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第27讲 体液调节
1.说出体液调节及其特点;
2.举例说出下丘脑与垂体的关系以及它们所分泌的部分激素的作用;
3.简述甲状腺激素对发育与代谢的调节;
4.解释胰岛素与胰高血糖素在调节血糖水平中所起的作用;
5.列举性腺分泌的主要性激素对生长发育的影响。
考点要求 考题统计 考情分析
激素与内分泌系统 2022,河北,湖南,选择
2021,海南、福建、浙江,选择 本专题知识难度较低、基础性强。
考查学生对内环境整体性的认识,或
激素调节的过程 2023,北京、湖南(2题),选择
结合一些情景信息或表格信息设置
2022,河北、北京、 题目,考查学生的应变能力、获取
重庆、浙江、海南,选择 信息和综合分析能力。
2022,浙江,全国,填空
2021,重庆、福建、辽宁、山东,选择
2021,北京、天津、辽宁,湖南,填空考点一 激素与内分泌系统
1.促胰液素的发现
(1)沃泰默观点:胰腺分泌胰液只受 神经 调节。
(2)斯他林和贝利斯实验
①实验假设:在 盐酸 的作用下,小肠黏膜产生了能引起 胰腺 分泌胰液的化学物质。
②实验设计:
③实验结论:小肠黏膜在盐酸的作用下分泌某种 化学物质 促进胰腺分泌胰液,这种化学物质被命名为
促胰液素。→由小肠黏膜分泌,作用于胰腺
【归纳总结】
在斯他林和贝利斯的实验中,若排除稀盐酸和小肠黏膜本身成分对实验结果的干扰,可增设两组对照
组。设计如下:
(1)___________________________ ;
(2)_________________________________________。
2.激素调节
由内分泌器官或细胞分泌的 化学物质 ——激素进行调节的方式。
↓
没有导管的腺体
3.激素研究的实例
(1)胰岛素的发现——结扎法、摘除法。
①方法:结扎法、摘除法。
②过程:右图(实验创新)
班廷是如何证实胰岛素是由胰腺中的胰岛分泌的?
➊关键是通过结扎胰管,让胰腺萎缩,残留胰岛
➋将萎缩的胰腺提取物注射给实验性糖尿病狗内
➌定性观察糖尿病症状与定量测定血糖尿糖含量
(2)睾丸分泌雄激素的研究——阉割法、 移植法 。4.内分泌系统的组成和功能
(1)内分泌系统的组成
内分泌系统由相对独立的 内分泌腺 以及兼有内分泌功能的细胞共同构成。
(2)人体内主要内分泌腺及其分泌的激素
①外分泌腺:腺体内有导管,分泌物通过导管排出,如消化腺、汗腺、皮脂腺。
②内分泌腺:腺体内没有导管,分泌物直接进入体内的毛细血管,随着血液循环运输到全身,如垂体、
甲状腺、胸腺、胰岛等。
(3)不同动物激素的化学本质及相应受体位置①协同作用:不同激素对同一生理效应都发挥相同的作用,从而达到增强效应的结果,如图所示。
②作用相抗衡:胰岛素降低血糖,与胰高血糖素、肾上腺素、甲状腺激素的升糖效应相抗衡。
5.动物激素功能的实验探究
(1)基本思路
(2)常用方法
验证胰岛素的生理功能(最简单的方法):
(3)五点注意事项
①动物分组的基本要求:选择性别、年龄相同,体重、生理状况相似的动物进行平均分组,且每组不能
只有一只。
②在研究动物激素生理功能的实验设计中,要注意设计对照实验,排除无关变量的影响,使实验结论更加科学。对照实验中,生理盐水不能用蒸馏水代替。
③在设计实验时,要充分考虑相关激素的化学本质,选择不同的实验方法。
④在实际操作过程中,可能要综合运用多种方法。如摘除某种内分泌腺(如公鸡的睾丸),一段时间后再
注射该内分泌腺分泌的激素(如睾酮),或重新植入该内分泌腺等。
⑤对于幼小的动物一般不用摘除法或注射法,例如研究甲状腺激素对蝌蚪发育的影响就应该采用饲喂法。
【教材拾遗】
(选择性必修1 P47“讨论”)在研究激素的方法中,常用到“加法原理”或“减法原理”的研究有哪些?
提示:“加法原理”:常用饲喂法研究甲状腺激素,用注射法研究动物胰岛素和生长激素,用移植法研究性
激素等。“减法原理”:常用摘除法研究甲状腺激素和生长激素的功能,用阉割(摘除性腺)法研究性激素
的功能等。
【易混点】
(1)内分泌腺和外分泌腺分泌的化学物质都是内环境的成分。(选择性必修1 P44正文)( × )
(2)胰腺受反射弧传出神经的支配,其分泌胰液也受促胰液素调节。(选择性必修1 P45“思考·讨论”)(
√ )
(3)激素的合成与分泌都需要内质网和高尔基体的加工。(选择性必修1 P48图3-1)( × )
(4)雄激素是一种蛋白质,具有激发和维持雄性第二性征的作用。(选择性必修1 P47“思考·讨论”)(
× )
(2022济宁期末)科研人员观察到阻断实验动物垂体与下丘脑之间的血液联系会导致其生殖器官萎缩;恢复
垂体与下丘脑之间正常的血液联系,生殖器官的功能恢复正常。下列叙述错误的是( )
A.该实验运用了实验变量控制中的“减法原理”
B.口服性激素类似物不会影响体内性激素的分泌
C.实验表明垂体的活动受下丘脑产生的化学物质调控
D.下丘脑—垂体—性腺轴可以放大激素的调节效应,形成多级反馈调节
(2022广东模拟)研究人员以幼鼠作为实验对象,进行了有关探究实验,得到如表所示的结果。实验中雌激
素和促性腺激素均使用同一种溶剂溶解后注射,并且每组实验幼鼠使用的溶剂量相同。下列相关叙述正确
的是( )
A.是否注射激素和是否切除垂体均为实验的自变量
B.该实验证明雌激素能够促进卵巢和子宫的发育
C.丙组与戊组对照,说明促性腺激素能够直接促进卵巢和子宫的发育
D.该实验证明雌激素的分泌受到促性腺激素的促进作用【归纳总结】
激素、酶、抗体与神经递质的区别
6.激素调节的特点
(1)微量和高效 ;
(2)通过体液运输;
(3)作用于靶器官和靶细胞。
特别提醒 不同激素的靶器官和靶细胞的范围不同,如甲状腺激素的靶细胞是几乎全身组织细胞,而促
甲状腺激素的靶器官只是甲状腺。胰岛素的靶细胞也是几乎全身组织细胞,而胰高血糖素主要作用于肝
脏。
①调节作用完成后即被 灭活 。
②既 不 组成细胞结构,又 不 提供能量,也 不 起催化作用,只是使靶细胞原有的生理活动发生变化。
③一种生理活动的调节往往是通过多种激素 相互作用 、 共同调节 完成的。
解题点拨:
①分泌激素的细胞本身也可能是其分泌激素的靶细胞。
②激素只能作用于靶器官或靶细胞直接原因是只有靶细胞膜上或膜内有与相应激素特异性结合的受体;
而根本原因是与相应激素特异性结合的受体的基因只在靶细胞中选择性表达。
③激素只作用于靶细胞≠只运输给靶细胞:激素只作用于靶细胞(原因是只有靶细胞的细胞膜上或细胞内
才有其受体),但激素分泌后会广泛运输或弥散于体液中,并非只运输给靶细胞。
考点二 激素调节的过程
1.血糖平衡的调节
(1)血糖的来源和去路
①血糖来源中,食物中的糖类经消化吸收是血糖最主要的来源,血糖进入组织细胞氧化分解是最有意义
的去向。
②上述血糖氧化分解的具体场所是细胞质基质、线粒体 。
③由血糖转化的某些氨基酸为非必需氨基酸。
④可直接分解产生葡萄糖的是肝糖原。(2)血糖平衡调节过程
①调节中枢:下丘脑的相关区域。
②调节机制:神经—体液调节。
A.神经—体液调节途径:下丘脑通过有关神经可调控肾上腺、胰岛 B细胞和胰岛A细胞分泌相关激
素的量,进而再通过激素调控相关的生理过程实现对血糖平衡的调节。在此种调节方式中,内分泌腺本
身就是反射弧中效应器的一部分。
答案:糖原 肝糖原分解 非糖物质转化
B.体液调节途径:
高浓度血糖可直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素,
低浓度血糖可直接刺激胰岛A细胞分泌胰高血糖素。
从调节过程来看,血糖调节属于负反馈调节。
③胰岛素是唯一能够降低血糖浓度的激素,其作用部位为几乎全身组织细胞。胰高血糖素的作用部位主
要是肝脏。
④糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素等通过调节有机物的代谢或影响胰岛素的分泌和作用,直接或间
接地提高血糖浓度。
⑤胰岛素的主要作用是促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,抑制肝糖原的分解和非糖物质转化
为糖。而胰高血糖素和肾上腺素的主要作用是促进肝糖原的分解和非糖物质转化为糖。
(3)影响胰岛素和胰高血糖素分泌调节的因素①影响胰岛A细胞分泌胰高血糖素的物质分子有神经递质、血糖、胰岛素分子等,而影响胰岛B细胞分泌
胰岛素的物质分子有神经递质、血糖、胰高血糖素分子等物质。
②一个健康的人进食半个小时后的血糖、胰岛素和胰高血糖素的变化曲线如下图,则图中 a、b、c分别
代表血糖、胰岛素、胰高血糖素的浓度变化曲线。
下列有关糖代谢及调节的叙述正确的是[ ]
A.胰岛B细胞分泌的激素促进④、⑤、⑥、⑦等过程
B.胰岛B细胞分泌的激素促进①、③过程
C.胰岛A细胞分泌的激素促进④过程
D.在肌肉、肝脏细胞中,②过程均可发生
E.胰岛素和胰高血糖素都作用于肝脏,但二者发挥作用的效果不同
F.结扎动物的胰导管后导致腺泡组织变性,但胰岛无变化,结扎的动物不产生糖尿
G.机体内、外环境的变化不影响激素的分泌
H.通过转录的调节可影响肾上腺素的合成量进而影响糖类的代谢
(4)低血糖、高血糖与糖尿(1L=10dL)
①当血糖浓度低于50—60mg/dL时出现低血糖早期症状:头昏、心慌、出冷汗、面色苍白、四肢无力,
如及时能吃一些含糖较多的食物,或是喝一杯浓糖水,就可以恢复正常。
②当血糖浓度低于45mg/dL时出现低血糖晚期症状:惊厥和昏迷等。只要及时从静脉输入葡萄糖溶液,
症状就会缓解。
③当空腹血糖浓度高于130mg/dL时叫高血糖症,血糖浓度在130—160mg/dL时不会出现糖尿。④当血糖含量高于160—180mg/dL的范围时会引发糖尿病,此时,一部分葡萄糖随尿排出,出现尿中含
糖现象。
⑤糖尿病的病因及症状分析
尿中含糖时未必都是糖尿病,如一次食糖过多或肾小管重吸收障碍时均可导致尿中含糖,但持续性的尿
糖一般就是糖尿病。
C.辨析血糖代谢异常的曲线模式图
【教材拾遗】
教材隐性知识:
(选择性必修1 P52与社会的联系)能否通过注射胰岛素对因细胞膜上胰岛素受体受损引发的糖尿病进行
治疗?并说明原因。
提示:不能,因为这种糖尿病患者体内并不缺乏胰岛素,而是由胰岛素的受体受损使胰岛素不能正常发挥功
能所致。
(5)反馈调节
①概念:在一个系统中,系统本身工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作的调节方式。②实例:如右图中,在血糖平衡调节过程中,胰岛素(胰高血糖素)作用结果会反过来影响胰岛素(胰高血
糖素)的分泌。
③意义:反馈调节是生命系统中非常普遍的调节机制,它对于机体维持稳态具有重要意义。
①正反馈:加强并偏离静息水平,如血液凝固、排尿排便、胎儿分娩等。
②负反馈:偏离后纠正回归到静息水平,在生物体中更常见,如体温调节、血糖调节等。
(2021山东高考)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
2.激素分泌的分级调节与反馈调节
(1)分级调节:在大脑皮层的影响下,下丘脑可以通过垂体调节和控制某些内分泌腺中激素的合成与分泌的分层调控的方式。
(2)反馈调节:激素进入血液后,反过来调节下丘脑和垂体中有关激素的合成与分泌的调节方式。
(3)调节意义:分级调节可以放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细调控,从而维持机体
的稳态。
(4)实例分析:如下图为甲状腺激素分泌的调节图解
①图中三级腺体:a.下丘脑、b.垂体、c.甲状腺。
②图中三种激素:甲——促甲状腺激素释放激素;乙——促甲状腺激素;甲状腺激素。
③两种效果:“+”“-”分别表示促进、抑制。
④由图示信息推断影响下丘脑、垂体、甲状腺分泌激素的信号物质分别有神经递质和甲状腺激素;促甲
状腺激素释放激素和甲状腺激素 ;促甲状腺激素。
⑤碘是合成甲状腺激素的重要原料,饮食长期缺碘,导致甲状腺肿的原因是什么?
由于碘是合成甲状腺激素的重要原料,饮食长期缺碘,导致甲状腺激素合成障碍,致使血浆中甲状腺激
素水平下降,对下丘脑和垂体的负反馈作用减弱,使TRH和TSH的分泌增加,进而引起代偿性的甲状腺肿
大。
⑥通过手术摘除健康大鼠的垂体后,其甲状腺功能表现为衰退,试分析其中原因。
摘除大鼠的垂体后,机体内缺乏促甲状腺激素,无法促进甲状腺的生长发育以及调节甲状腺激素的合成
与分泌,即导致甲状腺功能衰退。
⑦类比上述反馈调节的原理解释为什么运动员注射性激素会导致性器官萎缩,甚至失去生育能力?
性激素过多,会通过反馈调节抑制垂体分泌促性腺激素,促性腺激素可以促进性器官的发育,所以缺乏
促性腺激素会导致性器官萎缩,甚至失去生育能力。
【归纳总结】
如下图为甲状腺激素分泌的调节图解
A.具体实例分析:抑制下丘脑产生促甲状腺激素释放激素
抑制垂体产生促甲状腺激素
B.甲状腺的作用:
➊促进新陈代谢和生长发育,尤其对中枢神经系统的发育和功能具有重要作用
➋提高神经系统的兴奋性 P选一62
➌几乎作用于全身所有细胞,提高细胞的代谢速率 P选一53
(4)实例分析:如下图为甲状腺激素分泌的调节图解
⑧甲状腺激素分泌异常引起的病变
➊新陈代谢率下降,生长和发育都将受到影响,精神和智力及生殖器的发育都受影响。
发生在幼年表现为呆小症。
➋食物中缺碘,易患大脖子病
B.分泌过盛时——甲亢
新陈代谢率增高,消 瘦、血压高、心搏快、情绪激动、有颤 抖等症状,表现为甲亢。另眼球凸出,称
凸眼症。(2021·湖南高考真题)生长激素对软骨细胞生长有促进作用,调节过程如图所示。回答下列问题:
(1)根据示意图,可以确定软骨细胞具有__________________(填“GH受体”“IGF-1受体”或“GH受
体和IGF-1受体”)。
(2)研究人员将正常小鼠和IGF-1基因缺失小鼠分组饲养后,检测体内GH水平。据图预测,IGF-1基因
缺失小鼠体内GH水平应_________(填“低于”“等于”或“高于”)正常小鼠,理由是_________。
(3)研究人员拟以无生长激素受体的小鼠软骨细胞为实验材料,在细胞培养液中添加不同物质分组离体
培养,验证生长激素可通过IGF-1促进软骨细胞生长。实验设计如表所示,A组为对照组。
实验结果预测及分析:
①与A组比较,在B、C和D组中,
软骨细胞生长无明显变化的是_________组。
②若E组培养的软骨细胞较A组生长明显加快,
结合本实验目的,推测E组培养液中添加物质是___
(5)甲状腺激素的分级调节的类比推理
例1.如图为男性性激素-睾酮(T)的调节机制.
(1)图中①②③过程体现了性激素的______调节,过程④说明性激素也存在______调节.
(2)图中各种激素通过体液运输到靶细胞所在位置,并与靶细胞的细胞膜表面的______结合,完成信息
传递后,这些激素就会______,因而体内需要源源不断地产生激素.
(3)有研究表明吸食阿片类毒品(如吗啡、海洛因、可卡因等)会影响人体性腺功能,于是有研究者对
某戒毒所内的吸毒人员进行相关激素的检测并与健康人比较,检测结果均值如下表.①为了确定吸毒者 T 水平低的原因是睾丸受损还是 LH 和 FSH 减少所引起的,可将体内___
___的量补充到健康者水平,一段时间后测定______的含量,与健康者比较即可确定原因.
②吸毒者的后代容易出现畸形儿、怪胎,可能的原因是毒品容易引起生殖器官中的____________过程异
常.
③调查发现吸毒者容易出现怕冷、寒热交替等症状,说明吸毒使位于下丘脑的 ____________受损.
例2.人体通过神经调节、体液调节和免疫调节对各种应激刺激(如寒冷刺激、病菌入侵等)做出反应.
(1)
某人全身突然被冰水浇湿,躯干、四肢的骨骼肌会产生战栗,此反射的神经中枢位于______.在该过程
中皮肤感受器受到刺激产生兴奋,兴奋以______的形式沿着传入神经传导,并______在完成信号转换后
传递给下一个神经元.
(2)受寒冷刺激后,人体通过如图所示途径使肾上腺皮质激素分泌增多,以保证重要器官的血液供应.
基中激素A、B分别是 、 ;过程①的调节机制称____.
(3)儿童按计划免疫拉种卡介苗以预防结核病,机体会产生抗体、记忆 T细胞和记忆B细胞等.此后当
外界结核杆菌侵入机体,机体启动特异性免疫,一方面由 ______产生特异性抗体进行体液免疫;另一
方面进行细胞免疫,主要过程是:______,并与宿主细胞结合导致其裂解死亡.从细胞的生命历程来说
被感染的宿主细胞的清除过程称为细胞______.
1.(2023·北京·统考高考真题)甲状腺激素的分泌受下丘脑-垂体-甲状腺轴的调节,促甲状腺激素能刺激
甲状腺增生。如果食物中长期缺乏合成甲状腺激素的原料碘,会导致( )
A.甲状腺激素合成增加,促甲状腺激素分泌降低
B.甲状腺激素合成降低,甲状腺肿大
C.促甲状腺激素分泌降低,甲状腺肿大
D.促甲状腺激素释放激素分泌降低,甲状腺肿大
2.(2023·湖南·统考高考真题)甲状旁腺激素(PTH)和降钙素(CT)可通过调节骨细胞活动以维持血钙
稳态,如图所示。下列叙述错误的是( )A.CT可促进成骨细胞活动,降低血钙
B.甲状旁腺功能亢进时,可引起骨质疏松
C.破骨细胞活动异常增强,将引起CT分泌增加
D.长时间的高血钙可导致甲状旁腺增生
3.(2023·湖南·统考高考真题)关于激素、神经递质等信号分子,下列叙述错误的是( )
A.一种内分泌器官可分泌多种激素
B.一种信号分子可由多种细胞合成和分泌
C.多种信号分子可协同调控同一生理功能
D.激素发挥作用的前提是识别细胞膜上的受体
4.(2022·重庆·统考高考真题)双酚A是一种干扰内分泌的环境激素,进入机体后能通过与雌激素相同
的方式影响机体功能。下列关于双酚A的叙述,正确的是( )
A.通过体液运输发挥作用
B.进入机体后会引起雌激素的分泌增加
C.不能与雌激素受体结合
D.在体内大量积累后才会改变生理活动
5.(2022·河北·统考高考真题)关于甲状腺激素(TH)及其受体(TR)的叙述,错误的是( )
A.机体需不断产生TH才能使其含量维持动态平衡
B.TH分泌后通过体液运输,其分泌导管堵塞会导致机体代谢和耗氧下降
C.若下丘脑和垂体中的TR不能识别TH,会导致甲状腺机能亢进
D.缺碘地区的孕妇需要适量补充碘,以降低新生儿呆小症的发病率
6.(2022·北京·统考高考真题)某患者,54岁,因病切除右侧肾上腺。术后检查发现,患者血浆中肾上
腺皮质激素水平仍处于正常范围。对于出现这种现象的原因,错误的解释是( )A.切除手术后,对侧肾上腺提高了肾上腺皮质激素的分泌量
B.下丘脑可感受到肾上腺皮质激素水平的变化,发挥调节作用
C.下丘脑可分泌促肾上腺皮质激素,促进肾上腺皮质激素的分泌
D.垂体可接受下丘脑分泌的激素信号,促进肾上腺皮质的分泌功能
7.(2022·海南·统考高考真题)机体内血糖浓度受多种激素共同调节。某实验小组探究了三种激素单独
或联合作用调节血糖的效应,实验前血糖浓度为5.0mmol/L,血糖浓度随激素处理时间的变化如图。下列
有关叙述正确的是( )
A.激素单独作用时,0.5h内升高血糖最快的激素是肾上腺素
B.3h时,三种激素联合作用升高血糖的效应大于各自效应的总和
C.肾上腺素和胰高血糖素对血糖的调节作用表现出相抗衡的关系
D.血糖浓度受肾上腺素、胰高血糖素和皮质醇调节,不受甲状腺激素调节
8.(2022·浙江·统考高考真题)小鼠甲状腺的内分泌机能受机体内、外环境因素影响,部分调节机理如
图所示。
下列叙述错误的是( )
A.TRH遍布全身血液,并定向作用于腺垂体B.低于机体生理浓度时的TH对TSH的分泌起促进作用
C.饮食缺碘会影响下丘脑和腺垂体的功能,引起甲状腺组织增生
D.给小鼠注射抗TRH血清后,机体对寒冷环境的适应能力减弱
9.(2022·河北·统考高考真题)关于细胞器的叙述,错误的是( )
A.受损细胞器的蛋白质、核酸可被溶酶体降解
B.线粒体内、外膜上都有与物质运输相关的多种蛋白质
C.生长激素经高尔基体加工、包装后分泌到细胞外
D.附着在内质网上的和游离在细胞质基质中的核糖体具有不同的分子组成
10.(2022·湖南·高考真题)情绪活动受中枢神经系统释放神经递质调控,常伴随内分泌活动的变化。此
外,学习和记忆也与某些神经递质的释放有关。下列叙述错误的是( )
A.剧痛、恐惧时,人表现为警觉性下降,反应迟钝
B.边听课边做笔记依赖神经元的活动及神经元之间的联系
C.突触后膜上受体数量的减少常影响神经递质发挥作用
D.情绪激动、焦虑时,肾上腺素水平升高,心率加速