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专题四 生命活动的调节,考情纵览,小专题9 人和动物生命活动的调节,考情纵览,知识串联导思,重点提炼透析,知识串联导思,重点提炼透析,考点一 神经调节的结构与机制,典例引领,已知人体内有兴奋性神经递质与抑制性神经递质,一个神经元只释放一种神经递质。如图一为人手意外触到蜡烛火焰引起的屈肘反射示意图,ae表示不同神经元;图二表示神经纤维上的静息电位与动作电位。请回答下列问题。,(1)图一中神经元a产生的兴奋传到神经末梢时,引起突触前膜内的突触小泡释放 ,与神经元b细胞膜上的 结合,使神经元b兴奋,神经元b的神经冲动进一步引起神经元c兴奋,最终引起屈肌收缩。 (2)图二中B侧动作电位主要由 大量内流引起;图二中神经纤维外侧局部电流方向与兴奋传导方向 (填“相同”或“相反”)。,【解题思路】 (1)兴奋传到神经末梢时,引起突触前膜内的突触小泡释放兴奋性神经递质,其与突触后膜上的特异性受体结合完成兴奋传递,最终引起屈肌收缩而发生屈肘反射。(2)动作电位主要是由Na+大量内流引起的,神经纤维外侧局部电流方向与兴奋传导方向相反,而内侧局部电流方向与兴奋传导方向相同。,答案:(1)(兴奋性)神经递质 (特异性)受体 (2)Na+ 相反,(3)若刺激神经纤维上的N点,神经元b无电位变化,原因是 ;发生屈肘反射时伸肌舒张,神经元d兴奋而神经元e未兴奋,其原因可能是 。 (4)某人体内存在一种抗体,该抗体可错误攻击自身肌肉细胞膜(突触后膜)上的神经递质受体,从而使兴奋传递受阻而使肌肉出现 现象,这属于免疫失调中的 病。,【解题思路】 (3)兴奋在神经元之间只能单向传递,故刺激神经纤维上的N点,神经元b不产生电位变化;发生屈肘反射时伸肌舒张,此时神经元d兴奋而神经元e未兴奋,说明神经元d的突触前膜释放抑制性神经递质使伸肌处于舒张状态,两块肌肉相互协调方可完成屈肘反射。(4)人体内存在一种抗体,该抗体可错误攻击自身肌肉细胞膜上的神经递质受体,从而使兴奋传递受阻而出现肌肉收缩无力现象,这属于自身免疫病。,答案:(3)兴奋在神经元之间只能单向传递 神经元d释放抑制性神经递质使神经元e不兴奋,进而使伸肌舒张 (4)收缩无力(不能正常收缩) 自身免疫,【思考】 1.如何判断反射弧中的传入神经和传出神经? 提示:(1)根据是否具有神经节:有神经节的是传入神经。 (2)看脊髓灰质结构:与前角(宽)相连的为传出神经,与后角(窄)相连的为传入神经。 (3)看突触结构:兴奋在突触中的传递是从突触前膜 传到突触后膜 。 (4)切断实验法:若切断某一神经,刺激外周段(远离中枢的位置),肌肉不收缩,而刺激向中段(近中枢的位置),肌肉收缩,则切断的为传入神经,反之则为传出神经。,2.请总结与兴奋有关的物质及其运输方式。 提示:(1)静息电位时,K+的外流为协助扩散。 (2)产生动作电位时,Na+的内流为协助扩散。 (3)恢复静息电位时,K+的外流为协助扩散,Na+的外排为主动运输。 (4)神经递质的释放为胞吐。,归纳拓展,(2)兴奋在神经纤维上传导图示 兴奋在神经纤维上传导图示:,传导形式与特点:,(3)兴奋在神经元间的传递 传递过程:,突触后膜的电位变化: 兴奋性神经递质引起突触后膜发生电位变化,由内负外正变为内正外负;抑制性神递质使该神经元的内外电位差进一步加大,不引起突触后膜发生电位逆转变化。,2.膜电位变化曲线解读 (1)ab段,神经细胞静息时,膜两侧的电位表现为外正内负,主要是由K+跨膜运输导致的。 (2)bc段,神经细胞受刺激时(b点),受刺激部位膜内外的电位出现反转,表现为外负内正,原因主要是Na+通道开放,Na+内流。 (3)cd段,膜电位恢复为静息电位,主要是由K+通道开放,K+外流导致的。 (4)d点以后,由于NaK泵的原因,将细胞外的K+泵入,将细胞内的Na+排出,进而形成了细胞内K+浓度高和细胞外Na+浓度高的状态,为下一次兴奋做好准备。,易错提醒 (1)误认为反射活动所需时间长短与刺激时间长短有关。在一个反射活动的完成过程中,同时存在兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递,突触数量的多少决定着该反射活动所需时间的长短。 (2)误认为只要反射弧完整就能产生反射。相应反射的完成都离不开适宜的刺激和完整的反射弧。 (3)误认为条件反射可以不需要大脑皮层参与。非条件反射的完成可以不需要大脑皮层的参与,但条件反射的完成却必须有大脑皮层的参与。,热点考向,考向一,依托模式图,考查反射弧的结构,1.肺牵张反射是调节呼吸的反射之一,图(a)为肺牵张反射示意图。该反射的感受器位于肺中。深吸气后肺扩张,感受器兴奋,神经冲动经传入神经传入脑干,抑制吸气,引起呼气。,回答下列问题: (1)图(a)中a、b、c、d是反射弧的组成部分,a是 ,b是 ,c是 ,d是 。 (2)人体要屏住呼吸必须受到图(a)中 的调控。 (3)图(a)中神经元和之间形成的突触放大后的突触如图(b)所示中,突触小体是神经元的 (填“轴突”“树突”或“细胞体”)末端膨大形成的,突触后膜位于神经元的 (填“轴突”“树突”或“细胞体”)。,解析: (1)由题意深吸气后肺扩张,感受器兴奋,神经冲动经过传入神经传入脑干,结合图可以判断出b为传入神经,a为神经中枢,c为传出神经,d为对应的效应器。 (2)屏住呼吸属于条件反射,其调控中枢为大脑皮层。 (3)由图(a)可看到神经元的细胞体在大脑皮层,所以构成突触小体是由该神经元的轴突末端膨大形成;而观察图(b)可看到突触小体是与神经元的细胞体直接接触的,故突触后膜位于该神经元的细胞体上。 答案:(1)神经中枢 传入神经 传出神经 效应器 (2)大脑皮层 (3)轴突 细胞体,以基础判断或案例分析的方式,考查兴奋的产生与传导,2.(2015浙江理综)血液中K+浓度急性降低到一定程度会导致膝反射减弱,下列解释合理的是( ) A.伸肌细胞膜的动作电位不能传播到肌纤维内部 B.传出神经元去极化时膜对K+的通透性增大 C.兴奋在传入神经元传导过程中逐渐减弱 D.可兴奋细胞静息膜电位的绝对值增大,解析:静息电位的产生主要是K+的外流所致,血液中K+浓度急性降低,使神经细胞外K+浓度下降,K+外流增多,静息膜电位绝对值增大,当受刺激时,就可能导致Na+内流不足而无法引起内负外正电位的逆转或导致动作电位值偏小的情况发生,D正确。,考向二,D,以实验探究或曲线图的方式,考查电位变化,3.(2015福建理综)兴奋性是指细胞接受刺激产生兴奋的能力。为探究不同缺氧时间对中枢神经细胞兴奋性的影响,研究人员先将体外培养的大鼠海马神经细胞置于含氧培养液中,测定单细胞的静息电位和阈强度(引发神经冲动的最小电刺激强度),之后再将其置于无氧培养液中,于不同时间点重复上述测定,结果如图所示。请回答: 注:“对照”的数值是在含氧培养液中测得的,考向三,(1)本实验的自变量是 。 (2)静息电位水平是影响细胞兴奋性水平的因素之一,图中静息电位数值是以细胞膜的 侧为参照,并将该侧电位水平定义为0 mV。据图分析,当静息电位由-60 mV变为-65 mV时,神经细胞的兴奋性水平 。 (3)在缺氧处理20 min时,给予细胞25 pA强度的单个电刺激, (填“能”或“不能”)记录到神经冲动,判断理由是 。 (4)在含氧培养液中,细胞内ATP主要在 合成。在无氧培养液中,细胞内ATP含量逐渐减少,对细胞通过 方式跨膜转运离子产生影响,这是缺氧引起神经细胞兴奋性改变的可能机制之一。 解析:(1)由实验目的可知,本实验的自变量为不同的缺氧时间。(2)由于静息状态下神经细胞膜外侧阳离子浓度高于膜内,图中静息电位数值为负值,所以膜电位的测量是以细胞膜的外侧为参照的。当静息电位由-60 mV变为 -65 mV 时,由阈强度柱形图可知神经细胞的阈强度加大,因此神经细胞的兴奋性水平逐渐降低。(3)由图可知,在缺氧处理20 min,此时阈强度为34 pA,因此给予细胞25 pA强度的单个电刺激,由于刺激强度低于阀强度,所以不能产生神经冲动。(4)在含氧培养液中,细胞进行有氧呼吸,ATP主要在线粒体中合成。在无氧培养液中细胞内ATP含量减少,对离子的主动运输产生影响。 答案:(1)缺氧时间 (2)外 降低 (3) 不能 刺激强度低于阈强度 (4)线粒体(或线粒体内膜) 主动运输,考点二 脊椎动物的激素调节及应用,典例引领,动物被运输过程中,体内皮质醇激素的变化能调节其对刺激的适应能力。如图为皮质醇分泌的调节示意图。据图分析,下列叙述错误的是( ) A.运输刺激使下丘脑分泌激素增加的结构基础是反射弧 B.图中M促进皮质醇分泌的过程属于神经体液调节 C.皮质醇作用的靶细胞还包括下丘脑细胞和垂体细胞 D.动物被运输过程中,体内皮质醇含量先升高后逐渐恢复,【解题思路】 由图得知,皮质醇的分泌在受到刺激时,下丘脑和垂体都参与了反应,与甲状腺激素的分泌调节过程基本一致,该过程中,既有激素调节又有神经调节。M是垂体分泌的一种激素,直接作用于肾上腺皮质,属于激素调节。皮质醇反过来又能作用于垂体和下丘脑。在图示过程中,由于皮质醇的反馈调节,使其分泌量在升高后逐渐降低,最终恢复。,答案: B,【思考】 1.你能总结出各类激素的化学本质吗? 提示:在各类激素中,性腺和肾上腺皮质分泌的激素均为固醇类;垂体、胰岛、下丘脑分泌的激素均为蛋白质或多肽类;肾上腺髓质和甲状腺分泌的激素为氨基酸的衍生物;在探究实验时,三类激素均可注射,但蛋白质或多肽类激素不能饲喂。 2.研究激素生理功能的一般思路是怎样的?方法有哪些? 提示: (1)研究思路:采用相应方法处理实验动物出现相应症状添加某激素后恢复正常推知相应激素的生理功能。 (2)具体方法:,归纳拓展,1.激素的分级调节和反馈调节 在大脑皮层的影响下,下丘脑可以通过垂体调节和控制某些内分泌腺中激素的合成与分泌(属于分级调节)。而激素进入血液后,又可以反过来调节下丘脑和垂体中有关激素的合成与分泌(属于反馈调节),如图所示:,注:TRH表示促甲状腺激素释放激素;TSH表示促甲状腺激素;“+”表示促进作用;“-”表示抑制作用。,热点考向,考向一,以简答题的形式,考查激素的分泌调节、作用及特点,1.(2015新课标全国理综)甲状腺激素是人体中的重要激素。回答下列相关问题: (1)通常,新生儿出生后,由于所处环境温度比母体内低,甲状腺激素水平会升高。在这个过程中,甲状腺激素分泌的调节是分级的,其中由 分泌促甲状腺激素释放激素,由 分泌促甲状腺激素。,解析:(1)甲状腺激素的分级调节过程是:相应的神经冲动传到下丘脑后,下丘脑分泌并释放促甲状腺激素释放激素,促使垂体分泌促甲状腺激素,从而促进甲状腺分泌甲状腺激素。 答案: (1)下丘脑 垂体,(2)甲状腺激素的作用包括提高 的速率,使机体产热增多;影响神经系统的 。甲状腺激素作用的靶细胞是 。 (3)除了作用于靶细胞外,激素作用方式的特点还有 (答出一点即可)。,解析 (2)甲状腺激素的作用包括提高细胞代谢的速率,影响神经系统的发育和功能。甲状腺激素作用于几乎全身所有的细胞。(3)除了作用于靶细胞外,激素作用方式的特点还有微量、高效、通过体液运输等。 答案:(2)细胞代谢 发育和功能 几乎全身所有的细胞 (3)高效,考向二,以示意图的形式,考查激素分泌的调节,2.(2015安徽理综)如图为人体生长激素分泌的调节示意图。 (1)细胞a分泌的激素对细胞c的分泌具有促进作用,而细胞b分泌的激素对细胞c的分泌具有抑制作用,则这两种激素对细胞c分泌生长激素的调节呈 关系。若生长激素分泌增多,将 (填“促进”或“抑制”)细胞b的分泌。,解析:(1)细胞a和细胞b分泌的激素对细胞c的分泌分别具有促进和抑制作用,故细胞a、b分泌的激素对细胞c分泌生长激素的调节呈拮抗关系,若生长激素分泌增多,由于反馈调节则会促进细胞b的分泌,从而抑制细胞c分泌生长激素。 答案:(1)拮抗 促进,(2)下丘脑是神经系统和内分泌系统联系的枢纽。如发生急性低血糖时,对血糖浓度敏感的神经元可通过细胞a促进细胞c的分泌。在这个调节过程中,下丘脑神经内分泌细胞的作用是将 转变为 。 (3)激素的作用范围较广泛,如生长激素可与全身脂肪细胞和软骨细胞等靶细胞的受体结合并发挥作用,这是因为 。 (4)运动能提高机体免疫功能,原因之一是生长激素可作用于胸腺,促进 分化。,解析: (2)发生急性低血糖时,下丘脑神经内分泌细胞受刺激后可分泌激素促进细胞c的分泌,在这个调节过程中下丘脑神经内分泌细胞将神经系统活动的电信号转变为调节内分泌系统活动的激素信号。(3)激素通过体液运输到全身各处,故具有作用范围广泛的特点。(4)胸腺是免疫器官,是T淋巴细胞分化成熟的场所,促进T淋巴细胞的分化可提高机体的免疫功能。 答案:(2)神经系统活动的电信号 调节内分泌系统活动的激素信号 (3)激素通过体液运输到全身各处 (4)T细胞,考向三,以实验分析或实验探究的形式,验证或探究某种激素的生理功能,3.(2015四川理综)进食可刺激胃腺细胞分泌胃液,胃液中含有胃酸及胃蛋白酶,有利于消化。 (1)胃酸可以杀灭进入胃内的细菌,这属于机体的 免疫;胃蛋白酶仅对食物中的蛋白质成分有消化作用,这体现了酶的 性。,解析: (1)胃酸杀灭病原体时无选择性,属于非特异性免疫。 答案:(1)非特异性 专一,(2)哺乳动物进食时,食物尚未进入胃内就可引起胃液分泌,称为头期胃液分泌。该过程受神经调节和神经体液调节的共同调控,如图所示。 胃泌素通过 运输到达胃腺细胞,促进胃液分泌。若胃酸分泌过多,又可抑制胃泌素的分泌,这种调节方式叫做 。 促进胃腺细胞分泌胃液的信号物质,除胃泌素外还有 。,解析: (2)包括胃泌素在内的化学物质均需借助体液在体内运输。胃泌素通过体液运输到达胃腺细胞,促进胃液分泌,胃酸分泌过多反过来抑制胃泌素的分泌,这种调节方式属于负反馈调节。图示显示,促进胃腺细胞分泌胃液的信号物质还有神经递质。 答案:(2)体液 反馈调节 神经递质,(3)为探究两种调节机制对头期胃液分泌的影响。有人用同一只狗连续进行了以下实验:,(假饲是让狗吃肉,但吞下的肉从食道上的人工瘘口掉出,不进入胃;“+”数量表示胃液分泌量多少) 步骤2中胃液的分泌是 调节的结果。 步骤3的目的是 。 步骤4是为了确定在 调节作用下的胃液分泌量。 重复上述实验均得到相同结果,表明在头期胃液分泌的两种调节机制中, 的作用效应更大;二者共同作用效应 (填“大于”“小于”或“等于”)各自单独作用效应之和。,解析:(3)图示显示,头期胃液的分泌受神经体液调节(传出神经胃窦G细胞胃泌素胃腺细胞)和神经调节(传出神经胃腺细胞)的共同调控。步骤2仅保留了神经调节。步骤3的胃液分泌量与步骤1相等,故其目的是确定在假饲条件下胃泌素的分泌量。步骤4未假饲,仅注射了与步骤3等量的胃泌素,其目的是确定神经体液调节下的胃液分泌量。对比步骤1、2、4胃液分泌量可知:在头期胃液分泌两种调节机制中,神经体液调节的作用效应更大。二者共同作用效应大于各自单独作用效应之和。 答案:(3)神经 确定在假饲条件下胃泌素的分泌量 神经体液 神经体液调节 大于,
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