第七单元热考微专题(八)生命活动调节模型及相关实验

热考微专题(八)生命活动调节模型及相关实验【精研强思维】【典例】(神经—体液调节)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:一组小鼠不作注射处理,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。▶解题过程获取关键信息:迷走神经对肝细胞分泌胆汁的调节属于神经调节解决问题(1)第1、2空:肝细胞是ACh的受体细胞,接受刺激后,会发生兴奋。

获取关键信息:机体血浆中大多数蛋白质由肝细胞合成解决问题(2)第1空:肝细胞合成功能发生障碍时,血浆蛋白减少,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

获取关键信息:药物A竞争性结合醛固酮受体,尿量减少解决问题(2)第2空:减少醛固酮的作用,从而减少肾小管对钠离子的重吸收,增加尿量获取关键信息:小肠Ⅰ细胞所在通路相关的物质是CCK解决问题(3):自变量是是否注射CCK抗体,因变量是ACh释放量【解析】(1)迷走神经对肝细胞分泌胆汁的调节属于神经调节,说明肝细胞表面有迷走神经递质受体(或ACh受体)。发生动作电位时膜两侧电位表现为外负内正。(2)肝细胞合成功能发生障碍时,血浆蛋白减少,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。药物A竞争性结合醛固酮受体,减少醛固酮的作用,从而减少肾小管对钠离子的重吸收,增加尿量,使组织液的量恢复正常。(3)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,由图可知,小肠Ⅰ细胞所在通路相关的物质是CCK,即自变量是是否注射CCK抗体,因变量是ACh释放量。所以实验处理:一组小鼠不作注射处理,另一组小鼠注射CCK抗体。检测指标:检测两组小鼠的ACh释放量。答案:(1)迷走神经递质受体(或ACh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)②ACh释放量【思维拓展】动物激素功能的实验探究1.基本思路:2.实验设计:(1)验证甲状腺激素的功能①饲喂法:②摘除法和注射法:(2)验证胰岛素的生理功能:【精练提能力】1.(2022·福建高考)下丘脑通过整合来自循环系统的激素和消化系统的信号调节食欲,是食欲调节控制中心。下丘脑的食欲调节中枢能调节A神经元直接促进食欲。A神经元还能分泌神经递质GABA,调节B神经元。GABA的作用机制如图。回答下列问题:(1)下丘脑既是食欲调节中枢,也是_________________调节中枢(答出1点即可)。

(2)据图分析,GABA与突触后膜的受体结合后,将引发突触后膜_________(填“兴奋”或“受抑制”),理由是_______________________________________________。

(3)科研人员把小鼠的A神经元剔除,将GABA受体激动剂(可代替GABA直接激活相应受体)注射至小鼠的B神经元区域,能促进摄食。据此可判断B神经元在食欲调节中的功能是_______________。

(4)科研人员用不同剂量的GABA对小鼠灌胃,发现30mg·kg-1GABA能有效促进小鼠的食欲,表明外源的GABA被肠道吸收后也能调节食欲。有人推测外源GABA信号是通过肠道的迷走神经上传到下丘脑继而调节小鼠的食欲。请在上述实验的基础上另设4个组别,验证推测。①完善实验思路:将生理状态相同的小鼠随机均分成4组。A组:灌胃生理盐水;B组:假手术+灌胃生理盐水;C组:假手术+___________________________;

D组:___________________________________;

(说明:假手术是指暴露小鼠腹腔后再缝合。手术后的小鼠均需恢复后再与其他组同时处理)连续处理一段时间,测定并比较各组小鼠的摄食量。②预期结果与结论:若________________________________________________,则推测成立。

【解析】(1)下丘脑既是食欲调节中枢,也是体温调节中枢、血糖调节中枢、水盐平衡调节中枢。(2)由图可知,GABA与突触后膜上的受体结合后,引起Cl-内流,静息电位的绝对值增大,更难兴奋,所以使突触后膜受抑制。(3)由题意可知,(A神经元的)突触前膜释放GABA,突触后膜(B神经元)受抑制;若注射GABA受体激动剂作用于B神经元,B神经元受到抑制,能促进小鼠摄食,说明B神经元在食欲调节中的作用是抑制小鼠食欲。(4)本实验的目的是验证外源GABA信号是通过肠道的迷走神经上传到下丘脑继而调节小鼠的食欲的,因此实验的自变量是信号通路是否被阻断,因变量是食欲变化,据此作出判断:C组与B组对照,单一变量是有无灌胃30mg·kg-1GABA,验证GABA的作用;D组与C组对照,单一变量为是否切断迷走神经,即验证外源GABA信号是通过肠道的迷走神经上传到下丘脑继而调节小鼠的食欲的,对实验结果进行两两比较。若最终A组小鼠的摄食量与B组差异不明显,C组小鼠的摄食量比B组高,D组小鼠的摄食量比C组低,则说明外源GABA信号是通过肠道的迷走神经上传到下丘脑继而调节小鼠食欲的。答案:(1)体温(水盐平衡)(2)受抑制GABA与突触后膜上的受体结合后,引起Cl-内流,静息电位的绝对值增大(3)抑制食欲(抑制摄食量)(4)灌胃30mg·kg-1GABA切断迷走神经+灌胃30mg·kg-1GABAA组小鼠的摄食量与B组差异不明显,C组小鼠的摄食量比B组高,D组小鼠的摄食量比C组低借题发挥动物生命活动调节的模型分析(1)神经调节:完全依赖反射弧完成,仅涉及“神经递质”这种信号分子。模型:机制:刺激引起的反射活动,通过反射弧完成。举例:膝跳反射、缩手反射等。(2)体液调节:涉及“激素”或其他化学物质。模型:机制:体液中激素和其他化学物质直接对生命活动起作用。实例:人进食后血糖升高,引起胰岛B细胞分泌胰岛素,使血糖降低。(3)神经—体液调节:既有神经系统调节,又有相关激素或其他化学物质的参与,涉及“神经递质”与“激素”两类信号分子。①模型Ⅰ机制:举例:血糖降低,下丘脑通过有关神经使胰岛A细胞分泌胰高血糖素,使血糖升高。②模型Ⅱ机制:举例:日照长短变化刺激鸟类的神经系统,下丘脑分泌促性腺激素释放激素作用于垂体,垂体分泌促性腺激素作用于性腺,性腺分泌的性激素增加,促使鸟类产卵。注:模型Ⅰ和模型Ⅱ中,相应激素的分泌属于神经调节;相应激素对生命活动起到了相应的调节作用,才属于神经—体液调节。2.(2023·海南高考)甲状腺分泌的甲状腺激素(TH)可调节人体多种生命活动。双酚A(BPA)是一种有机化合物,若进入人体可导致甲状腺等内分泌腺功能紊乱。下丘脑—垂体—甲状腺(HPT)轴及BPA作用位点如图。回答下列问题。(1)据图可知,在TH分泌的过程中,过程①②③属于_________调节,过程④⑤⑥属于_________调节。

(2)TH是亲脂性激素,可穿过特定细胞的细胞膜并进入细胞核内,与核内的TH受体特异性结合。这一过程体现激素调节的特点是_________________________。

(3)垂体分泌的生长激素可促进胸腺分泌胸腺素。胸腺素刺激B细胞增殖分化形成浆细胞,产生抗体。这说明垂体除参与体液调节外,还参与_____________。

(4)甲状腺过氧化物酶(TPO)是合成TH所必需的酶,且能促进甲状腺上促甲状腺激素(TSH)受体基因的表达。研究发现,进入人体的BPA能抑制TPO活性,可导致血液中TH含量______________________,其原因是__________________________________________________________________________________________。

(5)有研究表明,BPA也能促进皮质醇分泌,抑制睾酮分泌,说明BPA除影响HPT轴外,还可直接或间接影响人体其他内分泌轴的功能。这些内分泌轴包括____________________________________________________________________________________________________________________________________________。

【解析】(1)据图可知,在TH分泌的过程中,过程①②③属于分级调节,分级调节放大激素的调节效应,形成多级反馈,有利于精细调控,从而维持机体的稳态;过程④⑤⑥属于反馈调节,通过该调节过程维持了激素含量的稳定。(2)TH是亲脂性激素,可穿过特定细胞的细胞膜并进入细胞核内,与核内的TH受体特异性结合。这一过程体现激素作用于靶细胞、靶器官的特点。(3)垂体分泌的生长激素可促进胸腺分泌胸腺素。胸腺素刺激B细胞增殖分化形成浆细胞,产生抗体。这说明垂体除参与体液调节外,还参与免疫调节,进而可以提高机体的抵抗力。(4)甲状腺过氧化物酶(TPO)是合成TH所必需的酶,且能促进甲状腺上促甲状腺激素(TSH)受体基因的表达。进入人体的BPA能抑制TPO活性,导致甲状腺合成的促甲状腺激素受体减少,促甲状腺激素作用效果下降,TH分泌减少。(5)皮质醇由肾上腺皮质分泌,睾酮主要由睾丸分泌,有研究表明,BPA也能促进皮质醇分泌,抑制睾酮分泌,说明BPA除影响HPT轴外,还可直接或间接影响人体内下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴和下丘脑—垂体—性腺轴。答案:(1)分级反馈(2)作用于靶细胞、靶器官(3)免疫调节(4)减少BPA能抑制TPO活性,导致甲状腺上促甲状腺激素(TSH)受体基因的表达减少,进而表现为促甲状腺激素作用效果下降,TH分泌减少(5)下丘脑—垂体—