【題目】哺乳動物血液中 CO2 含量變化能夠作用于神經(jīng)系統(tǒng),調(diào)節(jié)呼吸運動的頻率和強度,為了研究該反射過程中感受器的存在部位,科研人員進行了一系列實驗研究。

1)哺乳動物因劇烈運動產(chǎn)生的__________等酸性物質(zhì)能與血漿中 HCO3- 反應(yīng),使血液中CO2 含量升高。CO2 濃度變化可以使一些特定的感受器興奮,興奮以_____________的形式沿傳入神經(jīng)傳導(dǎo)至呼吸中樞,使呼吸運動加深加快。這種維持內(nèi)環(huán)境 pH 穩(wěn)態(tài)的過程是在______________調(diào)節(jié)的作用下,通過各系統(tǒng)的協(xié)調(diào)活動實現(xiàn)的。

220 世紀(jì)初,科學(xué)界認(rèn)為 CO2感受器可能位于腦部,也可能位于軀體的動脈管壁上。為探究這一問題,科研工作者將連接頭部與軀干的血管斷開,只保留由動脈傳向腦的傳入神經(jīng),同時將 A 狗的頸動脈和頸靜脈分別與 B 狗相應(yīng)血管相連,A 狗軀干的呼吸運動靠人工呼吸機維持。

實驗過程中,始終保持 B 狗處于呼吸平穩(wěn)狀態(tài),目的是保證 A 狗腦部_______________。

科研人員將呼吸機暫停一小段時間,A 狗血液中的 CO2 含量____________,發(fā)現(xiàn) A 狗鼻部呼吸運動加深加快,該實驗結(jié)果說明_______________。該結(jié)果_________(能、不能)說明腦部不存在 CO2 感受器。

3)基于上述研究,請你為 CO(煤氣)中毒的緊急治療提供一種思路___________。

【答案】乳酸 神經(jīng)沖動(動作電位) 神經(jīng)-體液 血液中CO2含量保持穩(wěn)定 升高 狗軀干部血管壁上有CO2感受器 不能 用含一定濃度CO2的氧氣混合氣體給病人吸氧治療;用藥物刺激動脈中的化學(xué)感受器,使之產(chǎn)生興奮

【解析】

體液調(diào)節(jié)是指體內(nèi)的一些細(xì)胞能生成并分泌某些特殊的化學(xué)物質(zhì)(如激素、二氧化碳、代謝產(chǎn)物等),經(jīng)體液(血液、組織液等)運輸,達(dá)到全身的組織細(xì)胞或某些特殊的組織細(xì)胞,通過作用于細(xì)胞上相應(yīng)的受體,對這些細(xì)胞的活動進行調(diào)節(jié)。

1 哺乳動物因劇烈運動,部分細(xì)胞進行無氧呼吸產(chǎn)生乳酸等酸性物質(zhì)能與血漿中HCO3-反應(yīng),使血液中CO2含量升高,CO2濃度變化可以使一些特定的感受器興奮,興奮以神經(jīng)沖動(動作電位)的形式沿傳入神經(jīng)傳導(dǎo)至呼吸中樞,使呼吸運動加深加快,這種維持內(nèi)環(huán)境pH穩(wěn)態(tài)的過程是在神經(jīng)-體液調(diào)節(jié)的作用下,通過各系統(tǒng)的協(xié)調(diào)活動實現(xiàn)的。

2)該實驗是探究:CO2感受器是位于腦部還是位于軀體的動脈管壁上。

①實驗過程中,為保證A狗腦部血液中CO2含量保持穩(wěn)定,需要始終保持B狗處于呼吸平穩(wěn)狀態(tài)。

②科研人員將呼吸機暫停一小段時間,呼出的CO2減少,A狗血液中的CO2含量升高,發(fā)現(xiàn)A狗鼻部呼吸運動加深加快,該實驗結(jié)果只能說明狗軀干部血管壁上有CO2感受器,由于沒有單獨做CO2腦部接受高濃度的實驗,故不能說明腦部不存在CO2感受器。

3)基于上述的實驗結(jié)果,可以考慮給一氧化碳中毒的病人進行輸氧時,用含一定濃度CO2的氧氣混合氣體給病人吸氧治療,因為混入二氧化碳能刺激呼吸中樞,使呼吸運動加深加快,讓病人能夠得到足夠的氧氣。也可以用藥物刺激動脈中的化學(xué)感受器,使之產(chǎn)生興奮,呼吸運動加深加快。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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【題目】楓糖尿病是一種單基因遺傳病,患者氨基酸代謝異常,出現(xiàn)一系列神經(jīng)系統(tǒng)損害的癥狀。下圖是某患者家系中部分成員的該基因帶譜,以下推斷不正確的是

A. 該病為常染色體隱性遺傳病 B. 2號攜帶該致病基因

C. 3號為雜合子的概率是2/3 D. 1和2再生患此病孩子的概率為1/4

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【題目】下圖是果蠅M的四對等位基因在染色體上的分布,且紅眼(E)對白眼(e)、灰身(B)對黑身(b)、長翅(V)對殘翅(v)、細(xì)眼(R)對粗眼(r)為顯性。請回答:

1)由圖可知,果蠅體細(xì)胞中含有_________對同源染色體。欲測定果蠅基因組的序列,需對其中的_________條染色體進行DNA測序。

2)果蠅M的體細(xì)胞中,至少有_________對等位基因;該果蠅所產(chǎn)生的配子中,含BEvR基因的配子占_________

3)圖中Bb基因在遺傳中應(yīng)遵循基因的_________定律;BbV、v基因在遺傳時_________(填“遵循”、或“不遵循”)基因的自由組合定律,原因是___________________________

4)果蠅M與基因型為_________的個體雜交,F1代的雄果蠅既有紅眼性狀又有白眼性狀,則F1代的雌果蠅中控制眼色的基因純合的概率為_________。

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【題目】美托洛爾可用于治療各類型高血壓及心絞痛,其一種合成路線如下:

已知:①CH3COCH2RCH3CH2CH2R

BF苯環(huán)上均只有兩個取代基

回答下列問題:

1A的化學(xué)名稱是___,C中含氧官能團的名稱是___。

2EF的反應(yīng)類型是___G的分子式為___。

3D的結(jié)構(gòu)簡式為___。

4)反應(yīng)BC的化學(xué)方程式為___。

5)芳香族化合物WG的同分異構(gòu)體,符合下列條件的同分異構(gòu)體共有___種。(不考慮含的結(jié)構(gòu))

W能發(fā)生水解反應(yīng)

②核磁共振氫譜有4組峰,峰面積之比為9322

64一芐基苯酚()是一種藥物中間體,請設(shè)計以苯甲醇和苯酚為原料制備4-芐基苯酚的合成路線:___(無機試劑任用)。

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【題目】下圖為體液免疫過程示意圖。下列對 B 細(xì)胞上的抗原受體與相應(yīng)的效應(yīng) B 細(xì)胞(漿細(xì)胞)分泌的抗體的敘述,不正確的是(

A.均需通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體進行運輸

B.兩種物質(zhì)的氨基酸序列不完全相同

C.兩種物質(zhì)能特異性識別同一種抗原

D.漿細(xì)胞同時合成、分泌這兩種物質(zhì)

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【題目】閱讀下列材料,回答問題:

細(xì)菌的武器知多少?

為了生存,細(xì)菌通過進化獲得了一系列可用于細(xì)菌間以及細(xì)菌與宿主細(xì)胞競爭的武器系統(tǒng)。根據(jù)作用距離,可大致分為非接觸式抑制和接觸式抑制兩類。第一類的典型代表是可以擴散的抗生素等小分子化合物。這一類已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)和農(nóng)業(yè),為人類健康和社會發(fā)展發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。第二類可以通過直接接觸而作用于相鄰細(xì)胞,其中有一種蛋白分泌系統(tǒng)(T6SS)

T6SS 廣泛存在于革蘭氏陰性細(xì)菌中,是細(xì)菌胞質(zhì)中最長的管狀結(jié)構(gòu)之一,可作用于真核細(xì)胞,也可以作用于原核細(xì)胞。它不需要利用表面受體,而是通過細(xì)菌間直接接觸,在幾毫秒內(nèi)直接將底物蛋白轉(zhuǎn)運至受體細(xì)菌的細(xì)胞質(zhì)中。

T6SS主要由跨膜復(fù)合體(Membranecomplex TssJLM)、基座復(fù)合體(BaseplateTssEFGK)和管狀結(jié)構(gòu)(VipA/B Hcp)三部分組成。T6SS的結(jié)構(gòu)和作用方式如圖所示。

由于同種細(xì)胞之間也會發(fā)生T6SS 的穿刺轉(zhuǎn)運,因此物理性的穿透并不能對細(xì)胞產(chǎn)生致死性傷害,而T6SS 的殺傷功能主要是由其分泌的蛋白的功能所決定的。T6SS 的分泌蛋白主要包括起運載作用的結(jié)構(gòu)蛋白和發(fā)揮生物學(xué)活性的效應(yīng)蛋白。T6SS 的效應(yīng)蛋白一般具有對真核細(xì)胞或者原核細(xì)胞的細(xì)胞毒性。

T6SS基因簇廣泛存在于革蘭氏陰性細(xì)菌中,其中的一些關(guān)鍵基因已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)在細(xì)菌與真核細(xì)胞的相互作用中至關(guān)重要。科學(xué)家利用轉(zhuǎn)座子隨機突變的方法,在霍亂弧菌中尋找對變形蟲的侵染非常重要的基因。通過分析失去毒性的突變體,發(fā)現(xiàn)并系統(tǒng)鑒定了T6SS 的基因簇。

為了避免被自身細(xì)胞殺死,T6SS 需要合成脫毒蛋白,也稱免疫蛋白。免疫蛋白通過與有毒性的效應(yīng)蛋白相結(jié)合來實現(xiàn)自我保護,而且由于免疫蛋白與效應(yīng)蛋白的功能相關(guān)性,它們在基因組上的位置也是相鄰的。

作為一種重要的細(xì)菌武器,T6SS 對細(xì)菌在競爭條件下的生存至關(guān)重要,而其對細(xì)菌的適應(yīng)性或者競爭性的功能主要取決于T6SS 所運載的分泌蛋白的種類和功能。總之,T6SS 是細(xì)菌中最重要的菌與菌、菌與環(huán)境、菌與宿主細(xì)胞的相互作用的工具之一。

1)舉例說明,革蘭氏陰性細(xì)菌的效應(yīng)蛋白對細(xì)菌的意義。 ______________

2)請用通俗的語言,描述(T6SS)蛋白分泌系統(tǒng)是如何分泌蛋白的? ______________

3)轉(zhuǎn)座子是一段基因可以從基因組原來位點上單獨復(fù)制或斷裂下來,插入到另一位點,并導(dǎo)致所插入位點的基因發(fā)生突變。文中到科學(xué)家利用轉(zhuǎn)座子隨機突變的方法,在霍亂弧菌中尋找對阿米巴蟲的侵染非常重要的基因。請根據(jù)以上信息,完善這一實驗的實驗設(shè)計方案。 ______________

4)病原菌的致病性主要依賴于分泌的毒素、蛋白酶等毒性分子,請根據(jù)文章的內(nèi)容,提出一條預(yù)防細(xì)菌感染的思路。______________

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【題目】下圖為初級精母細(xì)胞減數(shù)分裂時的一對同源染色體示意圖,圖中1~8表示基因。不考慮突變的情況下,下列敘述正確的是

A. 1與2、3、4互為等位基因,與6、7、8互為非等位基因

B. 同一個體的精原細(xì)胞有絲分裂前期也應(yīng)含有基因1~8

C. 1與3都在減數(shù)第一次分裂分離,1與2都在減數(shù)第二次分裂分離

D. 1分別與6、7、8組合都能形成重組型的配子

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【題目】如圖為洋蔥細(xì)胞在適宜濃度的硝酸鉀溶液中發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原過程中的某一時刻圖像,下列判斷錯誤的是

A.是細(xì)胞壁,對植物細(xì)胞具有支持和保護作用

B.處是硝酸鉀溶液,若替換為 30%的蔗糖溶液則不會自動復(fù)原

C.結(jié)構(gòu)①③⑤化學(xué)組成不同,但都具有選擇透過性

D.外界溶液濃度與細(xì)胞液濃度的大小此時無法確定

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【題目】狂犬病是由狂犬病病毒(RABV)引起的一種人畜共患傳染病,該病毒能與乙酰膽堿受體結(jié)合而具有神經(jīng)毒性,人患病后會出現(xiàn)恐水、痙攣、吞咽困難等癥狀,最終會因呼吸肌麻痹而死亡,死亡率幾乎100%。研究人員改變了RABV的結(jié)構(gòu)并進行了繁殖力、致病性等方面的免疫學(xué)研究。

(1)乙酰膽堿為興奮性神經(jīng)遞質(zhì),其受體位于__________上,當(dāng)乙酰膽堿與受體結(jié)合后,使受體所在細(xì)胞產(chǎn)生__________。RABV可通過識別乙酰膽堿受體侵染神經(jīng)、肌肉等宿主細(xì)胞,并可沿軸突向神經(jīng)中樞擴散,導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞凋亡進而引發(fā)癥狀。

(2)RABV的基因組編碼含N、P、L蛋白等在內(nèi)的5個結(jié)構(gòu)蛋白。研究者培育出L蛋白突變病毒,并用此病毒侵染體外培養(yǎng)的宿主細(xì)胞,檢測病毒的繁殖能力,結(jié)果如圖。

此實驗中對照組的細(xì)胞用__________侵染。與對照組相比,實驗組__________,說明__________。

(3)為進一步研究突變病毒的致病性,研究者以小鼠為實驗材料,分別用L蛋白突變病毒和RABV侵染小鼠。15天后實驗組的小鼠全部存活,對照組的實驗結(jié)果如下。

①根據(jù)以上信息,繪出實驗組與對照組小鼠的存活率曲線。_____

②實驗結(jié)果說明:_____

(4)研究者繼續(xù)用L蛋白突變病毒免疫小鼠,并與非致死劑量的等量RABV進行比較,實驗的大致流程如下。

結(jié)果發(fā)現(xiàn),①②組檢測結(jié)果無明顯差異,且細(xì)胞裂解率顯著低于③組。此實驗的研究目的是__________。

(5)該系列研究潛在的應(yīng)用前景是L蛋白突變病毒__________。

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