高中 | 第1节 神经调节的结构基础 题目答案及解析

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选择性必修一 稳态与调节

第二章 神经调节

第1节 神经调节的结构基础

随着人类星际旅行计划的推进,如何降低乘员代谢率以减少飞船负载是关键问题之一,动物的冬眠为人类低代谢的研究提供了重要参考。图$\rm 1$显示某储脂类哺乳动物的整个冬眠过程包含多个冬眠阵。每个冬眠阵由入眠、深冬眠、激醒和阵间觉醒四个阶段组成,其体温和代谢率变化如图$\rm 2$。请回答下列问题:

入眠阶段该动物产热量                 散热量,呼吸频率会发生相应变化,调控呼吸频率的中枢位于                 

[["小于","脑干"]]

分析图$\rm 2$可知,入眠阶段该动物体温逐渐下降,则动物产热量小于散热量,呼吸频率会发生相应变化,调控呼吸频率的中枢位于脑干。

据图$\rm 2$分析,进入深冬眠阶段后该动物维持                 ,以减少有机物的消耗。据图$\rm 1$可知,此阶段长短不定,大致与环境温度呈                 (填“正相关”“负相关”或“无关”),

[["低代谢率","负相关"]]

分析图$\rm 2$ 可知,进入深冬眠阶段后该动物维持低代谢率,以减少有机物的消耗。据图$\rm 1$可知,此阶段长短不定,环境温度越低,冬眠阵越长,因此此阶段长短大致与环境温度呈负相关。

该动物激醒后,体温回升,各系统功能也恢复到正常状态。它在阵间觉醒阶段会排尿,排尿是在高级中枢调控下由低级中枢发出的传出神经使膀胱缩小完成的,这种调节方式属于                 调节。该动物冬眠季节不进食、不饮水,主要通过分解体内的                 产生水。

[["分级","脂肪"]]

排尿是在高级中枢大脑皮层调控下由低级中枢脊髓发出的传出神经兴奋,使膀胱缩小完成的,这种调节方式属于分级调节。该动物冬眠季节不进食、不饮水,能源物质依赖体内储存的脂肪,因此主要通过分解体内的脂肪产生水。

低温不能诱发非冬眠动物冬眠,但利用某种物质可诱导出猕猴等非冬眠动物的低代谢状态,其机制是激活了下丘脑的特定神经元。据此推测,研究人体低代谢调节机制的关键是要找到                                                                                ,并保证“星际旅行休眠人”能够及时                ,以避免因缺乏相应的低温保护机制而出现显著的细胞应激和功能损伤。

[["

(下丘脑中)与新陈代谢降低相关的神经元;激活该神经元的物质;激醒和阵间觉醒

"]]

由题中信息可知,研究人体低代谢调节机制的关键是要找到可诱导人体进入低代谢状态的物质以及与新陈代谢降低相关的神经元,并保证“星际旅行休眠人”能够及时恢复体温。结合图$\rm 1$、图$\rm 2$可知,激醒阶段代谢率升高、体温恢复,但后续代谢率会降低,但阵间觉醒状态能通过提升代谢率保持体温,所以应保证“星际旅行休眠人”及时激醒和阵间觉醒。

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