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高中二年级生物

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  • 读图填空题
    下图是人体内某些信息分子作用的示意图,字母A~E表示信息分子,数字表示相关生理变化。请据图回答:

    (1)请写出相关信息分子的名称:A_______,B_______,E________。
    (2)图中①表示__________,②表示增殖分化产生____________。
    (3)若下图表示人体受到寒冷刺激时下丘脑细胞接受A物质前后,膜两侧电位差的变化,则图中a段表示________电位,b点时Na+_____________(内、外)流。如果处在低Na+的环境条件下,神经纤维兴奋时的电位峰值与图示相比:_____________(高、低、不变)。

    (4)寒冷时,控制骨骼肌战栗的神经中枢位于_________,与此同时机体的甲状腺激素和_______含量上升,以加快全身细胞的物质氧化来增加产热。
    (5)由图可知,_________调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。
    本题信息:2012年江西省期中题生物读图填空题难度极难 来源:姚瑶
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本试题 “下图是人体内某些信息分子作用的示意图,字母A~E表示信息分子,数字表示相关生理变化。请据图回答:(1)请写出相关信息分子的名称:A_______,B_______,E___...” 主要考查您对

神经冲动的产生和传导

水和无机盐的平衡与调节

生物的体温及其调节

神经调节与体液调节的关系

细胞间的信息传递

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神经冲动的产生和传导:

1、神经元:是一种高度特化的细胞,是神经系统的基本结构和功能单位之一,它具有感受刺激和传导兴奋的功能。神经细胞呈三角形或多角形,可以分为树突、轴突和胞体这三个区域。


2、神经元按照用途分为三种:传入神经,传出神经,和连体神经。
3、根据神经元的功能又可分:
①感觉神经元(sensoryneuron),或称传入神经元(afferentneuron)多为假单极神经元,胞体主要位于脑脊神经节内,其周围突的末梢分布在皮肤和肌肉等处,接受刺激,将刺激传向中枢。
②运动神经元(motorneuron),或称传出神经元(efferentneuron)多为多极神经元,胞体主要位于脑、脊髓和植物神经节内,它把神经冲动传给肌肉或腺体,产生效应。
③中间神经元(interneuron),介于前两种神经元之间,多为多极神经元。动物越进化,中间神经元越多,人神经系统中的中间神经元约占神经元总数的99%,构成中枢神经系统内的复杂网络。
4、兴奋在神经纤维上的传导:以电信号的形式沿着神经纤维的传导是双向的;
静息时膜内为负,膜外为正(外正内负);
兴奋时膜内为正,膜外为负(外负内正),兴奋的传导以膜内传导为标准。



5、兴奋在神经元之间的传递——突触
(1)突触的结构:

突触小体中有突触小泡,突触小泡中有神经递质,神经递质只能由突触前膜释放到突触后膜,使后膜产生兴奋(或抑制)所以是单向传递。(突触前膜→突触后膜,轴突→树突或胞体)
(2)从结构上来说,突触可以分为两大类:
 A.轴突——树突表示为:
B.轴突——细胞体表示为:

(3)兴奋在神经元之间的传递

a、神经递质移动方向:突触小泡→突触前膜(释放递质)→突触间隙→突触后膜。
b、神经递质的种类:乙酰胆碱、多巴胺等。
c、神经递质的去向:迅速地分解或被重吸收到突触小体或扩散离开突触间隙,为下一次兴奋做好准备。
d、受体的化学本质为糖蛋白。
e、神经递质的释放过程体现了生物膜的结构特点——流动性。
f、传递特点:单向性,神经递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜,引起下一个神经元的兴奋或抑制。
g、在突触传导过程中有电信号→化学信号→电信号的过程,所以比神经元之间的传递速度慢。
兴奋在神经纤维上的传导与突触传递的比较:

过程 特点 速度
神经纤维 刺激→电位差→局部电流→未兴奋区 双向传导
神经细胞间 突触小体→突触小泡→递质→突触(前膜→间隙→后膜)→下一个神经细胞的树突或细胞体 单向传递


知识点拨:

1、在膜外,兴奋传导方向与局部电流方向相反。在膜内,兴奋传导方向与局部电流方向相同。
2、在一个神经元内有一处受到刺激产生兴奋,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。
3、判断突触前膜、突触后膜的方法已知突触结构图时,膜内有突触小泡,则该膜为突触前膜,否则为后膜。
4、神经递质作用效果有两种:促进或抑制。递质释放的过程为胞吐,由突触后膜(下一神经元的细胞体或树突部分)糖蛋白识别。
 知识拓展:

一、电流表指针偏转方向与次数的判断
1.在神经纤维上

(1)刺激a点,b点先兴奋,d点后兴奋,电流计发生两次方向相反的偏转。
(2)刺激c点(bc=cd),b点和d点同时兴奋,电流计不发生偏转
2.在神经元之间

(1)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,a点先兴奋,d点后兴奋,电流计发生两次方向相反的偏转。
(2)刺激c点,兴奋不能传至a点,a点不兴奋,d 点可兴奋,电流计只发生一次偏转。
二、兴奋的传导方向、特点的分析判断与设计
1.兴奋在完整反射弧中的传导方向判断与分析由于兴奋在神经元之间的传递是单向的,导致兴奋在完整反射弧中的传导也是单向的,只能由传入神经传人,由传出神经传出。
2.兴奋传导特点的设计验证

(1)验证冲动在神经纤维上的传导方法设计:电刺激图①处,观察A的变化,同时测量②处的电位有无变化。结果分析:若A有反应,且②处电位改变,说明冲动在神经纤维上的传导是双向的;若A有反应而②处无电位变化,则说明冲动在神经纤维上的传导是单向的。
(2)验证冲动在神经元之间的传递方法设计:先电刺激图①处,测量③处电位变化:再电刺激③处,测量①处的电位变化。结果分析:若两次实验的检测部位均发生电位变化,说明冲动在神经元间的传递是双向的;若只有一处电位改变,则说明冲动在神经元间的传递是单向的。
人体水盐平衡调节:

1.水盐的来源及排出
(1)来源:食物中获得水和各种无机盐。
(2)排出:通过排尿、汗液蒸发、呼气等途径排出。
2.水盐平衡调节
(1)调节机制:神经一体液调节机制。
(2)参与的激素:主要为抗利尿激素。
①产生:下丘脑产生。
②释放:垂体后叶释放。
③ 作用部位:肾小管和集合管。
④ 功能:促进肾小管和集合管对水分的重吸收
(3)调节过程
①水盐平衡调节中枢,体温调节中枢都在下丘脑,水盐平衡调节的重要激素是抗利尿激素。

②无机盐的调节:
Na+:多吃多排,少吃少排,不吃不排
K+:排泄特点:多吃多排,少吃少排,不吃也排。


易错点拨:

1、水盐平衡的调节中枢在下丘脑,但产生渴觉的部位在大脑皮层。
2、正常人每天随饮食进入人体内的水分和排出的水分大致相等。
体温调节:

1.热量来源:有机物的氧化放能。
2.热量平衡:机体的产热量=散热量。
(1)产热途径:以骨骼肌和肝脏产热为主。皮肤毛细血管的散热
(2)散热途径汗液的蒸发呼气、排尿和排便等
3.调节过程
(1)低温环境
生物的体温及其调节:维持体温恒定的调节方式是神经——体液调节。
人在寒冷环境中:

(2)人在炎热环境中:

综合叙述图:

易错点拨:

1、人的体温调节中枢在下丘脑。当外界环境温度低时,体温的调节由神经调节和体液调节共同完成;当外界环境温度接近或高于体温时,体温的调节仅由神经调节来完成。
2、人的体温调节有产热和散热双重调节机制。人体通过调节产热和散热来维持机体体温的恒定。
3、机体产热和散热保持动态平衡的机制如下:外界温度低时,机体产热多,散热也多;外界温度高时,机体产热少,散热少。产热多于散热,则体温升高;产热少于散热,则体温降低。
4、寒冷时,激素分泌增多,促进细胞代谢加强,增加产热量的激素有肾上腺素、甲状腺激素等。战栗是骨骼肌的不自主地收缩,不受大脑皮层支配。
神经调节和体液调节的比较:

1.体液调节:激素等化学物质(除激素以外,还有其他调节因子,如CO2等)通过体液传送的方式对生命活动进行调节。
2.神经调节与体液调节

比较项目

神经调节

体液调节

作用途径

作用时间

体液运输

反应速度

迅速

较缓慢

作用范围

准确、比较局限

较广泛

作用时间

短暂

比较长

3、联系:二者相互协调地发挥作用
(1)不少内分泌腺本身直接或间接地接受中枢神经系统的调节,体液调节可以看作神经调节的一个环节;
(2)内分泌腺所分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能。
4、意义:便各器官、系统活动协调一致,内环境稳态得以维持,细胞正常进行各项生命活动,机体适应环境的不断变化。
5、反馈调节:在一个系统中,系统本身工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,这种调节方式叫反馈调节。
反馈调节是生命系统中非常普遍的调节机制,它对于机体维持稳态具有重要意义。(激素调节一般都属于反馈调节)

正确区分生命活动的调节方式:

 
调节方式 调节机制 举例
神经调节 刺激引起的反射活动,通过反射弧完成 各种反射活动
体液调节 体液中激素和化学物质直接对生命活动起作用 激素、CO2、 H+等的调节
神经一体液调节 口渴时抗利尿激素分泌增加,尿量减少
体液一神经调节 CO2对呼吸运动的调节

神经一体液调节过程的类型:

例如:膝跳反射的过程。

例如:人进食后血糖升高,引起胰岛B细胞分泌胰岛素财血糖的调节作用。

例如:当血糖浓度下降时,下丘脑发出指令会使胰岛A细胞分泌胰高血糖素,进而使血糖恢复正常。

例如:刺激下丘脑体温调节中枢,下丘脑会分泌物质作用于垂体,垂体分泌物质作用于甲状腺,进而使甲扶腺分泌甲状腺激素作用于靶细胞。

 知识点拨:

机体稳态中下丘脑功能分析
1.感受:下丘脑的渗透压感受器可感受机体渗透压升降,维持水分代谢平衡。
2.传导:下丘脑可将渗透压感受器产生的兴奋传至大脑皮层,使人产生渴感。
3.分泌
(l)水盐平衡调节
 
(2)体温调节


4.调节:下丘脑中含体温调节中枢、渗透压调节中枢和血糖调节中枢。


知识拓展:

1、神经调节和体液调节的基本方式:神经调节和体液调节的基本方式不相同,前者是反射,后者是与靶器官或靶细胞特异性结合,调节其特定生理过程的速率,而不启动一个新的代谢过程,只起着把调节组织活动的信息传递给靶器官或靶细胞的作用。
2、神经调节和体液调节的信息传递方式:前者是以局部电流方式在神经纤维上双向传导,以神经递质形式在神经细胞之间单向传递;后者是通过体液运输到全身各处。
细胞间的信息传递:

1、通讯方式:细胞间信息的传递有神经和体液两条途径,前者主要在生理学讨论。液体途径中有许多信息分子参与,所谓信息分子有细胞内外信息分子,细胞外的信息分子包括激素、细胞因子等,又称第一信使,是将信息从某一种细胞传递至另一种细胞,细胞内的信息分子,即第二信使,则承担将细胞接受的外来信息,转导至细胞内的任务,最终引起相应的生物效应。
2、分类:根据胞外信息分子是否直接进入另一细胞,分为直接通讯和间接通讯两大类。
①直接通讯,指信息分子从相邻细胞之间的连接通道由一个细胞进入另一细胞所进行的通讯联系方式。连接通道由两个细胞质膜上的连接小体构成,连接小体是一种由六个亚基组成的蛋白质分子。连接小体通道的开关主要受Ca2+调节,细胞内Ca2+浓度提高,通道关闭。
②间接通讯:指细胞产生的信息分子分泌到细胞外,经扩散或血液运输到靶细胞,并与靶细胞受体结合,再通过一定机理把信息传递入靶细胞,产生相应生理效应。这种方式可分长距离通讯和短距离通讯。

3、信息分子与受体结合的特点
①高亲和力:即使激素的浓度很低,也能与受体结合而产生生物效应。
②特异性:信息分子通过特定的结构部位与受体特定结构域结合,所以只有有相应受体的靶细胞才对激素起反应。
③结合反应的可逆性。
④激素的生物效应大小通常与激素受体复合物的量成正比。

知识拓展:

1、信息分子的类型及作用胞外信息分子分亲水性和亲脂性两大类。亲水性信息分子包括神经递质,肽类蛋白质类及儿茶酚胺类激素等:亲脂性信息分子包括类固醇激素、甲状腺激素等。信息分子的作用是与靶细胞的受体结合,改变受体的性质和作用。亲水性信息分子不能穿过细胞膜,其受体在靶细胞的膜上,亲脂性信息分子易穿过细胞膜,其受体存在于靶细胞的胞浆及细胞核中。
2、受体的概念、类型、数量和作用
细胞中能识别配体(包括神经递质、激素、生长因子等)并与其特异结合,引起各种生物效应的分子均称受体。受体的化学本质多为结合蛋白质,在细胞表面的受体多为糖蛋白。
3、质膜受体可分四类:
①与离子通道偶联的受体;
②与G蛋白偶联的受体;
③与酷氨酸蛋白激酶偶联的受体;
④与鸟苷酸环化酶偶联的受体。
4、受体数量:各种靶细胞受体数量相差很大,少者每个细胞只500个左右,一般为10000-20000个左右受体数目的多少,决定靶细胞以信息分子的敏感性。信息分子浓度低时,受体数目越多的靶细胞对信息分子的反应越敏感,反之,敏感性较差。同时,受体的数目亦可受信息分子浓度及其它因素的影响。
靶细胞受体的作用是识别信息分子,不同的信息分子能被特异受体识别并结合,然后把信息分子的信息转导到靶细胞内,再通过一定的反应,产生相应的生理效应。
5、亲脂性信息分子的信息传递
①亲脂性信息分子主要指类固醇激素和甲状腺激素。前者包括糖皮质激素(皮质醇),盐皮激素及性激素后者包括甲状腺素(T4)和三碘甲腺原氨酸(T3)。
②这类信息分子属脂溶性,能穿过细胞膜,所以它们的受体在细胞内,其中类固醇激素的受体存在于靶细胞的细胞浆中,而T3、T4受体存在于细胞核内。
③类固醇激素的作用方式是:类固醇激素通过靶细胞质膜进入胞浆与胞浆受体结合成HR复合物一受体变构变成活性的激素受体复合物,后者进入胞核与染色质的特定位点结合,使相应的基因开放转录成相应mRNA,从而合成相应的蛋白质 激素不同,形成的HRa不同,开放的基因,合成的蛋白质不同,产生效应不同。
6、亲水性信息分子作用原理
①亲水性信息分子指化学本质为蛋白质,多肽及氨基酸衍生物一类激素、神经递质、细胞因子等。这些信息分子(称第一信使),因为不能直接通透靶细胞质膜,只能与质膜上的特异受体相结合,然后通过胞内信息分子即第二信息传递入细胞,并产生生理效应。
②第二信使是指能把细胞外信息分子所带携带的信息(第一信使)转导到细胞内,并通过它在细胞内调节各种代谢通路,表现不同信息效应的一类物质。据目前所指,细胞内第二信使的物质主要有cAMP,cGMP,IP3,DAG和Ca2+等。
③cAMP信息通路:
肽类及儿茶酚胺类激素以及生长因子等,与靶细胞膜受体结合,通过G蛋白激活(或抑制)腺苷酸环化酶,使cAMP升高(或降低),cAMP浓度升高可使蛋白激素激活,后者使蛋白质或调节蛋白质磷酸化,从而产生生理效应。Ca2+信息传递通路、IP3和DG信息传递通路、cGMP信息通路、酪氨酸蛋白激酶信息传递通路等内容作一般了解。

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