激酶(ADK)和核苷二磷酸激酶(NDPK)结合形成Fabkin激素复合物。Fabkin激素复合物活性正常时,FABP4调节NDPK和ADK两种酶的活性,ADK可以调节ATP的含量,使ATP的含量增多,NDPK可以调节ADP的含量,使ADP的含量减少,即当ATP的含量多于ADP时,Fabkin的作用会导致胰岛B细胞死亡;当给糖尿病小鼠注射Fabkin抗体时,FABP4改变NDPK和ADK两种酶的活性,ADK的调节作用使ATP的含量减少,NDPK的调节作用使ADP的含量增加,使ATP的含量少于ADP,小鼠恢复到了健康状态。
【详解】A、分析题干信息和题图,Fabkin是通过FABP4改变NDPK和ADK两种酶的活性,调节细胞外的能量信号从而对胰岛B细胞发挥作用,所以血液中的Fabkin并没有与胰岛B细胞膜上的受体特异性结合而发挥作用,A错误;
B、当ATP的含量多于ADP时,Fabkin的作用会导致胰岛B细胞死亡,当ATP的含量少于ADP,小鼠恢复到了健康状态,所以细胞表面受体可以感知ATP/ADP的变化,触发细胞对变化的能量状态作出反应,B正确;
C、Fabkin激素复合物活性正常时,FABP4调节NDPK和ADK两种酶的活性,ADK可以调节ATP的含量,使ATP的含量增多,NDPK可以调节ADP的含量,使ADP的含量减少;当给糖尿病小鼠注射Fabkin抗体时,FABP4改变NDPK和ADK两种酶的活性,ADK的调节作用使ATP的含量减少,NDPK的调节作用使ADP的含量增加;故Fabkin通过FABP4改变NDPK和ADK两种酶的活性,调节细胞外的能量信号,C正确;
D、当给糖尿病小鼠注射Fabkin抗体时,抗体中和了糖尿病小鼠的Fabkin的活性,FABP4改变NDPK和ADK两种酶的活性,ADK的调节作用使ATP的含量减少,NDPK的调节作用使ADP的含量增加,使ATP的含量少于ADP,小鼠恢复到了健康状态,说明用抗体中和糖尿病小鼠的Fabkin活性,小鼠的胰岛B细胞数量会有所提升,D正确。
故选A。
5.研究发现,血管老化会导致体内脂肪细胞吸收葡萄糖的能力降低,进而增加患糖尿病的风险。如图为血管老化小鼠和正常小鼠注射胰岛素后的血糖变化,相关叙述正确的是( )
A.胰岛素促进脂肪细胞吸收葡萄糖并转化为糖原
B.乙为血管上皮细胞老化小鼠的血糖变化曲线
C.60min后两组小鼠血糖浓度上升只与胰高血糖素有关
D.实验表明延缓血管老化可降低糖尿病的发病风险
【答案】D
【分析】血糖平衡调节:由胰岛A细胞分泌胰高血糖素(分布在胰岛外围)提高血糖浓度,促进血糖来源;由胰岛B细胞分泌胰岛素(分布在胰岛内)降低血糖浓度,促进血糖去路,减少血糖来源。
【详解】A、葡萄糖合成糖原主要在肝脏细胞和肌肉细胞,因此脂肪细胞一般不会合成糖原,A错误;
B、分析图示可知,注射胰岛素后,两组小鼠的血糖均下降,但实验组小鼠血糖的最低值高于正常小鼠,并更早出现血糖的回升,可能是由于实验组小鼠的脂肪细胞老化,对胰岛素不敏感,相比正常小鼠就糖类物质转化为脂肪这一降糖途径被阻碍,结合曲线分析可知,甲为血管上皮细胞老化小鼠的血糖变化曲线,乙为正常小鼠的血糖变化曲线,B错误;
C、胰高血糖素具有升高血糖的作用,60min后两组小鼠血糖上升都与胰高血糖素升高有关,但不只与胰高血糖素有关,C错误;
D、据图可知,血管老化会导致体内脂肪细胞吸收葡萄糖的能力降低,进而增加患糖尿病的风险,因此延缓血管老化可降低糖尿病的发病风险,D正确。
故选D。
6.给实验兔静脉注射不同剂量的胰岛素,测得血糖的补充速率和消耗速率如下图所示。下列相关分析正确的是( )
A.下丘脑通过垂体对胰岛素、胰高血糖素的合成进行调节
B.当血浆胰岛素浓度为40μU·mL-¹时,在较长时间内血糖浓度会维持相对稳定
C.曲线b的上升与胰岛素作用于肝脏、肌肉等细胞有关
D.随着曲线a的下降,非糖物质向葡萄糖转化的速率加快
【答案】C
【分析】下丘脑可通过神经调节直接调节一些激素的分泌,如胰岛素、胰高血糖素等;下丘脑通过下丘脑-垂体-腺体轴调控一些腺体的分泌,如甲状腺激素、性激素、肾上腺皮质激素。
【详解】A、下丘脑对胰岛素和胰高血糖素的调节是神经调节,不通过垂体调节,A错误;
B、当胰岛素浓度为40μU/mL时,两条曲线相交,但对应的纵坐标值不同,血糖消耗速率较大,在较长时间内血糖浓度会下降,B错误;
C、胰岛素作用于肝脏、肌肉、脂肪等细胞,促进对血糖的摄取、利用和贮存,C正确;
D、随着曲线a下降,非糖物质向葡萄糖转化的速率减慢,D错误。
故选C。
7.应激反应与应急反应对于机体更好地适应环境有重要作用,两者的刺激相同,但应激反应以“下丘脑一腺垂体一肾上腺皮质(释放肾上腺皮质激素,包括盐皮质激素和糖皮质激素)”活动为主,而应急反应以“交感一肾上腺髓质(释放肾上腺素)”活动为主。下列相关叙述错误的是( )
A.当机体受到应急刺激时,只能引起机体发生应急反应
B.“下丘脑一腺垂体一肾上腺皮质腺轴”存在分级调节和反馈调节
C.血糖偏低时,应激反应和应急反应都可以参与血糖平衡的调节
D.下丘脑合成的激素中,有的不是由下丘脑直接释放到内环境中
【答案】A
【分析】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,这种调节方式叫做反馈调节。
【详解】A、由题意“两者的刺激相同”可知,当机体受到应急刺激时,能引起机体发生应急反应和应激反应,A错误;
B、下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素,运输到垂体,促使垂体分泌促肾上腺皮质激素,促肾上腺皮质激素随血液运输到肾上腺,促使肾上腺皮质腺增加肾上腺皮质激素的合成和分泌,血液中肾上腺皮质激素含量增加到一定程度时,又反过来抑制下丘脑和垂体分泌相关激素,进而使肾上腺皮质激素分泌减少,可见“下丘脑一腺垂体一肾上腺皮质腺轴”存在分级调节和反馈调节,B正确;
C、糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素等激素通过调节有机物代谢胰岛素的分泌和作用,直接或间接地提高血糖浓度,所以血糖偏低时,应激反应和应急反应都可以参与血糖平衡的调节,C正确;
D、下丘脑合成的激素中,有的不是由下丘脑直接释放到内环境中,如抗利尿激素由下丘脑合成垂体释放,D正确。
故选A。
8.下列有关组成生物体的化合物的叙述,正确的是( )
A.蛋白质和多糖的多样性都与其单体的种类、数量和排列顺序有关
B.有些蛋白质能够调节机体的生命活动,如甲状腺激素
C.糖原是人和动物细胞中的储能物质,当需要时可将其分解利用
D.RNA聚合酶发挥作用时,细胞一定发生了分化
【答案】C
【分析】蛋白质的功能-生命活动的主要承担者:①构成细胞和生物体的重要物质,即结构蛋白,如羽毛、头发、蛛丝、肌动蛋白;②催化作用:如绝大多数酶;③传递信息,即调节作用:如胰岛素、生长激素;④免疫作用:如免疫球蛋白(抗体);⑤运输作用:如红细胞中的血红蛋白。
【详解】A、蛋白质的结构多样性与氨基酸的种类、数目、排列顺序及多肽的空间结构有关,而多糖主要包括糖原、淀粉和纤维素,两者的单体都是葡萄糖,A错误;
B、甲状腺激素的本质是含碘的氨基酸衍生物,能够调节机体生命活动的蛋白质类激素有胰岛素等,B错误;
C、糖原是人和动物细胞的储能物质,主要分布在肝脏和肌肉中,分为肝糖原和肌糖原,当需要时其中的肝糖原可以分解,C正确;
D、RNA聚合酶在转录过程中发挥作用,转录过程发生在细胞的整个生命历程中,故RNA聚合酶发挥作用并不意味着细胞一定发生了分化,D错误。
故选C。
二.非选择题
下丘脑作为内分泌的调节中枢,参与多项生命活动。请回答下列有关问题:
(1)在血糖调节时,下丘脑通过分泌 ,最终调节血糖平衡,该过程属于 调节。如果下丘脑被破坏,人体的血糖调节 (填“会”或“不会”)完全丧失。人在恐惧或严重焦虑等情况下,更容易引起高血糖,其原因是 。
(2)在对甲状腺分泌激素进行分级调节时,机体存在 调控轴,下丘脑分泌的激素化学本质通常是 ,其特异性受体位于 ;甲状腺激素会反作用于下丘脑,体现了机体的 机制。
(3)当饮食过咸时,会导致细胞外液渗透压升高,刺激下丘脑中的 ,将信号转换成神经冲动,一方面传至 产生渴觉,主动饮水;另一方面,引发神经垂体释放 ,促进肾小管和集合管对水分的重吸收,最终使细胞外液渗透压恢复正常水平。
【答案】(1) 神经递质 神经 不会 恐惧或严重焦虑等情况下,肾上腺素分泌增多,肾上腺素有升血糖的作用
(2) 下丘脑-垂体-甲状腺 多肽 垂体 负反馈调节
(3) 渗透压感受器 大脑皮层 抗利尿激素
【详解】(1)在血糖调节的过程中,下丘脑是血糖调节中枢,下丘脑接受血糖变化的刺激后分泌神经递质,该过程属于神经调节。如果下丘脑被破坏,人体的血糖调节不会完全丧失,因为血糖浓度变化可直接刺激胰岛细胞使之产生胰岛素和胰高血糖素进行调节。人在恐惧或严重焦虑等情况下,机体产生的肾上腺素增多,而肾上腺素具有提高血糖浓度的作用。
(2)机体存在下丘脑-垂体-甲状腺轴,能对甲状腺分泌激素进行分级调节,该过程中下丘脑分泌的激素是促甲状腺激素释放激素,化学本质是多肽,其特异性受体位于垂体;甲状腺激素可作用于下丘脑和垂体,体现了机体的负反馈调节机制。
(3)下丘脑中具有渗透压感受器,当细胞外液渗透压升高时,能刺激下丘脑渗透压感受器兴奋,一方面传至大脑皮层产生渴觉,另一方面引发神经垂体释放抗利尿激素,抗利尿激素能促进肾小管集合管对水分重吸收,最终使细胞外液渗透压恢复正常水平。
一.单项选择题
1.科研人员分别给三只大白鼠注射了a、b、c三种激素后,观察到的相应现象如下表:
据此判断激素a、b、c依次是( )
A.甲状腺激素、胰岛素、生长激素B.胰高血糖素、生长激素、甲状腺激素
C.生长激素、胰岛素、甲状腺激素D.胰岛素、生长激素、甲状腺激素
【答案】D
【分析】胰岛B细胞分泌的胰岛素具有促进血糖合成糖原,促进血糖的氧化分解,促进血糖转化为非糖物质,抑制非糖物质转化为血糖,使血糖降低的作用;生长激素促进生长特别是骨的生长和蛋白质的合成;甲状腺激素和肾上腺素均能促进物质氧化分解。
【详解】引起血糖降低,是胰岛素的作用;促进蛋白质的合成,并使软骨生长明显,是生长激素的作用;使呼吸、心率加快,并使体内产热量增加,是甲状腺激素的作用,D正确。
故选D。
2.酮体是脂肪酸分解代谢的中间产物,其酸性较强。饥饿条件下,酮体浓度升高以弥补血糖过少而导致的供能不足,人体血浆中葡萄糖和酮体浓度变化的趋势如下图所示。下列分析错误的是( )
A.正常情况下,糖尿病患者血浆中的酮体含量低于健康人
B.在饥饿条件下,血浆中胰高血糖素与胰岛素含量的比值升高
C.人在长期无法进食的情况下注射葡萄糖溶液可避免内环境pH下降
D.在饥饿条件下,血浆中的葡萄糖主要来自肝糖原的分解和非糖物质转化
【答案】A
【分析】血糖平衡的调节是生命活动调节的一部分,是保持内环境稳态的重要条件,血糖平衡的调节途径有激素调节和神经-----体液(激素)调节,当人体的血糖调节失衡后会引起多种疾病,其中糖尿病在生活中发病率较高,对人体危害比较严重。为此我们应当养成良好的生活习惯,更加珍爱自己的生命。
【详解】A、饥饿条件下,酮体浓度升高以弥补血糖过少而导致的供能不足,因此糖尿病患者血浆中的酮体含量高于健康人,A错误;
B、胰高血糖素可以促进血糖升高,在饥饿条件下,血浆中胰高血糖素与胰岛素含量的比值升高,B正确;
C、饥饿条件下,酮体浓度升高以弥补血糖过少而导致的供能不足,人在长期无法进食的情况下注射葡萄糖溶液可避免酮体升高,从而避免内环境pH下降,C正确;
D、肝糖原是肝脏细胞内的储能物质,在饥饿条件下,血浆中的葡萄糖主要来自肝糖原的分解和非糖物质转化,D正确。
故选A。
3.我国唐朝医学家甄立言在《古今录验方》里对糖尿病(中医称为“消渴症”)的症状进行了描 述:“消渴,病有三:一渴而饮水多……二吃食多……三……数小便者。”下列关于糖尿病的叙述错误的是( )
A.糖尿病患者发病的原因可能是组织细胞对胰岛素的敏感性降低
B.糖尿病病人在排出大量糖的同时,也带走了大量水分,导致现象一和三的发生
C.糖尿病人身形消瘦,“吃食多”现象出现的原因是细胞内能量供给不足
D.组织细胞对胰岛素的敏感性降低导致的糖尿病无法通过药物缓解与治疗
【答案】D
【分析】血糖平衡的调节存在神经调节和体液调节。血糖偏高时,能直接刺激胰岛B细胞分泌更多胰岛素,胰岛素能促进组织细胞加速摄取、利用、储存葡萄糖,使血糖降低;同时,高血糖也能刺激下丘脑的某区域,通过神经控制促进胰岛B细胞的分泌。血糖偏低时,能直接刺激胰岛A细胞分泌更多胰高血糖素,胰高血糖素能促进肝糖原分解,促进一些非糖物质转化为葡萄糖,使血糖水平升高;同时,低血糖也能刺激下丘脑的另外的区域,通过神经控制促进胰岛A细胞的分泌。糖尿病存在Ⅰ型糖尿病,病因是胰岛素分泌不足;也存在Ⅱ型糖尿病,病因是胰岛素靶细胞上的受体不足。
【详解】A、糖尿病患者发病的原因可能是组织细胞对胰岛素的敏感性降低或者胰岛素分泌不足,A正确;
B、糖尿病病人在排出大量糖的同时,原尿的渗透压升高,使肾小管和集合管的水分重吸收减少,也带走了大量水分,导致现象一和三的发生 ,B正确;
C、糖尿病人身形消瘦,“吃食多”现象出现的原因是葡萄糖随尿液排出,进入细胞供能少,细胞内能量供给不足 ,从而分解脂肪,C正确;
D、组织细胞对胰岛素的敏感性降低导致的糖尿病无法通过注射胰岛素缓解与治疗 ,要选用治疗胰岛素抵抗的药物,D错误。
故选D。
4.研究者给家兔注射一种可以特异性破坏胰岛β细胞的药物——链脲佐菌素(STZ)进行血糖调节研究。为了准确判断STZ是否成功破坏胰岛β细胞,下列操作错误的是( )
A.应该在兔饱足状态下,测定其血糖含量变化
B.该实验可以设置对照组,对照组注射等量生理盐水
C.在兔饱足状态下,测定尿液中是否含糖也可以作为检测指标
D.若STZ成功破坏胰岛β细胞,则家兔血糖含量偏高,血液中胰岛素含量显著降低
【答案】C
【分析】胰岛素由胰岛β细胞分泌的唯一能降低血糖的激素,胰岛素作用:可以促进组织细胞中葡萄糖的氧化分解、促进葡萄糖合成肝糖原和肌糖原、促进葡萄糖转化为非糖物质、抑制肝糖原分解、抑制非糖物质转化为葡萄糖。
【详解】A、空腹状态下的兔血糖含量会较低,胰岛素分泌量较少,实验现象不明显,因此应采用饱足状态下的兔,测定其血糖含量变化,A正确;
B、本实验要探究STZ是否成功破坏胰岛β细胞,则是否注射STZ是自变量,对照组应注射等量生理盐水,若注射STZ和生理盐水的血糖浓度相同,则胰岛B细胞没有破坏,B正确;
C、家兔尿液中含有葡萄糖可能是一次性吃糖过多,超过肾脏的重吸收能力;也可能是肾脏重吸收能力病变,一般不作为观察的指标,C错误;
D、具有正常功能的胰岛β细胞可以分泌胰岛素,胰岛素具有降低血糖的作用,若STZ成功破坏胰岛β细胞,则胰岛素含量减少,同时组织细胞无法吸收利用储存葡萄糖,造成血糖含量升高,D正确。
故选C。
5.胰高血糖素样肽-1(GLP-1)是一种主要由肠道L细胞产生的激素。其受体激动剂(GLP-IRA)是近年来的新型降糖药,能激活GLP-1受体,以葡萄糖浓度依赖的方式增强胰岛素分泌,抑制胰高血糖素分泌,并能够延缓胃排空,通过中枢性的食欲抑制减少进食量。从而发挥降低血糖、减肥等作用。下列相关叙述错误的是( )
A.GLP-1需通过血液的运输作用于靶器官
B.使用GLP-1RA的个体,胰岛β细胞对血糖的敏感度更高
C.GLP-1RA降低血糖的机理涉及神经调节和体液调节
D.GLP-1与胰高血糖素在调节血糖时发挥协同效果
【答案】D
【分析】激素通过体液运输,具有微量、高效、作用于靶细胞或靶器官的特点。
由题意可知, GLP-1可抑制胰高血糖素分泌,有降低血糖、减肥等作用,而胰高血糖素作用为升血糖,二者为拮抗作用。
【详解】A、GLP-1作为激素,其通过体液(包含血液)运输,作用于靶细胞或靶器官的特点,A正确;
B、GLP-IRA能激活GLP-1受体,以葡萄糖浓度依赖的方式增强胰岛素分泌,故使用GLP-1RA的个体,胰岛β细胞对血糖的敏感度更高,B正确;
C、GLP-IRA能激活GLP-1受体,以葡萄糖浓度依赖的方式增强胰岛素分泌,抑制胰高血糖素分泌,说明与体液调节有关,通过中枢性的食欲抑制减少进食量,说明与神经调节有关,C正确;
D、 GLP-1可抑制胰高血糖素分泌,有降低血糖、减肥等作用,而胰高血糖素作用为升血糖,二者为拮抗作用,D错误。
故选D。
6.给实验鼠静脉注射不同剂量的胰岛素,测得血糖的补充速率和消耗速率如图所示。据图分析错误的是( )
A.曲线①上升是胰岛素作用于肝脏、肌肉等细胞的结果
B.随着曲线②的下降,非糖物质向葡萄糖转化的速率变慢
C.当胰岛素浓度为40单位时,血糖浓度在较长时间内保持动态平衡
D.在高浓度胰岛素条件下,下丘脑中控制胰岛A细胞分泌活动的神经中枢处于兴奋状态
【答案】C
【分析】本题的自变量是血浆胰岛素含量,因变量是血糖含量,观测指标是血糖的补充速率和血糖的消耗速率。胰岛素是哺乳动物体内唯一能够降低血糖浓度的激素。横坐标从左到右,血浆胰岛素含量不断增多,血糖的补充速率(②)逐渐下降和血糖的消耗速率(①)升高。
【详解】A、胰岛素作用于肝脏和肌肉细胞,促进细胞摄取、利用、储存葡萄糖,因此曲线①(血糖的消耗速率)上升,A正确;
B、据图分析,随着曲线②的下降,非糖物质向葡萄糖转化的速率减慢,B正确;
C、胰岛素浓度为40单位时,血糖的补充速率是0.9,血糖的消耗速率是3.8,所以在较长时间内血糖浓度不会维持相对稳定,C错误;
D、胰岛素促进胰高血糖素的分泌,高浓度胰岛素条件下,下丘脑中控制胰岛A细胞分泌的神经中枢处于兴奋状态,D正确。
故选C。
7.科研人员培养了一种GS神经元中表达铁蛋白的转基因小鼠,电磁波可激活铁蛋白引发该神经元兴奋,如图甲。用电磁波照射转基因小鼠和非转基因小鼠,监测血糖浓度变化,结果如图乙。下列叙述错误的是( )
A.GS神经元内铁蛋白的作用类似于神经递质
B.转基因小鼠在电磁波作用期间血糖浓度不断提高
C.GS神经元兴奋后可能作用于胰岛和肝脏使血糖发生变化
D.转基因小鼠的血糖浓度在GS神经元静息时保持相对稳定
【答案】A
【分析】题图分析:电磁波可激活GS神经元内的铁蛋白,导致阳离子内流,继而引发该神经元兴奋;曲线是用电磁波照射转基因小鼠(实验组)和非转基因小鼠(对照组),连续监测两者血糖变化的曲线,发现实验组小鼠血糖上升后维持在较高水平,而对照组血糖水平相对稳定。
【详解】A、由图可知,电磁波可激活GS神经元内的铁蛋白,导致阳离子内流,继而引发该神经元兴奋,可见铁蛋白的作用类似于神经递质受体,A错误;
B、据分析可知,实验组小鼠即转基因小鼠的血糖浓度在电磁波作用期间不断提高,停止作用后依然维持较高水平,B正确;
C、转基因小鼠在电磁波作用期间血糖浓度不断提高,可能是因为GS神经元兴奋后作用于胰岛A细胞,造成胰高血糖素的升高,促进肝糖原的水解,使血糖升高,C正确;
D、电磁波引起GS神经元兴奋后,通过调节细胞内新陈代谢,最终升高血糖水平,结合题图信息,可推测GS神经元维持静息状态时,血糖浓度保持相对稳定,D正确。
故选A。
二.非选择题
1.太极拳是我国的传统运动项目,其刚柔并济、行云流水般的动作是通过神经系统对肢体和躯干各肌群的精巧调控及各肌群间相互协调而完成。如“白鹤亮翅”招式中的伸肘动作,伸肌收缩的同时屈肌舒张。下图为伸肘时动作在脊髓水平反射弧基本结构的示意图。回答下列问题:
(1)图中存在2个反射弧,这2个反射弧的效应器是 及其相应的运动神经末梢。若肌梭受到适宜刺激,兴奋传至a处时,a处膜内外电位应表现为 。
(2)伸肘时,图中抑制性中间神经元的作用是释放 ,导致 神经元抑制,使屈肌舒张。
(3)突触由三部分组成,其中,突触前膜一定是 (填“树突”或“轴突”或“胞体”)膜,突触后膜可以是神经元的树突膜、胞体膜、轴突膜,也可以是 或 的细胞膜。突触处兴奋的传递是单向的,其原因是 。
(4)适量运动有益健康。一些研究认为太极拳等运动可提高肌细胞对胰岛素的敏感性,在胰岛素水平相同的情况下,该激素能更好地促进肌细胞 葡萄糖,降低血糖浓度。
(5)有研究报道,常年坚持太极拳运动的老年人,其血清中促甲状腺激素、甲状腺激素等的浓度升高,因而认为运动能改善老年人的内分泌功能,其中促甲状腺激素水平可以作为评估 (填分泌该激素的腺体名称)功能的指标之一。
【答案】(1) 伸肌、屈肌 外负内正
(2) 抑制性神经递质 屈肌运动神经元
(3) 轴突 肌细胞 腺体细胞 神经递质只能由突触前膜释放,只能作用于突触后膜
(4)摄取、贮存和利用
(5)腺垂体
【详解】(1)反射弧结构包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五部分,图中反射弧的效应器是伸肌、屈肌及其相应的运动神经末梢。若肌梭受到适宜刺激,兴奋传至a处时,该部位Na+内流,其膜电位变为外负内正。
(2)神经递质存储在突触小泡里,故伸肘时,图中传入神经的突触前膜释放贮存于突触小泡的神经递质, 作用于抑制性中间神经元细胞膜上的特异性受体,使其释放抑制性神经递质,导致屈肌运动神经元抑制,最终使屈肌舒张。
(3)突触由三部分组成,突触前膜、突触间隙、突触后膜,其中,突触前膜一定是轴突膜,突触后膜可以是神经元的树突膜、胞体膜、轴突膜,神经元与肌肉细胞或某些腺体细胞之间也是通过突触联系的,神经元释放的神经递质可以作用于这些肌肉细胞或腺细胞,引起肌肉的收缩或腺体的分泌。所以突触后膜也可以是肌肉细胞或腺细胞的细胞膜。由于在突触结构部位,神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,所以兴奋在突触结构部位为单向传递。
(4)适量运动有益健康,一些研究认为太极拳等运动可提高肌细胞对胰岛素的敏感性,在胰岛素水平相同的情况下,该激素能更好地促进肌细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,降低血糖浓度。
(5)糖尿病人血浆的渗透压过高, 刺激位于下丘脑的渗透压感受器, 在大脑皮层产生渴觉,从而表现出多饮。促甲状腺激素是由腺垂体分泌的,其水平高低可以作为评估腺垂体的功能。
2.“黎明现象”是指糖尿病患者在夜间血糖平稳,在无夜间低血糖的情况下,黎明时分由各种激素间不平衡分泌所引起的一种清晨高血糖状态。“黎明现象”会加大各种糖尿病并发症的风险,对患者的治疗效果和身心健康都造成影响。请回答下列问题。
(1)人体在黎明觉醒前后通过 (生理过程)氧化分解葡萄糖,为生命活动提供能量。
(2)如图所示,觉醒后人体摄食使血糖浓度上升,葡萄糖经GLUT2进入细胞,氧化生成ATP,ATP/ADP比率 使ATP敏感钾通道关闭,细胞内浓度增加,膜电位的改变,引起钙通道打开,促进胰岛素以 方式释放。
(3)胰岛素通过促进组织细胞 葡萄糖,抑制肝糖原及 转变成葡萄糖,从而发挥降血糖作用,另外 (写出二种即可)等激素能升高血糖,它们共同参与维持血糖动态平衡。
(4)II型糖尿病患者的靶细胞对胰岛素作用不敏感(正常剂量的胰岛素不能达到相应的生理作用),原因可能有:_______________(填序号)
A.胰岛素拮抗激素增多B.胰岛素分泌障碍C.胰岛素受体表达下降D.胰岛素B细胞损伤E.存在胰岛细胞自身抗体
(5)正常人昼夜节律紊乱也可能会出现“黎明现象”,科学家设计了以下实验证明昼夜节律可以通过调控下丘脑 REV-ERB 基因表达来维持胰岛素敏感性,从而抑制“黎明现象”。请选择以下字母补齐表格:
A.48h光照 B.12h光照+12h黑暗 C.正常 D.异常升高
【答案】(1)需氧呼吸(或细胞呼吸)
(2) 上升 胞吐
(3) 摄取、贮存和利用 非糖物质 胰高血糖素、肾上腺素、甲状腺激素、糖皮质激素等
(4)AC
(5) B C
【分析】血糖调节过程中的两种主要激素是胰岛素和胰高血糖素,其中胰岛素可以降低血糖,胰高血糖素可以升高血糖浓度,两者相互拮抗,共同维持血糖平衡。
题图分析,当血糖浓度增加时,葡萄糖经GLUT2以协助扩散进入胰岛B细胞,氧化生成ATP,ATP/ADP比率的上升使ATP敏感通道关闭,K+外流受阻,细胞内K+浓度增加,进而触发Ca2+大量内流,由此引起胰岛素分泌,胰岛素通过促进靶细胞摄取、利用和储存葡萄糖,使血糖浓度降低。
【详解】(1)人体血糖的来源有3条:食物中糖类的消化吸收,肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖。人体在黎明觉醒前后主要通过需氧呼吸(或细胞呼吸)氧化分解葡萄糖过程为生命活动提供能量的。
(2)如图所示,觉醒后人体摄食使血糖浓度上升,葡萄糖经GLUT2进入细胞,氧化生成ATP,ATP/ADP比率上升,使ATP敏感钾通道关闭,细胞内 K+ 浓度增加,膜电位的改变,引起钙通道打开,促进胰岛素以胞吐方式释放,因为胰岛素是分泌蛋白。
(3)胰岛素作为降血糖的唯一激素,可通过促进组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖,使血糖水平下降,同时抑制肝糖原和非糖物质转变成葡萄糖,从而发挥降血糖作用,另外胰高血糖素和肾上腺素(或甲状腺激素、糖皮质激素等)等激素能通过促进肝糖原分解和非糖物质转化升高血糖,这些激素共同参与维持血糖动态平衡,保证人体的能量供应。
(4)A、胰岛素拮抗激素增多会影响靶细胞对胰岛素的敏感性,使血糖升高,A正确;
B、Ⅱ型糖尿病患者的胰岛素水平正常,不存在胰岛素分泌障碍,B错误;
C、胰岛素受体表达下降,靶细胞上胰岛素受体减少,会导致靶细胞对胰岛素作用不敏感,C正确;
D、胰岛素B细胞损伤会导致胰岛素缺乏,而Ⅱ型糖尿病患者的胰岛素水平正常,D错误;
E、存在胰岛细胞自身抗体会导致胰岛素分泌不足,而Ⅱ型糖尿病患者的胰岛素水平正常,D错误。
故选AC。
(5)本实验的目的是验证昼夜节律可以通过调控下丘脑 REV-ERB 基因表达来维持胰岛素敏感性,从而抑制“黎明现象”。因此实验设计中的自变量是是否有昼夜节律的调控和是否有REV-ERB 基因,而敲除REV-ERB基因的小鼠不能维持胰岛素的敏感性,进而表现为黎明现象,因变量是血糖含量的变化,因此本实验中①②组为对照组说明昼夜节律紊乱可能会导致血糖异常升高,②③组为对照说明,敲除 REV-ERB 基因小鼠由于无法接受昼夜节律的信息因而表现为血糖异常升高,因此③组的处理应该为B,根据实验结果可说明,昼夜节律可以通过调控下丘脑 REV-ERB 基因表达来维持胰岛素敏感性,.12h光照+12h黑暗 ,不注射胰岛素处理后与①组结果一致,则④组在注射胰岛素的情况下,其结果应该与②组结果一致,即C正确。注射的激素
生理反应
a
低血糖,甚至昏迷
b
促进蛋白质的合成,并使软骨生长明显
c
使呼吸、心率加快,并使体内产热量增加
实验组别
实验动物
实验处理
实验指标
结果
①
正常小鼠
48h 光照
血糖
异常升高
②
正常小鼠
12h 光照+12h黑暗
血糖
正常
③
敲除REV-ERB基因小鼠
①
血糖
异常升高
④
敲除REV-ERB基因小鼠
12h 光照+12h黑暗
注射胰岛素
血糖
②
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