所属成套资源:备战2026年高考生物真题分类汇编
备战2026年高考生物真题分类汇编专题16神经调节(原卷版+解析版)
展开
这是一份备战2026年高考生物真题分类汇编专题16神经调节(原卷版+解析版),共77页。试卷主要包含了选择题,多项选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
一、选择题
1.(2023·北京)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
2.(2023·山东)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
3.(2023·湖南)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
4.(2023·全国甲卷)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
5.(2023·海南)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( )
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
6.(2023·浙江)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·北京)研究者检测了长期注射吗啡的小鼠和注射生理盐水的小鼠伤口愈合情况,结果如图。
由图可以得出的结论是( )
A.吗啡减缓伤口愈合B.阿片受体促进伤口愈合
C.生理条件下体内也有吗啡产生D.阿片受体与吗啡成瘾有关
8.(2024·河北)某同学足球比赛时汗流浃背,赛后适量饮水并充分休息。下列相关叙述错误的是( )
A.足球比赛中支气管扩张,消化液分泌增加
B.运动所致体温升高的恢复与皮肤血流量、汗液分泌量增多相关
C.大量出汗后适量饮用淡盐水,有助于维持血浆渗透压的相对稳定
D.适量运动有助于减少和更好地应对情绪波动
9.(2024·广东)轻微触碰时,兴奋经触觉神经元传向脊髓抑制性神经元,使其释放神经递质 GABA.正常情况下,GABA作用于痛觉神经元引起Cl-通道开放,Cl-内流,不产生痛觉;患带状疱疹后,痛觉神经元上Cl-转运蛋白(单向转运Cl-)表达量改变,引起Cl-的转运量改变,细胞内Cl-浓度升高,此时轻触引起GABA作用于痛觉神经元后,Cl-经Cl-通道外流,产生强烈痛觉。针对该过程(如图)的分析,错误的是( )
A.触觉神经元兴奋时,在抑制性神经元上可记录到动作电位
B.正常和患带状疱疹时,Cl-经Cl-通道的运输方式均为协助扩散
C.GABA作用的效果可以是抑制性的,也可以是兴奋性的
D.患带状疱疹后Cl-转运蛋白增多,导致轻触产生痛觉
10.(2024·山东)瞳孔开大肌是分布于眼睛瞳孔周围的肌肉,只受自主神经系统支配。当抓捏面部皮肤时,会引起瞳孔开大肌收缩,导致瞳孔扩张,该反射称为瞳孔皮肤反射,其反射通路如图所示,其中网状脊髓束是位于脑干和脊髓中的神经纤维束。下列说法错误的是( )
面部皮肤感受器→传入神经①→脑干→网状脊髓束→脊髓(胸段)→传出神经②→瞳孔开大肌
A.该反射属于非条件反射
B.传入神经①属于脑神经
C.传出神经②属于躯体运动神经
D.若完全阻断脊髓(颈段)中的网状脊髓束,该反射不能完成
11.(2024·山东)机体存在血浆K+浓度调节机制,K+浓度升高可直接刺激胰岛素的分泌,从而促进细胞摄入K+,使血浆K+浓度恢复正常。肾脏排钾功能障碍时,血浆K+浓度异常升高,导致自身胰岛素分泌量最大时依然无法使血浆K+浓度恢复正常,此时胞内摄入K+的量小于胞外K+的增加量,引起高钾血症。已知胞内K+浓度总是高于胞外,下列说法错误的是( )
A.高钾血症患者神经细胞静息状态下膜内外电位差增大
B.胰岛B细胞受损可导致血浆K+浓度升高
C.高钾血症患者的心肌细胞对刺激的敏感性改变
D.用胰岛素治疗高钾血症,需同时注射葡萄糖
12.(2024·新课标)人体消化道内食物的消化和吸收过程受神经和体液调节。下列叙述错误的是( )
A.进食后若副交感神经活动增强可抑制消化液分泌
B.唾液分泌条件反射的建立需以非条件反射为基础
C.胃液中的盐酸能为胃蛋白酶提供适宜的pH环境
D.小肠上皮细胞通过转运蛋白吸收肠腔中的氨基酸
13.(2024·广东)研究发现,耐力运动训练能促进老年小鼠大脑海马区神经发生,改善记忆功能。下列生命活动过程中,不直接涉及记忆功能改善的是 ( )
A.交感神经活动增加B.突触间信息传递增加
C.新突触的建立增加D.新生神经元数量增加
14.(2024·安徽)人在睡梦中偶尔会出现心跳明显加快、呼吸急促,甚至惊叫。如果此时检测这些人的血液,会发现肾上腺素含量明显升高。下列叙述错误的是( )
A.睡梦中出现呼吸急促和惊叫等生理活动不受大脑皮层控制
B.睡梦中惊叫等应激行为与肾上腺髓质分泌的肾上腺素有关
C.睡梦中心跳加快与交感神经活动增强、副交感神经活动减弱有关
D.交感神经兴奋促进肾上腺素释放进而引起心跳加快,属于神经-体液调节
15.(2024·浙江)以枪乌贼的巨大神经纤维为材料,研究了静息状态和兴奋过程中,K+、Na+的内向流量与外向流量,结果如图所示。外向流量指经通道外流的离子量,内向流量指经通道内流的离子量。
下列叙述正确的是( )
A.兴奋过程中,K+外向流量大于内向流量
B.兴奋过程中,Na+内向流量小于外向流量
C.静息状态时,K+外向流量小于内向流量
D.静息状态时,Na+外向流量大于内向流量
16.(2024·重庆)正常重力环境中,成骨细胞分泌的PGE2与感觉神经上的EP4结合,将信号传入下丘脑抑制某类交感神经活动。进而对骨骼中血管和成骨细胞进行调节,促进骨生成以维持骨量稳定。长时间航天飞行会使宇航员骨量下降。下列分析合理的是( )
A.PGE2与EP4的合成过程均发生在内环境
B.PGE与EP4的结合使骨骼中血管收缩
C.长时间航天飞行会使宇航员成骨细胞分泌PGE2增加
D.使用抑制该类交感神经的药物有利于宇航员的骨量恢复
17.(2024·甘肃) 图甲是记录蛙坐骨神经动作电位的实验示意图。在图示位置给予一个适宜电刺激,可通过电极1和2在电位记录仪上记录到如图乙所示的电位变化。如果在电极1和2之间的M点阻断神经动作电位的传导,给予同样的电刺激时记录到的电位变化图是( )
A.B.
C.D.
18.(2024·甘肃) 条件反射的建立提高了人和动物对外界复杂环境的适应能力,是人和高等动物生存必不可少的学习过程。下列叙述正确的是( )
A.实验犬看到盆中的肉时唾液分泌增加是先天具有的非条件反射
B.有人听到“酸梅”有止渴作用是条件反射,与大脑皮层言语区的S区有关
C.条件反射的消退是由于在中枢神经系统内产生了抑制性效应的结果
D.条件反射的建立需要大脑皮层参与,条件反射的消退不需要大脑皮层参与
19.(2024·湖南)细胞所处的内环境变化可影响其兴奋性、膜电位达到阈电位(即引发动作电位的临界值)后,才能产生兴奋。如图所示,甲、乙和丙表示不同环境下静息电位或阈电位的变化情况。下列叙述错误的是( )
A.正常环境中细胞的动作电位峰值受膜内外钠离子浓度差影响
B.环境甲中钾离子浓度低于正常环境
C.细胞膜电位达到阈电位后,钠离子通道才开放
D.同一细胞在环境乙中比丙中更难发生兴奋
20.(2023·天津)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
21.(2023·湖北)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
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
22.(2023·湖北)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
23.(2024·浙江选考) 坐骨神经可以支配包括腓肠肌在内的多块骨骼肌。取坐骨神经腓肠肌标本,将电位表)的两个电极置于坐骨神经表面II、III两处,如图甲。在坐骨神经I处,给一个适当强度的电刺激,指针偏转情况如图乙,其中h1>h2,t1<t3。下列叙述错误的是( )
A.h1和h2反映II处和III处含有的神经纤维数量
B.Ⅱ处的神经纤维数量比Ⅲ处的多可导致h1>h2
C.神经纤维的传导速度不同可导致t1<t3
D.两个电极之间的距离越远t2的时间越长
24.(2025·河北) 血液中CO2浓度升高刺激Ⅰ型细胞,由此引发的Ca2+内流促使神经递质释放,引起传入神经兴奋,最终使呼吸加深加快。通过Ⅰ型细胞对信息进行转换和传递的通路如图所示。下列叙述错误的是( )
A.Ⅰ型细胞受CO2浓度升高刺激时,胞内K+浓度降低,引发膜电位变化
B.阻断Ⅰ型细胞Ca2+内流,可阻断该通路对呼吸的调节作用
C.该通路可将CO2浓度升高的刺激转换为传入神经的电信号
D.机体通过Ⅰ型细胞维持CO2浓度相对稳定的过程存在负反馈调节
25.(2025·北京市)为了解甲基苯丙胺(MA,俗称冰毒)对心脏功能的影响,研究者比较了吸食与不吸食MA人群左心室的泵血能力,结果如图。下列叙述正确的是( )
A.滥用MA会导致左心室收缩能力下降
B.左心室功能的显著下降导致吸食MA成瘾
C.MA可以阻断神经对心脏活动的调节
D.MA通过破坏血管影响左心室泵血功能
26.(2025·北京市)外科医生给足外伤患者缝合伤口时,先在伤口附近注射局部麻醉约,以减轻患者疼痛。局部麻醉药的作用原理是( )
A.降低伤口处效应器的功能B.降低脊髓中枢的反射能力
C.阻断相关传出神经纤维的传导D.阻断相关传入神经纤维的传导
27.(2025·陕晋青宁)临床上常用能量合剂给患者提供能量,改善细胞功能,提高治疗效果。某能量合剂的配方如下表,其中辅酶A参与糖和脂肪等有机物的氧化分解。下列叙述错误的是( )
A.K+经协助扩散内流以维持神经细胞静息电位
B.补充辅酶A可增强细胞呼吸促进ATP生成
C./H2CO3在维持血浆pH稳定中起重要作用
D.合剂中的无机盐离子参与细胞外液渗透压的维持
28.(2025·江苏)脂肪细胞分泌的生物活性蛋白Leptin可使兴奋性递质5—羟色胺的合成和释放减少,阻碍神经元之间的兴奋传递,如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.脂肪细胞通过释放 Leptin 使 5—羟色胺的合成减少属于体液调节
B.Leptin 直接影响突触前膜和突触后膜的静息电位
C.Leptin与突触前膜受体结合,影响兴奋在突触处的传递
D.5—羟色胺与突触后膜受体结合减少,导致Na+内流减少
29.(2025·山东)神经细胞动作电位产生后,K+外流使膜电位恢复为静息状态的过程中,膜上的钠钾泵转运K+、Na+的活动增强,促使膜内外的K+、Na+分布也恢复到静息状态。已知胞内K+浓度总是高于胞外,胞外Na+浓度总是高于胞内。下列说法错误的是( )
A.若增加神经细胞外的Na+浓度,动作电位的幅度增大
B.若静息状态下Na+通道的通透性增加,静息电位的幅度不变
C.若抑制钠钾泵活动,静息电位和动作电位的幅度都减小
D.神经细胞的K+、Na+跨膜运输方式均包含主动运输和被动运输
30.(2025·安徽)正常情况下,神经产生的动作电位个数与所支配的骨骼肌收缩次数一致,乙酰胆碱递质的释放依赖于细胞外液中的钙离子。右图是蛙坐骨神经一非肠肌标本示意图。刺激a处,电表偏转,腓肠肌收缩。对细胞外液分别进行4种预处理后,再进行以下实验,其中符合细胞外液中去除钙离子预处理的实验现象是( )
A.AB.BC.CD.D
31.(2025·黑吉辽蒙)下列关于人体内环境稳态的叙述错误的是( )
A.胰岛素受体被破坏,可引起血糖升高
B.抗利尿激素分泌不足时,可引起尿量减少
C.醛固酮分泌过多,可引起血钠含量上升
D.血液中Ca2+浓度过低,可引起肌肉抽搐
32.(2025·浙江)制备蛙的坐骨神经腓肠肌标本,将其置于生理溶液中进行实验。下列叙述正确的是( )
A.刺激腓肠肌,在肌肉和坐骨神经上都能检测到电位变化
B.降低生理溶液中Na+浓度,刺激神经纤维,其动作电位幅度增大
C.随着对坐骨神经的刺激强度不断增大,腓肠肌的收缩强度随之增大
D.抑制乙酰胆碱的分解,刺激坐骨神经,一定时间内腓肠肌持续收缩
33.(2024·广西)人体心室肌细胞内K+浓度高于胞外,Na+浓度低于胞外。心室肌细胞静息电位和动作电位的产生(如图),主要与K+和Na+的流动有关。图中0期为去极化:1、2和3期Na+通道关闭,同时K+外流;2期出现主要依赖K+和Ca2+的流动。下列说法错误的是( )
A.静息电位主要由K+外流造成
B.0期的产生依赖于Na+快速内流
C.1期K+外流是通过主动运输进行
D.2期的形成是K+外流和Ca2+内流导致
二、多项选择题
34.(2023·山东)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
35.(2024·湖南)为研究CO2,O2和H+对呼吸运动的作用(以肺泡通气为检测指标)及其相互影响,进行了相关实验。动脉血中CO2分压(PCO2)、O2分压(PO2)和H+浓度三个因素中,一个改变而另两个保持正常时的肺泡通气效应如图a,一个改变而另两个不加控制时的肺泡通气效应如图b。下列叙述正确的是( )
A.一定范围内,增加PCO2、H+浓度和PO2均能增强呼吸运动
B.pH由7.4下降至7.1的过程中,PCO2逐渐降低
C.PO2由60mmHg下降至40mmHg的过程中,PCO2和H+浓度逐渐降低
D.CO2作用于相关感受器,通过体液调节对呼吸运动进行调控
36.(2025·河北) 研究者对不同受试者的检查发现:①丘脑(位于下丘脑旁侧的较高级中枢)受损患者对皮肤的触碰刺激无反应;②看到食物,引起唾液分泌;③受到惊吓时,咀嚼和吞咽食物变慢。下列叙述正确的是( )
A.①说明触觉产生于丘脑
B.②中引起唾液分泌的反射为条件反射
C.控制咀嚼和吞咽的传出神经属于外周神经系统
D.受到惊吓时,机体通过神经系统影响内分泌,肾上腺素分泌减少
三、非选择题
37.(2023·浙江)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:
(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)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。
38.(2023·新课标卷)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 。
39.(2023·北京)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155mml/L和4mml/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。
40.(2023·湖南)长时程增强(LTP)是突触前纤维受到高频刺激后,突触传递强度增强且能持续数小时至几天的电现象,与人的长时记忆有关。下图是海马区某侧支LTP产生机制示意图,回答下列问题:
(1)依据以上机制示意图,LTP的发生属于 (填“正”或“负”)反馈调节。
(2)若阻断NMDA受体作用,再高频刺激突触前膜,未诱发LTP,但出现了突触后膜电现象。据图推断,该电现象与 内流有关。
(3)为了探讨L蛋白的自身磷酸化位点(图中α位和β位)对L蛋白自我激活的影响,研究人员构建了四种突变小鼠甲、乙、丙和丁,并开展了相关实验,结果如表所示:
注:“+”多少表示活性强弱,“-”表示无活性。
据此分析:
①小鼠乙在高频刺激后 (填“有”或“无”)LTP现象,原因是 ;
②α位的自身磷酸化可能对L蛋白活性具有 作用。
③在甲、乙和丁实验组中,无L蛋白β位自身磷酸化的组是 。
41.(2023·湖北)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: 。
42.(2023·浙江)运动员在马拉松长跑过程中,机体往往出现心跳加快,呼吸加深,大量出汗,口渴等生理反应。马拉松长跑需要机体各器官系统共同协调完成。
回答下列问题:
(1)听到发令枪声运动员立刻起跑,这一过程属于 反射。长跑过程中,运动员感到口渴的原因是大量出汗导致血浆渗透压升高,渗透压感受器产生的兴奋传到 ,产生渴觉。
(2)长跑结束后,运动员需要补充水分。研究发现正常人分别一次性饮用1000mL清水与1000 mL生理盐水,其排尿速率变化如图甲所示。
图中表示大量饮用清水后的排尿速率曲线是 ,该曲线的形成原因是大量饮用清 水后血浆被稀释,渗透压下降, 。从维持机体血浆渗透压稳定的角度,建议运动员运动后饮用 。
(3)长跑过程中,运动员会出现血压升高等机体反应,运动结束后,血压能快速恢复正常,这一过程受神经-体液共同调节,其中减压反射是调节血压相对稳定的重要神经调节方式。为验证减压反射弧的传入神经是减压神经,传出神经是迷走神经,根据提供的实验材料,完善实验思路,预测实验结果,并进行分析与讨论。
材料与用具:成年实验兔、血压测定仪、生理盐水、刺激电极、麻醉剂等。
(要求与说明:答题时对实验兔的手术过程不作具体要求)
①完善实验思路:
I.麻醉和固定实验兔,分离其颈部一侧的颈总动脉、减压神经和迷走神经。颈总动脉经动脉插管与血压测定仪连接,测定血压,血压正常。在实验过程中,随时用 湿润神经。
Ⅱ.用适宜强度电刺激减压神经,测定血压,血压下降。再用 ,测定血压,血压下降。
Ⅲ.对减压神经进行双结扎固定,并从结扎中间剪断神经(如图乙所示)。分别用适宜强度电刺激 ,分别测定血压,并记录。
IV.对迷走神经进行重复Ⅲ的操作。
②预测实验结果:
设计用于记录Ⅲ、IV实验结果的表格,并将预测的血压变化填入表中。
③分析与讨论:
运动员在马拉松长跑过程中,减压反射有什么生理意义?
43.(2023·广东)神经肌肉接头是神经控制骨骼肌收缩的关键结构,其形成机制见下图。神经末梢释放的蛋白A与肌细胞膜蛋白[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,使神经递质乙酰胆贼(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)兴奋传全神经末梢,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使骨骼肌细胞兴岔,产生收缩效应。
(2)重症肌无力是一种神经肌肉接头功能并常的自身免疫疾病,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:此炎型患者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 。
44.(2023·全国乙卷)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 。
45.(2024·河北)心率为心脏每分钟搏动的次数。心肌P细胞可自动产生节律性动作电位以控制心脏搏动。同时,P细胞也受交感神经和副交感神经的双重支配。受体阻断剂A和B能与各自受体结合,并分别阻断两类自主神经的作用,以受试者在安静状态下的心率为对照,检测了两种受体阻断剂对心率的影响,结果如图。
回答下列问题:
(1)调节心脏功能的基本中枢位于 。大脑皮层通过此中枢对心脏活动起调节作用,体现了神经系统的 调节。
(2)心肌P细胞能自动产生动作电位,不需要刺激,该过程涉及的跨膜转运。神经细胞只有受刺激后,才引起 离子跨膜转运的增加,进而形成膜电位为 的兴奋状态。上述两个过程中离子跨膜转运方式相同,均为 。
(3)据图分析,受体阻断剂A可阻断 神经的作用。兴奋在此神经与P细胞之间进行传递的结构为 。
(4)自主神经被完全阻断时的心率为固有心率。据图分析,受试者在安静状态下的心率 (填“大于”“小于”或“等于”)固有心率。若受试者心率为每分钟90次,比较此时两类自主神经的作用强度: 。
46.(2024·安徽)短跑赛场上,发令枪一响,运动员会像离弦的箭一样冲出。该行为涉及机体的反射调节,其部分通路如图。
回答下列问题。
(1)运动员听到发令枪响后起跑属于 反射。短跑比赛规则规定,在枪响后0.1s内起跑视为抢跑,该行为的兴奋传导路径是 填结构名称并用箭头相连)。
(2)大脑皮层运动中枢发出的指令通过皮层下神经元④和⑤控制神经元②和③,进而精准调控肌肉收缩,体现了神经系统对躯体运动的调节是 。中枢神经元④和⑤的兴奋均可引起b结构收缩,可以推断a结构是反射弧中的 ;若在箭头处切断神经纤维,b结构收缩强度会 。
(3)脑机接口可用于因脊髓损伤导致瘫痪的临床康复治疗。原理是脑机接口获取 (填图中数字)发出的信号,运用计算机解码患者的运动意图,再将解码信息输送给患肢,实现对患肢活动的控制。
47.(2024·浙江)人体受到低血糖和危险等刺激时,神经系统和内分泌系统作出相应反应,以维持人体自身稳态和适应环境。其中肾上腺发挥了重要作用,调节机制如图。
回答下列问题:
(1)遭遇危险时,交感神经促进肾上腺髓质分泌儿茶酚胺类激素,引起心跳加快、血压升高、肌肉血流量 等生理效应,有助于机体做出快速反应。从反射弧的组成分析,交感神经属于 。交感神经纤维末梢与 形成突触,支配肾上腺髓质的分泌。
(2)危险引起的神经冲动还能传到 ,该部位的某些神经细胞分泌促肾上腺皮质激素释放激素,该激素作用于腺垂体,最终促进糖皮质激素水平上升,该过程体现了糖皮质激素的分泌具有 调节的特点。
(3)儿茶酚胺类激素和糖皮质激素均为小分子有机物。儿茶酚胺类激素具有较强的亲水性,不进入细胞,其受体位于 。糖皮质激素属于脂溶性物质,进入细胞后与受体结合,产生的复合物与DNA特定位点结合,从而影响相关基因的 。糖皮质激素具有促进非糖物质转化为葡萄糖、抑制组织细胞利用葡萄糖等作用,在血糖浓度调节方面与胰岛素具有 (填“协同”或“拮抗”)作用。
(4)去甲肾上腺素属于肾上腺髓质分泌的儿茶酚胺类激素,也是某些神经元分泌的神经递质。下列关于激素和神经递质的叙述,错误的是哪一项?_____
A.均可作为信号分子B.靶细胞都具有相应受体
C.都需要随血流传送到靶细胞D.分泌受机体内、外因素的影响
(5)长期较大剂量使用糖皮质激素,停药前应逐渐减量。下列分析合理的有哪几项?_____
A.长期较大剂量用药可引起肾上腺皮质萎缩
B.立即停药可致体内糖皮质激素不足
C.停药前可适量使用促肾上腺皮质激素
D.逐渐减量用药有利于肾上腺皮质功能恢复
48.(2024·天津)磁场刺激是一种调节神经系统生理状态的有效方法,为研究其对神经系统钝化的改善和电生理机制,以小鼠为动物模型进行如下实验。
(1)将小鼠随机分为3组:对照组、神经系统钝化模型(HU)组和磁场刺激(CFS)组,每组8只。其中CFS组应在 组处理的基础上,对小鼠进行适当的磁场刺激。
(2)检测上述3组小鼠的认知功能水平,结果如图1。理论上推测, 或 组可能为对照组。
(3)检测上述3组小鼠海马区神经元的兴奋性。
①检测静息电位,结果如图2。纵坐标数值为0的点应为 (从A-D中选择)。
②检测动作电位峰值,组间无差异。说明 组的 离子内流入神经元的数量最多。
以上实验说明,在细胞水平,CFS可改善神经系统钝化时出现的神经元 ;在个体水平,CFS可改善神经系统钝化引起的认知功能下降。
49.(2024·海南)下丘脑特定神经元上的胰岛素受体与胰岛素结合后,导致该神经元的某激酶、钾离子通道相继被激活,最终通过迷走神经作用于肝脏,使肝脏中葡萄糖的生成减少,降低血糖水平。上述过程如图。回答下列问题:
(1)人的神经系统包括中枢神经系统和外周神经系统。图中的迷走神经是脑神经,属于 神经系统。
(2)图中支配肝脏的迷走神经属于副交感神经。当血糖水平降低时,下丘脑某区域兴奋,通过交感神经促进胰岛A细胞分泌 ,升高血糖水平。这说明副交感神经和交感神经对血糖调节的作用效果是 。
(3)从血糖来源方面分析,肝脏中葡萄糖生成减少的途径分别是 和 。
(4)某糖尿病模型小鼠补充足量胰岛素后,仍持续存在高血糖。据图分析,小鼠持续存在高血糖的可能原因中,除了胰岛素受体功能障碍外,还有 (答出2点即可)。
(5)据图分析,若一只正常小鼠下丘脑特定神经元的胰岛素受体出现功能障碍,则短期内该小鼠血液中胰岛素含量会 ,原因是 。
50.(2024·北京)灵敏的嗅觉对多数哺乳动物的生存非常重要,能识别多种气味分子的嗅觉神经元位于哺乳动物的鼻腔上皮。科学家以大鼠为材料,对气味分子的识别机制进行了研究。
(1)嗅觉神经元的树突末梢作为感受器,在气味分子的刺激下产生 ,经嗅觉神经元轴突末端与下一个神经元形成的 将信息传递到嗅觉中枢,产生嗅觉。
(2)初步研究表明,气味受体基因属于一个大的基因家族。大鼠中该家族的各个基因含有一些共同序列(保守序列),也含有一些有差异的序列(非保守序列)。不同气味受体能特异识别相应气味分子的关键在于 序列所编码的蛋白区段。
(3)为了分离鉴定嗅觉神经元中的气味受体基因,科学家依据上述保守序列设计了若干对引物(图甲),利用PCR技术从大鼠鼻腔上皮组织mRNA的逆转录产物中分别扩增基因片段,再用限制酶HinfⅠ对扩增产物进行充分酶切。图乙显示用某对引物扩增得到的PCR产物(A)及其酶切片段(B)的电泳结果。结果表明酶切片段长度之和大于PCR产物长度,推断PCR产物由 组成。
(4)在上述实验基础上,科学家们鉴定出多种气味受体,并解析了嗅觉神经元细胞膜上信号转导的部分过程(图丙)。
如果钠离子通道由气味分子直接开启,会使嗅觉敏感度大大降低。根据图丙所示机制,解释少量的气味分子即可被动物感知的原因。
51.(2024·江西)人体水盐代谢平衡是内环境稳态的重要方面。研究人员为了探究运动中机体维持水盐平衡的机制,让若干名身体健康的志愿者以10km/h的速度跑步1h,采集志愿者运动前、中和后的血液与尿液样本(下表)。回答下列问题:
(1)上表中的数据显示,与尿液相比,血浆的各项指标相对稳定。原因是血浆属于内环境 、体液调节和 维持内环境的稳态。
(2)参与形成人体血浆渗透压的离子主要是Na+和 。
(3)运动中,尿液中Na+浓度降低、K+浓度升高,是因为 (从“肾小球”“肾小管”“肾小囊”和“集合管”中选2项)加强了保钠排钾的作用,同时也加强了对 的重吸收,使得尿液渗透压升高。
(4)为探究上表数据变化的原因,测定了自运动开始2h内血浆中醛固酮(由 分泌)和抗利尿激素(由 释放)的浓度。结果发现,血浆中2种激素的浓度均呈现先上升后下降的趋势,分析激素浓度下降的可能原因包括 (答出2点即可)。
(5)进一步实验发现,与运动前相比,运动后血容量(参与循环的血量),并引起一系列生理反应。由此可知,机体水盐平衡调节途径为 (将以下选项排序:①醛固酮和抗利尿激素分泌增多;②肾脏的重吸收等作用增强;③血容量减少;④尿液浓缩和尿量减少),使血浆渗透压维持相对稳定。
52.(2024·贵州)每当中午放学时、同学们结伴而行,有说有笑走进食堂排队就餐。回答下列问题。
(1)同学们看到喜欢吃的食物时、唾液的分泌聚会增加,这一现象属于 (选填“条件”或“非条件”)反射。完成反射的条件有 。
(2)食糜进入小肠后,可刺激小肠黏膜释放的激素是 ,使胰液大量分泌。为验证该激素能促进胰腺大量分泌胰液,以健康狗为实验对象设计实验。写出实验思路 。
53.(2024·甘肃) 机体心血管活动和血压的相对稳定受神经、体液等因素的调节。血压是血管内血液对单位面积血管壁的侧压力。人在运动、激动或受到惊吓时血压突然升高,机体会发生减压反射(如下图)以维持血压的相对稳定。回答下列问题。
(1)写出减压反射的反射弧 。
(2)在上述反射活动过程中,兴奋在神经纤维上以 形式传导,在神经元之间通过 传递。
(3)血压升高引起的减压反射会使支配心脏和血管的交感神经活动 。
(4)为了探究神经和效应器细胞之间传递的信号是电信号还是化学信号,科学家设计了如下图所示的实验:①制备A、B两个离体蛙心,保留支配心脏A的副交感神经,剪断支配心脏B的全部神经;②用适当的溶液对蛙的离体心脏进行灌流使心脏保持正常收缩活动,心脏A输出的液体直接进入心脏B。
刺激支配心脏A的副交感神经,心脏A的收缩变慢变弱(收缩曲线见下图)。预测心脏B收缩的变化,补全心脏B的收缩曲线,并解释原因: 。
54.(2024·湖南)葡萄糖进入胰岛B细胞后被氧化,增加ATP的生成,引起细胞膜上ATP敏感性K+通道关闭,使膜两侧电位差变化,促使Ca2+通道开放,Ca2+内流,刺激胰岛素分泌。进食后,由小肠分泌的肠促胰岛紊(GLP-1和(GIP)依赖于葡萄糖促进胰岛素分泌,称为肠促胰岛素效应。人体内的GLP-1和GIP易被酶D降解,人工研发的类似物功能与GLP-1和GIP一样,但不易被酶D降解。回答下列问题:
(1)胰岛素需要通过 运输作用于靶细胞。药物甲只能与胰岛B细胞膜表面特异性受体结合,作用于ATP敏感性K+通道,促进胰岛素分泌。使用药物甲后,胰岛B细胞内 (填“K+”“Ca2+”或“K+”和“Ca2+”浓度增大;过量使用会产生严重不良反应,该不良反应可能是 。
(2)与正常人比较,患者A和B的肠促胰岛素效应均减弱,血糖异常升高。使用药物甲后,患者A的血糖得到有效控制,而恩者B血糖无改善,患者B可能有 分泌障碍。
(3)研究发现,与正常人比较,患者A的GLP-1表达量较低但其受体数量无变化,而GIP表达量无变化但其受体数量明显下降。若从①GIP类似物②GLP-1类似物③酶D激活剂中筛选治疗患者A的候选新药,首选 (填序号)。若使用该候选药,发生(1)所述不良反应的风险 (填“大于”“等于”或“小于”)使用药物甲,理由是 。
55.(2024·山东)由肝细胞合成分泌、胆囊储存释放的胆汁属于消化液,其分泌与释放的调节方式如图所示。
(1)图中所示的调节过程中,迷走神经对肝细胞分泌胆汁的调节属于神经调节,说明肝细胞表面有 。肝细胞受到信号刺激后,发生动作电位,此时膜两侧电位表现为 。
(2)机体血浆中大多数蛋白质由肝细胞合成。肝细胞合成功能发生障碍时,组织液的量 (填“增加”或“减少”)。临床上可用药物A竞争性结合醛固酮受体增加尿量,以达到治疗效果,从水盐调节角度分析,该治疗方法使组织液的量恢复正常的机制为 。
(3)为研究下丘脑所在通路胆汁释放量是否受小肠Ⅰ细胞所在通路的影响,据图设计以下实验,已知注射各试剂所用溶剂对实验检测指标无影响。
实验处理:一组小鼠不做注射处理,另一组小鼠注射 (填序号)。①ACh抑制剂②CCK抗体③ACh抑制剂+CCK抗体
检测指标:检测两组小鼠的 。
实验结果及结论:若检测指标无差异,则下丘脑所在通路不受影响。
56.(2024·黑吉辽)“一条大河波浪宽,风吹稻花香两岸……”,熟悉的歌声会让人不由自主地哼唱。听歌和唱歌都涉及到人体生命活动的调节。回答下列问题。
(1)听歌跟唱时,声波传入内耳使听觉感受细胞产生 ,经听神经传入神经中枢,再通过中枢对信息的分析和综合后,由 支配发声器官唱出歌声,该过程属于神经调节的 (填“条件”或“非条件”)反射活动。
(2)唱歌时,呼吸是影响发声的重要因素,需要有意识地控制“呼”与“吸”。换气的随意控制由 和低级中枢对呼吸肌的分级调节实现。体液中CO2浓度变化会刺激中枢化学感受器和外周化学感受器,从而通过神经系统对呼吸运动进行调节。切断动物外周化学感受器的传入神经前后,让动物短时吸入CO2(5%CO2和95%O2),检测肺通气量的变化,结果如图1。据图分析,得出的结论是 。
(3)失歌症者先天唱歌跑调却不自知,为检测其对音乐的感知和学习能力,对正常组和失歌症组进行“前测—训练—后测”的实验研究,结果如图2。从不同角度分析可知,与正常组相比,失歌症组 (答出2点);仅分析失歌症组后测和前测音乐感知准确率的结果,可得出的结论是 ,因此,应该鼓励失歌症者积极学习音乐和训练歌唱。
57.(2024·浙江选考)科学研究揭示,神经、内分泌和免疫系统共享某些信息分子和受体,共同调节机体各器官系统的功能,维持内环境稳态,即神经-体液-免疫网络调节。以家兔为实验动物,进行了一系列相关研究。(注:迷走神经的中枢位于延髓,末梢释放乙酰胆碱;阿托品为乙酰胆碱阻断剂)回答以下问题:
(1)加入抗凝剂的家兔血液在试管里静置一段时间不出现分层现象,上层是淡黄色的 ,T细胞集中于中层。与红细胞观察和技术不同,T细胞需要先 后才能在显微镜下观察和计数。培养T细胞时提供恒定浓度的CO2,使培养pH维持在中性偏 。
(2)血液T细胞百分率和T细胞增殖能力可以反映细胞免疫功能的强弱。刺激迷走神经,血液T细胞百分率和T细胞增殖能力都显著上升;剪断迷走神经,血液T细胞百分率和T细胞增殖能力都显著下降。基于上述结果,迷走神经具有 的作用。静脉注射阿托品后,血液T细胞百分率和T细胞增殖能力显著下降,说明T细胞膜存在 受体。
(3)剪断一侧迷走神经后,立即分别刺激外周端(远离延髓一端)和中枢端(靠近延髓一端)血液T细胞百分率和T细胞增殖能力都显著上升,说明迷走神经含有 纤维。
(4)用结核菌素接种家兔,免疫细胞分泌的 作用于迷走神经末梢的受体,将 信号转换成相应的电信号,迷走神经传入冲动显著增加,而 传递免疫反应的信息,调节免疫反应。
(5)雌激素能调节体液免疫。雌激素主要由卵巢分泌,受垂体分泌的 调节,通过检测血液B细胞百分率和 (答出两点)等指标来反映外源雌激素对体液免疫的调节作用。
58.(2023·江苏)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 。
(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 。
59.(2025·河北) 运动过程中,人体会通过神经调节和体液调节等方式使机体适时做出多种适应性反应,以维持内环境稳态。回答下列问题:
(1)运动时,自主神经系统中的 神经兴奋,支气管舒张,心跳加快,胃肠蠕动 ,体现了不同系统之间的协调配合。
(2)运动过程中,机体大量出汗,抗利尿激素分泌增多,该激素的作用是 。运动还可导致血糖消耗增加,机体中可直接促使血糖升高的激素有 (答出两种即可)。
(3)运动时,机体血压会适度升高,血液中的肾上腺髓质素(ADM)含量升高数倍。已知血管收缩可使血压升高,ADM可舒张血管。据此分析,运动时自主神经和ADM升高对血压的影响分别是 。
(4)研究发现高血压模型大鼠长期运动后,其安静状态下的ADM和ADM受体的量均明显升高。据此推测,血压偏高人群长期坚持锻炼的作用是 。
60.(2025·陕晋青宁)摄食行为受神经—体液调节,长期睡眼眠不足会影响摄食,易导致体重增加,引发肥胖等代谢问题。回答下列问题。
(1)胃肠道管壁感受器接受食物刺激后,产生兴奋,在脑干,脊髓等中枢参与下,胃肠平滑肌收缩,属于 (填“非条件”或“条件”)反射,该过程也受大脑皮层的调控,属于神经系统的 调节。
(2)我国科研人员新发现一种激素R,夜间分泌量高,白天分泌量低,表明激素R分泌具有 性。分别对不同人群、睡眠效率与激素R含量的关系进行分析,结果如图(a),可知 (答出2点即可)。
(3)利用R基因(控制合成激素R)敲除小鼠开展研究,结果如图(b),该实验的目的是 。
(4)研究人员针对激素R的受体GRM3开展了相关研究,结果如图(c)。与甲组相比,乙组将小鼠下丘脑摄食抑制神经元上的GRM3敲除,使突触前膜以 方式释放的神经递质减少,兴奋传递效率降低,小鼠食欲增加;丙组将小鼠胃运动神经元上的GRM3敲除,胃运动神经元释放的 (填“兴奋性”或“抑制性”)递质减少,使胃平滑肌收缩增强。据此推测激素R缓解肥胖的机制是 。
61.(2025·山东)机体内环境发生变化时,心血管活动的部分反射调节如图所示。
(1)调节心血管活动的基本神经中枢位于 (填“大脑”“脑干”或“下丘脑”)。当血压突然升高时,机体可通过图示调节引起心率减慢、血管舒张,从而使血压下降并恢复正常,该调节过程中, (填“交感神经”或“副交感神经”)的活动减弱。
(2)血压调节过程中,压力感受器和化学感受器产生的兴奋在传入神经上都以 信号的形式向前传导;兴奋只能由传出神经末梢向心肌细胞单向传递的原因是 。
(3)已知血C02浓度升高时,通过图示调节影响心率变化。化学感受器分为中枢和外周化学感受器2种类型,其中外周化学感受器位于头部以下,中枢化学感受器分布在脑内。注射药物X仅增加血CO2浓度,不影响其他生理功能。
实验目的:探究外周和中枢化学感受器是否均参与血C02浓度对心率的调节。
实验步骤:①麻醉大鼠A和B;
②将大鼠A的头部血管与大鼠B的相应血管连接,使大鼠A头部的血液只与大鼠B循环,大鼠A头部以下血液循环以及大鼠B血液循环不变,大鼠A、B的其他部位保持不变,术后生理状态均正常;
③测量注射药物X前后的心率。
结果及结论:向大鼠B尾部静脉注射药物X,大鼠A心率升高,可得出的结论是 (填“中枢”或“外周”)化学感受器参与了血CO2浓度对心率的调节。依据实验目的,还需要探究另1类化学感受器是否参与调节,在实验步骤①、②的基础上,需要继续进行的操作是 。
62.(2025·安徽)当气温骤降时,机体会发生一系列的生理反应,参与该反应的部分器官和调节路径如图1所示。
回答下列问题。
(1)外界寒冷刺激 产生兴奋,兴奋通过传入神经传到下丘脑体温调节中枢。
(2)气温骤降时,机体常通过神经调节引起骨骼肌战栗性收缩;同时,机体通过 调节、 调节均使皮肤血管收缩和骨骼肌血管舒张。这些效应的生理意义是 。
(3)气温骤降时,机体内糖皮质激素等分泌明显增加,同时机体通过 抑制胰岛B细胞的分泌,以维持较高的血糖浓度,满足机体的能量需求。、
(4)正常情况下,胰岛B细胞的分泌主要受血糖浓度的反馈调节。当血糖持续升高时,血浆中胰岛素的浓度变化如图2所示。此变化的原因是 。
63.(2025·黑吉辽蒙)躯干四肢疼痛信息需依次经脊髓背根神经节、脊髓、丘脑三级神经元,传递至大脑躯体感觉皮 层产生痛觉(如图1)。回答下列问题。
(1)局部组织损伤时,会释放致痛物质(缓激肽等),使感受器产生电信号。该信号沿图1所示通路传至大 脑躯体感觉皮层产生痛觉的过程 (填“是”或“不是”)反射;该信号传递至下一级神经元时,需经过的信号转换 ;该信号也可以从传入神经纤维分叉处传向另一末梢分支,引起P物质等的释放,加 强感受器活动,通过 (填“正反馈”或“负反馈”)调节造成持续疼痛。
(2)电针疗法是用带微弱电流的针灸针刺激特定穴位的镇痛疗法。背根神经节中表达的P2X蛋白在痛觉信号 传入中发挥重要作用,为探究电针疗法的镇痛效果及其机制,进行的动物实验处理(表)及结果(图2)如下:
设置A组作为对照组的具体目的是 和 。疼痛阈值与痛觉敏感性呈负相关,由结果推测电针疗 法可能通过抑制P2X的表达发挥一定的镇痛作用,依据是 。
(3)镇痛药物通常分为麻醉性(长期或超量使用易成瘾)和非麻醉性。从痛觉传入通路的角度分析,药物镇 痛可能的作用机理有 、 和抑制突触信息传递。若某人患有反复发作的中轻度颈肩痛,以上镇 痛疗法,不宜选择 。
专题16 神经调节
1.【答案】B
【解析】【解答】A、C、D食物进入口腔引起胃液分泌、运动时大汗淋漓来增加散热、新生儿吸吮放入口中的奶嘴是人生来就有的先天性反射,不需要大脑皮层参与,属于非条件反射,A、C、D错误;
B、司机看见红色交通信号灯踩刹车这一反射是在出生以后在生活过程中逐渐形成的后天性反射,受到大脑皮层的控制,属于条件反射,B正确;
故答案为:B。
【分析】反射可分为非条件反射和条件反射两大类。非条件反射是指人生来就有的先天性反射,是一种比较低级的神经活动,由大脑皮层以下的神经中枢(如脑干、脊髓)参与即可完成,例如:缩手反射、眨眼反射、吮吸反射等;条件反射是人出生以后在生活过程中逐渐形成的后天性反射,是在非条件反射的基础上,在大脑皮层参与下完成的,是高级神经活动的基本方式,例如:老马识途、望梅止渴等。
2.【答案】A
【解析】【解答】A、由题意可知,脊髓呼吸中枢直接支配呼吸运动的呼吸肌,如果脊髓受损,脑干正常自主节律性的呼吸运动也会受影响,A错误;
B、由题意可知,大脑皮层中有调节呼吸运动的神经中枢,大脑可通过传出神经支配呼吸肌,B正确;
C、 睡眠时呼吸运动能自主进行是由于脑干对脊髓的调节,体现了神经系统的分级调节,C正确;
D、体液中CO2浓度变化可以刺激脑干通过神经系统对呼吸运动进行调节,D正确。
故答案为:A。
【分析】神经系统的分级调节:(1)各级中枢的分布与功能:①大脑:大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢,是高级神经活动的结构基础。其上由语言、听觉、视觉、运动等高级中枢。②小脑:有维持身体平衡的中枢。③脑干:有许多重要的生命活动中枢,如心血管中枢、呼吸中枢等。④下丘脑:有体温调节中枢、渗透压感受器(水平衡中枢)、血糖平衡调节中枢,是调节内分泌活动的总枢纽。⑤脊髓:调节躯体运动的低级中枢。(2)各级中枢的联系:神经中枢的分布部位和功能各不相同,但彼此之间相互联系,相互调控。一般来说,位于脊髓的低级中枢受脑中相应高级中枢的调控,这样,相应器言、系统的生理活动,就能进行得更加有条不紊和精确。
3.【答案】D
【解析】【解答】A、一种内分泌器官可分泌多种激素,如垂体分泌多种促激素和生长激素等,A正确;
B、神经递质属于信号分子可由多种细胞合成和分泌,B正确;
C、信号分子中的激素可协同调控同一生理功能,如血糖平衡调节中胰岛素和胰高血糖素共同参与,C正确;
D、激素发挥作用时,某些激素的受体在细胞内部,如性激素,D错误。
故答案为:D。
【分析】生命活动的正常进行离不开信号分子的作用,常见的信号分子有神经递质、激素和细胞因子等,这些信号分子通过与特异性受体结合调节生命活动。受体一般是蛋白质分子,不同受体的结构各异,因此信号分子与受体的结合具有特异性。
4.【答案】D
【解析】【解答】AC、大脑皮层是调节机体生命活动的最高级中枢,位于脊髓的低级中枢通常受脑中相应的高级中枢调控,AC正确;
B、神经系统的结构单位是神经元,中枢神经系统的脑和脊髓中含有大量的神经元,B正确;
D、膝跳反射的神经中枢位于脊髓,是低级神经中枢,因此脊髓完整时即可完成膝跳反射,D错误。
故答案为:D。
【分析】本题考查神经系统的组成以及高级神经系统和低级神经系统的关系。
人的神经系统就包括中枢神经系统和外周神经系统两部分。中枢神经系统包括脑(大脑、脑干和小脑等,位于颅腔内)和脊髓(位于椎管内)。在中枢神经系统内,大量神经细胞聚集在一起,形成许多不同的神经中枢,分别负责调控某一特定的生理功能,如脊髓中的膝跳反射中枢、脑干中的呼吸中枢、下丘脑中的体温调节中枢等。外周神经系统分布在全身各处,包括与脑相连的脑神经和与脊髓相连的脊神经,它们都含有传入神经(感觉神经)和传出神经(运动神经)。
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。
5.【答案】C
【解析】【解答】A、神经递质可从突触前膜以胞吐方式释放出来,进入组织液,A不符合题意;
B、由题意可知,该神经递质属于抑制性神经递质,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,最终使下一个神经元的兴奋受到抑制,B不符合题意;
C、由题意可知,药物W是通过激活脑内某种抑制性神经递质的受体,进而增强该神经递质的抑制作用,C符合题意;
D、由题意可知,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,进而使下一个神经元的兴奋受到抑制,所以药物W可用于治疗因脑内神经元过度兴奋而引起的疾病,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】神经递质由突触前膜释放,作用于突触后膜,神经递质与突触后膜受体结合后会被突触前膜回收或降解。神经递质分为兴奋性神经递质和抑制性神经递质,兴奋性神经递质会使下一神经元形成动作电位,进而使其兴奋,抑制性神经递质会使下一神经元形成静息电位,进而使其抑制。
6.【答案】B
【解析】【解答】A、由图可知,根据突触a和突触b的后膜电位变化情况可知,突触a释放兴奋性神经递质,使后膜钠离子通透性增大,突触b释放抑制性性神经递质,使后膜钾离子或者氯离子通透性增大,A错误;
B、PSP1是由钠离子或者钙离子内流形成的,PSP2是由钾离子外流或者氯离子内流引起的,二者都是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,B正确;
C、PSP1是由钠离子或者钙离子内流形成的,PSP2是由钾离子外流或者氯离子内流引起的,C错误;
D、 PSP1幅值由钠离子或者钙离子内流的量决定、PSP2幅值由钾离子外流或者氯离子内流的量决定,与神经递质的量无关,D错误。
故答案为:B。
【分析】兴奋的传导和传递:(1)静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流(协助扩撒),形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流(协助扩撒),形成内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差,产生局部电流,兴奋就以电信号的形式在神经纤维上传递下去,且为双向传递。(2)兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,突触小体含有突触小泡,内含神经递质,神经递质有兴奋性和抑制性两种,其具体的传递过程为:兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡(胞吐)释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,与突触后膜上的受体结合引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元。由于递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
7.【答案】A
【解析】【解答】A、与野生型鼠注射生理盐水组相比,野生型鼠注射吗啡组创面相对较大,因此吗啡减缓伤口愈合,A正确;
B、与野生型鼠注射生理盐水组相比,阿片受体缺失鼠注射生理盐水创面相对较小,阿片受体缺失鼠愈合更快一些,因此阿片受体抑制伤口愈合,B错误;
C、有无吗啡组结果不同,因此生理条件下体内没有吗啡产生,C错误;
D、与阿片受体缺失鼠注射吗啡组相比野生型鼠注射吗啡组创伤愈合较慢,说明吗啡影响创面愈合与阿片受体有关,但不能得出阿片受体与吗啡成瘾有关,D错误。
故答案为:A。
【分析】本实验的自变量为受伤后时间、小鼠类型和注射物质种类;因变量为创面相对大小。通过对不同曲线结果进行对比,分析吗啡对小鼠伤口愈合的影响。
8.【答案】A
9.【答案】D
10.【答案】C
【解析】【解答】A、由题干“瞳孔开大肌是分布于眼睛瞳孔周围的肌肉,只受自主神经系统支配”可知,该反射不是靠人类意志控制的,属于非条件反射,A不符合题意;
B、与脑相连的神经为脑神经,含有传入神经和传出神经,脑神经主要分布在头面部,负责管理头面部的感觉和运动,故传入神经①属于脑神经,B不符合题意;
C、躯体运动神经受意识支配,而瞳孔开大肌是分布于眼睛瞳孔周围的肌肉,受自主神经系统支配,故传出神经②不属于躯体运动神经,属于内脏运动神经,C符合题意;
D、反射需要完整的反射弧,若完全阻断脊髓(颈段)中的网状脊髓束,则该反射活动不完整,该反射不能完成,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】(1)神经系统包括中枢神经系统和外周神经系统,中枢神经系统由脑和脊髓组成,脑分为大脑、小脑和脑干;外周神经系统包括脊神经、脑神经、自主神经;自主神经系统包括交感神经和副交感神经。交感神经和副交感神经是调节人体内脏功能的神经装置,所以也叫内脏神经系统,因为其功能不完全受人类的意识支配,所以又叫自主神经系统,也可称为植物性神经系统。
(2)神经系统是由脑、脊髓和它们发出的神经组成的,脑和脊髓是神经系统的中枢部分,叫中枢神经系统,主管接收、分析、综合体内外环境传来的信息;由脑发出的脑神经和由脊髓发出的脊神经是神经系统的周围部分,叫周围神经系统,其中脑神经共12对,主要分布在头面部,负责管理头面部的感觉和运动;脊神经共31对,主要分布在躯干、四肢,负责管理躯干、四肢的感觉和运动。此外,脑神经和脊神经中都有支配内脏器官的神经。
11.【答案】A
【解析】【解答】AC、据题意可知:“正常情况下,胞内K+浓度总是高于胞外”;K+外流(导致膜外阳离子多),产生外正内负的膜电位,该电位叫静息电位。高钾血症患者血浆K+浓度异常升高,细胞外的钾离子浓度大于正常个体,因此患者神经细胞静息状态下膜内外电位差减小,导致患者心肌细胞的静息电位绝对值减小,更容易产生兴奋,因此对刺激的敏感性发生改变,A符合题意,C不符合题意;
BD、胰岛B细胞受损导致胰岛素分泌减少,由题干“胰岛素的分泌,从而促进细胞摄入K+“可知,胰岛B细胞受损患者由于胰岛素分泌减少,可导致血浆K+浓度升高。胰岛素能促进细胞摄入K+,使血浆K+浓度恢复正常,故可通过注射胰岛素的方式治疗高钾血症;由于胰岛素能降低血糖,因此用胰岛素治疗时,为防止出现胰岛素增加导致的低血糖,需同时注射葡萄糖,BD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】(1)神经纤维静息状态时,主要表现K+外流(导致膜外阳离子多),产生外正内负的膜电位,该电位叫静息电位。兴奋时,主要表现Na+内流(导致膜内阳离子多),产生一次内正外负的膜电位变化,该电位叫动作电位。
(2)胰岛素能促进细胞摄入K+,使血浆K+浓度恢复正常,故可通过注射胰岛素的方式治疗高钾血症;由于胰岛素能降低血糖,因此用胰岛素治疗时,为防止出现胰岛素增加导致的低血糖,需同时注射葡萄糖。
12.【答案】A
【解析】【解答】A、副交感神经活动增强,促进胃肠的蠕动和消化液的分泌,有利于食物的消化和营养物质的吸收,A错误;
B、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。即唾液分泌条件反射的建立需以非条件反射为基础,B正确;
C、胃蛋白酶的最适pH为1.5,胃液中的盐酸能为胃蛋白酶提供适宜的pH环境,C正确;
D、小肠上皮细胞吸收氨基酸的方式通常为主动运输,过程中需要转运蛋白,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、自主神经系统:自主神经系统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。当人体处于兴奋状态时,交感神经活动占据优势,心跳加快,支气管扩张,但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱;当人处于安静状态时,副交感神经活动占据优势,此时,心跳减慢,但胃肠的蠕动和消化液的分泌会加强,有利于食物的消化和营养物质的吸收。
2、条件反射和非条件反射的比较:
3、主动运输的方向是从低浓度向高浓度,需要载体和能量,常见的如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖,K+等。
13.【答案】A
14.【答案】A
15.【答案】A
16.【答案】D
【解析】【解答】A、内环境是指细胞外液,由题意“ 成骨细胞分泌的PGE2与感觉神经上的EP4结合 ”可知,这PGE2与EP4都是在细胞内合成的, 合成场所不属于内环境,A错误;
B、交感神经兴奋促进血管收缩,PGE2与EP4结合后传入下丘脑抑制某类交感神经活动,会导致血管扩张,B错误;
C、正常重力环境中,成骨细胞分泌的PGE2与感觉神经上的EP4结合,能对骨骼中血管和成骨细胞进行调节,促进骨生成以维持骨量稳定;长时间航天飞行宇航员不能通过增加PGE2的分泌来尝试维持骨量,会导致宇航员骨量下降,而,C错误;
D、根据题意,成骨细胞分泌的PGE2与感觉神经上的EP4结合后可将信号传入下丘脑抑制某类交感神经活动,进而促进骨生成以维持骨量稳定,因此,抑制该类交感神经活动的药物可能有助于宇航员在长时间航天飞行后恢复骨量,D正确;
故选D。
【分析】1、支配肉脏、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。
2、自主神经系统由交感神经)和副交感神经两部分组成,它们的作用通常是相反的。当人体处于兴奋状态时,交感神经活动占据优势,心跳加快,支气管扩张,但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱;而当人处于安静状态时,副交感神经活动则占据优势,此时,心跳减慢,但胃肠的蠕动和消化液的分泌会加强,有利于食物的消化和营养物质的吸收。
17.【答案】B
【解析】【解答】分析题意,在图示位置给予一个适宜电刺激,由于兴奋先后到达电极1和电极2,则电位记录仪会发生两次方向相反的偏转,可通过电极1和2在电位记录仪上记录到如图乙所示的电位变化;如果在电极1和2之间的M点阻断神经动作电位的传导,兴奋只能传导至电极1,无法传至电极2,只发生一次偏转,对应的图形应是图乙中的前半段,分析得知:ACD错误,B正确。
故答案为:B。
【分析】神经冲动的传导过程是一个复杂而精确的电化学过程,主要涉及神经纤维上离子(主要是Na+和K+)的流动以及动作电位的产生和传播。以下是神经冲动传导过程的详细解释:
1.刺激与去极化:
当神经纤维受到足够的刺激时,细胞膜的透性会发生急剧变化。
Na+的流入量比未受刺激时增加约20倍,而K+的流出量也增加约9倍。
这导致膜内外的电压差(称为去极化)发生改变,从原来的外正内负变为外负内正,形成动作电位。
2.动作电位的传播:
动作电位一旦在神经纤维的某一点产生,就会沿着神经纤维传播。
由于兴奋区与相邻部位之间存在电压差,会激发相邻部位并沿神经纤维传导。
动作电位的传播方向可以是双向的,但在动物体内,由于神经接受刺激的地方是神经末端,因此神经冲动通常只能朝一个方向传播。
3.复极化与静息电位的恢复:
动作电位传播后,神经纤维进入复极化阶段。
纤维内的K+继续向外渗出,使膜电位逐渐恢复为外正内负的状态。
Na+-K+泵的主动运输作用使膜内的Na+流出,膜外的K+流入,以维持静息电位的稳定
4.不应期:
动作电位发生后,神经纤维会进入一个短暂的不应期。
在不应期中,Na+通道关闭,新的动作电位不能产生。
这确保了神经冲动只能朝一个方向前进,而不能反向传播。
5.化学传递(在突触间):
神经冲动在神经纤维上的传导是电化学的,但在神经元之间的突触处,传导则是通过化学方式完成的。
当神经冲动到达轴突末梢时,会释放神经递质进入突触间隙。
神经递质与突触后膜上的受体结合,引起突触后神经元的电位变化,从而完成神经兴奋的传递。
18.【答案】C
【解析】【解答】A、实验犬看到盆中的肉时唾液分泌增加,是通过后天学习形成的反射,需要大脑皮层的参与,故属于条件反射,A错误;
B、有人听到“酸梅“有止渴作用是通过后天学习形成的反射,需要大脑皮层的参与,故属于条件反射,与大脑皮层言语区的H区(听觉性语言中枢)有关,B错误;
C、条件反射的消退不是条件反射的简单丧失,而是神经中枢把原先引起兴奋性效应的信号转变为产生抑制性效应的信号,使得条件反射逐渐减弱直至消失,因此条件反射的消退是由于在中枢神经系统内产生了抑制性效应的结果,C正确;
D、条件反射的建立需要大脑皮层参与,而条件反射的消退也是一个新的学习过程,也需要大脑皮层的参与,D错误。
故答案为:C。
【分析】条件反射是指在一定条件下,外界刺激与有机体反应之间建立起来的暂时神经联系。条件反射的建立过程如下:
获得:条件刺激反复与无条件刺激相匹配,使条件刺激获得信号意义的过程,亦即条件反射建立的过程。在巴普洛夫的实验中,铃声这个条件刺激物与肉这个无条件刺激物反复相结合,多次练习之后狗只要听到铃声即使还没给肉吃也会流口水,这时候狗就开始形成条件反射了。
消退:条件反射形成后,如果条件刺激重复出现多次而没有无条件刺激相伴随,则条件反应会变得越来越弱,并最终消失。狗的条件反射形成后,如果每次只摇铃(条件刺激物)不给肉吃(无条件刺激物),时间久了多次之后狗听到铃声后也不会再留口水,这时条件反射就消退了。
条件反射是人出生以后在生活过程中逐渐形成的后天性反射,是在非条件反射的基础上,经过一定的过程,在大脑皮层参与下完成的,是一种高级的神经活动,是高级神经活动的基本方式。
19.【答案】C
【解析】【解答】A、动作电位的产生主要与钠离子顺浓度梯度内流有关,细胞内外钠离子浓度差会影响动作电位峰值,A正确;
B、静息电位的产生主要与钾离子顺浓度梯度外流有关,细胞外钾离子浓度降低时,膜两侧钾离子浓度差增大,钾离子外流增多,静息电位的绝对值增大,环境甲中钾离子浓度低于正常环境,B正确;
C、细胞膜电位达到阈电位前,钠离子通道就已经开放,C错误;
D、与环境丙相比,细胞在环境乙中阈电位与静息电位的差值更大,受到刺激后更难发生兴奋,D正确。
故答案为:C。
【分析】神经细胞膜电位变化分析:
20.【答案】A
【解析】【解答】A、结合题干信息可知,该蛋白质是由肌细胞合成并分泌的,而神经递质是由神经元合成并分泌的,所以该种蛋白质不是神经递质,A错误;
B、由神经末梢及其支配的肌肉构成的效应器处存在肌神经细胞与肌肉细胞之间形成的突触,B正确;
C、细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,是细胞自主控制的一种程序性死亡,C正确;
D、结合题干信息可知,如果不能得到这种蛋白质,肌神经细胞会凋亡,所以使用蛋白合成抑制剂会抑制该种蛋白质的合成,进而会促进肌神经细胞凋亡,D正确。
故答案为:A。
【分析】细胞死亡包括凋亡和坏死等方式,其中凋亡是细胞死亡的一种主要方式。由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,就叫细胞凋亡。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,所以它是一种程序性死亡。在成熟的生物体中,细胞的自然更新,某些被病原体感染的细胞的清除,也是通过细胞凋亡完成的。细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育,维持内部环境的稳定,以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。
21.【答案】C
【解析】【解答】ABD、该药物可以特异性阻断细胞膜上的Na+-K+泵,Na+运出细胞,K+运进细胞的数量均减少。K+在细胞内液中数量减少,浓度降低;Na+在细细胞外数量减少,胞膜上的钠钙交换体(即细胞内钙流出细胞外的同时使钠离子进入细胞内)活动减弱,使细胞外钠离子进入细胞内减少,钙离子外流减少,细胞内钙离子浓度增加,心肌收缩力增强,A、B、D错误;
C、该种药物可以阻断细胞膜上的Na+-K+泵,Na+外流减少,故细胞外钠离子浓度降低,动作电位期间钠离子的内流量减少 ,C正确。
故答案为:C。
【分析】Na+-K+泵活动时逆浓度梯度运输Na+和K+,需要消耗生命活动产生的能量。Na+通过 Na+-Ca2+交换体进入细胞的同时逆浓度梯度排出Ca2+ 出细胞。
22.【答案】D
【解析】【解答】A、二氧化碳过多时会刺激呼吸中枢使呼吸加深加快,将多余的二氧化碳排出体外,因此血浆中二氧化碳浓度不会持续升高, A错误;
B、汗液中含有水和无机盐等多种成分,出汗增加会导致失水的同时,无机盐也会丢失,因此如果此时只大量补水而不补充盐,内环境稳态很难恢复,B错误;
C、运动时交感神经兴奋增强,此时胃肠蠕动变慢,C错误;
D、血浆渗透压升高,刺激位于下丘脑的渗透压感受器,使下丘脑分泌、垂体释放的抗利尿激素增加,肾小管和集合管对水的的重吸收加强,尿量减少,D正确。
故答案为:D。
【分析】(1)当饮水不足、失水过多或吃的食物过咸时,细胞外液渗透压升高,刺激下丘脑渗透压感受器兴奋,通过传入神经将兴奋传向下丘脑神经中枢,神经中枢进行分析综合,一方面促进由下丘脑合成分泌、垂体释放的抗利尿激素增多,促进肾小管和集合管重吸收水,使渗透压不至于过高;另一方面在大脑皮层产生渴感,调节人主动饮水,使细胞外液渗透压降低。
(2)自主神经系统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。当人体处于兴奋状态时,交感神经活动占据优势,心跳加快,支气管扩张,但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱;而当人处于安静状态时,副交感神经活动则占据优势,此时,心跳减慢,但胃肠的蠕动和消化液的分泌会加强,有利于食物的消化和营养物质的吸收。交感神经和副交感神经对同一器官的作用,犹如汽车的油门和刹车,可以使机体对外界刺激作出更精确的反应,使机体更好地适应环境的变化。
23.【答案】A
【解析】【解答】A、神经纤维的数量和传导速度都会影响指针的偏向幅度,都有可能导致指针的转向幅度减小,A错误;
B、Ⅱ处的兴奋的神经纤维数量比Ⅲ处的多,可导致动作电位分值h1>h2,B正确;
C、t1、t3表示神经纤维的传导速度不同,即Ⅱ处和Ⅲ处神经纤维的传导速度不同导致t1<t3,C正确;
D、两个电极之间的距离越远,Ⅱ处和Ⅲ处兴奋间隔越长,即t3的时间越长,D正确。
故答案为:A。
【分析】神经冲动的产生与传导:
24.【答案】A
25.【答案】A
【解析】【解答】A、实验通过对比左心室泵血能力的变化,结果显示滥用MA会显著降低左心室的收缩功能,A正确;
B、MA成瘾是由于其对中枢神经系统的强烈刺激作用,而非心脏功能下降导致的,B错误;
C、MA的作用机制主要是促进神经递质的释放,而非阻断神经调节,相反,它可能过度刺激交感神经,导致心率加快、血压升高等,而非阻断,C错误;
D、题目强调的是“左心室泵血能力”的直接比较,并未提供证据表明MA通过损害血管来影响心脏功能,D错误。
故选A。
【分析】MA会影响大脑中与愉悦传递有关的神经元,这些神经元利用神经递质—多巴胺来传递愉悦感。甲基苯丙胺能干扰交感神经的作用,导致心脏功能异常,还会抑制免疫系统的功能。吸食甲基苯丙胺者可产生心理依赖性,长期吸食易产生触幻觉与嗅幻觉,最典型的是有皮下虫行蚁走感,奇痒难忍,造成严重抓伤甚至断肢自残、情绪不稳定,容易引发暴力或攻击行为。
26.【答案】D
【解析】【解答】局部麻醉药的作用原理是阻断神经纤维上的钠离子通道,从而阻止动作电位的产生和传导。在给足外伤患者缝合伤口时,局部麻醉药主要是阻断伤口周围的传入神经纤维(感觉神经纤维)的传导,阻止疼痛信号传递到中枢神经系统,从而减轻患者的疼痛感。因此,ABC错误,正确答案是D阻断相关传入神经纤维的传导。
故选D。
【分析】反射的完成以神经元上兴奋的传导为基础。神经元受到刺激会产生兴奋。兴奋在神经纤维上以神经冲动的形式传导,在神经元之间通过突触传递。
27.【答案】A
【解析】【解答】A、静息电位的形成机制主要是由于钾离子(K+)通过离子通道的外流所致,A错误;
B、辅酶A作为能量代谢的关键辅因子,参与糖类和脂质等营养物质的氧化分解过程。补充辅酶A能够加速这些物质的分解代谢,进而促进三磷酸腺苷(ATP)的合成,B正确;
C、在血浆缓冲系统中,碳酸氢根/碳酸(HCO3-/H2CO3)是最重要的缓冲对之一,能够有效中和体内多余的酸性或碱性物质,维持血液pH值的相对稳定,C正确;
D、细胞外液渗透压的调节主要依赖钠离子(Na+)和氯离子(Cl-)等电解质的浓度,而合剂中含有的钾离子(K+)、氯离子(Cl-)和钠离子(Na+)均参与这一调节过程,D正确。
故选A。
【分析】神经冲动在神经纤维上的产生和传导:
①在未受到刺激时,神经纤维处于静息状态。此时,神经细胞外的钠离子浓度比膜内要高,钾离子浓度比膜内低,而神经细胞膜对不同离子的通透性各不相同:静息时,膜主要对钾离子有通透性,造成钾离子外流,使膜外阳离子浓度高于膜内。由于细胞膜内外这种特异的离子分布特点,细胞膜两侧的电位表现为内负外正,这称为静息电位。
②当神经纤维某一部位受到刺激时,细胞膜对钠离子的通透性增加,钠离子内流,这个部位的膜两侧出现暂时性的电位变化,表现为内正外负的兴奋状态。此时的膜电位称为动作电位。而邻近的未兴奋部位仍然是内负外正。在兴奋部位和未兴奋部位之间由于电位差的存在而发生电荷移动,这样就形成了局部电流。
③这种局部电流又刺激相近的未兴奋部位发生同样的电位变化,如此进行下去,将兴奋向前传导,后方又恢复为静息电位。
28.【答案】B
【解析】【解答】A、脂肪细胞分泌的Leptin通过血液循环作用于靶细胞,抑制5-羟色胺的合成,这一过程属于体液调节,A正确;
B、根据题干和图示分析,Leptin与突触前膜受体结合后,会减少兴奋性神经递质5-羟色胺的合成和释放,从而干扰神经元间的信号传递,但不会直接影响静息电位,B错误;
C、Leptin的作用机制是通过减少5-羟色胺的合成和释放来削弱突触传递效率,这一结论与题干信息一致,C正确;
D、作为兴奋性递质,5-羟色胺正常情况下与突触后膜受体结合可引发去极化,当其结合减少时,会导致钠离子通道开放程度降低,钠离子内流量减少,D正确。
故选B。
【分析】1、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。
2、突触小体可以与其他神经元的细胞体或树突等相接近,共同形成突触;突触的结构包括突触前膜、突触间隙与突触后膜。在神经元的轴突末梢处,有许多突触小泡。当轴突末梢有神经冲动传来时,突触小泡受到刺激,就会向突触前膜移动并与它融合,同时释放一种化学物质—神经递质。神经递质经扩散通过突触间隙,与突触后膜上的相关受体结合,形成递质受体复合物,从而改变了突触后膜对离子的通透性,引发突触后膜电位变化,这样,信号就从一个神经元通过突触传递到了另一个神经元。
29.【答案】B
【解析】【解答】A、动作电位幅度与Na+内流量直接相关,当细胞外Na+浓度升高时,增大的浓度梯度会促进更多Na+内流,从而增强去极化程度,使动作电位幅度增大,A正确;
B、静息电位主要由K+外流形成,若静息时Na+通道通透性增加,Na+内流会部分抵消K+外流效应,导致静息电位绝对值减小,并不是不变,B错误;
C、钠钾泵抑制会导致K+浓度梯度减小(减少K+外流)和Na+浓度梯度减小(减少Na+内流),这将同时降低静息电位绝对值和动作电位幅度,C正确;
D、K+外流和Na+内流都是属于顺浓度梯度的被动运输,而钠钾泵进行的离子转运是逆浓度梯度的,属于主动运输,D正确。
故选B。
【分析】神经冲动在神经纤维上的产生和传导:
①在未受到刺激时,神经纤维处于静息状态。此时,神经细胞外的钠离子浓度比膜内要高,钾离子浓度比膜内低,而神经细胞膜对不同离子的通透性各不相同:静息时,膜主要对钾离子有通透性,造成钾离子外流,使膜外阳离子浓度高于膜内。由于细胞膜内外这种特异的离子分布特点,细胞膜两侧的电位表现为内负外正,这称为静息电位。
②当神经纤维某一部位受到刺激时,细胞膜对钠离子的通透性增加,钠离子内流,这个部位的膜两侧出现暂时性的电位变化,表现为内正外负的兴奋状态。此时的膜电位称为动作电位。而邻近的未兴奋部位仍然是内负外正。在兴奋部位和未兴奋部位之间由于电位差的存在而发生电荷移动,这样就形成了局部电流。
③这种局部电流又刺激相近的未兴奋部位发生同样的电位变化,如此进行下去,将兴奋向前传导,后方又恢复为静息电位。
30.【答案】A
【解析】【解答】A、当细胞外液去除钙离子时,由于乙酰胆碱递质的释放依赖于细胞外液中的钙离子,所以刺激a处,虽然神经上能产生动作电位(电表偏转),但因无法释放乙酰胆碱,腓肠肌不能收缩;滴加乙酰胆碱后,乙酰胆碱能与腓肠肌细胞膜上受体结合,引起腓肠肌收缩;刺激b处,兴奋能在肌肉细胞上传导,引起腓肠肌收缩,A符合题意;
B、按照前面分析,滴加乙酰胆碱后腓肠肌应收缩,而此选项中滴加乙酰胆碱腓肠肌不收缩,B不符合题意;
C、刺激a处,神经纤维上能产生动作电位,电表会偏转,此选项中电表不偏转,C不符合题意;
D、刺激a处,因缺乏钙离子不能释放乙酰胆碱,腓肠肌不会收缩,此选项中刺激a处腓肠肌持续性收缩,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】在未受到刺激时,神经纤维处于静息状态。此时,神经细胞外的Na+浓度比膜内要高,K+浓度比膜内低,而神经细胞膜对不同离子的通透性各不相同:静息时,膜主要对K+有通透性,造成K+外流,使膜外阳离子浓度高于膜内。由于细胞膜内外这种特异的离子分布特点,细胞膜两侧的电位表现为内负外正,这称为静息电位。当神经纤维某一部位受到刺激时,细胞膜对Na+的通透性增加,Na+内流,这个部位的膜两侧出现暂时性的电位变化,表现为内正外负的兴奋状态。此时的膜电位称为动作电位。而邻近的未兴奋部位仍然是内负外正。在兴奋部位和未兴奋部位之间由于电位差的存在而发生电荷移动,这样就形成了局部电流。
31.【答案】B
【解析】【解答】A、胰岛素的作用是降低血糖,其发挥作用需要与靶细胞上的胰岛素受体结合。若胰岛素受体被破坏,胰岛素无法正常发挥作用,血糖不能被正常摄取、利用和储存,可引起血糖升高,A不符合题意;
B、抗利尿激素的作用是促进肾小管和集合管对水分的重吸收,从而使尿量减少。当抗利尿激素分泌不足时,肾小管和集合管对水分的重吸收作用减弱,可引起尿量增多,而不是减少,B符合题意;
C、醛固酮具有保钠排钾的作用,醛固酮分泌过多时,可促进肾小管和集合管对钠的重吸收,引起血钠含量上升,C不符合题意;
D、血液中Ca2+浓度过低时,会引起肌肉抽搐,这是因为钙离子在维持肌肉正常兴奋性方面具有重要作用,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】(1)人体内有多种激素参与调节血糖浓度,如糖皮质激素、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,直接或间接地提高血糖浓度。胰岛素是唯一能够降低血糖浓度的激素。
(2)人体内水的来源是饮水、食物中所含有的水和代谢中产生的水;水的排出有四条途径,其中肾排尿是人体排出水的最主要途径。机体能够通过调节排尿量,使水的排出量与摄入量相适应,以保持机体的水平衡。
32.【答案】D
【解析】【解答】A、神经肌肉接头处的兴奋传递是单向的(从神经到肌肉),因为神经末梢释放的乙酰胆碱只能作用于肌肉细胞的受体。刺激腓肠肌时,肌肉作为效应器,其兴奋无法逆向传递到坐骨神经。因此,只能在肌肉处检测到电位变化,坐骨神经上无电位变化,A不符合题意;
B、动作电位的产生依赖于Na+内流,其幅度主要由膜内外的Na+浓度差决定。降低溶液中Na+浓度会减小浓度差,导致Na+内流减少,动作电位幅度应减小而非增大,B不符合题意;
C、当刺激强度达到阈强度后,神经纤维会产生动作电位,且动作电位具有“全或无”特性(即刺激强度超过阈强度后,动作电位幅度不再随刺激强度增加而增大)。此外,腓肠肌由多个肌纤维组成,当所有支配肌纤维的神经纤维都兴奋时,肌肉收缩强度达到最大值,之后再增大刺激强度,收缩强度也不会继续增加,C不符合题意;
D、乙酰胆碱是神经肌肉接头处的兴奋性神经递质,正常情况下,其发挥作用后会被乙酰胆碱酯酶分解,避免肌肉持续收缩。若抑制乙酰胆碱的分解,乙酰胆碱会持续与肌肉细胞受体结合,使肌肉持续兴奋,导致腓肠肌在一定时间内持续收缩,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】反射的完成以神经元上兴奋的传导为基础。神经元受到刺激会产生兴奋。兴奋在神经纤维上以神经冲动的形式传导,在神经元之间通过突触传递。
33.【答案】C
34.【答案】A,B
【解析】【解答】A、静息电位时,K+通道打开,由于膜外K+浓度高,K+内流,阻止K+的外流,A正确;
B、突触后膜的Cl-通道开放后,Cl-内流导致外正内负的电位差增大,B正确;
C、动作电位产生初期,膜内外电位差促进Na+的内流,当膜内变为正电时后抑制Na+的继续内流,C错误;
D、静息电位→动作电位→静息电位过程中,电位变化为由外正内负→外负内正→外正内负,会出现2膜内外电位差为0的情况,D错误。
故答案为:AB。
【分析】静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流(协助扩撒),形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流(协助扩撒),形成内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差,产生局部电流,兴奋就以电信号的形式在神经纤维上传递下去,且为双向传递。
35.【答案】B,C
【解析】【解答】A、根据图a分析,一定范围内,增加PCO2,H+浓度及降低PO2均能增大肺泡通气,增强呼吸运动,A错误;
B、pH由7.4下降至7.1时,与图a相比,图b中相应曲线增加幅度减小,应是通过PCO2降低和PO2升高对肺泡通气进行了调节,B正确;
C、PO2由60mmHg下降至40mmHg时,与图a相比, 图b中相应曲线增加幅度减小,应是通过PCO2降低和pH升高(H+浓度降低)对肺泡通进行了调节,C正确;
D、CO2作用于相关感受器,通过神经调节对呼吸运动进行调控,D错误。
故答案为:BC。
【分析】呼吸作用的过程:
36.【答案】B,C
37.【答案】(1)组织液;神经
(2)传入神经(元)、神经中枢、传出神经(元);电;内流
(3)小;受抑制
(4)大脑皮层;脑干
【解析】【解答】(1)人体细胞能从血浆、组织液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、神经系统和免疫系统的调节实现的。
(2)自主呼吸运动是通过反射实现的,其反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。化学感受器能将O2、CO2和H+浓度等化学信号转化为电信号。神经元上处于静息状态的部位,受刺激后引发Na+内流而转变为兴奋状态。
(3)人屏住呼吸一段时间后,动脉血中的CO2含量增大,CO2能转化为H2CO3,pH变小。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受抑制。
(4)大脑皮层受损的“植物人”仍具有节律性的自主呼吸运动,说明自主呼吸运动不需要位于大脑皮层的呼吸中枢参与,而脑干被破坏,或脑干和脊髓间的联系被切断的哺乳动物呼吸停止,说明自主呼吸运动的节律性是位于脑干的呼吸中枢产生的。
故答案为:(1) 组织液 ; 神经 (2) 传入神经(元)、神经中枢、传出神经(元) ; 电 ; 内流 (3) 小 ; 受抑制 (4) 大脑皮层 ; 脑干
【分析】1.人体内环境
2.反射弧
3. 人体在新陈代谢过程中,会产生许多酸性物质,如乳酸、碳酸;人的食物(如蔬菜、水果)中往往含有一些碱性物质(如碳酸钠)。这些酸性和碱性的物质进入血液,就会使血液的pH发生变化。血液中含有许多对酸碱度起缓冲作用的物质——缓冲物质,每一对缓冲物质都是由一种弱酸和相应的一种强碱盐组成的,如H2CO3/NaHCO3,NaH2PO4/Na2HPO4等,由于血液中缓冲物质的调节作用,可以使血液的酸碱度不会发生很大的变化,从而维持在相对稳定的状态。
38.【答案】(1)交感神经
(2)人体剧烈运动时,呼吸作用增强,耗氧量增大,同时产生的CO2增多,刺激呼吸中枢,加快呼吸运动的频率
(3)促进肝糖原分解成葡萄糖,促进非糖物质转变成糖
(4)抗利尿激素;促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,维持血钠含量的平衡
【解析】【解答】(1)自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成,当人体处于运动状态时,交感神经活动占据优势,使人体新陈代谢加快,心跳加快,血压升高、瞳孔扩大、支气管舒张等。
(2)CO2参与人体体液调节,血液中的CO2增加可以刺激人体脑干中的呼吸中枢,加快呼吸频率。
(3)胰高血糖素可以升高血糖,促进非糖物质转化为葡萄糖和肝糖原分解为葡萄糖。
(4)细胞外液渗透压升高时,垂体会释放抗利尿激素,促进肾小管和集合管对水分的重吸收,降低渗透压。细胞外液血钠含量下降时,肾上腺皮质会分泌醛固酮,促进肾小管和集合管吸收钠。
【分析】1、自主神经系统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。当人体处于兴奋状态时,交感神经活动占据优势,心跳加快,支气管扩张,但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱;而当人处于安静状态时,副交感神经活动则占据优势,此时,心跳减慢,但胃肠的蠕动和消化液的分泌会加强,有利于食物的消化和营养物质的吸收。
2、胰高血糖素的作用:①促进肝糖原分解;②促进非糖物质转化为葡萄糖。
3、人体内水盐平衡的调节过程是∶下丘脑是水盐平衡调节的中枢,水盐平衡的调节是神经调节和激素调节共同作用完成的。内环境中的无机盐含量决定了机体渗透压的大小:
(1)当人体失水过多、饮水不足或吃的食物过咸时→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素增多→肾小管、集合管对水分的重吸收增加→尿量减少,同时大脑皮层产生渴觉(主动饮水)。
(2)体内水过多时→细胞外液渗透压降低→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素减少→肾小管、集合管对水分的重吸收减少→尿量增加。当血钾含量上升或血钠含量下降时,醛固酮的分泌量会增加,以促进肾小管和集合管吸钠泌钾。
39.【答案】(1)蛋白质和脂质;磷脂双分子层
(2)外正内负
(3)-95.4;梯度增大
【解析】【解答】(1)细胞膜主要由蛋白质和脂质组成,磷脂双分子层构成了细胞膜的基本支架。
故填:蛋白质和脂质;磷脂双分子层。
(2)在静息电位形成过程中,当膜仅对K+具有通透性时,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,因此静息状态下膜两侧的电位表现是外正内负。
故填:外正内负。
(3)①由题干可知:K+静电场强度只能通过公式“K+静电场强度(mV)=60×1g
”计算得出。又因为骨骼肌细胞处于静息状态时,,所以静息状态下,K+静电场强度为-1.59×60=-95.4mV,与静息电位实测值-90mV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。因推测K+外流形成的静电场可能是构成静息电位的主要因素,故如果所测静息电位的值梯度也随之增大,则可验证此假设。
故填:-95.4;梯度增大。
【分析】静息电位是指细胞处于安静状态下,存在于细胞膜两侧的电位差。静息电位形成的离子基础是细胞膜上K+通道打开,K+外流,膜内外电位表现为外正内负。动作电位产生是细胞膜上Na+通透道打开,Na+内流,膜内外电位表现为外负内正。
40.【答案】(1)正
(2)Na+
(3)无;小鼠乙L蛋白突变后阻断了Ca2+/钙调蛋白复合体与L蛋白结合,则无法促进NO合成酶生成NO,进而无法形成LTP;抑制;丁
【解析】【解答】(1)由图可知,突触前膜释放神经递质谷氨酸后,经过一系列的信号变化,会促进NO合成,增强神经递质谷氨酸释放,该过程属于正反馈调节。
故填:正。
(2)阻断NMDA受体作用,Ca2+内流受影响,从而不能形成Ca2+/钙调蛋白复合体,但是谷氨酸还可以与AMPA受体结合,促进Na+内流,因此出现突触后膜电现象与Na+内流有关。
故填:Na+。
(3)①小鼠乙L蛋白突变后,阻断了Ca2+/钙调蛋白复合体与L蛋白结合,则无法促进NO合成酶生成NO,进而无法形成LTP。②小鼠甲L蛋白的α位突变为缬氨酸以后,该位点不能发生自身磷酸化,与α位发生自身磷酸化的正常小鼠相比L蛋白活性增强,说明α位发生自身磷酸化可能会对L蛋白的活性起到抑制作用。③丁组小鼠L蛋白编码基因缺失,不能形成L蛋白,无法发生L蛋白β位自身磷酸化。
故填:无;小鼠乙L蛋白突变后阻断了Ca2+/钙调蛋白复合体与L蛋白结合,则无法促进NO合成酶生成NO,进而无法形成LTP;抑制;丁。
【分析】兴奋在神经元之间的传递:①结构:突触,包括突触前膜、突触间隙和突触后膜;②传递过程为:兴奋以电信号形式传导到轴突末梢时,促进突触小泡膜与突触前膜融合,以胞吐形式释放递质,递质作用于突触后膜,与突触后膜上特异性受体结合,引起突触后膜膜电位变化;③信号转换:电信号→化学信号→电信号 ;④传递方向:单向传递。
41.【答案】(1)抗原性
(2)体液;血清中相关抗体浓度增多了
(3)用适宜大小的电刺激该动物的效应器(骨骼肌)部位,观察该动物的肢体运动情况(或骨骼肌是否收缩);若骨骼肌不收缩(或肢体运动障碍),则脊髓灰质炎病毒直接引起的骨骼肌功能损伤;若骨骼肌收缩(或肢体运动正常),则脊髓灰质炎病毒没有引起骨骼肌功能损伤。
(4)电信号传导受阻;化学信号传递受阻
【解析】【解答】(1)制作脊髓灰质炎减毒活疫苗的目的是刺激机体产生免疫反应,因此要保留该病毒的抗原性。
故填:抗原性。
(2)据图可知其血清抗体浓度逐渐增多,抗体是体液免疫中浆细胞产生的免疫活性物质。因此该疫苗成功诱导了机体的体液免疫反应。
故填:血清中相关抗体浓度增多了。
(3)实验动物被脊髓灰质炎病毒侵染后,发生了肢体运动障碍。本实验目的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。运动神经末梢及其支配的骨骼肌是效应器,若效应器完好,则用电刺激骨骼肌,则骨骼肌正常收缩,表现为肢体运动正常。若骨骼肌功能损伤,则用电刺激骨骼肌,则骨骼肌不收缩表现为肢体运动障碍。因此实验思路是用适宜大小的电刺激该动物的肢体效应器(骨骼肌)部位,观察该动物的肢体运动情况(或骨骼肌是否收缩)。若骨骼肌不收缩(或肢体运动障碍),则脊髓灰质炎病毒直接引起的骨骼肌功能损伤;若骨骼肌收缩(或肢体运动正常),则脊髓灰质炎病毒没有引起骨骼肌功能损伤。
故填:用适宜大小的电刺激该动物的效应器(骨骼肌)部位,观察该动物的肢体运动情况(或骨骼肌是否收缩);若骨骼肌不收缩(或肢体运动障碍),则脊髓灰质炎病毒直接引起的骨骼肌功能损伤;若骨骼肌收缩(或肢体运动正常),则脊髓灰质炎病毒没有引起骨骼肌功能损伤。
(4)脊髓灰质炎病毒只侵染了脊髓灰质前角部位①,①是传出神经元的细胞体,在突触中组成突触后膜。当兴奋传至中间神经元时,由于①处被侵染受到损伤,不能接受上一个神经元释放的神经递质,从而导致神经纤维②不能传递电信号,故感染动物的神经纤维②上的信息传导变化是电信号传导受阻。正常情况下,神经-肌肉接头部位③相当于一个突触,会发生电信号-化学信号-电信号的转变,感染感染脊髓灰质炎病毒的动物的传出神经受损,不能释放神经递质,故神经-肌肉接头部位③处的信息传递变化是化学信号传递受阻。
故填:电信号传导受阻;化学信号传递受阻。
【分析】(1)反射是神经调节的基本方式,反射的结构基础是反射弧,反射弧由感受器、传入神经、神经中枢和传出神经及效应器五部分组成。
(2)突触由突触前膜、突触间隙和突触后膜组成。轴突末梢突触小体的膜构成突触前膜,突触间隙即组织液,突触后膜由细胞体膜或者树突膜组成。兴奋在突触处进行传递时只能单向传递,因为神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,使突触后膜发生电位变化。
42.【答案】(1)条件;大脑皮层
(2)曲线A;减轻对下丘脑渗透压感受器的刺激,导致抗利尿激素分泌减少,使肾小管和集合管对水的重吸收减少,引起尿量增加;淡盐水
(3)①I.生理盐水
Ⅱ.适宜强度电刺激迷走神经
Ⅲ.减压神经;血压上升;
②
③使血压保持相对稳定,避免运动员在运动过程中因血压升高而无法快速恢复而导致机体稳态被破坏
【解析】【解答】(1)听到发令枪声运动员立刻起跑,是经过长期训练和学习获得的,属于条件反射过程。运动过程中感到的口渴是一种感觉,所有感觉及情绪的产生都在大脑皮层。
故答案为:条件;大脑皮层。
(2)分析题图可知,由于运动后,运动员大量排汗,体内的细胞外液渗透压升高,位于下丘脑的渗透压感受器感受到信号之后下丘脑会合成抗利尿激素,并运输到垂体释放,作用于肾小管、集合管,促进对水分的重吸收,当一次性大量饮用清水时,细胞外液中的渗透压下降,渗透压感受器的刺激减少,则相应器官合成释放的抗利尿激素减少,肾小管和集合管对水分的重吸收减少,尿量会增加,故曲线A代表运动后一次性饮用1000mL清水,为了维持体内内环境稳态,运动员运动过后应引用淡盐水。
故答案为:曲线A;减轻对下丘脑渗透压感受器的刺激,导致抗利尿激素分泌减少,使肾小管和集合管对水的重吸收减少,引起尿量增加;淡盐水。
(3)由题意可知,本实验为验证减压反射弧的传入神经是减压神经,传出神经是迷走神经。
①I.实验材料为成年兔,分离到体外的颈部一侧的颈总动脉、减压神经和迷走神经需要时刻保持液体状态,需要利用生理盐水进行保湿。
Ⅱ.用适宜强度电刺激传入神经减压神经,测定血压,血压下降。再用相同强度的电刺激刺激传出神经迷走神经,测定血压,血压下降。
Ⅲ.对减压神经进行双结扎固定,并从结扎中间剪断神经(如图乙所示)。对减压神经处理过后,再对减压神经进行相同强度的电刺激,检测血压情况,验证减压神经的作用。
②由于减压反射中的反射弧中的传入神经和传出神经被结扎,则反射不能发生,达不到降压的效果,则受到刺激后机体血压升高。预测实验结果如下表:
③长跑过程中,运动员会出现血压升高等机体反应,减压反射可以保持运动员在运动过程中血压相对稳定,从而维持内环境稳态,避免运动员在运动过程中因血压升高而无法快速恢复而导致机体稳态被破坏。
故答案为:①I.生理盐水;Ⅱ.适宜强度电刺激迷走神经 ;Ⅲ.减压神经;血压上升;②
③使血压保持相对稳定,避免运动员在运动过程中因血压升高而无法快速恢复而导致机体稳态被破坏。
【分析】1、反射分为非条件反射和条件反射:
(1)非条件反射是指人生来就有的先天性反射,是一种比较低级的神经活动,由大脑皮层以下的神经中枢(如脑干、脊跪)参与即可完成,如:婴儿吮乳、吃梅分泌唾液、呼吸、眨眼、吃奶等。
(2)条件反射是人出生以后在生活过程中逐渐形成的后天性反射,是在非条件反射的基础上,经过一定的过程,在大脑皮层参与下完成的,是一种高级的神经活动,是高级神经活动的基本方式,如:望梅止渴、一朝被蛇咬十年怕井绳等。
2、人体内水盐平衡的调节过程是∶下丘脑是水盐平衡调节的中枢,水盐平衡的调节是神经调节和激素调节共同作用完成的。内环境中的无机盐含量决定了机体渗透压的大小:(1)当人体失水过多、饮水不足或吃的食物过咸时→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素增多→肾小管、集合管对水分的重吸收增加→尿量减少,同时大脑皮层产生渴觉(主动饮水)。(2)体内水过多时→细胞外液渗透压降低→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素减少→肾小管、集合管对水分的重吸收减少→尿量增加。当血钾含量上升或血钠含量下降时,醛固酮的分泌量会增加,以促进肾小管和集合管吸钠泌钾。
43.【答案】(1)Na+;胞吐
(2)AChR;A;A不能与肌细胞膜蛋白Ⅰ结合形成复合物,无法与膜蛋白M结合触发肌细胞内信号转导,使AChR不能在突触后膜成簇组装;给健康的实验动物及患病的实验动物注射等量的蛋白A,采用抗原抗体结合方法检测,观察患者A抗体是否出现阳性
【解析】【解答】(1)兴奋传至神经末梢,刺激导致突触前膜增大对钠离子的通透性,钠离子内流,导致神经肌肉接头突触前膜兴奋;随后Ca2+内流促进突触小泡往突触前膜移动,神经递质ACh以胞吐的形式释放到突触间隙,经扩散与突触后膜上的AChR结合使骨骼肌细胞兴奋,产生收缩效应。
故填:钠离子;胞吐。
(2)①假设一:此炎型患者AChR基因突变,则不能产生AChR,即突触后膜没有相应受体,使神经肌肉接头功能丧失,导致肌无力。
②基因检测该患者AChR基因未突变,也就是可以合成AChR,而AChR抗体检测呈现阴性,但又不能形成成熟的神经肌肉接头;根据题干“神经肌肉接头形成的机制”可以推测可能是存在A抗体,造成A不能与肌细胞膜蛋白Ⅰ结合形成复合物,无法与膜蛋白M结合触发肌细胞内信号转导,使AChR不能在突触后膜成簇组装。
③该实验的目的是验证AChR抗体检测呈现阴性的患者体内存在A的抗体,根据验证性实验的对照原则可设计实验思路如下:给健康的实验动物及患病的实验动物注射等量的蛋白A,采用抗原抗体结合方法检测,观察患者A抗体是否出现阳性。
故填:AChR;A;A不能与肌细胞膜蛋白Ⅰ结合形成复合物,无法与膜蛋白M结合触发肌细胞内信号转导,使AChR不能在突触后膜成簇组装;给健康的实验动物及患病的实验动物注射等量的蛋白A,采用抗原抗体结合方法检测,观察患者A抗体是否出现阳性。
【分析】本题以神经肌肉接头的形成机制为情景,考查实验分析与设计能力,析图能力以及兴奋在神经元之间的传递情况。
(1)神经元之间通过突触形成联系,突触的结构包括三部分:突触前膜、突触间隙、突触后膜;兴奋在突触通过电信号——化学信号——电信号的形式进行传递。
(2)静息状态下,神经细胞膜对钾离子的通透性较大,因此钾离子外流是导致静息电位形成的主要原因;受到一定的刺激时,神经细胞增大对钠离子的通透性,钠离子内流是形成动作电位的主要原因。
(3)兴奋在神经元之间单向传递的原因:神经递质只能由突触前膜以胞吐的方式释放,作用于突触后膜。
44.【答案】(1)钾离子外流
(2)传出神经末梢及其支配的肾上腺和心脏;去甲肾上腺素
(3)神经-体液调节
【解析】【解答】(1) 静息电位产生和维持与钾离子外流有关。
故答案为:钾离子外流。
(2)反射弧中的效应器是指传出神经末梢及其支配的肌肉或腺体,结合题图通路A中最后将信息是传递到心脏,通路B中的神经调的信息最后是传递到肾上腺,所以上述反射活动中效应器有传出神经末梢及其支配的肾上腺和心脏。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去甲肾上腺素。
故答案为:传出神经末梢及其支配的肾上腺和心脏;去甲肾上腺素。
(3)通路B中有神经元产生的神经递质乙酰胆碱作为信息分子发挥作用,也有肾上腺产生的激素肾上腺素作为信息分子发挥作用,所以经过通路B调节心血管活动的调节方式有神经-体液调节。
故答案为:神经-体液调节。
【分析】(1)动作电位和静息电位
①静息电位
a.概念:未兴奋区的电位。
b.特点:内负外正。
c.产生原因:由K+外流引起。
②动作电位
a.概念:兴奋区的电位。
b.特点:内正外负。
c.产生原因:由Na+内流引起。
(2)神经调节的基本方式是反射,它是指在中枢神经系统参与下,动物体或人体对内外环境变化作出的规律性应答。反射的结构基础是反射弧,反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。
(3)神经调节和体液调节的比较与联系:
45.【答案】(1)脑干;分级
(2)Na+;外负内正;协助扩散
(3)副交感;突触
(4)小于;交感神经和副交感神经都起作用,副交感神经作用更强
46.【答案】(1)条件;神经中枢→传出神经→效应器(肌肉)
(2)分级调节;效应器和感受器;减弱
(3)⑥
【解析】【解答】(1)运动员听到发令枪响后起跑需要大脑皮层的参与,属于条件反射。运动员听到枪响到作出起跑反应,信号的传导需要经过了耳(感受器)、传入神经(听觉神经)、神经中枢(大脑皮层—脊髓)、传出神经、效应器(神经所支配的肌肉和腺体)等结构,但信号传导从开始到完成需要时间,如果不超过0.1s,说明运动员在开枪之前已经起跑,属于“抢跑”,此时没有听到声音已经开始跑了,该行为的兴奋传导路径是神经中枢→传出神经→效应器(肌肉)。
(2)大脑皮层运动中枢发出的指令通过皮层下神经元④和⑤控制神经元②和③,进而精准调控肌肉收缩,这体现了神经系统对躯体运动的分级调节。中枢神经元④和⑤的兴奋均可引起b结构(效应器)收缩,推断可能是⑤的兴奋通过③传到b,且④的兴奋通过②传到a(此时a是效应器),然后a通过①传到③再传到b,此时a是感受器,由此推断a结构是反射弧中的效应器和感受器。如果在箭头处切断神经纤维,a的兴奋不能通过①传到③再传到b,所以b结构收缩强度会减弱。
(3)根据给出的知识背景,我们知道脑机接口技术可以用于因脊髓损伤导致瘫痪的临床康复治疗。其原理是首先通过脑机接口获取⑥大脑皮层(或大脑皮层运动中枢)发出的信号。在这里,这些信号可以被视为大脑对运动的意图或命令,运用计算机解码患者的运动意图,再将解码信息输送给患肢,实现对患肢活动的控制。
【分析】1、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,叫作反射,反射是神经调节的基本方式,而反射的结构基础是反射弧,反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器,任何一个部位损伤都不能引起反射。
2、神经兴奋在离体的神经纤维上双向传递,而在机体的反射弧中是单向传递,因为神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,神经递质与突触后膜受体结合后会被突触前膜回收或降解。神经递质分为兴奋性神经递质和抑制性神经递质,兴奋性神经递质会使下一神经元形成动作电位,进而使其兴奋,抑制性神经递质会使下一神经元形成静息电位,进而使其抑制。
(1)运动员听到发令枪响后起跑需要大脑皮层的参与,属于条件反射。运动员听到枪响到作出起跑反应,信号的传导需要经过了耳(感受器)、传入神经(听觉神经)、神经中枢(大脑皮层—脊髓)、传出神经、效应器(神经所支配的肌肉和腺体)等结构,但信号传导从开始到完成需要时间,如果不超过0.1s,说明运动员在开枪之前已经起跑,属于“抢跑”,此时没有听到声音已经开始跑了,该行为的兴奋传导路径是神经中枢→传出神经→效应器(肌肉)。
(2)大脑皮层运动中枢发出的指令通过皮层下神经元④和⑤控制神经元②和③,进而精准调控肌肉收缩,这体现了神经系统对躯体运动的分级调节。中枢神经元④和⑤的兴奋均可引起b结构(效应器)收缩,推断可能是⑤的兴奋通过③传到b,且④的兴奋通过②传到a(此时a是效应器),然后a通过①传到③再传到b,此时a是感受器,由此推断a结构是反射弧中的效应器和感受器。若在箭头处切断神经纤维,a的兴奋不能通过①传到③再传到b,因此b结构收缩强度会减弱。
(3)根据给出的知识背景,我们知道脑机接口技术可以用于因脊髓损伤导致瘫痪的临床康复治疗。其原理是首先通过脑机接口获取⑥大脑皮层(或大脑皮层运动中枢)发出的信号。在这里,这些信号可以被视为大脑对运动的意图或命令,运用计算机解码患者的运动意图,再将解码信息输送给患肢,实现对患肢活动的控制。
47.【答案】(1)增加;传出神经;肾上腺髓质
(2)下丘脑;分级
(3)细胞膜上;转录(表达);拮抗
(4)C
(5)A;B;C;D
48.【答案】(1)HU(或神经系统钝化模型)
(2)甲(或丙);丙(或甲)
(3)A;HU(或神经系统钝化模型);钠;兴奋性下降(或静息电位绝对值增大)
【解析】【解答】(1)实验目的是研究磁场刺激对神经系统钝化的改善作用,所以CFS组应在构建神经系统钝化模型(HU组处理)的基础上,进行磁场刺激,这样才能对比出磁场刺激对神经系统钝化的影响。
(2)对照组小鼠认知功能应正常,HU组是神经系统钝化模型组,认知功能应较低,CFS组经磁场刺激后认知功能应有所改善。从图1看,甲和丙组认知功能分值相对较高,乙组较低(可能是HU组),所以理论上甲(或丙)、丙(或甲)组可能为对照组。
(3)①静息电位是指细胞未受刺激时,存在于细胞膜内外两侧的电位差,膜外为正电位,膜内为负电位。图2中纵坐标数值为0的点应为膜外电位为正、膜内为负的参考点,即A(静息电位以膜外为0电位,膜内电位为负,所以0点是膜外的A点)。
②动作电位峰值与钠离子内流有关,组间动作电位峰值无差异,说明HU组(神经系统钝化模型组)的钠离子内流入神经元的数量最多,因为HU组静息电位绝对值大,但动作电位峰值正常,说明钠离子内流不受影响,数量最多。
从实验结果看,在细胞水平,CFS组与HU组相比,静息电位绝对值减小,说明CFS可改善神经系统钝化时出现的神经元兴奋性下降(或静息电位绝对值增大);在个体水平,CFS组认知功能分值高于HU组,可改善神经系统钝化引起的认知功能下降。
【分析】(1)除了作为自变量的因素外,其余因素(无关变量)都保持一致,并将结果进行比较的实验叫作对照实验,对照实验一般要设置对照组和实验组。
(2)在未受到刺激时,神经纤维处于静息状态。此时,神经细胞外的Na+浓度比膜内要高,K+浓度比膜内低,而神经细胞膜对不同离子的通透性各不相同:静息时,膜主要对K+有通透性,造成K+外流,使膜外阳离子浓度高于膜内。由于细胞膜内外这种特异的离子分布特点,细胞膜两侧的电位表现为内负外正,这称为静息电位。当神经纤维某一部位受到刺激时,细胞膜对Na+的通透性增加,Na+内流,这个部位的膜两侧出现暂时性的电位变化,表现为内正外负的兴奋状态。此时的膜电位称为动作电位。而邻近的未兴奋部位仍然是内负外正。在兴奋部位和未兴奋部位之间由于电位差的存在而发生电荷移动,这样就形成了局部电流。
(1)依据实验目的和题干信息可知,CFS组应在HU(即神经系统钝化模型)的基础上进行,对小鼠进行适当的磁场刺激。
(2)依据图1和实验目的(研究磁场刺激对神经系统钝化的改善和电生理机制),神经系统钝化的应为乙组,磁场刺激可改善神经系统钝化,甲组或丙组为对照组。
(3)①检测静息电位,一般规定膜外为生理0点位,所以纵坐标数值为O的点应为A。
②依据信息:检测动作电位峰值,组间无差异,动作电位与Na+内流有关,依据图2可知,HU组的静息电位最大,而各组的动作电位峰值不变,所以在受到刺激时,要想产生相同的动作电位峰值,HU组的钠离子内流入神经元的数量最多。
依据图1可知,乙组(HU组)的认知功能最低,CFS组(丙组)的认知功能高于乙组,说明在个体水平,CFS可改善神经系统钝化引起的认知功能下降;依据图2可知,HU组的静息电位最大,CFS组的静息电位低于HU组,说明在细胞水平,CFS可改善神经系统钝化时出现的神经元静息电位绝对值最大(兴奋性下降)。
49.【答案】(1)外周
(2)胰高血糖素;相反
(3)肝糖原分解减少;脂肪等非糖物质转化减少
(4)迷走神经受损、钾离子通道异常等
(5)升高;胰岛素受体功能受损后,肝脏中的葡萄糖持续生成,导致血糖水平升高,血糖升高会刺激胰岛 B 细胞分泌更多胰岛素
【解析】【解答】(1)人的神经系统包括中枢神经系统(脑和脊髓)和外周神经系统(脑神经和脊神经)。迷走神经是脑神经,属于外周神经系统。
(2)当血糖水平降低时,下丘脑某区域兴奋,通过交感神经促进胰岛A细胞分泌胰高血糖素,胰高血糖素能促进肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖,从而升高血糖水平。副交感神经(迷走神经)作用于肝脏使葡萄糖生成减少,降低血糖;交感神经促进胰高血糖素分泌升高血糖,所以副交感神经和交感神经对血糖调节的作用效果是相反的。
(3)血糖来源主要有食物消化吸收、肝糖原分解、脂肪等非糖物质转化。从血糖来源方面分析,肝脏中葡萄糖生成减少的途径是肝糖原分解减少和脂肪等非糖物质转化为葡萄糖减少。
(4)某糖尿病模型小鼠补充足量胰岛素后,仍持续存在高血糖。除胰岛素受体功能障碍外,还可能是:迷走神经受损,导致胰岛素作用于下丘脑特定神经元后,无法通过迷走神经正常作用于肝脏,使肝脏葡萄糖生成不能减少。钾离子通道异常,影响下丘脑特定神经元对胰岛素的响应,进而无法正常通过迷走神经调节肝脏葡萄糖生成。所以可能原因有迷走神经功能异常、钾离子通道功能异常、下丘脑特定神经元的胰岛素受体功能异常。
(5)若正常小鼠下丘脑特定神经元的胰岛素受体出现功能障碍,胰岛素作用于该神经元的过程受阻,无法通过迷走神经使肝脏中葡萄糖生成减少,会导致血糖水平升高;血糖升高会刺激胰岛B细胞分泌更多胰岛素,所以短期内该小鼠血液中胰岛素含量会升高,原因是胰岛素受体功能障碍,下丘脑特定神经元不能感知胰岛素信号,无法通过迷走神经抑制肝脏葡萄糖生成,血糖升高,刺激胰岛B细胞分泌更多胰岛素。
【分析】(1)人和脊椎动物的神经系统由中枢神经系统与外周神经系统组成,中枢神经系统包括脑和脊髓,外周神经系统包括脑神经和脊神经。脑神经与脊神经中有一部分支配内脏、血管与腺体的活动,不受意识支配,属于自主神经系统。自主神经系统包括交感神经与副交感神经,它们通常对同一器官的作用是相反的。
(2)人体内有多种激素参与调节血糖浓度,如糖皮质激素、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,直接或间接地提高血糖浓度。胰岛素是唯一能够降低血糖浓度的激素。
(1)神经系统包括中枢神经系统和外周神经系统,中枢神经系统由脑和脊髓组成,脑分为大脑、小脑和脑干;外周神经系统包括脊神经、脑神经,图中的迷走神经是脑神经,属于外周神经系统。
(2)胰岛A细胞分泌胰高血糖素能够升高血糖。迷走神经作用于肝脏,使肝脏中葡萄糖的生成减少,降低血糖水平,支配肝脏的迷走神经属于副交感神经,能够降低血糖水平,交感神经促进胰岛A细胞分泌胰高血糖素,升高血糖水平,由此可知,副交感神经和交感神经对血糖调节的作用效果是相反的。
(3)人体血液中的血糖来源于食物中的糖类消化吸收、肝糖原分解、脂肪等非糖物质转化,从血糖来源方面分析,肝脏中葡萄糖生成减少的途径分别是肝糖原分解减少,脂肪等非糖物质转化减少。
(4)由图可知,下丘脑特定神经元上的胰岛素受体与胰岛素结合后,导致该神经元的某激酶、钾离子通道相继被激活,最终通过迷走神经作用于肝脏,使肝脏中葡萄糖的生成减少,降低血糖水平,某糖尿病模型小鼠补充足量胰岛素后,仍持续存在高血糖,其可能的原因是迷走神经受损、钾离子通道异常,导致迷走神经不能作用于肝脏。
(5)若一只正常小鼠下丘脑特定神经元的胰岛素受体出现功能障碍,由于下丘脑特定神经元无法接收胰岛素的信号,不能通过迷走神经作用于肝脏使肝脏中葡萄糖的生成减少,血糖水平升高,血糖升高会刺激胰岛 B 细胞分泌更多胰岛素,所以短期内该小鼠血液中胰岛素含量会升高。
50.【答案】(1)兴奋;突触
(2)非保守
(3)长度相同但非保守序列不同的DNA片段
(4)少量的气体分子与无活性的G蛋白结合,变成有活性的G蛋白,后者活化C酶,在C酶的催化下合成大量的cAMP使Na+通道打开,Na+内流,神经元细胞膜上产生动作电位,气味分子被动物感知。
【解析】【解答】(1)感受器是接受刺激并产生兴奋的结构,上一个神经元的轴突末梢与下一个神经元树突或胞体形成突触,所以嗅觉神经元的树突末梢在气味分子的刺激下产生兴奋,经嗅觉神经元轴突末端与下一个神经元形成的突触将信息传递到嗅觉中枢,产生嗅觉。
(2)蛋白质的功能与结构是相适应的,不同气味受体能特异识别相应气味分子的关键在于其特有的非保守序列所编码的蛋白区段。
(3)由图分析可知,PCR产物条带单一,说明其长度相同,若PCR产物中的DNA非保守序列相同,则酶切片段的长度之和应等于A对应的条带大小,与题意不符,所以据此可以推测,PCR产物存在不同的非保守序列,由于这些序列的存在,有多种不同的酶切位点,酶切产物的长度就不同,酶切片段长度之和就会大于PCR产物长度,综上所述,PCR产物是由长度相同但非保守序列不同的DNA片段组成。
(4)由图分析可知,少量的气体分子与无活性的G蛋白结合,变成有活性的G蛋白,后者活化C酶,在C酶的催化下合成大量的cAMP使Na+通道打开,Na+内流,神经元细胞膜上产生动作电位,气味分子被动物感知。
【分析】1、突触包括突触前膜、突触间隙和突触后膜三个结构。
2、兴奋是通过电信号的形式在神经元上进行传递,到达轴突末梢,电信号转变成以神经递质作为载体的化学信号,包裹着神经递质的突触小泡与突触前膜融合,通过胞吐将神经递质释放进入组织液,神经递质再通过扩散与突触后膜上的受体结合,使化学信号转变为电信号,使下一个神经元产生兴奋或抑制,后神经递质被分解或被突触前膜重新吸收。
3、动作电位是由钠离子内流形成,静息电位是钾离子外流形成的
51.【答案】(1)神经调节;免疫调节
(2)Cl﹣
(3)肾小管、集合管;水
(4)肾上腺皮质;神经垂体;水分的重吸收;保钠排钾的作用
(5)③①②④
【解析】【解答】(1)目前普遍认为,机体维持内环境相对稳定状态的主要调节机制是神经-体液-免疫调节网络。
(2)血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质含量有关;在组成细胞外液的各种无机离子中,含量.上占有明显优势的是Na+和Cl-;参与形成人体血浆渗透压的离子主要是Na+和CI-。
(3)机体水平衡和盐平衡主要通过肾来完成;运动中,尿液中Na+浓度降低、K+浓度升高,是因为肾小管、集合管加强了保钠排钾的作用;同时细胞外液渗透压升高,抗利尿激素分泌增多,作用于肾小管和集合管,加强了对水的重吸收,使得尿液渗透压升高。
(4)醛固酮是由肾上腺皮质分泌的,抗利尿激素是由神经垂体释放的。血浆中醛固酮和抗利尿激素浓度下降的原因是肾小管和集合管对水分的重吸收加强,以及加强了保钠排钾的作用,使得血浆渗透压恢复。
(5)与运动前相比,运动后血容量(参与循环的血量)减少,机体为了维持内环境渗透压的稳定,醛固酮和抗利尿激素分泌增多,促进肾脏的重吸收等作用,进而引起尿液浓缩和尿量减少,使血浆渗透压维持相对稳定。因此排序是③①②④。
【分析】水盐平衡调节:
52.【答案】(1)条件;需要完整的反射弧和适宜的刺激
(2)促胰液素;a、剪取甲狗的一段小肠,刮取黏膜并用稀盐酸浸泡一段时间后,将其研磨液注入乙狗的静脉,观察实验现象;b、不用稀盐酸浸泡,直接将等量的甲狗小肠黏膜研磨液注入乙狗静脉,观察实验现象;c、直接将等量的稀盐酸注入乙狗静脉,观察实验现象
【解析】【解答】(1)同学们看到喜欢吃的食物时,唾液的分泌就会增加,这一现象属于条件反射,是后天形成的,完成反射的条件有需要经过完整的反射弧,不经过完整的反射弧引起的生理过程不认为是反射,还有是要有适宜的刺激,当刺激达到一定的强度时,才会引起反射;
(2)食糜进入小肠后,可刺激小肠黏膜释放的激素是促胰液素,该物质通过体液运输作用于胰腺,引起胰腺分泌胰液,这属于激素调节。为验证该激素能促进胰腺大量分泌胰液,以健康狗为实验对象设计实验,遵循对照原则,写出实验思路如下: a、剪取甲狗的一段小肠,刮取黏膜并用稀盐酸浸泡一段时间后,将其研磨液注入乙狗的静脉,观察实验现象;b、不用稀盐酸浸泡,直接将等量的甲狗小肠黏膜研磨液注入乙狗静脉,观察实验现象;C、直接将等量的稀盐酸注入乙狗静脉,观察实验现象。
【分析】人体和动物主要内分泌腺及其分泌的激素:
53.【答案】(1)压力感受器→传入神经→心血管中枢→副交感神经和交感神经→心脏和血管
(2)神经冲动/动作电位;突触
(3)减弱
(4)支配心脏A的副交感神经末梢释放的化学物质,随灌流液在一定时间后到达心脏B,使心脏B跳动变慢
【解析】【解答】(1)减压反射的反射弧:压力感受器→传入神经→心血管中枢→副交感神经和交感神经→心脏和血管。
(2)上述反射活动过程中,兴奋在神经纤维上以神经冲动或电信号的形式传导,在神经元之间通过突触结构传递。
(3)当人体处于兴奋状态时,交感神经活动占据优势,心跳加快,支气管扩张,但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱,血压升高引起的减压反射会使支配心脏和血管的交感神经活动减弱。
(4)支配心脏A的副交感神经末梢释放的化学物质叫做神经递质,并且神经递质可随灌流液在一定时间后到达心脏 B,使心脏B跳动变慢,故心脏B的收缩曲线如下:
【分析】自主神经系统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。当人体处于兴奋状态时,交感神经活动占据优势,心跳加快,支气管扩张,但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱;当人处于安静状态时,副交感神经活动占据优势,此时,心跳减慢,但胃肠的蠕动和消化液的分泌会加强,有利于食物的消化和营养物质的吸收。交感神经和副交感神经对同一器官的调节作用通常是相反的,对机体的意义是使机体对外界刺激作出更精确的反应,更好的适应环境的变化。
54.【答案】(1)体液;K+和Ca2+;机体出现低血糖症状
(2)胰岛素
(3)②;小于;GLP-1发挥作用依赖于葡萄糖,当胰岛素分泌导致血糖浓度下降时,GLP-1不会持续发挥作用
【解析】【解答】(1)胰岛素是一种激素,在体内激素通过体液运输到身体各处发挥作用。由题可知,胰岛素分泌时ATP敏感性K+通道关闭,Ca2+通道开放。药物甲只能与胰岛B细胞膜表面特异性受体结合,促进胰岛素分泌,因此会减少K+外流,同时会促进Ca2+内流,从而导致细胞内的K+和Ca2+浓度都增大。过量使用药物甲会促使胰岛素大量释放,从而使得血糖浓度持续下降。导致机体可能出现低血糖症状。
(2)药物甲的作用是促进胰岛素的分泌,使用药物甲后血糖浓度无改善,说明对于该患者药物甲丧失促使胰岛素分泌的作用,因此患者B可能有胰岛素分泌障碍。
(3)该患者体内的GLP-I表达量较低,即含量少,因此可以选择GLP-1类似物;患者GIP表达量无变化,因此使用GIP类似物不会有明显的改善作用;使用酶D激活剂会促使GLP-1和GIP的降解,不利用疾病的治疗。因此,首选的药物是GLP-1类似物。
使用GLP-1类似物发生低血糖症的风险小于使用药物甲,其原因是GLP-1发挥作用依赖于葡萄糖,当胰岛素分泌导致血糖浓度下降时,GLP-1不会持续发挥作用,因此不会引起胰岛素持续分泌。避免了低血糖症的发生。
【分析】血糖平衡调节:
55.【答案】(1)迷走神经递质受体;外负内正
(2)增加;药物A竞争性结合醛固酮受体,抑制醛固酮的作用,减少肾小管和集合管对钠离子的重吸收,促进钠离子的排泄,从而增加尿量,使组织液的量恢复正常
(3)②;胆汁释放量
【解析】【解答】(1)据图可知,迷走神经分泌乙酰胆碱对肝细胞分泌胆汁进行神经调节,乙酰胆碱属于信号分子,需要与肝细胞膜上的乙酰胆碱受体结合才能发挥作用,说明肝细胞表面有迷走神经递质受体。肝细胞受到信号刺激后,发生动作电位,此时膜两侧电位表现为外负内正。
(2)机体血浆中大多数蛋白质由肝细胞合成,肝细胞合成功能发生障碍时,血浆中的蛋白质减少,血浆渗透压降低,水分大量渗透到组织液,组织液的量增加,导致组织水肿。临床上可用药物A竞争性结合醛固酮受体增加尿量,其作用机制是药物A竞争性结合醛固酮受体,抑制醛固酮的作用,减少肾小管和集合管对钠离子的重吸收,促进钠离子的排泄,从而增加尿量,使组织液的量恢复正常。
(3)分析题图,小肠Ⅰ细胞通过分泌CCK促进胆囊平滑肌收缩,进而释放胆汁,或者通过分泌的CCK直接促进肝细胞分泌胆汁,即小肠Ⅰ细胞所在通路相关的物质是CCK,为研究下丘脑所在通路胆汁释放量是否受小肠Ⅰ细胞所在通路的影响,自变量是是否注射CCK,因变量是胆囊释放胆汁的量。所以实验处理:一组小鼠不做注射处理,另一组小鼠注射②CCK抗体。检测指标:两组小鼠的胆汁释放量。
【分析】(1)神经细胞处于静息状态时,膜对K+的通透性强,造成K+外流,使膜外阳离子浓度高于膜内,从而表现为膜外正电位、膜内负电位的静息电位。当神经纤维膜上某点受到刺激而发生兴奋时,膜对离子的通透性改变,导致Na+大量内流,使膜内阳离子浓度高于膜外,电位改变表现为膜外负电位、膜内正电位的动作电位。
(2)由图可知,食物通过促进下丘脑相关通路,增加Ach的释放,同时通过小肠Ⅰ细胞通路,增加CCK的释放,二者均可作用与肝细胞分泌胆汁,后者汉能促进胆囊平滑肌收缩,进一步促进胆囊胆汁的释放。
56.【答案】(1)神经冲动(兴奋);传出神经;条件
(2)大脑皮层;肺通气量主要受中枢化学感受器控制
(3)①失歌症组前测对音乐感知准确率较低;②经训练后测,失歌症组对音乐感知准确率上升且上升幅度高于正常组;训练可以提高音乐感知准确率
【解析】【解答】(1)听歌跟唱时,声波传入内耳使听觉感受细胞产生神经冲动(兴奋),经听神经传入神经中枢,再通过中枢对信息的分析和综合后,由传出神经支配发声器官唱出歌声,由于该过程需要大脑皮层的参与,是学习的结果,因此属于条件反射。
(2)大脑皮层对低级中枢具有调节作用,换气的随意控制由大脑皮层和低级中枢对呼吸肌的分级调节实现。分析实验结果可知,与神经完整相比较,切断动物外周化学感受器的传入神经后,动物肺的通气量只是略有下降,说明肺通气量主要受中枢化学感受器控制。
(3)由图2可知:与正常组相比,失歌症组前测对音乐感知准确率较低;经训练后测,失歌症组对音乐感知准确率上升且上升幅度高于正常组。与后测相比较,失歌症组后测音乐感知准确率明显提高,说明训练可以提高音乐感知准确率,因此,应该鼓励失歌症者积极学习音乐和训练歌唱。
【分析】1、出生后无须训练就具有的反射,叫作非条件反射;出生后在生活过程中通过学习和训练而形成的反射叫作条件反射。
2、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。
57.【答案】(1)血浆;染色;碱
(2)增强和维持免疫力;乙酰胆碱
(3)传入和传出/双向/混合
(4)免疫活性物质;化学;神经中枢/延髓等
(5)促性腺激素;抗体和B细胞的增殖能力
【解析】【解答】(1)因加入了抗凝剂,家兔血液在试管里静置一段时间,上层是淡黄色的血浆;红细胞有颜色,T细胞没有颜色,与红细胞观察和技术不同,T细胞需要先染色后才能在显微镜下观察和计数,培养动物细胞适宜的pH为7.2-7.4,所以培养T细胞时培养pH维持在中性偏碱性。
(2)刺激迷走神经,血液T细胞百分率和T细胞增殖能力都显著上升;剪断迷走神经,血液T细胞百分率和T细胞增殖能力都显著下降,而血液T细胞百分率和T细胞增殖能力可以反映细胞免疫功能的强弱,所以迷走神经具有增强和维持免疫力的作用。阿托品为乙酰胆碱阻断剂,静脉注射阿托品后,血液T细胞百分率和T细胞增殖能力显著下降,说明T细胞膜存在乙酰胆碱受体。
(3)剪断一侧迷走神经后,刺激外周端(远离延髓一端)引起血液T细胞百分率和T细胞增殖能力显著上升,说明迷走神经含有传出纤维,刺激中枢端(靠近延髓一端)血液T细胞百分率和T细胞增殖能力显著上升,说明迷走神经含有传入纤维。
(4)用结核菌素接种家兔,免疫细胞分泌免疫活性物质等作用于迷走神经末梢的受体,将化学信号转换成相应的电信号,迷走神经传入冲动显著增加,而神经中枢(延髓)传递免疫反应的信息,调节免疫反应。
(5)雌激素能调节体液免疫。雌激素主要由卵巢分泌,受垂体分泌的促性腺激素调节,前面提到血液T细胞百分率和T细胞增殖能力可以反映细胞免疫功能的强弱,所以通过检测血液B细胞百分率、抗体和B细胞的增殖能力等指标可以来反映外源雌激素对体液免疫的调节作用。
【分析】神经系统是机体内对生理功能活动的调节起主导作用的系统,主要由神经组织组成。神经系统可以分为中枢神经系统和周围神经系统两大部分。中枢神经系统包括大脑和脊髓,是神经系统的中心部分,主要负责信息的处理和传递。周围神经系统包括神经节、神经干、神经丛和神经末梢等,主要负责信息的传递和接收。
神经系统的功能包括控制和调节各器官、系统的活动,使人体成为一个统一的整体;通过神经系统的分析和综合,使机体对环境变化的刺激作出相应的反应,达到机体与环境的统一。神经系统的功能还表现在人类的思维、情感、行为等方面。
神经系统的活动方式是反射,反射的结构基础是反射弧,包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。反射分为条件反射和非条件反射,条件反射是人和动物在生活过程中通过训练而建立起来的后天反射,非条件反射是人和动物在种系发展过程中建立起来的先天反射。
内分泌系统是人体的一个重要机能调节系统,与神经系统相辅相成,共同调节人体的各种生理功能。内分泌系统由内分泌腺和内分泌组织构成,通过分泌激素来调节人体的新陈代谢、生长发育、生殖等功能。
内分泌腺包括垂体、甲状腺、甲状旁腺、肾上腺、胰腺、性腺(睾丸和卵巢)等。内分泌组织包括胃肠道、肾脏、心脏、血管、胎盘等组织中的内分泌细胞。
激素是内分泌系统调节生理功能的重要物质,按照化学结构可以分为肽和蛋白质类激素、胺类激素、脂质衍生物激素等。肽和蛋白质类激素包括胰岛素、胰高血糖素、生长激素等;胺类激素包括肾上腺素、去甲肾上腺素、甲状腺素等;脂质衍生物激素包括性激素、肾上腺皮质激素等。
内分泌系统通过激素调节人体的各种生理功能,包括代谢、生长发育、生殖、心血管、免疫、神经等多个方面。例如,胰岛素可以降低血糖,促进糖原合成和脂肪合成;甲状腺素可以促进新陈代谢,增强心脏和消化系统的功能;肾上腺素可以增加心跳和呼吸频率,扩张气管,促进糖原分解等。
内分泌系统疾病包括功能亢进、功能减退、肿瘤、炎症等多种类型。常见的内分泌系统疾病有糖尿病、甲状腺功能亢进、甲状腺功能减退、库欣病等。内分泌系统疾病的治疗包括药物治疗、手术治疗、放射治疗等多种方法。
免疫系统是机体执行免疫应答及免疫功能的重要系统,由免疫器官、免疫细胞和免疫分子组成。它具有识别和排除抗原性异物、与机体其他系统相互协调,共同维持机体内环境稳定和生理平衡的功能。
免疫器官包括中枢免疫器官和外周免疫器官。中枢免疫器官包括骨髓和胸腺,是免疫细胞产生、发育和分化的场所。外周免疫器官包括脾、淋巴结和黏膜相关淋巴组织,是免疫细胞聚集、识别抗原和发生免疫应答的场所。
免疫细胞包括淋巴细胞、单核吞噬细胞、中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞等。其中,淋巴细胞是免疫系统中最为重要的细胞,包括T细胞、B细胞和自然杀伤细胞等。
免疫分子包括抗体、细胞因子、补体等。抗体是B细胞分泌的一种特异性蛋白质,可以识别并结合抗原,促进抗原的清除。细胞因子是由免疫细胞分泌的一类低分子量的蛋白质,可以调节免疫细胞的生长、分化和功能。补体是存在于血清和组织液中的一组蛋白质,可以介导免疫细胞对病原体的攻击和清除。
免疫系统的主要功能是免疫监视、免疫防御和免疫调控。免疫监视是指免疫系统对体内变异细胞和肿瘤细胞的识别和清除;免疫防御是指免疫系统对病原体的入侵进行防御和清除;免疫调控是指免疫系统对自身的调节和控制,避免免疫应答过度或不足。
免疫系统的功能异常会导致多种疾病,如自身免疫性疾病、免疫缺陷病、过敏反应等。免疫系统的研究对于预防和治疗这些疾病具有重要意义。
58.【答案】(1)突触小泡;钠离子通道;变小
(2)转化为甘油三酯;减少;相关基因表达
(3)注入等量的缓冲液;IR状态下高含量的miR-9-3p会导致突触数量减少
(4)对照和实验组突触数量
【解析】【解答】(1)当神经冲动传导至①时,轴突末梢内的突触小泡移至突触前膜处释放神经递质,此时神经纤维上的电信号转变为化学信号,神经递质与突触后膜的受体结合,使钠离子通道打开,使钠离子运输至下一神经元内,从而使突触后膜电位升高;静息电位是由K+外流形成,若突触间隙K+浓度升高,则会导致神经元膜两侧的K+浓度差减小,使K+外流减少,所以此时突触后膜静息电位绝对值变小。
(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将血糖转化为甘油三酯,从而起到降低血糖浓度的效果;胰岛素是激素,需要和受体结合才能发挥一定的功效,所以IR状态下由于脂肪细胞的胰岛素受体减少,会使降血糖作用被削弱;miR-9-3p是一种miRNA,能与mRNA互补配对,从而抑制蛋白质的合成,即抑制细胞内相关基因表达。
(3)根据题意,实验的自变量是miR-9-3p的有无和小鼠的类型,根据单一变量原则,a组的处理是注入等量的缓冲液;由图可知,c组突触相对数量少于a组和b组,说明IR状态下高含量的miR-9-3p会导致突触数量减少。
(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,观察该抑制剂是否有对miR-9-3p起到抑制效果,确保有抑制效果后,还需通过实验检测对照和实验组突触数量,据此进一步推出抑制miR-9-3p对改善IR引起的认知障碍症状是否有作用。
【分析】1、兴奋到达突触前膜所在神经元的轴突末梢,引起突触小泡向突触前膜移动并释放神经递质;神经递质通过突触间隙扩散到突触后膜的受体附近;神经递质与突触后膜上的受体结合;突触后膜上的离子通道发生变化,引发电位变化,这样,信号就从一个神经元通过突触传递到了另一个神经元;随后,神经递质与受体分开,并迅速被降解或回收进细胞,以免持续发挥作用。
2、参与血糖平衡调节的主要激素: ①胰岛素:由胰岛B细胞分泌,能够促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,抑制肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖,最终使血糖含量降低,趋于正常。 ②胰高血糖素:由胰岛A细胞分泌,能够促进肝糖原分解,并促进一些非糖物质转化为葡萄糖,最终使血糖含量升高,趋于正常。 ③肾上腺素:由肾上腺分泌,能够促进肝糖原的分解,最终使血糖含量升高,趋于正常。
59.【答案】(1)交感;减慢
(2)促进肾小管和集合管对水的重吸收;胰高血糖素、肾上腺素
(3)自主神经通过交感兴奋使血管收缩、血压升高;ADM通过舒张血管拮抗自主神经的作用,防止血压过度升高
(4)通过增加ADM及其受体的表达,长期锻炼可增强血管舒张能力,从而稳定或降低血压
60.【答案】(1)非条件;分级
(2)昼夜节律;睡眠效率与激素R含量呈正相关;肥胖人群的睡眠效率低于体重正常人群;
(3)探究激素R对摄食行为何体重的影响
(4)胞吐;抑制性;激素R通过下丘脑摄食抑制神经元上的GRM3结合,促进神经递质释放,抑制食欲;同时与胃运动神经元上的GRM3结合,促进抑制性递质释放,减弱胃平滑肌收缩,减少摄食,进而缓解肥胖
【解析】【解答】(1)胃肠平滑肌收缩是先天的、不需要通过后天学习获得的,属于非条件反射。 胃肠平滑肌收缩由食物刺激引发,经脊髓神经中枢的调控,同时受大脑皮层高级调节,体现神经系统的分级调节。
(2)我国科研人员新发现一种激素R,夜间分泌量高,白天分泌量低,表明激素R分泌具有昼夜节律性。如图a所示,在体重正常组和肥胖组中,随着睡眠效率的提升,血浆激素R水平均呈现剂量依赖性升高,肥胖组表现出:①激素R基础浓度较正常组降低;②相同睡眠效率下激素R增量减少;③达到同等激素R浓度需要更高睡眠效率。这些数据表明 睡眠效率与激素R含量呈正相关;肥胖人群的睡眠效率低于体重正常人群。
(3)实验通过对比R基因敲除小鼠(KO)、野生型(WT)和激素R补充组(KO+R)的体重变化,发现KO+R组体重增长更快。结合已知激素R与睡眠正相关,且睡眠不足会增加摄食,表明实验目的是探究激素R对摄食行为何体重的影响。
(4)乙组敲除下丘脑摄食抑制神经元上的GRM3后,突触前膜以胞吐方式释放的神经递质减少,导致兴奋传递效率降低,摄食抑制减弱,小鼠食欲增加。说明激素R正常情况下通过GRM3促进神经递质的胞吐释放,抑制食欲。
丙组敲除胃运动神经元上的GRM3后,胃运动神经元释放的抑制性递质减少,导致胃平滑肌收缩增强。说明激素R通过GRM3促进抑制性递质的释放,抑制胃运动,减缓胃排空。
综合实验结果,激素R通过以下两种途径协同减少摄食,缓解肥胖。 激素R通过下丘脑摄食抑制神经元上的GRM3结合,促进神经递质释放,抑制食欲;同时与胃运动神经元上的GRM3结合,促进抑制性递质释放,减弱胃平滑肌收缩,减少摄食,进而缓解肥胖。
【分析】1、反射的完成以神经元上兴奋的传导为基础。神经元受到刺激会产生兴奋。兴奋在神经纤维上以神经冲动的形式传导,在神经元之间通过突触传递。
2、神经反射活动可分为两种基本类型:非条件反射和条件反射。非条件反射是与生俱来的先天性反射,仅需低级神经中枢(如脑干、脊髓)参与即可完成,属于基础的神经调节方式;而条件反射则是后天通过学习和经验建立的获得性反射,必须在非条件反射的基础上,由大脑皮层高级中枢主导形成。
61.【答案】(1)脑干;交感神经
(2)电;三者之间形成突触,神经递质只能由突触前膜释放,作用于心肌细胞膜受体
(3)中枢;向大鼠A注射药物X,测量注射前后大鼠的心率
【解析】【解答】(1)脑干是控制多种生命活动的重要中枢区域,其中包含调节呼吸和心血管功能的关键神经中枢,因此心血管活动的初级调控中枢位于脑干。当交感神经兴奋时,会引起血管收缩和心率加快;相反,副交感神经兴奋时,则会使心率减缓。如果血压突然升高,机体会通过神经调节机制使心率下降、血管扩张,从而使血压回降至正常水平。即此时交感神经的活性降低,而副交感神经的活性增强。
(2)在神经纤维上,兴奋以电信号的形式进行传导。因此,在血压调节过程中,无论是压力感受器还是化学感受器产生的兴奋,在传入神经上均以电信号的形式向前传递。传出神经末梢与心肌细胞之间形成突触,由于神经递质储存在突触前膜的突触小泡内,只能由突触前膜释放并作用于突触后膜上的受体,因此兴奋的传递方向是单向的,即神经递质只能从传出神经末梢传递至心肌细胞膜上的受体,而不能反向进行。
(3)药物X具有特异性升高血CO2浓度的作用,且不影响其他生理指标。当向大鼠B尾静脉注射药物X后,其血液CO2浓度上升。由于两只大鼠通过血液循环相连,且中枢化学感受器位于脑部,因此大鼠A能够感知其头部血液中CO2浓度的变化。若观察到大鼠A心率加快,即可证明中枢化学感受器参与了血CO2浓度对心率的调节。
为验证外周化学感受器是否参与CO2浓度对心率的调节,需在原有实验(步骤①、②)基础上增加操作:向大鼠A尾静脉注射药物X,使其血CO2浓度升高。由于大鼠A头部血液仅与大鼠B循环,而大鼠B血CO2浓度维持不变,故其中枢化学感受器不受影响。预期结果若大鼠A心率加快,表明外周化学感受器参与调节;若心率无变化,则说明外周化学感受器不参与调节。因此实验操作补充应为:向大鼠A注射药物X, 测量注射前后大鼠的心率 。
【分析】自主神经系统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。当人体处于兴奋状态时,交感神经活动占据优势,心跳加快,支气管扩张,但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱;而当人处于安静状态时,副交感神经活动则占据优势,此时,心跳减慢,但胃肠的蠕动和消化液的分泌会加强,有利于食物的消化和营养物质的吸收。交感神经和副交感神经对同一器官的作用,犹如汽车的油门和刹车,可以使机体对外界刺激作出更精确的反应,使机体更好地适应环境的变化。
62.【答案】(1)冷觉感受器(或温度感受器)
(2)神经;体液;减少散热、增加产热,维持体温相对稳定
(3)分泌胰高血糖素
(4)血糖升高促进胰岛素分泌,血糖下降后又促进胰高血糖素分泌,抑制胰岛素分泌,此后,由于血糖持续升高,又促进胰岛素分泌,使得胰岛素浓度升高 (合理即可)。
【解析】【解答】(1)在体温调节中,外界寒冷刺激首先作用于皮肤、黏膜等部位的冷觉感受器(属于温度感受器),使其产生兴奋,然后经传入神经传导至下丘脑体温调节中枢,启动体温调节过程。
(2)气温骤降时,皮肤血管收缩和骨骼肌血管舒张,可通过神经调节(自主神经直接支配血管平滑肌)实现;同时,下丘脑-垂体-肾上腺等内分泌轴参与的体液调节也能调控相关生理过程。皮肤血管收缩可减少皮肤血流量,降低散热量;骨骼肌战栗性收缩、血管舒张(利于物质运输等,为产热供能)能增加产热量,通过产热和散热的动态平衡,维持体温相对稳定。
(3)人体内有多种激素参与调节血糖浓度,如糖皮质激素、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,直接或间接地提高血糖浓度。当血糖浓度升高到一定程度时,胰岛B细胞的活动增强,胰岛素的分泌量明显增加。当血糖浓度降低时,胰岛A细胞的活动增强,胰高血糖素的分泌量增加。温骤降时,机体内糖皮质激素等分泌明显增加,同时机体通过分泌胰高血糖素抑制胰岛B细胞的分泌,以维持较高的血糖浓度,满足机体的能量需求。
(4)当血糖持续升高时,血浆中胰岛素的浓度变化如图2所示。此变化的原因是当血糖升高时,能促进胰岛素分泌,血糖下降后又促进胰高血糖素分泌,抑制胰岛素分泌,此后,由于血糖持续升高,又促进胰岛素分泌。血浆中胰岛素的浓度变化呈现图2所示。
【分析】(1)无论是酷热还是严寒,无论是静止还是运动,人的体温总能保持相对恒定,而这种恒定是人体产热和散热过程保持动态平衡的结果。代谢产热是机体热量的主要来源。在安静状态下,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。而皮肤是人体最主要的散热器官,皮肤散热主要通过辐射(如以红外线等形式将热量传到外界)、传导(机体热量直接传给同它接触的物体)、对流(通过气体来交换热量)以及蒸发(如汗液的蒸发)的方式进行。体温调节是通过调节上述器官的产热和散热实现的。
(2)机体内血糖的相对稳定主要是在胰岛素、胰高血糖素等激素的共同调节下实现的。当血糖浓度升高到一定程度时,胰岛B细胞的活动增强,胰岛素的分泌量明显增加。体内胰岛素水平的上升,一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解,进入肝、肌肉并合成糖原,进入脂肪细胞和肝细胞转变为甘油三酯等;另一方面又能抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖。这样既增加了血糖的去向,又减少了血糖的来源,使血糖浓度恢复到正常水平。当血糖浓度降低时,胰岛A细胞的活动增强,胰高血糖素的分泌量增加。胰高血糖素主要作用于肝,促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液,促进非糖物质转变成糖,使血糖浓度回升到正常水平。
63.【答案】(1)不是;电信号→化学信号→电信号;正反馈
(2)排除生理盐水影响;作为正常状态对照;C组疼痛阈值高于B组,P2X表达量低 于B组
(3)抑制感受器兴奋;阻断神经纤维上兴奋传导;麻醉性镇痛药物
【解析】【解答】(1)反射需要完整的反射弧(感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器),痛觉产生仅到大脑躯体感觉皮层(神经中枢),没有传出神经和效应器参与,所以不是反射。信号在神经元之间传递时,在突触处会发生“电信号→化学信号→电信号”的转换,即该信号传递至下一级神经元时,需经过的信号转换为电信号→化学信号→电信号。该信号引起P物质等释放,加强感受器活动,使疼痛持续,即输出的结果反过来促进过程进行,属于正反馈调节。
(2)A组是在正常大鼠足掌皮下注射生理盐水,设置A组的目的,一是排除生理盐水影响(排除注射生理盐水这一操作及生理盐水本身对实验结果的干扰);二是作为正常状态对照(与疼痛模型组对比,明确疼痛模型是否成功建立及电针疗法的作用)。疼痛阈值与痛觉敏感性呈负相关,C组(电针治疗)疼痛阈值高于B组(疼痛模型组不治疗),且P2X表达量低于B组,说明电针疗法使疼痛阈值升高(痛觉敏感性降低),同时降低了P2X表达,故推测电针疗法可能通过抑制P2X的表达发挥一定的镇痛作用,即C组疼痛阈值高于B组,P2X表达量低于B组。
(3)从痛觉传入通路(感受器感受刺激产生兴奋、兴奋在神经纤维上传导、在突触处传递)分析,药物镇痛可能的作用机理有抑制感受器兴奋(阻止痛觉信号起始)、阻断神经纤维上兴奋传导(阻止痛觉信号传导),再结合题干提到的“抑制突触信息传递”。麻醉性镇痛药物长期或超量使用易成瘾,对于反复发作的中轻度颈肩痛患者,不宜选择麻醉性镇痛药物,避免成瘾及其他不良影响。
【分析】(1)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,叫作反射。
(2)反射的完成以神经元上兴奋的传导为基础。神经元受到刺激会产生兴奋。兴奋在神经纤维上以神经冲动的形式传导,在神经元之间通过突触传递。
(3)反射活动需要经过完整的反射弧来实现,如果反射弧中任何环节在结构、功能上受损,反射就不能完成。反射弧通常是由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器(传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等)组成的。
成分
ATP
辅酶A
10%KCl
5%NaHCO3
用量
60mg
100U
10mL
50mL
用法
溶于500mL5%葡萄糖溶液后,静脉滴注
正常
小鼠
甲
乙
丙
丁
α位突变为缬氨酸,该位点不发生自身磷酸化
α位突变为天冬氨酸,阻断Ca2+/钙调蛋白复合体与L蛋白结合
β位突变为丙氨酸,该位点不发生自身磷酸化
L蛋白编码基因缺失
L蛋白活性
+
++++
++++
+
-
高频刺激
有LTP
有LTP
?
无LTP
无LTP
指标
状态
血浆渗透压(mOsm/L)
血浆Na+浓度(mml/L)
血浆K+浓度(mml/L)
尿渗透压(mOsm/L)
尿Na+浓度(mml/L)
尿K+浓度(mml/L)
运动前
289.1
139.0
4.3
911.2
242.4
40.4
运动中
291.0
141.0
4.4
915.4
206.3
71.1
运动后
289.2
139.1
4.1
1005.1
228.1
72.3
动物模型
分组
治疗处理
对照组:在正常大鼠足掌皮下注射生理盐水
A
不治疗
疼痛模型组:在正常大鼠足掌皮下注射等体积致痛物质诱导剂
B
不治疗
C
电针治疗
非条件反射
条件反射
概念
通过遗传获得,与生俱来
在后天生活过程中逐渐训练形成
特点
不经过大脑皮层,先天性;终生性;数量有限
经过大脑皮层;后天性;可以建立,也能消退;数量可以不断增加
意义
使机体初步适应环境
使机体具有更强的预见性、灵活性和适应性,大大提高了动物应对复杂环境变化的能力
实例
眨眼、啼哭、膝跳反射、吃东西时分泌唾液等
“望梅止渴”“画饼充饥”等
组别
Ⅲ
Ⅳ
血压
上升
上升
组别
Ⅲ
Ⅳ
血压
上升
上升
组别
Ⅲ
Ⅳ
血压
上升
上升
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、局限
较广泛
作用时间
短暂
比较长
联系
①不少内分泌腺直接或间接受中枢神经系统的调节。
②内分泌腺所分泌的激素可以影响神经系统的发育和功能。
内分
泌腺
激素名称
本质
功能
下丘脑
促甲状腺(性腺)激素释放激素
多肽素
促进垂体合成并分泌促甲状腺(性腺)激素
抗利尿激素
促进肾小管、集合管对水的重吸收
垂体
促甲状腺激素
肽和蛋白质类
促进甲状腺的发育,调节甲状腺激素的合成和分泌
促性腺激素
促进性腺的发育,调节性激素的合成和分泌
生长激素
促进生长,主要促进蛋白质合成和骨骼的生长
胰岛
胰岛A细胞
胰高血糖素
蛋白质
加速糖原分解和非糖物质转化成葡萄糖,使血糖浓度升高
胰岛B细胞
胰岛素
促进血糖合成糖原,加速血糖分解,抑制非糖物质转化成葡萄糖,降低血糖浓度
甲状腺
甲状腺激素
氨基酸衍生物
促进新陈代谢、生长发育,提高神经系统兴奋性,加速体内物质氧化分解
肾上腺
肾上腺素
氨基酸衍生物
促进体积的新陈代谢,加速物质分解过程,促进糖原分解,使血糖升高
醛固酮
固醇
促进肾小管和集合管对钠的重吸收和对钾的排出
性腺
卵巢
雌性激素
固醇
促进生殖器官的发育和生殖细胞的生成,激发并维持各自的第二性征;雌性激素激发和维持正常的雌性周期
睾丸
雄性激素
相关试卷 更多
- 1.电子资料成功下载后不支持退换,如发现资料有内容错误问题请联系客服,如若属实,我们会补偿您的损失
- 2.压缩包下载后请先用软件解压,再使用对应软件打开;软件版本较低时请及时更新
- 3.资料下载成功后可在60天以内免费重复下载
免费领取教师福利