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生命活动的调节1.瘦素是动物成熟脂肪细胞分泌的一种蛋白质类激素,与肥胖密切相关,其部分作用机制如下图所示(“+”表示促进,“-”表示抑制)。(1)脂肪是细胞内良好的物质。(2)成熟脂肪细胞中,瘦素最终经分类和包装后,通过的方式分泌到体液中,经体液运输作用于靶细胞后被。(3)当体重增加,血浆中瘦素增加,导致神经肽Y含量,减少摄食。正常情况下,瘦素和神经肽Y的含量总是保持相对稳定,是因为存在调节机制。(4)现有三组肥胖症小鼠,A组肥胖是因为体内产生了抗瘦素受体的抗体;B、C两组肥胖原因不明。请分析以下实验:处理方法血浆中神经肽Y含量摄食量A组注射免疫抑制剂下降下降B组注射瘦素下降下降C组注射瘦素基本不变基本不变根据实验结果推测,实验前血浆中瘦素含量高于正常鼠的是组,B组小鼠肥胖的原因最可能是。答案 (1)储能(2)高尔基体胞吐灭活(3)降低(减少、下降)(负)反馈(4)A、C不能(正常)合成痩素解析 (1)脂肪中C、H的含量高,储存的能量多,是良好的储能物质。(2)据题干知,瘦素是一种分泌蛋白,分泌蛋白由核糖体合成,经内质网加工,最终需要高尔基体的分类和加工,通过胞吐分泌到体液中。瘦素是激素,属于信息分子,起作用后被灭活。(3)据图分析,体重增加,会导致脂肪细胞合成、分泌瘦素增加,瘦素抑制下丘脑产生神经肽Y,所以神经肽Y含量下降;据图可知,如果神经肽Y过多,会促进脂肪细胞合成、分泌瘦素,而瘦素抑制神经肽Y产生,属于典型的负反馈调节。(4)据题意知,A组有抗瘦素受体的抗体,瘦素抑制下丘脑产生神经肽Y的能力减弱,神经肽Y增加,进而促进脂肪细胞合成和分泌瘦素增多;B组注射瘦素后,神经肽Y含量下降,而且摄食也下降,说明B组肥胖的原因是缺少瘦素; C组注射瘦素后,神经肽Y和摄食量均未发生改变,说明C组之所以肥胖不是因为缺少瘦素,可能是因为下丘脑功能异常,在下丘脑的作用下神经肽Y含量增加,促进脂肪细胞合成和分泌瘦素增多。2.下图为反射弧中神经肌肉接头的结构及神经递质作用于肌膜的机制。请分析回答下列问题。(1)反射弧中,神经末梢及其支配的肌肉称为。发生反射时,神经冲动传至神经末梢,释放,作用于肌膜上的,引起内流,使肌膜发生电位变化,肌肉收缩。(2)如果皮肤被刺伤而感染破伤风杆菌,侵入机体的破伤风杆菌会被吞噬细胞摄取和处理,暴露其特有的。受刺激的B细胞在的作用下,增殖、分化为。(3)未被清除的破伤风杆菌能阻止神经末梢释放甘氨酸,导致上述离子通道持续(填“开放”或“关闭”),从而引起肌肉强直收缩,这说明甘氨酸是一种传递的分子。答案 (1)效应器神经递质(特异性)受体Na+(2)抗原淋巴因子浆细胞和记忆细胞(3)开放信息解析 (1)在反射弧中,传出神经末梢及支配的肌肉称为效应器。发生反射时,神经冲动传至神经末梢,释放神经递质,神经递质作用于肌膜上的特异性受体,引起Na+内流,使肌膜发生电位变化,引起肌肉收缩。(2)吞噬细胞将病原体摄取处理后暴露出其特有的抗原,然后呈递给T细胞。受到刺激的B细胞在T细胞释放的淋巴因子的作用下,增殖、分化为记忆细胞和浆细胞。(3)引起肌肉强直收缩,说明是持续性兴奋,所以导致上述的离子通道持续开放,这可以说明甘氨酸是一种传递信息的分子。3.褐色脂肪组织(BAT)是小型哺乳动物适应性产热的主要部位。研究工作者以长爪沙鼠为实验材料,研究动物在寒冷条件下BAT含量及相关激素的变化,结果如下表。组别环境温度实验结果每100 g体重BAT含量gBAT细胞中线粒体内蛋白质总量mg下丘脑中促甲状腺激素释放激素的含量(10-6gmg-1)血浆中甲状腺激素含量(ngmL-1)甲240.333.586.730.55乙40.275.363.620.76(1)长爪沙鼠的温度感受器受寒冷刺激产生兴奋时,该部位细胞膜内侧的电位变化是。当相应的神经冲动传至下丘脑后,通过调节发出信息,从而使皮肤毛细血管收缩,肌肉和肝脏等产热(填“增多”“减少”或“不变”)。(2)表中BAT含量变化表明,长爪沙鼠在寒冷条件下能通过来增加产热量以维持体温。根据实验结果推测,乙组长爪沙鼠血浆中促甲状腺激素的含量比甲组。答案 (1)由负电位变成正电位神经体液增多(2)增加脂肪消耗量(答案必须体现出脂肪的变化)高解析 (1)神经细胞处于静息状态时,膜内表现为负电位,受到刺激产生兴奋时,兴奋部位膜内表现为正电位,所以长爪沙鼠的温度感受器受寒冷刺激产生兴奋时,该部位细胞膜内侧电位变化是由负电位变成正电位。当相应的神经冲动传至下丘脑后,通过神经体液调节发出信息,从而使皮肤毛细血管收缩,肌肉和肝脏等产热增多。(2)表中信息显示:乙组长爪沙鼠每100 g体重的BAT含量低于甲组,说明长爪沙鼠在寒冷条件下能通过增加脂肪消耗量来增加产热量以维持体温。乙组长爪沙鼠血浆中甲状腺激素含量高于甲组,而促甲状腺激素能促进甲状腺激素的分泌,所以乙组长爪沙鼠血浆中促甲状腺激素的含量比甲组高。4.(2018河南中原名校质量考评)研究表明,机体性腺的内分泌机能受下丘脑垂体性腺轴调控,如下图所示,代表激素,、代表作用过程。请回答以下问题。(1)图中的分泌存在着调节,图中几乎可作用于体内的一切组织细胞,这说明。(2)卵巢产生的雌激素能促进雌性动物卵细胞的形成和排卵。但在生产实践中,为促进雌性动物多排卵,通常使用的并不是雌激素,结合上图分析可能的原因:大量使用雌激素会使过程、(填“增强”或“减弱”),通过影响激素(填名称)的分泌量导致性腺。(3)下丘脑和垂体之间存在神经联系和体液联系,为了证明下丘脑调节垂体分泌激素的方式是体液调节而不是神经调节,可利用小白鼠做实验,实验组所做的处理是,一段时间后,检测小白鼠血液中激素的含量,发现其含量没有减少。答案 (1)分级调节和反馈这些组织细胞(内部)均含有能特异性识别性激素的受体(2)增强促性腺激素萎缩(或功能减退)(3)切断下丘脑和垂体间的神经联系(或者切除下丘脑,再注射适量下丘脑提取物)解析 (1)(性激素)的分泌分别受下丘脑和垂体的共同控制,说明存在分级调节;另外,反过来又能抑制下丘脑和垂体的活动,还说明其分泌存在负反馈调节。(2)分析图中过程可知,当性激素含量过多时,会反馈抑制下丘脑和垂体的活动,从而使过程、增强;垂体分泌的促性腺激素能作用于性腺;当性激素过多时,抑制垂体分泌促性腺激素,促性腺激素分泌过少会导致性腺萎缩。(3)要证明下丘脑调节垂体分泌激素的方式是体液调节而不是神经调节,实验组需要切除下丘脑和垂体之间的神经联系进行实验,对照组不切除下丘脑和垂体之间的神经联系,一段时间后,检测两组小白鼠血液中促性腺激素的含量。5.下图表示人体下丘脑参与调节的部分示意图,研究发现垂体分为腺垂体和神经垂体两部分,神经垂体没有激素合成能力,它释放的激素是由下丘脑神经细胞产生的。图中甲、乙、丙表示结构,ad表示物质,其中物质c与机体的新陈代谢和神经系统的兴奋性有关。请回答下列问题。(1)图中甲、乙中属于腺垂体的是;物质b是。(2)已知激素的作用具有逐级放大的特点,可推测出血液中a、b、c含量的关系为。(3)当人体饮水过少或吃得过咸时,血浆渗透压将升高,在此神经调节过程中,感受器、神经中枢和效应器均位于。(4)图示中下丘脑与丙之间进行信息传递的信号分子是。答案 (1)甲促甲状腺激素(2)abc(3)下丘脑(4)神经递质解析 (1)根据题意,物质c与机体的新陈代谢和神经系统的兴奋性有关,说明物质c是甲状腺激素;图中甲属于腺垂体,乙是神经垂体,丙是肾上腺;物质a是促甲状腺激素释放激素,物质b是促甲状腺激素,物质d是抗利尿激素。(2)下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素能促进垂体分泌促甲状腺激素,促甲状腺激素能促进甲状腺分泌甲状腺激素,由于激素的作用具有逐级放大的特点,可推测血液中a、b、c含量的关系为abc。(3)当人体饮水过少或吃的过咸时,血浆渗透压将升高,刺激下丘脑中的渗透压感受器,使下丘脑的水盐平衡中枢兴奋,通过神经调节作用于下丘脑的效应器(即下丘脑的神经分泌细胞),使其合成抗利尿激素,并通过神经垂体释放抗利尿激素。(4)下丘脑通过神经支配肾上腺的活动,促进肾上腺分泌肾上腺素,因此二者之间进行信息传递的信号分子是神经递质。6.(2018江苏卷)正常人体感染病毒会引起发热,发热过程分为体温上升期、高温持续期和体温下降期。下图为体温上升期机体体温调节过程示意图,其中体温调定点是为调节体温于恒定状态,下丘脑体温调节中枢预设的一个温度值,正常生理状态下为37 。请回答下列问题。(1)图中激素甲的名称是,激素乙通过的途径作用于甲状腺。(2)体温上升期,人体骨骼肌不随意的节律性收缩,即出现“寒战”,有助于体温。综合图解分析,体温上升期人体进行体温调节的方式有。(3)高温持续期,人体产热量(填“大于”“小于”或“等于”)散热量。此阶段人体有时会出现脱水现象,垂体释放抗利尿激素增加,肾小管和集合管,从而减少尿量。(4)体温下降期,机体增加散热的主要途径有。(5)体温上升期,人体会出现心率加快、血压轻度升高等症状,易引发慢性心血管疾病急性发作。请解释血压升高的可能原因:。答案 (1)促甲状腺激素释放激素体液运输(2)上升到已上调的体温调定点(上升到38.5 )神经调节、体液调节(3)等于重吸收水的能力增强(重吸收水量增加)(4)汗腺分泌增加、皮肤血管舒张(5)心脏血液输出量增加、外周血管收缩解析 (1)由甲状腺和甲状腺激素可推出,乙为促甲状腺激素,甲为促甲状腺激素释放激素;激素都是通过体液运输到靶器官、靶细胞的。(2)“寒战”可增加产热,有利于体温上升;由图可以直接看出,体温上升期既存在神经调节,又存在体液调节。(3)当体温不变化时,机体产热量等于散热量。如果脱水(失水过多),细胞外液渗透压升高,下丘脑合成和分泌、垂体释放的抗利尿激素增多,该激素可以使肾小管和集合管的重吸收水的能力增强(重吸收水量增加),最终导致尿量减少。(4)机体增加散热的主要途径是汗腺分泌增加、皮肤血管舒张。(5)由题目所给信息体温上升期“心律加快”可推出血流量加大,同时皮肤血管收缩,会导致血压升高。7.下图是人体维持内环境稳态的部分调节机制简图。据图回答下列问题。(1)当人体运动导致大量出汗时,细胞外液渗透压,刺激了图一中的渗透压感受器,促进垂体释放,使肾小管和集合管加强对水的重吸收,尿量减少。当足量饮水1 h后,通过图一中a所示的调节机制,尿量逐渐恢复正常。该调节机制是相互协调的结果。(2)图二是免疫调节的部分过程。图中既能参与非特异性免疫,又能参与特异性免疫的细胞是;结核病是一种危害较大的传染病,结核杆菌属细胞内寄生菌,当它初次侵入人体细胞后,人体发挥主要作用的免疫过程是(填图中数字)。艾滋病是由人类免疫缺陷病毒(HIV)引起的,HIV侵入人体后破坏T淋巴细胞,使免疫系统的功能瓦解。请写出艾滋病患者体内缺少抗体的原因:。答案 (1)升高下丘脑抗利尿激素负反馈(反馈)神经调节和体液调节(或神经系统和内分泌系统)(2)吞噬细胞T淋巴细胞被破坏,其产生的淋巴因子减少,不能有效刺激B细胞增殖、分化成浆细胞,所以抗体大量减少解析 (1)大量出汗会导致细胞外液渗透压升高,这时位于下丘脑中的渗透压感受器兴奋,会促进垂体释放抗利尿激素,尿量减少。由图可知,主动饮水后,信息反馈到下丘脑使尿量恢复正常,属于体内的反馈调节机制。整个过程既有神经调节又有体液调节,所以是神经调节和体液调节相互协调的结果。(2)图中过程表示吞噬细胞发挥作用,将抗原消灭,属于非特异性免疫中的第二道防线;(首次入侵)或(再次入侵)过程属于特异性免疫中的细胞免疫途径,甲是效应T细胞;(首次入侵)或(再次入侵)过程属于特异性免疫中的体液免疫,乙是浆细胞,因此可见吞噬细胞既能参与非特异性免疫,又能参与特异性免疫。细胞免疫主要是针对侵入胞内的抗原,结核杆菌属细胞内寄生菌,当其首次侵入人体细胞后,主要是细胞免疫发挥作用。吞噬细胞摄取、处理绝大多数的抗原并将抗原呈递给T细胞,T细胞分泌淋巴因子,促进B细胞增殖、分化为浆细胞,HIV破坏T细胞后,这条体液免疫途径丧失,因此只保留少数抗原直接刺激B细胞,使其分化为浆细胞,而抗体只有浆细胞才能产生,因此患者体内抗体较少。8.(2018河南新野一高月考)图甲和图乙分别表示单侧光和不同浓度生长素对植物根和茎生长的影响。请分析并回答问题。(1)据图甲可知,该植物幼苗的茎已表现出向光性,且测得其背光侧的生长素浓度为n(如图乙所示),则其向光侧生长素浓度范围是。(2)据图乙可知,根和茎对生长素反应的灵敏程度关系为,据此推测根的向光侧和背光侧分别对应图乙中的点,根的背光生长现象体现了生长素的作用具有特点。(3)有同学设计如下实验验证“植物根尖产生的生长素在幼根处进行极性运输”,请绘图表示实验组结果并标注说明。(4)若先用某种抑制剂(不破坏IAA、不影响细胞呼吸)处理实验根尖切段,再重复(3)实验,结果实验组和对照组的接受琼脂块中均检测不到放射性,则该抑制剂的作用机理可能是。答案 (1)小于m(或0向光侧生长素浓度茎A、B(顺序不能颠倒)两重性(3)如图(4)与运输IAA的载体结合解析 根据题意和图示分析可知:植物幼苗的茎已表现出向光性,说明背光侧比向光侧生长素浓度高,生长快,因此其向光侧生长素浓度小于m。图中显示根对生长素的敏感性更强。根的向光侧生长素浓度低,促进生长;背光侧生长素浓度高,生长受抑制,故向光侧对应A点,背光侧对应B点。实验目的是探究生长素在幼根处进行极性运输,故实验的自变量是幼根的放置方向,一组正放,一组倒放。实验组和对照组都检测不到放射性,说明生长素没有运输到形态学下端,生长素的运输方式为主动运输,需要能量和载体,呼吸作用不受影响,说明能量供应正常,判断该抑制剂抑制了生长素载体的作用。
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