高考二轮复习 专题五 第2讲 动物生命活动的调节课件 新人教版.ppt

第2讲动物生命活动的调节 一 神经调节的结构基础和调节过程1 神经调节的结构基础 反射弧 感受器 效应器 传入神经 神经中枢 传出神经 2 兴奋在神经纤维上的传导 1 过程 2 特点 传导形式 传导方向 膜内电荷 兴奋部位 未兴奋部位 与兴奋传导方向 膜外电荷 未兴奋部位 兴奋部位 与兴奋传导方向 3 机制 静息时 由于k 外流 导致膜外为 膜内为负电位 刺激后 由于 导致膜外为负电位 膜内为 电信号 双向传导 相同 相反 正电位 na 内流 正电位 3 兴奋在神经元之间的传递 1 突触的结构 突触小体 突触间隙 突触后膜 2 传递过程 3 特点 突触前膜 电信号 电信号 单向传递 二 脊椎动物的激素调节1 常考激素的来源及相互关系 肾上腺 胰岛 垂体 甲状腺 2 常考激素的功能 1 抗利尿激素 促进 对水的重吸收 2 肾上腺素 增强心脏活动 促进血压上升 促进糖原分解 从而使血糖 3 生长激素 促进 尤其是促进 的合成和骨的生长 肾小管 集合管 升高 生长 蛋白质 4 胰岛素 促进血糖转化为 加速血糖分解 血糖浓度 5 胰高血糖素 加速 分解 促进血糖浓度 6 甲状腺激素 促进 促进 提高 糖原 降低 肝糖原 升高 新陈代谢 生长发育 神经系统的兴奋性 3 激素调节的方式 以甲状腺激素分泌的分级调节为例 促甲状腺激素 甲状腺激素 1 分级调节 激素的调节要经过 相关腺体几个等级 2 反馈调节 激素进入血液后反过来调节 和 中有关激素的合成与分泌 下丘脑 垂体 下丘脑 垂体 1 2013海南高考 t18b 突触前神经元在静息时能释放神经递质 分析 只有神经冲动传递到突触前神经元产生动作电位时才会引起神经递质的释放 2 2013江苏高考 t19d 神经细胞上神经冲动的传导都以局部电流为前导 分析 神经冲动是可以传导的兴奋 兴奋的产生必须形成局部电流 3 2012新课标全国卷 t4c 酸梅的色泽可以直接刺激人的神经中枢引起唾液分泌 分析 人看到酸梅时唾液分泌增加是一种条件反射 条件反射是指在非条件反射的基础上 在大脑皮层的参与下完成的 具体反射过程 酸梅的颜色 形状刺激感受器 视觉感受器 传入神经 大脑皮层 传出神经 效应器 唾液腺 4 2012上海高考 t24c ca2 能消除突触前膜内的负电荷 利于突触小泡和前膜融合 释放神经递质 若瞬间增大突触前膜对组织液中ca2 的通透性 将减缓神经冲动的传递 分析 若瞬间增大突触前膜对组织液中ca2 的通透性 使ca2 进入突触前膜内 消除突触前膜内的负电荷 利于突触小泡和前膜融合 释放神经递质的速度加快 将引起神经冲动的传递加快 5 2012重庆高考 t5a 被阉割动物血液中的促性腺激素含量将降低 分析 动物被阉割后 雄性激素减少 垂体分泌的促性腺激素会增加 6 2011海南高考 t8a 突触后膜受体与相应神经递质结合后 使突触后神经细胞兴奋 在此过程中na 通过被动运输到突触后膜内 分析 神经递质与突触后膜受体结合后 引起突触后神经细胞兴奋 引起na 内流 由于膜外na 浓度高于膜内 na 通过na 通道运输到突触后膜内不需要能量 因此属于被动运输 7 2011新课标全国卷 t5c 人在恐惧 紧张时 在内脏神经的支配下 肾上腺髓质释放的肾上腺素增多 该肾上腺素可以通过神经纤维运输到心脏 分析 内脏神经的支配体现了神经调节 肾上腺素作用于心脏体现了激素调节 激素通过体液运输 不是通过神经纤维 8 2011海南高考 t7d 哺乳动物的下丘脑分泌促甲状腺激素 调节甲状腺激素的合成和分泌 分析 下丘脑分泌的是促甲状腺激素释放激素 调节垂体分泌促甲状腺激素 9 2010广东高考 t6a 重症肌无力患者由于体内存在某种抗体 该抗体与神经 肌肉突触的受体特异性结合 使该受体失去功能 最终导致刺激神经不能引起肌肉收缩 分析 神经 肌肉突触和神经 神经突触的结构和功能大致相同 神经 肌肉突触由突触前膜 突触后膜和突触间隙组成 前膜释放神经递质 与后膜上的受体结合 引起肌细胞中肌纤维滑动而使肌肉收缩 重症肌无力患者由于体内存在某种抗体 与突触后膜受体特异性结合后 前膜释放的神经递质将不能与后膜上的受体发生特异性结合 从而不能引起肌肉收缩 热点考向1兴奋产生和传递的结构基础 典例1 2012 新课标全国卷 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 深呼吸后肺扩张 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 突触小体是神经元 中的 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 解题探究 1 解决此类反射弧问题的常规思路 写出反射弧模式图 判断兴奋传递方向 例如 本题中怎样判断兴奋传递方向 第一步 第二步 提示 感受器传入神经神经中枢传出神经效应器 先判断出传出神经和传入神经再判断其他各部分的名称 2 突触和突触小体的辨析 提示 突触前膜 突触间隙 突触后膜神经元的轴突末端膨大 解析 本题通过反射弧和突触的结构 考查对神经调节基础知识的掌握程度和识图应用能力 1 图 a 中已有感受器且b有神经节 所以b为传入神经 a是神经中枢 c d分别是传出神经和效应器 2 从图 a 中可以看到呼吸肌还受大脑皮层的控制 脑干是抑制吸气 引起呼气的 若屏住呼吸 既不吸气也不呼气 为主动意识控制行为 必须受到大脑皮层的控制 3 突触结构中突触小体由前一个神经元的轴突末端膨大形成 突触后膜由下一个神经元的树突或细胞体充当 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 总结提升 兴奋在反射弧中的传导方向的判断方法由于兴奋在神经元之间的传递是单向的 导致兴奋在完整反射弧中的传导也是单向的 只能由传入神经传入 传出神经传出 具体判断方法如下 1 根据是否具有神经节 有神经节的是传入神经 2 根据脊髓灰质结构判断 与前角 形态粗大 相连的为传出神经 与后角 形态狭细 相连的为传入神经 3 根据脊髓灰质内突触结构判断 兴奋在突触中的传递是单向的 突触结构简图 兴奋传递方向 热点考向2兴奋产生的机制 典例2 如图表示枪乌贼离体神经纤维在na 浓度不同的两种海水中受刺激后的膜电位变化情况 下列描述错误的是 a 曲线a代表正常海水中膜电位的变化b 正常海水中神经纤维受到刺激时 膜外na 通过被动运输进入膜内c 低na 海水中神经纤维静息时 膜内na 浓度高于膜外d 两种海水中神经纤维的静息电位相同 解题探究 1 维持枪乌贼离体神经纤维静息电位的离子基础 神经细胞内na 浓度细胞外 神经细胞内k 浓度细胞外 提示 低于 高于 2 依据曲线变化 获取解题信息 图中曲线代表膜内还是膜外电位变化 为什么 提示 膜内 图中曲线起始端为负值 受刺激后 膜电位发生了什么变化 提示 由静息电位变为动作电位 由外正内负变为外负内正 a b曲线峰值的出现与什么有关 提示 与膜外na 内流有关 解析 选c 两种海水中 均是膜外na 浓度高于膜内 只是在正常海水中 膜外和膜内的na 浓度差较大 正常海水中 神经纤维受到刺激时 na 通过被动运输 高浓度流向低浓度 借助载体 不耗能 迅速内流引发较大动作电位 对应曲线a 由图中曲线知 刺激前两曲线重合 说明两种海水中神经纤维的静息电位相同 总结提升 静息电位和动作电位的产生机制分析 1 图示 2 解读 a b段 静息电位 na 不能内流 离子通道关闭 k 却能外流 离子通道打开 此过程中物质从高浓度流向低浓度 需要载体 不耗能 为协助扩散 呈外正内负 b c段 动作电位产生过程 na 能内流 离子通道打开 此过程中物质从高浓度流向低浓度 需要载体 不耗能 为协助扩散 k 却不能外流 离子通道关闭 c 0电位 na 内流 k 不外流 c d段 动作电位 na 内流 k 不外流 呈外负内正 d e段 静息电位恢复过程 钠 钾泵泵出na 泵入k 此过程中物质从低浓度流向高浓度 需要载体 耗能 属于主动运输 e f段 静息电位 变式训练 2012 安徽高考 蛙的神经元内 外na 浓度分别是15mmol l和120mmol l 在膜电位由内负外正转变为内正外负过程中有na 流入细胞 膜电位恢复过程中有na 排出细胞 下列判断正确的是 a na 流入是被动运输 排出是主动运输b na 流入是主动运输 排出是被动运输c na 流入和排出都是被动运输d na 流入和排出都是主动运输 解析 选a na 流入细胞是由高浓度流入低浓度 且需经过na 通道 为被动运输 na 排出细胞是通过钠 钾泵排出 属于主动运输 热点考向3兴奋的传导和传递特点 典例3 下图是反射弧的局部结构示意图 刺激c点 检测各位点电位变化 下列说法错误的是 a 若检测到b d点有电位变化 说明兴奋在同一神经元上是双向传导的b 兴奋由c传到e时 发生电信号 化学信号 电信号的转换c a处检测不到电位变化 是由于突触前膜释放的是抑制性递质d 电表 不偏转 电表 偏转两次 解题探究 1 刺激c点时 由兴奋的传递特点判断 属于在神经纤维上传导的是 属于在神经元之间传递的是 提示 c b c d c e 2 刺激c点时 分析各位点的电位变化 a点电位不变化 原因是 b点电位由 c点电位由 e点电位由 提示 神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中 只能由突触前膜释放 然后作用于突触后膜 内负外正 静息电位 内正外负 动作电位 内负外正 静息电位 内正外负 动作电位 内负外正 静息电位 内正外负 动作电位 解析 选c 由题可知 b c d点在同一神经元上 而a e点分别在另外的两个神经元上 若刺激c点 在b d点检测到有电位变化 则说明兴奋在同一神经元上是双向传导的 故a正确 兴奋由c点传递到e点时 需要越过一个突触 从而发生了电信号 化学信号 电信号的转换 故b正确 在a点检测不到电位变化 是因为兴奋在突触处的传递是单向的 故c错误 由于兴奋在突触处的传递是单向的 而在同一个神经元上的传导是双向的 故电表 不偏转 电表 偏转两次 故d正确 总结提升 电流表指针偏转方向的判断方法 1 在神经纤维上 刺激a点 b点先兴奋 d点后兴奋 电流表指针发生两次方向相反的偏转 刺激c点 bc cd b点和d点同时兴奋 电流表指针不发生偏转 2 在神经元之间 刺激b点 由于兴奋在突触间的传递速度小于在神经纤维上的传导速度 a点先兴奋 d点后兴奋 电流表指针发生两次方向相反的偏转 刺激c点 兴奋不能传至a点 a点不兴奋 d点兴奋 电流表指针只发生一次偏转 变式训练 在蛙的坐骨神经上放置两个电极 连接到一个电流表上 测定的神经表面电位变化示意图 据图分析 下列选项不正确的是 a 甲图所示状态表示神经表面各处电位相等 所表示的状态是静息状态b 乙图状态表示的是对坐骨神经的b点给予刺激时的神经表面的即时电位变化c 如果刺激发生在a点 丙图状态一定出现在乙图状态之后d 在神经表面的电位变化可以是甲 乙 丙 甲 也可以是甲 丙 乙 甲 这取决于刺激部位 解析 选b 甲图所示 a b点神经两侧的电位均为内负外正 表示处于静息状态 a项正确 乙图中 若在b点给予刺激 则b点先兴奋 膜电位表现为内正外负 兴奋传导到a点前 a点膜电位仍然保持内负外正 电流方向应为a b 故b项错误 如果刺激发生在a点 则先出现乙图所示状态 即a点先变为内正外负 电流应为b a 当兴奋传导至b点时 b点兴奋 电位表现为内正外负 电流方向为a b 如图丙所示 故c项正确 当刺激a点时 神经表面电位变化可以是甲 乙 丙 甲 当刺激b点时 神经表面电位可以是甲 丙 乙 甲 故d项正确 热点考向4脊椎动物的激素调节 典例4 2013 江西联考 为研究影响促甲状腺激素 tsh 分泌的因素 研究者从大白鼠体内分离出下丘脑和垂体组织 然后将它们单独或一起培养于培养基中 培养后测定培养基内tsh的浓度 结果如图 1 实验中 设置a瓶的目的是为了说明 2 与a c瓶对比 d瓶和e瓶的结果说明 解题探究 1 确定实验变量 得出实验结论 a b对照 变量为 结论是 a c对照 变量为 结论是 c d对照 变量为 结论是 c e对照 变量为 结论是 提示 是否加下丘脑下丘脑不产生tsh 是否加入垂体组织垂体组织能产生tsh 加入垂体组织后是否再加入甲状腺激素甲状腺激素抑制tsh产生 加入垂体组织后是否再加入下丘脑下丘脑促进tsh产生 2 理清下丘脑 垂体 甲状腺及相关激素间的关系 提示 促甲状腺激素释放激素 垂体 促甲状腺激素 甲状腺 甲状腺激素 解析 1 a瓶没加下丘脑 垂体和甲状腺激素 只有培养基 起空白对照作用 目的是排除培养基对实验结果的影响 2 比较c d两瓶 可以说明甲状腺激素能够抑制垂体分泌tsh 而e瓶比c瓶产生的tsh量多 说明下丘脑有促进垂体分泌tsh的作用 实际上是下丘脑通过产生的促甲状腺激素释放激素实现促进垂体产生促甲状腺激素 答案 1 培养基不会产生tsh 或不含tsh 2 甲状腺激素能够抑制垂体分泌tsh 下丘脑能促进垂体分泌tsh 总结提升 甲状腺激素反馈调节过程中相关激素含量变化分析 促甲状腺激素释放激素trh 促甲状腺激素tsh 1 寒冷 精神紧张 trh tsh 甲状腺激素 2 缺碘或甲状腺功能障碍 甲状腺激素 trh tsh 3 甲亢 甲状腺激素 trh tsh 4 垂体功能障碍或切除 tsh 甲状腺激素 trh 5 注射过量tsh 甲状腺激素 trh 6 下丘脑功能障碍或切除 trh tsh 甲状腺激素 7 注射过量trh tsh 甲状腺激素 变式训练 2013 海南高考 如图为甲状腺激素分泌的分级调节示意图 其中a b和c表示三种不同的激素 回答下列问题 1 a b和c三种激素的名称依次是 2 当机体受到某种刺激时 血液中c的含量增加 则机体的产热量会 成年个体神经系统的兴奋性会 3 怀孕母亲缺碘时 c分泌量下降 通过反馈调节 使a和b的分泌量 结果甲状腺增生 胎儿的发育会受到影响 尤其的发育受到的影响最大 反馈调节是指 解析 本题考查甲状腺激素分泌的分级调节 1 下丘脑分泌的a是促甲状腺激素释放激素 垂体分泌的b是促甲状腺激素 甲状腺分泌的并直接作用于细胞代谢的c是甲状腺激素 2 甲状腺激素的作用 促进新陈代谢 提高神经系统的兴奋性 3 甲状腺激素分泌量下降 就是通过反馈调节作用于下丘脑和垂体 促进a和b的合成和分泌 进而促进甲状腺激素的分泌 碘是合成甲状腺激素必需的元素 神经细胞的正常发育与成熟有赖于甲状腺激素的作用 所以幼儿缺碘易患呆小症 答案 1 促甲状腺激素释放激素 促甲状腺激素和甲状腺激素 2 增加增强 3 增加脑一个系统中 系统本身工作的效果 反过来又作为信息调节该系统的工作 备选考向 探究腺体及激素作用的实验分析 备选典例 2013 浙江高考 某同学为研究甲状腺的功能 提出以下实验思路 将若干只未成年小鼠分为2组 甲组 不切除甲状腺 假手术 乙组 切除甲状腺 实验开始时和实验中每隔一段时间 分别测定每只小鼠的耗氧量和体长 并记录 对测得的数据进行统计分析 要求与说明 假手术指手术但不切除甲状腺 耗氧量用单位时间的氧气消耗量表示 实验持续时间合适 实验条件均适宜 请回答 1 实验目的是 2 预测实验结果 在以下坐标系中用耗氧量和体长变化的示意曲线表示 3 分析与讨论 用耗氧量作为检测指标的依据是 切除甲状腺后 小鼠体长变化的原因是 上述分组时 还可增设丙组作为实验组 丙组 解题指南 解答本题的关键 1 明确题中实验的实验目的 自变量和因变量 2 正确分析坐标系 注意要画出耗氧量和体长两组对照曲线 解析 1 本题的自变量是甲状腺激素的有无 因变量为小鼠的新陈代谢和生长发育情况 检测指标是小鼠的耗氧量和体长 故实验目的是探究甲状腺激素对小鼠新陈代谢和生长发育 或耗氧量和体长 的影响 2 甲组小鼠有甲状腺分泌甲状腺激素 甲组小鼠的新陈代谢正常 故甲组耗氧量基本不变 乙组小鼠因切除甲状腺缺乏甲状腺激素 故乙组耗氧量有所下降 甲状腺激素还能促进幼年动物的生长发育 故具有甲状腺的甲组小鼠体长能有所增加 切除甲状腺的乙组小鼠不能正常生长发育 体长不再增加 3 由于甲状腺激素能促进新陈代谢 加速体内物质的氧化分解 该过程需消耗氧气 故可用耗氧量作为检测指标 切除甲状腺后 小鼠缺乏甲状腺激素 不能完成正常的生长发育过程 本实验还可增加切除甲状腺后给予甲状腺激素的实验组 也可以是不切除甲状腺 给予甲状腺激素的实验组 以便进一步确定甲状腺激素的作用 答案 1 探究甲状腺激素对小鼠新陈代谢和生长发育 或耗氧量和体长 的影响 2 3 甲状腺激素促进新陈代谢 此过程需消耗氧 甲状腺激素缺乏 小鼠生长发育停滞 切除甲状腺 给予甲状腺激素 或不切除甲状腺 给予甲状腺激素 总结提升 常见激素生理功能的研究方法 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 3 方法示例 探究甲状腺 甲状腺激素的生理作用实验 实验组 a 幼小动物生长发育情况b 幼小动物生长发育情况 对照组 a 幼小动物生长发育情况b 幼小动物生长发育情况 探究胰岛素对动物血糖调节的影响 实验组 饥饿处理的小鼠小鼠生活状况 对照组 a 饥饿处理的小鼠小鼠生活状况b 饥饿处理的小鼠小鼠生活状况 变式训练 某实验室通过手术获得下丘脑部分损毁却能存活的大鼠 进行了相关研究 取正常鼠和手术损毁鼠多组 在不同温度的环境中放置30分钟 然后测定大鼠单位时间的耗氧量 正常鼠的结果如图所示 1 请在图中绘出手术损毁鼠单位时间的耗氧量变化曲线 2 将正常鼠从室温移至低温环境 其血糖浓度会升高 原因是 3 在适宜条件下喂养一段时间后 发现手术损毁鼠的性腺萎缩 这是由于该大鼠下丘脑释放的减少 使垂体释放的降低所致 解析 1 手术损毁鼠不能进行体温调节 因此体温随环境温度变化而变化 当环境温度较低时 小鼠体温较低 耗氧量较少 当环境温度较高时 小鼠体温较高 耗氧量较多 2 正常鼠从室温移至低温环境 下丘脑会引起肾上腺素和胰高血糖素分泌增多 肾上腺素和胰高血糖素会引起肝糖原分解 血糖浓度升高 3 下丘脑会释放促性腺激素释放激素 作用于垂体 促使垂体产生促性腺激素 促性腺激素会作用于性腺 引起性腺生长发育 答案 1 2 在低温刺激下 下丘脑通过相关神经促进肾上腺素和胰高血糖素分泌 肾上腺素和胰高血糖素能促进肝糖原分解 使血糖浓度升高 3 促性腺激素释放激素促性腺激素 局部电流 双向 神经递质 细胞体或树突 单向 促甲状腺激素 反馈 体液 1 2012 新课标全国卷 下列关于膝跳反射的叙述 错误的是 a 反射活动由一定的刺激引起b 反射活动中兴奋在突触处双向传递c 反射活动的发生需要反射弧结构完整d 反射活动中需要神经递质参与兴奋的传递 解析 选b 反射是在中枢神经系统的参与下 人和动物体对体内外的刺激所产生的规律反应 因为神经递质只能由突触前膜释放 然后作用于突触后膜 所以兴奋在突触处的传递是单向的 反射完成的结构基础是反射弧 反射弧只有保持完整才能完成反射活动 兴奋在神经元间的传递依靠神经递质的协助完成 神经递质将前一个神经元的电信号转变成化学信号传递到下一个神经元 使下一个神经元产生电信号 2 2013 海南高考 关于细胞内外k na 和cl 的叙述 错误的是 a na 与神经细胞膜上兴奋传导有关b 人体血浆中k 的浓度比红细胞中的高c 神经细胞静息电位形成的主要原因是k 外流d na 和cl 是形成哺乳动物血浆渗透压的主要物质 解析 选b 本题考查兴奋在神经纤维上的传导和膜电位产生的原理 a项 神经细胞内k 浓度明显高于膜外 而na 浓度比膜外低 受到刺激时 细胞膜对na 的通透性增加 na 内流 表现为内正外负 故正确 b项 血浆在细胞外 na 浓度高 k 浓度低 故错误 c项 静息时 由于膜主要对k 有通透性 造成k 外流 维持静息电位 故正确 d项 细胞外液渗透压的90 来源于na 和cl 故正确 3 如图是反射弧的模式图 a b c d e表示反射弧的组成部分 表示突触的组成部分 有关说法正确的是 a 正常机体内兴奋在反射弧中的传递是单向的b 切断d 刺激b 不会引起效应器收缩c 兴奋在结构c和结构b的传导速度相同d 处发生的信号变化是电信号 化学信