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2023届高考生物二轮复习体液调节作业(广东版)含答案
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这是一份2023届高考生物二轮复习体液调节作业(广东版)含答案,共39页。试卷主要包含了54等内容,欢迎下载使用。
A组
复杂情境
1.尿崩症与水盐平衡(2022衡阳师范祁东附中高考模拟二,15)(不定项)尿崩症可分为抗利尿激素缺乏引起的中枢性尿崩症和肾细胞表面相应受体缺乏引起的肾源性尿崩症,患者会出现多饮、多尿、脱水等症状。醛固酮进入肾小管和集合管上皮细胞后,与胞质内受体结合形成醛固酮—受体复合物,再穿过核膜调节基因表达,生成多种醛固酮诱导蛋白,增加K+的排出和Na+、水的重吸收。下列相关叙述错误的是( )
A.补充外源抗利尿激素可对尿崩症患者进行治疗
B.阻断醛固酮—受体复合物的形成,会造成Na+重吸收障碍
C.在抗利尿激素和醛固酮分泌的过程中,下丘脑均可作为效应器
D.抗利尿激素和醛固酮可作用于肾小管和集合管,促进对水和K+的重吸收
答案 ACD 由题干“尿崩症可分为抗利尿激素缺乏引起的中枢性尿崩症和肾细胞表面相应受体缺乏引起的肾源性尿崩症”可知,能否通过补充外源抗利尿激素对尿崩症患者进行治疗,要看是哪种类型的尿崩症,A错误;根据题意,醛固酮—受体复合物可以调节基因表达,进而促进生成多种醛固酮诱导蛋白,增加Na+的重吸收,所以阻断醛固酮—受体复合物的形成,会造成Na+重吸收障碍,B正确;醛固酮不是下丘脑分泌的,是肾上腺皮质细胞分泌的,C错误;抗利尿激素可作用于肾小管和集合管,促进水的重吸收,醛固酮可作用于肾小管和集合管,促进K+的排出,D错误。
2.持续寒冷刺激下的体温调节(2022湖南普通高中学业水平选择性考试考前演练三,14)(不定项)如图为持续寒冷刺激下某寒冷环境中生活的哺乳动物机体调节褐色脂肪组织细胞(BAT细胞)的产热过程图,已知UCP-1增加会导致ATP合成减少。以下分析正确的是( )
A.甲状腺激素进入靶细胞后,可通过调节基因的表达来调节产热活动
B.去甲肾上腺素与膜受体结合后可影响胞内cAMP,以促进脂肪分解
C.图中可以看出甲状腺激素的分泌过程既是分级调节,也是反馈调节
D.持续寒冷使BAT细胞中的cAMP、UCP-1、线粒体增加,进而增加ATP量
答案 ABC 据图分析可知,甲状腺激素进入BAT细胞后,通过调节细胞核中的UCP-1基因的表达,进而促进产热,A正确;图中显示,去甲肾上腺素与BAT细胞表面的受体结合后可影响胞内cAMP,促进脂肪水解产生甘油和脂肪酸,B正确;图示可以看出,甲状腺激素的分泌过程既是分级调节,也是反馈调节,C正确;U-CP1增加会使ATP合成减少,持续寒冷刺激下,机体BAT细胞中cAMP、UCP-1增加,促进线粒体产热,D错误。
复杂陌生情境
3.(2022湖南长沙一中月考八,20)大鼠怀孕后,仔鼠胚胎所需的营养由孕鼠提供。研究发现,有少部分大鼠怀孕后会出现高血糖症状(医学上称GDM),GDM孕鼠生出的仔鼠健康会受到很大影响,二甲双胍可治疗孕期的高血糖症状。为进一步探究经二甲双胍治疗后,GDM孕鼠所生仔鼠的健康状况,研究小组进行了以下实验:
组别
孕鼠数(只)
孕鼠类型
药物处理
饲料
第1组
8
正常
生理盐水
普通饲料
第2组
8
GDM
二甲双胍
普通饲料
第3组
8
GDM
生理盐水
普通饲料
各组出生后的仔鼠全部交由正常母鼠喂养,3周后停止鼠乳喂养,采用普通饲料喂养至8周。测定仔鼠出生时的体重大小,8周龄的空腹血糖含量、胰岛素水平如表所示,回答下列问题:
组别
刚出生
体重(g)
8周龄空
腹血糖
(mmoL/L)
8周龄胰
岛素水平
(mmoL/L)
第1组
4.6
5.65
8.6
第2组
4.7
5.78
9.2
第3组
7.2
10.54
14.6
注:测量数据取平均值。
(1)胰岛素由 细胞分泌,其生理功能是 ,胰岛素一经靶细胞接受并起作用后就被 。
(2)胰岛素的分泌除受血糖调节外,还受 、 、肾上腺素等物质的调节。
(3)第3组刚出生仔鼠体重明显大于第1组,分析可能原因是
。
(4)相比于第1组,第3组8周龄仔鼠的血糖水平较高,可能的原因是
。
答案 (1)胰岛B 促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而使血糖水平降低 灭活 (2)胰高血糖素 神经递质 (3)第3组仔鼠胚胎长期处于高糖环境(或第三组仔鼠胚胎发育期间获得了更多的葡萄糖),糖类转化成脂肪等物质增多,导致出生体重增加,所以比第1组重 (4)胰岛素受体受损、胰岛素受体敏感性降低、胰岛素受体不足、胰岛素抵抗
解析 (1)胰岛B细胞分泌的胰岛素能促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而降低血糖浓度。胰岛素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活。(2)胰岛素的分泌除受血糖调节外,还受胰高血糖素、神经递质和肾上腺素等物质的调节。(3)第3组孕鼠类型为GDM,第1组为正常孕鼠,由于第3组仔鼠胚胎长期处于高糖环境(或第三组仔鼠胚胎发育期间获得了更多的葡萄糖),糖类转化成脂肪等物质增多,导致出生体重增加,因此第3组刚出生仔鼠比第1组重。(4)胰岛素是唯一能降低血糖的激素,由表可知,第3组8周龄血糖水平较高,但胰岛素水平也较高,说明血糖水平较高不是胰岛素分泌不足引起的,可能的原因是胰岛素不能发挥作用,如胰岛素受体受损、胰岛素受体敏感性降低、胰岛素受体不足或胰岛素抵抗。
名师点睛 与血糖调节相关的激素
胰岛素是唯一能降低血糖的激素,能促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而降低血糖浓度。胰高血糖素能促进肝糖原的分解和非糖物质转化,使血糖浓度升高。肾上腺素能促进肝糖原的分解,升高血糖。
B组
简单情境
1.性激素在胚胎生殖系统发育中的作用(2022北京海淀一模,7)关于性激素在胚胎生殖系统发育中的作用有两种假说。
假说一:发育出雄性器官需要睾丸提供的激素信号,该信号缺失,胚胎发育出雌性器官;
假说二:发育出雌性器官需要卵巢提供的激素信号,该信号缺失,胚胎发育出雄性器官。
为验证哪种假说成立,科研人员设计实验:在家兔胚胎生殖系统分化之前,通过手术摘除即将发育为卵巢或睾丸的组织。幼兔出生后,观察其性染色体组成及外生殖器的表现,实验结果如表。下列相关分析,合理的是( )
性染色体组成
外生殖器表现
未做手术
手术后
XY
雄性
雌性
XX
雌性
雌性
A.本实验未设置对照
B.实验结果支持假说二
C.本实验自变量控制遵循加法原理
D.性激素并未改变性染色体的组成
答案 D 本实验中自变量为是否手术摘除即将发育为卵巢或睾丸的组织,因变量是胚胎的性别分化,由表格可知,未做手术组和手术处理组实现对照,故本实验设置了对照组,A错误;实验结果显示摘除即将发育为睾丸的组织后,原本应发育为雄性的个体发育成了雌性,但摘除即将发育为卵巢的组织后并不会影响胚胎性别的分化,可知发育出雄性器官需要睾丸提供的激素信号,即实验结果支持假说一,B错误;由于该实验的处理办法涉及摘除组织,故遵循减法原理,C错误;性激素的作用是调节机体的生理活动,并不会影响胚胎细胞中性染色体的组成,且依据表格可知,摘除即将发育为睾丸的组织后该个体虽然表现为雌性,但性染色体依然为XY,D正确。
解题思路 分析对照组和实验组时要注意分析实验的处理方式。本实验中一组摘除即将发育为睾丸的组织,另一组摘除即将发育为卵巢的组织,二者相互对照,且设置了未做手术和手术两组实验,即每组实验中也分别设置了对照组。
2.机体对同一生理过程可能存在相反的调节(2022北京海淀一模,8)机体对同一生理过程可能存在相反的调节,犹如汽车的油门和刹车,以使机体对外界刺激作出更精确的反应,更好地适应环境的变化。下列生理调节过程,不属于此类的是( )
A.促甲状腺激素释放激素与甲状腺激素作用于垂体促甲状腺激素的分泌
B.兴奋性递质与抑制性递质作用于突触后膜的电位变化
C.交感神经与副交感神经作用于心脏跳动
D.胰高血糖素与肾上腺素作用于肝糖原分解
答案 D 甲状腺激素的分泌和调节涉及分级调节和负反馈调节,甲状腺激素、促甲状腺激素释放激素分别可抑制、促进垂体合成并分泌促甲状腺激素,A不符合题意;兴奋性递质使突触后膜兴奋,抑制性递质抑制突触后膜兴奋,二者存在相反的调节,B不符合题意;交感神经兴奋可提高心率,副交感神经兴奋可降低心率,C不符合题意;胰高血糖素和肾上腺素均可作用于肝脏细胞,促进肝糖原分解,提高血糖浓度,D符合题意。
知识归纳 在调节血糖平衡上,胰高血糖素与甲状腺激素、肾上腺素、糖皮质激素等协同,与胰岛素相抗衡;在调节生长发育上甲状腺激素和生长激素协同;在提高神经系统兴奋性上甲状腺激素和肾上腺素协同。
3.瘦素对体重的调节(2022北京西城一模,7)瘦素是一种蛋白质类激素。过度摄食会促进瘦素基因的表达,饥饿反之。瘦素调控体重的过程如图所示,叙述错误的是( )
A.瘦素分泌的调节属于负反馈调节
B.体重调节过程包括神经和体液调节
C.下丘脑神经元细胞膜上有瘦素受体
D.下丘脑能有意识控制交感神经兴奋
答案 D 依据瘦素调控体重的过程可知,若脂肪库增加则会增加瘦素的分泌,瘦素首先作用于下丘脑(说明下丘脑神经元细胞膜上存在瘦素受体)最终导致脂肪库减少,故瘦素分泌的调节属于负反馈调节,且该过程涉及下丘脑、交感神经以及瘦素等,说明该过程的调节方式是神经和体液调节,A、B、C正确;下丘脑为神经中枢,交感神经属于自主神经系统,不受意识支配,D错误。
知识归纳 靶器官或靶细胞表面或内部存在激素的特异性受体,因此激素能作用于特定的靶器官或靶细胞。
4.滑雪运动过程的体温调节(2022北京西城二模,10)尽管越野滑雪等项目比赛时间长达2 h,但运动员仍能维持正常体温。相关叙述错误的是( )
A.冷觉感受器接受低温刺激产生动作电位
B.下丘脑是体温调节中枢和冷觉感觉中枢
C.甲状腺、肾上腺等内分泌腺参与体温调节
D.冷空气流经运动员体表会使散热量增加
答案 B 感受器可感受机体内外理化因素变化而产生兴奋,A正确;下丘脑是调节体温、血糖、渗透压等的神经中枢,并非冷觉感觉中枢,产生冷觉的中枢位于大脑皮层,B错误;甲状腺合成并分泌的甲状腺激素、肾上腺髓质合成并分泌的肾上腺素可通过促进细胞代谢增加产热,参与体温调节,C正确;机体散热的主要途径包括蒸发(汗液)、对流(空气流动)、辐射、传导(接触),D正确。
复杂情境
5.小檗碱对糖尿病脑病的治疗作用(2022北京朝阳一模,16)小檗碱是中药黄连的有效成分,为探究其对糖尿病脑病的治疗作用,研究者展开了系列实验。
(1)机体通过一些特定激素来 血糖的代谢,其中 分泌不足时引发糖尿病。长期高血糖会引起某些大脑神经元损伤,这些神经元轴突末梢释放的 减少,导致大脑认知功能障碍,出现糖尿病脑病。
(2)研究者利用糖尿病脑病模型大鼠进行水迷宫实验,主要流程及结果如图1。
图1
水迷宫实验中,大鼠停留在原平台附近的时间与其学习记忆能力呈 。图1结果表明 。
(3)Akt是胰岛素信号通路中的重要分子,能调控GSK3β蛋白激酶(可磷酸化Tau蛋白)的活性,Tau蛋白过度磷酸化引起轴突病变,从而造成神经元损伤。为研究小檗碱的作用机制,研究者检测了相关物质含量,结果如图2。
图2 图3
由图2可知,糖尿病脑病以及小檗碱不影响Akt和GSK3β的 ,但影响二者磷酸化水平。据结果完善小檗碱的作用机制(“+”表示促进、“-”表示抑制):
小檗碱 Akt磷酸化 GSK3β磷酸化 Tau蛋白磷酸化 神经元轴突病变
研究者通过活体荧光成像观察突触小泡向轴突末梢方向的运输情况,证实小檗碱能显著改善轴突运输障碍。请在图3中绘制出实验组的柱形图。
(4)糖尿病大鼠的中枢神经系统长时间代谢紊乱造成免疫应答功能失调,导致抗炎因子减少、促炎因子升高,持续损伤神经元,引起认知功能下降。为探究小檗碱能否通过抑制糖尿病大鼠中枢神经系统的炎症反应减缓神经元的损伤,研究者设计如下实验方案:用等量的小檗碱分别处理糖尿病脑病模型大鼠和健康大鼠,检测两组大鼠炎症因子含量。请评价该实验方案并说明理由。 。
答案 (1)调节 胰岛素 神经递质 (2)正相关 小檗碱显著提高糖尿病脑病模型大鼠的学习记忆能力,作用效果与剂量呈正相关,但未恢复至正常水平 (3)含量 + + - -
(4)对照组设置及处理不正确,对照组应为不用小檗碱处理的健康大鼠及糖尿病脑病模型大鼠;检测指标不全面,还应检测神经元损伤情况
解析 (1)激素可调节机体的生命活动,参与血糖调节的激素包括胰岛素、胰高血糖素、肾上腺素、甲状腺激素等,其中胰岛B细胞合成并分泌的胰岛素具有降血糖的作用,若其合成和分泌不足,会引发糖尿病。神经元轴突末梢处的突触小泡可与突触前膜融合,并释放神经递质,在神经元之间传递兴奋。(2)训练大鼠学习记忆平台位置后撤去平台,若大鼠停留在原平台附近的时间长,说明大鼠记住了原来平台的位置,故大鼠停留在原平台附近的时间与其学习记忆能力呈正相关。依据图1柱形图,注射生理盐水的糖尿病脑病大鼠停留在原平台附近的时间显著低于正常大鼠,说明糖尿病脑病大鼠的学习记忆能力降低,但注射小檗碱后停留在原平台附近的时间相比于注射生理盐水组有所增加,且随剂量增加,恢复的效果增强,但始终没能恢复到正常水平。(3)依据图2,糖尿病脑病模型大鼠与正常大鼠相比,p-Tau含量显著增加,Akt、GSK3β含量无显著变化,p-Akt、p-GSK3β含量显著降低,说明糖尿病脑病模型大鼠中Akt、GSK3β的合成基本不受影响,但Akt、GSK3β的磷酸化被抑制,增强了Tau蛋白的磷酸化。注射小檗碱后,Akt、GSK3β含量无显著变化,但p-Tau含量下降,p-Akt、p-GSK3β含量上升,说明小檗碱促进了Akt的磷酸化,进而促进了GSK3β的磷酸化过程,抑制了Tau蛋白磷酸化,进而抑制神经元轴突病变。糖尿病脑病大鼠神经元轴突病变的原因是Akt的磷酸化减弱,导致GSK3β磷酸化程度降低,使Tau蛋白磷酸化增多,p-Tau含量增加,最终引起神经元轴突病变。依据上述机理及柱形图中显示的内容,注射小檗碱后移动的突触小泡数量应该相比于模型大鼠有所上升,但低于正常大鼠,柱形图画法见答案。(4)题述实验方案中的实验材料为注射小檗碱的糖尿病脑病模型大鼠和健康大鼠,此实验的自变量应为是否注射小檗碱,故健康大鼠不应注射小檗碱,应注射等量生理盐水,还需要增设一组注射等量生理盐水的糖尿病脑病模型大鼠为对照,同时为了检测注射小檗碱是否能够减缓神经元的损伤,检测指标中还应该包括神经元的损伤程度。
解题思路 (3)中在判断各物质间的相互关系及磷酸化水平时,要善于利用电泳结果及给出的信号通路进行分析,综合判断,先通过对比患病大鼠未用小檗碱处理和空白对照组的结果确定调控的上下游之间是促进还是抑制,再判断自变量的作用方式及效果。
C组
简单情境
1.胰岛素依赖型糖尿病(2022南京三模,9)有一种胰岛素依赖型糖尿病的病因是患者体内某种T细胞过度激活为细胞毒性T细胞后,其选择性地与胰岛B细胞密切接触,导致胰岛B细胞数量减少。下列相关叙述正确的是( )
A.患者血液中胰岛素水平高于正常生理水平
B.该胰岛素依赖型糖尿病属于免疫缺陷病
C.胰岛素受体是胰岛素依赖型糖尿病患者的自身抗原
D.饥饿时血液流经肝脏后血糖浓度会升高,流经胰岛后血糖浓度会降低
答案 D 根据题干信息可知,胰岛素依赖型糖尿病患者体内的胰岛B细胞数量少,胰岛素分泌减少,所以患者血液中胰岛素水平低于正常生理水平,A错误;该胰岛素依赖型糖尿病的患者体内因某种T细胞过度激活为细胞毒性T细胞后,其选择性地与胰岛B细胞密切接触,进而使胰岛B细胞数量减少,这属于自身免疫病,B错误;由题干信息可知,胰岛素依赖型糖尿病患者的胰岛B细胞被激活的细胞毒性T细胞破坏,因此胰岛素受体不是胰岛素依赖型糖尿病患者的自身抗原,C错误;饥饿时血液流经肝脏后,肝糖原可分解为葡萄糖进入血液,使血糖浓度升高,流经胰岛后,血液中的葡萄糖被胰岛细胞消耗,血糖浓度会降低,D正确。
2.抗利尿激素与调节(2022苏北七市三模,7)抗利尿激素是由六肽环和三肽侧链构成的九肽化合物,能促进肾小管和集合管对水的重吸收,其分泌调节的部分机制如图。相关叙述正确的是( )
A.抗利尿激素在垂体细胞的核糖体中合成
B.引起A处神经兴奋的适宜刺激是饮水过少等
C.若饮水越少,则A处动作电位越高
D.抗利尿激素的分泌以神经系统的调节为主
答案 D 抗利尿激素在下丘脑合成,由垂体释放,因此下丘脑细胞的核糖体是合成抗利尿激素的场所,A错误;引起A处神经兴奋的适宜刺激是饮水过少等引起的细胞外液渗透压升高,B错误;若饮水越少,细胞外液渗透压会越高,越易刺激下丘脑渗透压感受器(A)产生兴奋,引起A处细胞质膜对Na+通透性增加,使Na+内流产生动作电位,可见A处动作电位的高低与膜内外Na+浓度差有关,C错误;细胞外液渗透压升高,刺激下丘脑渗透压感受器,下丘脑分泌细胞作为效应器合成和分泌抗利尿激素,说明抗利尿激素的分泌以神经系统的调节为主,D正确。
3.有氧运动(2022南京金陵中学3月调研,10)骑行是一种有氧运动,能增进健康,已成为众多运动爱好者的选择。下列有关分析正确的是( )
A.因为骑行过程中需要增加散热,骑行运动过程中甲状腺激素分泌量减少
B.因为骑行过程中血糖消耗增加且收缩肌群对胰岛素利用增加,机体胰岛素含量会减少
C.因为骑行过程中汗腺分泌增加,垂体细胞合成分泌的抗利尿激素的量增加
D.因为骑行是一种有氧运动,骑行前后血压能保持稳定,其调节中枢位于下丘脑
答案 B 骑行过程中代谢加快,甲状腺激素可以促进代谢,因此骑行过程中甲状腺激素分泌量增多,A错误;因为骑行过程中血糖消耗增加且收缩肌群对胰岛素利用增加,血糖下降,胰岛B细胞的分泌活动受到抑制,机体胰岛素含量会减少,B正确;抗利尿激素由下丘脑合成,经垂体释放,C错误;血压调节中枢位于脑干,D错误。
复杂情境
4.尿崩症(2022江苏新高考基地学校联考,8)尿崩症包括两种: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10 h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高
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
答案 D NDI患者肾脏对ADH的敏感性减弱,抗利尿激素发挥作用弱,因而其体内的ADH含量与正常人相比要高,A正确;NDI患者体内的抗利尿激素发挥作用弱,机体对尿液中水的重吸收能力减弱,因此DNI患者的尿液渗透压明显低于血浆渗透压,B正确;禁水加压实验后,CDI患者缺乏的ADH得以补充,能促进肾小管和集合管对水的重吸收,使尿液渗透压升高,C正确;禁水加压实验后,由于NDI患者的肾脏对ADH的敏感性减弱,因此其尿液渗透压不变,D错误。
5.血糖平衡的维持(2022江苏新高考基地学校四联,22)医学研究发现,人体血糖平衡的维持需要多种激素及多个器官的共同参与,其中GLP-1是小肠上皮细胞中的L细胞分泌的一种多肽类激素,具有调节胰岛细胞分泌、抑制胃排空、降低食欲等功能,部分调节过程如图1。用静脉注射葡萄糖模拟口服葡萄糖后血糖浓度的相同改变程度,检测到血浆中激素N浓度变化,结果如图2。请分析回答下列问题:
图1
图2
(1)图1中的L细胞能分泌物质作用于M细胞,体现了细胞质膜具有 的功能,释放的激素N可促进靶细胞 葡萄糖。请结合图文阐明GLP-1降血糖的作用机理: 。
(2)模拟口服葡萄糖血糖浓度相同改变程度时,静脉注射葡萄糖的总量 (填“高于”、“低于”或“等于”)口服量。图2中口服葡萄糖引起激素N的变化量明显高于注射,原因是 。
(3)人体进食后血糖浓度升高引起胰岛素分泌,具体过程如图3。
图3
①GLP-1与高浓度葡萄糖对胰岛素的分泌存在 作用。
②胞内Ca2+浓度升高被认为是胰岛素释放的最终激发机制:进食后,胰岛B细胞中葡萄糖供应增加,细胞内 过程增强,导致ATP/ADP的值上升,K+通道关闭,膜内外电位变为 ,进而引起Ca2+内流;同时在GLP-1的作用下 生成增多,进一步增加了胞内Ca2+浓度。
(4)GLP-1作用后会被体内DPP-4迅速降解,科研人员据此研制出了多种降糖药物治疗Ⅱ型糖尿病。其中药物“利拉鲁肽”是一种GLP-1类似物,保留天然GLP-1功效且不被DPP-4降解,而药物“西格列汀”为DPP-4抑制剂。从降糖效果分析, 的作用效果应更好。
答案 (1)进行细胞间信息交流 摄取、贮存和利用 GLP-1可作用于胰岛B细胞,促进其分泌(释放)胰岛素;GLP-1能抑制胃排空、降低食欲等,可减少机体对糖类的摄入 (2)低于 口服葡萄糖不仅提高了血糖浓度,还刺激L细胞分泌GLP-1,两者都能促进胰岛B细胞分泌胰岛素 (3)①协同 ②有氧呼吸 外负内正 cAMP (4)利拉鲁肽
解析 (1)根据题干信息分析题图,GLP-1是小肠上皮细胞中的L细胞分泌的一种多肽类激素,具有调节胰岛细胞分泌、抑制胃排空、降低食欲等功能。图1中的L细胞能分泌GLP-1作用于M细胞,因此图1中的M细胞是胰岛B细胞。GLP-1与胰岛B细胞细胞质膜上的受体相结合,促进胰岛B细胞释放激素N(胰岛素),体现了细胞质膜具有进行细胞间信息交流的功能;结合题图可知,胰岛素与靶细胞结合,可以促进靶细胞摄取、贮存和利用葡萄糖。食物进入消化道后,GLP-1作用于胰岛B细胞,促进胰岛素的分泌进而降低血糖;GLP-1能抑制胃排空、降低食欲等,可减少机体对糖类的摄入。(2)静脉注射的葡萄糖直接到达血液中,口服葡萄糖还需要经过消化道的吸收转变为血液中的葡萄糖,因此模拟口服葡萄糖血糖浓度相同改变程度时,静脉注射葡萄糖的总量应低于口服量;口服葡萄糖不仅提高了血糖浓度,还刺激L细胞分泌GLP-1,两者都能促进胰岛B细胞分泌胰岛素,因此口服葡萄糖引起激素N(胰岛素)的变化量明显高于注射。(3)①结合图3可知,葡萄糖和GLP-1都可以使胰岛B细胞分泌胰岛素,其中葡萄糖的氧化分解可使ATP/ADP的值升高,进而促进钾离子通道关闭,引起Ca2+内流,促进胰岛素分泌;而GLP-1可促进ATP变为cAMP,cAMP作用于线粒体,释放Ca2+,进而促进胰岛素的分泌,因此高浓度葡萄糖和GLP-1对胰岛素的分泌存在协同作用。②进食后,胰岛B细胞中葡萄糖供应增加,细胞内有氧呼吸增强,有氧呼吸可以产生大量ATP,使得ATP/ADP的值上升,进而促进K+外流通道关闭,膜内外电位变为外负内正,引起Ca2+内流;同时在GLP-1的作用下cAMP增多,cAMP作用于线粒体,使得胞内Ca2+浓度增多。(4)人体内没有可以降解利拉鲁肽(GLP-1类似物)的酶,其作用时间延长,GLP-1作用后会被体内DPP-4迅速降解,DPP-4抑制剂可能不能及时抑制DPP-4的作用,因此,从降糖效果分析,利拉鲁肽的作用效果应更好。
D组
复杂情境
1. 多囊卵巢综合征(2022德州二模,23)多囊卵巢综合征(PCOS)是常见的妇科内分泌疾病,以雄激素分泌过多,排卵功能障碍为临床主要表现,并伴有慢性炎症介导的胰岛素抵抗症状。研究发现雄烯二酮是雄激素的前体物质,如图为卵巢中雄烯二酮的部分代谢过程。
(1)雄烯二酮在卵巢中可合成雌激素,该过程受分级调节系统调控,由此可推测激素LH和FSH是由 分泌的,PCOS患者体内LH含量会 (填“升高”或“降低”)。
(2)PCOS患者卵巢发育会出现障碍,据图分析其原因是 。
(3)研究发现,二甲双胍可通过提高T细胞数量来改善卵巢组织微环境,可用于PCOS的辅助治疗。请利用以下实验材料和用具,设计实验探究二甲双胍是否通过白细胞介素-6调节T细胞的数量,简要写出实验设计思路并预期实验结果及结论。
实验条件:PCOS模型小鼠若干只,二甲双胍肠溶片、托珠单抗注射液(白细胞介素-6抑制剂,本身不影响T细胞数量),细胞数量检测仪等。
实验思路: 。
预期实验结果及结论: 。
答案 (1)垂体 升高 (2)PCOS患者雄激素的合成增多,导致机体中雄烯二酮合成的雌激素减少,从而导致卵巢发育障碍 (3)将PCOS模型小鼠均分为甲、乙、丙三组,甲组不进行处理,乙组喂食二甲双胍肠溶片,丙组喂食二甲双胍肠溶片并注射托珠单抗注射液,一段时间后检测各组T细胞数量 若T细胞数量乙组>丙组=甲组,则二甲双胍通过白细胞介素-6调节T细胞的数量;若T细胞数量乙组=丙组>甲组,则二甲双胍不通过白细胞介素-6调节T细胞的数量
解析 (1)雄烯二酮在卵巢中可合成雌激素,该过程受分级调节系统调控,即性激素的分泌受下丘脑—垂体—性腺轴的调控,由此可推测激素LH和FSH是由垂体分泌的,PCOS患者体内雄激素分泌过多,说明雌激素含量下降,对垂体的反馈抑制减弱,根据性激素分级调节机制可推测,LH含量会升高。(2)PCOS患者雄激素的合成增多,导致机体中雄烯二酮合成的雌激素减少,从而引起卵巢发育障碍。(3)本实验的目的是探究二甲双胍是否通过白细胞介素-6调节T细胞的数量,据此可知本实验的自变量是是否用白细胞介素-6抑制剂处理小鼠,因变量是T细胞的数量,据此设计实验,具体实验思路及结果预测详见答案。
2.生长激素的分泌调节及作用机制(2022泰安二模,23)生长激素(GH)既能促进个体生长,又能参与调节物质代谢等。如图是生长激素(GH)分泌调节及作用机制图解。
(1)图中物质A是一种 ,其作用于GHRH神经元,导致该神经元膜外发生的电位变化是 。应激刺激下,机体可通过神经调节和体液调节方式及 机制,在多种器官、系统参与下共同维持GH含量相对稳定。
(2)GH分泌增多可通过刺激肝脏细胞释放IGF-Ⅰ间接调节GH的分泌,这种调节机制的意义是 。从生长激素分泌调节过程看,神经调节和体液调节之间的关系可以概括为 。
(3)GH的分泌受GHRH和SS的共同调节,这种调节的结构基础是垂体细胞含有 。人进入青春期后身体迅速长高的原因是 。某患者由于垂体分泌的GH增多而患上“垂体性糖尿病”,原因是 。
(4)若要验证GHRH的生理作用, (填“能”或“不能”)用摘除垂体的动物进行实验,原因是 。
答案 (1)神经递质 由正电位变负电位 分级调节和反馈调节 (2)维持人体内GH含量的相对稳定 一方面激素分泌直接或间接受神经系统的调节,另一方面激素也可以影响神经系统的功能 (3)GHRH和SS的特异性受体 雄(雌)性激素分泌增加,促进GH分泌,进而促进蛋白质合成和软骨形成等 GH过多导致细胞对胰岛素敏感性降低,组织细胞摄取、利用、储存葡萄糖的量减少,血糖升高 (4)不能 摘除垂体,失去了GHRH作用的靶器官,无法验证GHRH的生理作用
解析 (1)物质A是在神经细胞之间传递信息的,推测其为神经递质。神经递质作用于GHRH神经元后,使其产生兴奋,该神经元膜外发生的电位变化为由正电位变负电位。应激刺激下,高级神经中枢作用于下丘脑的GHRH神经元,GHRH神经元产生GHRH使得垂体释放GH,为分级调节;据图分析,GH增多后,反过来抑制GHRH神经元和垂体的分泌,属于负反馈调节。(2)GH分泌增多可通过刺激肝脏细胞释放IGF-Ⅰ间接调节GH的分泌,属于负反馈调节,其意义是可以维持人体内GH含量的相对稳定。结合图示及分析可知,一方面激素分泌直接或间接受神经系统的调节(高级中枢、下丘脑),另一方面激素也可以影响神经系统的功能。(3)GH的分泌受GHRH和SS的共同调节,这种调节的结构基础是垂体细胞含有GHRH和SS的特异性受体。据图分析,人体进入青春期后,雌(雄)性激素分泌增加,促进垂体分泌GH,进而促进蛋白质合成和软骨形成等,所以身体会迅速长高。某患者由于垂体分泌的GH增多而患上“垂体性糖尿病”,据图分析,GH增多,细胞对胰岛素敏感性降低,组织细胞摄取、利用、储存葡萄糖的量减少,所以血糖升高。(4)从图中生长激素调节关系来看,GHRH可作用于垂体使其分泌GH,若摘除垂体,失去了GHRH作用的靶器官,无法验证GHRH的生理作用。
3.胰岛素分泌绝对不足型糖尿病(2022聊城二模,23)胰岛素分泌绝对不足型糖尿病人出现糖代谢障碍时,脂肪细胞分解脂肪产生的酮体进入血液被组织细胞摄取利用。脂肪分解过程中会释放一种脂肪酸结合蛋白4(FABP4)分子,该分子与胞外腺苷激酶(ADK)和二磷酸核苷激酶(NDPK)结合形成蛋白复合物(fabkin),fabkin能够调节胞外ATP和ADP的水平。较高的ATP/ADP水平通过胰岛B细胞膜上P2Y受体的作用抑制胰岛素的分泌,致使糖尿病患者的症状更加明显,需要注射更大剂量的胰岛素来治疗。
(1)胰岛B细胞分泌的胰岛素可通过促进组织细胞对血糖的 来降低血糖。脂肪分解过多产生的酮体会引起血浆pH下降而导致酸中毒,这说明 。
(2)糖尿病人长期注射胰岛素,机体会产生胰岛素抵抗(IR),即机体对胰岛素敏感性降低。
①若某糖尿病患者发生IR的原因是体内产生了抗胰岛素抗体,从免疫学的角度来看这属于 病。
②IR可诱发高胰岛素血症,请从胰岛素分泌的调节机制解释其可能的原因: 。
③研究发现,一种名为成纤维生长因子1(FGF1)的激素能与脂肪细胞膜上的特异性受体结合,从而抑制脂肪分解进而调节血糖,在一定程度上可为胰岛素抵抗患者提供替代性治疗渠道,其依据是 。
答案 (1)摄取、利用、储存 人体维持稳态的调节能力是有一定限度的 (2)①自身免疫 ②在IR状态下,胰岛素的生物学效应低于正常水平,血糖浓度高于正常水平,这就会刺激机体分泌更多的胰岛素以维持血糖平衡,从而导致高胰岛素血症 ③FGF1与胰岛素作用的受体不同,故可以用于降低胰岛素抵抗患者的血糖
解析 (1)胰岛B细胞分泌的胰岛素可通过促进组织细胞对血糖的摄取、利用、储存来降低血糖。脂肪分解过多产生的酮体会引起血浆pH下降而导致酸中毒,说明人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。(2)①若某糖尿病患者发生IR的原因是体内产生了抗胰岛素抗体,从免疫学的角度来看这属于自身免疫病。②在IR状态下,胰岛素的生物学效应低于正常水平,血糖浓度高于正常水平,由于血糖平衡属于负反馈调节,因此血糖浓度过高会刺激机体分泌更多的胰岛素以维持血糖平衡,从而导致高胰岛素血症。③受体具有专一性,胰岛素受体异常导致胰岛素不能正常发挥作用,但FGF1受体正常,可阻止脂肪分解,从而达到降低血糖的效果。
E组
简单情境
1.女性生理期激素分泌(2021天津杨村一中开学考,14)图1、图2分别表示1 000 m持续全速游泳对女子运动员不同生理期雌二醇(一种雌激素)、胰岛素水平的影响。请据图回答下列问题:
(1)雌二醇属于 类化合物。
(2)1 000 m持续全速游泳会使女子运动员雌二醇激素水平 。
(3)由图中检测结果可推测,影响雌二醇激素水平的因素有 。
(4)1 000 m持续全速游泳影响女子运动员胰岛素水平,合理的解释有 (填下列字母)。
a.胰岛B细胞分泌活动受到抑制
b.收缩肌群对胰岛素的利用量增加
c.胰岛素为运动提供能量
d.血糖浓度升高导致胰岛素分泌量减少
(5)1 000 m持续全速游泳影响女子运动员胰岛素水平,有利于肝糖原分解和 ,以保持血糖浓度的相对稳定。
(6)葡萄糖转运载体(GLUT)有多个成员,其中对胰岛素敏感的是GLUT4。
图3
①GLUT1~3几乎分布于全身所有组织细胞,它们的生理功能不受胰岛素的影响,其生理意义在于 ,以保证细胞生命活动的基本能量需要。
②据图3分析,当胰岛素与蛋白M结合之后,经过细胞内信号转导,引起 的融合,从而提高了细胞对葡萄糖的转运能力。
③结合图3分析,下列因素中可能会引发糖尿病的有 (填下列字母)。
a.体内产生蛋白M抗体
b.体内产生胰岛素抗体
c.信号转导蛋白缺失
d.胰高血糖素与其受体结合发生障碍
答案 (1)脂质(固醇) (2)升高 (3)生理期、运动 (4)a、b (5)脂肪等非糖物质转化为葡萄糖 (6)①保证细胞葡萄糖基础供应量的运输 ②含GLUT4的囊泡与细胞膜 ③a、b、c
解析 (1)雌二醇是一种雌激素,其化学本质是脂质(固醇)。(2)由图1可知,无论是卵泡期,还是黄体期,1 000 m持续全速游泳后,雌二醇激素水平都会升高。(3)由图1可知,卵泡期和黄体期、运动前和运动结束时,雌二醇激素含量都不同,说明影响雌二醇激素水平的因素有生理期和运动。(4)1 000 m持续全速游泳后胰岛素水平下降,可能是因为胰岛B细胞的分泌活动受到抑制,或在运动过程中收缩肌群对胰岛素的利用量增加。胰岛素作为激素不能为运动提供能量,血糖浓度升高会导致胰岛素分泌量增加。(5)1 000 m持续全速游泳过程中,葡萄糖大量消耗,血糖含量降低,胰岛素分泌减少,胰高血糖素分泌增多,有利于肝糖原分解和脂肪等非糖物质转化为葡萄糖,以保持血糖浓度的相对稳定。(6)①GLUT1~3转运葡萄糖的过程不受胰岛素的影响,其生理意义在于维持细胞对葡萄糖的基础转运量,以保证细胞生命活动的基本能量需要。②图3中胰岛素与蛋白M结合之后,经过细胞内信号转导,引起含GLUT4的囊泡与细胞膜的融合,提高细胞对葡萄糖的转运能力,有利于葡萄糖进入细胞。③若体内产生蛋白M抗体或体内产生胰岛素抗体都会影响胰岛素与蛋白M的结合,使胰岛素不能发挥作用,引发糖尿病。信号转导蛋白缺失会影响GLUT4的囊泡与细胞膜的融合,从而影响葡萄糖进入细胞,也会引发糖尿病。若胰高血糖素与其受体结合发生障碍,不能升高血糖,所以不会引发糖尿病。
复杂情境
尼古丁与生命活动的调节(2021天津南开中学模拟,9—10)阅读下列材料,回答2、3题。
当下戒烟越来越受到人们的重视。有数据显示,烟瘾者戒烟后体重普遍都会增加,这与烟草中的主要成分——尼古丁相关。尼古丁对于机体生命活动的部分影响机制如图1所示。
图1
研究显示,长期吸烟会影响血糖调节。图2和图3为实验室用小鼠模拟吸烟者和不吸烟者血糖调节相关指标的测量结果。
图2
图3
2.结合已有知识和图1说明,关于戒烟后体重上升的调节机制正确的是( )
A.戒烟后,POMC神经元的兴奋性程度上升
B.饱腹神经元对“食欲下降”的调节作用升高,增加了脂肪和其他可转化为脂肪的有机物的摄入
C.缺少了尼古丁的刺激,交感神经兴奋性减弱,肾上腺素的释放减少,脂肪细胞内脂肪分解程度下降,脂肪积累
D.此过程的调节方式只有神经调节
答案 C 据图1可知,在尼古丁刺激下,Na+内流加快,因此尼古丁可促进POMC神经元兴奋,反之,戒烟后,POMC神经元的兴奋性程度降低,A错误;戒烟后,POMC神经元的兴奋性程度降低,进而导致“饱腹感”神经元对食欲下降的调节作用降低,增加了脂肪和其他可转化为脂肪的有机物的摄入,B错误;据图1可知,缺少了尼古丁的刺激,交感神经兴奋性减弱,肾上腺素的释放减少,脂肪细胞内脂肪分解程度下降,脂肪积累,C正确;由图中可知,该过程存在肾上腺分泌肾上腺素促使脂肪细胞产热增加,此为神经和体液共同调节的结果,D错误。
3.据图2和图3判断,下列对于吸烟与糖尿病患病风险的关系分析不合理的是( )
A.吸烟诱发胰岛素分泌不足,导致血糖升高
B.吸烟诱发胰高血糖素分泌增加,导致血糖升高
C.吸烟使降血糖的功能下降
D.长期吸烟会增加患糖尿病的风险
答案 A 由图2可知,小鼠模拟吸烟者胰岛素含量高于对照组(不吸烟者),说明吸烟能诱发胰岛素分泌增加,A错误;小鼠模拟吸烟者的胰高血糖素和血糖含量均高于对照组(不吸烟者),说明吸烟诱发胰高血糖素分泌增加,导致血糖浓度升高,B正确;小鼠模拟吸烟者的胰岛素含量更高,但与对照组(不吸烟者)相比,其血糖含量没有降低,仍高于对照组(不吸烟者)的血糖含量,说明吸烟会诱发机体产生胰岛素抵抗,即降血糖的功能下降,并增加糖尿病患病风险,C、D正确。
4.失温(2022天津河东一模,5)失温是极端天气下人体核心体温过低而引发的急危重症(见表),下列相关说法不正确的是( )
类型
项目
代偿期
轻度失温
中度失温
重度失温
核心
温度
35~37 ℃
32~35 ℃
28~32 ℃
28 ℃以下
症状
表现
感觉
到冷
判断力下降,语言、动作出现异常
反应迟钝、寒战停止、心律不齐、外围血管扩张
失去意识,心跳减慢直到停止
A.代偿期时,交感神经兴奋性增强,毛细血管收缩、骨骼肌战栗
B.失温过程中,通过下丘脑的调节,体内肾上腺素与甲状腺激素的水平不断上升
C.随着体温调节的进行,机体能量供应不足引起核心体温下降,且散热量变多,加速失温
D.随着核心温度下降,在正反馈调节下,代谢水平不断降低,心肌收缩不断减弱
答案 B 代偿期时,人体接受寒冷刺激后,体温调节中枢兴奋,交感神经兴奋性增强,引起毛细血管收缩、骨骼肌战栗,A正确;失温过程中,表现出反应迟钝、寒战停止、心律不齐、外围血管扩张等症状,此时已经超过了下丘脑调节的范围,体内肾上腺素与甲状腺激素的水平应该下降,B错误;随着体温调节的进行,机体能量供应不足引起核心体温下降,外围血管扩张,散热量增多,加速失温,C正确;随着核心温度下降,体内酶活性下降,代谢水平不断降低,在正反馈调节下,心肌收缩不断减弱,D正确。
5.胰岛素降血糖模拟实验(2022天津一中月考四,15)阅读材料,完成下面小题:
(一)大鼠怀孕后,子鼠胚胎所需的营养由孕鼠提供。研究发现,有少部分大鼠怀孕后会出现高血糖症状(医学上称GDM),GDM孕鼠生出的子鼠健康会受到很大影响,二甲双胍可治疗孕期的高血糖症状。为进一步探究经二甲双胍治疗后,GDM孕鼠所生子鼠的健康状况,研究小组进行以下实验:
组别
孕鼠数(只)
孕鼠类型
药物处理
饲料
第1组
8
正常
生理盐水
普通饲料
第2组
8
GDM
二甲双胍
普通饲料
第3组
8
GDM
生理盐水
普通饲料
(二)各组出生后的子鼠全部交由正常母鼠喂养,3周后停止鼠乳喂养,采用普通饲料喂养至8周。大量研究表明,真核生物DNA甲基化修饰会影响基因的表达,DNA 甲基化水平受环境因素的影响,GDM大鼠的子代代谢状况与PGC-1α基因的甲基化程度有关。现对各组子鼠 8 周龄时空腹血糖含量、胰岛素水平、胰腺组织PGC-1α基因的转录水平、甲基化程度进行测定, 结果如表所示,回答下列问题:
组别
第1组
第2组
第3组
子鼠数(只)
8
8
8
刚出生体重(g)
4.6
4.7
7.2
8周龄空腹血糖(mol/L)
5.65
5.78
10.54
8周龄胰岛素水平(mol/L)
8.6
9.2
14.6
PGC-1α mRNA
1.301
0.997
0.485
PGC-1α甲基化指数(Gneol/L)
0.025
0.021
0.825
注:测量数据及处理取平均值
(1)胰岛素是由 细胞分泌的,其生理功能是 。
(2)胰岛素的分泌除受血糖调节外,还受胰高血糖素、 、肾上腺素等物质的调节。
(3)相比于第1组,第3组8周龄子鼠的血糖水平较高,可能的原因是 。
(4)据所给信息分析,经过二甲双胍治疗的 GDM 孕鼠所生子鼠的健康状况得到改善的机制: 。
(5)从上表3组子鼠中选择其中两组为实验材料并设计实验探究经过二甲双胍(第2组)治疗的孕鼠,其子鼠健康状态得到改善的性状是否能遗传到下一代,实验设计思路、预期结果与结论(通过血液检测结果)如下,请补充填空。
实验思路:
分别用普通饲料喂养第1组子鼠(A组)和第2组子鼠(B组),让A、B两组子鼠分别进行组内相互交配产生后代,检测并比较A、B两组子代(8 周时) 和 。
预期结果与结论:
①若 ,说明子代大鼠健康状态得到改善且能遗传给后代。
②若 ,说明子代大鼠健康状态得到改善但不能遗传给后代。
答案 (1)胰岛B 促进血糖进入组织细胞氧化分解,进入肝脏、肌肉合成糖原,进入脂肪细胞转变为甘油三酯;抑制肝糖原分解和非糖物质转变为葡萄糖 (2)神经递质(或甲状腺激素、肾上腺皮质激素等) (3)胰岛素受体受损、胰岛素受体敏感性降低、胰岛素受体不足、胰岛素抵抗 (4)子鼠PGC-1α基因甲基化水平降低,提高PGC-1α基因的转录水平(或PGC-1α基因表达产物增加),使得血糖和胰岛素水平下降,不健康状态得以改善 (5)空腹血糖 胰岛素水平 ①若 B 组子代的空腹血糖和胰岛素水平与A组子代无明显差异 ②若B组子代的空腹血糖和胰岛素水平明显高于 A 组子代
解析 (1)胰岛素是胰岛B细胞分泌的,其生理功能是促进血糖进入组织细胞氧化分解,进入肝脏、肌肉合成糖原,进入脂肪细胞转变为甘油三酯;抑制肝糖原分解和非糖物质转变为葡萄糖,最终达到降低血糖的目的。(2)胰岛B细胞除受胰高血糖素、肾上腺素、甲状腺激素、肾上腺皮质激素等调节外,还受到神经调节,传出神经元分泌神经递质,可使胰岛B细胞分泌胰岛素。(3)相比于第1组,第3组胰岛素水平较高,得到此结果的原因可能是胰岛素受体受损、胰岛素受体敏感性降低、胰岛素受体不足、胰岛素抵抗,从而无法达到降低血糖的作用,使得机体进一步分泌胰岛素。(4)真核生物DNA甲基化修饰会影响基因的表达,DNA甲基化水平受环境因素的影响,子鼠PGC-1α基因甲基化水平降低,可提高PGC-1α基因的转录水平(或使PGC-1α基因表达产物增加),使得血糖和胰岛素水平下降,不健康状态得以改善。(5)二甲双胍具有降低血糖的作用,要想探究二甲双胍改善的性状能否遗传到下一代,可以比较子鼠的下一代的空腹血糖和胰岛素水平;A、B组子鼠组内相互交配产生子代,若子代大鼠健康状态得到改善且能遗传给后代,则B组子代的空腹血糖和胰岛素水平与A组子代无明显差异;若子代大鼠健康状态得到改善但不能遗传给后代,则B组子代的空腹血糖和胰岛素水平明显高于A组子代。
F组
简单情境
1.甲亢机理分析(2022福建漳州一模,12)某甲亢病人,其甲状腺细胞表面的TSH(促甲状腺激素)受体被免疫系统当作抗原而识别,分泌出抗TSH受体的抗体,并与TSH受体特异性结合,从而导致机体合成和分泌过量的甲状腺激素,最终引起甲亢。相关叙述错误的是( )
A.甲亢患者和正常人一样都能保持内环境稳态
B.抗TSH受体的抗体的检测有利于诊断是否患有甲亢
C.甲亢患者体内,抗TSH受体的抗体的产生不会受到抑制
D.抗TSH受体的抗体与TSH受体结合会产生与TSH相同的功能
答案 A 甲亢患者体内甲状腺激素含量高于正常值,引起内环境稳态失调,A错误;抗TSH受体的抗体会与TSH受体结合,导致机体合成和分泌过量的甲状腺激素,最终引起甲亢,因此抗TSH受体的抗体的检测有利于诊断是否患有甲亢,B正确;甲亢患者体内,由于抗TSH受体的抗体的产生没有负反馈调节机制,因此其产生不会受到抑制,C正确;TSH同抗TSH受体的抗体一样,与TSH受体特异性结合后都能促进甲状腺激素的产生与分泌,D正确。
2.冬泳(2022福建莆田二模,10)冬泳是一项特殊条件下的体育运动,具有独特的健身功效。冬泳爱好者入水后,机体生理功能会发生一系列相应变化。下列叙述错误的是( )
A.冰水刺激皮肤,使冷觉感受器产生冷觉
B.机体神经中枢兴奋,使肌肉收缩加强
C.机体通过反射活动,使皮肤毛细血管收缩
D.机体通过神经—体液调节,使体温维持相对稳定
答案 A 冷觉的产生中枢是在大脑皮层,A错误。
知识总结 与体温调节有关的结构
1.温度感受器:热觉感受器和冷觉感受器,分布于皮肤、黏膜和内脏。
2.调节中枢:位于下丘脑。
3.感觉中枢:位于大脑皮层。
3.感冒的机体调节(2022 T8联考二模,11)春寒料峭,早春时节天气阴晴不定,气温变化大,人体免疫力下降,感冒病毒容易乘虚而入,从而使人患上感冒。下列叙述正确的是( )
A.从感冒发热到身体恢复健康,机体的调节机制是神经—体液调节
B.感冒持续发烧38 ℃不退的原因是产热量大于散热量
C.寒冷环境中人体的促甲状腺激素和甲状腺激素含量上升
D.热觉感受器受到寒冷刺激会调节机体增加产热量
答案 C 病原体的清除主要依赖于免疫调节,发烧后的体温调节主要通过神经—体液调节来完成,A错误;感冒持续发烧38 ℃时,机体产热量等于散热量,B错误;冷觉感受器受到寒冷刺激会调节机体增加产热量,D错误。
复杂情境
4.“失温”现象(2022山西吕梁一模,24)2021年5月25日甘肃山地马拉松事故中,由极端天气导致21人遇难,较多选手出现“失温”现象。失温是指人体热量流失大于热量补给,从而造成人体核心区温度降低,并产生寒能、心肺功能衰竭等一系列症状,甚至造成死亡。下列有关叙述错误的是( )
A.运动时骨骼肌是人体主要的产热器官,皮肤是主要的散热器官
B.“失温”出现的病症与机体细胞中相关酶活性降低密切相关
C.失温初期,机体通过神经—体液调节,使骨骼肌不自主战栗,增加产热
D.“失温”现象的发生说明人体维持稳态的调节能力是有限的
答案 C 失温时人体热量流失大于热量补给,从而造成人体核心区温度降低,温度降低使酶活性降低,产生心肺功能衰竭等一系列症状,B正确;失温初期,机体通过骨酪肌不自主战栗来增加产热的反射弧为皮肤冷觉感受器→传入神经→下丘脑体温调节中枢→传出神经→骨骼肌,只受神经系统的调节,C错误;“失温”现象的发生说明人体维持稳态的调节能力是有限的,D正确。
5.FGF1降血糖原理(2022湖北武汉二模,12)最近有研究发现,FGF1是胰岛素之外的第二种快速降低血糖的分子。在胰岛素抵抗患者体内,胰岛素信号通路受阻,若使用FGF1提高PDE4D酶的活性,激活PDE4D通路,仍可调节血糖水平。下列叙述错误的是( )
A.胰岛素抵抗患者体内,血糖不能有效降低,而脂肪分解较多
B.FGF1和胰岛素分别通过不同的信号通路发挥相同的作用
C.一般情况下,糖尿病患者体内PDE4D酶活性较高
D.这一发现可能为胰岛素抵抗患者提供替代性治疗渠道
答案 C 胰岛素抵抗患者葡萄糖摄取、利用和储存的效率下降,机体通过分解脂肪供能,A正确;FGF1通过提高PDE4D酶的活性,激活PDE4D通路调节血糖,而胰岛素通过胰岛素信号通路调节血糖,B正确;若糖尿病患者体内PDE4D酶活性较高,就会通过PDE4D通路调节血糖水平,就不会有糖尿病症状,C错误;给胰岛素抵抗患者注射FGF1,激活PDE4D通路,可为胰岛素抵抗患者提供替代性治疗渠道,D正确。
6.尿崩症(2022辽宁辽南协作体二模,11)尿崩症是指由于抗利尿激素缺乏(垂体性尿崩症)或由于多种病变引起肾脏对抗利尿激素敏感性缺陷(肾源性尿崩症),使肾脏对水分的重吸收产生障碍。下列叙述正确的是( )
A.尿崩症患者常表现为多尿和多饮的症状,其尿液渗透压较大
B.垂体中抗利尿激素的合成基因发生突变,会出现尿崩症
C.垂体性尿崩症可以通过口服抗利尿激素来治疗
D.禁水一段时间后注射适量的抗利尿激素,若患者细胞外液渗透压无明显变化,则可能是肾脏受损导致的尿崩症
答案 D 尿崩症患者肾脏对水分的重吸收产生障碍,尿液渗透压降低,A错误;抗利尿激素由下丘脑合成、分泌,垂体中抗利尿激素的合成基因发生突变不会影响抗利尿激素的合成,不会出现尿崩症,B错误;抗利尿激素的本质是多肽,口服会被分解成氨基酸,失去作用效果,C错误。
复杂陌生情境
7.阿尔茨海默病(2022重庆一模,24)阿尔茨海默病(AD)即老年痴呆病,神经元死亡是其主要发病机制之一。胰岛素抵抗易导致代谢综合征和2型糖尿病(T2DM)。近年来大量的研究发现阿尔茨海默病(AD)与2型糖尿病(T2DM)有着密切的病理学联系,请回答下列问题。
(1)研究发现,阿尔茨海默病(AD)患者体内能催化分解乙酰胆碱的乙酰胆碱酯酶活性过高,该病患者体内乙酰胆碱含量比正常人 (填“高”或“低”),兴奋的传递效率下降。据此提出一种治疗阿尔茨海默病(AD)的措施 。
(2)胰岛素抵抗是指各种原因使胰岛素促进组织细胞 葡萄糖的效率下降,机体代偿性地分泌过多胰岛素产生高胰岛素血症,进而引起代谢紊乱,患者脂肪细胞的脂肪分解将 (“增多”或“减少”)。
(3)进一步研究表明长期高血糖会引起大脑某些神经元损伤,据题意推测,阿尔茨海默病(AD)与2型糖尿病(T2DM)有着密切联系的可能原因是 。
答案 (1)低 抑制乙酰胆碱酯酶的活性 (2)加速摄取、利用、储存 增多 (3)2型糖尿病患者高血糖会引起神经元损伤,导致阿尔茨海默病
解析 (1)阿尔茨海默病(AD)患者体内能催化分解乙酰胆碱的乙酰胆碱酯酶活性过高,所以AD患者体内乙酰胆碱含量比正常人低,兴奋的传递效率下降。据此可通过设法降低患者体内的乙酰胆碱酯酶的活性减缓乙酰胆碱的分解,从而达到治疗阿尔茨海默病的目的。(2)胰岛素抵抗患者组织细胞对葡萄糖摄取、利用和储存的效率下降,因而机体通过分解脂肪增多,从而满足自身对能量的需求。(3)2型糖尿病患者体内血糖水平较高,导致大脑某些神经元损伤,进而导致阿尔茨海默病(AD)的发生。
8.褪黑素(2022湖南雅礼中学二模,18)褪黑素(MT)主要是由哺乳动物和人类的松果体产生的一种小分子胺类激素,能够缩短睡前觉醒时间和入睡时间,减少睡眠中觉醒次数,改善睡眠质量。白天松果体分泌MT的功能会受到抑制。图为松果体分泌MT的调节过程。
暗信号→视网膜下丘脑松果体褪黑素
(1)据图分析,暗信号刺激视网膜促进褪黑素分泌的过程属于 调节,视网膜在此调节过程中相当于 。
(2)睡眠障碍和昼夜节律失调是阿尔茨海默病(AD)患者的先兆症状,临床上给AD患者口服MT,实验表明外源MT并未改善AD患者的睡眠质量和昼夜节律性,推断其原因最可能是 。
(3)用发情期成年雄鼠进行实验,证实MT可以导致性腺萎缩。有关MT对性腺发育调节的途径,有两种假说:①MT的靶器官是下丘脑,通过调节促性腺激素释放激素的分泌量调节性腺的发育;②MT的靶器官是性腺,直接调节性腺的发育。请设计实验探究发情期成年雄鼠体内MT调节性腺发育的途径。
实验思路: 。
实验结果及结论: 。
答案 (1)神经 感受器 (2)AD患者细胞的MT受体数量减少 (3)实验思路:将生理状况相同的发情期成年雄鼠,平均分为A、B、C三组。白天,A组(做手术但不摘除下丘脑)灌注适量的生理盐水;B组摘除下丘脑,灌注等量MT溶液;C组(做手术但不摘除下丘脑)灌注等量MT溶液。在相同的条件下饲养一段时间后,称量并比较三组雄鼠的性腺质量 实验结果及结论:若A组=B组>C组,则MT的靶器官是下丘脑而不是性腺;若A组>B组=C组,则MT的靶器官是性腺而不是下丘脑
解析 (1)图中,在褪黑素分泌的调节过程中,视网膜是感受器,神经中枢是下丘脑,松果体是效应器,该过程为神经调节。(2)褪黑素(MT)是一种小分子胺类激素,口服不破坏其活性,AD患者口服外源MT,睡眠质量并未改善,原因最可能是AD患者细胞的MT受体数量减少。(3)该实验的目的是探究褪黑素(MT)直接作用于性腺还是通过下丘脑间接作用于性腺,实验自变量为是否摘除下丘脑以及是否灌注褪黑素(MT),因变量是性腺的质量。白天松果体分泌MT的功能会受到抑制,故该实验需要白天完成,可以排除动物自身分泌的褪黑素(MT)的干扰。因此设计实验时,可将生理状况相同的发情期成年雄鼠,平均分为A、B、C三组。白天,A组(做手术但不摘除下丘脑)灌注适量的生理盐水;B组摘除下丘脑,灌注等量MT溶液;C组(做手术但不摘除下丘脑)灌注等量MT溶液。在相同的条件下饲养一段时间后,称量并比较三组雄鼠的性腺质量。实验结果及结论详见答案。
G组
简单情境
1.人类生长激素作用(2022浙江嘉兴二模,2)关于人类生长激素的叙述,正确的是( )
A.抑制蛋白质合成
B.抑制细胞生长
C.幼年缺乏导致侏儒症
D.幼年缺乏导致呆小症
答案 C 人类生长激素能促进蛋白质合成,促进骨、软骨和肌肉等组织细胞的生长和分裂,人幼年时缺乏生长激素将患侏儒症(身材矮小,智力正常),C正确。
2.人体中激素功能(2022浙江温州二模,11)下列关于人体中某些激素功能的叙述,正确的是 ( )
A.孕激素能抑制子宫的运动而不利于妊娠
B.胰岛素能抑制肾小管对糖的重吸收而降低血糖
C.性激素能激发第二性征而起到性别决定的作用
D.甲状腺激素能促进物质氧化分解而增加机体产热
答案 D 孕激素能抑制子宫的运动是有利于妊娠的,A错误;胰岛素能促进肾小管过滤液中葡萄糖的吸收,B错误;性激素能引发第二性征,但不起性别决定作用,C错误;甲状腺激素能促进物质和能量代谢,使机体产能增加,D正确。
复杂情境
3.甲减(2022浙江宁波十校联考,20)甲减(甲状腺机能减退)是由多种原因引起的甲状腺激素合成及分泌减少,生物效应不足所导致的一种全身代谢降低综合征。TRH为促甲状腺激素释放激素,TSH为促甲状腺激素,TH为甲状腺激素。下列叙述正确的是( )
A.甲减患者具有怕热、多汗、情绪易激动、性情急躁等症状
B.甲减患者体内TRH、TSH、TH均低于正常值
C.若某甲减患者通过注射TSH后症状缓解,则一定是下丘脑发生病变
D.若某甲减患者通过口服TH来进行治疗,则可能是甲状腺损伤
答案 D 甲亢(甲状腺机能亢进)患者具有怕热、多汗、情绪易激动、性情急躁等症状,A错误;甲减患者由于缺乏甲状腺激素的负反馈抑制作用,体内的TRH、TSH会高于正常值,B错误;若某甲减患者通过注射TSH后症状缓解,则可能是垂体发生病变后不能正常分泌TSH,C错误;若某甲减患者通过口服TH来进行治疗,则可能是甲状腺损伤导致甲状腺激素分泌不足,D正确。
易错提醒 甲状腺激素的分泌存在负反馈调节,当甲状腺激素含量偏高时,负反馈抑制作用较强,当甲状腺激素含量偏少时,负反馈抑制作用会减弱。
4.甲状腺激素分泌异常(2022浙江杭州二模,11)下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素(TRH)通过调节腺垂体分泌促甲状腺激素(TSH),影响甲状腺分泌甲状腺激素,甲状腺激素通过反馈调节作用于下丘脑和垂体,维持激素含量稳定。某患者体内有一种免疫球蛋白(TSI),能与TSH竞争受体,导致甲状腺细胞持续分泌甲状腺激素。下列叙述正确的是( )
A.该患者表现为反应迟钝,智力水平明显低下
B.该患者的TSH 和TRH含量均高于正常水平
C.该患者的物质代谢和能量转换高于正常水平
D.TSI 和TSH竞争的受体分布在垂体细胞表面
答案 C 该患者体内甲状腺激素含量偏高,物质代谢和能量转换会高于正常水平,而反应迟钝、智力水平低下是幼年时缺乏甲状腺激素的表现,A错误,C正确;该患者体内甲状腺激素含量偏高,通过负反馈抑制使得体内TSH和TRH含量低于正常水平,B错误;TSI和TSH竞争的受体分布在甲状腺细胞表面,D错误。
5.发热(2022浙江金华十校二模,7)发热可分为三个时期,即体温上升期、持续发热期和体温下降期。下列叙述错误的是( )
A.体温上升期,温(热)觉感受器兴奋进而出现寒战
B.持续发热期,可用酒精棉球擦拭四肢等部位
C.持续发热期,不能采用加盖棉被的方法降温
D.体温下降期,会出现产热与散热不相等的现象
答案 A 冷觉感受器兴奋会导致出现寒战,A错误;持续发热期可采用酒精棉球擦拭四肢等部位的方式增加散热,加盖棉被的方式不利于散热降温,B、C正确;体温下降期产热小于散热,D正确。
6.软骨细胞生长调节(2022浙江绍兴二模,21)生长激素能促进软骨细胞的生长和分裂,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生长和分裂
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
答案 D IGF-1会通过负反馈调节作用抑制GH的释放,因此IGF-1基因缺乏的个体血浆中GH水平高于正常人,A错误;软骨细胞的正常生长和分裂受到GH和IGF-1的作用,GH受体缺乏的个体软骨细胞生长和分裂会受到影响,B错误; IGF-1的受体可位于软骨细胞、下丘脑、垂体,C错误;患腺垂体瘤的儿童可能生长激素分泌过多,从而导致身材比正常儿童更高大,D正确。
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