动物和人体生命活动的调节

王晨

一、高频考点及考查要求

二、知识结构图

三、易错点归纳

（一）兴奋在神经纤维上的传导

【例1】（2016·全国Ⅰ卷·4）下列与神经细胞有关的叙述，错误的是（ ）

A.ATP能在神经元线粒体的内膜上产生

B.神经递质在突触间隙中的移动消耗ATP

C.突触后膜上受体蛋白的合成需要消耗ATP

D.神经细胞兴奋后恢复为静息状态消耗ATP

【错因分析】误认为在神经调节过程中，以神经冲动即电信号的形式传导不需要能量。

【解析】神经元可进行有氧呼吸，其中第三阶段在线粒体内膜上完成，并产生大量ATP，A项正确；神经递质经扩散通过突触间隙，不消耗ATP，B项错误；蛋白质的合成均需消耗ATP，C项正确；神经细胞兴奋后恢复为静息状态是由于K+大量外流，K+外流消耗ATP，D项正确。

【答案】B

（二）兴奋在神经元之间的传递

【例2】（2016·全国Ⅱ卷·30）乙酰胆碱可作为兴奋性神经递质，其合成与释放见下图。据图回答问题：

（1）图中A-C表示乙酰胆碱，在其合成时，能循环利用的物质是_____________________（填“A”“C”或“E”）。除乙酰胆碱外，生物体内的多巴胺和一氧化氮 （填“能”或“不能”）作为神经递质。

（2）当兴奋传到神经末梢时，图中突触小泡内的A-C通过 _____________________这一跨膜运输方式释放到 _____________________ ，再到达突触后膜。

（3）若由于某种原因使D酶失活，则突触后神经元会表现为持续_____________________ 。

【错因分析】本题的易错点在于忽略了教材旁栏中的“相关信息”，没有记住“多巴胺和一氧化氮”也属于神经递质。

【解析】（1）分析图示可知，在乙酰胆碱合成时，能循环利用的物质是C。生物体内的多巴胺和一氧化氮也能作为神经递质。（2）神经递质以胞吐的方式分泌到突触间隙，再通过扩散到达突触后膜。（3）神经递质与受体结合产生效应后，就被酶破坏而失活，或被移走而迅速停止作用。若由于某种原因使D酶失活，则乙酰胆碱会持续发挥作用，突触后神经元会表现为持续兴奋。

【答案】（1）C 能 （2）胞吐 突触间隙 （3）兴奋

（三）血糖平衡的调节

【例3】（2016·全國Ⅲ卷·30）回答下列问题：

（1）正常人在饥饿且无外源能源物质摄入的情况下，与其在进食后的情况相比，血液中胰高血糖素与胰岛素含量的比值_____________________，其原因是 _____________________。

（2）在饥饿条件下，一段时间内人体血浆中葡萄糖和酮体浓度变化的趋势如上图所示。酮体是脂肪酸分解代谢的中间产物，其酸性较强。人在某些情况下不能进食时，需要注射葡萄糖溶液，据图分析，注射葡萄糖溶液除了可以满足能量需求外，还可以_____________________。

【错因分析】不能对本题的图像进行识别，不能进行图文转化，导致解题语言表述不当。本题第（1）小题考查血糖调节过程中，胰岛素和胰高血糖素两种主要激素的分泌情况，只要掌握了血糖调节的过程就能够作答。第（2）小题则主要考查学生的识图能力和从题目中获取有用信息（如酮体的来源和特点）的能力，只要认真审题，也是不难作答的。

【解析】（1）正常人在饥饿时，由于血糖浓度低，会导致胰高血糖素分泌增加，胰岛素分泌减少，在进食后则正好相反，所以正常人在饥饿且无外源能源物质摄入的情况下，与其进食后的情况相比，血液中胰高血糖素与胰岛素含量的比值会升高。（2）据图分析可知，随着饥饿时间的延长，血糖浓度降低，在无外源能源物质摄入的情况下，为保证机体代谢中所需能量的供应，脂肪代谢会增强，导致血浆中酮体的浓度显著升高，且酮体的酸性较强，所以注射葡萄糖溶液除了可以满足能量需求外，还可以降低血浆中酮体的浓度，避免因酮体浓度升高而引起内环境pH下降。

【答案】（1）高 在饥饿时，由于血糖浓度较低使胰高血糖素分泌增加，胰岛素分泌减少；在进食后正好相反 （2）避免因酮体浓度升高而引起的内环境pH下降

（四）水盐平衡调节

【例4】（2016·全国Ⅲ卷·3）下列有关动物水盐平衡调节的叙述，错误的是（ ）

A.细胞外液渗透压的改变可影响垂体释放抗利尿激素的量

B.肾小管通过主动运输吸收水的过程受抗利尿激素的调节

C.摄盐过多后饮水量的增加有利于维持细胞外液渗透压相对恒定

D.饮水增加导致尿生成增加有利于维持细胞外液渗透压相对恒定

【错因分析】不能正确分析水盐平衡的具体调节过程，从而导致本题选择错误。

【解析】细胞外液渗透压升高时，可使垂体释放抗利尿激素增加，以促进肾小管和集合管对水分的重吸收，减少尿量，最终导致细胞外液渗透压恢复正常，A项正确；肾小管通过自由扩散（或渗透作用）重吸收水分，B项错误；摄盐过多后会导致细胞外液渗透压升高，通过相关神经调节，会在大脑皮层产生渴感，主动饮水，使细胞外液渗透压恢复正常，C项正确；饮水增加会导致细胞外液渗透压下降，使垂体释放的抗利尿激素减少，进而减少肾小管和集合管对水分的重吸收，尿量增加，最终使细胞外液渗透压恢复正常，D项正确。

【答案】B

【知识归纳】血浆渗透压、抗利尿激素含量和尿量的关系：

血浆渗透压升高，抗利尿激素分泌增多，二者呈正相关；抗利尿激素促进肾小管和集合管对水分的重吸收，使尿量减少，二者呈负相关。三者关系如下图所示：

（五）免疫调节

【例5】（2016·全国Ⅰ卷·31）病毒甲通过呼吸道感染动物乙后，可引起乙的B淋巴细胞破裂、T淋巴细胞功能丧失，导致其患肿瘤病，患病动物更易被其他病原体感染。给新生的乙个体接种甲疫苗可预防该肿瘤病。回答下列问题：

（1）感染病毒甲后，患病的乙更易被其他病原体感染的原因是 。

（2）新生的乙个体接种甲疫苗后，甲疫苗作为 可诱导B淋巴细胞增殖、分化成 和记忆细胞，记忆细胞在机体被病毒甲感染时能够 ，从而起到预防该肿瘤病的作用。

（3）免疫细胞行使免疫功能时，会涉及胞吞和胞吐这两种物质跨膜运输方式，这两种方式的共同点有 （答出两点即可）。

【错因分析】不能抓住题干中的关键信息“引起乙的B淋巴细胞破裂、T淋巴细胞功能丧失，导致其患肿瘤病”，不会将这一信息与所学特异性免疫的知识有效地联系起来，不能与细胞的物质输入与输出建立联系，不能实现对知识的整合和迁移，导致答题错误。

【解析】（1）特异性免疫包括体液免疫和细胞免疫，在体液免疫中，B淋巴细胞主要靠产生抗体“作战”，在细胞免疫中，T淋巴细胞主要靠直接接触靶细胞“作战”。据此并结合题干“病毒甲通过呼吸道感染动物乙后，可引起乙的B淋巴细胞破裂、T淋巴细胞功能丧失”可知，动物乙感染病毒甲后，免疫功能下降，更易被其他病原体感染。（2）接种的甲疫苗可作为抗原，诱导B淋巴细胞增殖、分化成浆细胞和记忆细胞。记忆细胞在机体被病毒甲感染时能够迅速增殖分化，产生大量的浆细胞，进而大量分泌抗体，从而起到预防该肿瘤病的作用。（3）胞吞和胞吐这两种物质跨膜运输方式的共同点有：能运输生物大分子等；运输过程中形成囊泡；需要消耗能量。

【答案】（1）免疫功能下降 （2）抗原 浆细胞 迅速增殖分化，大量分泌抗体 （3）能运输生物大分子等；运输过程中形成囊泡；需要消耗能量（答出两点即可）

【知识归纳】与免疫有关的细胞总结

四、重难点归纳

（一）兴奋在神经纤维上的传导

1.知识讲解

（1）图解兴奋在神经纤维上的传导过程：

（2）传导特点：双向传导。

若神经纤维的中间某部位受到刺激产生兴奋，则兴奋在神经纤维上可双向传导（如下图中a→b和a→c）。

（3）局部电流方向与兴奋传导方向：

①局部电流方向：

a.膜外：未兴奋部位→兴奋部位；

b.膜内：兴奋部位→未兴奋部位。

②兴奋传导方向：兴奋部位→未兴奋部位。

③兴奋传导方向与膜内的局部电流方向相同，与膜外的局部电流方向相反。

2.易混提醒

（1）静息电位时K+的外流和动作电位时Na+的内流，都是顺着物质的浓度梯度进行的，均不需要消耗能量，属于协助扩散。

（2）在静息电位和动作电位时，神经纤维膜内外两侧存在电位差，膜两侧的零电位出现在静息电位和动作电位相互转化的过程中。

3.典例分析

【例1】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1为该部位神经细胞的细胞膜结构示意图，图2表示该部位受刺激前后膜两侧电位差的变化。下列叙述中错误的是（ ）

A.a点时，K+从细胞膜②侧向①侧移动

B.静息电位的形成可能与膜上的Ⅱ有关

C.b→c过程中，大量Na+从细胞膜①侧向②侧移动

D.b点时，细胞膜①侧电位比②侧高

【解析】根据糖蛋白可判断出，②为细胞内侧，①为细胞外侧。a点时为静息状态，此时细胞膜主要对K+有通透性，K+通道开放，不断从内侧向外侧移动，A、B两项正确；b→c膜内外电位逆转的主要原因是Na+通道开放，Na+大量内流，C项正确；b点时，电位差为0，膜两侧电位相等，D项错误。

【答案】D

（二）兴奋在神经元之间的传递

1.知识讲解

（1）突触类型，如下图所示：

[·] [·] [（轴突—胞体型）][A] [·] [·] [（轴突—树突型）][B]

（2）突触结构，如下图所示：

突触前膜是突触前神经元的轴突膜；突触后膜是突触后神经元的胞体膜或树突膜；突触间隙实际上就是两个神经元之间的细胞间隙，内含组织液，属于内环境；突触小泡中有神经递质。

（3）兴奋通过突触的传递：

（4）傳递特点：单向传递。

神经递质只存在于突触小泡中，只能由突触前膜释放，作用于突触后膜。

2.典例分析

【例2】下图为突触结构模式图，下列说法正确的是（ ）

A.②处的液体为组织液，传递兴奋时含有能被③特异性识别的物质

B.①中内容物使b兴奋时，兴奋处膜外为正电位

C.在b中发生电信号→化学信号的转变

D.①中内容物释放至②中主要借助于突触前膜的主动运输

【解析】图中a是突触小体，b是下一神经元，①是突触小泡，②是突触间隙，③是突触后膜上的递质受体。突触间隙内充满组织液，传递兴奋时含有能被③受体特异性识别的神经递质，A项正确；①中内容物使b兴奋时，兴奋处膜外由正电位变为负电位，B项错误；兴奋传到突触后膜时，突触后膜发生化学信号→电信号的转变，C项错误；神经递质释放至突触间隙中的方式为胞吐，主要借助于突触前膜的流动性，D项错误。

【答案】A

（三）血糖平衡的调节

1.知识讲解

（1）血糖平衡的调节过程，如下图所示：

①血糖平衡的调节方式为神经—体液调节，其中神经调节通过体液调节发挥作用。血糖调节中枢在下丘脑。

②胰岛素是唯一能降低血糖浓度的激素，其降低血糖浓度的途径是抑制血糖的来源和促进血糖的去向。

③能使血糖浓度升高的激素并不仅有胰高血糖素，还有肾上腺素，但它们只能促进血糖的来源。

（2）激素分泌的调节方式：

①神经调节：

在此种调节方式中，某些内分泌腺本身就是反射弧效应器的一部分，如胰岛素和胰高血糖素的分泌除直接感受血糖变化的刺激外，也可直接接受有关神经的调控。

②分级调节：下丘脑能够控制垂体，垂体能够控制相关腺体，这种分级控制的方式称为分级调节。

③反馈调节：反馈有正反馈和负反馈。

a.正反馈的实例：排尿反射、血液凝固、分娩过程、月經周期中黄体生成素的释放等。

b.负反馈的实例：大多数激素的调节、体温调节等。

2.典例分析

【例3】下图是人体内血糖平衡调节示意图，下列分析错误的是（ ）

A.血糖平衡的调节是由神经调节和体液调节共同完成的

B.图中甲表示胰岛B细胞，乙表示胰岛A细胞

C.结构①通过传出神经释放神经递质，直接影响甲的分泌

D.血糖升高能直接刺激胰岛通过主动运输分泌相应激素

【解析】血糖平衡的调节是一个复杂的过程，通过题图分析可知，神经调节和体液调节都参与了血糖调节，A项正确；甲表示胰岛B细胞，能产生胰岛素，使血糖浓度降低，乙表示胰岛A细胞，能产生胰高血糖素，使血糖浓度升高，B项正确；甲可作为效应器，接受释放的神经递质，并作出相应的反应，C项正确；胰岛B细胞通过胞吐的方式分泌胰岛素，而不是通过主动运输，D项错误。

【答案】D

【例4】下图为人体甲状腺激素分泌调节的示意图。下列叙述中错误的是（ ）

A.缺碘时激素①和②的浓度都高于正常水平

B.若③含量低于正常值，则可以抑制下丘脑和垂体分泌①和②

C.甲状腺激素几乎对全身的细胞都起作用

D.甲状腺机能亢进的患者激素③分泌过多

【解析】缺碘时，甲状腺激素合成不足，导致①（促甲状腺激素释放激素）和②（促甲状腺激素）的分泌增加，A项正确；若③（甲状腺激素）含量高于正常值，则通过反馈作用，下丘脑和垂体分泌的①和②减少，B项错误；甲状腺激素具有促进新陈代谢的作用，其靶细胞几乎是全身细胞，C项正确；甲亢患者甲状腺激素分泌过多，D项正确。

【答案】B

（四）体温平衡的调节

1.知识讲解

（1）体温相对恒定的原因：机体产热量和散热量保持动态平衡的结果。机体的主要产热器官是肝脏和骨骼肌，主要散热器官是皮肤。

（2）调节过程：

①寒冷环境：

②炎热环境：

2.易混提醒

（1）体温调节中枢位于下丘脑，体温感觉中枢位于大脑皮层。

（2）“寒战”指骨骼肌不自主战栗，“起鸡皮疙瘩”指立毛肌收缩，二者都是增加产热的途径。

（3）温度感受器是感受温度变化的“感觉神经末梢”，它不仅分布在皮肤中，还广泛分布在黏膜及内脏器官中。

3.典例分析

【例5】下图所示为人体体温调节示意图，根据图示过程判断，下列叙述错误的是（ ）

A.当机体受到炎热刺激时，机体主要依靠d、e和f散热

B.当机体受到寒冷刺激时，机体可通过b→c→g完成调节

C.d途径主要是依靠骨骼肌的产热完成的

D.人体体温调节的过程属于神经—体液调节

【解析】在炎热环境中，机体主要依靠皮肤和汗腺散热，A项错误；在寒冷环境中，机体通过b→c→g这个反射弧来完成对体温的调节，B项正确；d途径主要是通过骨骼肌的产热完成的，C项正确；体温调节过程除存在神经调节外，还存在甲状腺激素和肾上腺素的体液调节，D项正确。

【答案】A

（五）水盐平衡的调节

1.知识讲解

（1）水盐平衡的调节过程，如下图所示：

（2）水盐平衡的过程分析：

①神经调节：

a.感受器：下丘脑渗透压感受器。

b.效应器：下丘脑神经分泌细胞。

c.水盐平衡调节的中枢位于下丘脑；渴觉中枢位于大脑皮层（感觉的中枢都在大脑皮层）。

②体液调节：

a.激素名称：抗利尿激素。

b.分泌部位：下丘脑神经细胞。

c.释放部位：垂体后叶。

2.典例分析

【例6】下列与抗利尿激素有关的叙述，错误的是（ ）

A.抗利尿激素是由垂体后叶释放的 B.抗利尿激素释放增加会使尿量减少

C.神经系统可调节抗利尿激素的释放

D.抗利尿激素可促进水分被重吸收进入肾小管腔

【解析】抗利尿激素由下丘脑神经细胞合成并分泌，由垂体后叶释放，A项正确；抗利尿激素可促进肾小管、集合管对水分的重吸收，使水分重吸收进入血液，从而使尿量减少，B项正确、D项错误；下丘脑调节水平衡，调节抗利尿激素的释放，C项正确。

【答案】D

【知识归纳】对机体稳态中下丘脑功能的分析

（1）作为感受器：下丘脑中有渗透压感受器，可以感受内环境中渗透压的变化，从而调节水盐平衡。

（2）传导神经冲动：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）作为效应器，具有分泌功能：

①水盐平衡调节过程中，可分泌抗利尿激素，促进肾小管和集合管对水分的重吸收。

②体温调节过程中，可分泌促甲状腺激素释放激素。

（4）作为调节中枢：下丘脑中有体温调节中枢、水盐平衡调节中枢和血糖调节中枢等。

（六）免疫调节

1.知识讲解

（1）体液免疫的过程：

（2）细胞免疫的过程：

（3）体液免疫与细胞免疫的比较：

（4）二次免疫及其特点：

①二次免疫的过程：在初次免疫过程中产生的记忆细胞，当接受相同的抗原刺激时，会迅速增殖、分化成浆细胞，从而更快更多地产生抗体。

②二次免疫的特点：从上图可以看出，二次免疫与初次免疫相比，产生抗体又快又多，从而使患病程度大大降低。

2.典例分析

【例7】高致病性禽流感病毒H7N9侵入人体后可发生下图所示的免疫反应（A、B为相关物质）。下列各项分析正确的是（ ）

A.禽流感病毒H7N9侵入机体后，能刺激T细胞增殖、分化成效应T细胞，效应T细胞能产生抗體并与病毒结合

B.A物质为抗体，可最终将禽流感病毒H7N9清除

C.T细胞成熟于骨髓，可分化成记忆细胞和效应T细胞

D.效应T细胞与靶细胞的密切接触依赖于B物质，B物质的化学本质是糖蛋白

【解析】抗体只能由浆细胞产生，A项错误；A物质表示效应T细胞产生的淋巴因子，淋巴因子只能增强淋巴细胞的杀伤力，不能清除抗原，B项错误；T细胞在胸腺中成熟，C项错误；效应T细胞与靶细胞的密切接触依赖于细胞膜上的受体，该受体的化学本质是糖蛋白，D项正确。

【答案】D

【知识归纳】（1）抗原和抗体的易混分析：

①成分：抗原并非都是蛋白质，但抗体都是蛋白质。

②来源：抗原并非都是外来物质（异物性），体内衰老、癌变的细胞也是抗原；抗体是机体受抗原刺激后产生的，但也可通过免疫治疗输入。

③分布：抗体除分布于血清、组织液等内环境中以外，也分布于外分泌液（如乳汁）中。

（2）体液免疫过程的分析：

①涉及的细胞有吞噬细胞、T细胞、B细胞、浆细胞和记忆细胞，其中吞噬细胞能识别抗原，但对抗原无特异性识别作用，浆细胞不能识别抗原，其他细胞可以特异性识别某种抗原。

②并非所有的抗原都要经过吞噬细胞的处理和呈递，小部分抗原可直接刺激B细胞。

③一种浆细胞只能产生一种抗体，不同的浆细胞产生不同的抗体。

五、强化训练

1.（2015·江苏卷·18）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

2.（2016·江苏卷·15）胰岛素依赖型糖尿病是一种自身免疫病，主要特点是胰岛B细胞数量减少、血中胰岛素低、血糖高等。下列相关叙述正确的是（ ）

A.胰岛素和胰高血糖素通过协同作用调节血糖平衡

B.胰腺导管堵塞会导致胰岛素无法排出，血糖升高

C.血糖水平是调节胰岛素和胰高血糖素分泌的最重要因素

D.胰岛素受体是胰岛素依赖型糖尿病患者的自身抗原

3.某研究小组发现了胎盘生长因子抗体——PLGF抗体，该抗体能与肿瘤内的胎盘生长因子结合，阻断胎盘生长因子与毛细血管结合的通路，削减了对肿瘤的养分供给，使癌细胞分裂速度减缓，并低于免疫系统杀死癌细胞的速度，使肿瘤明显缩小。下列说法正确的 是（ ）

A.人体内只有癌变的细胞内存在原癌基因

B.PLGF抗体的化学本质是蛋白质，其合成与分泌需多种细胞器的参与

C.癌细胞容易转移，是由于细胞表面的糖蛋白增多，细胞之间的润滑作用增强

D.该抗体与肿瘤内的胎盘生长因子结合属于细胞免疫

4.（2016·四川卷·6）人轮状病毒是一种双链RNA病毒，主要感染小肠上皮细胞，可使机体出现呕吐、腹泻等症状导致脱水。以下相关叙述正确的是（ ）

A.利用吡罗红染液染色，可以鉴别小肠上皮细胞是否被轮状病毒感染

B.病毒RNA在小肠上皮细胞内复制的过程中，会有氢键的断裂和形成

C.病毒侵入机体后，能被内环境中的效应T细胞和浆细胞特异性识别

D.患者严重脱水后，经下丘脑合成由垂体释放的抗利尿激素将会减少

5.下图为人体神经系统的部分示意图，据图分析下列说法正确的是（ ）

A.神经冲动在反射弧上的单向传递取决于轴突的结构和功能特点

B.脊髓缩手反射中枢受损时，刺激图中③处仍可产生正常的反射活动

C.如果①处受损，则人体不能产生相应感觉，但是能够对图中刺激作出反应

D.被针刺后缩手和害怕被针刺而缩手都是需要大脑皮层参与的非条件反射

6.埃博拉病毒是一种单链RNA病毒，具有极强的感染性。人体感染后会出现恶心、呕吐、发热等症状。下图是埃博拉病毒入侵后人体启动的体液免疫和细胞免疫的途径。据图回答下列问题：

（1）图中B、E的名称分别是_____________________ 、_____________________。与A细胞相比，B细胞内显著增多的具膜细胞器有 _____________________ 。E与F结合体现了细胞膜可_____________________的功能。

（2）人体感染埃博拉病毒后，体温维持在39 ℃，此时人体产热量和散热量的关系是_____________________，其中与产热直接相关的激素有 _____________________ （写出两种）。此外，人体还会出现心率加快的临床症状，调节此过程的中枢位于_____________________。

（3）某男子感染埃博拉病毒痊愈后，他还是有可能再次感染埃博拉病毒而患病，其原因是：①从埃博拉病毒的角度分析，_____________________；②从该男子自身免疫力的角度分析，_____________________。

7.（2016·江苏卷·26）为研究神经干的兴奋传导和神经—肌肉突触的兴奋传递，将蛙的脑和脊髓损毁，然后剥制坐骨神经—腓肠肌标本，如下图所示。实验过程中需要经常在标本上滴加任氏液（成分见下表），以保持标本活性。请回答下列问题：

（1）任氏液中维持酸碱平衡的成分有_____________________，其Na+/K+比与体液中_____________________的Na+/K+比接近。

（2）任氏液中葡萄糖的主要作用是提供能量，若将其浓度提高到15%，标本活性会显著降低，主要是因为_____________________ 。

（3）反射弧五个组成部分中，该标本仍然发挥功能的部分有_____________________ 。

（4）刺激坐骨神经，引起腓肠肌收缩，突触前膜发生的变化有_____________________、_____________________ 。

（5）神经—肌肉突触易受化学因素影响，毒扁豆碱可使乙酰胆碱酯酶失去活性；肉毒杆菌毒素可阻断乙酰胆碱释放；箭毒可与乙酰胆碱受体强力结合，却不能使阳离子通道开放。上述物质中可导致肌肉松弛的有_____________________ 。

（参考答案见第86页）