機體穩(wěn)態(tài)及其調(diào)節(jié)機制專題高考備考研究

董玉梅 李杰

近年來無論是全國卷還是其他省份試卷來看，機體穩(wěn)態(tài)及其調(diào)節(jié)機制相關(guān)試題屢見不鮮，是高考考查重點之一。分析原因可能有以下幾個方面：一是穩(wěn)態(tài)與人體健康密切相關(guān)，借此提倡健康生活方式;二是該類內(nèi)容和生活實踐聯(lián)系緊密，為試題提供了良好的素材和情境;三是該類題目可以多形式（模型分析、實驗探究等）深入考查學生的關(guān)鍵能力和生物學核心素養(yǎng)。鑒于此我們精心準備了相關(guān)題組，希望對大家高考備考提供一定的方向和幫助。

1. 機體穩(wěn)態(tài)與神經(jīng)調(diào)節(jié)。

【例1】Ca2+ 通道在神經(jīng)調(diào)節(jié)和肌肉收縮過程中起重要作用。當興奮傳導至突觸小體時，突觸間隙中的Ca2+ 通過Ca2+通道內(nèi)流，會引起神經(jīng)遞質(zhì)的釋放。

（1）突觸前膜以___________方式釋放神經(jīng)遞質(zhì)到突觸間隙，在與突觸后膜的受體結(jié)合后，突觸后膜對離子的通透性___________（選填“會”或“不會”）發(fā)生改變。

（2）已知細胞外鈣離子對鈉離子存在“膜屏障作用”（即鈣離子在膜上形成屏障，使鈉離子內(nèi)流減少）。臨床上血鈣含量偏髙，會引起肌無力，原因是____________________。

（3）神經(jīng)骨骼肌接頭屬于反射弧中___________的組成部分;研究發(fā)現(xiàn)，刺激大腦皮層的相關(guān)區(qū)域，也會引起腿部肌肉的收縮，此時接受刺激的是反射弧中的___________。

（4）“肉毒毒素美容”已成為時下流行的面部除皺方式。肉毒毒素是肉毒桿菌分泌的—種神經(jīng)毒素，能特異地與突觸前膜上Ca2+通道結(jié)合。分析其美容的原理_______________。

解析：本題關(guān)鍵要抓住題干中有用信息進行分析，如“當興奮傳導至突觸小體時，突觸間隙中的Ca2+通過Ca2+通道內(nèi)流，會引起神經(jīng)遞質(zhì)的釋放、“膜屏障作用”（即鈣離子在膜上形成屏障，使鈉離子內(nèi)流減少）、肉毒毒素是肉毒桿菌分泌的—種神經(jīng)毒素，能特異地與突觸前膜上Ca2+ 通道結(jié)合”等。

答案：（1）胞吐;會（2）血鈣過高使鈉離子內(nèi)流減少，降低了神經(jīng)細胞興奮性（3）效應(yīng)器;神經(jīng)中樞（4）肉毒毒素阻止Ca2+內(nèi)流，影響突觸前膜釋放神經(jīng)遞質(zhì)，導致面部表情肌松弛。

【例2】體溫調(diào)節(jié)中樞位于下丘腦。最新研究表明，下丘腦視前區(qū)（POA）和下丘腦背內(nèi)側(cè)（DMD）兩個區(qū)域直接參與體溫調(diào)節(jié)，兩者分別富含熱敏神經(jīng)元和冷敏神經(jīng)元，而且POA對DMD有顯著抑制作用，如圖1所示。

（1）圖中編號①所示結(jié)構(gòu)的功能是________。

（2）在炎熱環(huán)境下，POA中熱敏神經(jīng)元興奮。POA神經(jīng)元的興奮經(jīng)自主神經(jīng)調(diào)節(jié)散熱，其效應(yīng)包括________。

（3）圖中編號③是連接兩個神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)，兩者之間的信息分子是________。

（4）當興奮傳至腎上腺，后者分泌激素并作用于脂肪細胞上相應(yīng)的________，由此促進的代謝過程有________（填圖中編號）。

（5）進一步研究發(fā)現(xiàn)，POA神經(jīng)元持續(xù)興奮會產(chǎn)生“低體溫癥”，而DMD持續(xù)興奮卻不會產(chǎn)生“高體溫癥”，并且這一現(xiàn)象與環(huán)境溫度無關(guān)。據(jù)圖分析其原因________。

解析：題圖分析：①表示感受器，②表示神經(jīng)中樞脊髓的白質(zhì)，③表示突觸，④⑤⑥⑦⑧表示脂肪細胞中，甘油三酯、脂肪酸、葡萄糖的相互轉(zhuǎn)化及氧化分解過程。其中POA和DMD是下丘腦中直接參與體溫調(diào)節(jié)的兩個區(qū)域，分別富含熱敏神經(jīng)元和冷敏神經(jīng)元，而且POA對DMD有顯著抑制作用。

答案：（1）感受刺激，產(chǎn)生興奮（2）皮下毛細血管舒張，汗腺分泌增加等（3）神經(jīng)遞質(zhì)/化學遞質(zhì)（4）受體;④⑥⑦（5）POA持續(xù)興奮，會使散熱增加，同時因其能抑制DMD即抑制產(chǎn)熱，所以體溫持續(xù)降低導致“低體溫癥”;DMD持續(xù)興奮會增加產(chǎn)熱，但DMD不能抑制POA，故產(chǎn)熱增加使體溫升高會導致POA興奮，從而增加散熱，使產(chǎn)熱和散熱達到新的平衡不會出現(xiàn)“高體溫癥”。

2. 機體穩(wěn)態(tài)和體液調(diào)節(jié)。

【例3】細胞通訊通過細胞間或細胞內(nèi)高度精確和高效地發(fā)送與接收信息而實現(xiàn)，是一種對環(huán)境作出綜合反應(yīng)的細胞行為。圖2所示細胞通訊方式為人體內(nèi)常見的1種信號分子及其信號傳導方式，圖3表示這種信號分子對靶細胞作用的方式。請據(jù)圖回答相關(guān)問題。

（1）③表示的結(jié)構(gòu)及化學本質(zhì)分別是________________、_________________。

（2）若②表示的信息分子是抗利尿激素，則其靶細胞為_____________________，功能激活后，靶細胞的滲透壓將會_______________。激素激活靶細胞后將會失活，與神經(jīng)調(diào)節(jié)相比，激素調(diào)節(jié)的速度一般比神經(jīng)調(diào)節(jié)的速度____________。

（3）如果圖2過程表示的是胰島素分子對機體的作用過程，如果胰島素與③結(jié)合，則激酶激活的特殊功能有_______

____________________________________________________。

（4）人類的糖尿病有Ⅰ和Ⅱ兩種主要類型，在Ⅰ型糖尿病患者的血液中可查出如胰島細胞抗體等多種抗體，由此顯示Ⅰ型糖尿病應(yīng)屬于______________ 病;Ⅱ型與靶細胞有關(guān)，試根據(jù)上述過程闡述Ⅱ型糖尿病的發(fā)病機理可能是_____________________________。

解析：分析題圖：圖2所示細胞通訊方式為人體內(nèi)某種信號分子及其信號傳導方式，其中①細胞產(chǎn)生的信號分子需要通過體液運輸?shù)郊毎?，?yīng)屬于體液調(diào)節(jié);圖3表示這種信號分子對靶細胞作用的方式，其中②為信號分子，③為該信號分子的特異性受體。

答案：（1）受體;糖蛋白（2）腎小管和集合管細胞;下降;慢（3）促進糖原的合成、促進血糖的氧化分解、抑制非糖物質(zhì)的轉(zhuǎn)化（4）自身免疫;靶細胞受體無法正常識別相關(guān)的激素分子;靶細胞缺少胰島素受體;靶細胞激酶活性下降或失活。

【例4】現(xiàn)有兩只患有甲狀腺功能減退的小鼠，某小組為確定其發(fā)病原因，對正常小鼠和這兩只患病小鼠的促甲狀腺激素釋放激素（TRH）、促甲狀腺激素（TSH）和甲狀腺激素（TH）的量進行了測定，結(jié)果見表1，請回答下列問題。

（1）A小鼠患病的原因可能是______或______。為確定A小鼠患病的具體原因，需進一步實驗，請寫出大概的實驗思路和預(yù)期結(jié)果：__________________。

（2）B小鼠患病的原因是垂體病變，則激素TRH的含量應(yīng)為_______（填“偏高”、“正?！薄捌汀保?/p>

（3）試用負反饋調(diào)節(jié)理論分析，正常小鼠是調(diào)節(jié)體內(nèi)的甲狀腺含量維持在正常范圍的機制是_____________。

（4）若摘除正常小鼠的垂體，甲狀腺將萎縮，_______激素顯著減少。如果給該小鼠注射垂體提取物，可以部分地恢復(fù)甲狀腺的大小，說明垂體分泌的該激素的作用是________。

（5）若將正常小鼠的下丘腦分泌TRH的區(qū)域損毀，或向該小鼠的_________中注射微量的甲狀腺激素后，血液中的TSH會明顯_______。

解析：A小鼠的促甲狀腺激素釋放激素和促甲狀腺激素含量很多，但甲狀腺激素含量少，原因可能是缺碘或甲狀腺發(fā)生病變;若要排除是由于缺碘引起，則向小鼠靜脈注射適量的碘，然后測定甲狀腺激素的含量，若甲狀腺激素含量上升，則是由于缺碘引起，若甲狀腺激素的含量基本不變，則是由于甲狀腺病變引起。若垂體發(fā)生病變，則下丘腦分泌的促甲狀腺激素釋放激素量增多;甲狀腺激素的分泌存在反饋調(diào)節(jié)。

答案：（1）缺碘;甲狀腺病變;給A鼠靜脈注射適量的碘，一段時間后檢測大鼠血液中的TH的含量，若TH含量比注射碘前明顯上升，說明A小鼠的病因是缺碘，若TH含量與注射碘前相比沒有明顯變化，說明A小鼠的病因是甲狀腺病變（2）偏高（3）當血液中的甲狀腺激素含量增加到一定程度時，又反過來抑制下丘腦和垂體分泌相關(guān)激素（TRH和TSH），進而使甲狀腺激素的分泌減少，這樣體內(nèi)的甲狀腺激素含量就不至于過高。（4）促甲狀腺激素;促進甲狀腺的生長發(fā)育（和甲狀腺激素的分泌）（5）減少;垂體

3. 機體穩(wěn)態(tài)與免疫調(diào)節(jié)。

【例5】樹突狀細胞（DC細胞）是具有強大專職呈遞抗原能力的細胞，能攝取、處理及呈遞抗原，啟動T細胞介導的免疫反應(yīng)。圖4為DC細胞參與免疫的過程，請回答下列問題：

（1）DC細胞是由________________分化而成的，其根本原因是______________。

（2）DC細胞可通過________的方式將抗原攝入，其表面產(chǎn)生糖蛋白并特異性地與T細胞表面的____結(jié)合產(chǎn)生S1、S2信號分子，最終激發(fā)T細胞增殖分化成_________。這一系列過程體現(xiàn)了細胞膜的_____功能。

（3）T細胞發(fā)生免疫效應(yīng)時，它產(chǎn)生的________可刺激B細胞增殖分化;效應(yīng)T細胞能直接作用于被抗原入侵的靶細胞，發(fā)生________免疫。

（4）由圖知，DC細胞在免疫調(diào)節(jié)中的具體功能是______

____________________________。

（5）免疫調(diào)節(jié)不僅積極應(yīng)對外來抗原的入侵，同時也隨時應(yīng)對體內(nèi)的異常細胞，這體現(xiàn)了免疫系統(tǒng)的_____________功能。

解析：造血干細胞可以分化成血細胞和免疫細胞。DC細胞是吞噬細胞，吞噬細胞最初是由造血干細胞分化，分化的根本原因是基因的選擇性表達?？乖谴蠓肿游镔|(zhì)，以胞吞的形式將抗原攝入，由圖可以看出，可以與表面的受體結(jié)合。T細胞可以增值分化成效應(yīng)T細胞和記憶T細胞。能夠體現(xiàn)細胞膜的控制物質(zhì)進出與信息交流的功能。T細胞產(chǎn)生的淋巴因子可以刺激B細胞增殖分化，T細胞與靶細胞密切接觸，屬于細胞免疫。DC細胞在免疫調(diào)節(jié)中的具體功能是吞噬、處理并呈遞抗原。對抗外來抗原的入侵是防衛(wèi)功能，對體內(nèi)異常細胞的處理屬于監(jiān)控和清除。

答案：（1）（骨髓）造血干細胞（只答“骨髓”不可） 基因的選擇性表達（2）胞吞（特異性）;受體;效應(yīng)T細胞和記憶T細胞;控制物質(zhì)的進出與信息交流（3）淋巴因子;細胞（4）吞噬、處理并呈遞抗原（5）防衛(wèi)、監(jiān)控、清除

【例6】2018年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎授予了發(fā)現(xiàn)癌細胞免疫療法的詹姆斯·艾利森和本庶佑。詹姆斯·艾利森在小鼠實驗中發(fā)現(xiàn)，T細胞膜上的CTLA-4蛋白能阻止T細胞攻擊癌細胞，因此，這個蛋白被稱作“分子剎車”，使用CTLA-4抗體抑制CTLA-4蛋白后可以在一定程度上激活T細胞，使T細胞持續(xù)攻擊癌細胞。回答下列問題。

（1）T細胞攻擊癌細胞的過程，是癌細胞表面的抗原刺激T細胞增殖分化形成______，該細胞與癌細胞密切接觸，使其裂解死亡。該過程屬于特異性免疫反應(yīng)中的______（體液或細胞）免疫過程。

（2）CTLA-4抗體的化學本質(zhì)是______，可以由機體的______細胞產(chǎn)生。

（3）機體在對抗癌細胞時，由于CTLA-4的“剎車”作用，免疫細胞不能發(fā)揮最大的戰(zhàn)斗力。若用藥物解除CTLA-4的“剎車”作用，可讓免疫細胞全力攻擊癌細胞，但可能會引起機體患自身免疫病，其原因是______。

（4）有人認為免疫力低下是患癌的原因之一，請從免疫調(diào)節(jié)的功能解釋該觀點______。

解析：T細胞受到抗原刺激后會增殖分化形成效應(yīng)T細胞，效應(yīng)T細胞與癌細胞密切接觸，使其裂解死亡，這體現(xiàn)了免疫系統(tǒng)的監(jiān)控和清除功能。該過程屬于特異性免疫反應(yīng)中的細胞免疫過程。CTLA-4抗體的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)，可以由機體的漿細胞合成并分泌的。機體在對抗癌細胞時，由于CTLA-4的“剎車”作用，免疫細胞不能發(fā)揮最大的戰(zhàn)斗力。用藥物解除CTLA-4的“剎車”作用，可讓免疫細胞全力攻擊癌細胞，同時由于免疫細胞變得過度活躍，可能攻擊正常的體細胞而使機體患自身免疫病。免疫系統(tǒng)具有防衛(wèi)、監(jiān)控和清除功能。監(jiān)控并清除體內(nèi)已經(jīng)衰老或因其他因素而被破壞的細胞以及癌變的細胞，若免疫能力下降，則監(jiān)控并清除癌細胞的能力下降，導致人體患癌，可認為癌癥的發(fā)生是免疫能力下降引起。

答案：（1）效應(yīng)T細胞;細胞（2）蛋白質(zhì);漿（3）由于免疫細胞變得過度活躍，可能攻擊正常的體細胞而使機體患自身免疫病。（4）免疫系統(tǒng)具有防衛(wèi)、監(jiān)控和清除功能。能監(jiān)控并清除體內(nèi)已經(jīng)衰老或因其他因素而被破壞的細胞以及癌變的細胞，若免疫能力下降，則監(jiān)控并清除癌細胞的能力下降，導致人體患癌。

4. 機體穩(wěn)態(tài)與神經(jīng)-體液-免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)。

【例7】人體感染出現(xiàn)炎癥時，神經(jīng)、體液、免疫機能是相互協(xié)調(diào)的，請回答神經(jīng)一體液一免疫調(diào)節(jié)的相關(guān)問題：

（1）炎癥反應(yīng)時，破損細胞釋放組織胺等化學物質(zhì)，引起鄰近血管擴張并增加了血管的滲透性，使流向傷口的血液增多，組織胺引起鄰近血管擴張等現(xiàn)象屬于________調(diào)節(jié)。

（2）強烈的炎癥反應(yīng)中，白細胞釋放的免疫活性物質(zhì)經(jīng)血液輸送到腦，與細菌內(nèi)毒素共同刺激體溫調(diào)節(jié)中樞，導致體溫上升，白細胞產(chǎn)生的免疫活性物質(zhì)作用于神經(jīng)細胞時發(fā)生的信號轉(zhuǎn)換方式是__________________。

（3）若炎癥部位是感染甲型H1N1流感病毒病人的咽部，該病毒在體液中被________細胞產(chǎn)生的_______清除。如果病毒已侵入細胞內(nèi)，則需經(jīng)歷________免疫過程才能被清除。當同種抗原再次侵入人體后，漿細胞可由受到抗原刺激的_______________（填細胞名稱）增殖分化產(chǎn)生。

（4）研究表明，由垂體分泌的促腎上腺皮質(zhì)激素作用于腎上腺，使其分泌糖皮質(zhì)激素。糖皮質(zhì)激素可以作為免疫抑制劑，則該激素在器官移植時的作用是__________________。

解析：試題分析：人體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)機制是神經(jīng)-體液-免疫調(diào)節(jié)機制網(wǎng)絡(luò)，回憶神經(jīng)調(diào)節(jié)、體液調(diào)節(jié)、免疫調(diào)節(jié)的相關(guān)知識點和調(diào)節(jié)過程，根據(jù)提供的信息分析答題。根據(jù)題意分析，炎癥反應(yīng)時，破損細胞釋放組織胺等化學物質(zhì)，引起鄰近血管擴張等，是化學物質(zhì)引起的調(diào)節(jié)，屬于體液調(diào)節(jié)。白細胞產(chǎn)生的免疫活性物質(zhì)作用于神經(jīng)細胞時，使得神經(jīng)細胞的電位由外正內(nèi)負變成外負內(nèi)正，所以該過程中發(fā)生的信號轉(zhuǎn)換方式是化學信號→為電信號。病毒屬于抗原，在體液中可以被漿細胞分泌的抗體清除;而進入細胞后的病毒則依靠細胞免疫來清除。當同種抗原再次侵入人體后，記憶細胞可以迅速增殖分化形成大量的漿細胞，漿細胞產(chǎn)生大量的抗體來對付抗原。已知糖皮質(zhì)激素可以作為免疫抑制劑，說明該激素在器官移植時可以降低免疫排斥反應(yīng)。

答案：（1）體液（2）化學信號→為電信號（3）漿;抗體;細胞;B細胞和記憶細胞（4）降低免疫排斥反應(yīng)

【例8】腎上腺是人體重要的內(nèi)分泌器官，位于兩側(cè)腎臟的上方。如圖5所示，腺體分腎上腺皮質(zhì)和腎上腺髓質(zhì)兩部分，腎上腺與免疫調(diào)節(jié)和糖代謝關(guān)系密切，如圖6所示。請回答下列問題：

（1）一些人長期精神憂郁，則容易引起感染和腫瘤。從圖6可知，長期精神憂郁可使下丘腦受到剌激后釋放的CRH（促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素）__________（增加、減少），促進垂體分泌ACTH（促腎上腺皮質(zhì)激素），最終導致________增多，從而使免疫系統(tǒng)的功能降低?？梢?，____________調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)對維持機體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)有重要作用。

（2）糖皮質(zhì)激素能限制骨髓和脂肪組織對葡萄糖的攝取和利用，與________（激素）對維持血糖平衡起到拮抗作用。為驗證糖皮質(zhì)激素的分泌存在負反饋調(diào)節(jié)，應(yīng)注射________，然后測定血液中________（激素）的含量。

（3）腎上腺的髓質(zhì)分泌腎上腺素，它的分泌活動受內(nèi)臟神經(jīng)的直接支配。在寒冷條件的剌激下，腎上腺素分泌增加，使_________加快，產(chǎn)熱增加，該激素與___________（激素）對維持體溫的穩(wěn)定起協(xié)同作用。

解析：據(jù)圖6分析，下丘腦分泌的促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素（CRH），使得垂體分泌促腎上腺皮質(zhì)激素（ACTH），促進腎上腺分泌糖皮質(zhì)激素;糖皮質(zhì)激素分泌增多會反過來抑制下丘腦和垂體的功能，這種調(diào)節(jié)方式稱為反饋調(diào)節(jié)。細胞免疫由效應(yīng)T細胞發(fā)揮效應(yīng)以清除異物的作用，T細胞還能分泌淋巴因子，加強相關(guān)免疫細胞的作用來發(fā)揮免疫效應(yīng)。

答案：（1）增加;糖皮質(zhì)激素;神經(jīng)-體液-免疫（2）胰島素;糖皮質(zhì)激素;CRT和ACTH（3）細胞代謝速率;甲狀腺激素

責任編輯 李平安