新教材适用2023_2024学年高中生物新人教版选择性必修1第3章体液调节学案(打包4份)

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新教材适用2023_2024学年高中生物新人教版选择性必修1第3章体液调节学案(打包4份)

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一、选择题
1.B 解析:加盖棉被,不利于病人散热。
2.A 解析:睾酮的产生受下丘脑和垂体的调控。
3.B 解析:由题意可知,X、Y激素存在反馈调节,Y的水平下降,X的分泌会增多。
4.C 解析:细胞外液渗透压升高,抗利尿激素会增加,促进对水的重吸收,醛固酮浓度也会增加,促进对K+的分泌。
二、非选择题
1.交感神经 加快 加快 扩张 下降 肝糖原
收缩 增加 加强 大脑
2.红色曲线为糖尿病患者的血糖浓度变化曲线。曲线反映饭后血糖浓度迅速大幅上升,大大超出了正常范围,几小时后血糖浓度仍在高位。曲线表明人体血糖调节能力不足。
3.(1)甲发生病变部位可能是下丘脑,TRH是下丘脑分泌的,当注射适量的TRH后,垂体分泌的TSH水平恢复至接近正常,表明垂体是正常的。乙发生病变的部位可能是垂体,因为适量注射TRH后,垂体分泌的TSH水平并未明显恢复。
(2)①选取生长发育正常的小鼠分为甲、乙两组,分别测定它们的基础TRH分泌量。②甲组小鼠摘除垂体,适量注射甲状腺激素,测定TRH分泌量。乙组摘除甲状腺,注射适量TSH,测定TRH分泌量。③结果分析,如果仅是甲组TRH分泌量明显减少,表明甲状腺激素对下丘脑分泌TRH具有负反馈调节作用。如果仅是乙组TRH分泌量明显减少,则表明垂体分泌的TSH对下丘脑分泌TRH具有负反馈调节作用。如果甲、乙两组TRH分泌量均明显减少,则表明TSH和甲状腺激素对TRH的分泌均具有负反馈调节作用。
1.(2022·北京卷)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( C )
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
解析:C 题意显示,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,据此可推测,切除手术后,对侧肾上腺提高了肾上腺皮质激素的分泌量,A正确;下丘脑可感受到肾上腺皮质激素水平的变化,如当肾上腺皮质激素含量减少时,则下丘脑和垂体的分泌活动增强,从而维持了肾上腺皮质激素含量的稳定,B正确;下丘脑可分泌促肾上腺皮质激素释放激素,作用于垂体,促进垂体合成并分泌促肾上腺皮质激素,进而促进肾上腺皮质激素的分泌,C错误;垂体可接受下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素的信号,合成并分泌促肾上腺皮质激素,进而促进肾上腺皮质的分泌,D正确。
2.(2022·湖北卷)奋战在抗击新冠疫情一线的医护人员是最美逆行者。因长时间穿防护服工作,他们汗流浃背,饮水受限,尿量减少。下列关于尿液生成及排放的调节,叙述正确的是( C )
A.抗利尿激素可以促进肾小管和集合管对NaCl的重吸收
B.医护人员紧张工作后大量饮用清水有利于快速恢复水—盐平衡
C.医护人员工作时高度紧张,排尿反射受到大脑皮层的抑制,排尿减少
D.医护人员工作时汗流浃背,抗利尿激素的分泌减少,水的重吸收增加
解析:抗利尿激素可以促进肾小管和集合管对水的重吸收,A错误;医护工作者因长时间穿防护服工作,他们汗流浃背,饮水受限,这个过程丢失了水分和无机盐,故医护人员紧张工作后应适量饮用淡盐水有利于快速恢复水—盐平衡,B错误;排尿反射中枢位于脊髓,排尿反射中枢属于低级中枢,受控于大脑皮层的高级中枢,医护人员工作时高度紧张,排尿反射受到大脑皮层的抑制,使排尿减少,C正确;医护人员工作时汗流浃背,使细胞外液的渗透压增高,抗利尿激素的分泌增多,水的重吸收增加,排尿减少,D错误。
3.(2021·全国甲卷)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( B )
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:下丘脑是水盐平衡调节中枢,同时也具有渗透压感受器,来感知细胞外液渗透压的变化,AC正确;下丘脑能分泌促甲状腺激素释放激素、抗利尿激素等,具有内分泌功能,促甲状腺激素是由垂体分泌的,B错误;下丘脑有维持体温相对恒定的体温调节中枢,能感受体温变化,能调节产热和散热,D正确。故选B。
4.(不定项)(2022·河北卷)交感神经兴奋引起血管收缩,肌细胞的代谢产物具有舒血管效应。运动时交感神经兴奋性增强,肌细胞的代谢产物增多,这种调控机制可使肌肉运动状态时的血流量增加到静息状态时的15~20倍。下列叙述正确的是( ABC )
A.肌细胞的代谢产物进入内环境,参与体液调节
B.肌肉处于运动状态时,体液调节对肌肉血流量的影响大于神经调节
C.肌细胞的代谢产物经组织液大部分进入血液,血流量增多利于维持肌细胞直接生活环境的稳定
D.运动时肌细胞的代谢产物使组织液渗透压升高,机体抗利尿激素释放减少
解析:由“肌细胞的代谢产物具有舒血管效应”可知,肌细胞的代谢产物进入内环境,参与体液调节,A正确;根据题意“交感神经兴奋引起血管收缩,肌细胞的代谢产物具有舒血管效应。……这种调控机制可使肌肉运动状态时的血流量增加到静息状态时的15~20倍”。可知肌肉处于运动状态时,体液调节对肌肉血流量的影响大于神经调节,B正确;血流量增多利于组织液和血浆的物质交换,利于维持肌细胞直接生活环境的稳定,C正确;运动时肌细胞的代谢产物使组织液渗透压升高,引起细胞外液渗透压增高,机体抗利尿激素释放增加,促进肾小管和集合管重吸收水,使细胞外液渗透压下降,D错误。
5.(2022·全国乙卷)甲状腺激素在促进机体新陈代谢和生长发育过程中发挥重要作用。为了研究动物体内甲状腺激素的合成和调节机制,某研究小组进行了下列相关实验。
实验一:将一定量的放射性碘溶液经腹腔注射到家兔体内,一定时间后测定家兔甲状腺的放射性强度。
实验二:给甲、乙、丙三组家兔分别经静脉注射一定量的生理盐水、甲状腺激素溶液、促甲状腺激素溶液。一定时间后分别测定三组家兔血中甲状腺激素的含量,发现注射的甲状腺激素和促甲状腺激素都起到了相应的调节作用。
回答下列问题。
(1)实验一中,家兔甲状腺中检测到碘的放射性,出现这一现象的原因是 甲状腺吸收碘合成甲状腺激素 。
(2)根据实验二推测,丙组甲状腺激素的合成量 大于 (填“大于”或“小于”)甲组。乙组和丙组甲状腺激素的合成量 不相同 (填“相同”或“不相同”),原因是 乙组注射外源甲状腺激素,使甲状腺激素合成减少,丙组注射促甲状腺激素会促进甲状腺激素的合成 。
解析:(1)碘是合成甲状腺激素的原料,将一定量的放射性碘溶液注射到兔体内,碘首先进入组织液,后进入血浆或淋巴运输到甲状腺滤泡上皮细胞被吸收,参与甲状腺激素的合成。(2)甲组注射生理盐水,对甲状腺的活动没有明显的影响,甲状腺激素的合成与释放维持原来的水平;乙组注射外源甲状腺激素,使机体甲状腺激素含量超过正常水平,会反馈给下丘脑和垂体,从而抑制两者的活动,使机体甲状腺激素合成减少;丙组注射促甲状腺激素,可以促进甲状腺合成和分泌甲状腺激素,导致甲状腺激素合成增加,故三种情况下,丙组甲状腺激素的合成量大于甲组,乙组和丙组甲状腺激素的合成量不相同。
6.(2022·山东卷)迷走神经是与脑干相连的脑神经,对胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动起促进作用,还可通过一系列过程产生抗炎效应,如图所示。
分组 处理 TNF-α浓度
甲 腹腔注射生理盐水 +
乙 腹腔注射LPS ++++
丙 腹腔注射LPS+A处理 ++
注:“+”越多表示浓度越高
(1)迷走神经中促进胃肠蠕动的神经属于_副交感神经__(填“交感神经”或“副交感神经”)。交感神经和副交感神经对同一器官的作用通常是相反的,其意义是_可以使机体对外界刺激作出更精确的反应,使机体更好地适应环境的变化__。
(2)消化液中的盐酸在促进消化方面的作用有_为胃蛋白酶提供适宜pH__、_使食物中的蛋白质变性__、_使促胰液素分泌增加(或其他合理答案,以上三个空的答案顺序可颠倒)__。(答出3种作用即可)
(3)研究人员对图中抗炎过程进行了相关实验,实验分组及结果见表。通过腹腔注射脂多糖(LPS)可使大鼠出现炎症,检测TNF-α浓度可评估炎症程度。据图分析,若丙组的A处理仅在肠巨噬细胞内起作用,推测A处理的3种可能的作用机制: 抑制TNF-α合成 ;_抑制TNF-α释放__;_增加N受体数量(或其他合理答案,以上三个空的答案顺序可颠倒)__。
解析:(1)当人处于安静状态时,副交感神经活动占据优势,此时,心跳减慢,但胃肠的蠕动和消化液的分泌会加强,有利于食物的消化和营养物质的吸收;自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成,它们对同一器官的作用通常是相反的,可以使机体对外界刺激作出更精确的反应,使机体更好地适应环境的变化。(2)盐酸在促进消化方面可以有以下作用:使蛋白质变性,有利于蛋白酶与之结合;提供胃蛋白酶发挥催化作用的适宜pH;刺激小肠黏膜产生促胰液素,促进胰液分泌,进而促进消化。(3)结合图示可知,丙组的TNF-α浓度低,炎症程度低于乙组,仅考虑A在肠巨噬细胞内起作用,可能的原因是抑制TNF-α合成;抑制TNF-α释放;增加N受体数量。第1节 激素与内分泌系统
课标要求
1.4.1 说出人体内分泌系统主要由内分泌腺组成,包括垂体、甲状腺、胸腺、肾上腺、胰岛和性腺等多种腺体,它们分泌的各类激素参与生命活动的调节
核心素养
1.基于对实验结果的分析和讨论,对比分析胰岛素的提取方法,分析科学家们失败的原因(科学思维)
2.基于生物学事实和证据,归纳概括研究激素功能的方法(科学思维)
3.结合生活实例,说出人体主要的内分泌腺及其分泌的激素和激素的作用(生命观念)
一、分泌腺的种类
1.凡是分泌物经由导管而流出体外或流到消化腔的,称为_外__分泌腺。
2.没有导管,其分泌物——激素直接进入腺体内的毛细血管,并随血液循环输送到全身各处的,称为_内__分泌腺。  
二、激素的发现
1.促胰液素的发现
实验 沃泰默 斯他林和贝利斯
实验假设 胃酸(主要成分为盐酸)刺激小肠的_神经__,神经将兴奋传给_胰腺__,使胰腺分泌胰液 胰液的分泌不是反射而是_化学调节__——在盐酸的作用下,小肠黏膜细胞可能产生了一种_化学物质__,这种物质进入血液后,随血流到达胰腺,引起胰液的分泌
实验步骤 ①稀盐酸狗的上段小肠肠腔内②稀盐酸狗的血液中③稀盐酸狗的小肠(切除通向该段小肠的神经,只留下血管) 狗的小肠黏膜+稀盐酸制成提取液同一条狗的静脉
实验现象 ①③胰腺_分泌__胰液;②胰腺_不分泌__胰液 胰腺_分泌__胰液
实验结论 小肠上微小的神经难以剔除干净,胰液的分泌是一个十分顽固的_反射__(囿于定论,实际上小肠上神经的有无不影响胰液的分泌) 胰腺分泌胰液受化学物质的调节,并将这种物质命名为_促胰液素__
2.激素调节的概念:由内分泌器官或细胞分泌的_化学物质__进行调节的方式。
三、激素研究的实例
1.胰岛素的发现
(1)1916年,科学家将胰岛产生的,可能与糖尿病有关的物质命名为_胰岛素__。
(2)1921年,_班廷__和贝斯特直接提取了正常胰腺中的胰岛素。
2.睾丸分泌雄激素的研究
科学家证实,_睾酮__就是睾丸分泌的雄激素。
四、内分泌系统的组成和功能
1.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.人体主要内分泌腺及其分泌的激素(连线):
分泌的激素                 内分泌腺
①促甲状腺激素释放激素、抗利尿激素等 a.肾上腺
②生长激素、促甲状腺激素、促肾上腺皮质激素等 b.垂体
③肾上腺素、醛固酮等 c.下丘脑
④雌激素、孕激素等 d.胰腺
⑤雄激素等 e.睾丸
⑥甲状腺激素等 f.卵巢
⑦胰岛素、胰高血糖素等 g.甲状腺
答案:①—c ②—b ③—a ④—f ⑤—e ⑥—g ⑦—d
┃┃学霸记忆__■
1.斯他林和贝利斯的假设:在盐酸的作用下,小肠黏膜细胞可能产生了一种化学物质(促胰液素),这种物质进入血液后,随血流到达胰腺,引起胰液的分泌。
2.激素调节:由内分泌器官或细胞分泌的化学物质进行调节的方式。促胰液素是人们发现的第一种激素。
3.人体主要内分泌腺及其分泌的激素(详见课本)。
┃┃活学巧练__■
判断对错,正确打“√”,错误打“×”。
1.下丘脑、垂体和甲状腺都能分泌多种激素。(×)
2.各种激素都可以用双缩脲试剂进行检测。(×)
3.人在幼年时缺乏甲状腺激素,会导致身材矮小,且智力发育不正常。(√)
思考:
1.为什么提取胰岛素治疗糖尿病时,不从胰腺中直接提取,而是需要使胰腺萎缩,只剩下胰岛后进行提取?
提示:胰腺分泌的胰蛋白酶等对胰岛分泌的胰岛素具有分解作用,因此要想提取较多的胰岛素,需要使胰腺萎缩,只剩下胰岛后进行提取。
2.哪些激素不能口服?哪些激素可以口服?
提示:(1)氨基酸衍生物类:甲状腺激素、肾上腺素。这类激素可以口服,也可以注射。
(2)类固醇类:雌激素、雄激素、孕激素。这类激素可以口服,也可以注射。
(3)多肽和蛋白质类:下丘脑、垂体和胰岛分泌的激素。这类激素进入消化道后会被消化酶分解而失去作用,因此,一般只能注射,不能口服。
知识点 1 激素的发现
1.促胰液素的发现
探究实验 沃泰默实验 斯他林、贝利斯实验
实验步骤与现象
实验分析 ①对照组为沃泰默实验中的乙组;②说明小肠产生了一种化学物质,这种物质进入血液,随血液到达胰腺促进胰液分泌
特别提醒:斯他林和贝利斯发现促胰液素的实验中对照实验的设置
设计对照实验排除稀盐酸和小肠黏膜本身成分的干扰。
2.总结
(1)促胰液素的分泌部位是小肠黏膜,作用部位是胰腺。
(2)沃泰默在实验中切除了通向该段小肠的神经,反射弧的完整性受到破坏,故实验得出的胰液的分泌受神经调节控制的结论是错误的。
(3)两个实验都体现了科学发现的一般过程:发现问题、提出问题、作出假设、实验验证、得出结论。
┃┃典例剖析__■
典例1 沃泰默没有发现促胰液素,斯他林和贝利斯在沃泰默实验的基础上发现了促胰液素。下列关于沃泰默、斯他林和贝利斯实验和对实验现象解释的叙述中,错误的是( D )
A.他们都运用了单一变量、对照的实验原则
B.沃泰默设置的实验变量是有无神经
C.斯他林和贝利斯的实验变量是有无小肠黏膜物质
D.沃泰默失败的根本原因是没有把小肠上的神经完全剔除
解析:沃泰默失败的根本原因是做出了错误的实验假设,迷信权威,囿于定论。
变式训练
1.下面是与促胰液素发现过程有关的四个实验,下列选项分析错误的是( D )
①稀盐酸狗的上段小肠肠腔→胰腺分泌胰液
②稀盐酸狗的血液→胰腺不分泌胰液
③稀盐酸狗的上段小肠肠腔(切除了通向该段小肠的神经)→胰腺分泌胰液
④小肠黏膜+稀盐酸制成提取液狗的血液→胰腺分泌胰液
A.①与②对比说明胰液分泌不是稀盐酸直接作用的结果
B.①与③对比说明没有小肠神经结构的参与,胰腺仍可以分泌胰液
C.①②③④对比说明胰液分泌受小肠黏膜产生的物质( 由血液运输)调节
D.①②③④对比说明胰液的分泌不受神经的调节
解析:①与②实验中的自变量是稀盐酸刺激的部位,因变量是胰腺是否分泌胰液,结果说明稀盐酸是通过狗的上段小肠肠腔起作用的,而不是直接起作用的,A正确。①与③实验的自变量为是否切除通向小肠的神经,因变量为胰腺是否分泌胰液,其结果说明没有小肠神经结构的参与,胰腺仍可以分泌胰液,B正确。①②③④对比说明胰腺分泌胰液受小肠黏膜产生的物质(由血液运输)调节,且可以不通过神经调节产生,但不能说明胰液的分泌不受神经的调节,要探究胰液的分泌是否受神经调节,还应再设计实验继续探究,C正确、D错误。
知识点 2 激素研究的实例
1.胰岛素的发现
时间 发现 贡献
1869年 研究者在显微镜下观察到胰腺组织中有聚集成岛状的细胞堆 将其命名为“胰岛”
1889年 科学家发现切除胰腺的狗会患上与人的糖尿病类似的疾病 提出胰腺能分泌某种抗糖尿病的物质的假说
1916年 — 将胰岛产生的、可能与糖尿病有关的物质命名为胰岛素
1921年 班廷和助手贝斯特先将一条狗(A)的胰管结扎,使胰腺萎缩;然后摘除另外一条健康狗(B)的胰腺,造成实验性糖尿病。将A狗萎缩的胰腺做成提取液,注入患糖尿病的狗身上。结果B狗血糖迅速下降,并逐渐恢复正常 随后与生化学家合作,成功提取出胰岛素
2.睾丸分泌雄激素的研究
(1)睾丸的摘除与移植实验
①过程
②反应:摘除睾丸后公鸡的第二性征逐渐消失,重新移植后第二性征逐渐恢复。
③结论:雄激素能激发并维持雄性个体的第二性征。
(2)睾酮是睾丸分泌的雄激素。
知识贴士
1.实验设计中的“加法原理”和“减法原理”
(1)班廷和助手们通过摘除健康狗的胰腺造成实验性糖尿病,然后再给其注射从萎缩胰腺中提取的提取物,前者运用了“减法原理”,后者运用了“加法原理”。
(2)在睾丸分泌雄激素的研究中,摘除睾丸和移植睾丸实验也同样分别运用了“减法原理”和“加法原理”。
2.激素不一定由内分泌腺产生,有的激素由内分泌细胞产生,如胰岛素、胰高血糖素。胰腺是一个特殊的器官,既可以分泌消化酶,也可以分泌激素。所以把其中有导管、能分泌消化酶的腺泡组织称为外分泌部;把无导管、能分泌激素的胰岛组织称为内分泌部。
┃┃典例剖析__■
典例2 19世纪,世界上很多著名的科学家试图通过研碎胰腺的方法来获得其中的胰岛素,但都没有成功,后来有科学家通过结扎胰管让胰腺萎缩,然后单独研碎胰岛的方法成功获得了其中的胰岛素。下列推测失败的原因,最可能是( A )
A.研磨过程中,胰腺中的消化酶把胰岛素分解了
B.研磨时选取的胰腺部分正好不含有胰岛
C.当时研磨技术比较落后,研磨不充分
D.胰岛素和胰腺内的其他物质紧密结合,不容易分离
解析:由于胰岛素的化学本质是蛋白质,所以在研磨过程中,胰腺中的胰蛋白酶能把胰岛素分解,导致实验失败,A正确;科学家在研磨时选取的胰腺部分不可能都正好不含有胰岛,B错误;胰岛素合成并分泌后进入血液,失败的原因与研磨不充分关系不大,C错误;胰岛素和胰腺内的其他物质不发生结合,D错误。
变式训练
2.科学研究表明,幼鼠注射或口服睾酮后,出生仅14天的雄鼠就表现出交配行为。如果将公鸡的睾丸摘除,公鸡将不再啼鸣,鸡冠萎缩,求偶行为消失。重新植入睾丸,则公鸡的特征和交配行为又得以恢复。这些事实说明( A )
A.性激素与性行为之间有着直接的联系
B.被摘除睾丸的公鸡变成了母鸡,因而不再啼鸣
C.睾酮属于雄激素,在雌性体内不存在
D.幼鼠和公鸡的有关特征和行为变化是激素和神经系统共同作用的结果
解析:分析题干中两个实例可推知,雄激素与性行为之间有直接的联系,A正确;被摘除睾丸的公鸡雄性第二性征消失,并没有变成母鸡,B错误;雌性体内也有雄激素,C错误;题中信息不能直接说明幼鼠和公鸡的有关特征和行为变化与神经调节有关,D错误。
知识点 3 内分泌系统的组成和功能
人体内主要的内分泌腺(细胞)及其分泌的激素
分泌部位 激素名称 化学本质 作用部位 主要功能
下丘脑 促甲状腺激素释放激素 多肽 垂体 调控垂体合成和分泌促甲状腺激素
促性腺激素释放激素 调控垂体合成和分泌促性腺激素
促肾上腺皮质激素释放激素 调控垂体合成和分泌促肾上腺皮质激素
抗利尿激素 肾小管、集合管 增加肾小管和集合管对水的通透性,促进肾小管和集合管对水分的重吸收,使尿量减少
垂体 生长激素 蛋白质 全身细胞,特别是骨细胞 调节生长和发育,主要是促进蛋白质的合成和骨的生长
促甲状腺激素 甲状腺 促进甲状腺的生长和发育,调节甲状腺激素的合成和分泌
促性腺激素 性腺 促进性腺的生长和发育,调节性激素的合成和分泌
促肾上腺皮质激素 多肽 肾上腺皮质 促进肾上腺皮质的生长和发育,调节肾上腺皮质激素的合成和分泌
甲状腺 甲状腺激素 氨基酸衍生物 几乎全身细胞 调节体内的有机物代谢、促进生长和发育、提高神经的兴奋性等
肾上腺 皮质 醛固酮、皮质醇等 类固醇 肾小管和集合管 调节水盐代谢和有机物代谢
髓质 肾上腺素 氨基酸衍生物 全身 提高机体的应激能力
胰岛 胰岛A细胞 胰高血糖素 多肽 全身 促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液,促进非糖物质转变成糖
胰岛B细胞 胰岛素 蛋白质 肝脏 促进血糖进入组织细胞进行氧化分解,进入肝、肌肉并合成糖原,进入脂肪细胞和肝细胞转变为甘油三酯;抑制肝糖原的分解和非糖物质转变为葡萄糖
睾丸 雄激素(主要是睾酮) 类固醇 全身 促进男性生殖器官的发育、精子细胞的生成和男性第二性征的出现等
卵巢 雌激素 全身 促进女性生殖器官的发育、卵细胞的生成和女性第二性征的出现等
孕激素 卵巢乳腺 促进子宫内膜和乳腺的发育,为受精卵着床和泌乳准备条件
知识贴士
1.人类与激素分泌异常有关的疾病
激素 病症 病因 症状
甲状腺激素 呆小症 幼年时分泌不足 身材矮小、智力低下
甲亢 成年时分泌过多 精神亢奋、代谢旺盛、身体日渐消瘦
地方性甲状腺肿 因缺碘导致合成不足 甲状腺代偿性增生(“大脖子病”)
生长激素 侏儒症 幼年时分泌过少 身材矮小、智力正常
巨人症 幼年时分泌过多 身材异常高大
肢端肥大症 成年时分泌过多 身体指、趾等端部增大
胰岛素 糖尿病 分泌不足等 出现尿糖等症状
2.(1)有些激素的化学本质是蛋白质或多肽,其进入消化道后会被消化酶分解而失去作用,因此,这类激素一般只能注射不能口服。
(2)如果激素的化学本质是氨基酸衍生物或类固醇,就可以口服。
┃┃典例剖析__■
典例3 科研人员分别给三只大白鼠注射了a、b、c三种激素后,观察到的相应现象如下表所示:
注射的激素 注射后的反应
a 低血糖,甚至昏迷
b 促进蛋白质的合成,并使软骨生长明显
c 呼吸、心率加快,体内产热量增加
表中的a、b、c三种激素分别是( C )
A.甲状腺激素、胰岛素、生长激素
B.胰高血糖素、生长激素、甲状腺激素
C.胰岛素、生长激素、甲状腺激素
D.生长激素、胰岛素、甲状腺激素
解析:胰岛素具有降低血糖的作用,正常机体注射后可引起低血糖,甚至昏迷;生长激素能促进生长,主要是促进蛋白质的合成和骨的生长;甲状腺激素的作用是促进新陈代谢,加速物质的氧化分解,因此注射后,会使呼吸、心率加快,并使机体的产热量增加。
变式训练
3.下列与人体激素分泌不足有关的一组疾病是( A )
A.地方性甲状腺肿大和糖尿病
B.佝偻病和糖尿病
C.夜盲症和呆小症
D.糖尿病和甲亢
解析:碘是合成甲状腺激素的主要原料,缺碘会导致甲状腺激素合成不足,进而导致甲状腺肿大;人体内胰岛素分泌不足时,血糖合成糖原和血糖分解的作用减弱,会导致血糖浓度升高而超过正常值,一部分血糖就会随尿液排出体外,引起糖尿病,A符合题意。佝偻病主要是体内缺乏含钙的无机盐和维生素D引起的,体内胰岛素分泌不足可引起糖尿病,B不符合题意。夜盲症是由饮食中缺乏维生素A导致的,幼年时甲状腺激素分泌不足易患呆小症,C不符合题意。体内胰岛素分泌不足可引起糖尿病,甲状腺激素分泌过多易患甲亢,D不符合题意。
研究激素生理功能的方法
1.研究思路
某种方法处理实验动物→出现相应的病理症状→添加某激素后恢复正常→推知相应激素的生理功能。
2.研究方法
研究动物激素生理功能的常用方法有饲喂法、摘除法、移植法、注射法等,注射法和饲喂法在使用时要注意相关激素的化学本质。
3.常用方法
项目 摘除法(或植入法) 饲喂法 注射法
实验设计 实验组 手术摘除相应的腺体 用含相应激素的饲料饲喂小动物 注射适量的激素
空白对照组 相同的切口处理,只是不摘除内分泌腺 可添加与实验组所加激素溶液等量的蒸馏水或溶解激素的溶剂 可注射等量的生理盐水或溶解激素的溶剂
自身对照或条件对照组 为摘除内分泌腺的实验动物补充激素(或植入内分泌腺) — —
实验目的 验证或探究某种内分泌腺的生理作用 验证或探究某种激素的生理作用 验证或探究某种激素的生理作用
举例 垂体、甲状腺等 甲状腺激素、性激素等 生长激素、胰岛素等
4.方法示例
(1)验证甲状腺激素的功能
①饲喂法
②摘除法和注射法
(2)验证胰岛素的生理功能
小白鼠
5.注意事项
(1)动物分组的基本要求:选择性别、年龄、体重相同,生理状况相似的动物平均分组,每组要有数量相等的多只动物。
(2)实验设计时要注意设置对照实验,控制无关变量,保证单一变量。
(3)进行注射实验时,空白对照组应注射生理盐水(不可用蒸馏水),进行饲喂实验时,空白对照组可添加蒸馏水。
(4)根据激素的化学本质,选择不同的实验方法。
(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,通常采用饲喂法。
典例4 为验证甲状腺激素的功能,某兴趣小组的同学将一正常幼年家兔的甲状腺摘除并缝合后进行观察,与对照组比较,会出现( B )
A.耗氧量增加
B.嗜睡,体重增加
C.进食量明显增加
D.机体产热量增加
解析:由于甲状腺激素能够促进物质代谢,并能提高神经系统的兴奋性,故摘除甲状腺的幼年家兔会表现出嗜睡、体重增加的现象,B正确。
解疑答惑  
?问题探讨 P44
1.提示:不能。生长激素促进生长发育主要在儿童期和青少年时期,成年人骨干和骨端之间的软骨组织已经生成骨组织,骨不再长长,此后注射生长激素对长高已无作用。
2.提示:不赞同。人的身高生长受多种因素影响,如遗传、营养、运动和激素调节等。青少年身高不理想的原因,需通过医院医生严格全面检查和分析才能确定,是否需要注射生长激素治疗应听从医生的建议。
?思考·讨论 P45
1.提示:彻底排除了神经调节对实验结果的干扰。
2.提示:神经调节通过反射弧实现,在促胰液素调节胰液分泌时,促胰液素通过血液运输到达胰腺,引起胰腺分泌。
3.提示:敢于质疑,大胆提出新假设,巧妙设计实验验证假设。
?思考·讨论 P47
1.提示:胰岛素属于蛋白质类激素,在班廷之前大多数实验用胰腺提取物注射给实验性糖尿病的狗或糖尿病患者,因胰岛素被胰腺分泌的胰蛋白酶分解,故难以获得预期结果。
2.提示:通过结扎胰腺导管,使胰腺萎缩丧失分泌胰蛋白酶的功能,但胰岛仍正常,由此证明胰岛素是由胰岛分泌的。
3.提示:摘除法和移植法。摘除所研究的内分泌腺,观察实验动物出现的特异性症状,将已摘除的腺体重新移植回去或注射摘除腺体的提取物,观察相关症状是否恢复,由此判断该内分泌腺的功能。
4.提示:上述两个实例都分别用到了“加法原理”和“减法原理”。班廷和助手通过摘除健康狗的胰腺造成实验性糖尿病,然后再注射萎缩胰腺中的提取物,前者运用了“减法原理”,后者运用了“加法原理”;在睾丸分泌雄激素的研究中,摘除睾丸和移植睾丸实验也同样分别运用了“减法原理”和“加法原理”。
?思维训练 P49
1.提示:实验结果验证了假说1。如果假说2成立,性染色体为XX的家兔胚胎,手术后应发育为雄兔。
2.性染色体组成为XX或XY的胚胎都将发育出雄性器官。
?练习与应用 P49
一、概念检测
1.(1)√
(2)× 解析:该实验表明动物生殖器官的发育受垂体的控制,而不能表明是受垂体的直接控制。
(3)√
2.C 解析:本实验应该设置对照组,对照组应注射等量的生理盐水,A项错误。小肠黏膜过滤液含有促胰液素,胰液的增加是注射小肠黏膜过滤液的结果,B项错误。滤液中物质作用效果多样,均是由促胰液素作用于特定细胞引起的,说明激素具有专一性,D项错误。
二、拓展应用
提示:1型糖尿病主要原因是胰岛B细胞分泌功能衰退,患者缺乏胰岛素,需要通过注射胰岛素进行治疗。2型糖尿病主要原因是胰岛素作用效果差,也有胰岛素分泌不足的情况,可以通过合理控制饮食,口服降糖药物治疗。
1.通过学习“促胰液素的发现”的相关科学史,判断以下叙述正确的是( A )
①促胰液素是人们发现的第一种激素,由胰腺分泌
②促胰液素的作用是促进胰腺分泌胰液
③促胰液素是小肠黏膜受盐酸刺激后分泌的,经血液循环作用于胰腺
④法国学者沃泰默认为小肠黏膜受盐酸刺激引起胰液分泌是神经调节
⑤直接注射稀盐酸到小狗血液中可引起胰液分泌增加
A.②③④     B.②③
C.①④ D.①②③
解析:促胰液素是人们发现的第一种激素,由小肠黏膜分泌,①错误;促胰液素的作用是促进胰腺分泌胰液,②正确;促胰液素是小肠黏膜受盐酸刺激后分泌的,经血液循环作用于胰腺,③正确;法国学者沃泰默认为小肠黏膜受盐酸刺激引起胰液分泌是一个顽固的反射,是神经调节的结果,④正确;直接注射稀盐酸到小狗血液中不会引起胰液分泌增加,⑤错误。综上分析可知,A正确。
2.加拿大诺贝尔奖获得者班廷在发现胰岛素初期进行了如下实验:将狗分成两组,甲组摘除胰腺,改造成糖尿病狗;乙组先结扎胰腺导管,待伤口恢复、胰腺腺泡凋亡后,取狗的胰,从中制备粗提液。随后,将粗提液注射到糖尿病狗的体内,结果降低了这些狗的血糖水平。下列有关说法正确的是( C )
A.胰岛素是人类发现的第一种动物激素
B.胰岛素不是胰腺腺泡细胞产生的,而是由胰岛A细胞产生
C.乙组之所以待胰腺腺泡凋亡后取狗的胰,是因为胰腺腺泡细胞可以产生消化酶水解胰岛素
D.可以给糖尿病狗饲喂乙组的粗提液来达到降低血糖的目的
解析:促胰液素是人类发现的第一种动物激素,A错误;胰岛素是由胰岛B细胞产生,B错误;胰岛素的化学本质是蛋白质,胰腺腺泡细胞产生的消化酶中包含胰蛋白酶,胰蛋白酶可催化蛋白质水解,可见,乙组之所以待胰腺腺泡凋亡后取狗的胰,是因为胰腺腺泡细胞可以产生消化酶水解胰岛素,对实验结果有干扰,C正确;胰岛素的本质是蛋白质,饲喂会因被消化道中的蛋白酶分解而失去作用,因此不能给糖尿病狗饲喂乙组的粗提液来达到降低血糖的目的,而应注射,D错误。
3.人在恐惧、严重焦虑、剧痛、失血等情况下,肾上腺素分泌增多,表现为警觉性提高、反应灵敏、呼吸频率加快、心跳加速、血糖升高等特征。请分析回答问题。
(1)肾上腺素是由肾上腺髓质分泌的,其分泌的调节方式是_神经调节__。
(2)有人推测电刺激交感神经后会引起肾上腺髓质产生某种物质,该物质通过血液循环到达心脏,使心跳加快(心率升高)。现提供多只生长状况、大小均相似的家兔,蒸馏水,生理盐水及必要的用具,请设计实验验证上述推测。
第一步:将多只家兔均分为三组,编号为甲、乙、丙,剥离出甲组家兔支配肾上腺髓质的交感神经(未切断并保持其结构的完整性)。
第二步:_分别测定并记录乙、丙组家兔的心率__。
第三步:电刺激甲组家兔支配肾上腺髓质的交感神经,立刻用等渗溶液提取其肾上腺髓质组织液并制成提取液。
第四步:_将提取液注射到乙组家兔体内,将等量生理盐水注射到丙组家兔体内__,适当时间后再测定这两组家兔的心率。若_乙组家兔注射后与注射前心率之差明显大于丙组家兔__,则推测正确。
解析:(1)肾上腺素是由肾上腺髓质分泌的,其分泌的调节方式是神经调节,调节中枢位于下丘脑。(2)本实验需要验证电刺激交感神经后会引起肾上腺髓质产生某种物质,该物质通过血液循环到达心脏,使心跳加快(心率升高),实验的自变量是是否进行电刺激,因变量是心率变化,所以处理自变量前应先测定并记录乙、丙组家兔的心率。处理自变量的方法:电刺激甲组家兔支配肾上腺髓质的交感神经,并制备提取液(可能有某种物质),注射到乙组家兔体内(进行电刺激),丙组家兔作为空白对照组,注射等量的生理盐水(未进行电刺激),一段时间后,检测乙组家兔和丙组家兔的心率。若乙组家兔注射后与注射前心率之差明显大于丙组家兔,说明电刺激交感神经后会引起肾上腺髓质产生某种物质,该物质通过血液循环到达心脏,使心跳加快(心率升高)。第3节 体液调节与神经调节的关系
课标要求
1.4.3 举例说出神经调节和体液调节相互协调共同维持机体的稳态,如体温调节和水盐调节等
1.4.4 举例说明其他体液成分参与稳态的调节,如二氧化碳对呼吸运动的调节
核心素养
1.基于对体温调节和水盐调节的分析和讨论,建构体温平衡和水盐平衡的调节模型(科学思维)
2.基于生物学事实和证据,归纳概括体液调节与神经调节的协调关系(科学思维)
3.运用稳态与平衡观,分析人体体温调节和水盐调节中神经调节和体液调节的协调关系(生命观念)
一、体液调节与神经调节的比较
1.体液调节的概念:
(1)调节物质:_激素__等化学物质。
(2)传送方式:通过_体液__传送。
(3)主要内容:_激素调节__。
(4)_CO2__是调节呼吸运动的重要体液因子。
2.体液调节与神经调节特点的比较:
比较项目 神经调节 体液调节
作用途径 _反射弧__ _体液运输__
反应速度 迅速 较缓慢
作用范围 准确、比较局限 _较广泛__
作用时间 短暂 _比较长__
二、体液调节和神经调节的协调
1.体温的调节
(1)人的体温保持相对恒定是人体产热和散热过程保持_动态平衡__的结果。
(2)产热和散热机制
①_代谢产热__是机体热量的主要来源。
产热器官
②_皮肤__是人体最主要的散热器官,皮肤散热主要通过_辐射__、_传导__、对流以及蒸发的方式进行。
(3)调节过程
①寒冷→冷觉感受器→传入神经→神经中枢(_下丘脑__)→传出神经→效应器→体温正常。
②炎热→热觉感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器→_散热__增加→体温正常。
(4)调节方式:_神经—体液调节__。
(5)特点:人体调节体温的能力是_有限__的。
2.水和无机盐平衡的调节
(1)水盐的来源及排出:从_饮食__中获得水和各种无机盐,通过多种途径排出一定的水和无机盐。
(2)水平衡和盐平衡的调节过程密切相关,通常称为_渗透压调节__,主要是通过_肾__(器官)完成的。
(3)水盐平衡的调节:
(4)调节方式及主要激素:_体液(激素)调节__和神经调节的协调,参与水盐平衡调节的主要激素为_抗利尿激素__,血钠含量的平衡与_醛固酮__的作用密切相关。
三、神经调节与体液调节的相互关系及意义
1.关系:
2.意义:神经调节和体液调节相互_配合__,_内环境的稳态__才得以维持,各项生命活动才能正常进行,机体才能适应环境的不断变化。
┃┃学霸记忆__■
1.激素等化学物质,通过体液传送的方式对生命活动进行调节,称为体液调节。体液调节不等于激素调节。
2.体温相对恒定的原因:机体产热过程和散热过程保持动态平衡。
3.体温调节的过程
4.水盐平衡调节的过程
5.神经调节和体液调节之间的关系:
(1)内分泌腺本身直接或间接地受中枢神经系统的调节,在这种情况下,体液调节可以看作神经调节的一个环节。
(2)内分泌腺所分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能(如幼年时甲状腺激素缺乏会影响脑的发育;成年时,甲状腺激素分泌不足会使神经系统的兴奋性降低)。
┃┃活学巧练__■
判断对错,正确打“√”,错误打“×”。
1.与神经调节相比,体液调节迅速而准确。 (×)
2.除激素外,CO2也是体液调节因子之一。(√)
3.某人某天体温一直在38.5 ℃,此人产热量大于散热量。(×)
4.体温调节中枢在下丘脑,体温感觉中枢在大脑皮层。 (√)
5.抗利尿激素由下丘脑合成和分泌,由垂体释放。(√)
6.水盐调节中,下丘脑既是感受器,又是效应器。(√)
思考:
1.人在剧烈运动后出现“面红耳赤”现象的原因是什么?
提示:剧烈运动使机体产热增多,为维持体温恒定,机体散热也会增多,此时,皮肤毛细血管舒张,血流速度加快,所以人会出现“面红耳赤”的现象。
2.若正常人在25 ℃时的产热量、散热量分别为a1和b1,在0 ℃时的产热量、散热量分别为a2和b2,则它们的关系是什么?
提示:a1=b1,a2=b2;a2>a1,b2>b1。
知识点 1 体液调节与神经调节的比较
1.体液调节
(1)传递方式:主要由细胞外液(血浆、组织液、淋巴液等)进行运输,然后作用于靶器官、靶细胞。
(2)调节机制:调节因子与靶细胞上的特异性受体发生特异性结合,改变细胞代谢。
知识贴士
(1)体液调节≠激素调节:激素调节是体液调节的主要内容。另外,CO2、NO、CO、组胺等也能作为体液因子对细胞、组织和器官的功能起调节作用。
(2)一些低等动物只有体液调节,没有神经调节。
(3)人和高等动物体内,神经调节和体液调节都是机体调节生命活动的重要方式,它们相辅相成,各具优势。
2.神经调节和体液调节的区别与联系
调节类型比较项目   神经调节 体液调节
结构基础 神经系统(反射弧) 内分泌系统、体液
作用方式 反射(非条件反射、条件反射) 与靶器官或靶细胞特异性结合,调节其特定的生理过程
信息传递 ①以局部电流的形式在神经纤维上传导②以神经递质的形式在神经元之间单向传递 随体液(主要是血浆)运输到全身各处
作用对象 效应器 特定的靶器官、靶细胞
反应速度 迅速 较缓慢
作用范围 准确、比较局限 较广泛
作用时间 短暂 比较长
二者联系 ①不少内分泌腺本身直接或间接地受中枢神经系统的调节②内分泌腺所分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能,如幼年时甲状腺激素分泌不足会影响脑的发育,成年时甲状腺激素分泌不足会使神经系统的兴奋性降低
┃┃典例剖析__■
典例1 下列关于体液调节的叙述中,不正确的是( C )
A.体液调节比神经调节作用的时间长
B.体液调节比神经调节作用的范围广
C.体液调节的化学物质就是各种激素
D.体液调节的化学物质通过体液传送
解析:参与体液调节的化学物质部分是激素,还有其他物质,如二氧化碳等,C错误。
变式训练
1.在游乐园乘坐过山车,头朝下疾驰时,不少人感到心怦怦直跳,并大声呼叫。下列说法错误的是 ( D )
A.此过程是神经调节和体液调节共同作用的结果
B.此时检测血液会发现肾上腺素的含量明显升高
C.人由于紧张会叫喊等,这些反应与神经调节有关
D.参与该过程中神经调节的高级神经中枢有大脑皮层、小脑、脊髓等
解析:虽然坐过山车是安全的,但很多人不免还是有点担心,在这种状态下,内分泌系统分泌肾上腺素等多种激素,使人的心跳和呼吸加快,血压上升,B项正确;由于神经系统的调节,人会叫喊等,C项正确;题干所述过程是神经调节和体液调节共同作用的结果,A项正确;脊髓是低级神经中枢,D项错误。
知识点 2 体温的调节
体温调节过程
(1)神经调节途径
寒冷环境下的反射弧:
炎热环境下的反射弧:
(2)体液调节的过程
c分泌的TRH→垂体分泌的TSH→甲状腺分泌的甲状腺激素→甲状腺激素作用于相应的靶器官或靶细胞。
f分泌的肾上腺素作用于相应的靶器官或靶细胞。
特别提醒:
1.炎热环境中也有激素调节,只是相应激素分泌减少而已。
2.形成冷觉和热觉的部位不在下丘脑,而在大脑皮层,下丘脑是体温调节中枢。
3.参与产热的激素主要是甲状腺激素和肾上腺素,二者在产热方面具有协同作用。
┃┃典例剖析__■
典例2 下列关于人体体温调节的叙述,错误的是( D )
A.感受冷热刺激的感受器分布在皮肤、黏膜和内脏等部位
B.形成冷觉或热觉的中枢在大脑皮层
C.处于寒冷环境中时,甲状腺激素和肾上腺素分泌量会增加
D.某人发烧体温一直都维持在39 ℃,此时产热量一定大于散热量
解析:某人发烧体温一直都维持在39 ℃,即持续处于高温状态,此时产热量等于散热量,D项错误。
变式训练
2.如图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 )
A.当受到炎热刺激时,机体主要依靠D、E和F增加散热
B.当受到寒冷刺激时,机体可通过B→C→G进行调节
C.D途径主要是依靠骨骼肌的细胞呼吸完成的
D.人体体温调节的过程属于神经—体液调节
解析:当受到炎热刺激时,机体主要依靠E(皮肤血管舒张)和F(汗腺分泌增多)来增加散热,A错误;当受到寒冷刺激时,机体可通过B→C→G进行调节,肾上腺素分泌增加,促进代谢,增加产热,B正确;D途径主要是依靠骨骼肌的细胞呼吸完成的,C正确;人体体温调节的过程属于神经—体液调节,D正确。
知识点 3 水和无机盐平衡的调节(渗透压调节)
1.水和无机盐的来源和排出
(1)水的来源和排出
(2)无机盐(以Na+为例)的来源和排出
2.抗利尿激素参与的水盐平衡调节过程分析
水盐平衡调节过程中既有神经调节又有体液调节,它们的过程分别举例如下:
①神经调节
细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器兴奋→相关神经→下丘脑水盐平衡调节中枢→相关神经→大脑皮层渴觉中枢产生渴觉→相关神经→直接调节水的摄入(增加饮水)。
②激素调节
抗利尿激素增多(或减少)→作用于肾小管、集合管→对水的重吸收增多(或减少)→尿量减少(或增多)→细胞外液渗透压降低(或升高)。
特别提醒:
(1)抗利尿激素由下丘脑神经分泌细胞合成、分泌,储存于垂体后叶中,最终由垂体后叶释放。
(2)渗透压感受器和水盐平衡调节中枢在下丘脑,渴觉中枢在大脑皮层。
(3)在水盐平衡调节中,下丘脑既是感受器,又分泌激素。
(4)水盐平衡调节的方式为神经—体液调节,该过程中存在反馈调节机制。
3.醛固酮参与的无机盐平衡调节
醛固酮的作用是促进肾小管和集合管对Na+的吸收、对K+的排出。当血钠高时,醛固酮的分泌量减少,抑制肾小管和集合管对Na+的吸收,从而使Na+浓度保持平衡;同理,当血钠低时,醛固酮的分泌量增加,促进肾小管和集合管对Na+的吸收,从而使Na+浓度保持平衡。
┃┃典例剖析__■
典例3 下列有关动物水盐平衡调节的叙述,错误的是 ( B )
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稳定
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稳定
解析:细胞外液渗透压升高使下丘脑渗透压感受器受到刺激,促使垂体释放抗利尿激素,故细胞外液渗透压的改变可影响垂体释放抗利尿激素的量,A正确;抗利尿激素能促进肾小管和集合管对水分子的重吸收,但水分子进出细胞的方式为自由扩散,B错误;摄盐过多后,饮水量增加有利于降低细胞外液渗透压,从而使细胞外液渗透压维持相对稳定,C正确;饮水增加导致细胞外液渗透压降低,尿生成增加,有利于维持细胞外液渗透压相对稳定,D正确。
变式训练
3.关于水和无机盐平衡及其调节的叙述正确的是( A )
A.人体内水和无机盐的平衡是神经调节和激素调节共同作用的结果
B.K+在维持细胞外液渗透压上起到决定性作用
C.人体Na+的主要来源是食物,几乎全部由小肠吸收,主要排出途径是大肠
D.人在饮水不足时,通过减少排尿量就可以维持内环境稳定
解析:K+主要存在于细胞内液,对维持细胞内液的渗透压起决定性作用,Na+的主要排出途径是肾脏,水盐的平衡是机体通过各器官和系统协调配合完成的,因此,饮水不足不能通过减少排尿量维持内环境稳定。
下丘脑是内分泌系统的枢纽
下丘脑在机体稳态中的作用主要包括几个方面:
(1)感受刺激,产生兴奋:在水盐平衡调节中,下丘脑作为渗透压感受器,能感受渗透压的变化。
(2)神经中枢:下丘脑是体温调节中枢、水盐平衡调节中枢和血糖平衡调节中枢,还与生物节律等的控制有关。
(3)分泌功能:下丘脑的部分细胞既能传导神经冲动,又能合成和分泌激素,被称作神经分泌细胞,如合成、分泌促激素释放激素、抗利尿激素等。
(4)传导兴奋:下丘脑可以将兴奋传至更高级的中枢——大脑皮层,进而形成相应的感觉,如水盐平衡调节中,下丘脑可将兴奋传至大脑皮层,形成渴觉,进而主动饮水。
典例4 下列说法错误的是( B )
A.体温调节、水盐平衡调节的中枢位于下丘脑
B.当身体的冷觉感受器受到寒冷刺激时,相应的神经冲动传到下丘脑,下丘脑就会分泌较多的促甲状腺激素
C.下丘脑损坏后,实验动物分泌的抗利尿激素减少,致使肾小管和集合管重吸收的水分减少,体内渗透压出现异常
D.甲状腺激素和性激素分泌过多都可以抑制下丘脑的分泌活动
解析:下丘脑中有体温调节中枢、血糖调节中枢和水盐平衡调节中枢等,A项正确;当身体的冷觉感受器受到寒冷刺激时,相应的神经冲动传到下丘脑,下丘脑就会分泌较多的促甲状腺激素释放激素,B项错误;抗利尿激素是由下丘脑分泌、垂体后叶释放的,作用是促进肾小管和集合管对水分的重吸收,因此下丘脑损坏后,实验动物分泌的抗利尿激素减少,致使肾小管和集合管重吸收的水分减少,体内渗透压出现异常,C项正确;甲状腺激素和性激素的分泌都存在反馈调节,因此两者分泌过多都可以抑制下丘脑的分泌活动,D项正确。
解疑答惑
?问题探讨 P57
1.提示:心脏活动受自主神经支配,是不随意的,当受到极速行驶使体位发生变化的刺激后,人体处于兴奋状态,此时,交感神经活动占优势,会使心跳加快。
2.提示:此过程中心跳和呼吸加快、肾上腺素含量明显升高等反应均属于机体的应急反应,是神经和激素共同调节的结果。当支配心脏的交感神经兴奋性加强时,心跳加快、加强,属于神经调节;与此同时,交感神经也支配肾上腺的分泌活动,使肾上腺分泌肾上腺素增加,肾上腺素通过血液运输到达心脏,也使心跳加快,这属于神经调节和激素调节。由此可见,神经调节可以直接调节心脏活动,也可以通过调节激素的分泌,再通过激素调节心脏活动。
?旁栏·思考 P58
提示:婴幼儿在哭闹时,情绪激动、挣扎等会使血液循环加速、新陈代谢增强,从而导致机体产热增加。如果此时测量体温,体温会偏高,因此需要等他们停止哭闹几分钟后,再给他们量体温。
?旁栏·思考 P59
提示:体温升高可分为两种情况,第一种情况是病理条件下的体温升高,叫发热;第二种情况是由于机体进行剧烈活动,在一定时间内体热产生量超过其散发量,致使体温暂时升高或超过正常最高水平。发热对机体的影响是多方面的。一定限度的发热是人体抵抗疾病的生理性防御反应。这时,白细胞增多、肝细胞功能加强、物质代谢速度加快,病人的抵抗力有所提高。在很多急性病中,发热可以代表人体有良好的反应能力,这属于体温升高有利的一面。但同时,体温过高或长时间发热,会使病人的生理功能紊乱,如引起神经系统的功能障碍,使病人出现烦躁、幻觉甚至抽搐等,这就是体温升高有害的一面了。第二种情况引起的体温升高,经过短时间休息后便可恢复至正常体温水平,不存在有害或有益的问题。
体温过低对机体极为不利,可诱发或加重疾病;但另一方面,利用低温对机体影响的某些特性,降低体温又成为一种医疗手段,尤其对重要器官的保护有重要意义。
?旁栏·思考 P60
提示:这种说法是相对而言的。尿液的多少与水的产生和排出都有关系。冬天相比于夏天,汗液分泌量减少,同时由于环境温度低,机体因代谢生成的水增多,会导致尿液增多。
?旁栏·思考 P61
1.提示:这句话是有道理的。从水盐平衡调节示意图可以看出,当人意识到渴了,说明细胞外液渗透压已经升高,会引起一系列问题,如血液黏稠度增高,血压升高、酸中毒等。长期如此,会对机体健康造成影响。
2.提示:这种说法是不对的。不吃饭会使机体营养摄入不足;不喝水会导致机体细胞外液渗透压失衡;大便和小便是人体排出代谢废物的重要途径,如果这些废物不能及时排出体外,会引起中毒或其他病症、损害健康。水和无机盐的平衡是机体通过各个器官、系统的协调配合完成的,不仅仅是摄入和排出的平衡,不能靠禁食禁水和减少排便来保持。
?旁栏·思考 P62
提示:食盐的主要成分是NaCl。Na+是维持细胞外液渗透压的重要成分之一,是人体健康不可或缺的重要物质。长期食盐摄入不足,会导致细胞外液渗透压降低,影响细胞内外渗透压的平衡。
?练习与应用 P62
一、概念检测
1.(1)× (2)× (3)√
2.C
二、拓展应用
1.提示:均有一定道理。“春捂秋冻”有益健康的谚语,大意是春季适当缓减衣物,秋季适当缓增衣物,有利于健康。我国北方,春季通常是由冷转暖的过渡期,一天之内室内外温度变化较大,适当缓减衣物,使机体逐步适应环境温度的变化,有利于健康。秋季是从暖到冷的过渡阶段,适当缓增衣物,接受一定的防寒锻炼,提高机体的调节能力,有利于提升防寒能力。“知冷知热”不会生病,大意是说,人应该注意环境的冷暖变化,及时增减衣物,可预防生病。人体调节体温的能力是有限的,从这个角度看,注意环境冷热变化,防寒避暑,有利于预防疾病。
2.提示:人体在恐惧、剧痛、失血等内外刺激下,支配内脏的交感神经活动占据优势,交感神经一方面使心跳加快、呼吸频率提高,另一方面促进相关内分泌腺活动,使肾上腺素等相关激素水平上升,激素调节相关器官活动加强,物质代谢加快,警觉性等应激反应提高,适应能力增强。在这一系列调节中,既有神经调节,又有体液调节,两种调节相互协调配合,大大提高机体应激反应能力。
3.提示:洄游鱼类从海水环境中移动到淡水中时面临的最重要的问题就是环境中的盐浓度发生剧烈变化,这会导致鱼的内、外环境的渗透压发生变化。洄游鱼类通过各种系统的配合,调节水和盐的摄入或排出,实现水盐平衡。例如,大麻哈鱼从海水进入淡水后,它们会减少或停止饮水,减少离子的吸收和排出;通过分泌激素使肾小球滤过率增大,并减少肾小管对水的重吸收,加强吸盐能力;肾上腺素等激素的分泌也明显增加,经鳃排出的Na+和Cl-减少,并利用离子主动转运系统,从低渗环境中吸收Na+和Cl-,从而维持体内较高的渗透压。
1.下列关于人体在寒冷环境中体温调节的叙述中,不正确的是( D )
A.寒冷时人体可通过骨骼肌不自主战栗来增加产热
B.受寒冷刺激,皮肤血管收缩,这是一个非条件反射
C.在寒冷环境中,人体代谢增强、产热增多与多种激素分泌增多有关
D.在寒冷环境中,正常人体的产热速率大于20 ℃时的产热速率,散热速率则小于20 ℃时的散热速率
解析:在寒冷环境中,甲状腺激素和肾上腺素等激素分泌增加,人体代谢增强,骨骼肌不自主战栗会使产热量成倍地增加,皮肤毛细血管收缩减少散热量。受寒冷刺激,皮肤毛细血管收缩,这是一个非条件反射。在寒冷环境中,正常人体的产热速率大于20 ℃时的产热速率,散热速率也大于20 ℃的散热速率。
2.下面是关于抗利尿激素调节的曲线图,下列叙述正确的是( D )
A.甲图表示食物过咸时,抗利尿激素分泌量与细胞外液渗透压变化的关系
B.乙图表示饮水过多时,抗利尿激素分泌量与细胞外液渗透压变化的关系
C.丙图表示细胞外液渗透压升高时,抗利尿激素分泌量的变化
D.丁图a点时注射的可能是抗利尿激素
解析:摄入食物过咸,细胞外液渗透压升高,抗利尿激素的分泌量增加,A错误;饮水过多,细胞外液渗透压下降,抗利尿激素分泌量减少,B错误;细胞外液渗透压升高时,抗利尿激素分泌量增加,随着水分的重吸收,细胞外液渗透压将下降,C错误;注射抗利尿激素后,尿液中水分减少,所以尿液中尿素和无机盐离子的浓度应该是上升的,D正确。
3.如图表示下丘脑参与人体体温、水盐和血糖平衡的部分调节过程。请回答下列问题:
(1)受到寒冷刺激时,下丘脑可通过垂体促进甲状腺分泌_甲状腺激素__;也可以直接调节肾上腺使其分泌_肾上腺素__。这两种激素能够促进机体新陈代谢,增加_机体产热__。
(2)人体剧烈运动大量出汗后,下丘脑接收到的“信号刺激”为_细胞外液渗透压升高__,从而使下丘脑增加_抗利尿__激素的合成,并由垂体释放进入血液,促进_肾小管和集合管__对水分的重吸收。另外,当大量出汗使血钠含量降低时,肾上腺皮质增加分泌_醛固酮__,以维持血钠含量的平衡。
(3)当血糖浓度上升时,下丘脑促进_胰岛B细胞__合成和分泌胰岛素,使血糖浓度下降。
解析:(1)寒冷条件下的体温调节,发挥作用的主要激素是甲状腺激素和肾上腺素,下丘脑可通过垂体促进甲状腺分泌甲状腺激素;下丘脑也可以通过神经调节使肾上腺分泌肾上腺素。这两种激素能够促进机体新陈代谢,增加机体产热。(2)人体剧烈运动大量出汗后,细胞外液渗透压升高,刺激下丘脑增加抗利尿激素的合成,并由垂体释放进入血液;抗利尿激素能够促进肾小管和集合管对原尿中水分的重吸收,减少体内水分的散失。另外,当大量出汗使血钠含量降低时,肾上腺皮质增加分泌醛固酮,以维持血钠含量的平衡。(3)胰岛素是由胰岛B细胞合成和分泌的。第2节 激素调节的过程
课标要求
1.4.2 举例说明激素通过分级调节、反馈调节等机制维持机体的稳态,如甲状腺激素分泌的调节和血糖平衡的调节等
核心素养
1.运用物质与能量观,解释血糖的来源和去路(生命观念)
2.运用稳态与平衡观,阐明血糖调节过程(生命观念)
3.结合具体实例,建构分级调节和反馈调节的模型图(科学思维、科学探究)
4.运用激素调节的原理分析与健康相关的实际问题,引导学生树立健康的生命观念(生命观念、社会责任)
一、激素调节的实例
1.血糖平衡的调节:
(1)血糖平衡(来源和去路):
(2)参与血糖平衡调节的主要激素:
激素 分泌部位 作用途径
_胰岛素__ 胰岛B细胞 _增加__血糖的去路,_减少__血糖的来源
_胰高血糖素__ 胰岛A细胞 促进_肝糖原__分解,并促进_非糖物质__转变成糖
(3)参与血糖平衡调节的其他激素:人体内有多种激素参与调节血糖浓度,如_糖皮质__激素、_肾上腺素__、_甲状腺__激素等,它们通过调节_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。_胰岛素__是唯一能够降低血糖浓度的激素。
(4)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。
②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。
(5)血糖的平衡还受到_神经系统__的调节。
2.甲状腺激素分泌的分级调节:
(1)分泌的调节:
①物质:甲代表_促甲状腺激素释放激素(TRH)__。
乙代表_促甲状腺激素(TSH)__。
②结构:a._下丘脑__,b._垂体__,c._甲状腺__。
③作用:“+”表示_促进__,“-”表示_抑制__。
(2)调节特点:既存在_分级__调节,也存在_反馈__调节。
二、激素调节的特点
1.特点:
(1)通过_体液__运输。
(2)作用于_靶器官、靶细胞__。
(3)作为信使传递_信息__。
(4)微量和_高效__。
2.激素的作用机理:使靶细胞_原有的生理活动__发生变化。
┃┃学霸记忆__■
1.食物中的糖类经消化、吸收进入血液,是血糖的主要来源;氧化分解是血糖的主要去路。
2.血糖调节的主要激素—胰岛素和胰高血糖素,二者作用相抗衡;胰高血糖素与糖皮质激素等为协同关系。
激素种类 胰岛素 胰高血糖素
分泌部位 胰岛B细胞 胰岛A细胞
作用部位 几乎全身组织细胞 主要是肝脏
生理作用 一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解,进入肝、肌肉并合成糖原,进入脂肪细胞和肝细胞转变为甘油三酯等;另一方面又能抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖 促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液,促进非糖物质转变成糖,使血糖浓度回升到正常水平
3.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,这种调节方式叫作反馈调节。反馈调节分为负反馈和正反馈调节。
4.甲状腺激素分泌的调节存在分级调节和反馈调节。
┃┃活学巧练__■
判断对错,正确打“√”,错误打“×”。
1.人体饥饿时,血液流经肝脏后,血糖的含量会升高;血液流经胰岛后,血糖的含量会降低。(√)
2.糖尿病的主要症状是少饮、少食、少尿、消瘦。(×)
3.在甲状腺激素分泌的分级调节中,下丘脑和垂体是甲状腺激素的靶器官。 (×)
4.垂体分泌的促甲状腺激素,通过体液定向运输到甲状腺。(×)
5.激素和酶都具有高效性,在非细胞条件下也能发挥作用。(×)
6.激素在人体内含量很低,但能作为信使传递信息。 (√)
7.胰高血糖素可为靶细胞提供能量。(×)
思考:
1.激素只能作用于靶器官、靶细胞的原因是什么?
提示:(1)直接原因:只有靶细胞膜上或膜内有与相应激素特异性结合的受体。
(2)根本原因:与相应激素结合的受体的基因只在靶细胞内特异性表达。
2.哪些激素的分泌既存在分级调节,又存在反馈调节?
提示:(1)甲状腺激素、性激素和肾上腺皮质激素(如醛固酮、皮质醇)的分泌都是通过下丘脑到垂体再到相应腺体的分级调节来实现的。而当血液中这些激素含量增加到一定浓度时,又会抑制下丘脑和垂体分泌相关激素,因此这些腺激素分泌的调节既有分级调节,又有反馈调节。
(2)并不是所有的激素调节都存在分级调节,如胰岛素的分泌。
知识点 1 血糖平衡的调节
1.血糖平衡调节的方式:神经一体液调节,以体液调节(激素调节)为主。
①神经调节:
下丘脑
②体液调节:高浓度血糖→胰岛B细胞→胰岛素;低浓度血糖→胰岛A细胞→胰高血糖素。胰岛素是唯一能降低血糖浓度的激素。
知识贴士
与血糖平衡调节有关的器官及其作用
①下丘脑——血糖平衡调节的神经中枢。
②胰腺:胰岛B细胞分泌胰岛素,降低血糖浓度;胰岛A细胞分泌胰高血糖素,升高血糖浓度。
③肾上腺:分泌肾上腺素,升高血糖浓度。
④甲状腺:分泌甲状腺激素,升高血糖浓度。
⑤肝脏:进行肝糖原与葡萄糖的相互转化,进行葡萄糖和非糖物质的转化。
⑥骨骼肌:将葡萄糖转化为肌糖原,暂时储存。
2.分析
(1)影响胰岛素分泌的因素有3个方面:
①最重要的因素是血糖浓度;
②受胰高血糖素的影响。胰高血糖素可直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素,又可通过提高血糖浓度而间接促进胰岛素的分泌;
③神经调节下,下丘脑通过有关神经的作用,促进或抑制胰岛素的分泌。
(2)胰高血糖素和肾上腺素可升高血糖浓度,其中主要是胰高血糖素。影响胰高血糖素分泌的因素也有3个方面:
①最重要的因素是血糖浓度;
②受胰岛素的影响。胰岛素可直接作用于胰岛A细胞,抑制其分泌,也可通过降低血糖浓度间接促进胰高血糖素的分泌;
③神经调节下,下丘脑通过有关神经的作用,促进或抑制胰高血糖素的分泌。
3.激素之间的关系
①协同作用:不同激素对同一生理效应发挥相同的作用,使作用效果增强。如:胰高血糖素与肾上腺素都可以升高血糖浓度。
②作用相抗衡(拮抗作用):不同激素对同一生理效应发挥相反的作用。如:胰岛素与胰高血糖素对血糖浓度的调节。
4.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,这种调节方式叫作反馈调节。
(2)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。
知识拓展:反馈调节的类型
正反馈:正反馈作用的结果是对过程产生促进作用,如血液凝固、排尿反射等;负反馈:负反馈作用的结果是对过程产生抑制作用,如血糖平衡调节、体温调节等。
5.血糖平衡异常及原因分析
(1)正常情况:血糖浓度保持相对稳定,维持能量供应。
(2)
(3)实例分析——糖尿病
①定义:糖尿病是一组由多病因引起的,以慢性高血糖为特征的代谢型疾病。高血糖是由胰岛素分泌缺陷或胰岛素作用缺陷引起的。
②类型
③症状:“三多一少”——多饮、多尿、多食、体重减轻。原因如下:
④糖尿病对身体的危害:糖尿病是终生性疾病,需要终生治疗,并可能出现多种并发症。如糖尿病神经病变、糖尿病肾病、糖尿病心血管并发症、糖尿病足等。
⑤治疗措施:目前糖尿病没有根治措施,患者可以调节和控制饮食,并结合药物治疗(口服降血糖药或注射胰岛素)。
┃┃典例剖析__■
典例1 下列关于健康人体中胰岛素调节血糖平衡的叙述,正确的是( D )
A.胰岛素直接参与肝糖原的合成
B.血糖浓度上升时,胰岛素的分泌减少
C.胰岛B细胞分泌胰岛素不需要消耗能量
D.胰岛素的形成过程需内质网和高尔基体加工
解析:胰岛素是激素,能促进肝糖原的合成,但不直接参与肝糖原的合成,A项错误。胰岛素是体内唯一降低血糖的激素,血糖浓度上升时,胰岛素的分泌增加,B项错误。胰岛素属于分泌蛋白,其在核糖体上合成后,还需要内质网和高尔基体的加工、运输,且需要消耗能量,C项错误,D项正确。
变式训练
1.如下图,有关糖代谢及调节的叙述正确的是( A )
A.胰岛素能促进④⑤⑥⑦过程
B.胰岛B细胞分泌的激素能促进①③过程
C.胰岛A细胞分泌的激素能促进④过程
D.在肌肉、肝脏细胞中,②过程均可发生
解析:该图表示了人体内血糖的来源和去向。①是血糖的主要来源,②表示肝糖原水解补充血糖的消耗,当①②不足以维持正常血糖含量时,通过③来补充血糖。⑤是血糖最主要也是最有意义的去向,血糖含量超出正常水平时,可通过⑥转化合成为肝糖原和肌糖原以及通过⑦转化成甘油三酯等物质来调节。胰岛B细胞分泌的胰岛素作为唯一能降低血糖含量的激素,可以促进④⑤⑥⑦过程,同时抑制②③过程;而胰岛A细胞分泌的胰高血糖素主要是促进②③过程。
知识点 2 甲状腺激素分泌的分级调节
甲状腺激素分泌的分级调节是一种分层调控,通过下丘脑—垂体—甲状腺轴来实现。甲状腺激素分泌过程中既存在分级调节,也存在反馈调节。
(1)分级调节
①三级腺体:下丘脑、垂体、甲状腺。
②三种激素:促甲状腺激素释放激素(TRH)、促甲状腺激素(TSH)、甲状腺激素。
③两种效果:“+”“-”分别表示促进、抑制。
(2)反馈调节
当血液中的甲状腺激素含量增加到一定程度时,又会抑制下丘脑和垂体分泌相关激素,进而使甲状腺激素的分泌减少而不至于浓度过高。
(3)激素作用的靶器官或靶细胞
TRH作用的靶器官:垂体。
TSH作用的靶器官:甲状腺。
甲状腺激素作用的靶器官或靶细胞:垂体、下丘脑及几乎体内所有的细胞。
知识贴士
激素分泌的分级调节与反馈调节模型
(1)分级调节:
①下丘脑能够控制垂体,垂体控制相关腺体,这种分层控制的方式称为分级调节。(注:肾上腺髓质分泌肾上腺素不存在分级调节)。
②分级调节系统
下丘脑——垂体——甲状腺轴;
下丘脑——垂体——性腺轴;
下丘脑——垂体——肾上腺皮质轴。
③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。
(2)反馈调节:甲状腺、性腺、肾上腺皮质分泌的激素进入血液后,又可反过来调节下丘脑和垂体中有关激素的合成与分泌,这属于反馈调节。
┃┃典例剖析__■
典例2 如图为人体内甲状腺激素分泌的调节过程,对该图分析正确的是( B )
A.器官A除分泌激素a外,还可以分泌促肾上腺皮质激素释放激素
B.器官B分泌的激素b浓度高时,对器官A和C均有抑制作用
C.器官C分泌的激素c浓度高时,对器官A有抑制作用
D.器官C还可分泌生长激素,与激素b为协同作用关系
解析:由题图可知器官A是垂体,器官B是甲状腺,器官C是下丘脑。促肾上腺皮质激素释放激素是由器官C下丘脑分泌的,A错误;器官B(甲状腺)分泌的激素b(甲状腺激素)浓度高时,通过反馈调节对器官A(垂体)和C(下丘脑)均有抑制作用,B正确;器官C(下丘脑)分泌的激素c浓度高时,对器官A(垂体)有促进作用,C错误;生长激素是由器官A(垂体)分泌的,D错误。
变式训练
2.关于甲状腺激素的叙述,错误的是( D )
A.甲状腺激素的分泌受下丘脑和垂体的调节
B.甲状腺激素分泌增多时,机体耗氧量和产热量都增加
C.促甲状腺激素只作用于甲状腺,而甲状腺激素可作用于多种组织细胞
D.血液中甲状腺激素水平降低会引起促甲状腺激素释放激素分泌减少
解析:下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素作用于垂体,调节垂体促甲状腺激素的分泌,进而影响和调节甲状腺的分泌活动,A正确;甲状腺激素可以促进新陈代谢,分泌增多时机体耗氧量和产热量都增加,B正确;促甲状腺激素只作用于甲状腺,甲状腺激素可以促进新陈代谢,促进生长发育,提高神经系统的兴奋性等,几乎作用于所有组织细胞,C正确;甲状腺激素分泌的调节存在分级调节和负反馈调节,血液中甲状腺激素水平降低会引起下丘脑活动增强,促甲状腺激素释放激素分泌增加,D错误。
知识点 3 激素调节的特点
1.通过体液进行运输
内分泌腺无导管,内分泌细胞产生的激素弥散到体液中,随血液流到全身,传递着各种信息。
2.作用于靶器官、靶细胞
(1)能被特定激素作用的器官、细胞就是该激素的靶器官、靶细胞。不同激素的靶器官、靶细胞一般不同,作用范围有大有小,如甲状腺激素几乎对全身的细胞都起作用,而促甲状腺激素只作用于甲状腺。
(2)激素选择靶细胞,是通过与靶细胞上的特异性受体相互识别,并发生特异性结合实现的。
3.作为信使传递信息
(1)激素犹如信使,将信息从内分泌细胞传递给靶细胞,靶细胞发生一系列的代谢变化。
(2)激素一经靶细胞接受并起作用后就失活了。
4.微量和高效
在正常生理状态下,血液中激素含量甚微,但其作用效果极其显著。激素是微量、高效的生物活性物质。
特别提醒:
(1)激素是调节生命活动的信息分子。
(2)激素作用于靶器官、靶细胞,并不是只运输到靶器官、靶细胞,而是运往全身各处,但只作用于靶器官、靶细胞。
(3)临床上常常通过抽取血样测定血液中激素含量来检测疾病原因:
①激素随血液流到全身;
②一旦体内激素含量偏离了生理范围,就会严重影响机体机能。
┃┃典例剖析__■
典例3 下列有关人体内激素的叙述,正确的是( D )
A.运动时,肾上腺素水平升高,可使心率加快,说明激素是高能化合物
B.饥饿时,胰高血糖素水平升高,促进糖原分解,说明激素具有酶的催化活性
C.进食后,胰岛素水平升高,其既可加速糖原合成,也可作为细胞的结构组分
D.青春期,性激素水平升高,随体液到达靶细胞,与受体结合可促进机体发育
解析:激素不是高能化合物,而是信息分子,A错误;激素具有调节作用,不具有酶的催化活性,B错误;激素不能作为细胞的结构组分,C错误;激素随体液运输,与靶细胞膜上的受体结合,性激素能促进生殖器官的发育以及生殖细胞的形成,D正确。
变式训练
3.下列有关激素调节特点的叙述,错误的是( B )
A.激素与靶细胞上的受体结合并起作用后就被灭活
B.内分泌腺产生的激素通过体液只运送至靶细胞
C.正常人体内,激素的分泌通过反馈调节维持含量的动态平衡
D.激素既不组成细胞的结构,也不起催化作用
解析:激素作为信使传递信息,与靶细胞上的受体结合并起作用后就失活了,A正确;内分泌腺产生的激素弥散到体液,随血液流到全身各处,但只作用于靶器官、靶细胞,B错误;正常人体内,激素的分泌通过反馈调节维持含量的动态平衡,C正确;激素既不组成细胞的结构,也不起催化作用,只起调节作用,D正确。
激素与酶的比较
项目 激素 酶
化学本质 多肽或蛋白质(如胰岛素、胰高血糖素等),类固醇类物质(如性激素等),氨基酸衍生物(如甲状腺激素等) 绝大多数是蛋白质,少数是RNA
产生部位 内分泌器官或细胞 活细胞(人和其他哺乳动物成熟的红细胞除外)
作用 调节(促进或抑制)生物体的生命活动,从而达到某种生理效应 催化相应的化学反应
作用部位 随血液循环作用于相应的靶器官或靶细胞,调节其生理过程 在细胞内、细胞外或体外均可催化特定化学反应
作用条件 需与膜上或膜内的特异性受体识别 活性受pH、温度等因素影响
作用后变化 被灭活 不发生变化
联系 ①都是微量、高效的物质;②都不是细胞的能源物质,不能组成细胞结构;③有些激素作为信息分子能改变酶的活性,从而影响细胞代谢,而激素的合成需要酶的催化,故酶与激素的合成和分泌在一定程度上是相互影响的
典例4 关于人体内激素和酶的叙述,错误的是( A )
A.激素的化学本质都是蛋白质
B.酶可以降低化学反应的活化能
C.高效性是酶的重要特性之一
D.激素与靶细胞结合可影响细胞的代谢
解析:激素的化学本质可能是蛋白质和多肽类、类固醇类、氨基酸衍生物类等,A错误;酶的催化作用原理是通过降低化学反应的活化能,提高反应速率,B正确;酶具有高效性、专一性等特点,C正确;激素是一种信息分子,通过与靶细胞的受体特异性结合传递信息,进而影响靶细胞的代谢活动,D正确。
解疑答惑  
?问题探讨 P50
1.提示:计算:0.7~1.1 min(1 min左右)。
2.提示:讨论:可能会略有下降,但不会持续下降,应在正常范围内波动;运动过程中,因消耗血糖为运动提供能量,血糖含量有所下降;同时,机体会随时分解储能物质转化成葡萄糖补充消耗,维持血糖的相对稳定。
?思考·讨论 P53
1.提示:下丘脑分泌的TRH,可以促进垂体分泌TSH。垂体分泌的TSH可影响甲状腺的正常生长和分泌甲状腺激素。甲状腺分泌的甲状腺激素增加到一定浓度时,又会抑制下丘脑和垂体的分泌。
2.提示:这是通过分级调节和反馈调节实现的。当血液中甲状腺激素水平升高时,会反馈抑制TSH和TRH的分泌,降低甲状腺激素水平;当甲状腺激素水平降低时,TSH的分泌量增加,促进甲状腺分泌甲状腺激素,使甲状腺激素浓度升高恢复到正常水平。
?练习与应用 P55
一、概念检测
1.C
2.B
3.提示:早餐后,随着食物中的淀粉等糖类物质消化吸收进入血液,血糖浓度升高。血糖浓度升高到一定程度时,刺激胰岛B细胞增强对胰岛素的分泌,胰岛素水平上升,促进血糖的利用和转变成糖原等物质,使血糖浓度下降。随着血糖浓度降低,胰岛A细胞的活动增强,胰高血糖素的分泌增加,促进肝糖原分解和非糖物质转变成葡萄糖进入血液,使血糖浓度恢复到正常水平。
二、拓展应用
1.提示:还有作用,因为TRH的靶器官是垂体,而不是甲状腺;因失去了甲状腺激素对垂体分泌TSH的抑制作用,TSH水平会升高;甲状腺激素对机体代谢和生长发育等具有重要的调节作用故切除甲状腺后需要终生服用甲状腺激素类药物。
2.提示:人工胰岛又称为“胰岛素泵”,可分成三部分:泵主机、储药器和与之相连的输注导管。储药器中装有胰岛素,储药器装入泵中后,将相连的输液导管前端的细小针头扎入患者的皮下(常为腹壁处),再由电池驱动胰岛素泵的专用马达推动储药器的螺旋杆,将胰岛素输注到体内。需要解决的问题是:①消除体内存在的“排斥”反应;②要有良好的生物活性;③要有很高的敏感性,时时对血糖进行监控;④要可以长期使用。
1.如图是血糖调节的部分过程图解,甲、乙表示器官,a、b表示相应激素,①②表示过程。下列说法正确的是( D )
A.甲、乙分别是肝脏、胰岛
B.激素a能够促进过程①,抑制过程②
C.激素b是唯一能够升高血糖的激素
D.激素b的作用结果反过来会影响激素b的分泌
解析:分析图示可知,激素a能够降血糖,激素b能够升血糖,二者均由甲分泌,则激素a为胰岛素,激素b为胰高血糖素,甲为胰岛;胰岛素能促进葡萄糖合成肝糖原,胰高血糖素能促进肝糖原的分解,则乙为肝脏,A错误。激素a(胰岛素)能促进葡萄糖合成肝糖原和葡萄糖在细胞内的氧化分解,即能够促进过程①和过程②,B错误。胰高血糖素、肾上腺素、甲状腺激素等均能够升高血糖,因此激素b(胰高血糖素)不是唯一能够升高血糖的激素,C错误。血糖平衡调节是通过反馈调节来完成的,激素b(胰高血糖素)能升高血糖,当血糖升高到一定范围时,反过来会抑制激素b(胰高血糖素)的分泌,D正确。
2.根据图中人体器官模型,判断下列说法不正确的是( D )
A.如果器官为肝脏,则饭后血糖浓度A处高于B处
B.如果器官为肝脏,则饥饿时血糖浓度A处低于B处
C.如果器官为肝脏,则尿素的浓度A处高于B处
D.如果器官为胰脏,则饭后胰岛素浓度A处高于B处
解析:饭后血糖浓度升高,血液流经肝脏后血糖合成肝糖原或转化为非糖物质,血糖浓度会降低,血糖浓度A处高于B处,A正确;饥饿时肝脏中的肝糖原分解加强,使血糖浓度升高,血糖浓度A处低于B处,B正确;血液流经肾脏时,血液中的尿素随尿液排出,血液中尿素含量减少,尿素的浓度A处高于B处,C正确;饭后血糖浓度升高,胰岛B细胞分泌的胰岛素增多,故A处胰岛素含量应低于B处,D错误。
3.如图为人和高等动物体内甲状腺激素的分级调节示意图,A、B、C是参与分级调节的三种结构,a、b、c是三种结构分泌的相应激素。据图回答下列问题:
(1)结构A的名称是_垂体__,激素c的名称是_促甲状腺激素释放激素__。
(2)已知在寒冷环境中,甲状腺激素分泌增加,机体产热增加。从温暖环境中突然进入寒冷环境中,体内最先增加的激素是_c__(填字母)。a、b、c三种激素中,在人体内作用范围最广的激素是_b__(填字母)。切除甲状腺的个体,体内含量明显高于正常个体的激素是_a、c__(填字母),这说明甲状腺激素分泌的调节是一种_(负)反馈__调节。
(3)如果b含量过多,会对A、C的分泌活动起_抑制__作用,其意义是_维持机体内甲状腺激素含量的相对稳定__。
解析:(1)通过对图示的分析可以判定,A、B、C分别为垂体、甲状腺、下丘脑,进一步推出a、b、c三种激素分别为促甲状腺激素、甲状腺激素、促甲状腺激素释放激素。(2)从温暖环境中突然进入寒冷环境中,相应的神经冲动传到下丘脑。体内最先增加的激素是下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素。几乎体内的所有细胞都含有甲状腺激素的受体,因此甲状腺激素的作用范围最广。切除甲状腺后,体内不能合成甲状腺激素,甲状腺激素对下丘脑和垂体的反馈抑制作用减弱,下丘脑和垂体的分泌活动增强,a、c的含量明显高于正常个体,这说明甲状腺激素分泌的调节是一种(负)反馈调节。(3)甲状腺激素(b)含量高于正常水平时,会通过负反馈调节的方式抑制下丘脑、垂体的分泌活动,其重要意义在于维持机体内甲状腺激素含量的相对稳定。

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