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知识点12 内环境稳态与体温、水盐和血糖调节
1.(2021·全国甲卷·T4)人体下丘脑具有内分泌功能,也是一些调节中枢的所在部位。下列有关下丘脑的叙述,错误的是 (　　)
A.下丘脑能感受细胞外液渗透压的变化
B.下丘脑能分泌抗利尿激素和促甲状腺激素
C.下丘脑参与水盐平衡的调节:下丘脑有水平衡调节中枢
D.下丘脑能感受体温的变化:下丘脑有体温调节中枢
【解析】选B。本题主要考查下丘脑在动物生命活动调节中的作用。下丘脑有渗透压感受器,能够感受细胞外液渗透压的变化,有水平衡调节中枢,能够通过传递信息给大脑皮层,进一步影响水分摄入,并能够分泌和调节抗利尿激素的释放,维持细胞外液渗透压的平衡,A、C正确;下丘脑还有体温调节中枢,能够调节体温平衡,D正确;下丘脑还是机体内重要的内分泌腺,能够分泌抗利尿激素和促甲状腺激素释放激素等多种激素,B错误。
【易错警示】本题易错选C。课文中的图解上,主要体现下丘脑神经细胞能够感受渗透压变化,然后传递信息给大脑皮层和调节垂体释放抗利尿激素,会使学生误认为在水平衡的调节过程中,下丘脑只是有感受渗透压变化的功能而出现错选。
2.(2021·山东等级考·T8)体外实验研究发现,γ-氨基丁酸持续作用于胰岛 A 细胞,可诱导其转化为胰岛 B 细胞。下列说法错误的是 (　　)
A.胰岛 A 细胞转化为胰岛 B 细胞是基因选择性表达的结果
B.胰岛 A 细胞合成胰高血糖素的能力随转化的进行而逐渐增强
C.胰岛 B 细胞也具有转化为胰岛 A 细胞的潜能
D.胰岛 B 细胞分泌的胰岛素经靶细胞接受并起作用后就被灭活
【解析】选B。同一个体胰岛 A 细胞和胰岛B细胞内的基因是相同的,只是表达的基因不同,因此转化为胰岛 B 细胞是γ-氨基丁酸诱导了相关的基因选择性表达的结果,A正确;胰岛A细胞合成胰高血糖素,胰岛B细胞合成胰岛素,在转化过程中,胰岛A细胞合成胰高血糖素的能力逐渐减弱,B错误;由于胰岛 A 细胞转化为胰岛 B 细胞,可以推测在合适的条件下,胰岛 B 细胞也具有转化为胰岛 A 细胞的潜能,C正确;胰岛素是动物激素,经靶细胞接受并起作用后就被灭活,D正确。
3.(2021·河北选择考·T10)血糖浓度升高时,机体启动三条调节途径:①血糖直接作用于胰岛B细胞;②血糖作用于下丘脑,通过兴奋迷走神经(参与内脏活动的调节)支配胰岛B细胞;③兴奋的迷走神经促进相关胃肠激素释放,这些激素作用于胰岛B细胞。下列叙述错误的是 (　　)
A.①和②均增强了胰岛B细胞的分泌活动
B.②和③均体现了神经细胞与内分泌细胞间的信息交流
C.①和③调节胰岛素水平的方式均为体液调节
D.血糖平衡的调节存在负反馈调节机制
【解析】选C。本题主要考查血糖调节。胰岛素具有降低血糖浓度的作用,故血糖浓度升高时机体通过调节作用使胰岛素分泌增加,A正确;分泌胰岛素的胰岛B细胞和分泌胃肠激素的细胞均属于内分泌细胞,神经细胞将兴奋传递给内分泌细胞使其分泌激素的过程体现了细胞之间的信息交流,B正确;①调节胰岛素水平的方式是体液调节,③调节胰岛素水平的方式是神经-体液调节,C错误;血糖浓度升高时会促进胰岛素的分泌,胰岛素使血糖浓度降低后,会通过负反馈调节使胰岛素的分泌减少,D正确。
4.(2021·河北选择考·T17)高盐饮食后一段时间内,虽然通过调节饮水和泌尿可以使细胞外液渗透压回归Na+摄入前的水平,但机体依旧处于正钠平衡(总Na+摄入多于排泄)状态。下列叙述正确的是 (　　)
A.细胞外液渗透压主要来源于Na+和Cl-
B.细胞外液渗透压回归与主动饮水、抗利尿激素分泌增加有关
C.细胞内液不参与细胞外液渗透压的调节
D.细胞外液渗透压回归但机体处于正钠平衡时,细胞外液总量和体液总量均增多
【解题指南】
(1)关键信息:“回归Na+摄入前的水平”“正钠平衡”。
(2)解题思路:
①水盐平衡调节图解。
②通过调节Na+回归摄入前水平,但总Na+摄入多于排泄→细胞外液总量增加。
【解析】选A、B、D。细胞外液渗透压的90%以上来源于Na+和Cl-,A正确;高盐饮食时机体会通过主动饮水,增加抗利尿激素的分泌来调节渗透压,使之回归正常,B正确;细胞内液和细胞外液之间会进行物质交换,所以细胞内液参与细胞外液渗透压的调节,C错误;当机体总Na+摄入多于排泄时,机体通过多饮水和减少排尿才能维持细胞外液渗透压回归到正常水平,此过程细胞外液总量、体液总量均增多,D正确。
5.(2021·浙江6月选考·T8)下列关于人体性激素的叙述,错误的是 (　　)
A.雌激素可抑制女性皮下脂肪的积聚
B.睾酮是维持男性第二性征的重要条件
C.雌激素可促进卵泡的生长和卵子的成熟
D.睾酮不足会影响男性的机体代谢率
【解析】选A。雌激素可促进女性皮下脂肪的积聚,促进卵泡的生长和卵子的成熟,A错误、C正确;睾酮是雄性激素,用于维持男性第二性征,促进男性的机体代谢率,B、D正确。
6.(2021·全国乙卷·T31)(9分)哺乳动物细胞之间的信息交流是其生命活动所必需的。请参照表中内容,围绕细胞间的信息交流完成下表,以体现激素和靶器官(或靶细胞)响应之间的对应关系。
内分泌腺或
内分泌细胞
激素
激素运输
靶器官
或靶细胞
靶器官或靶
细胞的响应
肾上腺
肾上腺素
(3)通过　　 　运输 
(4)　 　　 
心率加快
胰岛B细胞
(1)　 　　 
肝细胞
促进肝糖
原的合成
垂体
(2)　 　　 

甲状腺
(5)　 　　 

【解析】本题考查的是内分泌腺或细胞分泌的激素、激素的功能及其作用的靶器官或细胞。
(1)肾上腺可分泌肾上腺素,作用于心脏,导致心率加快。胰岛B细胞分泌胰岛素,胰岛素作用于肝细胞时能促进葡萄糖合成肝糖原,降低血糖浓度。垂体分泌促甲状腺激素、生长激素等,促甲状腺激素作用于甲状腺,促进其合成和分泌甲状腺激素增多。以上激素都是通过体液进行运输的。
答案:(1)胰岛素　(2)促甲状腺激素　(3)体液　(4)心脏(心肌细胞)　(5)促进甲状腺增加甲状腺激素的合成和分泌
7.(2021·山东等级考·T23)过度紧张、焦虑等刺激不仅会导致毛囊细胞数量减少引起脱发,也会导致黑色素细胞减少引起头发变白。利用黑色小鼠进行研究得出的相关调节机制如图所示。

(1)下丘脑通过垂体调节肾上腺分泌 G 的体液调节方式为　　　　　　　。 
(2)研究发现,NE 主要通过过程②影响 MeSC,过程①作用很小。两过程中,NE作用于 MeSC 效果不同的原因可能是　　　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　　。(答出 3 种原因即可) 
(3)已知长期束缚会引起小鼠过度紧张、焦虑。请设计实验验证上述调节机制中长期束缚及肾上腺对黑毛小鼠体毛的影响。
实验思路: 
　 。 
实验现象: 
　。 
【解析】(1)由图可知,下丘脑分泌相应激素通过体液运输作用于垂体,使垂体分泌相应激素,再通过体液运输作用于肾上腺皮质,使其分泌糖皮质激素,这一过程体现了激素分泌的分级调节。
(2)过程②为传出神经直接分泌NE作用于MeSC细胞,过程①是传出神经先作用于肾上腺髓质使其分泌NE再作用于MeSC细胞,这两种方式中,过程②的作用效果大于过程①。原因可能是两过程NE的作用方式不同,过程②中NE作为神经递质起作用,而过程①中NE作为激素起作用,也可能是两过程NE的浓度不同或两过程NE运输到MeSC的时间不同,过程②中NE作用时间快,过程①中NE作用时间慢。
(3)观察黑色小鼠的体毛即观察是否变白以及是否脱发,由图可知,过度紧张和焦虑会导致黑色素细胞减少,引起头发变白和导致毛囊细胞数量减少,引起脱发。为了验证长期束缚及肾上腺对黑毛小鼠体毛的影响,可取生理状况相同的黑色小鼠若干只,随机平均分为A、B、C、D四组,A组不作处理,B组切除肾上腺,C组束缚,D组切除肾上腺并束缚,其他条件相同且适宜,饲养一段时间后,观察并记录小鼠体毛数量(生长情况)和颜色的变化。预期观察到的实验现象:A组小鼠的体毛无变化,B组小鼠的体毛增多,不变白,C组小鼠脱毛且变白,D组小鼠毛发增多(生长旺盛),变白。由此可见,长期束缚会引起小鼠过度紧张、焦虑导致脱发和白化现象,切除肾上腺有助于抑制脱毛的现象,但对白化减少影响不大。
答案:(1)分级调节　(2)两过程NE的作用方式不同(或NE分别作为激素和神经递质起作用);两过程NE的浓度不同;两过程NE运输到MeSC的时间不同
(3)取生理状况相同的黑色小鼠若干只,随机平均分为A、B、C、D四组,A组不作处理,B组切除肾上腺,C组束缚,D组切除肾上腺并束缚,其他条件相同且适宜,饲养一段时间后,观察并记录小鼠体毛数量(生长情况)和颜色的变化。　A组小鼠的体毛无变化,B组小鼠的体毛增多,不变白,C组小鼠脱毛且变白,D组小鼠毛发增多(生长旺盛),变白
8.(2021·广东选择考·T19)(16分)人体缺乏尿酸氧化酶,导致体内嘌呤分解代谢的终产物是尿酸(存在形式为尿酸盐)。尿酸盐经肾小球滤过后,部分被肾小管细胞膜上具有尿酸盐转运功能的蛋白URAT1和GLUT9重吸收,最终回到血液。尿酸盐重吸收过量会导致高尿酸血症或痛风。目前,E是针对上述蛋白治疗高尿酸血症或痛风的常用临床药物。为研发新的药物,研究人员对天然化合物F的降尿酸作用进行了研究。给正常实验大鼠(有尿酸氧化酶)灌服尿酸氧化酶抑制剂,获得了若干只高尿酸血症大鼠,并将其随机分成数量相等的两组,一组设为模型组,另一组灌服F设为治疗组。一段时间后检测相关指标,结果见图a。

回答下列问题:
(1)与分泌蛋白相似,URAT1和GLUT9在细胞内的合成、加工和转运过程需要　　　　　　　　　　　　　　　　　　　及线粒体等细胞器(答出两种即可)共同参与。肾小管细胞通过上述蛋白重吸收尿酸盐,体现了细胞膜具有　　　　　　　　的功能特性。原尿中还有许多物质也需借助载体蛋白通过肾小管的细胞膜,这类跨膜运输的具体方式有　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)URAT1分布于肾小管细胞刷状缘(图b,示意图),该结构有利于尿酸盐的重吸收,原因是 
　。 

(3)与空白对照组(灌服生理盐水的正常实验大鼠)相比,模型组的自变量是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,与其他两组比较,设置模型组的目的是　 
　 。 
(4)根据尿酸盐转运蛋白检测结果,推测F降低治疗组大鼠血清尿酸盐含量的原因可能是 
　, 
减少尿酸盐重吸收。为进一步评价F的作用效果,本实验需要增设对照组,具体为 
　。 
【解析】本题以缺乏尿酸氧化酶导致的高尿酸血症或痛风为背景,主要考查细胞膜的功能以及实验设计。(1)分泌蛋白的合成和运输过程中,参与的细胞器主要是核糖体、内质网、高尔基体、线粒体;细胞膜的功能特点是具有选择透过性;肾小管上皮细胞主要重吸收水、无机盐、葡萄糖等,比如吸收水主要通过水通道吸收,是一种协助扩散,吸收葡萄糖的方式为主动运输。(2)刷状缘有许多凸起,能够增大膜面积,从而使URAT1的数量增多,有利于尿酸盐的重吸收。(3)模型组与空白对照组不同的是模型组灌服了尿酸氧化酶抑制剂;与空白对照组和灌服F的治疗组比较,设置模型组的目的是确保血清尿酸盐含量降低是F作用的结果。(4)使用F的治疗组与模型组相比,尿酸盐含量下降且URAT1和GLUT9的含量也下降,因此,可以推测F是通过抑制URAT1和GLUT9的合成和运输来实现治疗作用的;新药F的治疗效果如何,可以与常用药E的效果进行比较。
答案:(1)核糖体、内质网、高尔基体　选择透过性　协助扩散、主动运输
(2)增大膜面积,从而使URAT1的数量增多
(3)尿酸氧化酶抑制剂　确保血清尿酸盐含量降低是F作用的结果
(4)F能够抑制URAT1和GLUT9的合成和运输(F能够抑制控制URAT1和GLUT9基因的表达)　增设灌服E的治疗组(高尿酸血症大鼠灌服E)