哺乳动物血液中CO2含量变化能够作用于神经系统,调节呼吸运动的频率和强度,20世纪初,人们认为该反射过程的CO2感受器可能位于脑部或躯体的动脉管壁上。科研人员为了研究该反射过程的感受器是否位于躯体的动脉管壁上,开展了实验。
(要求与说明:补充完善实验思路,具体操作过程不作要求,实验条件适宜;人工呼吸机是一种辅助呼吸的装置,可通过调整有关参数,控制血氧浓度;颈动脉和颈静脉切断后靠近大脑一端设为B端,靠近心脏一端设为H端)
(1)实验思路:
①将甲狗连接头部与躯干的颈动脉和颈静脉切断,保留由动脉传向脑的传入神经。
②将甲狗切断的颈动脉和颈静脉一端分别与乙狗相应血管相连,另一端封闭。
③保持乙狗处于呼吸正常平稳状态,甲狗躯干的呼吸运动由人工呼吸机维持和控制。
④______________ 。
(2)分析与讨论
实验过程中,甲狗切断后的颈动脉和颈静脉的______________ (B/H)端与乙狗相应血管相连,保持乙狗呼吸处于正常平稳状态的目的是保证甲狗脑部血液中______________ 含量的稳定。
(3)哺乳动物因剧烈运动产生的______________ 等酸性物质能与血浆中HCO3-反应,使血液中CO2含量升高,CO2浓度变化可以使特定的感受器兴奋,该过程有关的信号变化是______________ ,这种维持内环境pH稳态的过程是在______________ 调节下,主要通过呼吸系统和______________ 系统等系统的协调活动来实现的。
(4)CO2感受器本质上是传入神经末梢,已知CO2感受器的静息电位为-70mV,动作电位峰值为40mV。若将该感受器及神经完整剥离后置于生理溶液中,在0至一定浓度范围内调节溶液中CO2含量,测量并记录各CO2浓度下的膜电位峰值。请预测测量结果并用坐标曲线图形式表示__________________ 。
(要求与说明:补充完善实验思路,具体操作过程不作要求,实验条件适宜;人工呼吸机是一种辅助呼吸的装置,可通过调整有关参数,控制血氧浓度;颈动脉和颈静脉切断后靠近大脑一端设为B端,靠近心脏一端设为H端)
(1)实验思路:
①将甲狗连接头部与躯干的颈动脉和颈静脉切断,保留由动脉传向脑的传入神经。
②将甲狗切断的颈动脉和颈静脉一端分别与乙狗相应血管相连,另一端封闭。
③保持乙狗处于呼吸正常平稳状态,甲狗躯干的呼吸运动由人工呼吸机维持和控制。
④
(2)分析与讨论
实验过程中,甲狗切断后的颈动脉和颈静脉的
(3)哺乳动物因剧烈运动产生的
(4)CO2感受器本质上是传入神经末梢,已知CO2感受器的静息电位为-70mV,动作电位峰值为40mV。若将该感受器及神经完整剥离后置于生理溶液中,在0至一定浓度范围内调节溶液中CO2含量,测量并记录各CO2浓度下的膜电位峰值。请预测测量结果并用坐标曲线图形式表示
更新时间:2020-07-12 21:01:57
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【推荐1】请回答下列有关神经调节相关问题:
(1)当一些人伸手欲拿别人物品被口头拒绝时,脸通常变红,其原因是听觉或视觉等感受器兴奋,沿神经元传至_______ ,经其综合分析,一方面兴奋在神经纤维上以__________ 的形式传导,最终产生缩手行为;另一方面通过传出神经作用于肾上腺释放肾上腺素,肾上腺素分泌增多,人表现为警觉性提高,反应灵敏,呼吸加快,心率加速等特征。
(2)神经元之间传递兴奋时,神经递质合成后首先储存在_________ 内,以防止被细胞内其他酶系破坏。当兴奋抵达神经末梢时,递质被释放并与位于_________ 上的受体结合,引起下一个神经元电位变化。因此在突触处发生的信号转变是_______________________ 。
(3)人手指意外触到蜡烛火焰,引起屈肘反射。其反射弧示意图如下。
①图中神经元a产生的兴奋在传入神经纤维上进行传导。当兴奋传到神经末梢时,引起神经递质由突触前膜释放进入突触间隙,该递质与神经元b细胞膜上________ 结合,使神经元b兴奋。神经元b的兴奋进一步引起神经元c兴奋,最终导致屈肌收缩。
②图中M点兴奋时,此处神经纤维膜两侧的电位表现为________ 。若N点受刺激产生兴奋,则在神经元b上___ (填“有”或“无”)膜电位的变化,其原因是____________________ 。
③手指意外触到火焰引起局部皮肤红肿,是因为皮肤毛细血管舒张和通透性增加,___________________ 引起组织间隙液体积聚。
(1)当一些人伸手欲拿别人物品被口头拒绝时,脸通常变红,其原因是听觉或视觉等感受器兴奋,沿神经元传至
(2)神经元之间传递兴奋时,神经递质合成后首先储存在
(3)人手指意外触到蜡烛火焰,引起屈肘反射。其反射弧示意图如下。
①图中神经元a产生的兴奋在传入神经纤维上进行传导。当兴奋传到神经末梢时,引起神经递质由突触前膜释放进入突触间隙,该递质与神经元b细胞膜上
②图中M点兴奋时,此处神经纤维膜两侧的电位表现为
③手指意外触到火焰引起局部皮肤红肿,是因为皮肤毛细血管舒张和通透性增加,
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【推荐2】 低氧应激会使神经元过度兴奋,长时间会导致神经元损伤甚至脑损伤。甘肃盼鼠长期生活在低氧地下洞道环境中,形成低氧适应机制。图1为低氧应激过程示意图。
(1)据图1分析,低氧环境下突触前膜释放大量_________ , 作用于突触后膜N受体,使Ca²⁺内流。A 受体由于 Ca²⁺与钙调蛋白激酶Ⅱ结合被激活, 导致突触后膜_____ 内流,此时突触后膜的电位变为_______ 当N受体被过度激活,会造成神经元过度兴奋。
(2)为探究甘肃勗鼠海马脑区低氧应激下的保护机制,将甘肃盼鼠、普通大鼠分别低氧 44h处理后,测定各组鼠海马区的___________________ 。请结合图2的实验结果及以上信息,解释甘肃盼鼠在低氧应激下的脑保护机制:________________________________________ 。
(3)某药物M能缓解普通大鼠在低氧应激下导致的神经元损伤,其作用的机理可能是_____________
(1)据图1分析,低氧环境下突触前膜释放大量
(2)为探究甘肃勗鼠海马脑区低氧应激下的保护机制,将甘肃盼鼠、普通大鼠分别低氧 44h处理后,测定各组鼠海马区的
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【推荐3】如图表示反射弧及局部放大的示意图,请据图回答:
(1)A图的反射弧中②是________________________ 。
(2)B图表示神经纤维受到刺激的瞬间膜内外电荷的分布情况,在a、b、c中兴奋部位是____________ 。在兴奋部位和相邻的未兴奋部位之间,由于电位差的存在而发生电荷移动,这样就形成了__________ 。
(3)兴奋在反射弧中按单一方向传导的原因是在A图中[ ]________ 结构中,即信号在C图中的传递不能由乙传到甲,其原因是________________________________________________ 。
(4)用针刺①和⑤,都可以引起②的收缩,可以称为反射的是________________ (填“前者”或“后者”)。
(1)A图的反射弧中②是
(2)B图表示神经纤维受到刺激的瞬间膜内外电荷的分布情况,在a、b、c中兴奋部位是
(3)兴奋在反射弧中按单一方向传导的原因是在A图中[ ]
(4)用针刺①和⑤,都可以引起②的收缩,可以称为反射的是
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【推荐1】Ⅱ型糖尿病发病的主要原因是靶细胞对胰岛素敏感性降低或胰岛素分泌缺陷。为研究血浆维生素D3(一种固醇类激素,用VD3表示)与Ⅱ型糖尿病的关系,科研人员据血浆VD3含量的水平,将受试者分为3组,跟踪统计4年后的Ⅱ型糖尿病发病率,得出如下数据:
回答下列问题:
(1)VD3的调节方式特点是:____________________________ (写出两点即可)。
(2)有些成年人体内的T细胞会破坏胰岛B细胞而患糖尿病,这种糖尿病属于______ 。
(3)一些Ⅱ型糖尿病患者,进食一段时间后胰岛素的分泌量持续高于正常水平,原因是______________________________________________ 。
(4)据表分析,血浆VD3含量与Ⅱ型糖尿病发病率呈______________ (填“正相关”或“负相关”):研究表明,当胰岛B细胞内Ca2+达到一定浓度后,开始胞吐释放胰岛素。据此,可推测血浆VD3能________________ ,从而促进胰岛素的释放。
回答下列问题:
(1)VD3的调节方式特点是:
(2)有些成年人体内的T细胞会破坏胰岛B细胞而患糖尿病,这种糖尿病属于
(3)一些Ⅱ型糖尿病患者,进食一段时间后胰岛素的分泌量持续高于正常水平,原因是
(4)据表分析,血浆VD3含量与Ⅱ型糖尿病发病率呈
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【推荐2】2022年2月4日冬奥会在北京隆重举行。运动员在完成高难度动作的同时,心跳加快,血压升高,这与体内交感神经和副交感神经对心率和动脉血压的快速调节有关。回答下列问题。
(1)运动员始终穿着保暖的运动服,以维持机体内环境的稳态。人体中内环境的作用是________ ,内环境稳态是指内环境的________ 保持相对稳定的状态。
(2)寒冷条件下,运动员尿量增加,其原因可能是位于________ 的渗透压感受器受到刺激后,引起抗利尿激素分泌________ (填“增加”或“减少”),进而使尿量增加。
(3)交感神经和副交感神经均属于________ (填“传入”或“传出”)神经,两者往往作用于同一器官,这样的意义是________ 。
(4)图中物质A是一种____________ ,其作用于GHRH神经元,导致该神经元膜外发生的电位变化是____________ 。应激刺激下,机体可通过神经调节和体液调节方式及____________ 机制,在多种器官、系统参与下共同维持GH含量相对稳定。
(5)GH分泌增多可通过刺激肝脏细胞释放IGF-Ⅰ间接调节GH的分泌,这种调节机制的意义是维持人体内GH含量的相对稳定。从生长激素分泌调节过程看,神经调节和体液调节之间的关系可以概括为____________ 。
(1)运动员始终穿着保暖的运动服,以维持机体内环境的稳态。人体中内环境的作用是
(2)寒冷条件下,运动员尿量增加,其原因可能是位于
(3)交感神经和副交感神经均属于
(4)图中物质A是一种
(5)GH分泌增多可通过刺激肝脏细胞释放IGF-Ⅰ间接调节GH的分泌,这种调节机制的意义是维持人体内GH含量的相对稳定。从生长激素分泌调节过程看,神经调节和体液调节之间的关系可以概括为
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【推荐3】图1表示肾上腺皮质激素和胆碱能抗炎通道的发生机制。图2表示胰岛素促进脂肪细胞对葡萄糖的吸收过程。胰岛素抵抗是指肌肉细胞、脂肪细胞对正常浓度的胰岛素产生反应不足,使胰岛素促进细胞对葡萄糖摄取利用效率下降的现象。巨噬细胞分泌的肿瘤坏死因子TNF-α异常升高导致的胰岛素抵抗等炎症反应与2型糖尿病密切相关。TNF-α异常升高导致的胰岛素抵抗主要作用于脂肪细胞。
(1)图1中,以下丘脑作为靶器官的激素有_____________ ,这种对下丘脑的调节机制是_________ 。“下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴”之间的调控体现了_________ ,这种调节的意义是______________ 有利于精细调控,从而维持机体的稳态。
(2)研究表明,胆碱能抗炎通路机制和GC都有抑制巨噬细胞分泌的TNF-α的抗炎作用,但效果不同,试分析这两种调节过程中反应速度和作用途径的区别是_____________ 、____________ 。
(3)根据图2分析肿瘤坏死因子TNF-α导致2型糖尿病可能的作用机制有:
①__________________________ ;
②__________________________ ;
③__________________________ 。
(1)图1中,以下丘脑作为靶器官的激素有
(2)研究表明,胆碱能抗炎通路机制和GC都有抑制巨噬细胞分泌的TNF-α的抗炎作用,但效果不同,试分析这两种调节过程中反应速度和作用途径的区别是
(3)根据图2分析肿瘤坏死因子TNF-α导致2型糖尿病可能的作用机制有:
①
②
③
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解题方法
【推荐1】肠易激综合征(IBS)的病理生理机制之一是内脏高敏感,临床表现有腹痛、腹胀、排便习惯改变等,广泛影响着人类生活质量,特别是给女性的工作和生活状态带来困扰。科研人员对雌激素与IBS的相关性进行了研究。请回答问题:
(1)雌激素是主要由卵巢内卵泡的颗粒细胞分泌、对生命活动起__________ 作用的信息分子。雌激素受体可在肠道黏膜肥大细胞中表达,且与内脏高敏感相关症状有关。
(2)研究者将切除双侧卵巢的模型大鼠分为4组进行实验,实验过程如下表。
注:“+”代表进行了该处理,“—”代表未进行该处理
由A、B、C组实验结果可知,__________ ;结合D组实验结果可推测雌激素能__________ 肠道黏膜肥大细胞释放组胺,作用于腹壁肌细胞,增强内脏敏感性。
(3)研究者推测组胺影响肠道功能可能与组胺受体的水平相关,为此在上述实验的基础上,处死大鼠并检测肠道的组胺和组胺受体含量,结果如图2。结合图1和图2的实验结果推测,组胺影响肠道功能的作用与有__________ 关,判断依据是__________ 。
(4)请综合上述研究,补充完整雌激素与IBS产生相关的过程:_______
(5)上述实验虽然证实了组胺能调节内脏敏感性,但不能完全排除神经调节的影响,应如何完善实验?请简述思路:__________ 。
(1)雌激素是主要由卵巢内卵泡的颗粒细胞分泌、对生命活动起
(2)研究者将切除双侧卵巢的模型大鼠分为4组进行实验,实验过程如下表。
实验处理 | 组别 | |||
A组 | B组 | C组 | D组 | |
①腹腔注射对照剂(②③注射物质的溶剂) | + | + | + | + |
②腹腔注射雌二醇(外源雌激素) | - | - | + | + |
③腹腔注射组胺受体(HIR)阻断剂 | - | - | - | + |
④束缚应激:用胶带限制大鼠前肢的活动 | - | + | + | + |
⑤解除束缚应激,测量腹壁肌电活动(数值与内脏活动敏感性呈正相关) | 结果如图1 |
由A、B、C组实验结果可知,
(3)研究者推测组胺影响肠道功能可能与组胺受体的水平相关,为此在上述实验的基础上,处死大鼠并检测肠道的组胺和组胺受体含量,结果如图2。结合图1和图2的实验结果推测,组胺影响肠道功能的作用与有
(4)请综合上述研究,补充完整雌激素与IBS产生相关的过程:
(5)上述实验虽然证实了组胺能调节内脏敏感性,但不能完全排除神经调节的影响,应如何完善实验?请简述思路:
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【推荐2】研究显示,糖尿病患者由于大脑海马神经元中蛋白 Tau过度磷酸化,导致记忆力减退。细胞自噬能促进过度磷酸化的蛋白 Tau降解,该过程受蛋白激酶cPKCγ的调控。为探究相关机理,以小鼠等为材料进行了以下实验。
实验I:探究高糖环境和蛋白激酶cPKCγ对离体小鼠海马神经元自噬的影响。配制含有5mmol/L葡萄糖的培养液模拟正常小鼠的体液环境。将各组细胞分别置于等量培养液中,A组培养液不处理,B组培养液中加入75mmol/L的X试剂1mL,C组培养液中加入75mmol/L葡萄糖溶液1mL。实验结果见图甲。
实验Ⅱ:通过水迷宫实验检测小鼠的记忆能力,连续5天测量4组小鼠的逃避潜伏期,结果见图乙。逃避潜伏期与记忆能力呈负相关,实验中的糖尿病记忆力减退模型小鼠(TD小鼠)通过注射药物STZ制备。
(1)人体中血糖的来源有_________ (答出2个方面的来源即可)。
(2)实验Ⅰ的C组中,在含5mmol/L葡萄糖的培养液中加入75mmol/L葡萄糖溶液后,细胞吸水、体积变大,说明加入该浓度葡萄糖溶液后培养液的渗透压_________ (填“升高”或“降低”)。渗透压的变化对C组结果没有干扰,判断依据是_________ 。图甲中A组和C组的实验结果说明蛋白激酶cPKCγ对海马神经元自噬水平的影响是 ③ 。
(3)图乙中a、b两条曲线所对应的实验动物分别是________ (填标号)。
①正常小鼠②敲除cPKCγ基因的TD小鼠③敲除cPKCγ基因的小鼠④TD小鼠
(4)对TD小鼠进行干预后,小鼠的记忆能力得到显著提高。基于本研究,写出2种可能的干预思路:_________ 。
实验I:探究高糖环境和蛋白激酶cPKCγ对离体小鼠海马神经元自噬的影响。配制含有5mmol/L葡萄糖的培养液模拟正常小鼠的体液环境。将各组细胞分别置于等量培养液中,A组培养液不处理,B组培养液中加入75mmol/L的X试剂1mL,C组培养液中加入75mmol/L葡萄糖溶液1mL。实验结果见图甲。
实验Ⅱ:通过水迷宫实验检测小鼠的记忆能力,连续5天测量4组小鼠的逃避潜伏期,结果见图乙。逃避潜伏期与记忆能力呈负相关,实验中的糖尿病记忆力减退模型小鼠(TD小鼠)通过注射药物STZ制备。
(1)人体中血糖的来源有
(2)实验Ⅰ的C组中,在含5mmol/L葡萄糖的培养液中加入75mmol/L葡萄糖溶液后,细胞吸水、体积变大,说明加入该浓度葡萄糖溶液后培养液的渗透压
(3)图乙中a、b两条曲线所对应的实验动物分别是
①正常小鼠②敲除cPKCγ基因的TD小鼠③敲除cPKCγ基因的小鼠④TD小鼠
(4)对TD小鼠进行干预后,小鼠的记忆能力得到显著提高。基于本研究,写出2种可能的干预思路:
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【推荐3】看图填空
(1)血液中K+降低,将会引起膝反射减弱,此处减弱的原因是______________ ,在低K+溶液中,如果给予神经一个刺激,可能会引起的电位变化是_________ (画在图中,其中a是正常条件下的动作电位)。
(2)某种处于试验研究阶段的止痛药Q存在一定的副作用,表现为实验动物的肝肿大和代谢减慢,且连续服药两个月内效果愈加显著。现进行对该止痛药Q副作用的研究:选取生长发育状况相似的成年实验兔130只,对其中的10只依次测定耗氧量和肝脏质量;将剩余的成年实验兔均分为甲、乙两组;除正常饲养外,甲组实验兔每天定时注射适量的止痛剂Q,乙组每天定时注射等量且适量的生理盐水;每隔10天分别从甲、乙两组实验兔中各取出10只依次测定相关指标的数据。
分析讨论:
①使用耗氧量作为检测指标的原因是__________ ,预期_____ 组的耗氧量比较高。
②有人认为本实验选用成年实验兔比幼年实验兔更为科学,理由是___________________ 。
③测定指标耗氧量和肝脏质量顺序能否交换?原因是_______________________________ 。
(3)另有研究表明,甲组兔子的某些神经突触间隙中乙酰胆碱(一种兴奋性神经递质)的含量升高,据此推测,止痛药Q的作用机理可能是止痛药Q能与突触后膜上的乙酰胆碱受体(竞争性)结合。现有一个如图所示的屈肌反射实验装置,请利用该实验装置从A、B、C、D、E中选择四个位点作为实验位点进行探究。(在实验位点可以进行药物处理或电刺激。假设药物Q在实验位点起作用后,其作用效果在实验过程中都不能消除。)
实验步骤如下:
①将药物Q放于_______ 点,再刺激______ 点;观察记录肌肉收缩情况。
②将____________________________________ ;观察记录肌肉收缩情况。
(1)血液中K+降低,将会引起膝反射减弱,此处减弱的原因是
(2)某种处于试验研究阶段的止痛药Q存在一定的副作用,表现为实验动物的肝肿大和代谢减慢,且连续服药两个月内效果愈加显著。现进行对该止痛药Q副作用的研究:选取生长发育状况相似的成年实验兔130只,对其中的10只依次测定耗氧量和肝脏质量;将剩余的成年实验兔均分为甲、乙两组;除正常饲养外,甲组实验兔每天定时注射适量的止痛剂Q,乙组每天定时注射等量且适量的生理盐水;每隔10天分别从甲、乙两组实验兔中各取出10只依次测定相关指标的数据。
分析讨论:
①使用耗氧量作为检测指标的原因是
②有人认为本实验选用成年实验兔比幼年实验兔更为科学,理由是
③测定指标耗氧量和肝脏质量顺序能否交换?原因是
(3)另有研究表明,甲组兔子的某些神经突触间隙中乙酰胆碱(一种兴奋性神经递质)的含量升高,据此推测,止痛药Q的作用机理可能是止痛药Q能与突触后膜上的乙酰胆碱受体(竞争性)结合。现有一个如图所示的屈肌反射实验装置,请利用该实验装置从A、B、C、D、E中选择四个位点作为实验位点进行探究。(在实验位点可以进行药物处理或电刺激。假设药物Q在实验位点起作用后,其作用效果在实验过程中都不能消除。)
实验步骤如下:
①将药物Q放于
②将
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