2016年高三二轮复习讲练测之讲案【新课标版生物】
专题12 动物生命活动的调节
考向01 神经调节在维持稳态中的作用
1.讲高考
(1)考纲要求
简述神经调节的结构基础—反射弧的组成及功能;概述神经冲动在神经纤维上的传导及在神经元之间传递的过程及特点;列举人脑的高级功能,举例说出神经系统的分级调节。
(2)命题规律
预计2016年高考命题仍会对兴奋的产生与传递考查经常与反射弧各部分的作用及异常分析相联系,以实验分析与探究的形式出现,极可能将其与人脑高级功能相联系进行综合命题考查。
(3)高考试题展示
1.【2015浙江卷】液中 K浓度急性降低到一定程度会导致膝反射减弱,下列解释合理的是( )
A.伸肌细胞膜的动作电位不能传播到肌纤维内部 B.传出神经元去极化时膜对 K的通透性增大 C.兴奋在传入神经元传导过程中逐渐减弱 D.可兴奋细胞静息膜电位绝对值增大 【答案】D
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【考点定位】本题主要是考查机体通过神经调节维持稳态的机制。
2.【2015江苏卷】下图表示当有神经冲动传到神经末梢时,神经递质从突触小泡内释放并作用于突触后膜的机制,下列叙述错误的是( )
A.神经递质存在于突触小泡内可避免被细胞内其他酶系破坏 B.神经冲动引起神经递质的释放,实现了由电信号向化学信号的转变 C.神经递质与受体结合引起突触后膜上相应的离子通道开放 D.图中离子通道开放后,Na+和 Cl-同时内流
【答案】D
【考点定位】神经调节中兴奋的产生、传导和传递。
2.讲基础
一、反射与反射弧 1.反射弧的结构与功能
2.与反射、反射弧有关的注意事项
(1)反射必须有完整的反射弧参与,刺激传出神经或效应器,都能使效应器产生反应,但却不属于反射。
(2)神经中枢的兴奋只影响效应器的效应活动,而不影响感受器的敏感性。
(3)非条件反射的完成可以不需要大脑皮层的参与,但条件反射的完成却必须有大脑皮层的参与。
二、兴奋的传递与传导 1.兴奋在神经纤维上的传导
⑴静息电位的形成:①电位:内负外正。②机理:K外流。
⑵动作电位的形成——受刺激时兴奋产生:①电位:内正外负。②机理:Na内流。 ⑶兴奋的传导 传导形式:局部电流。
传导过程:静息电位→刺激→动作电位→电位差→局部电流。 传导特点:双向传导。 2.兴奋在神经元间的传递
⑴突触小泡释放的递质:乙酰胆碱、单胺类物质。
⑵递质移动方向:突触小泡→突触前膜→突触间隙→突触后膜。 ⑶信号转换:电信号→化学信号→电信号。
⑷传导过程:轴突→突触小体→突触小泡→递质→突触前膜→突触间隙→突触后膜(下一个神经元)。
⑸特点:单向性。原因是递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜。
⑹兴奋在突触处传递比在神经纤维上的传导速度要慢。原因是:兴奋由突触前膜传至突触后膜,需要经历递质的释放、扩散以及对突触后膜作用的过程。
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3.讲典例
【例1】乙酰胆碱是一种神经递质.在骨胳肌的神经肌肉接头(结构与突触类似)处,乙酰胆碱能特异性作用于乙酰胆碱受体,使肌细胞膜产生神经冲动,引起肌肉收缩,随后迅速被胆碱酯酶水解.有机磷能抑制胆碱酯酶的活性,若误食有机磷农药,则( ) A.乙酰胆碱不能与相应的受体结合 B.骨胳肌细胞处于持续收缩的状态
C.传出神经末梢合成的乙酰胆碱不能进入突触间隙 D.在骨胳肌细胞膜上,化学信号不能转化为电信号 【答案】B
【考点定位】人体神经调节的结构基础和调节过程。
【趁热打铁】如图表示神经纤维在静息和兴奋状态下K跨膜运输的过程,其中甲为某种载体蛋白,乙为通道蛋白.该通道蛋白是横跨细胞膜的亲水性通道,具有离子选择性.下列有关分析正确的是( )
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A.K均以主动运输方式进出细胞
B.a侧为神经细胞膜的内侧,b侧为神经细胞膜的外侧 C.运输K的载体蛋白甲和通道蛋白乙也都能运输Na D.神经纤维上静息电位的产生主要是K经乙外流的结果 【答案】D
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【考点定位】静息电位和动作电位的产生机制。 【例2】下面有关神经传导的叙述错误的是( ) A.在突触前膜发生的信号变化是:电信号→化学信号 B.突触后膜内的Na会通过主动运输方式到突触后膜外
C.神经递质只能由突触前膜释放,通过突触间隙,作用于突触后膜
D.突触后膜受体与相应神经递质结合后,就会引起Na通过被动运输内流到细胞内 【答案】D
【解析】兴奋通过突触时,在突触前膜发生的信号变化是:电信号→化学信号,A正确;动作电位产生后细胞会通过钠钾泵将钠离子由膜内主动运输到膜外,B正确;神经递质在突触间只
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能由突触前膜释放,通过突触间隙,作用于突触后膜,C正确;神经递质分兴奋性递质和抑制性递质,当兴奋性递质与突触后膜受体结合后,Na+通过协助扩散的方式内流进入细胞内,当抑制性递质与突触后膜受体结合后,Cl-内流进入细胞内,D错误。 【考点定位】神经冲动的产生和传导。
【趁热打铁】以下是测量神经纤维膜电位变化情况示意图,相关叙述错误的是( )
A.图甲中指针偏转说明膜内外电位不同,测出的是动作电位 B.图甲中的膜内外电位不同,主要是由于K外流形成的 C.图乙中刺激神经纤维会引起指针发生两次方向相反的偏转 D.图乙中产生的兴奋会以局部电流的形式向两侧快速传导 【答案】A
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【考点定位】兴奋在神经纤维上的传导机制。
4.讲方法
1.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:有神经节的是传入神经。
(2)根据脊髓灰质内突触结构判断:图示中与“”相连的为传入神经,与“”相连的为传出神经。
(3)根据脊髓灰质结构判断:与前角(膨大部分)相连的为传出神经,与后角(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。
2.反射弧完整性分析
(1)感受器、传入神经或神经中枢受损,刺激后既无感觉,又无效应。 (2)传出神经或效应器受损,刺激后可有感觉,但无效应。 3.判断兴奋在完整反射弧上传导方向的三大方法
(1)看神经节:有神经节的是传入神经。
(2)看脊髓灰质结构:与前角(宽)相连的为传出神经,与后角(窄)相连的为传入神经。 (3)看突触结构:兴奋在突触中的传递是从突触前膜(
)传到突触后膜(
或
)。
(4)根据脊髓灰质结构判断:与前角(膨大部分)相连的为传出神经,与后角(狭窄部分)相连的为传入神经。
(5)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。
4.反射涵义
(1)必须刺激感受器效应器作出反应才能称作反射,否则不构成反射。反射必须有完整的反射弧参与,刺激传出神经或效应器,都能使效应器产生反应,但却不属于反射。
(2)神经中枢的兴奋只影响效应器的效应活动,而不影响感受器的敏感性。
(3)非条件反射的完成可以不需要大脑皮层的参与,但条件反射的完成却必须有大脑皮层的参与。
5.讲规律
1.电位变化曲线解读
(1)图示:离体神经纤维某一部位受到适当刺激时,受刺激部位细胞膜两侧会出现暂时性的电位变化,产生神经冲动。图示该部位受刺激前后,膜两侧电位差的变化。
②解读:a线段——静息电位,外正内负,K通道开放;
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b点——0电位,动作电位形成过程中,Na通道开放; bc段——动作电位,Na通道继续开放; cd段——静息电位恢复形成; de段——静息电位。
注意:⑴在膜外,兴奋传导方向与局部电流方向相反。⑵在膜内,兴奋传导方向与局部电流方向相同。⑶在一个神经元内有一处受到刺激产生兴奋,并迅速传至整个神经元细胞,即在该神经元的任何部位均可测到生物电变化。
2.电流计指针偏转方向的判断 (1)细胞膜内外电流计指针偏转方向
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①静息电位时,膜外为正电位,膜内为负电位,指针向右偏转。 ②动作电位时,膜内为正电位,膜外为负电位,指针向左偏转。 (2)神经元之间电流计指针偏转方向
图中,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,尽管ab与bd距离相等,但a点先兴奋,d点后兴奋,所以电流计发生两次方向相反的偏转。刺激c点,兴奋只能由c点传到d点,不能传到a点,a点不兴奋,d点可兴奋,电流计只发生一次偏转。
考向02 激素调节及与神经调节的关系
1.讲高考
(1)考纲要求
简述激素分泌的分级调节及激素调节的特点;区分神经调节和体液调节。 (2)命题规律
预计2016年高考命题仍会考查常见激素的作用和 “下丘脑—垂体—相关内分泌腺”的负反馈调节;试题大多以实验数据、图表、曲线为命题背景,结合社会、科技及生产、生活实际等新情境进行考查。
(3)高考试题展示
1.【2015重庆卷】下表为某人血液化验的两项结果:
据此分析,其体内最可能发生的是( ) A.神经系统的兴奋性降低 B.血糖含量低于正常 C.促甲状腺激素分泌减少 D.组织细胞摄取葡萄糖加速 【答案】C
【考点定位】本题主要是考查甲状腺激素和胰岛素的生理作用。 2.【2015海南卷】关于动物体液调节的叙述,错误的是( )
A.机体内甲状腺激素的分泌受反馈调节 B.与神经调节相比,体液调节迅速而准确 C.血液中某激素的浓度可反映该激素的分泌量 D.激素的分泌量可随内、外环境的改变变化
【答案】B
【解析】动物体内甲状腺激素的分泌受反馈调节,A正确;与体液调节相比,神经调节迅速而准确,B错误;血液中某激素的浓度可反映该激素的分泌量,B正确;激素的分泌量可随内、外环境的改变变化,D正确。 【考点定位】体液调节。
2.讲基础
1.激素调节的特点 (1)激素调节的特点
①微量和高效:激素在血液中含量很低,却能产生显著的生理效应,这是由于激素的作用被逐级放大的结果。
②通过体液运输:内分泌腺没有导管,激素弥散到体液中,由血液来运输。
③作用于靶器官、靶细胞:激素的作用具有特异性,它能选择性地作用于靶器官或靶细胞。 (2)激素调节的作用
激素只对靶细胞的生理生化过程起加强或减弱的作用。在这些作用中,激素既不能添加成分,也不能提供能量,仅仅起着“信使”的作用,将生物信息传递给靶细胞,发挥增强或减弱靶细胞内原有的生理生化进程的作用。图示如下:
(3)激素的去向
激素发挥作用后就被灭活,因此,机体内需要不断产生激素,以维持激素含量的动态平衡。 2.激素调节的方式 (1)反馈调节机制
当一种激素分泌后,作用于靶细胞引起特异性生理效应,而当血液中该激素的含量过高时又反过来抑制或促进这种激素的分泌,这一过程叫反馈调节。
若这种反馈作用是抑制原来激素的分泌称负反馈(举例如下图甲、乙图),若这种反馈作用是促进原来激素的分泌称正反馈(举例如下图丙图),其中以负反馈较为常见。
(2)分级调节机制
下丘脑通过分泌相关激素能够控制垂体,垂体又通过分泌相关激素控制相关腺体的分泌活动,这种分层控制的方式称为分级调节。
实例:甲状腺激素的分级调节解读
①甲状腺激素的分泌受垂体直接调节,垂体对甲状腺的调节通过分泌促甲状腺激素实现。 ②下丘脑可以通过促甲状腺激素释放激素(TRH)调节垂体分泌促甲状腺激素的量,实现对甲状腺的间接调节。
③下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素(TRH)和垂体分泌促甲状腺激素(TSH)的活动受体内甲状腺激素浓度的影响。甲状腺激素浓度高时,下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素(TRH)少,垂体释放促甲状腺激素(TSH)少;反之,则多。
④甲状腺激素分泌既有分级调节,也存在反馈调节。
(3)内分泌腺直接感受内环境中某种理化因素的变化,并作出相应的反应。例如,胰岛细胞能直接感受血糖含量的改变,当血糖含量降低时,胰岛A细胞会加速分泌胰高血糖素。
3.讲典例
【例1】下列对下丘脑的调节作用分析错误的是( )
A.由Ⅰ造成,引起下丘脑分泌①促甲状腺激素释放激素,最后使甲状腺激素分泌增多 B.由Ⅱ造成,引起下丘脑分泌②抗利尿激素,最后使细胞外液渗透压降低
C.由Ⅲ造成,下丘脑通过神经的作用,可以促使两种激素③肾上腺素、胰高血糖素分泌增多,最后使血糖升高
D.由Ⅳ引起,通过下丘脑的体温调节作用,可以引起④毛细血管舒张,同时体内产热量增加 【答案】D
肾上腺素、胰高血糖素分泌增多,最后使血糖升高,C正确;寒冷环境中,通过下丘脑的体温调节作用,可以引起④毛细血管收缩,以减少散热,同时体内产热量增加,这样可以维持体温相对稳定,D错误。 【考点定位】神经、体液调节在维持稳态中的作用。 【趁热打铁】下列有关人体调节的叙述中,正确的是( ) A.促甲状腺激素只作用于甲状腺,甲状腺激素只作用于垂体和下丘脑 B.体液免疫中,少数抗原可以直接刺激B细胞就可使其增殖分化形成浆细胞 C.下丘脑产生的抗利尿激素,会导致血浆渗透压升高 D.垂体产生的促性腺激素,其靶器官是性腺 【答案】D
【解析】促甲状腺激素只作用于甲状腺,甲状腺激素可作用于全身各种组织器官,A错误;体液免疫中,少数抗原可以直接刺激B细胞,使其增殖分化形成浆细胞和记忆细胞,B错误;下丘脑产生的抗利尿激素,能促进肾小管和集合管对水分的重吸收,导致血浆渗透压降低,C错误;垂体产生的促性腺激素,其靶器官是性腺,能促进性腺的发育和生殖细胞的形成,D正确。 【考点定位】激素调节。
【例2】下列关于激素的叙述,正确的是( )
A.胃肠黏膜没有内分泌腺细胞的分布
B.饮水不足,会引起细胞外液的渗透压升高,下丘脑释放的抗利尿激素增加 C.对血样中相关激素水平的分析可以帮助诊断内分泌系统疾病
D.激素不提供能量但起催化作用,随体液到达靶细胞,使靶细胞原有的活动发生变化 【答案】C
【考点定位】激素的作用。
【趁热打铁】某人饥饿时遇到寒冷刺激,会表现出面色苍白,全身颤抖。则有关叙述错误的是( )
A.该个体血糖浓度降低,细胞产热不足以维持正常体温 B.该个体感觉饥寒交迫的中枢在下丘脑
C.调节过程中促甲状腺激素、胰高血糖素等多种激素分泌会增加 D.调节过程中几乎所有的细胞都被调动起来抵御寒冷 【答案】B
【解析】人饥饿时遇到寒冷刺激,会表现出面色苍白,全身颤抖,则该个体血糖浓度降低,细胞产热不足以维持正常体温,A正确;该个体感觉饥寒交迫的中枢在大脑皮层,B错误;调节过程中促甲状腺激素、胰高血糖素等多种激素分泌会增加,以促进升高血糖浓度和产热,C正确;调节过程中几乎所有的细胞都被调动起来抵御寒冷,D 正确。 【考点定位】体温平衡调节。
4.讲方法
1.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↑
2.反馈调节的实验设计(用甲状腺激素来研究)是注射促甲状腺激素释放激素,注射促甲状腺激素抑制激素,注射甲状腺激素,正常情况下空白对照组注射等量的生理盐水,观察甲状腺细胞中或血浆中
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I含量的变化即可
3.激素作用范围大小的判断方法:根据激素的作用来判断,如促甲状腺激素的作用是促进甲状腺的生长发育、调节甲状腺激素的合成和分泌,其作用的靶细胞只能是甲状腺细胞;再如胰岛素是通过促进组织细胞对血糖的摄取、利用(几乎所有的组织细胞)和储存(肝细胞和肌细胞)来使血糖浓度降低的,其作用的靶细胞可以是机体的大部分细胞。
5.讲规律
1.激素分泌调节的三种类型
(1)甲状腺激素、性激素等的分泌调节属于甲类型,即:
(2)抗利尿激素的分泌调节属于乙类型,即由下丘脑合成,垂体释放。 (3)胰岛素、胰高血糖素、肾上腺素等的分泌调节属于丙类型,即: