2025导与练总复习生物学Ⅰ(高考一轮)(人教)第八单元　稳态与调节含答案

2025导与练总复习生物学Ⅰ(高考一轮)(人教)第八单元稳态与调节第28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,以保证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。考点一细胞生活的环境1.体内细胞生活在细胞外液中(1)体液。①组成。②体液的四种成分之间的关系。(2)内环境及生活的细胞。①内环境定义:由细胞外液构成的液体环境叫作内环境。提醒与外界相通的液体(如尿液、泪液、汗液、消化液等),不属于内环境。②不同细胞所处的内环境。细胞名称所处内环境组织细胞组织液毛细血管壁细胞血浆、组织液续表细胞名称所处内环境毛细淋巴管壁细胞淋巴液、组织液血细胞血浆淋巴细胞和吞噬细胞淋巴液、血浆2.细胞外液的成分(1)血浆的主要成分。(1)血浆≠血液,血液包括血浆和血细胞。(2)血浆蛋白是血浆中蛋白质的统称,属于内环境组成成分,而血红蛋白存在于红细胞内,不属于内环境组成成分。(2)组织液、淋巴液与血浆的异同点:组织液和淋巴液的成分和各成分的含量与血浆的相近,但又不完全相同,最主要的差别在于血浆中含有较多的蛋白质。(3)本质:细胞外液是一种类似于海水的盐溶液。这在一定程度上反映了生命起源于海洋。3.内环境的理化性质4.细胞通过内环境与外界环境进行物质交换(1)内环境的作用:①细胞生活的直接环境;②细胞通过内环境与外界环境进行物质交换。(2)内环境与外界环境进行物质交换参与的系统:消化系统、循环系统、呼吸系统和泌尿系统等。[正误辨析]1.内环境是人体进行细胞代谢的主要场所。(×)提示:细胞代谢的主要场所是细胞质基质。2.血浆渗透压大小取决于Na+、Cl-的浓度。(×)提示:血浆渗透压的大小主要与无机盐和蛋白质的含量有关。3.无氧呼吸产生乳酸的过程发生在内环境中。(×)提示:无氧呼吸产生乳酸发生在细胞质基质,在细胞内。4.淋巴管内的液体、输尿管内的液体、汗腺导管内的液体、消化管内的液体都属于内环境。(×)提示:输尿管、汗腺导管、消化管内的液体与外界相通,不属于内环境。[教材微点思考]1.(选择性必修1P5“图12”拓展)科学家用化学分析的方法测得人体血浆的化学组成中,血浆蛋白含量为7%～9%,无机盐含量约1%,但无机盐在维持血浆渗透压中占重要地位,原因是什么?提示:血浆中虽然含有一定量的蛋白质,但蛋白质相对分子质量较大,单位体积溶液中蛋白质微粒数目少,产生的渗透压小。2.(选择性必修1P6“概念检测T1”拓展)人在进行一定强度的体力劳动后,手掌或脚掌上可能会磨出水疱,一段时间后水疱可自行消失。水疱主要是由血浆中的水大量渗出到组织液形成的;水疱自行消失的原因是水疱中的液体渗入到毛细血管和毛细淋巴管。1.体液的相互转化关系(1)识别图1时,首先要准确记忆体液的组成及其存在的部位,以及其中生活的细胞种类;其次是根据有无盲端分清毛细血管和毛细淋巴管。(2)识别图2时,首先要明确体液各部分的转化关系,然后根据单、双箭头做出准确判断。①分析。单箭头淋巴液形成:组织液→淋巴液双箭头组织液②结论:甲是细胞内液,乙是组织液,丙是血浆,丁是淋巴液。2.归纳物质或成分是否属于内环境成分3.明确发生和不发生在内环境中的生理过程4.组织水肿及其产生原因分析(1)组织水肿。组织水肿是在一定条件下,组织液浓度升高或血浆、细胞内液浓度下降,引起水分移动,使血浆、细胞内液中的水渗透到组织液引起的水肿现象。(2)组织水肿的原因归纳。内环境的成分、组成及作用1.(2022·重庆卷)某同学登山后出现腿部肌肉酸痛,一段时间后缓解。查阅资料得知,肌细胞生成的乳酸可在肝脏转化为葡萄糖被细胞再利用。下列叙述正确的是(D)A.酸痛是因为乳酸积累导致血浆pH显著下降B.肌细胞生成的乳酸进入肝细胞只需通过组织液C.乳酸转化为葡萄糖的过程在内环境中进行D.促进乳酸在体内的运输有利于缓解酸痛解析:肌肉酸痛是机体产生乳酸积累造成的,但由于血浆中存在的缓冲物质的调节作用,血浆pH下降并不明显;在肌细胞的细胞质基质生成的乳酸,可以从肌细胞进入组织液,再进入血浆,随血液运输到肝细胞周围的组织液,再进入肝细胞;乳酸转化为葡萄糖的过程在肝细胞中进行;促进乳酸在体内的运输,乳酸可与内环境的缓冲物质中和,也可使乳酸在肝脏转化为葡萄糖被细胞再利用,降低内环境中乳酸的含量,有利于缓解酸痛。2.(2022·广东卷)在2022年的北京冬奥会上,我国运动健儿取得了骄人的成绩。在运动员的科学训练和比赛期间需要监测一些相关指标,下列指标中不属于内环境组成成分的是(A)A.血红蛋白 B.血糖C.肾上腺素 D.睾酮解析:血红蛋白位于红细胞内,细胞内的物质不属于内环境成分;血糖属于营养物质,可存在于内环境中,属于内环境的组成成分;肾上腺素属于激素,作为调节物质(信号分子)可存在于内环境中,属于内环境的组成成分;睾酮属于雄激素,可作为调节物质(信号分子)存在于内环境中,属于内环境的组成成分。3.(2023·河南信阳期中)如图为人体内环境甲、乙、丙三大成分之间的转化模式图。下列叙述中,正确的是(C)A.抗体的合成可以发生在丙中B.丙中蛋白质的含量高于甲C.甲中的氧气通过自由扩散的方式,至少穿过4层磷脂分子进入丙D.胰腺组织细胞分泌的消化酶、胰岛素等通过甲运输到作用部位解析:抗体的合成发生在浆细胞内,不发生在丙(组织液)中;丙(组织液)中蛋白质的含量低于甲(血浆);甲(血浆)中的氧气通过自由扩散的方式进入组织液中,至少穿过一层毛细血管壁细胞,穿过2层膜、4层磷脂分子;胰腺组织细胞分泌的消化酶是通过导管运输到消化腔中,不是通过血浆运输的。考点二内环境的稳态1.内环境的稳态(1)内环境的稳态。(2)稳态的意义:是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正常的血糖浓度和氧气含量是供给机体所需能量的重要保障。2.稳态概念的发展3.模拟生物体维持pH的稳定(1)实验目的。通过比较自来水、缓冲液和肝匀浆在加入酸或碱后pH的变化,推测生物体是如何维持pH稳定的。(2)实验步骤。①将25mL自来水倒入50mL烧杯中。②用pH计或pH试纸测试起始的pH,并记录。③一次加一滴0.1mol/LHCl,然后轻轻摇动。加入5滴后再测pH。重复这一步骤直到加入了30滴为止。将pH测定结果记入表中。④充分冲洗烧杯并向其中倒入25mL自来水。测定并记录起始的pH。再如步骤③,一滴一滴地加入0.1mol/L的NaOH,测定并记录pH。⑤充分冲洗烧杯,分别用缓冲液、肝匀浆代替自来水,重复步骤①～步骤④。(3)实验结果。(4)实验结论:比较以上几条曲线的变化规律可知,肝匀浆的性质类似于缓冲液而不同于自来水,说明肝匀浆内含缓冲物质,能够维持pH的相对稳定。(5)实验注意事项。①盐酸和氢氧化钠有腐蚀性,应避免与皮肤和眼睛接触,也不要入口。若有洒落或溅出,要立即用水冲洗15min,并尽快告诉老师。②加入酸或碱时,要一滴一滴地加入,并严格控制滴数。③充分冲洗烧杯的目的:a.避免残留的HCl与NaOH反应,使实验现象不明显;b.防止不同的材料混合,影响实验结果。[正误辨析]1.健康人内环境保持稳态,人体一定健康。当内环境稳态遭到破坏后,一定会引起细胞代谢紊乱。(×)提示:内环境保持稳态,人体不一定健康,例如患某些基因病。2.人体剧烈运动后,由于无氧呼吸产生乳酸,使血浆pH明显降低。(×)提示:血浆内含有缓冲物质,所以人体剧烈运动后,血浆pH不会明显降低。3.内环境的稳态就是内环境的化学成分保持相对稳定的状态。(×)提示:内环境的稳态的实质是内环境的各种化学成分和理化性质保持相对稳定的状态。[教材微点思考]1.(选择性必修1P10“与社会的联系”拓展)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。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。2.(选择性必修1P10“旁栏思考”拓展)血液中钾浓度高于5.5mmol/L,称为高血钾症。尿毒症患者会出现高血钾症,分析其原因。提示:排尿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。1.血浆pH调节过程2.内环境稳态失调引起的疾病内环境稳态及调节1.(2023·四川内江一模)高原反应是指由平原进入高原或由高原进入更高海拔地区后,人体发生的一系列高原性缺氧应激反应,常伴有头痛、胸闷等症状。而长期在高海拔地区工作的人,重返平原后也可能发生不适应,如疲倦、无力、嗜睡、腹泻等,称为低原反应。下列有关叙述错误的是(C)A.高原反应过程中,人体血浆的pH可能会略有降低B.低原反应出现严重腹泻后,需要注意及时补充水分和无机盐C.高原反应或低原反应的产生是由于机体丧失了对内环境稳态的调节能力D.高原反应或低原反应说明内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件解析:高原地区缺氧,机体会进行无氧呼吸产生乳酸,人体血浆的pH可能会略有降低;低原反应出现严重腹泻后,丢失大量水分的同时还丢失大量无机盐,故需要注意及时补充水分和无机盐;高原反应或低原反应的产生是由于机体对内环境稳态的调节能力有一定限度;高原反应或低原反应都会出现一定的不适症状,说明内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。2.(多选)(2024·湖南长沙模拟)呼吸性碱中毒是以血液CO2含量降低和pH增高为特征的一种低碳酸血症。水杨酸是一种有机酸,过量服用会刺激呼吸中枢,使肺通气过度,呼吸加深加快,出现“呼吸性碱中毒”现象。下列叙述错误的是(ABC)A.内环境中的HCO3B.水杨酸通过体液运输的方式对位于下丘脑中的呼吸中枢进行刺激,使其兴奋性升高C.出现“呼吸性碱中毒”时,患者血浆由正常时的弱酸性变为弱碱性D.临床上,可吸入含5%CO2的混合气体来缓解“呼吸性碱中毒”症状解析:过量服用水杨酸会出现“呼吸性碱中毒”现象,内环境中的缓冲物质HCO3-是碱性物质,不能缓解由水杨酸引起的血浆pH的变化;呼吸中枢位于脑干;正常血浆呈弱碱性,出现“呼吸性碱中毒”时,患者血浆的pH会增大;患者由于CO2呼出过多造成了碱中毒,临床上可吸入含5%CO基础巩固练1.(2023·山东泰安期末)人体大多数细胞不能直接与外界环境发生接触,而是浸浴在细胞外液中,因此细胞外液是细胞直接生活的环境。下列相关叙述错误的是(D)A.毛细血管管壁细胞生活的细胞外液是血浆和组织液B.细胞外液中含有较多的Na+、Cl-以及葡萄糖等物质C.CO2能从肌细胞进入组织液,O2能从组织液进入肌细胞D.肌细胞代谢产生的乳酸进入血浆后导致血浆的pH明显降低解析:血浆中存在缓冲物质,正常情况下,进入血浆的乳酸可被缓冲物质中和,不会导致血浆pH明显降低。2.(2024·山东聊城模拟)脑卒中又称中风,是一类突发且发展迅速的脑缺血性或脑出血性疾病。研究表明出现血浆渗透压升高、呼吸性碱中毒和代谢性酸中毒等内环境稳态失调的脑卒中患者死亡率明显增高。下列说法错误的是(B)A.内环境酸碱平衡的维持与肺和肾两种器官密切相关B.抗利尿激素分泌增加可能是脑卒中患者高死亡率的诱因C.血液中含氧不足可能是引起酸中毒的重要原因D.静脉注射碳酸氢钠可能会纠正患者酸碱失衡的状态解析:呼吸性碱中毒、代谢性酸中毒的出现与肺部和肾脏功能的异常有关,因此两种器官与内环境酸碱平衡的维持密切相关;由题干可知,脑卒中患者血浆渗透压会升高,而抗利尿激素分泌减少会导致细胞外液的渗透压升高;血液中含氧不足会引起机体无氧呼吸加强,产生大量乳酸,严重时,引起酸中毒;静脉注射碳酸氢钠,会使血浆中的HCO33.(2023·山东日照二模)液体疗法是指通过补充(或限制)某些液体以维持机体体液平衡的治疗方法。临床上,常用5%葡萄糖溶液(血浆等渗溶液)、10%葡萄糖溶液、5%NaHCO3溶液等进行输液治疗。下列叙述错误的是(A)A.注射5%葡萄糖溶液会导致细胞外液渗透压升高B.治疗低血糖时,10%葡萄糖溶液主要为机体提供能量C.治疗酸中毒时,5%NaHCO3溶液能够维持机体的酸碱平衡D.液体疗法能维持机体正常的体液容量和理化性质的相对稳定解析:质量分数为5%的葡萄糖溶液与血浆是等渗溶液,故静脉注射一定量质量分数为5%的葡萄糖溶液后,血浆渗透压基本不变;质量分数为10%的葡萄糖溶液含有的葡萄糖较多,而葡萄糖是细胞呼吸最常用的能源物质,故低血糖时,使用质量分数为10%的葡萄糖溶液主要为机体提供能量;质量分数为5%的NaHCO3溶液为pH缓冲液,可以调节血浆pH,在治疗酸中毒时,使用质量分数为5%的NaHCO3溶液能改善机体血浆pH;通过补充或限制某些液体可以维持机体体液平衡,维持机体内环境的稳态,故液体疗法的目的是恢复或维持机体正常的体液容量、成分和理化性质的相对稳定。4.(2023·河北唐山联考)乙酰乙酸、β羟基丁酸和丙酮等酮体是肝脏细胞中脂肪酸氧化分解的中间产物。饥饿时,酮体可占脑能量来源的25%～75%;健康人体血液中酮体含量少,但当糖代谢紊乱时,血液中酮体的量会增加,进而导致酸中毒,使得机体出现神志不清等症状。下列相关分析错误的是(A)A.生成酮体的过程发生在内环境中B.酮体可以是细胞呼吸利用的物质C.糖尿病患者可能会出现酮体酸中毒D.人体维持稳态的调节能力是有一定限度的解析:酮体是肝脏细胞中脂肪酸氧化分解的中间产物,脂肪酸氧化分解的过程发生在细胞中;饥饿时,酮体可占脑能量来源的25%～75%,故酮体可以是细胞呼吸利用的物质,为脑细胞提供能量;糖尿病患者的组织细胞不能正常利用葡萄糖,而会大量分解细胞中的脂肪,导致酮体积累;当糖代谢紊乱时,血液中酮体增加,进而导致酸中毒,说明人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。5.(2023·河北石家庄联考)如图表示人体不同体液之间的物质交换关系,甲、乙、丙、丁表示四种液体,箭头表示物质运输的方向。据图分析下列叙述错误的是(B)A.甲表示细胞内液,属于红细胞、淋巴细胞等的组成部分B.丁是组织液,其渗入乙的量远多于渗入丙的量C.骨骼肌组织中CO2的扩散方向为甲→丁→丙D.某人粉尘过敏会导致丁液增多而出现组织水肿解析:甲表示细胞内液,细胞内液是细胞内部的液体,可以是红细胞、淋巴细胞等细胞的组成部分;乙是淋巴液,丙是血浆,丁是组织液,丁渗入丙的量远多于渗入乙的量;骨骼肌组织中甲为CO2的产生场所,CO2浓度最大,因此CO2的扩散方向为甲→丁→丙;某人粉尘过敏,组胺等的释放引起毛细血管壁的通透性增加,会导致丁(组织液)增多而出现组织水肿。6.(2024·河北邯郸模拟)抗震救灾过程中发现部分幸存者会出现“挤压综合征”,因四肢或躯干等肌肉丰富的部位遭受重物(如石块、土方等)长时间的挤压,肌肉大量释放的肌红蛋白、钾等物质迅速进入血液,引起心肾功能衰竭。下列相关叙述错误的是(B)A.施救过程中应为幸存者静脉滴注生理盐水B.肌红蛋白和钾离子都是内环境的重要组成成分C.心肾功能衰竭可能与伤者血浆渗透压过高有关D.内环境维持稳态的机制是神经—体液—免疫调节网络解析:静脉滴注生理盐水,有利于增加幸存者的体液含量,维持内环境稳态;肌红蛋白存在于肌肉细胞,不属于内环境的组成成分;肌肉大量释放的肌红蛋白、钾等物质迅速进入血液,使血浆渗透压迅速升高,导致心肾功能衰竭;目前普遍认为,机体内环境维持稳态的机制是神经—体液—免疫调节网络。7.(2023·湖南长沙模拟)研究表明,正常情况下,人体血浆中约90%为水;其余10%分别是蛋白质(7%～9%),无机盐(约为1%),以及葡萄糖、激素等物质。人眼球的前、后房充满组织液——房水,房水过多会导致青光眼,是致盲的主要原因之一。房水中蛋白质的含量仅为血浆中的1/200,葡萄糖含量为血浆中的80%。下列有关说法正确的是(D)A.血浆中蛋白质含量高于除水以外的其他物质之和,血浆渗透压90%以上来自蛋白质B.人体的血浆、组织液和淋巴液连通为一个整体,各种成分含量基本相同C.房水中蛋白质和葡萄糖含量明显低于血浆,可推测其无机盐含量也低于血浆D.利用可行的物理方法或使用药物促进房水排出是治疗青光眼的有效措施之一解析:渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目,血浆渗透压的大小主要与无机盐有关,其次与蛋白质的含量有关,细胞外液渗透压的90%以上来源于Na+和Cl-;血浆中含有较多的蛋白质,组织液和淋巴液中蛋白质含量很少;因为房水中蛋白质和葡萄糖含量明显低于血浆,从组织液与血浆渗透压平衡的角度分析,可推测房水中无机盐含量高于血浆;据题干信息,房水过多会导致青光眼,因此,利用合理的物理方法或使用药物促进房水排出是治疗青光眼的有效措施之一。8.(2023·河北石家庄期末)下表为某人血液生化检查的部分结果。下列叙述错误的是(C)项目测定值单位参考范围肌酐137.99μmol/L57～111尿素11.92mmol/L2.8～7.2葡萄糖12.38mmol/L3.9～6.1甘油三酯1.83mmol/L0～1.7钠110.06mmol/L137～147注:肌酐是肌肉细胞代谢产生的废物,通过肾脏排出。A.肌酐和尿素含量超标,推测此人有可能肾脏功能异常B.葡萄糖含量明显超出正常范围,推测此人可能存在糖尿病风险C.钠含量偏低,推测此人神经细胞和肌肉细胞的兴奋性可能较高D.每种成分的参考值都有一个变化范围,说明内环境稳态为一种动态平衡解析:肌酐是肌肉细胞代谢产生的废物,通过肾脏排出,肌酐和尿素含量超标,推测此人有可能肾脏功能异常;由表可知,葡萄糖含量明显超出正常范围,推测此人可能存在糖尿病风险;钠离子内流形成动作电位,钠含量偏低,导致其形成动作电位较小,推测此人神经细胞和肌肉细胞的兴奋性可能较低;每种成分的参考值都有一个变化范围,说明内环境稳态为一种动态平衡。9.脑脊液是存在于脑室及蛛网膜下腔的一种无色透明液体,是脑细胞生存的直接环境。脑脊液是由血浆在侧脑室脉络丛处滤过产生,并可经蛛网膜处重新流入静脉。请回答下列问题。(1)脑脊液(填“属于”或“不属于”)细胞外液,它与血浆之间的物质运输是(填“双向”或“单向”)的。

(2)脑脊液不仅是脑细胞生存的直接环境,而且是。

(3)机体脑部受到严重外伤时可能会引发脑水肿,其发病机制主要为脑外伤时毛细血管通透性增高,蛋白质从血浆进入脑脊液,引起脑脊液渗透压,进而引起脑组织水肿。

解析:(1)脑脊液属于细胞外液,相当于组织液,它与血浆之间的物质运输是双向的。(2)脑脊液不仅是脑细胞生存的直接环境,而且是脑细胞与外界环境进行物质交换的媒介,因此脑脊液的稳态是细胞正常生命活动的必要条件。(3)蛋白质从血浆进入脑脊液,会引起脑脊液渗透压相对升高,进而引起脑组织水肿。答案:(1)属于双向(2)细胞与外界环境之间进行物质交换的媒介(3)升高综合提升练10.(多选)(2024·辽宁抚顺月考)人体内酒精的代谢途径如图所示。头孢类药物可抑制乙醛脱氢酶的活性,使用头孢类药物后饮酒会造成乙醛中毒,严重者可造成呼吸受阻、急性心衰等。下列说法正确的是(BCD)乙醇乙醛乙酸A.肌肉注射头孢与静脉注射相比,后者更先进入内环境B.乙醛中毒会引起呼吸受阻,导致内环境pH降低C.少量酒精可通过肺部排出,肺泡壁细胞生活的内环境为组织液D.服用头孢类药物后不宜饮酒解析:静脉注射直接进入血浆,而肌肉注射直接进入组织液,血浆和组织液均为内环境的成分,因而没有先后之分,但静脉注射效果更快;乙醛中毒会引起呼吸受阻,导致二氧化碳排出不畅,同时无氧呼吸也会产生乳酸,进而会使内环境pH有所降低;酒精具有挥发性,因此少量酒精可通过肺部排出,且肺泡壁细胞生活的内环境为组织液。11.(多选)(2023·山东济南模拟)人体的氨基酸都是α氨基酸。转氨酶可以催化转氨基反应:将一种α氨基酸(a)的氨基转移到一种酮酸(b)上,产生另外一种α氨基酸(c)和另外一种酮酸(d)。正常情况下,转氨酶主要分布在各种组织细胞中,肝脏等器官的细胞中含量较高,是衡量肝脏功能的一项重要指标。当某种原因使细胞膜受到伤害或相关组织坏死、细胞破裂时,转氨酶会进入血浆。下列有关叙述不正确的是(AB)A.a、c是内环境的重要组分,是合成人体蛋白质的必需氨基酸B.体检前禁止大量饮酒只是为了避免酒精进入血浆使转氨酶变性,干扰体检结果C.转氨酶催化的转氨基反应也可能发生在血浆中D.血浆中转氨酶的含量能反映机体的健康状况,可作为诊断疾病的依据解析:c是在人体中合成的,人体能够合成的氨基酸为非必需氨基酸;大量饮酒会损伤机体细胞,特别是肝细胞,使血浆中转氨酶的含量大大升高,从而干扰检测结果;血浆中存在氨基酸、酮酸等物质,异常情况下(细胞膜受到伤害或相关组织坏死、细胞破裂时),转氨酶会进入血浆,其催化的转氨基反应也可以发生在血浆中;血液的生化指标能反映机体的健康状况,可作为诊断疾病的依据,如血浆中转氨酶含量升高到某种程度时,表明肝脏可能出现了问题。12.(2024·山东济南月考)脊柱外科手术过程中渗血较多,患者术后易因失血发生内环境稳态失调。急性高容量血液稀释(AHH)是在术前快速输入一定量的胶体溶液或晶体溶液使血容量(血管中的血液总量)增加的一种血液保护技术,某小组以小鼠为对象,欲研究AHH对脊柱手术患者内环境稳态的影响,进行了相关实验,结果如表所示(除pH以外,表中指标均为相对值)。回答下列问题。检测指标实验组对照组T0T1T0T1动脉血pH7.477.357.457.46血乳酸1.321.371.351.38血糖5.536.435.938.54Na+总量141.6141.3141.3149.5K+总量3.873.893.864.00Ca2+总量1.151.161.141.36Cl-总量105.61107.5103.7108.2注:T0表示AHH前。T1表示AHH并手术后。对照组只进行麻醉、切开后缝合皮肤等操作,不做真正的手术。(1)内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件,内环境稳态是指

。

(2)对照组只进行麻醉、切开后缝合皮肤等操作而不做真正的手术,目的是

。

(3)实验中测定血浆中Na+和Cl-含量变化的原因是

。

(4)乳酸是体内葡萄糖代谢过程中产生的中间产物,若血液中乳酸含量增加,说明机体出现了现象。

(5)本研究表明AHH对脊柱手术患者内环境稳态的影响是。

解析:(1)内环境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)对照组只进行麻醉、切开后缝合皮肤等操作而不做真正的手术,目的是排除手术创伤等无关变量对实验结果造成的影响。(3)细胞外液渗透压的90%以上来源于Na+和Cl-,血浆属于细胞外液的一部分,其中的Na+和Cl-的含量可以反映血浆渗透压的大小,而血浆渗透压是衡量内环境稳态的重要指标,因此要测定Na+和Cl-含量的变化情况。(4)乳酸是体内细胞以葡萄糖为底物进行无氧呼吸的产物,血液中乳酸含量是衡量机体是否缺氧的重要指标之一。(5)结合表中数据可知,与对照组相比,实验组T1的各项数值更接近于T0,说明AHH有助于脊柱手术患者内环境稳态的维持。答案:(1)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)排除手术创伤等无关变量对实验结果造成的影响(3)细胞外液渗透压主要取决于Na+和Cl-,血浆属于细胞外液,血浆中的Na+和Cl-的含量可以反映血浆渗透压的大小,而血浆渗透压是衡量内环境稳态的重要指标(4)缺氧(无氧呼吸)(5)有助于患者内环境稳态的维持第29讲神经调节的结构基础和基本方式及神经系统的分级调节[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.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。3.举例说明中枢神经系统通过自主神经来调节内脏的活动。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。考点一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。(2)外周神经系统。①组成。②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.不同状态下交感与副交感神经活动。状态优势表现兴奋状态交感神经活动占优势心跳加快,支气管扩张,瞳孔扩张,血管收缩,抑制胃肠蠕动和消化腺的分泌活动安静状态副交感神经活动占优势心跳减慢,支气管收缩,瞳孔收缩,促进胃肠蠕动和消化腺的分泌活动c.意义:对于同一器官的作用一般是相反的,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。提醒自主神经系统并非完全自主,也要受到中枢神经系统的控制。2.组成神经系统的细胞(1)分类:组成神经系统的细胞主要包括神经元和神经胶质细胞两大类。(2)神经元:神经元是神经系统结构与功能的基本单位,它由胞体、树突和轴突等部分构成。(如图)(3)神经胶质细胞。①广泛分布于神经元之间,其数量为神经元数量的10～50倍。②具有支持、保护、营养和修复神经元等多种功能。③在外周神经系统中,神经胶质细胞参与构成神经纤维表面的髓鞘。④神经纤维与神经。Ⅰ.神经纤维:轴突呈纤维状,外表大都套有一层髓鞘,构成神经纤维。Ⅱ.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。[正误辨析]1.中枢神经系统由大脑和脊髓组成。(×)提示:中枢神经系统包括脑(大脑、小脑和脑干等)和脊髓。2.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同的。(×)提示: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。3.神经系统结构和功能的基本单位是神经元。(√)4.支配内脏的神经都是脊神经。(×)提示:支配内脏的神经既有脊神经也有脑神经。[教材微点思考]1.(选择性必修1P20正文拓展)在外周神经系统中,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?提示:神经胶质细胞可起分隔神经元的绝缘作用。2.(选择性必修1P19“图22”拓展)交感神经和副交感神经对同一器官的作用都是相反的吗?提示:不是。交感神经和副交感神经对同一器官的作用有时是一致的。例如,交感神经和副交感神经都有促进唾液腺分泌的作用,但分泌的唾液的成分含量却不一样。刺激交感神经所分泌的唾液,水分少而酶多;刺激副交感神经所分泌的唾液,水分多而酶少。含酶较多的唾液有利于消化;含水分较多的唾液有利于润滑食物,便于吞咽。神经调节的基本结构1.(2023·辽宁铁岭月考)神经系统是由神经细胞构成的,下列关于神经系统和神经细胞的叙述,错误的有(B)①脊髓和脊神经是神经系统的外周部分②构成神经系统的细胞都能够接收信息并能传导信息③树突接收信息并将其传导到胞体,轴突将信息从胞体传向其他神经元、肌肉或腺体④轴突和树突末端均有细小分支,遍布人体全身⑤脑神经和脊神经中都有支配内脏器官的神经⑥自主神经系统的兴奋不受大脑皮层的调控A.两项 B.三项 C.四项 D.五项解析:由脑发出的脑神经和由脊髓发出的脊神经组成外周神经系统,脊髓属于中枢神经系统,①错误;神经胶质细胞不能用来接收、传导信息,②错误;自主神经系统并不完全自主,受大脑皮层的调控,⑥错误。2.(2024·福建宁德月考)2023年7月28日,第31届世界大学生夏季运动会开幕式在四川省成都市举行,宣布本届大运会开幕之时,在场运动员和工作人员都激动万分。下列关于交感神经和副交感神经的叙述,错误的是(A)A.交感神经是传入神经,副交感神经是传出神经B.人处于激动状态时,交感神经活动占据优势C.当人恢复平静时,副交感神经活动占据优势D.交感神经和副交感神经的作用通常是相反的解析:交感神经和副交感神经都是传出神经。考点二神经调节的基本方式1.反射与反射弧(1)反射的概念: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)反射实现的条件:需要完整的反射弧和适宜强度的刺激。(3)完成反射的结构基础:反射弧。2.条件反射与非条件反射的比较3.条件反射的建立和消退(1)条件反射的建立过程(以狗的唾液分泌与铃声关系为例)。非条件刺激(如食物)产生非条件反射↓无关刺激(铃声)不产生非条件反射↓先无关刺激再非条件刺激,重复若干次↓无关刺激转化为条件刺激产生条件反射(2)条件反射的消退。原因反复应用条件刺激而不给予非条件刺激机理条件反射的消退不是条件反射的简单丧失,而是中枢把原先引起兴奋性效应的信号转变为产生抑制性效应的信号实质条件反射的消退使得动物获得了两个刺激间新的联系,是一个新的学习过程,需要大脑皮层的参与[正误辨析]1.反射弧的效应器是指传出神经末梢。(×)提示:效应器是由传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等组成的。2.条件反射的形成可以不经过大脑皮层的参与。(×)提示:条件反射的形成必须经过大脑皮层的参与。3.一个完整的反射至少包括两个神经元。(√)4.直接刺激传出神经也会引起效应器作出反应,这种反应也属于反射。(×)提示:完成反射活动需要完整的反射弧。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。(√)[教材微点思考]1.(选择性必修1P23正文拓展)给某患者做膝跳反射实验,患者无感觉,但是小腿能迅速抬起,反射弧可能出现了什么问题?提示:脊髓的神经传导功能出现异常,兴奋不能传导至大脑皮层,或大脑躯体感觉中枢出现异常,不能正常形成感觉。2.(选择性必修1P24“图25”拓展)“吃梅止渴”“望梅止渴”和“谈梅止渴”的反射类型一样吗?提示:不一样。“吃梅止渴”是人出生后无须训练就具有的非条件反射;“望梅止渴”是在人出生以后的生活过程中通过学习和训练而形成的反射,属于条件反射;“谈梅止渴”是与人类语言有关的条件反射,是人类特有的条件反射。1.反射弧中各结构的判断方法2.反射弧相关结构被破坏对反射弧功能的影响结果机理既无感觉又无效应感受器被破坏,无法产生兴奋传入神经被破坏,无法向神经中枢传导和传递兴奋神经中枢被破坏,无法分析和综合兴奋,也不能向传出神经传导和传递兴奋只有感觉而无效应传出神经被破坏,无法向效应器传导和传递兴奋效应器被破坏,无法对内外刺激作出相应应答反射与反射弧1.(2024·山东青岛期中)去脑保留脊髓的蛙称为脊蛙,常用脊蛙进行反射弧分析实验,破坏缩腿反射弧在右后肢的部分结构,观察双侧后肢对刺激的收缩反应,将破坏前后的反应结果记录如下:刺激部位发生的反应破坏前破坏后左后肢左、右后肢均收缩左后肢收缩、右后肢不收缩右后肢左、右后肢均收缩左、右后肢均不收缩上述结果表明,反射弧被破坏部分不可能是(D)A.感受器和效应器 B.传入神经和传出神经C.传入神经和效应器 D.感受器和传入神经解析:根据实验结果可知,破坏前,无论刺激脊蛙哪一侧后肢的感受器,都能引起双侧的后肢收缩,实验结果显示,破坏了右后肢部分结构之后,刺激左后肢时,左后肢仍然可以收缩而右后肢不能收缩,说明右侧的传出神经和效应器二者之中必有一个被破坏;实验结果还显示,破坏后,刺激右后肢时,左后肢已经不能收缩了,这说明右侧的感受器和传入神经二者之中必有一个被破坏。综上所述,右侧的感受器和传入神经二者之中必有一个被破坏,传出神经和效应器二者之中必有一个被破坏,因此A、B、C均存在可能性,D未提及传出神经或效应器被破坏,所以不可能是D。2.(多选)人体体表痛和内脏痛的形成存在共用神经元时,神经中枢无法判断刺激的来源,但神经中枢更习惯于识别体表信息,将内脏痛误认为是体表痛,这种现象称为牵涉痛。参与牵涉痛的神经结构如图所示,下列有关说法正确的是(BC)A.图中a为传出神经,c为支配内脏的交感神经或副交感神经B.牵涉痛的产生共用了神经纤维b,痛觉的形成部位是大脑皮层C.牵涉痛的形成过程中,皮肤被误作“感受器”,神经元a并没有产生兴奋D.牵涉痛属于条件反射,其结构基础是完整的反射弧解析:a、c都是传入神经,因为有神经节,b是传出神经;牵涉痛是神经中枢将内脏痛误认为是体表痛,说明位于内脏的感受器产生了兴奋,兴奋通过c传至b,再在大脑皮层产生痛觉,而皮肤上的感受器未产生兴奋,a没有参与;牵涉痛不是反射,只是感觉。条件反射与非条件反射3.(2023·北京卷)人通过学习获得各种条件反射,这有效提高了对复杂环境变化的适应能力。下列属于条件反射的是(B)A.食物进入口腔引起胃液分泌B.司机看见红色交通信号灯踩刹车C.打篮球时运动员大汗淋漓D.新生儿吸吮放入口中的奶嘴解析:食物进入口腔引起胃液分泌是人类先天就有的反射,反射弧不需要大脑皮层参与,因此属于非条件反射;司机看到红色交通信号灯踩刹车这一反射是在实际生活中习得的,因此受到大脑皮层的控制,属于条件反射;打篮球时运动员大汗淋漓可增加散热,这是人类生来就有的反射,属于非条件反射;新生儿吸吮放入口中的奶嘴是其与生俱来的行为,该反射弧不需要大脑皮层参与,因此属于非条件反射。4.下列对条件反射的分析中,正确的是(A)A.条件反射需要低级中枢和大脑皮层共同参与B.条件反射是学习得来,而其消退与学习无关C.条件反射的维持只需要通过条件刺激来强化D.条件反射是后天才获得的,因此其数量有限解析:条件反射的消退使得动物获得了两个刺激间新的联系,是一个新的学习过程,也需要大脑皮层参与;条件反射的维持需要通过非条件刺激来强化;条件反射是后天才获得的,因此其数量几乎是无限的,它扩展了机体对外界复杂环境的适应范围,大大提高了动物应对复杂环境变化的能力。考点三神经系统的分级调节和人脑的高级功能1.神经系统对躯体运动的分级调节(1)躯体运动中枢:位于大脑皮层的中央前回,又叫第一运动区。(2)第一运动区与躯体运动的关系。①管理身体对侧骨骼肌的随意运动。②躯体各部分的运动机能在大脑皮层的第一运动区内都有它的代表区。③皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的,但头面部代表区的位置与头面部的关系是正立的。④大脑皮层运动代表区范围的大小与躯体运动的精细程度有关。(3)躯体运动的分级调节。2.神经系统对内脏活动的分级调节(1)实例:排尿反射的分级调节(如图)。①低级中枢的调控:脊髓对膀胱扩大和缩小的控制是由自主神经系统支配的,副交感神经兴奋,会使膀胱缩小;交感神经兴奋,不会导致膀胱缩小。②高级中枢的调控:人能有意识地控制排尿,是因为大脑皮层对脊髓进行着调控。(2)脊髓是调节内脏活动的低级中枢,脑干中也有许多重要的调节内脏活动的基本中枢,下丘脑是调节内脏活动的较高级中枢。(3)大脑皮层是许多低级中枢活动的高级调节者,它对各级中枢的活动起调整作用,这就使得自主神经系统并不完全自主。3.人脑的高级功能(1)感知外部世界,产生感觉。(2)控制机体的反射活动。(3)还具有语言、学习和记忆等方面的高级功能。①语言功能。②学习和记忆功能。(1)短时记忆可能与神经元之间即时的信息交流有关,尤其是与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关。短时记忆中的感觉性记忆又称瞬时记忆。(2)长时记忆可能与突触形态及功能的改变以及新突触的建立有关。有些信息储存在第三级记忆中,成为永久记忆。(3)学习和记忆不是由单一脑区控制的,而是由多个脑区和神经通路参与。③情绪功能。[正误辨析]1.没有高级中枢的调控,排尿反射无法进行。(×)提示:排尿反射中枢在脊髓,没有高级中枢的调控排尿反射仍能进行。2.躯体各部分的运动机能在大脑皮层的第一运动区内都有它的代表区,而且皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的。(√)3.躯体相应部位越大,其在大脑皮层运动代表区的范围也越大。(×)提示:大脑皮层运动代表区范围的大小,与躯体中相应部位的大小无关,而与躯体运动的精细程度有关。4.短时记忆可能与突触形态及功能的改变以及新突触的建立有关。(×)提示:短时记忆可能与神经元之间即时的信息交流有关,尤其是与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关。长时记忆可能与突触形态及功能的改变以及新突触的建立有关。5.学习和记忆过程涉及脑内某些种类蛋白质的合成。(√)6.某人因意外车祸而使大脑受损,其表现症状是能够看懂文字和听懂别人谈话,但不会说话。这个人受损伤的部位可能是言语区的S区。(√)[教材微点思考]1.(选择性必修1P35“知识链接”拓展)在排尿反射的分级调节过程中,存在反馈调节的理由是什么?提示:由于尿液对尿道的刺激可反射性地加强排尿中枢的活动,所以排尿反射过程中的反馈调节可使尿液顺利排出。2.(选择性必修1P35“思考·讨论”拓展)某些成年人由于受到外伤等会出现像婴儿一样的“尿床”现象,产生这种现象的原因是外伤伤及大脑皮层或上、下行传导束,致使控制排尿的高级中枢(大脑皮层)丧失对排尿低级中枢的控制作用。神经系统的分级调节1.(2024·江西新余模拟)下图为排尿反射神经调节示意图,排尿反射弧不同部分受损引起排尿异常。下列叙述正确的是(B)A.交通事故导致大脑皮层受损,排尿反射就会消失B.脊椎胸椎段损毁,排尿反射不受意识控制C.用微电极刺激膀胱传入神经,可引起排尿反射D.脊髓对膀胱扩大和缩小的控制不受大脑皮层调控解析:排尿反射的神经中枢在脊髓,大脑皮层受损,排尿反射并未消失,只是神经中枢不受大脑皮层控制,大小便失禁;反射必须依赖于完整的反射弧,因此只刺激膀胱的传入神经可引起排尿,但未经过完整的反射弧,不能叫排尿反射;脊髓对膀胱扩大和缩小的控制由自主神经系统支配,受大脑皮层调控。2.(多选)(2023·河北邢台期末)切断脊髓后,断面以下脊髓所支配的反射消失或减弱,这种现象称为脊休克。脊休克发生一段时间后,由大脑控制的随意运动不能恢复,但某些简单反射可恢复,如排尿反射恢复正常,屈肌反射比正常时加强,而伸肌反射比正常时减弱,之后若再切断脊髓,脊休克不会重现。下列相关叙述正确的是(BCD)A.大脑控制的随意运动与脊髓无关B.排尿反射的中枢在脊髓C.脑中高级神经中枢的参与抑制了屈肌反射D.脊休克是由脊髓突然失去了与脑中高级神经中枢的联系所致解析:据题意可知,脊休克后由大脑控制的随意运动不能恢复,说明由大脑控制的随意运动须通过脊髓才能完成;通过题干可知,在出现脊休克之后,屈肌反射比正常时加强,因此屈肌反射受脑中高级神经中枢的调控,在正常条件下脑中高级神经中枢抑制了屈肌反射;据题意可知,脊休克后由大脑控制的随意运动不能恢复,说明脊髓失去了与脑中高级神经中枢的联系。人脑的高级功能3.(2022·辽宁卷)下列关于神经系统结构和功能的叙述,正确的是(D)A.大脑皮层H区病变的人,不能看懂文字B.手的运动受大脑皮层中央前回下部的调控C.条件反射的消退不需要大脑皮层的参与D.紧张、焦虑等可能抑制成人脑中的神经发生解析:大脑皮层H区病变的人,能看懂文字但不能听懂话;刺激大脑皮层中央前回的顶部,可以引起下肢的运动,刺激中央前回的下部,会引起头部器官的运动,刺激中央前回的其他部位,会引起其他相应器官的运动;条件反射的消退使得动物获得了两个刺激间新的联系,是一个新的学习过程,需要大脑皮层的参与;应激(如环境温度剧烈变化、缺氧、创伤和精神紧张、焦虑不安)可抑制成人脑中的神经发生。4.(2023·河北保定期末)研究发现,恐惧记忆是通过增强海马体与杏仁核之间的联系而形成的。杏仁核在与情绪强烈关联的记忆中起着重要的作用,抑郁症的产生可能与杏仁核受损有关。同时海马体在短时记忆的巩固中起着重要的作用,并能够将恐惧的记忆传递给杏仁核。下列叙述错误的是(D)A.恐惧、焦虑等消极情绪达到一定程度会使人产生抑郁B.短时记忆可能与海马体及神经元之间即时的信息交流有关C.与正常人相比,抑郁症患者可能会出现杏仁核体积减小等症状D.情绪会影响记忆的形成,记忆和情绪均属于脑的低级功能解析:情绪会影响记忆的形成,记忆和情绪均属于脑的高级功能。基础巩固练1.(2024·贵州高考适应性考试)大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢,自主神经系统可以调控大多数内脏活动。下列叙述错误的是(D)A.自主神经系统对内脏活动的调节是通过反射进行的B.调节呼吸运动、心血管活动的神经中枢在脑干C.大脑皮层调控各级中枢使自主神经系统不完全自主D.脊髓能调节机体运动,但不能调节内脏活动解析:脊髓是调节躯体运动的低级中枢,脊髓可通过自主神经系统调节内脏活动。2.(2023·山东济南二模)狗的唾液分泌和铃声的关系表明,条件反射是在非条件反射的基础上,通过学习和训练建立的。且条件反射建立之后的维持需要强化,否则就会逐渐减弱甚至完全不出现,即为条件反射的消退。下列有关说法错误的是(D)A.条件反射的消退是一个需要大脑皮层参与的过程B.铃声引起唾液分泌的过程中,兴奋在神经纤维上单向传导C.非条件刺激对于条件反射的建立和维持都是必不可少的D.条件反射的建立和消退过程中,不同的条件刺激引发了神经元细胞膜不同的电位变化解析:条件反射的消退使得动物获得了两个刺激间新的联系,是一个新的学习过程,需要大脑皮层的参与;铃声引起唾液分泌的过程中经过了完整的反射弧,在反射弧中,兴奋在神经纤维上单向传导;条件反射建立之后还需要非条件刺激的强化,否则条件反射就会消退,非条件刺激对于条件反射的建立和维持是必不可少的;条件反射的建立和消退过程中,不同的条件刺激引发的神经元细胞膜的电位变化是相同的。3.(2023·辽宁沈阳三模)如图为膝跳反射的反射弧示意图,下列相关说法正确的是(D)A.图中B处所示的结构为感受器B.若刺激C处,兴奋传导至A、B两处所需时间相同C.若刺激C处,引起肌肉收缩,说明发生了膝跳反射D.大脑皮层可以在一定程度上抑制膝跳反射的发生解析:图中C含有神经节,所以是传入神经,B处所示的结构为效应器;由于在突触处,兴奋的传递较在神经纤维上的传导慢,所以刺激C处,兴奋先传导至A处;刺激C处,引起肌肉收缩,由于该过程反射弧不完整,不属于膝跳反射;大脑皮层可通过分级调节,调控低级中枢——脊髓,因此在一定程度上可抑制膝跳反射的发生。4.(2023·河北衡水一模)某研究小组做了以下两组实验:实验一:刺激猫支配尾巴的交感神经→尾巴上的毛竖立、心脏活动加速;实验二:结扎从尾巴回流的静脉→刺激猫支配尾巴的交感神经→尾巴上的毛竖立、心脏活动不加速。下列对该实验现象的分析,正确的是(A)A.猫支配尾巴的交感神经末梢释放的化学物质可由静脉回流至心脏B.刺激猫支配尾巴的交感神经使尾巴上的毛竖立的过程属于非条件反射C.刺激猫支配尾巴的交感神经使尾巴上的毛竖立过程中不存在生物膜成分的更新D.猫支配尾巴的交感神经不属于自主神经系统的一部分解析:根据题意,如果将自尾巴回流的静脉结扎,再刺激该交感神经能引起尾巴上的毛竖立,但心脏活动不加速,说明猫支配尾巴的交感神经末梢释放的化学物质可由静脉回流至心脏;猫支配尾巴的交感神经是传出神经,因此刺激猫支配尾巴的交感神经使尾巴上的毛竖立的过程没有经过完整的反射弧,不属于反射;刺激猫支配尾巴的交感神经使尾巴上的毛竖立过程中,交感神经末梢会通过胞吐释放化学物质,该过程中有生物膜的更新;自主神经系统包括交感神经和副交感神经。5.(2023·河北沧州联考)一位卧床6年的“完全性脊髓损伤”患者,下肢没有运动能力和知觉,在参与某医院“重拾行走计划”后,通过半年系统的“脑机接口”康复训练,目前已经能够在穿戴支具、使用助行器的情况下独自行走。“脑”即大脑,“机”是机械,“接口”用于编码和解码。下列相关叙述,正确的是(C)A.控制患者左下肢运动的功能区位于其左侧大脑皮层中央前回上部B.大脑皮层的感觉中枢兴奋时,其整个细胞膜外Na+浓度将低于细胞内C.患者下肢不能运动,是因为大脑发出的运动指令无法发送给肌肉D.康复训练过程中大脑皮层通过“接口”可与传出神经、效应器重建信息传输通路解析:躯体各部分的运动机能在皮层的第一运动区内都有它的代表区,而且皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的,另外,大脑左半球支配右侧肢体的运动,右半球支配左侧肢体的运动,所以控制患者左下肢运动的功能区位于其右侧大脑皮层中央前回顶部;大脑皮层的感觉中枢兴奋是局部Na+内流的结果,但其整个细胞膜外Na+浓度依然高于细胞内;由题干信息可知“完全性脊髓损伤”患者下肢没有运动能力和知觉,患者下肢不能运动,是因为脊髓受损,大脑发出的运动指令无法发送给肌肉;大脑皮层通过“接口”向“机械”传递信息,而不是与传出神经、效应器重建信息传输通路。6.(2024·湖南衡阳模拟)脑卒中又称中风,是脑部血管破裂或阻塞导致的疾病,主要由高血糖、高血压等因素引起。患者常出现上、下肢不能运动等功能性障碍。研究人员发现该疾病常见诱因是情绪剧烈波动、过度疲劳等。下列说法错误的是(A)A.脑卒中患者不能完成膝跳反射等非条件反射B.脑卒中患者常伴有认知或语言功能障碍等后遗症C.保持良好情绪、避免过度疲劳等对于预防脑卒中有重要的作用D.脑卒中血管堵塞会导致局部神经缺氧死亡,属于细胞坏死解析:膝跳反射的神经中枢在脊髓,而脑卒中患者的脊髓正常,因此脑卒中患者能完成膝跳反射等非条件反射;脑卒中患者脑部血管破裂或阻塞,患者常出现上、下肢不能运动等功能性障碍,说明大脑受损,大脑皮层具有认知、语言等功能,故脑卒中患者常伴有认知或语言功能障碍等后遗症;根据题中信息,脑卒中常见诱因是情绪剧烈波动、过度疲劳等,故保持良好情绪、避免过度疲劳等对于预防脑卒中有重要的作用;细胞坏死是在种种不利因素的影响下,由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。脑卒中血管堵塞会导致局部神经缺氧死亡,是一种由病理性刺激引起的死亡,属于细胞坏死。7.(2024·湖北黄冈模拟)阿尔茨海默病(AD)是一类病程不可逆的神经衰退性疾病综合征,常表现为语言、记忆、注意力等功能减退。脑中部分神经元之间,会形成电突触——两个神经元细胞膜上由跨膜连接蛋白形成的通道,允许细胞内液在细胞间流动。下列有关说法,不准确的是(B)A.某AD患者不能说话,但能听懂别人讲话,原因可能是语言中枢S区受损B.电突触允许化学信号从已兴奋神经元到未兴奋神经元,导致后者产生兴奋C.外周神经系统遍布全身各处,包括脑神经和脊神经,都含有传入神经和传出神经D.神经胶质细胞广泛分布于神经元之间,数量较神经元多,具有多种辅助功能解析:语言中枢S区发生障碍,患者不能讲话,但能听懂话,所以某AD患者不能说话,但能听懂别人讲话,原因可能是语言中枢S区受损;由题干信息可知,脑中部分神经元之间,会形成电突触——两个神经元细胞膜上由跨膜连接蛋白形成的通道,允许细胞内液在细胞间流动,所以电突触可以传递兴奋,但不是化学信号,而是电信号(已兴奋的神经细胞,Na+内流,产生动作电位,内流的Na+可以通过跨膜连接蛋白形成的通道进入另一个神经细胞,使另一个神经细胞兴奋);外周神经系统分布在全身各处,包括与脑相连的脑神经和与脊髓相连的脊神经,它们都含有传入神经(感觉神经)和传出神经(运动神经);神经胶质细胞广泛分布于神经元之间,数量较神经元多,具有多种辅助功能,如支持、保护、营养和修复神经元等。8.(2023·河北唐山模拟)某大学的一项研究发现,记忆不会被疾病完全消灭,它依然存在于大脑中,只是难以正确接入,可以通过激光激活神经元而被唤醒,意味着人失去的记忆可以恢复。如图是人类基于记忆的模型。下列相关说法错误的是(D)A.不会被疾病消灭的记忆应该不是瞬时记忆B.激光激活的神经元可能是与记忆提取有关的神经元C.人类决策过程中可能会涉及新突触的建立D.可通过发展神经元激活技术恢复阿尔茨海默病患者所有的记忆解析:瞬时记忆不形成突触等结构,会真正“消失”,因此不可能被唤醒;激光激活神经元可唤醒记忆,而唤醒记忆是记忆被有效地提取出来的过程,与记忆提取有关的神经元有关;人类在决策过程中需要依赖相关记忆,同时也会巩固相关记忆,可能会形成长期记忆,长期记忆与新突触的建立有关;对于阿尔茨海默病患者来说,随着神经元的消亡,有些记忆永久丧失,这些记忆是无法恢复的。9.(2023·河北石家庄模拟)排尿是一种复杂的反射活动,当膀胱充盈时,膀胱内牵张感受器受到刺激产生冲动,使人产生尿意。当环境条件适宜时,膀胱逼尿肌接收到冲动后收缩、尿道括约肌舒张,产生排尿反射。某患者发生非自主性漏尿,与此相关的过程图解如图所示,回答下列问题。(1)正常人排尿过程中,当逼尿肌开始收缩时,又刺激了膀胱壁内牵张感受器,由此导致膀胱逼尿肌反射性地进一步收缩,并使收缩持续到膀胱内尿液被排空为止,这一过程属于(填“正反馈”或“负反馈”)调节,产生尿意的神经中枢位于,排尿反射的神经中枢位于,正常人有时候需要憋尿,这种行为说明神经系统存在调节。

(2)图中的“刺激”是,某物质是,该物质的靶细胞是。

(3)如果在脊髓没有外伤的前提下,出现尿失禁可能的直接原因有

(答出一点即可)。

解析:(1)正常人排尿过程中,当逼尿肌开始收缩时,又刺激了膀胱壁内牵张感受器,由此导致膀胱逼尿肌反射性地进一步收缩,并使收缩持续到膀胱内尿液被排空为止,这种调节方式最终作用效果得到加强,属于正反馈调节。各种感觉形成的神经中枢是大脑皮层,排尿反射的神经中枢位于脊髓,正常人有了尿意,如果环境不适宜,需要憋尿,这是大脑皮层控制的结果,属于分级调节机制。(2)水平衡的调节中枢在下丘脑,当细胞外液的渗透压升高时,下丘脑感受到这一刺激,分泌抗利尿激素,抗利尿激素可以促进肾小管和集合管对水分的重吸收,从而使细胞外液渗透压下降。(3)尿失禁的原因有多种,主要与排尿有关的尿道括约肌松弛或盆腔肌肉松弛有关,也可能是相关神经元病变、膀胱不能储存尿液、逼尿肌无抑制性收缩等。答案:(1)正反馈大脑皮层脊髓分级(2)细胞外液渗透压升高抗利尿激素肾小管细胞和集合管细胞(3)与排尿有关的尿道括约肌松弛或盆腔肌肉松弛、相关神经元病变、膀胱不能储存尿液、逼尿肌无抑制性收缩等综合提升练10.(多选)(2023·湖南株洲联考)我国教育部明确将抑郁症筛查纳入学生健康体检内容,建立学生心理健康档案。抑郁症是一种常见的精神障碍性疾病,临床表现为情绪低落、悲观、认知功能减退等症状。医学研究表明,抑郁症与单胺类神经递质传递功能下降相关。单胺氧化酶是一种单胺类神经递质的降解酶。下列说法正确的是(BCD)A.抑郁症患者大都出现生物节律紊乱的现象,生物节律的控制相关结构是大脑皮层B.积极建立和维系良好的人际关系、适量运动可有效缓解抑郁C.情绪是人对环境所作出的反应,也是大脑的高级功能之一D.单胺氧化酶抑制剂可作为一种抗抑郁药物解析:抑郁症的患者大都出现生物节律紊乱的现象,生物节律是由下丘脑控制的;积极建立和维系良好的人际关系、适量运动可以改善不良情绪,进而有效缓解抑郁;位于大脑表层的大脑皮层,是整个神经系统中最高级的部位,它除了对外部世界的感知以及控制机体的反射活动外,还具有语言、学习、记忆和思维等方面的高级功能,情绪是人对环境所作出的反应,属于大脑的高级功能;单胺氧化酶抑制剂可以抑制单胺类神经递质的降解,进而提高单胺类神经递质传递功能,缓解抑郁。11.(多选)(2024·山东临沂模拟)如图为人体神经调节过程中高级中枢对运动的控制图。下列有关说法正确的是(ACD)A.膝跳反射等简单反射的神经中枢位于脊髓B.小脑接收的信息只来自大脑皮层的皮质运动区C.脑干可通过调节呼吸来调节细胞能量供应影响脊髓功能D.躯体的运动受到大脑皮层以及脑干、脊髓等的共同调控解析:膝跳反射是人生来就有的,属于非条件反射,膝跳反射的神经中枢位于脊髓;由题图可知,小脑接收的信息可来自大脑皮层的皮质运动区和脑干;呼吸中枢在脑干,故脑干可通过调节呼吸来调节细胞能量供应影响脊髓功能;分析题图可知,躯体的运动受到大脑皮层以及脑干、脊髓等的共同调控,且脊髓的低级中枢受脑中相应的高级中枢的调控。12.(多选)(2023·辽宁沈阳模拟)“望梅止渴”“听梅止渴”“吃梅止渴”相关的反射活动见图,下列相关叙述中错误的是(AD)A.“吃梅止渴”引起唾液腺分泌唾液的反射活动,其低级神经中枢在脊髓B.从“望梅止渴”的反射过程中能看出神经调节具有分级调节特点C.在“听梅止渴”的反射过程中,大脑皮层言语区中的H区起着重要的作用D.“吃梅止渴”和“听梅止渴”引起的反射,其效应器不同解析:吃酸梅引起唾液腺分泌唾液的反射活动,是非条件反射,由题图判断其低级神经中枢在延髓;看见酸梅引起唾液腺分泌唾液的反射活动,说明低级中枢延髓受到高级中枢大脑皮层的控制,即神经调节具有分级调节特点;“听梅止渴”与听觉有关,故大脑皮层言语区中的H区起着重要的作用;“吃梅止渴”和“听梅止渴”引起的反射,其效应器均为传出神经末梢及其支配的唾液腺。13.(2023·湖北武汉模拟)在长期的进化过程中,人、果蝇、蜜蜂等多种动物具备了关联学习记忆的能力——将中性的条件刺激(CS)与惩罚性或奖赏性的非条件刺激(US)关联起来。(1)通过对果蝇进行“气味—电击”关联学习训练,果蝇会对特定气味形成恐惧记忆。在训练过程中,气味作为(填“CS”或“US”),电击作为(填“CS”或“US”),当气味与电击同时出现且重复多次训练后,果蝇闻到气味即可预判电击的到来从而提前感知恐惧。

(2)在果蝇及其他不同物种的学习行为中,发现真实情况下的CS和US并非总是同时出现,而是存在一定的时间间隔,科学家将能够有效关联CS和US的最大时间间隔称为“一致性时间窗口”。下列叙述错误的是()A.CS和US有效关联与大脑皮层的处理有关,二者间的关联消退则与大脑皮层无关B.神经发育不良或损伤患者可能会出现“一致性时间窗口”异常,表现出认知障碍C.异常缩短的时间窗口会导致实验对象难以学会事物之间的正常关联D.异常延长的时间窗口会导致实验对象把原本不相关的事件联系在一起(3)从适应与进化的角度,果蝇通过“气味—电击”关联学习训练后会对特定气味形成恐惧记忆的生物学意义是

。

解析:(1)果蝇会对特定气味形成恐惧记忆,气味本身不会形成恐惧,属于中性的条件刺激(CS),而电击是惩罚性的非条件刺激(US)。(2)CS和US有效关联属于条件反射形成的过程,与大脑皮层的处理有关,二者间的关联消退是一个新的学习过程,也与大脑皮层有关。(3)果蝇通过“气味—电击”关联学习训练形成条件反射,条件反射使机体具有更强的预见性、灵活性和适应性,大大提高了动物应对复杂环境变化的能力。答案:(1)CSUS(2)A(3)使机体具有更强的预见性、灵活性和适应性,大大提高了动物应对复杂环境变化的能力14.(2023·山东潍坊模拟)激怒反应是指动物受到不良刺激时所产生的激动情绪及所做出的行为反应,如发动直接攻击等,氯丙嗪可通过阻断动物中脑—皮质神经通路中的D2受体,而发挥安定和镇静作用,使动物对外界刺激(如电刺激)反应性降低,反应时间延长,为验证氯丙嗪对小鼠激怒反应的影响,某实验小组设计了以下实验:①将两只小鼠置于激怒箱中,通电刺激,记录引起激怒反应的时间;②再给两只小鼠注射25mg/mL的氯丙嗪;③给药30min后,再将小鼠置于激怒箱中,进行实验处理。回答下列问题。(1)脑干中有许多维持基本生命活动的中枢,如(答出一点即可)。愤怒是一种情绪,情绪是的高级功能之一。

(2)激怒反应属于反射的原因是。氯丙嗪阻断D2受体的方式可能是

。

(3)上述实验步骤③中的“实验处理”是

。

(4)实验过程中,用药前后的刺激电压与频率应当。实验过程中刺激电压不能过低或过高,原因是

。

(5)针对上述实验设计,有人认为对同一组小鼠进行刺激,容易对刺激产生疲劳(适应刺激),为改进实验,该同学设置了两组实验,每组两只小鼠,设计表格如下,请写出预期实验结果:组别产生斗咬反应所需电刺激次数给药前给药后生理盐水组2次

氯丙嗪组2次

解析:(1)脑干中有许多维持基本生命活动的中枢,如呼吸中枢、心血管运动中枢等。愤怒是一种情绪,情绪是大脑的高级功能之一。(2)激怒反应属于反射的原因是激怒反应的完成有完整的反射弧参与。氯丙嗪阻断D2受体的方式可能是氯丙嗪与相应的神经递质竞争结合D2受体(或直接破坏D2受体)。(3)实验目的是验证氯丙嗪对小鼠激怒反应的影响,故向两只小鼠注射氯丙嗪后,再将小鼠置于激怒箱中,通电刺激,记录用药后发生激怒反应的时间变化。(4)为排除无关变量的干扰,实验过程中,用药前后的刺激电压与频率应当一致。实验过程中刺激电压不能过低或过高,以避免过低不能引起激怒反应,过高使小鼠逃避,激怒反应不典型(或对小鼠造成伤害),导致实验失败。(5)生理盐水组为对照组,故给药后产生斗咬反应所需电刺激次数与给药前一致,为2次,而氯丙嗪可通过阻断动物中脑—皮质神经通路中的D2受体,而发挥安定和镇静作用,使动物对外界刺激(如电刺激)反应性降低,反应时间延长,故氯丙嗪组给药后产生斗咬反应所需电刺激次数应大于给药前。答案:(1)呼吸中枢、心血管运动中枢(或心跳中枢)等大脑(2)激怒反应的完成有完整的反射弧参与氯丙嗪与相应的神经递质竞争结合D2受体(或直接破坏D2受体)(3)通电刺激,记录用药后发生激怒反应的时间变化(4)一致过低不能引起激怒反应;过高会使小鼠逃避,激怒反应不典型(或对小鼠造成伤害),导致实验失败(5)2次2次以上第30讲神经冲动的产生和传导[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。考点一兴奋在神经纤维上的传导1.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。2.传导形式在神经系统中,兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的,这种电信号也叫神经冲动。3.产生与传导过程(1)示意图。(2)过程分析。4.传导方向与局部电流方向的关系(如图)(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。[正误辨析]1.动作电位的大小随有效刺激的增强而不断增大。(×)提示:在其他条件不变且适宜时,随有效刺激的增强动作电位的大小不变。2.神经纤维上兴奋的传导方向与膜内的电流方向相同。(√)3.静息时,细胞膜仅对K+有通透性,K+外流。(×)提示:静息时,细胞膜主要对K+有通透性,K+外流。1.膜电位的测量方法图解结果电表两极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧电表两极均置于神经纤维膜的外侧2.膜电位变化曲线解读兴奋的产生及在神经纤维上的传导1.(2023·山东聊城期末)图1表示神经纤维上某点受到刺激后对膜外电位的测量,图2表示神经纤维某部位在受到一次刺激前后膜内外的电位变化。下列相关叙述错误的是(D)A.图1中神经纤维未接受刺激时的电位是外正内负,是由K+外流形成的B.图2中从A到C是动作电位形成的过程,是由Na+内流形成的C.如果神经纤维膜外的Na+含量较低,则图2中C的电位将下降D.在没有接受刺激时,图1中的电位计可测量到静息电位的大小解析:如果将神经纤维膜外的Na+浓度降低,则接受刺激后Na+内流减少,动作电位的峰值降低,即图2中C的电位将下降;在没有接受刺激时,图1中的电位计的两极无电位差,无法测量到电位变化,因而表现为零电位,故不能测量到静息电位的大小。细胞外液Na+、K+浓度与膜电位的关系2.(2021·湖北卷)正常情况下,神经细胞内K+浓度约为150mmol·L-1,细胞外液约为4mmol·L-1。细胞膜内外K+浓度差与膜静息电位绝对值呈正相关。当细胞膜电位绝对值降低到一定值(阈值)时,神经细胞兴奋。离体培养条件下,改变神经细胞培养液的KCl浓度进行实验。下列叙述正确的是(D)A.当K+浓度为4mmol·L-1时,K+外流增加,细胞难以兴奋B.当K+浓度为150mmol·L-1时,K+外流增加,细胞容易兴奋C.K+浓度增加到一定值(<150mmol·L-1),K+外流增加,导致细胞兴奋D.K+浓度增加到一定值(<150mmol·L-1),K+外流减少,导致细胞兴奋解析:当神经细胞培养液的K+浓度为4mmol·L-1时,和正常情况一样,K+外流不变,细胞的兴奋性不变;当K+浓度为150mmol·L-1时,细胞外K+浓度增加,K+外流减少,细胞容易兴奋;K+浓度增加到一定值(<150mmol·L-1),细胞外K+浓度增加,K+外流减少,导致细胞兴奋。3.(2021·湖南卷)研究人员利用电压钳技术改变枪乌贼神经纤维膜电位,记录离子进出细胞引发的膜电流变化,结果如图所示,图a为对照组,图b和图c分别为通道阻断剂TTX、TEA处理组。下列叙述正确的是(A)A.TEA处理后,只有内向电流存在B.外向电流由Na+通道所介导C.TTX处理后,外向电流消失D.内向电流结束后,神经纤维膜内Na+浓度高于膜外解析:由题图可知,TEA处理后,只有内向电流存在;由题图可知,TEA处理后,阻断了K+通道,外向电流消失,说明外向电流由K+通道所介导;由题图可知,TTX处理后,内向电流消失;内向电流结束后,神经纤维膜内Na+浓度依然低于膜外。考点二兴奋在神经元之间的传递1.突触的结构和类型(1)突触间隙内的液体属于组织液。(2)兴奋在突触中的传递体现了细胞间的信息交流,神经递质属于信号分子。(3)突触小体≠突触:突触小体是一个神经元轴突末端的膨大部分,其上的膜构成突触前膜,是突触的一部分;突触由两个神经元构成,包括突触前膜、突触间隙和突触后膜。2.兴奋的传递过程(1)过程。(2)传递特点及原因。①单向传递。原因:神经递质只存在于突触小泡中,只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜上。②兴奋在突触处的传递速度比在神经纤维上要慢。原因:突触处的兴奋传递需要通过电信号—化学信号—电信号的转换。(3)信号转变。①突触前膜:电信号→化学信号。②突触后膜:化学信号→电信号。③突触:电信号→化学信号→电信号。(4)神经递质与受体。3.滥用兴奋剂、吸食毒品的危害[正误辨析]1.神经肌肉接点的突触间隙中有组织液。(√)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:兴奋传递过程中,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:神经递质分为兴奋性神经递质和抑制性神经递质,抑制性神经递质使下一个神经元抑制。4.神经元释放的神经递质只能作用于下一个神经元。(×)提示:神经递质也可作用于肌肉或腺体细胞。5.兴奋剂和毒品大多是通过突触起作用的。(√)6.长期吸毒,可能会使突触后膜上的受体数量出现“代偿性减少”,导致产生更强的毒品依赖。(√)[教材微点思考]1.(选择性必修1P29“图28”拓展)若催化分解神经递质的酶失活,会出现什么情况?提示:神经递质持续发挥作用,引起持续兴奋或持续抑制。2.(选择性必修1P29“相关信息”拓展)神经递质是小分子物质,但仍主要通过胞吐方式释放到突触间隙,其意义是短时间内使神经递质大量释放,从而有效实现神经兴奋的快速传递。1.抑制性突触后电位的产生机制突触前神经元轴突末梢兴奋,引起突触小泡释放抑制性递质,抑制性递质与突触后膜受体结合后,提高后膜对Cl-、K+的通透性,Cl-进细胞或K+出细胞(抑制性突触后电位的产生主要与Cl-内流有关)。使膜内外的电位差变得更大,突触后膜更难以兴奋。2.兴奋传递过程中出现异常的情况分析情境:芬太尼作为一种强效镇痛药在临床上被广泛应用,同时芬太尼作用于脑部某神经元受体,促进多巴胺释放,让人产生愉悦的感觉,但长期使用芬太尼会使快感阈值升高(维持相应的神经兴奋水平需要更多的药物),其镇痛机制如图所示,思考回答下列问题。(1)神经递质通常以何种方式从突触前膜中释放?突触小泡迁移至突触前膜与突触前膜融合释放递质的过程是否需要能量?主要由谁提供?提示:胞吐。需要。由线粒体提供能量。(2)该图中神经递质与特异性受体结合后对下一神经元的效应是怎样的?提示:神经递质与突触后膜的受体结合后,可引起Na+内流,使下一个神经元兴奋。(3)使用芬太尼对神经递质的释放量有