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文档简介
运用图示和模型等方法,理解生命系统的开放性、整体性及动态平衡等特点,并以此指导分析相关生命现象,提升自己在家庭、集体和社会中的责任和担当。1.如图为人体某类细胞的细胞内液与内环境间物质交换的示意图,下列叙述错误的是()A.淋巴细胞的内环境是甲和丙B.丁可能是红细胞的细胞内液C.①~④过程中仅④过程没有生物膜的阻隔D.胰岛素可以经过②①过程进入丁中起调节作用D[淋巴细胞的内环境是血浆和淋巴液,即甲和丙,A正确;甲是血浆,因此丁可能是红细胞的细胞内液,B正确;④过程表示淋巴液里的物质通过淋巴循环进入血浆,没有生物膜的阻隔,C正确;胰岛素的化学本质是蛋白质,不进入丁细胞内液中起调节作用,D错误。]2.高原体能训练能提高运动员在缺氧环境下的运动能力,因此运动员在大赛之前会进行高原体能训练。下图为运动员体内部分内环境示意图,序号①~④表示体内的四种体液成分,下列分析合理的是()A.图中构成内环境的是②③④,其中④中蛋白质含量最高B.初到高原,运动员出现了乏力、心跳加快的症状,与机体缺少血糖有关C.运动员经过高原体能训练,机体供氧能力增强可能与血红蛋白增多有关D.由高原刚回到平原,血浆的pH会因乳酸的减少而明显高于正常值C[图中构成内环境的是①③④,其中④中蛋白质含量最高,A不符合题意;运动员出现了乏力、心跳加快的症状,与机体缺少O2有关,B不符合题意;运动员经过高原体能训练,机体供氧能力增强可能与血红蛋白增多有关,C符合题意;由高原刚回到平原,血浆的pH会因乳酸的减少而略有升高,但仍会维持在正常范围内,D不符合题意。]结合日常生活中的情境,运用反馈调节和分级调节的原理探讨有关生命系统或其他系统的调节规律,从信息的角度阐释生命的本质,认同信息流在生命活动中的地位和作用,积极宣传免疫学知识,关注营养、健康等问题。1.胰岛素抵抗是胰岛素与受体结合率降低,使得机体胰岛素分泌增加;瘦素是一种由肥胖基因编码的对机体有调节作用的非糖基化蛋白类物质。吸烟减轻体重的机制如图所示(图中的“↑”“+”表示促进,“↓”表示抑制),下列有关叙述错误的是()A.图示中的神经调节比体液调节迅速且作用精准B.尼古丁的作用结果之一是胰岛A细胞分泌胰岛素减少C.图示中的瘦素是由脂肪组织分泌的激素D.据图推测,戒烟者戒烟后一段时间内体重可能增加B[图示中尼古丁可作用于脑,使人体增加饱腹感、降低食欲,也可以提高肾上腺素和胰岛素水平,既有神经调节也有体液调节,神经调节迅速、准确,A正确;胰岛素抵抗是胰岛素与受体结合率降低,尼古丁增加胰岛素抵抗后机体通过调节增加胰岛素分泌来降血糖,胰岛素是由胰岛B细胞分泌的,胰岛A细胞分泌的是胰高血糖素,B错误;瘦素是一种非糖基化蛋白类激素,由肥胖基因编码,主要由脂肪细胞分泌,C正确;图示中关于吸烟减轻体重的机制有多种途径,例如吸烟行为可以替代进食,增加饱腹感,降低食欲,尼古丁能使脂肪组织增加氧化分解等,上述途径最终都使体重减轻,所以可推测戒烟者戒烟后一段时间内体重可能增加,D正确。]2.(2021·辽宁高三模拟)2020年诺贝尔生理学或医学奖颁给了哈维·阿尔特、迈克尔·霍顿以及查尔斯·赖斯,以表彰他们因抗击血源性丙型肝炎(即由输血造成的丙型肝炎)而做出的贡献,丙型肝炎病毒(HCV)属于RNA型病毒。下列有关叙述正确的是()A.受到丙型肝炎病毒刺激后的B细胞全部增殖、分化为浆细胞B.丙型肝炎病毒虽然属于生物,但不属于生命系统的结构层次C.在细胞毒性T细胞的作用下,被丙型肝炎病毒感染的肝脏细胞裂解死亡,属于细胞坏死D.丙型肝炎病毒进入人体后,被免疫系统及时发现并清除,这体现了免疫系统的监视和自稳功能B[受到丙型肝炎病毒刺激后的B细胞增殖、分化为浆细胞和记忆B细胞,A错误;最基本的生命系统是细胞,病毒属于生物,但不属于生命系统的结构层次,B正确;在细胞毒性T细胞的作用下,被丙型肝炎病毒感染的肝脏细胞裂解死亡,属于细胞凋亡,C错误;丙型肝炎病毒进入人体后,被免疫系统及时发现并清除,这体现了免疫系统的防御功能,D错误。]3.(2021·聊城高三二模)研究胰岛素分泌的调节机制,有助于了解其在维持稳态中的作用。葡萄糖摄入方式对小鼠血浆中葡萄糖和胰岛素浓度影响的实验结果如下图所示。图1图2(1)临床上可通过抽取血样检测胰岛素浓度来评价胰岛功能,原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________;调节胰岛素分泌的信号分子是___________________________________________________________________________________________(至少答2种)。(2)科学家桑格用不同的方法把胰岛素分子随机切断成大小不一的几段,再用荧光染料特异性地把断片一端的氨基酸染成黄色并确定其种类。这样每次“打断—染色”就可以知道胰岛素中某几个断点处氨基酸的种类,经多次重复就可以获得______________。(3)由图1可知不同的葡萄糖摄入方式对小鼠血糖浓度无明显影响;图2中不同的葡萄糖摄入方式对小鼠胰岛素浓度的影响是________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)研究发现,引起图2结果的原因是口服葡萄糖会刺激小肠黏膜分泌肠促胰岛素肽(GIP),GIP是一种葡萄糖依赖信号分子,在高血糖水平下可显著促进胰岛素的分泌,在低血糖水平下不能促进胰岛素分泌。请用以下实验材料验证GIP的作用,简要写出实验设计思路并预期实验结果。实验材料及用具:GIP溶液、饥饿的健康小鼠若干、进食不久的健康小鼠若干、高浓度葡萄糖溶液、必需的检测设备。实验设计思路:_____________________________________________________________________________________________________________________。预期实验结果:________________________________________________________________________________________________________________________。[解析](1)胰岛素由胰岛B细胞分泌,弥散到体液中,随血液运输到全身,故临床上可通过抽取血样检测胰岛素浓度来评价胰岛功能。在血糖平衡调节过程中,机体通过神经—体液调节的方式维持血糖的相对稳定,胰岛B细胞分泌胰岛素可受血糖浓度上升的直接刺激,也受下丘脑相关神经的支配,还受到胰高血糖素分泌的促进,故胰岛素的分泌会受到葡萄糖、神经递质、胰高血糖素等信息分子的影响。(2)用不同的方法把胰岛素分子随机切断成大小不一的几段,再用荧光染料特异性地把断片一端的氨基酸染成黄色并确定其种类,当重复次数足够多时,所有氨基酸的种类均可以确定,因此经多次重复“打断一染色”就可以获得组成胰岛素多肽链的氨基酸序列。(3)分析图2,口服摄入葡萄糖引起的胰岛素浓度峰值明显高于静脉注射组,故口服摄入葡萄糖引起的胰岛素浓度升高显著高于静脉注射。(4)根据题干中提供的信息“GIP是一种葡萄糖依赖性信号分子,在高血糖水平下可显著促进胰岛素的分泌,在低血糖水平下不能促进胰岛素分泌”,可以通过设计对照实验证明GIP的作用,自变量为GIP溶液和高浓度葡萄糖的有无,因变量为胰岛素的浓度,其具体实验思路为取饥饿的健康小鼠若干均分为3组,编号为甲、乙、丙,分别测定胰岛素浓度并作记录;甲组静脉注射适量GIP溶液,乙组静脉注射等量高浓度葡萄糖溶液,丙组静脉注射等量高浓度葡萄糖溶液和GIP溶液;一段时间后,分别测定甲、乙、丙组小鼠的胰岛素浓度并计算平均值。因为GIP在高血糖水平下才可显著促进胰岛素的分泌以及高浓度血糖会引起胰岛素分泌,故实验结果为丙组胰岛素浓度最高,甲组最低。[答案](1)胰岛分泌的胰岛素弥散在体液中,随血液流到全身葡萄糖和神经递质(或葡萄糖、神经递质和胰高血糖素)(2)组成胰岛素多肽链的氨基酸序列(3)口服摄入葡萄糖引起的胰岛素浓度升高显著高于静脉注射(4)取饥饿的健康小鼠若干均分为3组,编号为甲、乙、丙,分别测定胰岛素浓度并作记录;甲组静脉注射适量GIP溶液,乙组静脉注射等量高浓度葡萄糖溶液,丙组静脉注射等量高浓度葡萄糖溶液和GIP溶液;一段时间后,分别测定甲、乙、丙组小鼠的胰岛素浓度并计算平均值丙组胰岛素浓度最高,甲组最低掌握毒品、兴奋剂及疫苗的作用机理,关注滥用兴奋剂和吸食毒品的危害,向他人宣传毒品的危害及传染病的防控措施,评估多种生活方案,认同并采纳健康文明的生活方式。1.多巴胺是一种兴奋性神经递质,在脑内能传递兴奋及愉悦的信息,毒品可卡因是最强的天然中枢兴奋剂。为探究多巴胺和可卡因联合使用对神经系统的影响及作用机制,科研人员利用某品系大鼠若干只进行相关实验,一组大鼠先注射多巴胺+溶剂M,1小时后再注射可卡因+溶剂N;另一组大鼠先注射可卡因+溶剂N,1小时后再注射多巴胺+溶剂M。实验结果表明多巴胺和可卡因联合使用时注射先后顺序对突触传递效率的影响效果存在明显差异。为使实验结论的得出更加严谨,应完善的实验方案是()①一组大鼠先注射多巴胺+溶剂N,1小时后再注射等量溶剂M②一组大鼠先注射溶剂N,1小时后再注射等量多巴胺+溶剂M③另一组大鼠先注射可卡因+溶剂N,1小时后再注射等量溶剂M④另一组大鼠先注射溶剂N,1小时后再注射等量可卡因+溶剂MA.①③B.②④C.①④D.②③D[实验应遵循单一变量原则,即排除溶剂N和溶剂M对实验结果造成的影响,应单独设置方案②和方案③。方案②“一组大鼠先注射溶剂N,1小时后再注射等量多巴胺+溶剂M”与题干“一组大鼠先注射可卡因+溶剂N,1小时后再注射多巴胺+溶剂M对照”,这时候可卡因为单一变量,排除溶剂N对实验结果造成的影响。方案③“另一组大鼠先注射可卡因+溶剂N,1小时后再注射等量溶剂M”与题干“一组大鼠先注射可卡因+溶剂N,1小时后再注射多巴胺+溶剂M”对照,这时候多巴胺为单一变量,排除溶剂M对实验结果造成的影响。]2.HIV侵入人体后只与T细胞相结合,是因为只有T细胞表面含有CCR5的特殊蛋白质(由CCR5基因编码)。某医疗团队从一名天生具有HIV抵抗力、且CCR5基因异常的捐赠者(甲)身上取得骨髓,并将其移植到一名患有白血病、并患有HIV(感染HIV十多年)的患者身上。结果不但治愈了白血病,而且彻底清除了患者身上的所有HIV。下列说法正确的是()A.造血干细胞只通过增殖就能产生各种血细胞B.艾滋病患者肿瘤的发病率大大上升,主要是由于免疫系统的防御功能下降C.艾滋病患者的HIV不侵染B细胞,是因为B细胞没有编码CCR5的基因D.捐赠者(甲)感染HIV后,能够发生体液免疫,不能发生细胞免疫D[骨髓中的造血干细胞只有通过增殖分化才能产生血细胞补充到血液中,A错误;艾滋病患者肿瘤的发病率大大上升,主要是由于免疫系统的监视和自稳功能下降,B错误;艾滋病患者的HIV不侵染B细胞,是因为B细胞编码CCR5的基因没有表达,C错误;由于捐赠者的CCR5基因异常,不能正常表达CCR5,HIV不会攻击T细胞,HIV不会进入T细胞内,因此不会发生细胞免疫,D正确。]3.(2021·济宁高三模拟)注射疫苗是预防新冠肺炎的有效手段,新冠疫苗紧急接种程序为接种2剂次,至少间隔14天。下列叙述正确的是()A.新冠疫苗是小分子物质,能被吞噬细胞识别并摄取B.灭活疫苗进入人体后,刺激浆细胞加速增殖产生抗体C.接种2剂次能够激发机体产生较多的记忆B细胞和抗体,有效提高疫苗作用D.缩短接种2剂次间隔时间可以加快记忆B细胞产生抗体的速率,提高疫苗作用C[新冠疫苗作为抗原与抗体特异性结合,故新冠疫苗是大分子物质,能被吞噬细胞识别并摄取,A错误;浆细胞膜上没有接受抗原刺激的受体,故灭活疫苗进入人体后,不能直接刺激浆细胞加速增殖产生抗体,B错误;一次接种后会进行特异性免疫而产生记忆B细胞,在二次接种时,记忆B细胞会迅速分裂分化成浆细胞,能在更短的时间内产生更多抗体,故接种2剂次能够激发机体产生较多的记忆B细胞和抗体,有效提高疫苗作用,C正确;抗体只能由浆细胞产生,记忆B细胞不能产生抗体,D错误。]结合植物激素和其他因素对植物生命活动的调节,分析并尝试提出生产实践方案。举例说明植物激素间存在复杂的相互关系,认同生物界的因果关系具有复杂性,并能将这一认识用于分析生命现象。1.(2021·黄冈中学高三模拟)依据植物开花与光周期长短可以把植物分为长日照植物和短日照植物。长日照植物是指在24h昼夜周期中,日照长度于一定时数才能开花的植物;短日照植物是指日照长度短于一定时数就能开花的植物。某生物研究性学习小组将菊花顶部花芽附近的叶片去掉,并对顶部花芽和下部的叶片作以下四组不同处理,结果如下图所示。下列对此实验的分析正确的是()A.该实验的自变量是光周期处理部位,因变量是植物是否开花B.由实验结果可知,只要是用短日照处理,植物都会开花C.由实验结果可知,菊花是长日照植物,要使其提前开花,可以延长光照D.本实验可得出的结论是菊花开花受光周期的部位是植物体的下部叶片D[本实验欲探究的目的是菊花感受光周期刺激的部位是顶部的花芽还是下部的叶片。根据实验的单一变量原则,自变量应该是光周期和光周期处理部位,因变量是植物是否开花,A错误;从图中可知,无论是长日照还是短日照处理顶部,只要用短日照处理下部叶片,植物都开花,说明菊花开花感受光周期刺激的部位是植物体的下部叶片,B错误;由图中实验结果可以推知,菊花是短日照植物,要使其提前开花,应该缩短光照时间,C错误;由分析可知,本实验可得出的结论是菊花开花感受光周期的部位是植物体的下部叶片,D正确。]2.(2021·苏州高三模拟)每年的7~9月为某品种苹果果实的成熟期。研究人员在此期间,每隔10天采摘果实测定其中几种激素的含量,结果如图所示。下列叙述正确的是()A.果实的成熟期细胞分裂素含量下降,使细胞有丝分裂减弱,细胞体积增大减缓B.果实的成熟与脱落酸和生长素的含量增加有关,也可能与乙烯的含量增加有关C.苹果果实体积增大与赤霉素、脱落酸、细胞分裂素促进细胞的分裂和伸长有关D.根据曲线可以推测出生长素和脱落酸在苹果果实的成熟期中始终起主导作用B[果实的成熟期细胞分裂素含量下降,使细胞有丝分裂减弱,细胞数目增加减缓,而不是体积增加减缓,A错误;乙烯的作用是促进果实成熟,据图分析,在果实成熟过程中,脱落酸和生长素的含量增加,因此果实的成熟可能与脱落酸、乙烯、生长素的含量增加都有关,B正确;脱落酸抑制细胞分裂,促进叶和果实的衰老和脱落,与苹果果实体积增大无关,C错误;由题图可以看出苹果果实的成熟是多种激素共同调节的结果,不同时期起主导作用的激素不同,D错误。]3.(2021·石家庄高三模拟)拟南芥种子中的隐花色素(CRY1)是感受光的受体。研究发现,CRY1能作用于脱落酸(ABA)从而影响种子萌发。为了进一步探究其作用机制,研究人员将野生型拟南芥的种子和CRY1突变体(无法合成CRY1)的种子,分别放在MS培养基和含有不同浓度ABA的MS培养基中,适宜光照条件下培养,一段时间后测得种子的发芽率如下图所示。下列叙述不正确的是()A.脱落酸与赤霉素在调节种子萌发方面存在拮抗效应B.相同浓度的ABA条件下,野生型种子发芽率比突变体高C.黑暗条件下重复上述实验也能得到相同的实验结果D.CRY1对拟南芥种子萌发的影响可能是通过降低种子对ABA的敏感性来实现的C[脱落酸抑制种子萌发,赤霉素促进种子萌发,因此脱落酸与赤霉素在调节种子萌发方面存在拮抗效应,A正确;相同浓度的ABA条件下,野生型种子发芽率比突变体高,B正确;拟南芥种子中的隐花色素(CRY1)是感受光的受体,因此黑暗条件下重复上述实验不能得到相同的实验结果,C错误;根据实验结果分析:在添加相同浓度的ABA的MS培养基中,野生型种子中含有CRY1,其发芽率比CRY1突变体的发芽率要高,说明CRY1能够降低种子对ABA的敏感性,D正确。]
第1讲人体的内环境与稳态[课标要求]1.说明血浆、组织液和淋巴液等细胞外液共同构成高等动物细胞赖以生存的内环境2.阐明机体细胞生活在内环境中,通过内环境与外界环境进行物质交换,同时也参与内环境的形成和维持3.简述机体通过呼吸、消化、循环和泌尿等系统参与内、外环境间的物质交换4.以血糖、体温、pH和渗透压等为例,阐明机体通过调节作用保持内环境的相对稳定,以保持机体的正常生命活动5.举例说明机体不同器官、系统协调统一地共同完成各项生命活动,是维持内环境稳态的基础[核心素养](教师用书独具)1.内环境的组成成分间通过物质交换实现稳态(生命观念)2.结合内环境的成分与理化性质稳定的实例得出结论(科学思维)3.通过总结内环境稳态失调引起的疾病,形成关注人体健康的态度(社会责任)考点1细胞生活的环境1.体液及内环境的组成(1)写出图中标号代表的内容①血浆,②组织液,③淋巴液,④细胞外液。(2)a端若为动脉的上端,则a处的氧分压要高于b处的,a处的营养物质含量高于b处的,b处的CO2和代谢废物含量均高于a处的。(3)请用数字和箭头表示如图中①②③三种体液的关系:。(4)各类细胞生活的内环境2.细胞外液的成分(1)血浆的主要成分(2)组织液、淋巴液的成分①各种成分的含量与血浆相近,但又不完全相同。②与血浆相比,蛋白质含量很少。3.内环境的理化性质(1)渗透压①概念:是指溶液中溶质微粒对水的吸引力。渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目。②血浆渗透压:大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。③细胞外液渗透压:主要来源于Na+和Cl-。④人的血浆渗透压约为770kPa。(2)酸碱度血浆的正常pH:7.35~7.45,这与其含有HCOeq\o\al(-,3)、HPOeq\o\al(2-,4)等物质有关。(3)温度:人体细胞外液的温度一般维持在37℃左右。4.细胞通过内环境与外界环境进行物质交换(1)细胞可以直接与内环境进行物质交换。(2)内环境与外界环境的物质交换过程,需要体内各个系统的参与。(3)细胞不仅依赖于内环境,也参与了内环境的形成和维持。1.血浆和组织液相比,血浆中蛋白质的含量较多。(√)2.食物中的淀粉被消化成葡萄糖发生于内环境中。(×)提示:食物中的淀粉被消化成葡萄糖发生于消化道中,消化道不属于内环境。3.血细胞和心肌细胞所需的营养物质都是直接来自血浆。(×)提示:心肌细胞所需的营养物质直接来自组织液。4.淋巴液和血浆中都有淋巴细胞。 (√)5.呼吸酶存在于内环境中。(×)提示:呼吸酶存在于细胞内。6.内环境是机体进行正常生命活动和细胞代谢的场所。(×)提示:细胞代谢的主要场所是细胞质基质。1.正常情况下,血浆与组织液中的物质均能进行双向交换吗?举例说明。(选择性必修1P3“思考·讨论”)提示:不能,正常条件下,血浆蛋白不能通过毛细血管壁进入组织液。2.血浆中蛋白质的含量占7%~9%,无机盐的含量约占1%,为什么细胞外液渗透压90%以上来源于Na+和Cl-?(选择性必修1P5“文字信息”)提示:渗透压的大小决定于单位体积溶质的微粒数,血浆中蛋白质的含量高,但蛋白质的分子量大,微粒数少,而无机盐的分子量小,虽然含量少,但微粒数多。1.医院里给病人输液时必须使用生理盐水或质量分数为5%的葡萄糖注射液的原因是__________________________________________________________________________________________________________________________。提示:生理盐水和质量分数为5%的葡萄糖注射液与血浆等细胞外液的渗透压相同;若输液时使用的注射液浓度过高或过低,则会造成组织细胞失水或吸水,不能维持正常形态和功能2.有人认为,多吃醋可以明显降低血液的pH,从而软化血管,减少高血压等心血管疾病的发生。从内环境稳态的视角分析,你是否认同此观点?并作出解释。_____________________________________________________________________________________________________________________________。提示:不认同。血浆中存在缓冲物质,可以将吸收的酸性物质中和,血浆pH不会发生明显改变;如果为了软化血管而过量摄入酸性物质导致血浆pH发生明显改变,反而会危及健康1.内环境三种组成的比较项目血浆组织液淋巴液存在部位血管组织细胞间隙淋巴管成分来源①从消化道吸收而来②从组织液中回渗而来③淋巴液在左右锁骨下静脉汇入①血浆透出毛细血管壁②组织细胞代谢产生组织液渗入毛细淋巴管形成化学成分含有水、无机盐、蛋白质等,血浆中蛋白质含量较高,而组织液和淋巴液中蛋白质含量较少2.内环境的成分(1)三类内环境中的物质①小分子物质——CO2、O2、氨基酸、核苷酸、葡萄糖等。②大分子物质——血浆蛋白、抗体等。③信号分子——细胞因子、激素、神经递质等。(2)三类“非内环境物质”①专门存在于细胞内的物质,如血红蛋白、呼吸酶等。②专门存在于细胞膜上的物质,如载体、受体。③专门存在于与外界相通腔(如消化道、呼吸道、膀胱等)中的物质,如消化液、尿液、泪液、汗液等。3.发生和不发生在内环境中的生理过程1.医生建议老年人每天早晨起床后,应饮一杯水,以降低血液粘稠度,预防脑溢血的发生;平常生活中,应注意定时饮水,不要等渴了再喝,因为口渴表明内环境已经缺水了。喝水多,尿就多;喝水少,尿就少。试分析这一现象说明什么问题?提示:人体内环境中的水也存在一个稳态的问题,健康的人体主要是通过调节饮水和尿液来调节体内水的平衡,所以健康人体具有维持体内水平衡的能力。2.用箭头及必要的文字尝试构建人体细胞与外界环境的物质交换模型。提示:内环境化学成分的分析与判断1.(2021·聊城一中高三模拟)房水是充满在眼球前、后房内的一种透明清澈液体,其中蛋白质的含量仅为血浆中的1/200,葡萄糖含量约为血浆中的80%,主要是供应虹膜、角膜和晶状体营养,并把这些组织的代谢产物运走。如果房水循环不畅,积累过多,就会导致青光眼。下列说法正确的是()A.房水位于眼球内部,属于细胞内液B.泪液是房水外排形成的一种液体,具有抑制细菌生长的作用C.房水中无机盐的含量可能高于血浆,以便维持渗透压的平衡D.利用药物抑制房水的生成是治疗青光眼的根本措施C[房水是由睫状体产生的,充满在眼球前、后房内的一种透明清澈液体,属于细胞外液,A错误;泪液是泪腺分泌的一种液体,具有抑制细菌生长的作用,B错误;房水中蛋白质的含量仅为血浆中的1/200,葡萄糖含量约为血浆中的80%,则房水中无机盐的含量可能高于血浆,以便维持渗透压的平衡,C正确;房水的主要作用是供应虹膜、角膜和晶状体营养,并把这些组织的代谢产物运走,而房水过多就会导致青光眼,因此应该利用药物促进房水排出治疗青光眼而不能抑制房水产生,D错误。]2.下列关于人体内环境的叙述,错误的是()A.心肌细胞内的CO2浓度低于其生活的内环境B.血管中的药物需经组织液进入肌细胞C.血浆蛋白进入组织液会引起组织水肿D.内环境的成分中有葡萄糖和无机盐等A[心肌细胞的有氧呼吸不断产生CO2,使其细胞内的CO2浓度高于其生活的内环境,A错误;血管中的药物需透过毛细血管壁进入组织液,再经组织液进入肌细胞,B正确;血浆蛋白进入组织液会引起组织液的渗透压升高,由血浆进入组织液中的水分增多,诱发人体组织水肿,C正确;内环境的成分中有葡萄糖和无机盐等,D正确。]内环境的组成及相互关系3.(2021·肇庆高三二模)内环境及其各组分之间的关系如下图所示。下列说法正确的是()A.②中的蛋白质含量减少时将会导致水肿B.运动时,丙酮酸转化成乳酸的过程发生在②中C.①中的葡萄糖、无机盐可以通过②进入肌细胞D.细胞因子、抗体及消化酶均可分布于②并作用于细胞C[①是血浆,②是组织液,组织液中的蛋白质含量减少时,渗透压降低,不会导致水肿,A错误;运动时,丙酮酸转化成乳酸的过程为无氧呼吸过程,发生在细胞质基质中,不是发生在②组织液中,B错误;①血浆中的葡萄糖、无机盐可以通过②组织液进入肌细胞,C正确;抗体、细胞因子可分布于②组织液中,都可以作用于细胞,消化酶存在于消化道,②组织液中不含有消化酶,D错误。]4.(2021·惠州检测)根据体内细胞与外界环境进行物质交换模型来判断,下列相关说法中正确的是()A.在图中①~⑤处应当用双箭头表示的有①④⑤B.血浆蛋白、葡萄糖和呼吸酶均属于内环境成分C.神经系统与免疫系统不参与图中所示的物质交换过程D.组织液、淋巴液和血液都属于内环境A[内环境与外界环境间可进行物质和能量交换,组织液和细胞内液、组织液和血浆间可相互渗透,故在图中①~⑤处应当用双箭头表示的有①④⑤,A正确;呼吸酶位于细胞内,不属于内环境的成分,B错误;神经系统与免疫系统起调节作用,故间接参与图中所示的物质交换过程,C错误;血浆、组织液、淋巴液是体内细胞直接生存的液体环境,称内环境,D错误。]巧用“箭头走向”分析内环境物质交换示意图考点2内环境的稳态1.内环境的稳态及其调节(1)概念正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态叫作稳态。(2)实质内环境中的各种化学成分和理化性质保持相对稳定状态。(3)实例——血浆pH的维持(4)稳态的主要调节机制:神经—体液—免疫调节网络。(5)意义:机体进行正常生命活动的必要条件。①渗透压是维持组织细胞结构与功能的重要因素。②适宜的温度和pH是酶正常发挥催化作用的基本条件。③正常的血糖浓度和含氧量是供给机体所需能量的重要保障。2.内环境稳态失调引起的健康问题(1)pH失调——酸中毒、碱中毒。(2)渗透压失调(如呕吐等)——细胞形态、功能异常。(3)体温失调——发热、中暑等。(4)血浆蛋白含量降低——出现组织水肿。(5)代谢废物上升——导致尿毒症。(6)O2缺乏——导致乳酸中毒。(7)血钙过低——抽搐;血钙过高——肌无力。(8)血糖平衡失调——低血糖、糖尿病等。3.稳态概念的发展1.NaCl中Na+参与血浆渗透压形成,而Cl-不参与。(×)提示:血浆渗透压形成与血浆中的无机盐和蛋白质等有关,故与Na+和Cl-均有关。2.人体腹泻引起体液中水和蛋白质大量丢失。(×)提示:腹泻会引起水和无机盐大量丢失。3.营养不良、淋巴管堵塞及过敏反应都会引起组织水肿。(√)4.有3种以上的生理系统参与维持内环境稳态。(√)5.体内失水过多时抗利尿激素释放减少。(×)提示:体内失水过多时,血浆渗透压升高,抗利尿激素释放增加,促进肾小管、集合管对水分的重吸收。6.实现内环境的稳态只依赖神经—体液—免疫调节。(×)提示:内环境稳态还需要各器官、系统的协作。1.血清钾高于5.5mmol/L以上,称为高血钾症。尿毒症患者会出现高血钾症,分析其原因。(选择性必修1P10“旁栏思考”)提示:尿液是钾离子排出体外的主要途径,尿毒症患者的肾排出钾功能障碍,导致钾离子滞留在体内出现高血钾症。2.严重中暑又称“热射病”,目前研究较多的机制之一是“直接热损伤”,从细胞代谢角度分析“直接热损伤”的原因。(选择性必修1P10“与社会的联系”)提示:过高的体温会使细胞中酶的活性降低或丧失,进而导致细胞代谢的紊乱。1.新冠肺炎患者的肺泡上皮细胞及肺毛细血管壁细胞受损后,出现肺水肿的原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________。提示:细胞内液和血浆蛋白外渗,使组织液的渗透压升高,组织液渗透吸水2.比赛过程中运动员会大量出汗,如果此时只喝水不补充盐,内环境渗透压会下降,此时对组织细胞造成的影响是_________________________________________________________________________________________________。提示:细胞吸水膨胀,细胞的代谢和功能受到影响组织水肿成因分析组织间隙中积聚的组织液过多将导致组织水肿,其引发原因包括Ⅰ、Ⅱ两个层面中的①~⑤五个成因。1.由于室内外温差很大,人体维持稳态的调节能力有限,同学们的身体会受到一定的影响。即使是在夏季,医生也建议,在剧烈运动导致大汗淋漓之后最好不要立即到温度很低的空调间“乘凉”,请表述其主要依据。提示:低温刺激会使机体产热作用增强、毛细血管收缩、出汗减少,最终导致机体内的热量不能及时散出。2.有一位科学家进行了以下实验:用高浓度的糖溶液饲喂一只动物,在接下来的3h内,每隔30min检查该动物血液中葡萄糖的浓度。结果如下表所示。食用糖后的时间/min血液中葡萄糖的浓度/mg·mL-100.75301.25601.10900.901200.751500.751800.75尝试解释血糖浓度为什么会出现这样的变化。提示:当动物进食高浓度糖溶液后,大量的葡萄糖被吸收进入血液,导致血糖浓度暂时升高。血糖浓度升高会刺激机体加速分泌胰岛素,同时抑制胰高血糖素分泌。在这两种激素的共同调节下,血糖浓度逐渐恢复正常,并保持相对稳定。内环境的稳态及调节1.(2021·山东等级考)氨基酸脱氨基产生的氨经肝脏代谢转变为尿素,此过程发生障碍时,大量进入脑组织的氨与谷氨酸反应生成谷氨酰胺,谷氨酰胺含量增加可引起脑组织水肿、代谢障碍,患者会出现昏迷、膝跳反射明显增强等现象。下列说法错误的是()A.兴奋经过膝跳反射神经中枢的时间比经过缩手反射神经中枢的时间短B.患者膝跳反射增强的原因是高级神经中枢对低级神经中枢的控制减弱C.静脉输入抗利尿激素类药物,可有效减轻脑组织水肿D.患者能进食后,应减少蛋白类食品摄入C[膝跳反射一共有2个神经元参与,缩手反射有3个神经元参与,膝跳反射的突触数目少,都是非条件反射,因此兴奋经过膝跳反射神经中枢的时间比经过缩手反射神经中枢的时间短,A正确;患者由于谷氨酰胺增多,引起脑组织水肿、代谢障碍,所以应该是高级神经中枢对低级神经中枢的控制减弱,B正确;输入抗利尿激素类药物,导致血浆渗透压下降,加重脑组织水肿,C错误;如果患者摄入过多的蛋白质,其中的氨基酸脱氨基产生的氨进入脑组织与谷氨酸反应生成谷氨酰胺,加重病情,所以应减少蛋白类食品摄入,D正确。]2.(2021·石家庄高三联考)2020年诺贝尔生理学或医学奖授予美国和英国三位科学家,以表彰他们“发现丙型肝炎病毒”。丙型肝炎是由丙型肝炎病毒感染导致,患者大部分在感染期伴有轻度肝水肿和高水平的血浆肝酶。肝酶即转氨酶,主要有谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)等。临床上,丙型肝炎诊疗方案指出,患者的常规治疗需要注意水、电解质的平衡,以维持内环境稳态,还需要定时监测肝酶、血氧饱和度等指标。下列叙述错误的是()A.人的肝脏处毛细血管壁细胞直接生活的内环境是组织液和血浆B.血常规化验单中每种成分的参考值都有一个变化范围,而不是具体的某数值,说明了内环境中各成分的含量在一定范围内维持动态平衡C.丙型肝炎患者表现肝水肿症状的原因主要是肝脏处毛细血管壁细胞及肝脏细胞受损,血浆蛋白和细胞内液外渗,使组织液的渗透压升高,组织液中的水分增多D.机体血氧饱和度正常的生理意义是为细胞呼吸的进行提供O2,避免细胞无氧呼吸产生酒精和二氧化碳D[人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸而非酒精和二氧化碳,D错误。]1.核心概念(1)(选择性必修1P4)由细胞外液构成的液体环境叫作内环境。(2)(选择性必修1P5)渗透压指溶液中溶质微粒对水的吸引力。(3)(选择性必修1P9)稳态是正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态。2.结论语句(1)(选择性必修1P2)体液包括细胞内液和细胞外液,细胞外液又包括血浆、组织液和淋巴液等。(2)(选择性必修1P9)稳态的实质:内环境的每一种成分及理化性质都是不断变化的,但都处于一定的范围内。(3)(选择性必修1P10)神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。(4)(选择性必修1P11)内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。1.(2020·山东等级考改编)某人进入高原缺氧地区后呼吸困难、发热、排尿量减少,检查发现其肺部出现感染,肺组织间隙和肺泡渗出液中有蛋白质、红细胞等成分,被确诊为高原性肺水肿。下列说法不正确的是()A.该患者呼吸困难导致其体内CO2含量偏高B.体温维持在38℃时,该患者的产热量大于散热量C.患者肺部组织液的渗透压升高,肺部组织液增加D.若使用药物抑制肾小管和集合管对水的重吸收,可使患者尿量增加B[该患者呼吸困难,不能及时将体内的CO2排出,会导致体内CO2含量偏高,A正确;体温维持在38℃时,该患者的产热量等于散热量,B错误;肺组织间隙和肺泡渗出的蛋白质、红细胞等成分会导致患者肺部组织液的渗透压升高,肺部组织液增加,C正确;若使用药物抑制肾小管和集合管对水的重吸收,则尿液中的水分增多,可使患者尿量增加,D正确。]2.(2019·浙江7月选考)下列关于动物细胞物质交换的叙述,错误的是()A.单细胞动物都直接与外界环境进行物质交换B.骨骼肌细胞通过细胞膜与组织液进行物质交换C.保持内环境稳态是人体进行正常物质交换的必要条件D.多细胞动物都必须通过内环境与外界环境进行物质交换D[单细胞动物都直接与外界环境进行物质交换,A正确。骨骼肌细胞是组织细胞,通过细胞膜与组织液进行物质交换,B正确。保持内环境稳态是人体进行正常物质交换的必要条件,C正确。简单的多细胞动物(如水螅)的部分细胞能直接与外部环境接触,能够直接与外界环境进行物质交换,D错误。]3.(2019·全国卷Ⅲ)下列关于人体组织液的叙述,错误的是()A.血浆中的葡萄糖可以通过组织液进入骨骼肌细胞B.肝细胞呼吸代谢产生的CO2可以进入组织液中C.组织液中的O2可以通过自由扩散进入组织细胞中D.运动时,丙酮酸转化成乳酸的过程发生在组织液中D[骨骼肌细胞生存的内环境是组织液,血浆中的葡萄糖可以通过组织液进入骨骼肌细胞,A正确;肝细胞呼吸代谢产生的CO2可通过自由扩散的方式进入组织液,B正确;组织液中的O2可通过自由扩散的方式进入组织细胞,C正确;人体细胞无氧呼吸产生乳酸的过程发生在细胞质基质中,D错误。]4.(2019·全国卷Ⅱ)当人体失水过多时,不会发生的生理变化是()A.血浆渗透压升高B.产生渴感C.血液中的抗利尿激素含量升高D.肾小管对水的重吸收降低D[当人体水分丢失过多时,会导致细胞外液渗透压升高,下丘脑渗透压感受器受到刺激,产生兴奋传递到大脑皮层产生渴感;由下丘脑分泌并由垂体释放的抗利尿激素增多,在抗利尿激素的作用下,肾小管和集合管对水分的重吸收能力增强,以减少水分随尿液流失,D项符合题意。]
第2讲神经调节的结构基础和基本方式[课标要求]1.概述神经调节的基本方式是反射(可分为条件反射和非条件反射),其结构基础是反射弧2.举例说明中枢神经系统通过自主神经来调节内脏的活动[核心素养](教师用书独具)1.神经系统的基本组成和神经元的结构与功能相适应。(生命观念)2.比较人脑的不同区域的功能;比较交感神经和副交感神经的功能。(科学思维)3.通过探究反射弧的完整性,培养设计实验方案的能力。(科学探究)考点1神经调节的结构基础1.神经系统的基本结构(1)中枢神经系统(连线)组成功能①大脑 a.体温调节中枢、水平衡的调节中 枢等②脑干 b.调节运动的低级中枢③小脑 c.调节呼吸、心脏功能的基本活动 中枢④下丘脑 d.协调运动,维持身体平衡⑤脊髓e.调节机体活动的最高级中枢提示:①—e②—c③—d④—a⑤—b(2)外周神经系统①分布:全身各处。②组成③自主神经系统a.概念:支配内脏、血管和腺体的传出神经,它们的活动不受意识支配,称为自主神经系统。b.组成及功能(如表所示)自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成,它们的作用通常是相反的。交感神经比较副交感神经兴奋状态安静状态扩张瞳孔收缩扩张支气管收缩加快心跳减慢抑制胃肠蠕动促进减弱消化液分泌活动增强2.组成神经系统的细胞(1)神经元①神经元包括b细胞体和突起(包括a树突和c轴突)。②神经纤维与神经a.神经纤维:轴突是神经元的长而较细的突起,呈纤维状,外表大都套有一层髓鞘,构成神经纤维。b.神经:许多神经纤维集结成束,外面包有一层包膜,构成一条神经,分为传入神经(感觉神经)和传出神经(运动神经)。(2)神经胶质细胞①分布:广泛分布于神经元之间。②数量:神经元数量的10~50倍。③功能:支持、保护、营养和修复神经元。1.人的中枢神经系统由大脑和脊髓组成。(×)提示:人的中枢神经系统由脑和脊髓组成。2.人的脑神经共12对,主要分布在头面部,负责管理头面部的感觉和运动。(√)3.树突和轴突末端的细小分支称为神经末梢,它们分布在全身各处。(√)4.神经胶质细胞是神经系统结构与功能的基本单位。(×)提示:神经元是神经系统结构与功能的基本单位。5.自主神经系统由传入神经和传出神经组成,它们的活动不受意识支配。(×)提示:支配内脏、血管和腺体的传出神经,其活动不受意识支配,称为自主神经系统。6.大脑可以通过传出神经随意地支配四肢运动。(√)1.将支配心脏的交感神经和副交感神经都切断,心率将加快,这说明什么问题?(选择性必修1P19“图2-2”)提示:正常情况下,副交感神经的抑制作用强于交感神经对心脏的兴奋作用。2.由神经胶质细胞参与构成神经纤维表面的髓鞘,髓鞘可防止神经冲动传导时的电流扩散,由此可知神经胶质细胞起什么作用?(选择性必修1P20“文字信息”)提示:神经胶质细胞可起分隔神经元的绝缘作用。1.从维持人体内环境稳态角度,同一器官同时接受交感神经和副交感神经的共同控制,意义在于_____________________________________________________________________________________________________________________。提示:使器官对外界刺激作出更精确的反应,更好地适应环境的变化,维持内环境稳定2.有些神经元树突很多,并且轴突很长,如人体脊髓前角运动神经元的轴突长达1米多。请从结构与功能相适应的角度分析,其意义在于________________________________________________________________________________________________________________________________________。提示:有些神经元的轴突很长,这有利于将信息输送到远距离的支配器官;树突很多,有利于充分接受信息自主神经系统的作用及意义1.作用日常较大的工作量,使大脑和身体时常处于兴奋运行的状态,控制这种状态的是机体内的交感神经。而控制我们身体良好睡眠和修复的是副交感神经。它们都是自主神经系统的组成部分,主要作用如图所示。2.意义交感神经和副交感神经对同一器官的作用,可以使机体对外界刺激作出更精确的反应,使机体更好地适应环境的变化。1.呼吸不受意识支配,人无法控制自己的呼吸。这一说法科学吗?说出你的理由。提示:不科学。呼吸受大脑的控制,如人可以屏住呼吸。2.自主神经系统控制心脏收缩活动时,副交感神经对心率具有抑制作用,请利用活兔为实验材料,设计手术切断神经实验来验证该结论,简要写出实验思路和预期结果。提示:实验思路:取身体健康、生长状况相同的活兔随机分为数量相等的三组,编号A、B、C,对A、B、C三组兔进行以下处理并检测三组兔的心率,A组不做任何处理,B组只进行手术创伤但不切断神经,C组进行手术并切断支配心脏的副交感神经。预期结果:A组兔和B组兔的平均心率基本相等,C组兔的平均心率快于A组兔和B组兔。神经系统的基本结构1.(2021·泰州高三模拟)支配内脏、血管和腺体的传出神经的活动不受意识支配,称为自主神经系统。自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成,它们的作用通常是相反的。例如,当人体处于兴奋状态时,交感神经活动占据优势,心跳加快,支气管扩张,但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱。下列有关叙述,错误的是()A.人处于安静状态时副交感神经活动占据优势B.大脑皮层可以随意地调控瞳孔的放大或缩小C.洗澡时受到冷水刺激后引起心跳加快源于交感神经兴奋D.跑步引起血压变化说明自主神经系统的活动与随意运动密切相关B[瞳孔放大是因为交感神经兴奋支配瞳孔开大肌收缩,而瞳孔缩小是因为副交感神经支配瞳孔括约肌收缩,交感神经和副交感神经属于自主神经,不完全受大脑皮层的支配,B错误。]2.(2021·襄阳高三模拟)植物性神经系统通常是指支配内脏器官的传出神经,分布于人体的平滑肌、心肌和腺体等部位,调节机体的消化、呼吸、分泌、生长和繁殖等多种生理机能。植物性神经系统包括交感神经和副交感神经,它们的作用既相互拮抗又协调统一。交感神经的作用主要是保证人体在紧张、运动状态时的生理需要,而副交感神经的作用主要是维持安静、休息时的生理功能。据此推测,下列有关叙述错误的是()A.闪身躲过一辆汽车后心跳加快,此时交感神经兴奋、肾上腺素分泌增多B.不少内分泌腺受神经系统的调节,此时神经调节可以看做体液调节的一个环节C.人在恐惧时瞳孔放大,主要是由交感神经支配;安静后瞳孔缩小,主要是由副交感神经支配D.饭后立即进行剧烈运动会影响消化,原因可能是运动时副交感神经活动减弱,使胃肠蠕动减弱,消化腺分泌功能下降B[不少内分泌腺受神经系统的调节,此时体液调节可以看作神经调节的一个环节,B错误。]组成神经系统的细胞3.如图表示的神经元为假单极神经元,a结构位于感受器,c结构位于神经节(非脊髓部位),e结构位于反射中枢。据此信息判断下列说法正确的是()A.该神经元为感觉神经元,d的外周均套有一层髓鞘B.该神经元包括两个轴突以适应其传导功能C.e结构称为神经末梢,可直接与肌细胞相连并支配其运动D.c结构位于脊髓外,且含有细胞核D[a结构位于感受器,c结构位于神经节,该神经元为感觉神经元,d为轴突,其外表大都套有一层髓鞘,构成神经纤维,A错误;该神经元只有一个轴突,但包括两个分支以适应其传导功能,B错误;e结构为感觉神经元的神经末梢,只能与中间神经元或运动神经元相连接,而不能直接支配肌细胞,C错误;c结构位于神经节,在脊髓外,神经节是细胞体存在的部位,细胞核在细胞体中,D正确。]考点2神经调节的基本方式1.反射与反射弧(1)反射①概念:在中枢神经系统的参与下,机体对内外刺激所产生的规律性应答反应。②类型:条件反射和非条件反射。③结构基础:反射弧。④条件a.完整的反射弧;b.适宜刺激(刺激种类及刺激强度均适宜)。(2)反射弧①填充图中反射弧的组成A感受器→B传入神经→C神经中枢→E传出神经→F效应器。②图示可否表示膝跳反射的反射弧?请说明原因。否;膝跳反射的反射弧中无D中间神经元。(3)图中a、b为灵敏电流计,若刺激D,则a、b的指针偏转情况是a不偏转,b发生两次方向相反偏转。(4)F由传出神经末梢和它支配的肌肉或腺体等组成。2.非条件反射与条件反射(1)非条件反射:出生后无需训练就具有的反射。(2)条件反射①概念:出生后在生活过程中通过学习和训练而形成的反射。②1.一个完整的反射至少包括两个神经元。(√)2.效应器是指传出神经末梢。(×)提示:效应器是指传出神经末梢及其支配的肌肉或腺体等。3.人能有意识控制不发生膝跳反射,但是不能有意识控制缩手反射。(×)提示:膝跳反射与缩手反射的神经中枢在脊髓,属于低级反射,受大脑皮层控制,人能有意识控制其发生。4.手指接触到针尖而产生痛觉属于非条件反射。(×)提示:痛觉是由大脑皮层产生的,没有经过完整的反射弧,因此手指接触到针尖而产生痛觉不属于非条件反射。5.刺激某一反射弧的感受器或传出神经,可使效应器产生相同的反应。(√)6.条件反射使机体具有更强的预见性、灵活性和适应性。(√)1.示意图中较为简单的反射弧是缩手反射还是膝跳反射?说明理由。(选择性必修1P22“思考·讨论”)提示:膝跳反射,人体的膝跳反射的反射弧结构最简单,仅含有两个神经元,即感觉神经元和运动神经元,而人体的缩手反射的反射弧结构较复杂,含感觉神经元、中间神经元及运动神经元。2.理论上,狗听到铃声引起唾液分泌所需要的时间比食物刺激引起唾液分泌所需要的时间长,请分析原因。(选择性必修1P24“图2-5条件反射的建立过程示例”)提示:前者反射弧中突触数量较多(前者神经中枢在大脑皮层,后者神经中枢在脊髓,由低级中枢脊髓传至高级中枢需要一定时间)。声音刺激传至大脑皮层产生痛觉,此过程不是反射,原因是_________________________________________________________________________________。提示:该过程未经过传出神经和效应器,即未经过完整的反射弧,不是反射1.反射弧中相关结构对反射弧功能的影响反射弧结构结构组成功能结构破坏对功能的影响感受器↓传入神经↓神经中枢↓传出神经↓效应器感觉神经末梢将内、外界刺激的信息转变为神经的兴奋既无感觉又无效应主要包括传入神经元的轴突将兴奋由感受器传至神经中枢既无感觉又无效应调节某一特定生理功能的神经元群对传入的信息进行分析与综合既无感觉又无效应主要包括传出神经元的轴突将兴奋由神经中枢传至效应器只有感觉无效应传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体对内、外界刺激作出相应的应答只有感觉无效应2.反射弧中传入神经和传出神经的判断(1)根据是否具有神经节:有神经节(c)的是传入神经(b)。(2)根据突触结构判断:图示中与“”相连的为传入神经(b),与“”相连的为传出神经(e)。(3)根据脊髓灰质结构判断:与膨大部分相连的为传出神经,与狭窄部分相连的为传入神经。(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。3.反射类型的分析与判断1.游泳运动员如果在低温水中停留时间过长,体温调节机能就会使身体发生一系列变化。其中入水的最初几分钟,皮肤发白,这一阶段的变化主要是神经调节的结果,请写出此时神经调节的反射弧。提示:冷觉感受器→传入神经→下丘脑体温调节中枢→传出神经→皮肤血管收缩。2.验证脊蛙屈腿反射(属于屈反射)的反射弧是完整的,实验思路是用1%H2SO4溶液刺激蛙一侧后肢的趾尖,出现屈腿,说明反射弧完整。欲验证刺激感受器与产生屈腿不是同时发生,请写出实验设计思路。提示:用1%H2SO4溶液刺激该蛙一侧后肢的趾尖,测定刺激感受器开始到出现屈腿的时间,有时间差,说明不是同时发生的。考查反射弧的结构与功能1.(2021·杭州二中高三模拟)膝跳反射进行时,伸肌收缩的同时屈肌舒张。如图为膝跳反射示意图,其中①~④表示结构。下列叙述不正确的是()A.图中支配屈肌的反射弧含有三个神经元B.在A点给予适宜强度的电刺激,电流表指针会偏转2次C.血液中Na+浓度升高到一定程度会导致膝跳反射减弱D.该反射发生时先膝跳后有感觉C[图中支配屈肌的反射弧含有三个神经元,分别为①、中间神经元、④,A正确;A点给予适宜的刺激后,电流表先左偏一次后恢复,再右偏一次并恢复,B正确;动作的产生是Na+以协助扩散的方式内流形成,Na+浓度升高到一定的程度会内流Na+增多,导致膝跳反射增强,C错误;该反射神经中枢在脊髓,形成感觉在大脑皮层,所以先有膝跳反应后有感觉,D正确。]2.以去除脑但保留脊髓的蛙(称脊蛙)为材料进行反射实验,支配脊蛙右后肢的传出神经保持完整,剪断支配脊蛙左后肢的传出神经(如图)。下列相关叙述不正确的是()A.针刺脊蛙右后肢趾部可观察到右后肢出现收缩活动,该反射活动的感受器位于右后肢趾部的皮肤中B.脊蛙只能完成非条件反射,不能完成条件反射C.剪断后立即刺激A端,不能看到左后肢的收缩活动D.剪断后立即刺激B端,不能在传入神经上检测到电位变化C[针刺脊蛙右后肢趾部可观察到右后肢出现收缩活动,该反射活动的感受器位于右后肢趾部的皮肤中,A正确;条件反射的神经中枢在大脑皮层,由于脊蛙去除了脑保留了脊髓,所以脊蛙只能完成非条件反射,不能完成条件反射,B正确;剪断后立即刺激A端,由于兴奋能传到效应器,所以能看到左后肢的收缩活动,但没有完整的反射弧,不属于反射,C错误;兴奋在突触上只能单向传递,且在反射弧上只能由传入神经传到神经中枢,然后再传到传出神经,所以剪断后立即刺激B端,不能在传入神经上检测到电位变化,D正确。]考查反射及类型的分析与判断3.(2021·泉州高三质检)研究表明,给小鼠闻不会引起其不安的苯乙酮,同时进行电击,小鼠表现出惊恐栗抖;一段时间后,该小鼠只闻苯乙酮、不电击,也表现出惊恐栗抖。该小鼠与普通小鼠交配,F1小鼠只闻苯乙酮,易表现出坐立不安等情绪反应。检测发现:与普通小鼠相比,经电击的亲鼠和F1小鼠编码苯乙酮受体的Olfr15I基因甲基化水平降低、碱基序列未改变,苯乙酮受体增多。科研人员据此提出假说:小鼠受环境因素影响可引发其基因甲基化水平变化并遗传给子代。下列叙述错误的是()A.甲基化对Olfr15I基因的表达起抑制作用B.亲鼠只闻苯乙酮表现出惊恐栗抖,属于条件反射C.F1小鼠闻苯乙酮导致Olfr15I基因甲基化水平降低D.电击F2小鼠表现出惊恐栗抖,不能支持假说C[编码苯乙酮受体的Olfr15I基因甲基化水平降低,苯乙酮受体增多,说明甲基化对Olfr15I基因的表达起抑制作用,A正确;亲鼠只闻苯乙酮表现出惊恐栗抖,是多次强化练习形成的,属于条件反射,B正确;F1小鼠Olfr15I基因甲基化水平降低是遗传得来的,不是闻苯乙酮造成的,C错误;如果只闻苯乙酮,F2小鼠表现出惊恐栗抖,支持假说;电击F2小鼠表现出惊恐栗抖,可能只是电击引起的,不能支持假说,D正确。]4.(2021·哈尔滨九中高三模拟)“暂时联系接通”的机制是条件反射学说的一个基本理论问题。俄国生理学界传统的观点认为:“暂时联系”是在大脑皮层内接通的。下图是利用声音刺激建立“唾液分泌性食物条件反射”的机制。(1)人们第一次吃梅子时,酸味会刺激舌部的神经元并使其兴奋,该过程中,神经元膜内电位变化为__________________。兴奋传至延髓中的唾液中枢,中枢通过传出神经发出“命令”给唾液腺,引起唾液分泌,这属于________反射,兴奋同时经延髓、下丘脑传至大脑皮层的味觉中枢并使其兴奋,形成味觉。(2)如果人们再次听到“梅子”二字,耳部传入神经末梢会产生兴奋,并将兴奋传导至大脑皮层形成听觉,此时还不会引起唾液分泌。这一过程________(填“属于”或“不属于”)反射,理由是___________________________________________________________________________________________________________。(3)请结合图示描述,听到“梅子”后引起唾液腺分泌唾液的可能途径是________________________________________________________________________________________________________________________________________。[解析](1)兴奋时,由于钠离子内流,形成外负内正的动作电位,因此人们第一次吃梅子时,酸味会刺激舌部的神经元并使其兴奋,该过程中,神经元膜内电位变化为负电位变成正电位。兴奋传至延髓中的唾液中枢(低级神经中枢),中枢通过传出神经发出“命令”给唾液腺,引起唾液分泌,这属于非条件反射。(2)兴奋传导至大脑皮层形成听觉时,此时还不会引起唾液分泌(效应器没有作出应答反应)。由于该过程没有经过完整的反射弧,所以该过程不属于反射。(3)由题图分析可知,当再次听到“梅子”二字时,耳部传入神经末梢会产生兴奋,并将兴奋传导至大脑皮层形成听觉,同时经延髓、下丘脑传至大脑皮层的味觉中枢并使其兴奋,形成味觉,该兴奋传至延髓中的唾液中枢,中枢通过传出神经发出“命令”给唾液腺,引起唾液分泌,因此听到“梅子”后引起唾液腺分泌唾液的可能途径是声音→耳朵→听觉中枢→味觉中枢→唾液腺→分泌唾液。[答案](1)负电位变成正电位非条件(2)不属于没有经过完整反射弧(3)声音→耳朵→听觉中枢→味觉中枢→唾液腺1.核心概念(1)(选择性必修1P18)自主神经系统:支配内脏、血管和腺体的传出神经,它们的活动不受意识支配,称为自主神经系统。(2)(选择性必修1P20)神经元:是神经系统结构与功能的基本单位,它由细胞体、树突、轴突等部分构成。(3)(选择性必修1P22)反射:在中枢神经系统的参与下,机体对内外刺激所产生的规律性应答反应。(4)(选择性必修1P23)兴奋:动物体或人体内的某些细胞或组织(如神经组织)感受外界刺激后,由相对静止状态变为显著活跃状态的过程。(5)(选择性必修1P24)非条件反射与条件反射:出生后无需训练就具有的反射,叫作非条件反射;出生后在生活过程中通过学习和训练而形成的反射叫作条件反射。2.结论语句(1)(选择性必修1P19)交感神经和副交感神经对同一器官的作用,可以使机体对外界刺激作出更精确的反应,使机体更好地适应环境的变化。(2)(选择性必修1P20)神经胶质细胞具有支持、保护、营养和修复神经元等多种功能。(3)(选择性必修1P22)反射是神经调节的基本方式,反射弧是完成反射的结构基础。(4)(选择性必修1P23)反射活动需要经过完整的反射弧来实现。(5)(选择性必修1P25)条件反射的消退是一个新的学习过程,需要大脑皮层的参与。1.(2021·重庆选择性考试适应性测试)课堂上,听到老师点名后学生立刻站起来,完成该动作所需的结构基础和反射类型分别是()A.反射弧;非条件反射 B.反射弧;条件反射C.脊髓;条件反射 D.大脑;非条件反射B[学生听到老师叫他的名字后立刻站起来,是通过大脑皮层的人类特有的语言中枢形成的人类特有的条件反射;反射活动的结构基础称为反射弧,包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五部分。]2.(2021·江苏适应性测试改编)动脉血压升高时,人体的压力感受性调控如下图所示,下列相关叙述不正确的是()A.该调控机制为神经调节和激素调节B.感受器单向传递信号至调节中枢C.心脏和血管都是效应器D.血压降低时,压力感受器不产生动作电位D[正常情况下,人体血压的调节受神经与体液调节,A正确;兴奋在反射弧上单向传递,B正确;效应器是指传出神经末梢及其支配的肌肉或腺体等,在降压反射中,心脏和血管都是效应器,C正确;血压降低时,压力感受器也会产生动作电位,通过调节使血压降到一定程度并维持动态平衡,D错误。]3.(2019·浙江4月选考)下列关于人体反射活动的叙述,错误的是()A.反射活动具有规律性B.膝跳反射的效应器是伸肌中的肌梭C.神经元受到适宜刺激后会产生神经冲动D.反射活动一定需要中枢神经系统的参与B[反射是指在中枢神经系统参与下,机体对内外刺激所发生的规律性反应,人体反射活动具有规律性,A正确。伸肌属于膝反射的效应器,肌梭是感受器,B错误。神经元受到适宜刺激后会产生神经冲动,C正确。反射活动一定需要中枢神经系统的参与,D正确。]4.(2019·海南高考)下列与反射弧有关的叙述,错误的是()A.效应器的活动包括腺体分泌和肌肉收缩B.效应器的结构受到损伤会影响反射活动的完成C.突触后膜上有能与神经递质特异性结合的受体D.同一反射弧中感受器的兴奋与效应器的反应同时发生D[效应器指传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等,故效应器的活动包括腺体分泌和肌肉收缩,A正确;反射的完成需要经过完整的反射弧,效应器的结构受到损伤会影响反射活动的完成,B正确;突触后膜上有能与神经递质特异性结合的受体,神经递质通过与突触后膜上受体的结合引起突触后膜的兴奋或抑制,C正确;因兴奋在反射弧上传导与传递需要时间,因此同一反射弧中感受器先兴奋,效应器后兴奋,D错误。]5.(2021·广东选择考适应性测试)如图为膝跳反射的反射弧模式图。回答下列问题:(1)可释放神经递质的结构存在于________(填图中序号)。(2)某同学身体健康,体检时由于高度紧张,进行膝跳反射测试时未出现明显的反应。从神经中枢相互联系的角度分析,原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)足球场上,某运动员抬起小腿将队友传来的球停稳。该动作涉及的反射与膝跳反射的主要区别是___________________________________________________________________________________________________________________。(4)某患腰椎间盘突出的成年人,闭上双眼接受膝跳反射测试,能感受到橡皮锤的叩击而不能抬起小腿。可能的原因是___________________________________________________________________________________________________。[解析](1)③是神经中枢,⑤是效应器,两处均含有突触,突触前膜所在的突触小体可释放神经递质。(2)高级中枢可以控制低级中枢,膝跳反射是非条件反射,神经中枢位于脊髓,体检的时候,由于紧张,大脑皮层抑制了脊髓膝跳反射中枢的活动,导致没有出现明显的膝跳反射。(3)足球场上,运动员抬起小腿将队友传来的球停稳,因为有大脑皮层视觉中枢、躯体运动中枢等高级中枢的参与,是条件反射;膝跳反射是由脊髓控制完成的非条件反射;非条件反射与条件反射的本质区别:是否有大脑皮层的参与。(4)某患腰椎间盘突出的成年人,闭上双眼接受膝跳反射测试,橡皮锤叩击,感受器兴奋,经传入神经传到脊髓的膝跳反射中枢,再经脊髓的上行传导束传至大脑皮层产生感觉,因此该人能感受到橡皮锤的叩击,但因为腰椎间盘突出,压迫了传出神经,神经中枢的兴奋不能传至效应器,故不能抬起小腿。[答案](1)③(或③⑤)(2)高级中枢对低级中枢有调控作用,在高度紧张的情况下,高级中枢抑制脊髓控制的膝跳反射(3)该动作涉及的反射是由大脑皮层参与的条件反射,而膝跳反射是没有大脑皮层参与的非条件反射(4)参与膝跳反射的传入神经正常,参与膝跳反射的传出神经受到影响
第3讲神经冲动的产生和传导、神经系统的分级调节及人脑的高级功能[课标要求]1.阐明神经细胞膜内外在静息状态具有电位差,受到外界刺激后形成动作电位,并沿神经纤维传导2.阐明神经冲动在突触处的传递通常通过化学传递方式完成3.分析位于脊髓的低级神经中枢和脑中相应的高级神经中枢相互联系、相互协调,共同调控器官和系统的活动,维持机体的稳态4.简述语言活动和条件反射是由大脑皮层控制的高级神经活动[核心素养](教师用书独具)1.通过神经元膜两侧的离子分布特点分析,建立结构与功能相统一的观点。(生命观念)2.分析膜电位的变化曲线,培养科学思维的习惯。(科学思维)3.通过实验“膜电位的测量”,提升实验设计及对实验结果分析的能力。(科学探究)4.分析神经调节在实践中的应用,关注科技和社会发展。(社会责任)考点1神经冲动的产生和传导1.兴奋在神经纤维上的传导(1)传导形式:电信号,也称神经冲动。(2)传导过程(3)传导特点:双向传导,即图中a←b→c。(4)兴奋在神经纤维上的传导方向与局部电流方向的关系①在膜外,局部电流方向与兴奋传导方向相反。②在膜内,局部电流方向与兴奋传导方向相同。2.兴奋在神经元之间的传递(1)突触的结构和类型(如图)①突触包括d突触前膜、e突触间隙、f突触后膜(填字母及名称)。②突触小体是指一个神经元的轴突末梢分支末端的膨大部分形成的小体。③图乙中突触类型为轴突—树突型:B;轴突—胞体型:A。(2)兴奋的传递①过程②信号变化:电信号→化学信号→电信号。③神经递质④兴奋传递的特点3.滥用兴奋剂、吸食毒品的危害(1)某些化学物质对神经系统的影响①促进神经递质的合成和释放速率。②干扰神经递质与受体的结合。③影响分解神经递质的酶的活性。(2)兴奋剂①概念:是指能提高中枢神经系统机能活动的一类药物。②作用:具有增强人的兴奋程度、提高运动速度等作用。(3)毒品:是指鸦片、海洛因、甲基苯丙胺(冰毒)、吗啡、大麻、可卡因以及国家规定管制的其他能够使人形成瘾癖的麻醉药品和精神药品。1.神经纤维接受一定强度的刺激能产生兴奋,然后以电信号的形式传导。(√)2.兴奋传递过程中,突触后膜上的信号转换是电信号→化学信号→电信号。(×)提示:突触后膜上的信号转换是化学信号→电信号。3.神经递质作用于突触后膜上,就会使下一个神经元兴奋。(×)提示:由于神经递质的种类不同,突触后膜上识别的受体不同,可能使下一个神经元兴奋或抑制。4.在完成反射活动的过程中,兴奋在神经纤维上的传导方向是双向的,而在突触处的传递方向是单向的。(×)提示:兴奋在离体的神经纤维上可以双向传导,但是在生物体内兴奋只能由感受器产生,单向传导至效应器,而在突触处的传递是单向的。5.神经纤维膜内K+/Na+的比值,动作电位时比静息电位时高。(×)提示:动作电位的产生是由于Na+的内流,使膜内的Na+数量较静息电位时多,因此神经纤维膜内K+/Na+的比值,动作电位时比静息电位时低。6.可卡因能抑制免疫系统的功能。(√)1.释放到突触间隙的神经递质部分可通过形成囊泡“回流”,有何意义?(选择性必修1P29“图2-8”)提示:防止突触后膜(或后神经元)持续兴奋或抑制。2.兴奋剂和毒品大多是通过突触来发挥作用的,除可卡因的作用机理,请推测并列举出其他种类的毒品可能的两种作用机理。(选择性必修1P30“思考·讨论”)提示:促进神经递质的合成、释放速率;干扰神经递质与受体的结合;影响分解神经递质酶的活性。1.对于离体的神经纤维给予适宜刺激后,产生动作电位。得到的动作电位峰值的大小,与刺激强弱无关,原因是______________________________________________________________________________________________________。提示:动作电位的峰值大小与神经纤维内外的钠离子浓度差有关(钠离子浓度差越大,内流的钠离子越多,动作电位峰值就越大)2.服用可卡因后,毒瘾难戒,合理的推测是_____________________________________________________________________________________________。提示:可卡因会导致突触后膜上的特异性受体数量减少(特异性受体敏感度降低),机体正常的神经活动受到影响,服药者就必须服用可卡因来维持这些神经元的活动,于是形成恶性循环,毒瘾难戒1.膜电位变化曲线解读(1)a点之前——静息电位:神经细胞膜对K+的通透性大,对Na+的通透性小,主要表现为K+外流,使膜电位表现为外正内负。(2)ac段——动作电位的形成:神经细胞受刺激时,Na+通道打开,Na+大量内流,导致膜电位迅速逆转,表现为外负内正。(3)ce段——静息电位的恢复:Na+通道关闭,K+通道打开,K+大量外流,膜电位逐渐恢复为静息电位。(4)ef段——一次兴奋完成后,钠钾泵将流入的Na+泵出膜外,将流出的K+泵入膜内,以维持细胞外Na+浓度高和细胞内K+浓度高的状态,为下一次兴奋做好准备。2.突触影响神经冲动传递的判断与分析(1)正常情况下,神经递质与突触后膜上的受体结合引起突触后膜兴奋或抑制后立即被相应酶分解而失活或被移走。(
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