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第三节　激素调节身体多种机能
学习目标
1.运用科学方法研究和分析人体主要激素的生理作用。
2.举例说明激素能调节内环境稳态。
3.感悟激素调节经典实验研究体现出的科学本质和科学精神。
一、活动:研究激素的生理作用
1.切除相应的内分泌器官或组织,观察动物出现的症状。
2.再次植入该器官或组织,或注射该组织的提取物,观察症状是否消失,如果症状消失,就证明该器官或组织具有内分泌功能。
3.对正常动物注射该组织的提取物,观察注射后动物机能亢进的反应。
4.提纯激素和人工合成该激素,阐明激素的化学本质和作用机制。
5.运用同位素示踪法,观察激素分泌的规律和在体内的代谢情况。
二、激素调节人体生长发育
1.生长激素
(1)分泌部位:腺垂体。
(2)本质:蛋白质。
(3)作用:促进蛋白质的合成,促进骨、软骨和肌肉等组织细胞的生长和分裂,从而加速骨骼和肌肉的生长发育,对肌肉的增生和软骨的形成与钙化有特别重要的作用。
(4)与该激素异常相关的疾病:人幼年时缺乏生长激素将患侏儒症,生长激素分泌过多会患巨人症。
2.甲状腺激素
(1)种类:甲状腺素(T4)和三碘甲状腺原氨酸(T3)。
(2)本质:酪氨酸的衍生物。
(3)作用。
①促进物质与能量代谢,使机体产能增加,促进生长发育。
②提高中枢神经系统的兴奋性。
③是胎儿和新生儿脑发育的关键激素,促进神经元的增殖、分化,以及突起和突触的形成。
④促进骨骼发育,与生长激素有协同作用。
(4)分泌异常。
①不足:发生在婴幼儿时期易患呆小症。
②过量:发生在成年时期易患甲亢。
3.性激素
(1)性腺
(2)性激素的本质。
是类固醇激素,是以胆固醇为原料合成的,属于亲脂激素。
(3)性激素的作用。
【易错判断】
1.雄激素、雌激素、孕激素等类固醇激素和甲状腺激素都是既可以口服,也可以注射。多肽类或蛋白质类激素一般采用注射法,不宜口服。(　√　)
2.动物分组实验的基本要求是选择性别、年龄相同,体重、生长状况相似的动物平均分组,但为了经济只需每组1只动物。(　×　)
提示:每组要有数量相等的多只动物。
3.性激素是类固醇激素,是以脂肪为原料合成的。(　×　)
提示:性激素是类固醇激素,是以胆固醇为原料合成的,属于亲脂激素。
4.人进入青春期后,女孩乳房发育、男孩长出胡须,与此变化相关的主要激素是生长激素。(　×　)
提示:人进入青春期后,女孩乳房发育、男孩长出胡须,与此变化相关的主要激素是性激素。
5.甲状腺激素促进骨骼发育,与生长激素有拮抗作用。(　×　)
提示:甲状腺激素促进骨骼发育,与生长激素有协同作用。
三、激素调节内环境稳态
1.血糖平衡
2.血糖平衡的调节
(1)实质:调节血糖的来源和去向,使其处于平衡状态。
(2)激素调节——两种重要的激素。
名称 分泌条件 分泌部位 生理作用
胰岛 素 血糖浓度 升高到 一定程度 胰岛β 细胞 ①促进组织细胞加速摄取、储存和利用葡萄糖,抑制非糖物质转化成葡萄糖; ②调节机体多种营养物质的代谢,维持机体正常代谢和生长
胰高 血糖 素 血糖浓度 下降到 一定程度 胰岛α 细胞 促进肝糖原分解,非糖物质转化成葡萄糖,使血糖浓度回升到正常水平
除胰高血糖素之外,肾上腺素、糖皮质激素等也具有升高血糖的作用。
(3)神经调节。
①神经调节方式:血糖浓度升高,作用于胰岛组织中的神经末梢或血管内感受器,反射性地引起胰岛素的分泌。
②交感神经和副交感神经对胰岛的双重支配:交感神经抑制胰岛素的分泌,副交感神经促进胰岛素的分泌。
【易错判断】
1.血糖浓度上升时,下丘脑调控胰岛素分泌属于体液调节。(　×　)
提示:属于神经调节。
2.胰岛素通过调节细胞代谢,促进细胞对血糖的利用,抑制非糖物质的转化,从而降低血糖浓度。(　√　)
3.胰岛素是已知的唯一能降低血糖的激素,胰高血糖素是唯一升高血糖的激素。(　×　)
提示:胰岛素是已知的唯一降低血糖的激素。但升高血糖的激素除了胰高血糖素之外,还有肾上腺素、糖皮质激素等。
4.胰岛受交感神经和副交感神经双重支配。交感神经促进胰岛素的分泌,副交感神经抑制胰岛素的分泌。(　×　)
提示:胰岛受交感神经和副交感神经双重支配。副交感神经促进胰岛素的分泌,交感神经抑制胰岛素的分泌。
四、激素参与“应急”和“应激”反应
1.肾上腺的组成
由皮质和髓质两部分组成,皮质包在髓质外面。肾上腺髓质接受交感神经支配。
2.肾上腺髓质与皮质的功能
项目 肾上腺髓质 肾上腺皮质
分泌激素 肾上腺素 糖皮质激素
激素本质 酪氨酸衍生物 类固醇激素
主要功能 交感-肾上腺髓质系统参与机体应急反应,提高机体的警觉性和应变力 ①糖皮质激素可促进肝细胞将氨基酸转化为葡萄糖,与胰岛素有拮抗作用; ②主要参与机体应激反应,增强机体的耐受力和抵抗力
3.“应激”和“应急”反应的联系
“应激”和“应急”实际上都是机体在受到伤害刺激的状态下,通过中枢神经系统整合,出现的保护性反应,以应对并适应环境突变而确保生存。
【易错判断】
1.肾上腺由皮质和髓质两部分组成,前者分泌糖皮质激素参与机体应激反应。(　√　)
2.副交感-肾上腺髓质系统参与机体应急反应。(　×　)
提示:交感-肾上腺髓质系统参与机体应急反应。
3.糖皮质激素抑制肝细胞将氨基酸转化为葡萄糖,与胰岛素有协同作用。(　×　)
提示:糖皮质激素促进肝细胞将氨基酸转化为葡萄糖,与胰岛素有拮抗作用。
任务1　说明人体维持血糖平衡的机理
阅读教材相关内容,补充血糖调节的模型。
素养提升
1.糖尿病患者多饮、多尿、多食和体重减轻的原因
2.激素的协同作用和拮抗作用
(1)协同作用:不同激素对同一生理效应发挥相同的作用,如胰高血糖素和肾上腺素在升高血糖方面具有协同作用。
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(或肾上腺素)在调节血糖方面具有拮抗作用。
(2)示例。
迁移应用
1.胰岛素和胰高血糖素是调节血糖水平的重要激素。下列叙述错误的是(　D　)
A.胰岛素促进组织细胞利用葡萄糖
B.胰高血糖素促进肝糖原分解
C.胰岛素和胰高血糖素在血糖水平调节上相互对抗
D.血糖水平正常时,胰岛不分泌胰岛素和胰高血糖素
解析:胰岛素能促进组织细胞加速摄取、储存和利用葡萄糖;胰高血糖素能促进肝糖原分解和非糖物质转化成葡萄糖,使血糖浓度升高;胰岛素具有降低血糖浓度的作用,胰高血糖素具有升高血糖浓度的作用,二者在血糖水平调节上相互对抗;血糖水平正常时,胰岛仍会分泌一定量的胰岛素和胰高血糖素,使机体内二者浓度维持在相对稳定的状态。
2.如图是血糖调节部分过程简要示意图。下列有关叙述正确的是(　B　)
A.图中胰岛素的分泌过程属于下丘脑-腺垂体-胰岛调控轴的分级调节
B.长期高糖饮食导致的血糖浓度持续偏高,可能诱发糖尿病,患者的尿量会增加
C.可研发增加肾小管管壁细胞膜上重吸收葡萄糖的转运蛋白的新药,降低患者血糖浓度
D.下丘脑通过交感神经促进胰岛素的分泌
解析:图中下丘脑调节胰岛素的分泌过程通过神经完成,不属于激素分泌的分级调节;糖尿病患者的尿液中含糖,导致原尿的渗透压升高,不利于肾小管和集合管重吸收水,使其尿量增加;研发增加肾小管管壁细胞膜上重吸收葡萄糖的转运蛋白的新药,只能导致患者的血糖浓度升高,不会降低患者的血糖浓度;下丘脑通过副交感神经促进胰岛素的分泌。
3.(浙南名校联盟高二10月联考)研究发现,高血压患者常出现胰岛素利用障碍,从而导致糖尿病。服用降压药物——血管紧张素转换酶抑制剂(ACEI)可在一定程度上降低血糖。下列相关分析错误的是(　B　)
A.高血压导致的糖尿病患者体内胰岛素水平可能偏高
B.ACEI通过调节胰岛素的合成和分泌来治疗“高血压糖尿病”
C.服用ACEI后,靶细胞对胰岛素的敏感性可能恢复
D.胰岛素可促进组织细胞加速摄取、储存和利用葡萄糖
解析:高血压患者因出现胰岛素利用障碍而血糖升高,进而促进胰岛素分泌,所以高血压可能会导致糖尿病患者体内胰岛素水平偏高;高血压患者的糖尿病是胰岛素利用障碍引起的,所以ACEI可通过调节细胞对胰岛素的敏感性来治疗“高血压糖尿病”;ACEI能增强细胞对胰岛素的敏感性,从而促进细胞加速对血糖的摄取、储存和利用,使血糖下降,即服用ACEI后,靶细胞对胰岛素的敏感性可能恢复;胰岛素可促进组织细胞加速摄取、储存和利用葡萄糖,从而降低血糖。
任务2　对比分析激素参与“应急”与“应激”反应
阅读教材相关内容,列表比较“应急”和“应激”反应。
反应类型 “应急”反应 “应激”反应
出现原因 机体遭遇 紧急情况 机体遭受 伤害刺激
参与激素 肾上腺素 糖皮质激素
调节途径 交感-肾上 腺髓质系统 下丘脑-腺垂体- 肾上腺皮质系统
反应速度 较快 较慢
作用 提高机体的 警觉性和应变力 增强机体的 耐受力和抵抗力
迁移应用
4.“应急”和“应激”是机体在受到伤害刺激的状态下,出现的一种保护性反应,该过程中,肾上腺分泌的肾上腺素和糖皮质激素起着重要调节作用。下列相关叙述正确的是(　D　)
A.两种激素的化学本质都是蛋白质
B.糖皮质激素的分泌不受腺垂体调控
C.肾上腺素的分泌受交感神经和副交感神经的双重神经支配
D.两种激素都有升血糖的作用
解析:肾上腺素的本质为氨基酸衍生物,糖皮质激素属于类固醇激素;糖皮质激素是由肾上腺皮质分泌的,肾上腺皮质分泌糖皮质激素受腺垂体调控;肾上腺素的分泌是肾上腺髓质受下丘脑的交感神经(传出神经)支配的结果,因此肾上腺素的分泌受交感神经的调控;肾上腺素和糖皮质激素都能升高血糖。
5.应激反应是机体在受到各种应激原(引起应激反应的因素)刺激时所产生的一种非特异性反应,如图是机体应激反应中的部分生理过程。下列叙述错误的是(　B　)
A.糖皮质激素的靶器官有肝脏、下丘脑、神经垂体等
B.通过惊吓刺激能反映糖皮质激素可以促进胰高血糖素的分泌
C.据图分析可知,肾上腺素分泌的调节方式与糖皮质激素的不同
D.人体调节血糖过程中,肾上腺素和糖皮质激素与胰高血糖素都有协同作用
解析:据题图可知,糖皮质激素能促进肝脏对脂肪的分解(肝脏)、影响抗利尿激素的分泌(下丘脑分泌、神经垂体释放),故糖皮质激素能发挥作用的靶器官有肝脏、下丘脑、神经垂体等;通过惊吓刺激不能反映糖皮质激素可以促进胰高血糖素的分泌;据图可知,糖皮质激素的分泌存在下丘脑→腺垂体→肾上腺皮质的分级调节过程,而肾上腺素的分泌直接受神经调节,两者的分泌调节方式不同;胰高血糖素能够升高血糖,据题图可知,升高血糖的还有肾上腺素(促进肝糖原的分解)、糖皮质激素(促进氨基酸转化成葡萄糖),它们之间对于血糖的调节属于协同作用。
课堂小结
素养测练
对点达标练
题组一　活动:研究激素的生理作用
1.某研究人员以切除垂体的小鼠为材料进行了与甲状腺激素相关的实验。下列叙述正确的是(　D　)
A.小鼠的甲状腺激素分泌不足,促甲状腺激素分泌增加
B.给小鼠注射的促甲状腺激素可定向运输至甲状腺发挥作用
C.给小鼠注射促甲状腺激素释放激素,其代谢可恢复正常
D.给小鼠注射甲状腺激素后,其神经系统的兴奋性会增强
解析:切除小鼠垂体,导致促甲状腺激素分泌减少,进而导致甲状腺激素分泌不足;促甲状腺激素通过血液循环向全身运输,但只对甲状腺发挥作用,因为只有甲状腺细胞具有相应的受体;促甲状腺激素释放激素的靶细胞在垂体,给切除垂体的小鼠注射促甲状腺激素释放激素,其代谢不能恢复正常;甲状腺激素可以提高神经系统的兴奋性,给小鼠注射甲状腺激素后,其神经系统的兴奋性会增强。
2.为探究垂体分泌的促性腺激素对下丘脑分泌促性腺激素释放激素是否存在负反馈调节,①～⑥是对小白鼠的各种处理。下列叙述正确的是(　C　)
①注射适量的促性腺激素　②进行手术并切除性腺　③不手术　④注射适量的生理盐水　⑤进行手术不切除性腺　⑥不注射
A.促性腺激素由性腺分泌
B.促性腺激素通过垂体门脉运输到下丘脑
C.对照组处理是②④,实验组处理是②①
D.切除性腺后,下丘脑分泌促性腺激素释放激素的量减少
解析:促性腺激素由垂体分泌;促性腺激素通过体液运输到性腺;实验组和对照组的小白鼠均应切除性腺,以排除性腺分泌的性激素对下丘脑进行负反馈调节,为遵循单一变量和等量原则,实验组注射促性腺激素,对照组应注射等量的生理盐水,再观察促性腺激素释放激素的含量变化;切除性腺后,性激素减少,通过负反馈调节,下丘脑分泌促性腺激素释放激素的量增多。
题组二　激素调节人体生长发育
3.(杭州S9联盟高二期中)下列哪一组疾病均是由激素分泌异常引起的(　D　)
A.甲亢和苯丙酮尿症
B.呆小症和红绿色盲
C.佝偻病和白化病
D.糖尿病和侏儒症
解析:苯丙酮尿症属于遗传病,不是激素分泌异常引起的;呆小症是幼年时期甲状腺激素分泌不足引起的,红绿色盲属于伴X染色体隐性遗传病;佝偻病是缺乏维生素D引起的,白化病属于常染色体隐性遗传病;糖尿病是胰岛素分泌不足导致的,侏儒症是幼年时生长激素分泌不足引起的。
4.(杭州高二期中)下列关于人体激素的叙述,错误的是(　C　)
A.生长激素对肌肉的增生和软骨的形成与钙化有特别重要的作用
B.睾酮能增加代谢率,促进男性皮肤增厚和出油,以及促进骨骼生长
C.雌激素可抑制女性皮下脂肪的积聚
D.甲状腺激素是胎儿和新生儿脑发育的关键激素
解析:生长激素可以促进肌肉的增生和软骨的形成与钙化,有利于机体生长发育;睾酮是雄激素的主要成分,能促进机体代谢,促进男性皮肤增厚和出油,也可促进骨骼生长;雌激素可促进女性皮下脂肪的积聚;甲状腺激素可以促进神经系统特别是脑的发育,因此是胎儿和新生儿脑发育的关键激素。
题组三　激素调节内环境稳态
5.(杭州S9联盟高二期中)下列有关人体内的内环境、腺体及其相关激素功能的叙述,正确的是(　B　)
A.CO2、血浆蛋白、糖原、激素都属于内环境的成分
B.肾上腺髓质分泌的肾上腺素可调节机体代谢,作用后被灭活
C.正常人血糖含量降低时,胰岛β细胞分泌活动增强
D.抗利尿激素由神经垂体合成和分泌,会增强肾小管重吸收水的能力
解析:糖原不属于内环境的成分;肾上腺髓质分泌的肾上腺素可调节机体代谢,激素作用后被灭活;正常人血糖含量降低时,胰岛α细胞分泌(胰高血糖素)活动增强;抗利尿激素由下丘脑合成和分泌,神经垂体释放,会增强肾小管和集合管重吸收水的能力。
6.血糖的调节对于保持人体健康有重要意义。下列叙述错误的是(　C　)
A.人体中存在多种升高血糖的激素
B.胰岛β细胞可接受神经递质的调节
C.肌糖原分解产生的葡萄糖不能进入血浆
D.血糖浓度升高时,胰岛β细胞的活动增强
解析:人体中存在多种升高血糖的激素,如胰高血糖素和肾上腺素等;胰岛β细胞分泌胰岛素的过程既有神经调节也有激素调节;血糖降低时肝糖原可以分解成葡萄糖,而肌糖原不能直接分解成葡萄糖;血糖浓度升高时,胰岛β细胞的活动增强,分泌胰岛素降低血糖。
7.(金兰合作组织高二期中)体外实验研究发现,γ-氨基丁酸持续作用于胰岛α细胞,可诱导其转化为胰岛β细胞。下列说法错误的是(　B　)
A.胰岛α细胞转化为胰岛β细胞是基因有选择地发挥作用的结果
B.胰岛素直接参与肝糖原的合成
C.胰岛α细胞合成胰高血糖素的能力随转化的进行而逐渐减弱
D.胰岛素经靶细胞接受并起作用后就被灭活
解析:同一个体胰岛α细胞和胰岛β细胞内的基因是相同的,只是表达的基因不同,因此胰岛α细胞转化为胰岛β细胞是γ-氨基丁酸诱导了相关的基因有选择地发挥作用的结果;胰岛素可以促进肝细胞中葡萄糖合成肝糖原,胰岛素只是起调节作用,不能直接参与肝糖原的合成;胰岛α细胞合成胰高血糖素,胰岛β细胞合成胰岛素,因此在胰岛α细胞转化为胰岛β细胞后胰高血糖素的合成能力减弱(甚至丧失);胰岛素是动物激素,经靶细胞接受并起作用后就被灭活。
8.(舟山高二期末)酮体是脂肪酸分解代谢的中间产物,其酸性较强。饥饿条件下,酮体浓度升高以弥补血糖过少而导致的供能不足,人体血浆中葡萄糖和酮体浓度变化的趋势如上图所示。下列分析错误的是(　D　)
A.在饥饿条件下,血浆中胰高血糖素与胰岛素含量的比值升高
B.在饥饿条件下,血浆中的葡萄糖主要来自肝糖原的分解和非糖物质转化
C.人在长期无法进食的情况下注射葡萄糖溶液可避免内环境pH下降
D.正常情况下,糖尿病患者血浆中的酮体含量低于健康人
解析:饥饿条件下,血糖浓度低,胰高血糖素分泌增加,血浆中胰高血糖素与胰岛素含量的比值升高;在饥饿条件下为维持血糖的稳定,需通过增加胰高血糖素的分泌来促进肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖;注射葡萄糖溶液除了可以满足人体能量需求外,还可以避免因脂肪分解导致酮体浓度升高而引起内环境pH下降;正常情况下,糖尿病患者血浆中的葡萄糖浓度较高,但细胞不能正常利用葡萄糖,靠利用脂肪供能,造成酮体积累,因而酮体含量高于健康人。
题组四　激素参与“应急”和“应激”反应
9.(金华十校高二期末调研)“应激”与“应急”反应与糖皮质激素和肾上腺素有关,对于机体更好地适应环境有重要作用。下列叙述正确的是(　C　)
A.糖皮质激素和肾上腺素都属于蛋白质类激素
B.糖皮质激素可以促进腺垂体释放促肾上腺皮质激素释放激素
C.肾上腺素可以提高神经兴奋性,使机体心率加快,糖原分解加强
D.肾上腺素的分泌受下丘脑-腺垂体-肾上腺皮质这一调控轴分级调控
解析:糖皮质激素属于类固醇激素,而肾上腺素属于氨基酸衍生物;糖皮质激素通过负反馈调节的方式,抑制腺垂体释放促肾上腺皮质激素,抑制下丘脑释放促肾上腺皮质激素释放激素;肾上腺素是应急激素,可以提高机体反应能力,提高神经兴奋性,使机体心率加快,糖原分解加强,从而使血糖上升;糖皮质激素的分泌受下丘脑-腺垂体-肾上腺皮质这一调控轴分级调控,而肾上腺素是由肾上腺髓质分泌的,没有经过此过程的调控。
10.(丽水高二教学质量监控)某患者因病切除左侧肾上腺,术后检查发现,患者血浆中糖皮质激素水平仍处于正常范围。下列叙述错误的是(　D　)
A.切除手术后,对侧肾上腺提高了糖皮质激素的分泌量
B.下丘脑可感受到糖皮质激素水平的变化,发挥调节作用
C.垂体可分泌促肾上腺皮质激素,促进肾上腺皮质的分泌功能
D.糖皮质激素是氨基酸衍生物,能提高机体的警觉性和应变力
解析:切除手术后,对侧肾上腺提高了糖皮质激素的分泌量,因此,术后检查发现,患者血浆中糖皮质激素水平仍处于正常范围;下丘脑神经分泌细胞有与糖皮质激素结合的受体,因此,下丘脑可感受到糖皮质激素水平的变化,进而发挥调节作用;垂体可分泌促肾上腺皮质激素,该激素作用于肾上腺皮质,进而促进肾上腺皮质的分泌功能;糖皮质激素是一种类固醇激素,可在一定程度上提高机体的耐受力和抵抗力。
综合提升练
11.大豆中含有大豆异黄酮,其分子结构与人雌激素相似,进入人体后能发挥微弱的雌激素效应。下列对大豆异黄酮的推测,不合理的是(　A　)
A.会引起促性腺激素分泌量增加
B.能与人雌激素受体特异性结合
C.可能作用于下丘脑和垂体
D.可缓解雌激素水平降低者的症状
解析:大豆异黄酮会抑制促性腺激素的分泌;大豆异黄酮分子结构与人雌激素相似,进入人体后发挥微弱的雌激素效应,推测其能与人雌激素受体特异性结合;大豆异黄酮分子结构与人雌激素相似,进入人体后能发挥微弱的雌激素效应,可以作用于下丘脑和垂体上的雌激素受体;大豆中的大豆异黄酮,进入人体后能发挥微弱的雌激素效应,故可以缓解雌激素水平降低者的症状。
12.(宁波高二期末)IA是一种“智能”胰岛素,既能与细胞膜上的胰岛素受体结合,又能与葡萄糖竞争葡萄糖转运蛋白(GLUT),其调控血糖的部分机制如图。已知IA与胰岛素受体结合后会使膜上GLUT增多,二甲双胍是非胰岛素依赖型糖尿病的常用口服降血糖药。下列有关叙述错误的是(　D　)
A.胰岛素是唯一能降低血糖的激素
B.①②③分别表示:减少、IA与胰岛素受体结合增多、增多
C.与普通外源胰岛素相比,IA能有效避免低血糖的风险
D.与注射IA相比,口服二甲双胍治疗Ⅰ型糖尿病更有效
解析:胰岛素是唯一能降低血糖的激素;正常情况下,当血糖升高,葡萄糖与GLUT结合增多,导致细胞摄取葡萄糖的速率升高,导致①IA与GLUT结合减少,②同时IA与胰岛素受体结合增多,从而导致③膜上的GLUT增多;与普通外源胰岛素相比,IA能与胰岛素受体结合使膜上GLUT数量增加,加快细胞摄取葡萄糖,避免低血糖的产生;二甲双胍是非胰岛素依赖型糖尿病(Ⅱ型糖尿病)的常用口服降血糖药,而Ⅰ型糖尿病是由胰岛素分泌不足引起的,所以注射IA治疗Ⅰ型糖尿病更有效。
13.糖皮质激素是肾上腺皮质产生的“应激”激素,包括皮质醇和皮质酮,具有升高血糖的作用,机体可通过下丘脑-腺垂体-肾上腺皮质轴调控其分泌。为研究应激时体内糖皮质激素的含量,研究人员强迫小鼠游泳后,测定结果如图。下列表述正确的是(　A　)
A.曲线是在不同时间抽取小鼠的血液并测定激素含量而获得的
B.皮质醇更适合作为小鼠剧烈应激反应的模型
C.糖皮质激素和肾上腺素的分泌均可通过下丘脑和腺垂体实现分级调节
D.糖皮质激素和盐皮质激素具有拮抗作用
解析:从题目给出的曲线图的横坐标以及纵坐标来看,曲线是在不同时间抽取小鼠的血液(由于激素随体液运输)并测定激素含量而获得的;分析曲线可知,强迫小鼠游泳后,皮质酮含量总是高于皮质醇,容易检测,因此选择皮质酮作为小鼠应激模型指标更合适;机体可通过下丘脑-腺垂体-肾上腺皮质轴调控糖皮质激素分泌,说明糖皮质激素的分泌可以通过下丘脑和腺垂体实现分级调节,但是肾上腺素的分泌不存在分级调节;糖皮质激素具有升高血糖的作用,盐皮质激素主要促进肾小管重吸收钠而保留水,并排泄钾,维持体内水、电解质平衡,二者不是针对某一生理功能产生相反的作用,不具有拮抗作用。
14.(新阵地联盟高二联考)血糖平衡是机体重要的内环境平衡之一,胰岛素对于降血糖和促进细胞吸收利用葡萄糖具有重要作用,随着生活水平的日渐提高,高糖饮食导致的糖尿病患者人数逐渐增多,胰岛素抵抗是指各种因素导致的胰岛素促进葡萄糖摄取和利用效率下降。回答下列问题。
(1)血糖浓度偏高会导致血浆渗透压上升,从而刺激位于　　　　的渗透压感受器,从而使抗利尿激素分泌　　　　。
(2)当机体出现胰岛素抵抗后,胰岛素的分泌量就会代偿性升高,在无内源血糖补充情况下,通过高胰岛素正常葡萄糖钳夹技术测定使血糖维持在正常范围所需的外源静脉注射葡萄糖的浓度,医生就可以判定受检者是否出现胰岛素抵抗。在静脉注射葡萄糖溶液前受检者需空腹一段时间,并静脉注射大剂量的胰岛素,目的分别是 　 。
(3)二甲双胍是有效的降血糖药物,且作用机理与胰岛素不同,研究人员利用一组高血糖小鼠进行如下研究:
高血糖小鼠→测量1→服用二甲双胍→测量2
①实验中测量1和测量2除测量胰岛素分泌量外,还需检测　　　　。
②通过实验发现服用二甲双胍小鼠胰岛素分泌量未明显增加,则推测二甲双胍治疗糖尿病的机制可能是 (写出两点)。
解析:(1)血糖浓度偏高会导致血浆渗透压上升,从而刺激位于下丘脑的渗透压感受器产生兴奋,进而导致下丘脑神经分泌细胞合成并分泌抗利尿激素,通过垂体后叶释放出来,从而使抗利尿激素分泌增多,抗利尿激素能促进肾小管和集合管对水分的重吸收,进而使尿量减少,使血浆渗透压下降。
(2)在静脉注射葡萄糖溶液前受检者需空腹一段时间,这样可以避免食物中葡萄糖对检测结果的干扰,并静脉注射大剂量的胰岛素,从而起到抑制肝糖原分解和非糖物质转化的作用,该过程中注射的葡萄糖越多,说明细胞对胰岛素敏感性越高。
(3)①本实验的目的是检测二甲双胍具有降血糖的作用,本实验的材料是高血糖小鼠,因此实验中测量1和测量2在测量胰岛素分泌量的同时,还需检测血糖浓度的变化,进而可说明二甲双胍降血糖的作用。
②通过实验发现服用二甲双胍小鼠胰岛素分泌量未明显增加,则可推测二甲双胍不是通过促进胰岛素分泌来降血糖的,而是降低胰岛素抵抗,进而增加了机体对血糖的利用率,同时也可能通过减少对食物中葡萄糖的吸收来实现降血糖的作用。
答案:(1)下丘脑　增多　
(2)防止从食物中吸收糖类物质、防止肝糖原分解和非糖物质的转化
(3)①血糖浓度　②降低胰岛素抵抗,减少食物中糖的吸收
15.(舟山高二期末检测)肾上腺能分泌多种激素提高机体在压力情况下的应对能力,下图为人在情绪压力下,肾上腺皮质和肾上腺髓质受下丘脑调节的模式图。回答下列问题。
(1)图中情绪压力刺激机体　　　　(填“交感”或“副交感”)神经兴奋使肾上腺髓质分泌激素d　　　　,使机体血糖升高,处于警觉状态。
(2)情绪压力下,机体还可以通过图中的　　　　　　　　　　　轴(HPA轴)进行调节,此过程是下丘脑分泌的激素a促进腺垂体分泌激素b　　　　　　　　,从而促进肾上腺皮质分泌糖皮质激素。健康人体内糖皮质激素引起压力的长期效应浓度不会持续过高,体内的　　　　调节机制保证激素分泌的稳态。但当　　　　细胞的糖皮质激素受体数量减少或功能下降,会导致HPA轴功能亢进,糖皮质激素持续升高,引起压力的长期效应。
(3)临床发现长期情绪低落的患者存在HPA轴功能亢进,会出现体重减轻、食欲下降、睡眠障碍等症状。柴胡疏肝散是始载于明朝《景岳全书》中的经典中医方剂,临床发现柴胡疏肝散对情绪低落的患者治疗效果良好。某研究小组利用下列材料和试剂开展实验探究柴胡疏肝散治疗的作用机理。完善实验思路、预测实验结果。
实验材料及试剂:60只生长状况基本相同的健康大鼠、柴胡疏肝散药剂、蒸馏水。(提示:给药方式为灌胃,药物的剂量不做要求。)
①完善实验思路:
a.将生长状况相同的健康大鼠随机分为甲、乙、丙三组,乙、丙组给予连续21天的慢性应激刺激获得HPA轴功能亢进大鼠。
b.实验处理: 　。
c.将甲、乙、丙三组放在相同且适宜的条件下饲养,一段时间后检测血液中激素a、b、c的含量。
②若柴胡疏肝散是通过修复HPA轴分泌功能紊乱来发挥疗效的,在下图中补充预测的实验结果。
解析:(1)交感神经兴奋可引起机体应急性增强,故交感神经兴奋使肾上腺髓质分泌肾上腺素,肾上腺素可引起机体血糖升高,处于警觉状态。
(2)情绪压力下,机体还可以通过图中的下丘脑-腺垂体-肾上腺皮质轴进行调节;此过程中下丘脑可分泌促肾上腺皮质激素释放激素作用于腺垂体,促进腺垂体分泌促肾上腺皮质激素,进而促进肾上腺皮质分泌糖皮质激素,该过程属于分级调节,放大了激素调节效应;该过程存在负反馈调节,当糖皮质激素持续升高后,会抑制下丘脑和腺垂体功能,保证激素分泌的稳态。当下丘脑和腺垂体细胞的糖皮质激素受体数量减少或功能下降,负反馈调节作用减弱,会导致HPA轴功能亢进,糖皮质激素持续升高,引起压力的长期效应。
(3)①实验的目的是探究柴胡疏肝散治疗的作用机理,甲、乙、丙三组大鼠中,乙、丙组给予连续21天的慢性应激刺激获得HPA轴功能亢进大鼠,甲组是对照组,甲、乙组灌胃适量且等量的蒸馏水,丙组灌胃适量且等量柴胡疏肝散药剂。②若柴胡疏肝散是通过修复HPA轴分泌功能紊乱来发挥疗效的,乙组中HPA轴功能亢进,a、b、c含量均高于甲组,丙组a、b、c含量与甲组接近,图见答案。
答案:(1)交感　肾上腺素　
(2)下丘脑-腺垂体-肾上腺皮质　促肾上腺皮质激素　负反馈　下丘脑、腺垂体
(3)①甲和乙组灌胃适量且等量的蒸馏水,丙组灌胃适量且等量的柴胡疏肝散药剂
②　
柴胡疏肝散治疗HPA轴功能亢进的结果图(共39张PPT)
第三章 体液调节
第三节
激素调节身体多种机能
学习目标
1.运用科学方法研究和分析人体主要激素的生理作用。
2.举例说明激素能调节内环境稳态。
3.感悟激素调节经典实验研究体现出的科学本质和科学精神。
知识梳理
一、活动：研究激素的生理作用
1.切除相应的内分泌器官或组织，观察动物出现的症状。
2.再次______该器官或组织，或______该组织的提取物，观察__________
_____，如果__________，就证明该器官或组织具有内分泌功能。
3.对正常动物注射该______________，观察注射后动物机能亢进的反应。
4.______激素和人工合成该激素，阐明激素的______本质和__________。
5.运用____________法，观察激素分泌的规律和在体内的代谢情况。
植入
注射
症状是否
消失
症状消失
组织的提取物
提纯
化学
作用机制
同位素示踪
二、激素调节人体生长发育
1.生长激素
（1）分泌部位：________。
（2）本质：________。
（3）作用：促进________的合成，促进________________等组织细胞的
生长和分裂，从而加速骨骼和肌肉的生长发育，对______的增生和______
的形成与钙化有特别重要的作用。
（4）与该激素异常相关的疾病：人幼年时缺乏生长激素将患______症，
生长激素分泌过多会患______症。
腺垂体
蛋白质
蛋白质
骨、软骨和肌肉
肌肉
软骨
侏儒
巨人
2.甲状腺激素
（1）种类：_____________和_____________________。
（2）本质：________的衍生物。
（3）作用。
①促进________________，使机体产能增加，促进__________。
②提高______________的兴奋性。
③是胎儿和新生儿脑发育的关键激素，促进________的增殖、分化，以及
突起和______的形成。
④促进______发育，与生长激素有协同作用。
甲状腺素
三碘甲状腺原氨酸
酪氨酸
物质与能量代谢
生长发育
中枢神经系统
神经元
突触
骨骼
（4）分泌异常。
①不足：发生在婴幼儿时期易患________。
②过量：发生在成年时期易患甲亢。
呆小症
3.性激素
①男性：睾丸,产生精子,分泌雄激素
②女性：卵巢,产生卵子,分泌雌激素和孕酮
（2）性激素的本质。
是________激素，是以________为原料合成的，属于亲脂激素。
类固醇
胆固醇
（1）性腺
（3）性激素的作用。
【易错判断】
1.雄激素、雌激素、孕激素等类固醇激素和甲状腺激素都是既可以口服，
也可以注射。多肽类或蛋白质类激素一般采用注射法，不宜口服。( )
√
2.动物分组实验的基本要求是选择性别、年龄相同，体重、生长状况相似
的动物平均分组，但为了经济只需每组1只动物。( )
×
提示：每组要有数量相等的多只动物。
3.性激素是类固醇激素，是以脂肪为原料合成的。( )
×
提示：性激素是类固醇激素，是以胆固醇为原料合成的，属于亲脂激素。
4.人进入青春期后,女孩乳房发育、男孩长出胡须,与此变化相关的主要激
素是生长激素。( )
×
提示：人进入青春期后,女孩乳房发育、男孩长出胡须，与此变化相关的
主要激素是性激素。
5.甲状腺激素促进骨骼发育，与生长激素有拮抗作用。( )
×
提示：甲状腺激素促进骨骼发育，与生长激素有协同作用。
三、激素调节内环境稳态
1.血糖平衡
2.血糖平衡的调节
（1）实质：调节血糖的____________,使其处于平衡状态。
来源和去向
（2）激素调节——两种重要的激素。
名称 分泌条件 分泌部位 生理作用
胰岛素 血糖浓度 ______到一 定程度 ________ _______ ①促进组织细胞加速摄取、储存和利
用________，抑制__________转化成
葡萄糖;②调节机体多种__________的
代谢，维持机体正常______和生长
胰高血 糖素 血糖浓度 ______到一 定程度 ________ _______ 促进肝糖原分解,__________转化成葡
萄糖,使血糖浓度回升到正常水平
除胰高血糖素之外，__________、糖皮质激素等也具有升高血糖的作用。
升高
胰岛 细胞
葡萄糖
非糖物质
营养物质
代谢
下降
胰岛 细胞
非糖物质
肾上腺素
（3）神经调节。
①神经调节方式：血糖浓度升高，作用于胰岛组织中的神经末梢或血管内
感受器，反射性地引起胰岛素的分泌。
②交感神经和副交感神经对胰岛的双重支配：交感神经______胰岛素的分
泌，副交感神经______胰岛素的分泌。
抑制
促进
【易错判断】
1.血糖浓度上升时，下丘脑调控胰岛素分泌属于体液调节。( )
×
提示：属于神经调节。
2.胰岛素通过调节细胞代谢，促进细胞对血糖的利用，抑制非糖物质的转
化，从而降低血糖浓度。( )
√
3.胰岛素是已知的唯一能降低血糖的激素，胰高血糖素是唯一升高血糖的
激素。( )
×
提示：胰岛素是已知的唯一降低血糖的激素。但升高血糖的激素除了胰高
血糖素之外，还有肾上腺素、糖皮质激素等。
4.胰岛受交感神经和副交感神经双重支配。交感神经促进胰岛素的分泌，
副交感神经抑制胰岛素的分泌。( )
×
提示：胰岛受交感神经和副交感神经双重支配。副交感神经促进胰岛素的
分泌，交感神经抑制胰岛素的分泌。
四、激素参与“应急”和“应激”反应
1.肾上腺的组成
由______和______两部分组成，皮质包在髓质外面。肾上腺髓质接受
_______神经支配。
皮质
髓质
交感
2.肾上腺髓质与皮质的功能
项目 肾上腺髓质 肾上腺皮质
分泌激素 肾上腺素 糖皮质激素
激素本质 酪氨酸衍生物 类固醇激素
主要功能 交感-肾上腺髓质系统 参与机体______反应， 提高机体的警觉性和 ______力 ①糖皮质激素可促进肝细胞将氨基
酸转化为________，与胰岛素有
______作用；②主要参与机体______
反应，增强机体的______力和抵抗
力
应急
应变
葡萄糖
拮抗
应激
耐受
3.“应激”和“应急”反应的联系
“应激”和“应急”实际上都是机体在受到______刺激的状态下，通过______
______系统整合，出现的______性反应，以应对并适应环境突变而确保生
存。
伤害
中枢
神经
保护
【易错判断】
1.肾上腺由皮质和髓质两部分组成，前者分泌糖皮质激素参与机体应激反
应。( )
√
2.副交感-肾上腺髓质系统参与机体应急反应。( )
×
提示：交感-肾上腺髓质系统参与机体应急反应。
3.糖皮质激素抑制肝细胞将氨基酸转化为葡萄糖,与胰岛素有协同作用。
( )
×
提示：糖皮质激素促进肝细胞将氨基酸转化为葡萄糖，与胰岛素有拮抗作用。
任务突破
任务1 说明人体维持血糖平衡的机理
阅读教材相关内容，补充血糖调节的模型。
素养提升
1.糖尿病患者多饮、多尿、多食和体重减轻的原因
2.激素的协同作用和拮抗作用
（1）协同作用：不同激素对同一生理效应发挥相同的作用，如胰高血糖
素和肾上腺素在升高血糖方面具有协同作用。
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（或肾上腺素）在调节血糖方面具有拮抗作用。
（2）示例。
迁移应用
1.胰岛素和胰高血糖素是调节血糖水平的重要激素。下列叙述错误的是
( )
D
A.胰岛素促进组织细胞利用葡萄糖
B.胰高血糖素促进肝糖原分解
C.胰岛素和胰高血糖素在血糖水平调节上相互对抗
D.血糖水平正常时，胰岛不分泌胰岛素和胰高血糖素
解析：胰岛素能促进组织细胞加速摄取、储存和利用葡萄糖；胰高血糖素
能促进肝糖原分解和非糖物质转化成葡萄糖，使血糖浓度升高；胰岛素具
有降低血糖浓度的作用，胰高血糖素具有升高血糖浓度的作用，二者在血
糖水平调节上相互对抗；血糖水平正常时，胰岛仍会分泌一定量的胰岛素
和胰高血糖素，使机体内二者浓度维持在相对稳定的状态。
2.如图是血糖调节部分过程简要示意图。下列有关叙述正确的是( )
B
A.图中胰岛素的分泌过程属于下丘脑-腺垂
体-胰岛调控轴的分级调节
B.长期高糖饮食导致的血糖浓度持续偏高，
可能诱发糖尿病，患者的尿量会增加
C.可研发增加肾小管管壁细胞膜上重吸收葡
萄糖的转运蛋白的新药，降低患者血糖浓度
D.下丘脑通过交感神经促进胰岛素的分泌
解析：图中下丘脑调节胰岛素的分泌过程通过神经完成，不属于激素分泌
的分级调节；糖尿病患者的尿液中含糖，导致原尿的渗透压升高，不利于
肾小管和集合管重吸收水，使其尿量增加；研发增加肾小管管壁细胞膜上
重吸收葡萄糖的转运蛋白的新药，只能导致患者的血糖浓度升高，不会降
低患者的血糖浓度；下丘脑通过副交感神经促进胰岛素的分泌。
3.（浙南名校联盟高二10月联考）研究发现，高血压患者常出现胰岛素利
用障碍，从而导致糖尿病。服用降压药物——血管紧张素转换酶抑制剂
可在一定程度上降低血糖。下列相关分析错误的是( )
B
A.高血压导致的糖尿病患者体内胰岛素水平可能偏高
B. 通过调节胰岛素的合成和分泌来治疗“高血压糖尿病”
C.服用 后，靶细胞对胰岛素的敏感性可能恢复
D.胰岛素可促进组织细胞加速摄取、储存和利用葡萄糖
解析：高血压患者因出现胰岛素利用障碍而血糖升高，进而促进胰岛素分
泌，所以高血压可能会导致糖尿病患者体内胰岛素水平偏高；高血压患者
的糖尿病是胰岛素利用障碍引起的，所以 可通过调节细胞对胰岛素
的敏感性来治疗“高血压糖尿病”； 能增强细胞对胰岛素的敏感性，
从而促进细胞加速对血糖的摄取、储存和利用，使血糖下降，即服用
后，靶细胞对胰岛素的敏感性可能恢复；胰岛素可促进组织细胞加
速摄取、储存和利用葡萄糖，从而降低血糖。
任务2 对比分析激素参与“应急”与“应激”反应
阅读教材相关内容，列表比较“应急”和“应激”反应。
反应类型 “应急”反应 “应激”反应
出现原因 机体遭遇__________ 机体遭受__________
参与激素 肾上腺素 糖皮质激素
调节途径 ________________系统 _________________________系统
反应速度 ______ ______
作用 提高机体的____________ ______________ 增强机体的________________
紧急情况
伤害刺激
交感-肾上腺髓质
下丘脑-腺垂体-肾上腺皮质
较快
较慢
警觉性和应
变力
耐受力和抵抗力
迁移应用
4.“应急”和“应激”是机体在受到伤害刺激的状态下，出现的一种保护性反
应，该过程中，肾上腺分泌的肾上腺素和糖皮质激素起着重要调节作用。
下列相关叙述正确的是( )
D
A.两种激素的化学本质都是蛋白质
B.糖皮质激素的分泌不受腺垂体调控
C.肾上腺素的分泌受交感神经和副交感神经的双重神经支配
D.两种激素都有升血糖的作用
解析：肾上腺素的本质为氨基酸衍生物，糖皮质激素属于类固醇激素；糖
皮质激素是由肾上腺皮质分泌的，肾上腺皮质分泌糖皮质激素受腺垂体调
控；肾上腺素的分泌是肾上腺髓质受下丘脑的交感神经（传出神经）支配
的结果，因此肾上腺素的分泌受交感神经的调控；肾上腺素和糖皮质激素
都能升高血糖。
5.应激反应是机体在受到各种应激原（引起应激反应的因素）刺激时所产
生的一种非特异性反应，如图是机体应激反应中的部分生理过程。下列叙
述错误的是 ( )
B
A.糖皮质激素的靶器官有肝脏、下丘脑、神经垂
体等
B.通过惊吓刺激能反映糖皮质激素可以促进胰高
血糖素的分泌
C.据图分析可知，肾上腺素分泌的调节方式与糖
皮质激素的不同
D.人体调节血糖过程中，肾上腺素和糖皮质激素
与胰高血糖素都有协同作用
解析：据题图可知，糖皮质激素能促进肝脏对脂肪的分解（肝脏）、影响
抗利尿激素的分泌（下丘脑分泌、神经垂体释放），故糖皮质激素能发挥
作用的靶器官有肝脏、下丘脑、神经垂体等；通过惊吓刺激不能反映糖皮
质激素可以促进胰高血糖素的分泌；据图可知，糖皮质激素的分泌存在下
丘脑 腺垂体 肾上腺皮质的分级调节过程，而肾上腺素的分泌直接受
神经调节，两者的分泌调节方式不同；胰高血糖素能够升高血糖，据题图
可知，升高血糖的还有肾上腺素（促进肝糖原的分解）、糖皮质激素
（促进氨基酸转化成葡萄糖），它们之间对于血糖的调节属于协同作用。
课堂小结第三节　激素调节身体多种机能
素养测练
对点达标练
题组一　活动:研究激素的生理作用
1.某研究人员以切除垂体的小鼠为材料进行了与甲状腺激素相关的实验。下列叙述正确的是(　D　)
A.小鼠的甲状腺激素分泌不足,促甲状腺激素分泌增加
B.给小鼠注射的促甲状腺激素可定向运输至甲状腺发挥作用
C.给小鼠注射促甲状腺激素释放激素,其代谢可恢复正常
D.给小鼠注射甲状腺激素后,其神经系统的兴奋性会增强
解析:切除小鼠垂体,导致促甲状腺激素分泌减少,进而导致甲状腺激素分泌不足;促甲状腺激素通过血液循环向全身运输,但只对甲状腺发挥作用,因为只有甲状腺细胞具有相应的受体;促甲状腺激素释放激素的靶细胞在垂体,给切除垂体的小鼠注射促甲状腺激素释放激素,其代谢不能恢复正常;甲状腺激素可以提高神经系统的兴奋性,给小鼠注射甲状腺激素后,其神经系统的兴奋性会增强。
2.为探究垂体分泌的促性腺激素对下丘脑分泌促性腺激素释放激素是否存在负反馈调节,①～⑥是对小白鼠的各种处理。下列叙述正确的是(　C　)
①注射适量的促性腺激素　②进行手术并切除性腺　③不手术　④注射适量的生理盐水　⑤进行手术不切除性腺　⑥不注射
A.促性腺激素由性腺分泌
B.促性腺激素通过垂体门脉运输到下丘脑
C.对照组处理是②④,实验组处理是②①
D.切除性腺后,下丘脑分泌促性腺激素释放激素的量减少
解析:促性腺激素由垂体分泌;促性腺激素通过体液运输到性腺;实验组和对照组的小白鼠均应切除性腺,以排除性腺分泌的性激素对下丘脑进行负反馈调节,为遵循单一变量和等量原则,实验组注射促性腺激素,对照组应注射等量的生理盐水,再观察促性腺激素释放激素的含量变化;切除性腺后,性激素减少,通过负反馈调节,下丘脑分泌促性腺激素释放激素的量增多。
题组二　激素调节人体生长发育
3.(杭州S9联盟高二期中)下列哪一组疾病均是由激素分泌异常引起的(　D　)
A.甲亢和苯丙酮尿症
B.呆小症和红绿色盲
C.佝偻病和白化病
D.糖尿病和侏儒症
解析:苯丙酮尿症属于遗传病,不是激素分泌异常引起的;呆小症是幼年时期甲状腺激素分泌不足引起的,红绿色盲属于伴X染色体隐性遗传病;佝偻病是缺乏维生素D引起的,白化病属于常染色体隐性遗传病;糖尿病是胰岛素分泌不足导致的,侏儒症是幼年时生长激素分泌不足引起的。
4.(杭州高二期中)下列关于人体激素的叙述,错误的是(　C　)
A.生长激素对肌肉的增生和软骨的形成与钙化有特别重要的作用
B.睾酮能增加代谢率,促进男性皮肤增厚和出油,以及促进骨骼生长
C.雌激素可抑制女性皮下脂肪的积聚
D.甲状腺激素是胎儿和新生儿脑发育的关键激素
解析:生长激素可以促进肌肉的增生和软骨的形成与钙化,有利于机体生长发育;睾酮是雄激素的主要成分,能促进机体代谢,促进男性皮肤增厚和出油,也可促进骨骼生长;雌激素可促进女性皮下脂肪的积聚;甲状腺激素可以促进神经系统特别是脑的发育,因此是胎儿和新生儿脑发育的关键激素。
题组三　激素调节内环境稳态
5.(杭州S9联盟高二期中)下列有关人体内的内环境、腺体及其相关激素功能的叙述,正确的是(　B　)
A.CO2、血浆蛋白、糖原、激素都属于内环境的成分
B.肾上腺髓质分泌的肾上腺素可调节机体代谢,作用后被灭活
C.正常人血糖含量降低时,胰岛β细胞分泌活动增强
D.抗利尿激素由神经垂体合成和分泌,会增强肾小管重吸收水的能力
解析:糖原不属于内环境的成分;肾上腺髓质分泌的肾上腺素可调节机体代谢,激素作用后被灭活;正常人血糖含量降低时,胰岛α细胞分泌(胰高血糖素)活动增强;抗利尿激素由下丘脑合成和分泌,神经垂体释放,会增强肾小管和集合管重吸收水的能力。
6.血糖的调节对于保持人体健康有重要意义。下列叙述错误的是(　C　)
A.人体中存在多种升高血糖的激素
B.胰岛β细胞可接受神经递质的调节
C.肌糖原分解产生的葡萄糖不能进入血浆
D.血糖浓度升高时,胰岛β细胞的活动增强
解析:人体中存在多种升高血糖的激素,如胰高血糖素和肾上腺素等;胰岛β细胞分泌胰岛素的过程既有神经调节也有激素调节;血糖降低时肝糖原可以分解成葡萄糖,而肌糖原不能直接分解成葡萄糖;血糖浓度升高时,胰岛β细胞的活动增强,分泌胰岛素降低血糖。
7.(金兰合作组织高二期中)体外实验研究发现,γ-氨基丁酸持续作用于胰岛α细胞,可诱导其转化为胰岛β细胞。下列说法错误的是(　B　)
A.胰岛α细胞转化为胰岛β细胞是基因有选择地发挥作用的结果
B.胰岛素直接参与肝糖原的合成
C.胰岛α细胞合成胰高血糖素的能力随转化的进行而逐渐减弱
D.胰岛素经靶细胞接受并起作用后就被灭活
解析:同一个体胰岛α细胞和胰岛β细胞内的基因是相同的,只是表达的基因不同,因此胰岛α细胞转化为胰岛β细胞是γ-氨基丁酸诱导了相关的基因有选择地发挥作用的结果;胰岛素可以促进肝细胞中葡萄糖合成肝糖原,胰岛素只是起调节作用,不能直接参与肝糖原的合成;胰岛α细胞合成胰高血糖素,胰岛β细胞合成胰岛素,因此在胰岛α细胞转化为胰岛β细胞后胰高血糖素的合成能力减弱(甚至丧失);胰岛素是动物激素,经靶细胞接受并起作用后就被灭活。
8.(舟山高二期末)酮体是脂肪酸分解代谢的中间产物,其酸性较强。饥饿条件下,酮体浓度升高以弥补血糖过少而导致的供能不足,人体血浆中葡萄糖和酮体浓度变化的趋势如上图所示。下列分析错误的是(　D　)
A.在饥饿条件下,血浆中胰高血糖素与胰岛素含量的比值升高
B.在饥饿条件下,血浆中的葡萄糖主要来自肝糖原的分解和非糖物质转化
C.人在长期无法进食的情况下注射葡萄糖溶液可避免内环境pH下降
D.正常情况下,糖尿病患者血浆中的酮体含量低于健康人
解析:饥饿条件下,血糖浓度低,胰高血糖素分泌增加,血浆中胰高血糖素与胰岛素含量的比值升高;在饥饿条件下为维持血糖的稳定,需通过增加胰高血糖素的分泌来促进肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖;注射葡萄糖溶液除了可以满足人体能量需求外,还可以避免因脂肪分解导致酮体浓度升高而引起内环境pH下降;正常情况下,糖尿病患者血浆中的葡萄糖浓度较高,但细胞不能正常利用葡萄糖,靠利用脂肪供能,造成酮体积累,因而酮体含量高于健康人。
题组四　激素参与“应急”和“应激”反应
9.(金华十校高二期末调研)“应激”与“应急”反应与糖皮质激素和肾上腺素有关,对于机体更好地适应环境有重要作用。下列叙述正确的是(　C　)
A.糖皮质激素和肾上腺素都属于蛋白质类激素
B.糖皮质激素可以促进腺垂体释放促肾上腺皮质激素释放激素
C.肾上腺素可以提高神经兴奋性,使机体心率加快,糖原分解加强
D.肾上腺素的分泌受下丘脑-腺垂体-肾上腺皮质这一调控轴分级调控
解析:糖皮质激素属于类固醇激素,而肾上腺素属于氨基酸衍生物;糖皮质激素通过负反馈调节的方式,抑制腺垂体释放促肾上腺皮质激素,抑制下丘脑释放促肾上腺皮质激素释放激素;肾上腺素是应急激素,可以提高机体反应能力,提高神经兴奋性,使机体心率加快,糖原分解加强,从而使血糖上升;糖皮质激素的分泌受下丘脑-腺垂体-肾上腺皮质这一调控轴分级调控,而肾上腺素是由肾上腺髓质分泌的,没有经过此过程的调控。
10.(丽水高二教学质量监控)某患者因病切除左侧肾上腺,术后检查发现,患者血浆中糖皮质激素水平仍处于正常范围。下列叙述错误的是(　D　)
A.切除手术后,对侧肾上腺提高了糖皮质激素的分泌量
B.下丘脑可感受到糖皮质激素水平的变化,发挥调节作用
C.垂体可分泌促肾上腺皮质激素,促进肾上腺皮质的分泌功能
D.糖皮质激素是氨基酸衍生物,能提高机体的警觉性和应变力
解析:切除手术后,对侧肾上腺提高了糖皮质激素的分泌量,因此,术后检查发现,患者血浆中糖皮质激素水平仍处于正常范围;下丘脑神经分泌细胞有与糖皮质激素结合的受体,因此,下丘脑可感受到糖皮质激素水平的变化,进而发挥调节作用;垂体可分泌促肾上腺皮质激素,该激素作用于肾上腺皮质,进而促进肾上腺皮质的分泌功能;糖皮质激素是一种类固醇激素,可在一定程度上提高机体的耐受力和抵抗力。
综合提升练
11.大豆中含有大豆异黄酮,其分子结构与人雌激素相似,进入人体后能发挥微弱的雌激素效应。下列对大豆异黄酮的推测,不合理的是(　A　)
A.会引起促性腺激素分泌量增加
B.能与人雌激素受体特异性结合
C.可能作用于下丘脑和垂体
D.可缓解雌激素水平降低者的症状
解析:大豆异黄酮会抑制促性腺激素的分泌;大豆异黄酮分子结构与人雌激素相似,进入人体后发挥微弱的雌激素效应,推测其能与人雌激素受体特异性结合;大豆异黄酮分子结构与人雌激素相似,进入人体后能发挥微弱的雌激素效应,可以作用于下丘脑和垂体上的雌激素受体;大豆中的大豆异黄酮,进入人体后能发挥微弱的雌激素效应,故可以缓解雌激素水平降低者的症状。
12.(宁波高二期末)IA是一种“智能”胰岛素,既能与细胞膜上的胰岛素受体结合,又能与葡萄糖竞争葡萄糖转运蛋白(GLUT),其调控血糖的部分机制如图。已知IA与胰岛素受体结合后会使膜上GLUT增多,二甲双胍是非胰岛素依赖型糖尿病的常用口服降血糖药。下列有关叙述错误的是(　D　)
A.胰岛素是唯一能降低血糖的激素
B.①②③分别表示:减少、IA与胰岛素受体结合增多、增多
C.与普通外源胰岛素相比,IA能有效避免低血糖的风险
D.与注射IA相比,口服二甲双胍治疗Ⅰ型糖尿病更有效
解析:胰岛素是唯一能降低血糖的激素;正常情况下,当血糖升高,葡萄糖与GLUT结合增多,导致细胞摄取葡萄糖的速率升高,导致①IA与GLUT结合减少,②同时IA与胰岛素受体结合增多,从而导致③膜上的GLUT增多;与普通外源胰岛素相比,IA能与胰岛素受体结合使膜上GLUT数量增加,加快细胞摄取葡萄糖,避免低血糖的产生;二甲双胍是非胰岛素依赖型糖尿病(Ⅱ型糖尿病)的常用口服降血糖药,而Ⅰ型糖尿病是由胰岛素分泌不足引起的,所以注射IA治疗Ⅰ型糖尿病更有效。
13.糖皮质激素是肾上腺皮质产生的“应激”激素,包括皮质醇和皮质酮,具有升高血糖的作用,机体可通过下丘脑-腺垂体-肾上腺皮质轴调控其分泌。为研究应激时体内糖皮质激素的含量,研究人员强迫小鼠游泳后,测定结果如图。下列表述正确的是(　A　)
A.曲线是在不同时间抽取小鼠的血液并测定激素含量而获得的
B.皮质醇更适合作为小鼠剧烈应激反应的模型
C.糖皮质激素和肾上腺素的分泌均可通过下丘脑和腺垂体实现分级调节
D.糖皮质激素和盐皮质激素具有拮抗作用
解析:从题目给出的曲线图的横坐标以及纵坐标来看,曲线是在不同时间抽取小鼠的血液(由于激素随体液运输)并测定激素含量而获得的;分析曲线可知,强迫小鼠游泳后,皮质酮含量总是高于皮质醇,容易检测,因此选择皮质酮作为小鼠应激模型指标更合适;机体可通过下丘脑-腺垂体-肾上腺皮质轴调控糖皮质激素分泌,说明糖皮质激素的分泌可以通过下丘脑和腺垂体实现分级调节,但是肾上腺素的分泌不存在分级调节;糖皮质激素具有升高血糖的作用,盐皮质激素主要促进肾小管重吸收钠而保留水,并排泄钾,维持体内水、电解质平衡,二者不是针对某一生理功能产生相反的作用,不具有拮抗作用。
14.(新阵地联盟高二联考)血糖平衡是机体重要的内环境平衡之一,胰岛素对于降血糖和促进细胞吸收利用葡萄糖具有重要作用,随着生活水平的日渐提高,高糖饮食导致的糖尿病患者人数逐渐增多,胰岛素抵抗是指各种因素导致的胰岛素促进葡萄糖摄取和利用效率下降。回答下列问题。
(1)血糖浓度偏高会导致血浆渗透压上升,从而刺激位于　　　　的渗透压感受器,从而使抗利尿激素分泌　　　　。
(2)当机体出现胰岛素抵抗后,胰岛素的分泌量就会代偿性升高,在无内源血糖补充情况下,通过高胰岛素正常葡萄糖钳夹技术测定使血糖维持在正常范围所需的外源静脉注射葡萄糖的浓度,医生就可以判定受检者是否出现胰岛素抵抗。在静脉注射葡萄糖溶液前受检者需空腹一段时间,并静脉注射大剂量的胰岛素,目的分别是 　 。
(3)二甲双胍是有效的降血糖药物,且作用机理与胰岛素不同,研究人员利用一组高血糖小鼠进行如下研究:
高血糖小鼠→测量1→服用二甲双胍→测量2
①实验中测量1和测量2除测量胰岛素分泌量外,还需检测　　　　。
②通过实验发现服用二甲双胍小鼠胰岛素分泌量未明显增加,则推测二甲双胍治疗糖尿病的机制可能是 (写出两点)。
15.(舟山高二期末检测)肾上腺能分泌多种激素提高机体在压力情况下的应对能力,下图为人在情绪压力下,肾上腺皮质和肾上腺髓质受下丘脑调节的模式图。回答下列问题。
(1)图中情绪压力刺激机体　　　　(填“交感”或“副交感”)神经兴奋使肾上腺髓质分泌激素d　　　　,使机体血糖升高,处于警觉状态。
(2)情绪压力下,机体还可以通过图中的　　　　　　　　　　　轴(HPA轴)进行调节,此过程是下丘脑分泌的激素a促进腺垂体分泌激素b　　　　　　　　,从而促进肾上腺皮质分泌糖皮质激素。健康人体内糖皮质激素引起压力的长期效应浓度不会持续过高,体内的　　　　调节机制保证激素分泌的稳态。但当　　　　细胞的糖皮质激素受体数量减少或功能下降,会导致HPA轴功能亢进,糖皮质激素持续升高,引起压力的长期效应。
(3)临床发现长期情绪低落的患者存在HPA轴功能亢进,会出现体重减轻、食欲下降、睡眠障碍等症状。柴胡疏肝散是始载于明朝《景岳全书》中的经典中医方剂,临床发现柴胡疏肝散对情绪低落的患者治疗效果良好。某研究小组利用下列材料和试剂开展实验探究柴胡疏肝散治疗的作用机理。完善实验思路、预测实验结果。
实验材料及试剂:60只生长状况基本相同的健康大鼠、柴胡疏肝散药剂、蒸馏水。(提示:给药方式为灌胃,药物的剂量不做要求。)
①完善实验思路:
a.将生长状况相同的健康大鼠随机分为甲、乙、丙三组,乙、丙组给予连续21天的慢性应激刺激获得HPA轴功能亢进大鼠。
b.实验处理: 　。
c.将甲、乙、丙三组放在相同且适宜的条件下饲养,一段时间后检测血液中激素a、b、c的含量。
②若柴胡疏肝散是通过修复HPA轴分泌功能紊乱来发挥疗效的,在下图中补充预测的实验结果。第三节　激素调节身体多种机能
学习目标
1.运用科学方法研究和分析人体主要激素的生理作用。
2.举例说明激素能调节内环境稳态。
3.感悟激素调节经典实验研究体现出的科学本质和科学精神。
一、活动:研究激素的生理作用
1.切除相应的内分泌器官或组织,观察动物出现的症状。
2.再次 该器官或组织,或 该组织的提取物,观察 ,如果 ,就证明该器官或组织具有内分泌功能。
3.对正常动物注射该 ,观察注射后动物机能亢进的反应。
4. 激素和人工合成该激素,阐明激素的 本质和 。
5.运用 法,观察激素分泌的规律和在体内的代谢情况。
二、激素调节人体生长发育
1.生长激素
(1)分泌部位: 。
(2)本质: 。
(3)作用:促进 的合成,促进 等组织细胞的生长和分裂,从而加速骨骼和肌肉的生长发育,对 的增生和 的形成与钙化有特别重要的作用。
(4)与该激素异常相关的疾病:人幼年时缺乏生长激素将患 症,生长激素分泌过多会患 症。
2.甲状腺激素
(1)种类: 和 。
(2)本质: 的衍生物。
(3)作用。
①促进 ,使机体产能增加,促进 。
②提高 的兴奋性。
③是胎儿和新生儿脑发育的关键激素,促进 的增殖、分化,以及突起和 的形成。
④促进 发育,与生长激素有协同作用。
(4)分泌异常。
①不足:发生在婴幼儿时期易患 。
②过量:发生在成年时期易患甲亢。
3.性激素
(1)性腺
(2)性激素的本质。
是 激素,是以 为原料合成的,属于亲脂激素。
(3)性激素的作用。
【易错判断】
1.雄激素、雌激素、孕激素等类固醇激素和甲状腺激素都是既可以口服,也可以注射。多肽类或蛋白质类激素一般采用注射法,不宜口服。(　√　)
2.动物分组实验的基本要求是选择性别、年龄相同,体重、生长状况相似的动物平均分组,但为了经济只需每组1只动物。(　×　)
提示:每组要有数量相等的多只动物。
3.性激素是类固醇激素,是以脂肪为原料合成的。(　×　)
提示:性激素是类固醇激素,是以胆固醇为原料合成的,属于亲脂激素。
4.人进入青春期后,女孩乳房发育、男孩长出胡须,与此变化相关的主要激素是生长激素。(　×　)
提示:人进入青春期后,女孩乳房发育、男孩长出胡须,与此变化相关的主要激素是性激素。
5.甲状腺激素促进骨骼发育,与生长激素有拮抗作用。(　×　)
提示:甲状腺激素促进骨骼发育,与生长激素有协同作用。
三、激素调节内环境稳态
1.血糖平衡
2.血糖平衡的调节
(1)实质:调节血糖的 ,使其处于平衡状态。
(2)激素调节——两种重要的激素。
名称 分泌条件 分泌部位 生理作用
胰岛 素 血糖浓度 到 一定程度 ①促进组织细胞加速摄取、储存和利用 ,抑制 转化成葡萄糖; ②调节机体多种 的代谢,维持机体正常 和生长
胰高 血糖 素 血糖浓度 到 一定程度 促进肝糖原分解, 转化成葡萄糖,使血糖浓度回升到正常水平
除胰高血糖素之外, 、糖皮质激素等也具有升高血糖的作用。
(3)神经调节。
①神经调节方式:血糖浓度升高,作用于胰岛组织中的神经末梢或血管内感受器,反射性地引起胰岛素的分泌。
②交感神经和副交感神经对胰岛的双重支配:交感神经 胰岛素的分泌,副交感神经 胰岛素的分泌。
【易错判断】
1.血糖浓度上升时,下丘脑调控胰岛素分泌属于体液调节。(　×　)
提示:属于神经调节。
2.胰岛素通过调节细胞代谢,促进细胞对血糖的利用,抑制非糖物质的转化,从而降低血糖浓度。(　√　)
3.胰岛素是已知的唯一能降低血糖的激素,胰高血糖素是唯一升高血糖的激素。(　×　)
提示:胰岛素是已知的唯一降低血糖的激素。但升高血糖的激素除了胰高血糖素之外,还有肾上腺素、糖皮质激素等。
4.胰岛受交感神经和副交感神经双重支配。交感神经促进胰岛素的分泌,副交感神经抑制胰岛素的分泌。(　×　)
提示:胰岛受交感神经和副交感神经双重支配。副交感神经促进胰岛素的分泌,交感神经抑制胰岛素的分泌。
四、激素参与“应急”和“应激”反应
1.肾上腺的组成
由 和 两部分组成,皮质包在髓质外面。肾上腺髓质接受 神经支配。
2.肾上腺髓质与皮质的功能
项目 肾上腺髓质 肾上腺皮质
分泌激素 肾上腺素 糖皮质激素
激素本质 酪氨酸衍生物 类固醇激素
主要功能 交感-肾上腺髓质系统参与机体 反应,提高机体的警觉性和 力 ①糖皮质激素可促进肝细胞将氨基酸转化为 ,与胰岛素有 作用; ②主要参与机体 反应,增强机体的 力和抵抗力
3.“应激”和“应急”反应的联系
“应激”和“应急”实际上都是机体在受到 刺激的状态下,通过 系统整合,出现的 性反应,以应对并适应环境突变而确保生存。
【易错判断】
1.肾上腺由皮质和髓质两部分组成,前者分泌糖皮质激素参与机体应激反应。(　√　)
2.副交感-肾上腺髓质系统参与机体应急反应。(　×　)
提示:交感-肾上腺髓质系统参与机体应急反应。
3.糖皮质激素抑制肝细胞将氨基酸转化为葡萄糖,与胰岛素有协同作用。(　×　)
提示:糖皮质激素促进肝细胞将氨基酸转化为葡萄糖,与胰岛素有拮抗作用。
任务1　说明人体维持血糖平衡的机理
阅读教材相关内容,补充血糖调节的模型。
素养提升
1.糖尿病患者多饮、多尿、多食和体重减轻的原因
2.激素的协同作用和拮抗作用
(1)协同作用:不同激素对同一生理效应发挥相同的作用,如胰高血糖素和肾上腺素在升高血糖方面具有协同作用。
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(或肾上腺素)在调节血糖方面具有拮抗作用。
(2)示例。
迁移应用
1.胰岛素和胰高血糖素是调节血糖水平的重要激素。下列叙述错误的是(　D　)
A.胰岛素促进组织细胞利用葡萄糖
B.胰高血糖素促进肝糖原分解
C.胰岛素和胰高血糖素在血糖水平调节上相互对抗
D.血糖水平正常时,胰岛不分泌胰岛素和胰高血糖素
解析:胰岛素能促进组织细胞加速摄取、储存和利用葡萄糖;胰高血糖素能促进肝糖原分解和非糖物质转化成葡萄糖,使血糖浓度升高;胰岛素具有降低血糖浓度的作用,胰高血糖素具有升高血糖浓度的作用,二者在血糖水平调节上相互对抗;血糖水平正常时,胰岛仍会分泌一定量的胰岛素和胰高血糖素,使机体内二者浓度维持在相对稳定的状态。
2.如图是血糖调节部分过程简要示意图。下列有关叙述正确的是(　B　)
A.图中胰岛素的分泌过程属于下丘脑-腺垂体-胰岛调控轴的分级调节
B.长期高糖饮食导致的血糖浓度持续偏高,可能诱发糖尿病,患者的尿量会增加
C.可研发增加肾小管管壁细胞膜上重吸收葡萄糖的转运蛋白的新药,降低患者血糖浓度
D.下丘脑通过交感神经促进胰岛素的分泌
解析:图中下丘脑调节胰岛素的分泌过程通过神经完成,不属于激素分泌的分级调节;糖尿病患者的尿液中含糖,导致原尿的渗透压升高,不利于肾小管和集合管重吸收水,使其尿量增加;研发增加肾小管管壁细胞膜上重吸收葡萄糖的转运蛋白的新药,只能导致患者的血糖浓度升高,不会降低患者的血糖浓度;下丘脑通过副交感神经促进胰岛素的分泌。
3.(浙南名校联盟高二10月联考)研究发现,高血压患者常出现胰岛素利用障碍,从而导致糖尿病。服用降压药物——血管紧张素转换酶抑制剂(ACEI)可在一定程度上降低血糖。下列相关分析错误的是(　B　)
A.高血压导致的糖尿病患者体内胰岛素水平可能偏高
B.ACEI通过调节胰岛素的合成和分泌来治疗“高血压糖尿病”
C.服用ACEI后,靶细胞对胰岛素的敏感性可能恢复
D.胰岛素可促进组织细胞加速摄取、储存和利用葡萄糖
解析:高血压患者因出现胰岛素利用障碍而血糖升高,进而促进胰岛素分泌,所以高血压可能会导致糖尿病患者体内胰岛素水平偏高;高血压患者的糖尿病是胰岛素利用障碍引起的,所以ACEI可通过调节细胞对胰岛素的敏感性来治疗“高血压糖尿病”;ACEI能增强细胞对胰岛素的敏感性,从而促进细胞加速对血糖的摄取、储存和利用,使血糖下降,即服用ACEI后,靶细胞对胰岛素的敏感性可能恢复;胰岛素可促进组织细胞加速摄取、储存和利用葡萄糖,从而降低血糖。
任务2　对比分析激素参与“应急”与“应激”反应
阅读教材相关内容,列表比较“应急”和“应激”反应。
反应类型 “应急”反应 “应激”反应
出现原因 机体遭遇 机体遭受
参与激素 肾上腺素 糖皮质激素
调节途径 系统 系统
反应速度
作用 提高机体的 增强机体的
迁移应用
4.“应急”和“应激”是机体在受到伤害刺激的状态下,出现的一种保护性反应,该过程中,肾上腺分泌的肾上腺素和糖皮质激素起着重要调节作用。下列相关叙述正确的是(　D　)
A.两种激素的化学本质都是蛋白质
B.糖皮质激素的分泌不受腺垂体调控
C.肾上腺素的分泌受交感神经和副交感神经的双重神经支配
D.两种激素都有升血糖的作用
解析:肾上腺素的本质为氨基酸衍生物,糖皮质激素属于类固醇激素;糖皮质激素是由肾上腺皮质分泌的,肾上腺皮质分泌糖皮质激素受腺垂体调控;肾上腺素的分泌是肾上腺髓质受下丘脑的交感神经(传出神经)支配的结果,因此肾上腺素的分泌受交感神经的调控;肾上腺素和糖皮质激素都能升高血糖。
5.应激反应是机体在受到各种应激原(引起应激反应的因素)刺激时所产生的一种非特异性反应,如图是机体应激反应中的部分生理过程。下列叙述错误的是(　B　)
A.糖皮质激素的靶器官有肝脏、下丘脑、神经垂体等
B.通过惊吓刺激能反映糖皮质激素可以促进胰高血糖素的分泌
C.据图分析可知,肾上腺素分泌的调节方式与糖皮质激素的不同
D.人体调节血糖过程中,肾上腺素和糖皮质激素与胰高血糖素都有协同作用
解析:据题图可知,糖皮质激素能促进肝脏对脂肪的分解(肝脏)、影响抗利尿激素的分泌(下丘脑分泌、神经垂体释放),故糖皮质激素能发挥作用的靶器官有肝脏、下丘脑、神经垂体等;通过惊吓刺激不能反映糖皮质激素可以促进胰高血糖素的分泌;据图可知,糖皮质激素的分泌存在下丘脑→腺垂体→肾上腺皮质的分级调节过程,而肾上腺素的分泌直接受神经调节,两者的分泌调节方式不同;胰高血糖素能够升高血糖,据题图可知,升高血糖的还有肾上腺素(促进肝糖原的分解)、糖皮质激素(促进氨基酸转化成葡萄糖),它们之间对于血糖的调节属于协同作用。
课堂小结
素养测练
对点达标练
题组一　活动:研究激素的生理作用
1.某研究人员以切除垂体的小鼠为材料进行了与甲状腺激素相关的实验。下列叙述正确的是(　D　)
A.小鼠的甲状腺激素分泌不足,促甲状腺激素分泌增加
B.给小鼠注射的促甲状腺激素可定向运输至甲状腺发挥作用
C.给小鼠注射促甲状腺激素释放激素,其代谢可恢复正常
D.给小鼠注射甲状腺激素后,其神经系统的兴奋性会增强
解析:切除小鼠垂体,导致促甲状腺激素分泌减少,进而导致甲状腺激素分泌不足;促甲状腺激素通过血液循环向全身运输,但只对甲状腺发挥作用,因为只有甲状腺细胞具有相应的受体;促甲状腺激素释放激素的靶细胞在垂体,给切除垂体的小鼠注射促甲状腺激素释放激素,其代谢不能恢复正常;甲状腺激素可以提高神经系统的兴奋性,给小鼠注射甲状腺激素后,其神经系统的兴奋性会增强。
2.为探究垂体分泌的促性腺激素对下丘脑分泌促性腺激素释放激素是否存在负反馈调节,①～⑥是对小白鼠的各种处理。下列叙述正确的是(　C　)
①注射适量的促性腺激素　②进行手术并切除性腺　③不手术　④注射适量的生理盐水　⑤进行手术不切除性腺　⑥不注射
A.促性腺激素由性腺分泌
B.促性腺激素通过垂体门脉运输到下丘脑
C.对照组处理是②④,实验组处理是②①
D.切除性腺后,下丘脑分泌促性腺激素释放激素的量减少
解析:促性腺激素由垂体分泌;促性腺激素通过体液运输到性腺;实验组和对照组的小白鼠均应切除性腺,以排除性腺分泌的性激素对下丘脑进行负反馈调节,为遵循单一变量和等量原则,实验组注射促性腺激素,对照组应注射等量的生理盐水,再观察促性腺激素释放激素的含量变化;切除性腺后,性激素减少,通过负反馈调节,下丘脑分泌促性腺激素释放激素的量增多。
题组二　激素调节人体生长发育
3.(杭州S9联盟高二期中)下列哪一组疾病均是由激素分泌异常引起的(　D　)
A.甲亢和苯丙酮尿症
B.呆小症和红绿色盲
C.佝偻病和白化病
D.糖尿病和侏儒症
解析:苯丙酮尿症属于遗传病,不是激素分泌异常引起的;呆小症是幼年时期甲状腺激素分泌不足引起的,红绿色盲属于伴X染色体隐性遗传病;佝偻病是缺乏维生素D引起的,白化病属于常染色体隐性遗传病;糖尿病是胰岛素分泌不足导致的,侏儒症是幼年时生长激素分泌不足引起的。
4.(杭州高二期中)下列关于人体激素的叙述,错误的是(　C　)
A.生长激素对肌肉的增生和软骨的形成与钙化有特别重要的作用
B.睾酮能增加代谢率,促进男性皮肤增厚和出油,以及促进骨骼生长
C.雌激素可抑制女性皮下脂肪的积聚
D.甲状腺激素是胎儿和新生儿脑发育的关键激素
解析:生长激素可以促进肌肉的增生和软骨的形成与钙化,有利于机体生长发育;睾酮是雄激素的主要成分,能促进机体代谢,促进男性皮肤增厚和出油,也可促进骨骼生长;雌激素可促进女性皮下脂肪的积聚;甲状腺激素可以促进神经系统特别是脑的发育,因此是胎儿和新生儿脑发育的关键激素。
题组三　激素调节内环境稳态
5.(杭州S9联盟高二期中)下列有关人体内的内环境、腺体及其相关激素功能的叙述,正确的是(　B　)
A.CO2、血浆蛋白、糖原、激素都属于内环境的成分
B.肾上腺髓质分泌的肾上腺素可调节机体代谢,作用后被灭活
C.正常人血糖含量降低时,胰岛β细胞分泌活动增强
D.抗利尿激素由神经垂体合成和分泌,会增强肾小管重吸收水的能力
解析:糖原不属于内环境的成分;肾上腺髓质分泌的肾上腺素可调节机体代谢,激素作用后被灭活;正常人血糖含量降低时,胰岛α细胞分泌(胰高血糖素)活动增强;抗利尿激素由下丘脑合成和分泌,神经垂体释放,会增强肾小管和集合管重吸收水的能力。
6.血糖的调节对于保持人体健康有重要意义。下列叙述错误的是(　C　)
A.人体中存在多种升高血糖的激素
B.胰岛β细胞可接受神经递质的调节
C.肌糖原分解产生的葡萄糖不能进入血浆
D.血糖浓度升高时,胰岛β细胞的活动增强
解析:人体中存在多种升高血糖的激素,如胰高血糖素和肾上腺素等;胰岛β细胞分泌胰岛素的过程既有神经调节也有激素调节;血糖降低时肝糖原可以分解成葡萄糖,而肌糖原不能直接分解成葡萄糖;血糖浓度升高时,胰岛β细胞的活动增强,分泌胰岛素降低血糖。
7.(金兰合作组织高二期中)体外实验研究发现,γ-氨基丁酸持续作用于胰岛α细胞,可诱导其转化为胰岛β细胞。下列说法错误的是(　B　)
A.胰岛α细胞转化为胰岛β细胞是基因有选择地发挥作用的结果
B.胰岛素直接参与肝糖原的合成
C.胰岛α细胞合成胰高血糖素的能力随转化的进行而逐渐减弱
D.胰岛素经靶细胞接受并起作用后就被灭活
解析:同一个体胰岛α细胞和胰岛β细胞内的基因是相同的,只是表达的基因不同,因此胰岛α细胞转化为胰岛β细胞是γ-氨基丁酸诱导了相关的基因有选择地发挥作用的结果;胰岛素可以促进肝细胞中葡萄糖合成肝糖原,胰岛素只是起调节作用,不能直接参与肝糖原的合成;胰岛α细胞合成胰高血糖素,胰岛β细胞合成胰岛素,因此在胰岛α细胞转化为胰岛β细胞后胰高血糖素的合成能力减弱(甚至丧失);胰岛素是动物激素,经靶细胞接受并起作用后就被灭活。
8.(舟山高二期末)酮体是脂肪酸分解代谢的中间产物,其酸性较强。饥饿条件下,酮体浓度升高以弥补血糖过少而导致的供能不足,人体血浆中葡萄糖和酮体浓度变化的趋势如上图所示。下列分析错误的是(　D　)
A.在饥饿条件下,血浆中胰高血糖素与胰岛素含量的比值升高
B.在饥饿条件下,血浆中的葡萄糖主要来自肝糖原的分解和非糖物质转化
C.人在长期无法进食的情况下注射葡萄糖溶液可避免内环境pH下降
D.正常情况下,糖尿病患者血浆中的酮体含量低于健康人
解析:饥饿条件下,血糖浓度低,胰高血糖素分泌增加,血浆中胰高血糖素与胰岛素含量的比值升高;在饥饿条件下为维持血糖的稳定,需通过增加胰高血糖素的分泌来促进肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖;注射葡萄糖溶液除了可以满足人体能量需求外,还可以避免因脂肪分解导致酮体浓度升高而引起内环境pH下降;正常情况下,糖尿病患者血浆中的葡萄糖浓度较高,但细胞不能正常利用葡萄糖,靠利用脂肪供能,造成酮体积累,因而酮体含量高于健康人。
题组四　激素参与“应急”和“应激”反应
9.(金华十校高二期末调研)“应激”与“应急”反应与糖皮质激素和肾上腺素有关,对于机体更好地适应环境有重要作用。下列叙述正确的是(　C　)
A.糖皮质激素和肾上腺素都属于蛋白质类激素
B.糖皮质激素可以促进腺垂体释放促肾上腺皮质激素释放激素
C.肾上腺素可以提高神经兴奋性,使机体心率加快,糖原分解加强
D.肾上腺素的分泌受下丘脑-腺垂体-肾上腺皮质这一调控轴分级调控
解析:糖皮质激素属于类固醇激素,而肾上腺素属于氨基酸衍生物;糖皮质激素通过负反馈调节的方式,抑制腺垂体释放促肾上腺皮质激素,抑制下丘脑释放促肾上腺皮质激素释放激素;肾上腺素是应急激素,可以提高机体反应能力,提高神经兴奋性,使机体心率加快,糖原分解加强,从而使血糖上升;糖皮质激素的分泌受下丘脑-腺垂体-肾上腺皮质这一调控轴分级调控,而肾上腺素是由肾上腺髓质分泌的,没有经过此过程的调控。
10.(丽水高二教学质量监控)某患者因病切除左侧肾上腺,术后检查发现,患者血浆中糖皮质激素水平仍处于正常范围。下列叙述错误的是(　D　)
A.切除手术后,对侧肾上腺提高了糖皮质激素的分泌量
B.下丘脑可感受到糖皮质激素水平的变化,发挥调节作用
C.垂体可分泌促肾上腺皮质激素,促进肾上腺皮质的分泌功能
D.糖皮质激素是氨基酸衍生物,能提高机体的警觉性和应变力
解析:切除手术后,对侧肾上腺提高了糖皮质激素的分泌量,因此,术后检查发现,患者血浆中糖皮质激素水平仍处于正常范围;下丘脑神经分泌细胞有与糖皮质激素结合的受体,因此,下丘脑可感受到糖皮质激素水平的变化,进而发挥调节作用;垂体可分泌促肾上腺皮质激素,该激素作用于肾上腺皮质,进而促进肾上腺皮质的分泌功能;糖皮质激素是一种类固醇激素,可在一定程度上提高机体的耐受力和抵抗力。
综合提升练
11.大豆中含有大豆异黄酮,其分子结构与人雌激素相似,进入人体后能发挥微弱的雌激素效应。下列对大豆异黄酮的推测,不合理的是(　A　)
A.会引起促性腺激素分泌量增加
B.能与人雌激素受体特异性结合
C.可能作用于下丘脑和垂体
D.可缓解雌激素水平降低者的症状
解析:大豆异黄酮会抑制促性腺激素的分泌;大豆异黄酮分子结构与人雌激素相似,进入人体后发挥微弱的雌激素效应,推测其能与人雌激素受体特异性结合;大豆异黄酮分子结构与人雌激素相似,进入人体后能发挥微弱的雌激素效应,可以作用于下丘脑和垂体上的雌激素受体;大豆中的大豆异黄酮,进入人体后能发挥微弱的雌激素效应,故可以缓解雌激素水平降低者的症状。
12.(宁波高二期末)IA是一种“智能”胰岛素,既能与细胞膜上的胰岛素受体结合,又能与葡萄糖竞争葡萄糖转运蛋白(GLUT),其调控血糖的部分机制如图。已知IA与胰岛素受体结合后会使膜上GLUT增多,二甲双胍是非胰岛素依赖型糖尿病的常用口服降血糖药。下列有关叙述错误的是(　D　)
A.胰岛素是唯一能降低血糖的激素
B.①②③分别表示:减少、IA与胰岛素受体结合增多、增多
C.与普通外源胰岛素相比,IA能有效避免低血糖的风险
D.与注射IA相比,口服二甲双胍治疗Ⅰ型糖尿病更有效
解析:胰岛素是唯一能降低血糖的激素;正常情况下,当血糖升高,葡萄糖与GLUT结合增多,导致细胞摄取葡萄糖的速率升高,导致①IA与GLUT结合减少,②同时IA与胰岛素受体结合增多,从而导致③膜上的GLUT增多;与普通外源胰岛素相比,IA能与胰岛素受体结合使膜上GLUT数量增加,加快细胞摄取葡萄糖,避免低血糖的产生;二甲双胍是非胰岛素依赖型糖尿病(Ⅱ型糖尿病)的常用口服降血糖药,而Ⅰ型糖尿病是由胰岛素分泌不足引起的,所以注射IA治疗Ⅰ型糖尿病更有效。
13.糖皮质激素是肾上腺皮质产生的“应激”激素,包括皮质醇和皮质酮,具有升高血糖的作用,机体可通过下丘脑-腺垂体-肾上腺皮质轴调控其分泌。为研究应激时体内糖皮质激素的含量,研究人员强迫小鼠游泳后,测定结果如图。下列表述正确的是(　A　)
A.曲线是在不同时间抽取小鼠的血液并测定激素含量而获得的
B.皮质醇更适合作为小鼠剧烈应激反应的模型
C.糖皮质激素和肾上腺素的分泌均可通过下丘脑和腺垂体实现分级调节
D.糖皮质激素和盐皮质激素具有拮抗作用
解析:从题目给出的曲线图的横坐标以及纵坐标来看,曲线是在不同时间抽取小鼠的血液(由于激素随体液运输)并测定激素含量而获得的;分析曲线可知,强迫小鼠游泳后,皮质酮含量总是高于皮质醇,容易检测,因此选择皮质酮作为小鼠应激模型指标更合适;机体可通过下丘脑-腺垂体-肾上腺皮质轴调控糖皮质激素分泌,说明糖皮质激素的分泌可以通过下丘脑和腺垂体实现分级调节,但是肾上腺素的分泌不存在分级调节;糖皮质激素具有升高血糖的作用,盐皮质激素主要促进肾小管重吸收钠而保留水,并排泄钾,维持体内水、电解质平衡,二者不是针对某一生理功能产生相反的作用,不具有拮抗作用。
14.(新阵地联盟高二联考)血糖平衡是机体重要的内环境平衡之一,胰岛素对于降血糖和促进细胞吸收利用葡萄糖具有重要作用,随着生活水平的日渐提高,高糖饮食导致的糖尿病患者人数逐渐增多,胰岛素抵抗是指各种因素导致的胰岛素促进葡萄糖摄取和利用效率下降。回答下列问题。
(1)血糖浓度偏高会导致血浆渗透压上升,从而刺激位于 的渗透压感受器,从而使抗利尿激素分泌 。
(2)当机体出现胰岛素抵抗后,胰岛素的分泌量就会代偿性升高,在无内源血糖补充情况下,通过高胰岛素正常葡萄糖钳夹技术测定使血糖维持在正常范围所需的外源静脉注射葡萄糖的浓度,医生就可以判定受检者是否出现胰岛素抵抗。在静脉注射葡萄糖溶液前受检者需空腹一段时间,并静脉注射大剂量的胰岛素,目的分别是 。
(3)二甲双胍是有效的降血糖药物,且作用机理与胰岛素不同,研究人员利用一组高血糖小鼠进行如下研究:
高血糖小鼠→测量1→服用二甲双胍→测量2
①实验中测量1和测量2除测量胰岛素分泌量外,还需检测 。
②通过实验发现服用二甲双胍小鼠胰岛素分泌量未明显增加,则推测二甲双胍治疗糖尿病的机制可能是 (写出两点)。
15.(舟山高二期末检测)肾上腺能分泌多种激素提高机体在压力情况下的应对能力,下图为人在情绪压力下,肾上腺皮质和肾上腺髓质受下丘脑调节的模式图。回答下列问题。
(1)图中情绪压力刺激机体 (填“交感”或“副交感”)神经兴奋使肾上腺髓质分泌激素d ,使机体血糖升高,处于警觉状态。
(2)情绪压力下,机体还可以通过图中的 轴(HPA轴)进行调节,此过程是下丘脑分泌的激素a促进腺垂体分泌激素b ,从而促进肾上腺皮质分泌糖皮质激素。健康人体内糖皮质激素引起压力的长期效应浓度不会持续过高,体内的 调节机制保证激素分泌的稳态。但当 细胞的糖皮质激素受体数量减少或功能下降,会导致HPA轴功能亢进,糖皮质激素持续升高,引起压力的长期效应。
(3)临床发现长期情绪低落的患者存在HPA轴功能亢进,会出现体重减轻、食欲下降、睡眠障碍等症状。柴胡疏肝散是始载于明朝《景岳全书》中的经典中医方剂,临床发现柴胡疏肝散对情绪低落的患者治疗效果良好。某研究小组利用下列材料和试剂开展实验探究柴胡疏肝散治疗的作用机理。完善实验思路、预测实验结果。
实验材料及试剂:60只生长状况基本相同的健康大鼠、柴胡疏肝散药剂、蒸馏水。(提示:给药方式为灌胃,药物的剂量不做要求。)
①完善实验思路:
a.将生长状况相同的健康大鼠随机分为甲、乙、丙三组,乙、丙组给予连续21天的慢性应激刺激获得HPA轴功能亢进大鼠。
b.实验处理: 。
c.将甲、乙、丙三组放在相同且适宜的条件下饲养,一段时间后检测血液中激素a、b、c的含量。
②若柴胡疏肝散是通过修复HPA轴分泌功能紊乱来发挥疗效的,在下图中补充预测的实验结果。第三节　激素调节身体多种机能
素养测练
对点达标练
题组一　活动:研究激素的生理作用
1.某研究人员以切除垂体的小鼠为材料进行了与甲状腺激素相关的实验。下列叙述正确的是(　D　)
A.小鼠的甲状腺激素分泌不足,促甲状腺激素分泌增加
B.给小鼠注射的促甲状腺激素可定向运输至甲状腺发挥作用
C.给小鼠注射促甲状腺激素释放激素,其代谢可恢复正常
D.给小鼠注射甲状腺激素后,其神经系统的兴奋性会增强
解析:切除小鼠垂体,导致促甲状腺激素分泌减少,进而导致甲状腺激素分泌不足;促甲状腺激素通过血液循环向全身运输,但只对甲状腺发挥作用,因为只有甲状腺细胞具有相应的受体;促甲状腺激素释放激素的靶细胞在垂体,给切除垂体的小鼠注射促甲状腺激素释放激素,其代谢不能恢复正常;甲状腺激素可以提高神经系统的兴奋性,给小鼠注射甲状腺激素后,其神经系统的兴奋性会增强。
2.为探究垂体分泌的促性腺激素对下丘脑分泌促性腺激素释放激素是否存在负反馈调节,①～⑥是对小白鼠的各种处理。下列叙述正确的是(　C　)
①注射适量的促性腺激素　②进行手术并切除性腺　③不手术　④注射适量的生理盐水　⑤进行手术不切除性腺　⑥不注射
A.促性腺激素由性腺分泌
B.促性腺激素通过垂体门脉运输到下丘脑
C.对照组处理是②④,实验组处理是②①
D.切除性腺后,下丘脑分泌促性腺激素释放激素的量减少
解析:促性腺激素由垂体分泌;促性腺激素通过体液运输到性腺;实验组和对照组的小白鼠均应切除性腺,以排除性腺分泌的性激素对下丘脑进行负反馈调节,为遵循单一变量和等量原则,实验组注射促性腺激素,对照组应注射等量的生理盐水,再观察促性腺激素释放激素的含量变化;切除性腺后,性激素减少,通过负反馈调节,下丘脑分泌促性腺激素释放激素的量增多。
题组二　激素调节人体生长发育
3.(杭州S9联盟高二期中)下列哪一组疾病均是由激素分泌异常引起的(　D　)
A.甲亢和苯丙酮尿症
B.呆小症和红绿色盲
C.佝偻病和白化病
D.糖尿病和侏儒症
解析:苯丙酮尿症属于遗传病,不是激素分泌异常引起的;呆小症是幼年时期甲状腺激素分泌不足引起的,红绿色盲属于伴X染色体隐性遗传病;佝偻病是缺乏维生素D引起的,白化病属于常染色体隐性遗传病;糖尿病是胰岛素分泌不足导致的,侏儒症是幼年时生长激素分泌不足引起的。
4.(杭州高二期中)下列关于人体激素的叙述,错误的是(　C　)
A.生长激素对肌肉的增生和软骨的形成与钙化有特别重要的作用
B.睾酮能增加代谢率,促进男性皮肤增厚和出油,以及促进骨骼生长
C.雌激素可抑制女性皮下脂肪的积聚
D.甲状腺激素是胎儿和新生儿脑发育的关键激素
解析:生长激素可以促进肌肉的增生和软骨的形成与钙化,有利于机体生长发育;睾酮是雄激素的主要成分,能促进机体代谢,促进男性皮肤增厚和出油,也可促进骨骼生长;雌激素可促进女性皮下脂肪的积聚;甲状腺激素可以促进神经系统特别是脑的发育,因此是胎儿和新生儿脑发育的关键激素。
题组三　激素调节内环境稳态
5.(杭州S9联盟高二期中)下列有关人体内的内环境、腺体及其相关激素功能的叙述,正确的是(　B　)
A.CO2、血浆蛋白、糖原、激素都属于内环境的成分
B.肾上腺髓质分泌的肾上腺素可调节机体代谢,作用后被灭活
C.正常人血糖含量降低时,胰岛β细胞分泌活动增强
D.抗利尿激素由神经垂体合成和分泌,会增强肾小管重吸收水的能力
解析:糖原不属于内环境的成分;肾上腺髓质分泌的肾上腺素可调节机体代谢,激素作用后被灭活;正常人血糖含量降低时,胰岛α细胞分泌(胰高血糖素)活动增强;抗利尿激素由下丘脑合成和分泌,神经垂体释放,会增强肾小管和集合管重吸收水的能力。
6.血糖的调节对于保持人体健康有重要意义。下列叙述错误的是(　C　)
A.人体中存在多种升高血糖的激素
B.胰岛β细胞可接受神经递质的调节
C.肌糖原分解产生的葡萄糖不能进入血浆
D.血糖浓度升高时,胰岛β细胞的活动增强
解析:人体中存在多种升高血糖的激素,如胰高血糖素和肾上腺素等;胰岛β细胞分泌胰岛素的过程既有神经调节也有激素调节;血糖降低时肝糖原可以分解成葡萄糖,而肌糖原不能直接分解成葡萄糖;血糖浓度升高时,胰岛β细胞的活动增强,分泌胰岛素降低血糖。
7.(金兰合作组织高二期中)体外实验研究发现,γ-氨基丁酸持续作用于胰岛α细胞,可诱导其转化为胰岛β细胞。下列说法错误的是(　B　)
A.胰岛α细胞转化为胰岛β细胞是基因有选择地发挥作用的结果
B.胰岛素直接参与肝糖原的合成
C.胰岛α细胞合成胰高血糖素的能力随转化的进行而逐渐减弱
D.胰岛素经靶细胞接受并起作用后就被灭活
解析:同一个体胰岛α细胞和胰岛β细胞内的基因是相同的,只是表达的基因不同,因此胰岛α细胞转化为胰岛β细胞是γ-氨基丁酸诱导了相关的基因有选择地发挥作用的结果;胰岛素可以促进肝细胞中葡萄糖合成肝糖原,胰岛素只是起调节作用,不能直接参与肝糖原的合成;胰岛α细胞合成胰高血糖素,胰岛β细胞合成胰岛素,因此在胰岛α细胞转化为胰岛β细胞后胰高血糖素的合成能力减弱(甚至丧失);胰岛素是动物激素,经靶细胞接受并起作用后就被灭活。
8.(舟山高二期末)酮体是脂肪酸分解代谢的中间产物,其酸性较强。饥饿条件下,酮体浓度升高以弥补血糖过少而导致的供能不足,人体血浆中葡萄糖和酮体浓度变化的趋势如上图所示。下列分析错误的是(　D　)
A.在饥饿条件下,血浆中胰高血糖素与胰岛素含量的比值升高
B.在饥饿条件下,血浆中的葡萄糖主要来自肝糖原的分解和非糖物质转化
C.人在长期无法进食的情况下注射葡萄糖溶液可避免内环境pH下降
D.正常情况下,糖尿病患者血浆中的酮体含量低于健康人
解析:饥饿条件下,血糖浓度低,胰高血糖素分泌增加,血浆中胰高血糖素与胰岛素含量的比值升高;在饥饿条件下为维持血糖的稳定,需通过增加胰高血糖素的分泌来促进肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖;注射葡萄糖溶液除了可以满足人体能量需求外,还可以避免因脂肪分解导致酮体浓度升高而引起内环境pH下降;正常情况下,糖尿病患者血浆中的葡萄糖浓度较高,但细胞不能正常利用葡萄糖,靠利用脂肪供能,造成酮体积累,因而酮体含量高于健康人。
题组四　激素参与“应急”和“应激”反应
9.(金华十校高二期末调研)“应激”与“应急”反应与糖皮质激素和肾上腺素有关,对于机体更好地适应环境有重要作用。下列叙述正确的是(　C　)
A.糖皮质激素和肾上腺素都属于蛋白质类激素
B.糖皮质激素可以促进腺垂体释放促肾上腺皮质激素释放激素
C.肾上腺素可以提高神经兴奋性,使机体心率加快,糖原分解加强
D.肾上腺素的分泌受下丘脑-腺垂体-肾上腺皮质这一调控轴分级调控
解析:糖皮质激素属于类固醇激素,而肾上腺素属于氨基酸衍生物;糖皮质激素通过负反馈调节的方式,抑制腺垂体释放促肾上腺皮质激素,抑制下丘脑释放促肾上腺皮质激素释放激素;肾上腺素是应急激素,可以提高机体反应能力,提高神经兴奋性,使机体心率加快,糖原分解加强,从而使血糖上升;糖皮质激素的分泌受下丘脑-腺垂体-肾上腺皮质这一调控轴分级调控,而肾上腺素是由肾上腺髓质分泌的,没有经过此过程的调控。
10.(丽水高二教学质量监控)某患者因病切除左侧肾上腺,术后检查发现,患者血浆中糖皮质激素水平仍处于正常范围。下列叙述错误的是(　D　)
A.切除手术后,对侧肾上腺提高了糖皮质激素的分泌量
B.下丘脑可感受到糖皮质激素水平的变化,发挥调节作用
C.垂体可分泌促肾上腺皮质激素,促进肾上腺皮质的分泌功能
D.糖皮质激素是氨基酸衍生物,能提高机体的警觉性和应变力
解析:切除手术后,对侧肾上腺提高了糖皮质激素的分泌量,因此,术后检查发现,患者血浆中糖皮质激素水平仍处于正常范围;下丘脑神经分泌细胞有与糖皮质激素结合的受体,因此,下丘脑可感受到糖皮质激素水平的变化,进而发挥调节作用;垂体可分泌促肾上腺皮质激素,该激素作用于肾上腺皮质,进而促进肾上腺皮质的分泌功能;糖皮质激素是一种类固醇激素,可在一定程度上提高机体的耐受力和抵抗力。
综合提升练
11.大豆中含有大豆异黄酮,其分子结构与人雌激素相似,进入人体后能发挥微弱的雌激素效应。下列对大豆异黄酮的推测,不合理的是(　A　)
A.会引起促性腺激素分泌量增加
B.能与人雌激素受体特异性结合
C.可能作用于下丘脑和垂体
D.可缓解雌激素水平降低者的症状
解析:大豆异黄酮会抑制促性腺激素的分泌;大豆异黄酮分子结构与人雌激素相似,进入人体后发挥微弱的雌激素效应,推测其能与人雌激素受体特异性结合;大豆异黄酮分子结构与人雌激素相似,进入人体后能发挥微弱的雌激素效应,可以作用于下丘脑和垂体上的雌激素受体;大豆中的大豆异黄酮,进入人体后能发挥微弱的雌激素效应,故可以缓解雌激素水平降低者的症状。
12.(宁波高二期末)IA是一种“智能”胰岛素,既能与细胞膜上的胰岛素受体结合,又能与葡萄糖竞争葡萄糖转运蛋白(GLUT),其调控血糖的部分机制如图。已知IA与胰岛素受体结合后会使膜上GLUT增多,二甲双胍是非胰岛素依赖型糖尿病的常用口服降血糖药。下列有关叙述错误的是(　D　)
A.胰岛素是唯一能降低血糖的激素
B.①②③分别表示:减少、IA与胰岛素受体结合增多、增多
C.与普通外源胰岛素相比,IA能有效避免低血糖的风险
D.与注射IA相比,口服二甲双胍治疗Ⅰ型糖尿病更有效
解析:胰岛素是唯一能降低血糖的激素;正常情况下,当血糖升高,葡萄糖与GLUT结合增多,导致细胞摄取葡萄糖的速率升高,导致①IA与GLUT结合减少,②同时IA与胰岛素受体结合增多,从而导致③膜上的GLUT增多;与普通外源胰岛素相比,IA能与胰岛素受体结合使膜上GLUT数量增加,加快细胞摄取葡萄糖,避免低血糖的产生;二甲双胍是非胰岛素依赖型糖尿病(Ⅱ型糖尿病)的常用口服降血糖药,而Ⅰ型糖尿病是由胰岛素分泌不足引起的,所以注射IA治疗Ⅰ型糖尿病更有效。
13.糖皮质激素是肾上腺皮质产生的“应激”激素,包括皮质醇和皮质酮,具有升高血糖的作用,机体可通过下丘脑-腺垂体-肾上腺皮质轴调控其分泌。为研究应激时体内糖皮质激素的含量,研究人员强迫小鼠游泳后,测定结果如图。下列表述正确的是(　A　)
A.曲线是在不同时间抽取小鼠的血液并测定激素含量而获得的
B.皮质醇更适合作为小鼠剧烈应激反应的模型
C.糖皮质激素和肾上腺素的分泌均可通过下丘脑和腺垂体实现分级调节
D.糖皮质激素和盐皮质激素具有拮抗作用
解析:从题目给出的曲线图的横坐标以及纵坐标来看,曲线是在不同时间抽取小鼠的血液(由于激素随体液运输)并测定激素含量而获得的;分析曲线可知,强迫小鼠游泳后,皮质酮含量总是高于皮质醇,容易检测,因此选择皮质酮作为小鼠应激模型指标更合适;机体可通过下丘脑-腺垂体-肾上腺皮质轴调控糖皮质激素分泌,说明糖皮质激素的分泌可以通过下丘脑和腺垂体实现分级调节,但是肾上腺素的分泌不存在分级调节;糖皮质激素具有升高血糖的作用,盐皮质激素主要促进肾小管重吸收钠而保留水,并排泄钾,维持体内水、电解质平衡,二者不是针对某一生理功能产生相反的作用,不具有拮抗作用。
14.(新阵地联盟高二联考)血糖平衡是机体重要的内环境平衡之一,胰岛素对于降血糖和促进细胞吸收利用葡萄糖具有重要作用,随着生活水平的日渐提高,高糖饮食导致的糖尿病患者人数逐渐增多,胰岛素抵抗是指各种因素导致的胰岛素促进葡萄糖摄取和利用效率下降。回答下列问题。
(1)血糖浓度偏高会导致血浆渗透压上升,从而刺激位于　　　　的渗透压感受器,从而使抗利尿激素分泌　　　　。
(2)当机体出现胰岛素抵抗后,胰岛素的分泌量就会代偿性升高,在无内源血糖补充情况下,通过高胰岛素正常葡萄糖钳夹技术测定使血糖维持在正常范围所需的外源静脉注射葡萄糖的浓度,医生就可以判定受检者是否出现胰岛素抵抗。在静脉注射葡萄糖溶液前受检者需空腹一段时间,并静脉注射大剂量的胰岛素,目的分别是 　 。
(3)二甲双胍是有效的降血糖药物,且作用机理与胰岛素不同,研究人员利用一组高血糖小鼠进行如下研究:
高血糖小鼠→测量1→服用二甲双胍→测量2
①实验中测量1和测量2除测量胰岛素分泌量外,还需检测　　　　。
②通过实验发现服用二甲双胍小鼠胰岛素分泌量未明显增加,则推测二甲双胍治疗糖尿病的机制可能是 (写出两点)。
解析:(1)血糖浓度偏高会导致血浆渗透压上升,从而刺激位于下丘脑的渗透压感受器产生兴奋,进而导致下丘脑神经分泌细胞合成并分泌抗利尿激素,通过垂体后叶释放出来,从而使抗利尿激素分泌增多,抗利尿激素能促进肾小管和集合管对水分的重吸收,进而使尿量减少,使血浆渗透压下降。
(2)在静脉注射葡萄糖溶液前受检者需空腹一段时间,这样可以避免食物中葡萄糖对检测结果的干扰,并静脉注射大剂量的胰岛素,从而起到抑制肝糖原分解和非糖物质转化的作用,该过程中注射的葡萄糖越多,说明细胞对胰岛素敏感性越高。
(3)①本实验的目的是检测二甲双胍具有降血糖的作用,本实验的材料是高血糖小鼠,因此实验中测量1和测量2在测量胰岛素分泌量的同时,还需检测血糖浓度的变化,进而可说明二甲双胍降血糖的作用。
②通过实验发现服用二甲双胍小鼠胰岛素分泌量未明显增加,则可推测二甲双胍不是通过促进胰岛素分泌来降血糖的,而是降低胰岛素抵抗,进而增加了机体对血糖的利用率,同时也可能通过减少对食物中葡萄糖的吸收来实现降血糖的作用。
答案:(1)下丘脑　增多　
(2)防止从食物中吸收糖类物质、防止肝糖原分解和非糖物质的转化
(3)①血糖浓度　②降低胰岛素抵抗,减少食物中糖的吸收
15.(舟山高二期末检测)肾上腺能分泌多种激素提高机体在压力情况下的应对能力,下图为人在情绪压力下,肾上腺皮质和肾上腺髓质受下丘脑调节的模式图。回答下列问题。
(1)图中情绪压力刺激机体　　　　(填“交感”或“副交感”)神经兴奋使肾上腺髓质分泌激素d　　　　,使机体血糖升高,处于警觉状态。
(2)情绪压力下,机体还可以通过图中的　　　　　　　　　　　轴(HPA轴)进行调节,此过程是下丘脑分泌的激素a促进腺垂体分泌激素b　　　　　　　　,从而促进肾上腺皮质分泌糖皮质激素。健康人体内糖皮质激素引起压力的长期效应浓度不会持续过高,体内的　　　　调节机制保证激素分泌的稳态。但当　　　　细胞的糖皮质激素受体数量减少或功能下降,会导致HPA轴功能亢进,糖皮质激素持续升高,引起压力的长期效应。
(3)临床发现长期情绪低落的患者存在HPA轴功能亢进,会出现体重减轻、食欲下降、睡眠障碍等症状。柴胡疏肝散是始载于明朝《景岳全书》中的经典中医方剂,临床发现柴胡疏肝散对情绪低落的患者治疗效果良好。某研究小组利用下列材料和试剂开展实验探究柴胡疏肝散治疗的作用机理。完善实验思路、预测实验结果。
实验材料及试剂:60只生长状况基本相同的健康大鼠、柴胡疏肝散药剂、蒸馏水。(提示:给药方式为灌胃,药物的剂量不做要求。)
①完善实验思路:
a.将生长状况相同的健康大鼠随机分为甲、乙、丙三组,乙、丙组给予连续21天的慢性应激刺激获得HPA轴功能亢进大鼠。
b.实验处理: 　。
c.将甲、乙、丙三组放在相同且适宜的条件下饲养,一段时间后检测血液中激素a、b、c的含量。
②若柴胡疏肝散是通过修复HPA轴分泌功能紊乱来发挥疗效的,在下图中补充预测的实验结果。
解析:(1)交感神经兴奋可引起机体应急性增强,故交感神经兴奋使肾上腺髓质分泌肾上腺素,肾上腺素可引起机体血糖升高,处于警觉状态。
(2)情绪压力下,机体还可以通过图中的下丘脑-腺垂体-肾上腺皮质轴进行调节;此过程中下丘脑可分泌促肾上腺皮质激素释放激素作用于腺垂体,促进腺垂体分泌促肾上腺皮质激素,进而促进肾上腺皮质分泌糖皮质激素,该过程属于分级调节,放大了激素调节效应;该过程存在负反馈调节,当糖皮质激素持续升高后,会抑制下丘脑和腺垂体功能,保证激素分泌的稳态。当下丘脑和腺垂体细胞的糖皮质激素受体数量减少或功能下降,负反馈调节作用减弱,会导致HPA轴功能亢进,糖皮质激素持续升高,引起压力的长期效应。
(3)①实验的目的是探究柴胡疏肝散治疗的作用机理,甲、乙、丙三组大鼠中,乙、丙组给予连续21天的慢性应激刺激获得HPA轴功能亢进大鼠,甲组是对照组,甲、乙组灌胃适量且等量的蒸馏水,丙组灌胃适量且等量柴胡疏肝散药剂。②若柴胡疏肝散是通过修复HPA轴分泌功能紊乱来发挥疗效的,乙组中HPA轴功能亢进,a、b、c含量均高于甲组,丙组a、b、c含量与甲组接近,图见答案。
答案:(1)交感　肾上腺素　
(2)下丘脑-腺垂体-肾上腺皮质　促肾上腺皮质激素　负反馈　下丘脑、腺垂体
(3)①甲和乙组灌胃适量且等量的蒸馏水,丙组灌胃适量且等量的柴胡疏肝散药剂
②　
柴胡疏肝散治疗HPA轴功能亢进的结果图

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