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第40讲　激素调节
[课标要求]
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、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。
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。
考点一
激素与内分泌系统
1.腺体的种类
基础知识·整合
毛细血管
导管
消化腔
2.促胰液素的发现
(1)沃泰默实验。
①实验步骤。
狗的小肠肠腔(切除神经)
②实验现象:胰腺能够分泌胰液的是 ;不能分泌胰液的是 。
③实验结论:小肠上微小的神经难以剔除干净,胰液的分泌受 的控制。
A组、C组
B组
神经调节
(2)斯他林和贝利斯的实验。
化学
胰液的分泌是促胰液素调节的结果
3.激素调节的概念
由 分泌的化学物质——激素进行调节的方式,就是激素调节。
内分泌器官或细胞
4.激素研究的实例
(1)胰岛素的发现。
(2)睾丸分泌雄激素的研究。
①实验过程:
②实验结论:动物 分泌睾酮,维持 。
5.内分泌系统的组成和功能
(1)内分泌系统:由相对独立的 以及兼有内分泌功能的细胞共同构成。
睾丸
雄性性征
内分泌腺
(2)主要内分泌腺、分泌的激素及其功能。
垂体
抗利尿
生长发育
生长和发育
神经
醛固
酮、皮
水盐
有机物
应激能力
升高
降低
质醇
深挖教材
【提示】 外分泌腺分泌的物质由导管流出体外或流到消化腔,不属于内环境的成分。
1.判断正误
(1)(选择性必修1 P44正文延伸)内分泌腺和外分泌腺分泌的化学物质都是内环境的成分。(　　)
√
×
(2)(选择性必修1 P45 思考·讨论)促胰液素是小肠黏膜产生的一种化学物质,作用于胰腺,促进胰液分泌。(　　)
(3)(选择性必修1 P46~47 思考·讨论)研磨正常胰腺无法提取到胰岛素,是因为胰岛素含量太少。(　　)
×
【提示】 正常胰腺可分泌胰蛋白酶,对胰岛分泌的胰岛素具有分解作用,因此无法得到胰岛素。
(4)(选择性必修1 P48正文)内分泌系统是由各种内分泌腺组成的。(　　)
×
【提示】 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。
(5)(选择性必修1 P48图3-1拓展)垂体分泌的促甲状腺激素释放激素能促进甲状腺激素的分泌。(　　)
×
【提示】 垂体分泌的促甲状腺激素能促进甲状腺激素的分泌。
2.规范表达
(1)(选择性必修1 P45思考·讨论拓展)斯他林和贝利斯两人发现促胰液素的实验是如何设置对照实验的
【提示】 两人发现促胰液素的实验的对照组是将盐酸单独注射到狗的静脉中,看胰腺是否分泌胰液。
(2)(选择性必修1 P46~47思考·讨论拓展)胰岛素和睾酮都可以作用于相应的靶细胞,根据化学本质判断,它们的受体分布在细胞膜还是细胞内 请说出判断的理由。
【提示】 睾酮的受体在细胞内,胰岛素的受体在细胞膜。睾酮是小分子固醇,能自由扩散通过细胞膜,而胰岛素是大分子蛋白质,不能自由出入细胞。
重难知识·透析
动物激素、酶、神经递质的比较
能力1　围绕动物激素的种类、化学本质及作用,考查分析判断能力
1.下列对常见激素及激素类药物的使用,叙述错误的是(　　)
A.长期服用甲状腺激素——适用于因病切除甲状腺的患者
B.口服人工合成的孕激素类药物——抑制女性排卵的避孕药
C.按时注射胰岛素——治疗胰岛 B 细胞受损的糖尿病患者
D.给雌雄亲鱼饲喂促性腺激素类药物——促进雌雄鱼的卵细胞和精子成熟
D
关键能力·提升
【解析】 甲状腺分泌的甲状腺激素能够促进新陈代谢,提高神经的兴奋性,因病切除甲状腺的患者应长期服用甲状腺激素;人工合成的孕激素类药物是抑制女性排卵的避孕药,孕激素的本质是类固醇,不会被消化液消化,所以可以口服;胰岛素是机体中唯一降低血糖浓度的激素,是由胰岛B细胞分泌的,故治疗胰岛B细胞受损(胰岛素分泌不足)的糖尿病患者可按时注射胰岛素;促性腺激素类药物的本质是蛋白质,若饲喂会被分解而失去作用,达不到促进雌雄鱼的卵细胞和精子成熟的目的。
能力2　结合动物激素功能的实验,考查科学探究能力
2.生长抑素(SS)能抑制生长激素(GH)的分泌,半胱胺可以降低动物体内SS水平,导致GH水平提高。某研究小组将若干健康且生理状态相同的大鼠平均分成甲、乙、丙三组,对各组的实验处理如下表所示。在适宜条件下正常饲喂一段时间后,测定三组大鼠的体重变化。
分组 处理 预期结果
甲 ① +++
乙 注射生长抑素(SS) X
丙 注射生长抑素(SS)后灌服半胱胺 ++
注:“+”的多少代表体重增加的量。
下列分析不合理的是(　　)
A.本实验在控制变量中采用了“加法原理”
B.甲组是对照组,①处的操作是不做任何处理
C.乙组的预期结果X可能为“+”
D.本实验能验证生长抑素对大鼠生长发育的作用
B
【解析】 在本实验中,人为地注射生长抑素、灌服半胱胺,属于“加法原理”;甲组是对照组,在实验过程中应遵循单一变量原则,因此①处的操作是注射适量生理盐水;已知生长抑素(SS)能抑制生长激素(GH)的分泌,半胱胺可以降低动物体内SS水平,导致GH水平提高,乙组注射生长抑素,与丙组相比,一段时间后测得乙组大鼠的体重应比丙组轻,因此乙组的预期结果X可能为“+”;本实验能验证生长抑素对大鼠生长发育的作用。
3.(2025·全国卷,3)为研究肾上腺的生理机能,某研究小组将小鼠按照下表进行处理,一定时间后检测相关指标。
下列叙述错误的是(　　)
A.乙组小鼠的促肾上腺皮质激素水平会升高
B.乙组小鼠饮生理盐水有利于改善水盐平衡
C.三组小鼠均饮清水时,丙组小鼠血钠含量最低
D.甲组小鼠受寒冷刺激时,肾上腺素释放量增加
分组 实验处理
甲 不摘除肾上腺
乙 摘除肾上腺
丙 摘除肾上腺,注射醛固酮
C
【解析】 乙组摘除肾上腺后,糖皮质激素减少,对下丘脑和垂体的负反馈抑制作用减弱,导致下丘脑分泌的促肾上腺皮质激素释放激素和垂体分泌的促肾上腺皮质激素水平升高;乙组因缺乏醛固酮(保钠排钾),导致血钠降低,饮用生理盐水可补充钠离子,改善水盐平衡;丙组虽摘除肾上腺,但注射了醛固酮,醛固酮可促进肾小管对钠离子的重吸收,血钠应接近正常水平,乙组因缺乏醛固酮且未补充,血钠含量最低;肾上腺髓质分泌肾上腺素,甲组肾上腺未被摘除,寒冷刺激时肾上腺素释放量增加以促进产热。
关于探究动物激素功能实验的注意事项
(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。
归纳总结
(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。
归纳总结
考点二
血糖平衡调节
1.血糖的来源和去向
基础知识·整合
肝糖原
肝糖原、
肌糖原
2.血糖平衡调节
(1)调节中枢—— 。
(2)调节方式—— 调节。
下丘脑
神经—体液
效应器
胰岛B细胞
胰岛A细胞
(3)相关激素的生理功能。
氧化分解
甘油
肝糖原
胰岛素
三酯
(4)血糖平衡调节的过程。
胰岛B
胰岛A
肾上腺素
3.反馈调节
(1)概念:在一个系统中,系统本身工作的 ,反过来又作为 调节该系统的工作,这种调节方式叫作反馈调节。
(2)实例分析——血糖平衡的调节。
效果
信息
(3)意义:反馈调节是生命系统中非常普遍的调节机制,对于机体 具有重要意义。
维持稳态
深挖教材
1.判断正误
(1)(选择性必修1 P50 图3-2)空腹时血糖的重要来源是肝糖原分解成葡萄糖进入血液。(　　)
(2)(选择性必修1 P51正文)胰高血糖素可以促进肝糖原和肌糖原的分解,从而使血糖浓度升高。(　　)
√
【提示】 胰高血糖素主要作用于肝,促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液,从而使血糖浓度升高。
×
【提示】 胰岛素是唯一能降低血糖浓度的激素。
(3)(选择性必修1 P51正文)体内多种激素具有直接降低血糖的作用。(　　)
×
(4)(选择性必修1 P52正文)参与血糖平衡调节的激素主要是胰岛素和胰高血糖素,两者表现为协同作用。(　　)
【提示】 参与血糖平衡调节的激素主要是胰岛素和胰高血糖素,两者作用相抗衡。
×
(5)(选择性必修1 P52与社会的联系拓展)胰岛素受体受损或者缺失的糖尿病患者不能通过注射胰岛素的方法来治疗。(　　)
(6)(选择性必修1 P52图3-4拓展)胰岛素激活胰岛素受体后,葡萄糖通过胰岛素受体进入细胞内。(　　)
【提示】 胰岛素与细胞膜上的胰岛素受体结合后,葡萄糖通过载体蛋白的协助进入细胞内。
√
×
2.规范表达
(选择性必修1 P52图3-4拓展)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高,其原因是
。
在饥饿时,血糖浓度降低,使胰高血糖素分泌量增加,胰岛素分泌量
减少,在进食后则相反
能力3　结合血糖平衡调节的过程分析,考查理解能力
4.(2023·广东卷,8)空腹血糖是糖尿病筛查常用检测指标之一,但易受运动和心理状态等因素干扰,影响筛查结果。下列叙述正确的是(　　)
A.空腹时健康人血糖水平保持恒定
B.空腹时糖尿病患者胰岛细胞不分泌激素
C.运动时血液中的葡萄糖只消耗没有补充
D.紧张时交感神经兴奋使血糖水平升高
D
关键能力·提升
【解析】 空腹时血糖的重要来源是肝糖原分解为葡萄糖进入血液,非糖物质也可以转化为血糖,使血糖水平保持动态平衡,但不是绝对的恒定;空腹时糖尿病患者的细胞供能不足,糖尿病患者的胰岛A细胞会分泌胰高血糖素促进肝糖原的分解和非糖物质转化为血糖供能;运动时血液中的葡萄糖消耗的同时,胰高血糖素促进肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖,对血糖进行补充;紧张时交感神经兴奋,会使肾上腺素分泌增多,进而导致血糖水平升高。
5.(2025·重庆卷,9)研究发现,长期高脂饮食可导致糖代谢异常,表现为血糖和胰岛素均高于正常水平。魔芋中的KGM被肠道菌利用产生Y物质,Y结合R受体能改变此类血糖异常。图为三组小鼠(正常饮食组、高脂饮食组、高脂饮食+KGM
组)空腹注射等量胰岛素后的血糖变化情况,分析正确的是(　　)
A.①是高脂饮食+KGM组
B.高脂饮食组小鼠食用魔芋会促进糖原分解,使血糖变化曲线向③靠近
C.增加胰岛B细胞的分泌不能治疗高脂饮食引起的血糖异常
D.敲除高脂饮食组小鼠的R受体基因,口服KGM会促进血糖进组织细胞
C
【解析】 正常小鼠对胰岛素敏感,注射胰岛素后血糖下降明显;高脂饮食组小鼠糖代谢异常,血糖和胰岛素均高于正常水平,对胰岛素不敏感,注射胰岛素后血糖下降不明显;高脂饮食+KGM组由于KGM的作用,对胰岛素的敏感性有所恢复,注射胰岛素后,血糖下降程度应大于高脂饮食组。故曲线③血糖下降明显,是正常饮食组,曲线①血糖下降不明显,是高脂饮食组,曲线②血糖下降程度介于①和③之间,是高脂饮食+KGM组;促进糖原分解会升高血糖,魔芋中的KGM能改变血糖异常,可能通过促进血糖进入组织细胞等途径降低血糖;长期高脂饮食导致糖代谢异常,机体胰岛素高于正常水平,说明糖代谢异常不是胰岛素分泌不足导致的,增加胰岛B细胞的分泌不能治疗高脂饮食引起的血糖异常;敲除高脂饮食组小鼠的R受体基因,Y物质无法结合R受体发挥作用,口服KGM不能促进血糖进组织细胞。
能力4　结合血糖调节及相关实验分析,考查科学思维和实验探究能力
6.(2025·甘肃卷,18)糖尿病严重危害人类的健康。受环境和生活方式变化的影响,糖尿病的发病率近年来呈上升趋势。科学家研究发现,其发病机理与血糖调节直接相关,而胰岛素是调节血糖最重要的激素之一。回答下列问题。
(1)胰岛素能　　　　　肌细胞和肝细胞的糖原合成,　　　　　非糖物质转化成葡萄糖。
促进
抑制
【解析】 (1)胰岛素是唯一能够降低血糖浓度的激素,可促进肌细胞、肝细胞合成糖原,抑制非糖物质(如氨基酸、脂肪)转化为葡萄糖。
(2)血糖水平是调节胰岛B细胞分泌胰岛素的最主要因素,机制如下图所示,其中膜去极化的原因是ATP/ADP比例的升高使钾离子通道的开放概率　　。图中呈现的物质跨膜运输方式共有　　　种。
降低
2
【解析】 (2)分析题图可知,血糖升高→葡萄糖进入细胞→氧化分解使ATP/ADP比例上升→钾离子通道关闭(开放概率降低)→K+外流减少→细胞膜去极化。图中葡萄糖通过协助扩散进入细胞、K+通过协助扩散外流、Ca2+通过协助扩散内流、胰岛素通过胞吐分泌到细胞外,图中呈现的物质跨膜运输方式共2种。
(3)科学家在早期的研究中将胰脏研磨并制备提取物,注射到由胰腺受损诱发糖尿病的实验狗体内,血糖没有明显下降,最可能的原因是
　。
胰岛素被胰蛋白
酶分解
【解析】 (3)胰腺受损的实验狗,注射胰腺研磨提取物后,血糖没有明显下降,原因是研磨液中胰岛素被胰蛋白酶分解。
(4)胰岛素受体功能异常也可以影响血糖的调节。利用基因工程方法制备的MKR小鼠的胰岛素受体功能受损,导致胰岛素靶细胞对胰岛素敏感性下降。某研究小组拟通过实验探究胰岛素受体功能在血糖调节中的作用,部分实验步骤和结果如下。完善实验步骤并预测结果。
①实验分两组,A组:MKR小鼠5只,B组:正常小鼠5只;
②两组小鼠均禁食10小时,取少量血液,测定　　　　　和　　　 　　,结果表明,两组间没有显著差异;
③分别给两组小鼠静脉注射葡萄糖溶液,30分钟后取少量血液,测定以上两项指标,预期实验结果为 　 。
血糖浓度
胰岛素浓度
A组血糖浓度高于B组,胰岛素浓度也高于B组
【解析】 (4)实验目的:探究胰岛素受体功能在血糖调节中的作用。步骤②:禁食后测血糖浓度和胰岛素浓度,验证注射葡萄糖前两组小鼠无显著差异。步骤③:注射葡萄糖后,由于A组(MKR小鼠,受体功能受损)胰岛素不能有效发挥作用,血糖浓度较高,胰岛素浓度也较高;B组(正常小鼠)胰岛素正常作用,血糖浓度降低,胰岛素浓度正常,因此预期实验结果为A组血糖浓度高于B组,胰岛素浓度也高于B组。
考点三
甲状腺激素分泌的分级调节和激素调节的特点
1.甲状腺激素分泌的分级调节
(1)甲状腺激素分泌的分级调节过程。
基础知识·整合
①三级腺体:a. 、b. 、c. 。
②三种激素:甲 、乙 、甲状腺激素。
③两种效果:“+”“-”分别表示 、 。
下丘脑
垂体
甲状腺
促甲状腺激素释放激素
促甲状腺激素
促进
抑制
(2)分级调节。
分层调控
放大
反馈调节
2.激素调节的特点
体液
体液
全身
靶器官、靶细胞
特异性受体
信使
失活
细胞结构
能量
催化
高效
深挖教材
1.判断正误
(1)(选择性必修1 P53正文拓展)在甲状腺激素的反馈调节中,下丘脑和垂体细胞是甲状腺激素作用的靶细胞。(　　)
(2)(选择性必修1 P53正文拓展)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。(　　)
√
【提示】 血液中甲状腺激素水平降低会通过负反馈调节引起促甲状腺激素释放激素分泌增加。
×
【提示】 使用促甲状腺激素受体阻断剂可导致甲状腺激素分泌减少。
(3)(选择性必修1 P53正文延伸)使用促甲状腺激素受体阻断剂可导致甲状腺激素分泌增加。(　　)
×
(4)(选择性必修1 P54正文拓展)垂体分泌的促甲状腺激素通过体液定向运送到甲状腺。(　　)
×
【提示】 垂体分泌的促甲状腺激素弥散到体液中,随血液流到全身,只特异性作用于甲状腺细胞。
(5)(选择性必修1 P54正文)体内需要源源不断地产生激素,才能维持激素含量的动态平衡。(　　)
(6)(选择性必修1 P55正文拓展)激素具有高效性,可以为细胞提供充足的能量供应。(　　)
√
×
【提示】 激素既不组成细胞结构,又不提供能量,也不起催化作用。
2.规范表达
(1)(选择性必修1 P53思考·讨论拓展)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。
【提示】 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。
(2)(选择性必修1 P53正文拓展)根据反馈调节的原理解释为什么运动员长期注射性激素(或类固醇激素)会导致性腺萎缩,甚至失去生育能力。
【提示】 性激素(或类固醇激素)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腺发育,所以缺少促性腺激素后性腺会萎缩,甚至会失去生育能力。
能力5　结合激素分泌的分级调节与反馈调节过程,考查分析判断能力
7.(2024·广东卷,7)某患者甲状腺激素分泌不足。经诊断,医生建议采用激素治疗。下列叙述错误的是(　　)
A.若该患者血液TSH水平低于正常,可能是垂体功能异常
B.若该患者血液TSH水平高于正常,可能是甲状腺功能异常
C.甲状腺激素治疗可恢复患者甲状腺的分泌功能
D.检测血液中相关激素水平可评估治疗效果
C
关键能力·提升
【解析】 TSH为促甲状腺激素,分泌器官是垂体,若该患者血液TSH水平低于正常,可能是垂体功能异常;甲状腺功能异常,如甲状腺激素分泌不足,可导致TSH水平高于正常,若该患者血液TSH水平高于正常,可能是甲状腺功能异常;甲状腺激素治疗只能够提高患者血液中甲状腺激素的含量,不可恢复患者甲状腺的分泌功能;采用激素治疗某患者甲状腺激素分泌不
足,可检测血液中TRH、TSH等相关激素水平是否恢复到正常水平,从而评估治疗效果。
能力6　结合激素调节的特点,考查理解能力
8.(2025·惠州期中)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
A
【解析】 双酚A是一种环境激素,进入机体后能通过与雌激素相同的方式影响机体功能,分析判断双酚A具有与雌激素相同的调节特点:通过体液进行运输,与特异性受体(雌激素受体)结合作用于靶器官、靶细胞,作为信使传递信息,微量和高效;双酚A进入机体能通过负反馈调节,抑制下丘脑分泌促性腺激素释放激素、抑制垂体分泌促性腺激素,进而导致雌激素的分泌减少。

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