(共86张PPT)
第3章 体液调节
①说出激素的概念以及人体主要的内分泌腺;
②结合实例掌握研究动物激素调节的几种方法;
③结合糖尿病等实例分析血糖平衡调节过程;
④结合甲状腺激素的分级调节理解反馈调节的概念和作用;
⑤分析体温调节过程中的神经调节途径和激素调节途径;
⑥分析水盐平衡调节中的神经调节途径和激素调节途径;
⑦采用归纳与概括的方法,以文字、图示的形式,构建血糖调节、甲状腺激素的分级调节、体温调节及水盐平衡调节模型。
4个重点:①血糖平衡调节中胰岛素和胰高血糖素的功能;
②分级调节和反馈调节的概念;
③体温调节的过程和意义;
④水盐平衡调节的过程和意义。
2个难点:①血糖平衡调节及糖尿病的病因和症状;
②体温调节和水盐调节的过程。
3个考点:①激素的来源和作用;
②几种调节过程(血糖平衡调节、体温调节、水盐平衡调节);
③神经调节和体液调节的关系。
第1节 激素与内分泌系统
课标要点 学法指导 知识导图
1.说出人体内分泌系统的组成 2.说出各主要腺体分泌的各类激素参与生命活动的调节 3.以某种激素的发现史为例,讨论研究激素生理功能的方法 1.依据实验设计的原则分析沃泰默和斯他林、贝利斯的实验(科学思维) 2.从胰岛素的发现和对睾丸分泌雄激素的研究中归纳出研究激素的方法(科学探究) 3.结合一些疾病实例来说明人体主要的内分泌腺及其分泌的激素(生命观念)
课前 · 新知导学
1.促胰液素的发现
激素的发现
神经调节
化学物质
【答案】狗的上段小肠肠腔 血液 狗的小肠肠腔(切除神经) 提取液
探究者 沃泰默 斯他林、贝利斯
实验现象 A组、C组中的胰腺____________,B组中胰腺__________________ ________________
实验结论 小肠上微小的神经难以剔除,胰液的分泌受________的控制 胰液的分泌受________的调节
能分泌胰液
不能分泌胰液
胰腺分泌胰液
神经调节
化学物质
2.激素调节的概念
由________________分泌的化学物质——________进行调节的方式。
内分泌器官或细胞
激素
胰液分泌的调节机制有哪些?
【答案】神经调节和体液调节。
微思考
1902年,英国科学家斯他林和贝利斯大胆地作出假设,最终发现了在盐酸的作用下,小肠黏膜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(如下图)。下列相关叙述中,正确的是 ( )
A.①过程肯定为神经调节
B.②过程肯定为激素调节
C.小肠是控制胰液分泌的神经中枢
D.①②过程都属于激素调节
【答案】B
【解析】胃酸刺激小肠导致小肠分泌促胰液素,既可能是神经调节,也可能是体液调节,A、D项错误;促胰液素作用于胰腺肯定属于激素调节,B项正确;小肠不属于神经系统的部分,不是控制胰液分泌的神经中枢,C项错误。
1.胰岛素的发现
激素研究的实例
实验 实验现象 实验结论
切除狗的胰腺 狗患 糖尿病 胰腺能分泌___________的物质
结扎狗的胰管,使胰腺萎缩只剩胰岛,做成胰腺提取液,注入患糖尿病的狗体内 狗的血糖 迅速下降 ______________可以治疗糖尿病
某种抗糖尿病
胰岛分泌物
实验 实验现象 实验结论
抑制胰蛋白酶的活性,直接提取胰腺中的胰岛素,用于糖尿病的治疗 效果很好 胰岛素的化学本质是________
蛋白质
2.睾丸分泌雄激素的研究
(1)研究方法:________、移植法、________。
(2)结论:睾丸可以分泌________,激发并维持雄性的第二性征。
摘除法
提取法
睾酮
是不是所有的激素都是蛋白质?
【答案】不是。如性激素的化学本质是类固醇,肾上腺素的化学本质是氨基酸衍生物。
微思考
(2020·河北张家口一中月考)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。下列推测的失败的原因,最可能是 ( )
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
【答案】A
【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。
1.内分泌系统的组成
由相对独立的________以及兼有内分泌功能的细胞共同构成。
内分泌腺
内分泌系统的组成和功能
2.人体主要的内分泌腺及其分泌的激素
内分泌腺 激素名称 主要作用
下丘脑 促激素释放激素 调控垂体分泌释放相应激素
垂体 ________ 调节生长发育
促激素 调节相应内分泌腺的分泌活动
甲状腺 甲状腺激素 调节___________,促进生长发育,提高神经的兴奋性
生长激素
有机物代谢
内分泌腺 激素名称 主要作用
胰岛 B细胞 ________ 降低血糖浓度
A细胞 胰高血糖素 升高血糖浓度
肾上腺 皮质 醛固酮 调节水盐代谢和有机物代谢
髓质 ________ 提高机体应激能力
睾丸 雄激素 (睾酮) 促进男性________的发育、精子细胞的生成和男性第二性征的出现
卵巢 雌激素 和孕激素 促进女性________的发育、卵细胞的生成和女性第二性征的出现
胰岛素
肾上腺素
生殖器官
生殖器官
是不是一种内分泌腺只能分泌一种激素?
【答案】不是。如下丘脑能分泌促甲状腺激素释放激素、促性腺激素释放激素、促肾上腺皮质激素释放激素等多种激素。
微思考
下列各组分泌腺产生的分泌物,均直接排放到内环境的是 ( )
A.唾液腺、垂体、肠腺
B.肾上腺、甲状腺、胰岛
C.睾丸、汗腺、皮脂腺
D.卵巢、胃腺、肝脏
【答案】B
【解析】唾液腺、肠腺、汗腺、皮脂腺、胃腺、肝脏都是外分泌腺,产生的分泌物经由导管而流出体外或直接进入消化道内,没有进入血浆、组织液或淋巴液中,A、C、D错误;垂体、肾上腺、甲状腺、胰岛、卵巢、睾丸分泌的相应激素都可以直接进入血浆中,B正确。
课堂 · 素养初培
1.促胰液素的发现
物理
[知识归纳]
项目 沃泰默的实验 斯他林、贝利斯的实验
科学家 法国学者沃泰默 英国科学家斯他林、贝利斯
实验假设 胰液的分泌受神经调节的控制 在盐酸的作用下,小肠黏膜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
3.发现促胰液素的意义
促胰液素是人们发现的第一种激素,这些研究和发现使人们认识到,人和动物体的生命活动,除了受神经系统的调节外,还受激素调节。
[特别提醒](1)促胰液素的分泌部位是小肠黏膜。(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,故实验能说明胰液分泌可以不受神经调节,但沃泰默仍坚持认为“引起胰液分泌的是一个十分顽固的神经反射”,从而错过了一次发现激素调节的机会。
(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。
斯他林和贝利斯实验的巧妙之处在哪里?
【答案】用小肠黏膜在体外进行实验,完全排除有神经调节的可能。
【方法技巧】内分泌腺和外分泌腺的区别
腺体由具有分泌功能的细胞构成,根据有无导管分为内分泌腺和外分泌腺。
(1)内分泌腺:又称“无管腺”,没有导管,其分泌物直接进入细胞周围的血管和淋巴,通过血液循环和淋巴循环输送到各细胞、组织或器官中,调节身体的生长发育、物质代谢和组织器官的活动,如垂体、甲状腺、肾上腺、性腺、胸腺、胰岛等分泌激素类的腺体。
(2)外分泌腺:又称“有管腺”,其分泌物通过腺导管输送到相应的组织或器官发挥作用,如唾液腺、胃腺、肠腺、汗腺、皮脂腺、乳腺、泪腺、肝脏等。
1.(2020·河南南阳期末)下列有关促胰液素发现史的叙述,错误的是 ( )
A.沃泰默实验中将稀盐酸注入狗的血液的一组实验排除了稀盐酸直接作用于胰腺使其分泌胰液的情况
B.斯他林和贝利斯在沃泰默研究的基础上,勇于向权威观点挑战,大胆质疑、探索与创新是成功的关键
C.促胰液素是人们发现的第一种激素,是由胰腺分泌的
D.促胰液素作用于胰腺,促进胰腺分泌胰液
[对点精练]
【答案】C
【解析】促胰液素是人们发现的第一种激素,是由小肠黏膜分泌的,其主要作用是促进胰腺分泌胰液。
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
【答案】D
【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与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。
人体主要内分泌腺及其分泌的激素
[知识归纳]
分泌部位 激素名称 化学本质 作用部位 主要生理作用
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
分泌部位 激素名称 化学本质 作用部位 主要生理作用
下丘脑 抗利尿激素 多肽 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,从而使尿液浓缩,尿量减少
1.人工促进鲤鱼产卵为什么常采用注射法注射促性腺激素,而不能采用饲喂法?
【答案】促性腺激素的化学本质为多肽,饲喂时会被分解失去活性。
2.根据胰岛素、性激素的化学本质,推测其作用于靶细胞时,其受体位于细胞膜上还是细胞内?
【答案】胰岛素的化学本质是蛋白质,属于大分子,不容易进入细胞,其受体应位于细胞膜上;性激素的化学本质是固醇类,属于脂溶性物质,容易通过自由扩散进入细胞,其受体位于细胞内。
【拓展延伸】
1.动物激素的应用实例
(1)正面实例:
①补充人体缺乏的激素治疗疾病:如注射胰岛素治疗糖尿病。
②给动物注射促性腺激素或类似物:促进动物的卵细胞和精子的成熟,进行人工授精。
③割除家畜、家禽的生殖腺(阉割):有利于动物的育肥和驯化。
④给家畜注射生长激素或导入生长激素基因:促进生长,提高产量。
(2)反面实例:
①动物性食品中残留性激素,导致儿童性早熟。
②过量使用激素类药物,使人体自身内分泌功能紊乱,引起多种疾病。
2.与激素有关的人类疾病
激素类型 病症 病因 症状
甲状腺 激素 呆小症 幼体分泌不足 身材矮小、智力低下、生殖器官发育不全
甲亢 成体分泌过多 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(俗称“大脖子病”)
激素类型 病症 病因 症状
生长激素 侏儒症 幼体分泌过少 身体矮小、智力正常、生殖器官发育正常
巨人症 幼体分泌过多 身材异常高大
肢端肥大症 成体分泌过多 身体的指、趾等端部增大
胰岛素 糖尿病 分泌不足 出现糖尿等症状
1.下图是人体内部分激素的产生部位和生理作用,下列连线和叙述内容全部正确的一组是 ( )
[对点精练]
【答案】B
【解析】根据题意和图示分析可知,4种腺体分泌的激素种类全部正确。胰高血糖素通过促进肝糖原分解和非糖物质转化升高血糖含量,A项错误;促甲状腺激素释放激素作用于垂体,促进垂体合成并分泌促甲状腺激素,C项错误;雌激素促进雌性生殖器官的发育和卵细胞的生成,激发并维持雌性的第二性征和正常的性周期,不能促进卵细胞的释放,D项错误。
2.科研人员分别给三只大鼠注射了A、B、C三种激素后,观察到的相应反应是:A可引起低血糖,甚至昏迷;B促进蛋白质的合成,并使软骨生长明显;C使呼吸、心率加快,并使体内产热量增加。据此判断激素A、B、C的化学名称依次是 ( )
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
【答案】C
【解析】胰岛素的作用是降血糖;生长激素可促进蛋白质的合成,促进软骨生长;甲状腺激素可使代谢加快,使体内产热量增加。
1.基本思路
采用某种方法处理实验动物→出现相应的病理症状→添加激素后实验动物恢复正常→推测激素的生理作用。
2.常用方法
研究动物激素生理功能的常用方法有饲喂法、摘除法、阉割移植法、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。
研究动物激素生理功能的常用方法
[知识归纳]
处理方法 异常反应 结论(功能) 适应性
饲喂法 用甲状腺激素制剂饲喂蝌蚪 ①短时间内发育成小型青蛙 ①②⑤说明甲状腺激素能促进幼小动物的发育; ③④说明甲状腺激素可促进新陈代谢,加快体内物质的氧化分解; ⑥说明甲状腺激素能提高神经系统的兴奋性 只适用于甲状腺激素、性激素等非蛋白质类和多肽类激素
摘除法 摘除蝌蚪的甲状腺 ②发育停止(小蝌蚪→大蝌蚪,不变态) ③身体臃肿
摘除小狗的甲状腺 ④身体臃肿,新陈代谢慢 ⑤发育停止 ⑥行动呆笨、萎靡 理论上各种内泌腺均能通过摘除法证明其产生的激素的功能
处理方法 异常反应 结论(功能) 适应性
阉割法 ↓ 移植法 割除公鸡睾丸→移植卵巢 雄性第二性征逐渐消退→逐渐出现雌性第二性征 雌(雄)激素能激发并维持雌(雄)性第二性征 适用于性腺
注射法 给小鼠注射一定剂量的胰岛素 小鼠反应迟钝,活动减少,以致昏睡 胰岛素能促进血糖氧化分解,降低血糖含量 各种激素均可
处理方法 异常反应 结论(功能) 适应性
切除法 ↓ 注射法 切除小狗垂体→注射一定量的生长激素 生长停滞 ↓ 逐渐恢复生长 垂体分泌的生长激素促进动物的生长 理论上各种内分泌腺均可通过切除法与注射法配合,证明其功能及产生激素的功能
1.多肽和蛋白质类激素为什么不能用饲喂法研究其作用?
【答案】多肽和蛋白质类激素属于大分子物质,进入消化道后会被蛋白酶消化,导致其失去相应的作用。
2.激素研究的饲喂法或注射法和摘除法分别运用了实验研究的加法原理还是减法原理?
【答案】饲喂法或注射法运用了实验研究的加法原理,即增加了变量;摘除法运用了实验研究的减法原理,即减少了变量。
3.激素均可通过注射的方法进行补充,其原理是什么?
【答案】激素通过体液运输。
4.注射过量胰岛素,小鼠会出现昏迷等低血糖症状,说明低血糖可能首先影响哪一器官的生命活动?
【答案】大脑。
【注意事项】研究动物激素的注意事项
(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。
(3)针对不同的激素或腺体选择不同的实验方法:
①切除法:只适用于个体较大的动物。
②饲喂法:只适用于甲状腺激素、性激素等小分子激素,多肽和蛋白质类激素不能用饲喂法。
③注射法:适用于各种激素。
1.(2021·淄博高二检测)科学家用小鼠作实验材料,完成生长激素和胰岛素的相关实验,结果如图所示。下列叙述正确的是 ( )
[对点精练]
A.切除垂体及胰腺可减小小鼠自身生长激素和胰岛素对实验的影响
B.该实验没有进行实验对照,需要增添空白对照组
C.该实验结果不能说明生长激素和胰岛素在促进生长方面作用相同
D.增大生长激素和胰岛素的注射量,实验效果更显著
【答案】A
【解析】切除垂体及胰腺后,机体自身不分泌生长激素和胰岛素,故可以研究外源激素对实验结果的影响,A正确;该实验有对照实验,切除垂体及胰腺前后即为对照,B错误;该实验结果说明生长激素和胰岛素共同作用,引起小鼠的体重增加,C错误;激素在体内属于微量化合物,过多或过少均会严重影响小鼠的正常生命活动,会导致实验失败,D错误。
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.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
【答案】A
【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。
课堂 · 延伸提分
易错易混1:几种常见激素的产生部位及作用部位(细胞)
激素名称 产生部位 作用部位(细胞)
促甲状腺激素释放激素 下丘脑 垂体
促甲状腺激素 垂体 甲状腺
甲状腺激素 甲状腺 几乎全身的细胞
胰岛素 胰岛B细胞 几乎全身的细胞
胰高血糖素 胰岛A细胞 主要是肝脏细胞
生长激素 垂体 几乎全身的细胞
下列动物激素与其产生部位、靶器官(或靶细胞)的对应关系错误的是 ( )
A.促甲状腺激素(垂体)→甲状腺
B.生长激素(下丘脑)→几乎全身细胞
C.促甲状腺激素释放激素(下丘脑)→垂体
D.甲状腺激素(甲状腺)→几乎全身细胞
【答案】B
【解析】垂体能够分泌促甲状腺激素,该激素作用于甲状腺,A正确;生长激素是由垂体分泌的,B错误;促甲状腺激素释放激素是由下丘脑分泌的,并且作用于垂体,C正确;甲状腺分泌甲状腺激素,该激素几乎能够作用于全身细胞,D正确。
易错易混2:动物激素、酶、神经递质的比较
项目 动物激素 酶 神经递质
不同点 来源 由内分泌腺或有内分泌功能的细胞分泌产生 所有的活细胞中都能产生(除哺乳动物的成熟红细胞和植物的筛管细胞外) 神经元轴突末梢的突触小体
化学 本质 蛋白质、多肽、固醇等 绝大多数酶是蛋白质,极少数是RNA 多种多样
作用 部位 特定的靶细胞、靶器官 在细胞内或分泌到细胞外催化特定的化学反应 突触后膜
项目 动物激素 酶 神经递质
不同点 发挥作用 后去路 作用后迅速失活 作用后可保持活性 作用后被降解或回收进细胞
相同点 ①都具有生物活性;②均与特定分子结合后起作用;③都不供能;④都不组成细胞结构
正常人体内的激素、酶和神经递质均有特定的生物活性,这三类物质都是 ( )
A.在细胞内发挥作用
B.由活细胞产生的蛋白质
C.与特定分子结合后起作用
D.在发挥作用后还能保持活性
【答案】C
【解析】酶需要与特定的分子结合发挥催化作用,此过程既可发生在细胞内,又可发生在细胞外,激素和神经递质都是与特定受体分子结合后起作用,A错误、C正确;有些激素的本质是蛋白质,有些激素的本质是类固醇或氨基酸衍生物等,酶的本质是蛋白质或RNA,神经递质的本质多为小分子有机物,B错误;激素起作用后会失去活性,神经递质发挥作用后会被降解或回收进细胞,D错误。
小练 · 素养达成
1.当动物缺乏某种激素时,可以通过饲喂法或注射法对该激素进行人为补充,下列可通过饲喂法补充的是 ( )
A.生长激素、胰岛素
B.甲状腺激素、性激素
C.胰岛素、抗利尿激素
D.肾上腺素、生长激素
【答案】B
【解析】生长激素、胰岛素是蛋白质类激素,抗利尿激素为多肽类激素,这两类激素进入消化道后会被消化酶分解而失去作用,不能通过饲喂法补充;甲状腺激素、肾上腺素是氨基酸衍生物类激素,性激素是固醇类激素,可以通过饲喂法补充。
2.(2020·河南洛阳期中)生物实验小组的同学将某动物的提取液注射到健康小鼠体内,下列关于该小鼠的分析错误的是 ( )
A.若小鼠出现糖尿,则注射的提取液中不可能含胰高血糖素
B.若小鼠排卵增多,则注射的提取液可能来自垂体
C.若小鼠出现呼吸加快、心率加速、反应灵敏等症状,则注射的提取液中可能含肾上腺素
D.若小鼠出现活动减少、嗜睡,甚至昏迷,则注射的提取液中可能含胰岛素
【答案】A
【解析】胰高血糖素可以升高血糖,若小鼠出现糖尿,则注射的提取液中可能含胰高血糖素,A错误;促性腺激素能促进排卵,促性腺激素是垂体分泌的,若小鼠排卵增多,则注射的提取液可能来自垂体,B正确;肾上腺素能促进肝糖原分解而升高血糖,使心跳加快、呼吸加快等,若小鼠出现呼吸加快、心率加速、反应灵敏等症状,则注射的提取液中可能含有肾上腺素,C正确;胰岛素能降低血糖浓度,低血糖的情况下,小鼠会出现活动减少、嗜睡,甚至昏迷,若小鼠出现上述情况,则注射的提取液中可能含胰岛素,D正确。
3.下列与人体激素分泌不足有关的一组疾病是 ( )
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
【答案】A
【解析】碘是合成甲状腺激素的主要原料之一,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。
4.学习了“促胰液素的发现”的相关科学史,你认为以下叙述正确的是 ( )
①促胰液素是科学家发现的第一种激素,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的血液中可引起胰液增加
A.②③④ B.②③⑤
C.①④⑤ D.①②③
【答案】A
【解析】促胰液素是科学家发现的第一种激素,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神经调节,④正确;直接注射稀盐酸到小狗血液中不会引起促胰液素的分泌,不会引起胰液增加,⑤错误。
5.下列关于人体中甲状腺激素生理作用的叙述,正确的是 ( )
A.促进婴幼儿大脑发育
B.与物质代谢和能量转换无关
C.作用于部分组织器官
D.幼年时期分泌过少易患侏儒症
【答案】A
【解析】甲状腺激素可促进幼儿中枢神经系统的发育,A项正确;甲状腺激素的主要作用是促进物质代谢与能量转换,促进生长和发育,B项错误;甲状腺激素可作用于全身所有组织器官,C项错误;幼年时期甲状腺激素分泌过少易患呆小症,而侏儒症是由幼年生长激素分泌不足导致的,D项错误。
6.下列关于常见激素及激素类药物的使用方式的叙述,错误的是 ( )
A.因病切除甲状腺的患者——长期服用甲状腺激素
B.人工合成的孕激素类药物——抑制女性排卵的口服避孕药
C.促进雌雄亲鱼的卵细胞和精子成熟——给雌雄亲鱼饲喂促性腺激素类药物
D.胰岛B细胞受损的糖尿病患者——按时注射胰岛素
【答案】C
【解析】甲状腺能合成并分泌甲状腺激素,因病切除甲状腺的患者,可长期服用甲状腺激素,A项正确;人工合成的孕激素类药物的本质是脂质,可以口服抑制女性排卵,B项正确;促性腺激素的化学本质是多肽,在消化道会被消化分解而失效,因此不能饲喂,C项错误;胰岛B细胞受损的糖尿病患者,可通过按时注射胰岛素来治疗,D项正确。(共67张PPT)
第3章 体液调节
第2节 激素调节的过程
课标要点 学法指导 知识导图
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 1.尝试建构血糖调节的模型,加强对血糖平衡调节的理解和记忆(生命观念、科学思维) 2.结合具体的情境,分析甲状腺激素的调节过程,加深对分级调节和反馈调节机制的理解(生命观念、科学思维) 3.从实例出发理解激素调节的特点(生命观念) 4.结合日常生活,讨论生活用品或食品中过量激素对人体健康的影响(社会责任)
课前 · 新知导学
1.血糖平衡的调节
(1)血糖的来源和去向:
激素调节的实例
【答案】(1)糖类 氧化分解 肝糖原、肌糖原
(2)参与调节的激素:
激素 分泌部位 作用途径 作用效果
胰岛素 胰岛 B细胞 促进血糖进入组织细胞进行________,进入肝、肌肉合成糖原,进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯;抑制肝糖原的分解和________转变为葡萄糖 使血糖浓度恢复到正常水平
胰高 血糖素 胰岛 A细胞 主要作用于肝,促进________分解和非糖物质转变成糖 使血糖浓度回升到正常水平
氧化分解
非糖物质
肝糖原
(3)血糖的神经调节:
①血糖平衡中枢:________。
②调节途径:通过控制胰岛细胞、________和肾上腺的分泌来调节血糖含量。
下丘脑
甲状腺
2.反馈调节的概念及意义
(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。
(2)意义:反馈调节是________中非常普遍的调节机制,它对于______________具有重要意义。
效果
信息
生命系统
机体维持稳态
是不是肌糖原和肝糖原都可在血糖浓度较低时分解补充血糖?
不是,只有肝糖原能分解补充血糖。
微思考
如图为人体内血糖调节的模型,下列相关叙述正确的是 ( )
A.激素甲由胰岛A细胞分泌
B.激素乙由胰岛B细胞分泌
C.激素乙分泌不足可能患糖尿病
D.激素甲和激素乙之间相互影响
【答案】D
【解析】题中激素甲是胰岛素,由胰岛B细胞分泌,激素乙是胰高血糖素,由胰岛A细胞分泌。激素甲(胰岛素)分泌不足可能患糖尿病。胰岛素的分泌能抑制胰高血糖素的分泌,胰高血糖素的分泌会促进胰岛素的分泌,二者之间相互影响。
体内所有细胞
热量
下丘脑—垂体—甲状腺轴
下丘脑
垂体
甲状腺
②参与激素:
甲:________________________,
乙:_____________________。
③作用效果:“+”“-”分别表示________、________。
(3)调节方式:________、________。
(4)分级调节:
①概念:______________________之间的分层调控。
②意义:可以________激素的调节效应,形成多级________调节,有利于精细调控,从而维持机体的稳态。
促甲状腺激素释放激素
促甲状腺激素
促进
抑制
分级调节
反馈调节
下丘脑、垂体和靶腺体
放大
反馈
下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素是不是直接作用于甲状腺?
不是,下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素,通过血液循环,作用于垂体,促进垂体合成和释放促甲状腺激素,促甲状腺激素通过血液循环,作用于甲状腺。
微思考
促甲状腺激素释放激素、促甲状腺激素和甲状腺激素的主要作用部位依次是 ( )
A.下丘脑、垂体、甲状腺
B.垂体、全身细胞、全身细胞
C.垂体、全身细胞、甲状腺
D.垂体、甲状腺、全身细胞
【答案】D
【解析】下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素,通过血液循环,作用于垂体,促进垂体合成和释放促甲状腺激素,促甲状腺激素通过血液循环,作用于甲状腺,促进甲状腺合成和释放甲状腺激素,甲状腺激素通过血液循环,作用于几乎全身的组织细胞,加快细胞的新陈代谢,促进物质的氧化分解。
(1)激素由________分泌,弥散到体液中,通过________运输,传递着各种信息。
(2)作用于________、________。
(3)作为________________(作用后激素________)。
(4)微量和__________。
内分泌腺
激素调节的特点
体液
靶器官
靶细胞
信使传递信息
失活
高效
激素是不是只被血液循环运输到靶细胞附近?
【答案】不是,可以被运输到全身各处。
微思考
下列对动物激素调节的特点的叙述,正确的是 ( )
A.激素是细胞的组成结构物质,种类多、含量极微
B.激素发挥作用后即失活
C.激素分子弥散在体液中,对全身细胞都起作用
D.健康人体内的激素含量是固定不变的
【答案】B
【解析】激素只能起调节作用,不是细胞的组成结构物质,A错误;激素与靶细胞结合并发挥作用后被灭活,B正确;激素分子弥散在体液中,对特定的靶细胞起作用,C错误;人体内的激素含量不是固定不变的,会随内环境的变化而变化,D错误。
课堂 · 素养初培
1.血糖的来源和去向(正常情况下)
血糖平衡调节
[知识归纳]
注:血液中的糖统称为血糖,主要是葡萄糖。
(1)食物中糖类的消化、吸收是血糖的主要来源,血糖进入组织细胞被氧化分解是血糖的主要去向。
(2)血糖既可以转化为肝糖原,也可以转化为肌糖原;肝糖原可以转化为血糖,肌糖原在肌肉细胞中转变为乳酸,不能直接转化成血糖。
(3)当长时间不进食时,血糖首先从肝糖原的分解得到补充,当肝糖原耗尽时,从脂肪酸等非糖物质的转化得到补充。
2.血糖的调节主要依靠激素的作用
(1)主要激素:
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,进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯;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
激素种类 胰岛素 胰高血糖素
作用结果 血糖浓度降低到正常水平 血糖浓度回升到正常水平
相互关系 ①胰岛素能抑制胰高血糖素的分泌,而胰高血糖素能促进胰岛素的分泌; ②胰岛素和胰高血糖素之间具有拮抗作用,共同维持血糖含量的稳定
(2)调节模型:
3.血糖的平衡还受到神经系统的调节
(1)血糖含量升高时:下丘脑的相关区域兴奋,通过副交感神经直接刺激胰岛B细胞释放胰岛素,并同时抑制胰岛A细胞分泌胰高血糖素,从而使血糖含量降低至正常水平。
(2)血糖含量降低时:下丘脑的另一相关区域兴奋,通过交感神经使胰岛A细胞分泌胰高血糖素,使得血糖含量上升。
(3)神经系统还通过控制甲状腺和肾上腺的分泌活动来调节血糖含量。
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)实例分析——血糖平衡的调节:
在血糖平衡调节的过程中,胰岛素的
作用结果会反过来影响胰岛素的分泌,胰高
血糖素也是如此。血糖的反馈调节过程可
概括如下图。
下图是血糖调控模式图,请据图
回答下列问题:
1.当机体处于低血糖状态时,如果机体通过途径①→②→③使血糖水平恢复正常,其主要机理是怎样的?
【答案】血糖降低使胰岛A细胞分泌胰高血糖素增多,促进了肝糖原分解成葡萄糖和非糖物质(如脂肪)转变成葡萄糖,使血糖水平升高恢复正常。
2.胰腺中激素的分泌除受到血糖浓度的直接刺激外,还受哪个结构的控制?
【答案】下丘脑及有关神经。
3.某人的胰岛B细胞受损,结果在该人的尿液中出现了葡萄糖(糖尿),试分析原因是什么?
【答案】胰岛B细胞受损导致胰岛素分泌不足,血糖浓度过高,超出了肾小管的重吸收能力,导致出现糖尿。
4.某人也出现了持续性糖尿,化验结果表明他的胰岛素水平不仅不低,还有点偏高,进一步的检测发现,他细胞膜表面的某些糖蛋白发生了变化,请分析他产生糖尿的原因可能是什么?
【答案】激素要和靶细胞表面的受体结合才能发挥作用,细胞膜表面的胰岛素受体因病变减少,导致胰岛素无法正常发挥作用,血糖浓度过高,出现糖尿。
5.给小白鼠注射某种激素后,小白鼠出现了昏迷现象,这种激素很可能是什么?要想快速缓解该症状,最好的做法是什么?
【答案】胰岛素。可以注射葡萄糖溶液缓解。
【方法技巧】“模型法”分析血糖平衡的调节过程
可通过综合构建血糖调节的模型来理解血糖平衡的调节过程:
(1)血糖平衡的调节方式有神经调节和体液(激素)调节,主要是激素调节。
(2)胰岛素是唯一一种能降低血糖浓度的激素,影响胰岛素分泌的因素主要有三个:
①血糖含量——最重要的影响因素。
②神经调节——下丘脑通过有关神经的作用,调节胰岛素的分泌。
③胰高血糖素——胰高血糖素可直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素。
(3)胰高血糖素、糖皮质激素、甲状腺激素、肾上腺素均可使血糖浓度升高,但主要是胰高血糖素的作用。影响胰高血糖素分泌的因素也主要有三个:
①血糖含量——最重要的影响因素。
②神经调节——下丘脑通过有关神经的作用,调节胰高血糖素的分泌。
③胰岛素——胰岛素可直接作用于胰岛A细胞,抑制其分泌胰高血糖素。
1.下列有关糖代谢及其调节的叙述,正确的是 ( )
A.②过程可发生在肌肉、肝脏中
B.胰岛B细胞分泌的激素促进①③过程
C.胰岛A细胞分泌的激素促进④过程
D.胰岛素抑制②③过程,促进④⑤⑥⑦过程
[对点精练]
【答案】D
【解析】肌糖原不能直接分解为葡萄糖,因此在肌肉中②过程不能发生,A错误;胰岛B细胞分泌的激素是胰岛素,它的作用是促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖等,从而降低血糖,B错误;胰岛A细胞分泌的激素是胰高血糖素,它的作用是促进糖原分解,并促进一些非糖物质转化为葡萄糖,从而升高血糖,C错误;②③是升高血糖的过程,④⑤⑥⑦四个过程都是降低血糖的过程,胰岛素可抑制②③过程,促进④⑤⑥⑦过程,D正确。
2.下图为人体内血糖的调节示意图,下列说法中正确的是 ( )
A.Ⅱ激素能促进血糖进入组织细胞
B.Ⅰ、Ⅱ激素间既有协同作用又有拮抗作用
C.Ⅲ激素是胰高血糖素,促进血糖浓度的升高
D.血糖调节存在反馈调节
【答案】D
【解析】据图分析可知,结构A表示下丘脑,激素Ⅰ表示胰岛素,激素Ⅱ表示胰高血糖素,激素Ⅲ表示肾上腺素,Ⅰ胰岛素能促进血糖进入组织细胞,A错误;Ⅰ胰岛素是降低血糖浓度,胰高血糖素和肾上腺素是升高血糖浓度,胰岛素和胰高血糖素间有拮抗作用,B错误;Ⅲ激素是肾上腺素,促进血糖浓度的升高,C错误。
1.甲状腺激素分泌的调节
(1)寒冷环境中,身体内几乎所有的细胞都被动员起来,共同抵御寒冷。起动员作用的是神经冲动和激素。甲状腺激素作用于体内几乎所有的细胞,提高细胞代谢的速率,使机体产生更多的热量。
甲状腺激素分泌的调节
[知识归纳]
(2)甲状腺激素分泌的调节存在分级调节和反馈调节。
①分级调节:下丘脑—垂体—甲状腺轴。
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。
2.分级调节
(1)概念:人们将下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的分层调控,称为分级调节。
(2)分级调节轴: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)图示:
(4)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。
如图表示激素分泌的分级调节和反馈调节过程。请据图回答下列问题:
(1)如果丙是甲状腺,则a和b的名称分别是什么?如果丙是性腺呢?
(2)如果切除腺体乙,则a、b、c的含量分别会发生怎样的变化?如果过量注射激素b,a和c的含量会发生怎样的变化?
(3)根据反馈调节的原理解释为什么运动员长期注射性激素会导致性器官萎缩,甚至失去生育能力。
【答案】(1)如果丙是甲状腺,则a和b分别是促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素;如果丙是性腺,则a和b分别是促性腺激素释放激素和促性腺激素。
(2)切除腺体乙,b和c含量均减少,a含量会增加;过量注射激素b,则c的含量会增加,但激素a含量会减少。
(3)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后性器官会萎缩,甚至会失去生育能力。
【技法提炼】判断甲状腺激素分级调节的图解时,先找有两个箭头指向的那个器官(如下图中的a),该器官为垂体,则该器官分泌的激素是促甲状腺激素,作用于甲状腺(如下图中的b),则最后剩余的器官c为下丘脑。
1.给正常小狗实施垂体切除手术后,短期内小狗血液中的三种激素——促甲状腺激素释放激素、促甲状腺激素、甲状腺激素的含量发生变化,三种激素分别用曲线a、b、c表示,正确的是( )
[对点精练]
【答案】B
【解析】切除小狗的垂体后,小狗分泌的促甲状腺激素减少,继而甲状腺激素的分泌量减少,甲状腺激素对下丘脑的抑制作用减弱,最终使下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素增多。
2.下图为甲状腺激素的分泌调节示意图,其中a、b和c表示人体内三种内分泌腺,①、②和③表示三种不同的激素。下列叙述错误的是 ( )
A.a表示垂体,b表示甲状腺,c表示下丘脑
B.激素③可作用于多种器官
C.血液中激素③水平降低会引起激素①分泌减少
D.幼年时激素②和③过少会导致成年后身体矮小
【答案】C
【解析】由图可知,a是垂体,b是甲状腺,c是下丘脑;激素③是甲状腺激素,可作用于多种器官;由于负反馈调节的作用,血液中甲状腺激素水平降低会引起激素①(促甲状腺激素释放激素)分泌增加;幼年时激素②(促甲状腺激素)和激素③(甲状腺激素)过少,会导致呆小症。
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。
激素调节的特点
[知识归纳]
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到靶细胞,使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。
右图为激素与靶细胞发生作用的示意图,请据图思考下列问题。
1.图中结构②的化学成分是什么?
【答案】糖蛋白(蛋白质)。
2.如果①表示的激素是促甲状腺激素释放激素,则靶细胞是哪种细胞?
【答案】垂体细胞。
3.如果①是胰岛素,靶细胞为骨骼肌细胞,则该激素能促进细胞进行的生理活动有哪些?
【答案】促进葡萄糖进入骨骼肌细胞;加速葡萄糖的氧化分解;促进肌糖原的合成。
4.①和②结合完成信息的传递之后,①还会发生怎样的变化?
【答案】会被相应的酶分解、灭活。
1.下图是内分泌细胞分泌的某种物质与靶细胞结合的示意图,下列相关说法不正确的是 ( )
[对点精练]
A.分泌细胞的分泌物只有通过体液的运输才能到达靶细胞
B.分泌细胞的分泌物可与靶细胞膜上的糖蛋白结合
C.若分泌细胞是下丘脑细胞,则靶细胞可以是甲状腺细胞
D.若分泌细胞是甲状腺细胞,则垂体细胞也可以成为靶细胞
【答案】C
【解析】激素通过体液运输至靶细胞,与靶细胞膜表面的受体(糖蛋白)结合,使细胞的生理活动发生变化,A、B正确;下丘脑分泌的促激素释放激素的靶细胞是垂体,C错误;甲状腺分泌的甲状腺激素可反馈调节下丘脑和垂体的活动,因此甲状腺激素的靶细胞也可以是垂体细胞,D正确。
2.下列不属于激素调节的特点的是 ( )
A.微量和高效
B.通过体液运输
C.作用于靶器官、靶细胞
D.激素直接参与细胞结构组成
【答案】D
【解析】A项、B项和C项叙述的内容是激素调节的特点。激素既不组成细胞结构,又不提供能量,只是通过传递信息使靶细胞、靶器官原有的生命活动发生变化,D错误。
小练 · 素养达成
1.下列关于动物激素的阐述,正确的是 ( )
A.激素有的是无机分子,有的是有机分子
B.激素能直接参与细胞内多种代谢过程从而调节生命活动
C.激素只运输给相应的靶器官、靶细胞
D.激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活
【答案】D
【解析】激素是有机信号分子;激素的作用是影响细胞内原有的生命活动,不直接参与细胞内各项生命活动;激素随体液运送到全身各处,但只作用于靶器官和靶细胞;激素被靶细胞接受并起作用后就被灭活,以维持激素含量的平衡。
2.下图为血糖的三个来源和三个去路,以及血糖浓度的正常范围。下列相关叙述中错误的是 ( )
A.糖尿病患者体内由于血糖的去路发生了障碍,导致血糖浓度高于正常值
B.人体在进食后4 h左右的时候,血糖的主要来源是肌糖原和肝糖原的分解
C.在三个血糖去路中,糖的氧化分解是主要去向
D.空腹时血糖的重要来源是肝糖原分解
【答案】B
【解析】糖尿病患者由于体内缺乏胰岛素或胰岛素的靶细胞缺乏受体,导致血糖的去路发生障碍,从而使得血糖浓度高于正常值,A项正确;进食后4 h左右,主要依赖肝糖原的分解补充血糖,肌糖原不能补充血糖,B项错误;血糖的三个去路中,糖的氧化分解是主要去路,C项正确;肝糖原分解成葡萄糖进入血液,是空腹时血糖的重要来源,D项正确。
3.正常情况下,人体进食后血液内 ( )
A.胰岛素含量减少,胰高血糖素含量增加
B.胰岛素含量增加,胰高血糖素含量增加
C.胰岛素含量减少,胰高血糖素含量减少
D.胰岛素含量增加,胰高血糖素含量减少
【答案】D
【解析】人体进食后淀粉等糖类被消化、吸收,使血糖浓度上升,从而促进胰岛素的分泌量增加,胰高血糖素含量减少。
4.下图为人体甲状腺激素分泌调节示意图,有关叙述错误的是 ( )
A.激素甲为促甲状腺激素
B.激素乙为甲状腺激素
C.激素乙的分泌受激素甲的影响
D.激素乙增加会促进激素甲的分泌
【答案】D
【解析】激素甲为垂体分泌的促甲状腺激素,作用于甲状腺,可促进甲状腺分泌激素乙(甲状腺激素),A、B、C正确;甲状腺激素增加会反馈抑制促甲状腺激素的分泌,D错误。
5.甲状腺激素会对机体的代谢产生影响。若给实验小鼠每日注射适量甲状腺激素,连续注射多日后,可能出现的现象是 ( )
A.机体产热减少
B.体重快速增加
C.进食量明显减少
D.放入密闭室中更易窒息死亡
【答案】D
【解析】甲状腺激素能够促进代谢过程,因此机体产热增加,对氧气的需求更敏感,进食量加大,体重减轻。(共77张PPT)
第3章 体液调节
第3节 体液调节与神经调节的关系
课标要点 学法指导 知识导图
1.举例说出神经调节与体液调节相互协调共同维持机体的稳态,如体温调节和水盐平衡的调节等 2.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 1.通过绘制体温调节、水盐调节流程图,分析每一过程中具体的神经调节和体液调节(科学思维) 2.列表对比神经调节与体液调节的区别与联系(生命观念)
课前 · 新知导学
1.概念
体液调节:__________等化学物质,通过____________的方式对生命活动进行调节。除激素外还有组织胺、某些气体分子(NO、CO等),以及一些代谢产物(CO2等)。
2.范围
(1)一些低等动物只有____________。
(2)在人和高等动物体内,_____________________都是机体调节生命活动的重要方式。
激素
体液调节与神经调节的比较
体液传送
体液调节
体液调节和神经调节
3.神经调节和体液调节关系
(1)区别:
比较项目 体液调节 神经调节
作用途径 ________ ________
反应速度 较缓慢 ________
作用范围 ________ 准确、比较________
作用时间 ________ 短暂
体液运输
反射弧
迅速
较广泛
局限
比较长
(2)联系:
①不少内分泌腺直接或间接地受______________的调节。
②内分泌腺所分泌的激素可以影响________________________。
中枢神经系统
神经系统的发育和功能
神经调节和体液调节在高等动物的生命活动调节中哪个占主导地位?
【答案】神经调节占主导地位,体液调节属于神经调节的辅助部分。
微思考
下列关于神经调节和体液调节之间的关系,不正确的是 ( )
A.大部分内分泌腺的激素分泌不受神经系统的调控
B.内分泌腺分泌的激素也可以影响神经系统的功能
C.生物各项生命活动一般同时受神经和体液的调节,但神经调节在其中扮演了主要角色
D.体液调节可以是神经调节的一个环节
【答案】A
【解析】不少内分泌腺本身直接或间接地受神经系统的调控,因此部分体液调节可以看作是神经调节的一个环节。生命活动的进行一般同时受神经和体液的双重调节,但以神经调节为主,同时某些激素(如甲状腺激素)又影响着神经系统的发育和功能。
下丘脑
神经调节和体液调节的协调
代谢产热
肝、脑
骨骼肌
皮肤
辐射、传导、对流以及蒸发
(3)调节过程:
【答案】(3)收缩 分泌减少
寒冷环境中机体是如何增加产热的?
【答案】通过调节甲状腺激素和肾上腺素分泌增加,促进有机物的氧化分解,增加产热过程。
微思考
当外界温度高于动物体温时,下列不利于动物散热的是 ( )
A.马出汗
B.猴子在水里玩耍
C.犬伸出舌加速喘息
D.牛排尿量减少
【答案】D
【解析】体内的水分排出过程会带走一部分热量,牛排尿量减少不利于散热。
2.水和无机盐平衡的调节
(1)水的来源和去路:
【答案】(1)食物 代谢 肾 皮肤 肺 大肠
(2)无机盐的来源和去路:
【答案】(2)饮水 汗液
(3)水盐的平衡调节:
①调节中枢:______________。
②调节过程:当人饮水不足或吃的食物过咸时,使细胞外液__________________。
a.神经调节途径:____________渗透压感受器兴奋→大脑皮层产生渴觉,使人主动饮水补充水分。
b.体液调节途径:下丘脑分泌垂体释放____________增加→作用于________________,使其重吸收水,减少尿量排出。
下丘脑
渗透压升高
下丘脑
抗利尿激素
肾小管和集合管
c.醛固酮:由______________分泌,促进肾小管和集合管对______________,维持血钠含量的平衡。
(4)水和无机盐平衡的意义:对于维持____________起着非常重要的作用,是人体各种生命活动正常进行的__________。
肾上腺皮质
Na+的重吸收
人体的稳态
必要条件
抗利尿激素的化学本质是什么?它是在人体哪个部位合成分泌,又是如何释放的呢?
【答案】抗利尿激素的化学本质是一种九肽(蛋白质),它是由下丘脑的神经内分泌细胞合成分泌的,然后运输到垂体后叶暂时储存,需要时由垂体后叶释放进入血液。
微思考
下列关于水盐平衡调节的叙述中,错误的是 ( )
A.当人失水过多后,会在大脑皮层中的相关区域产生渴感
B.当给一个内环境渗透压正常的人静脉注射抗利尿激素后,尿量明显减少
C.渗透压感受器和水盐平衡调节中枢都在大脑皮层中
D.水盐平衡是神经—体液调节的结果
【答案】C
【解析】渴感中枢在大脑皮层;水盐调节时,由下丘脑合成并分泌、垂体后叶释放的抗利尿激素有促进肾小管和集合管对水分重吸收的作用,所以该激素增加后,尿量会明显减少;渗透压感受器和水盐平衡调节中枢都在下丘脑中;水盐平衡是神经—体液调节的结果。
课堂 · 素养初培
1.体液调节
(1)调节物质:参与体液调节的化学物质有激素、组织胺、CO2、H+等,主要是激素。
(2)传递方式:主要由细胞外液(血浆、组织液、淋巴液)进行运输,然后作用于靶器官、靶细胞。
(3)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。
神经调节和体液调节的关系
[知识归纳]
(4)实例:CO2的体液调节,如下图所示。
2.神经调节和体液调节的区别与联系
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以局部电流的方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 随体液运输到全身各处
项目 神经调节 体液调节
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,如人在幼年时缺乏甲状腺激素会影响脑的发育,成年时甲状腺激素分泌不足会使神经系统的兴奋性降低; ③神经调节与体液调节相互协调; ④人体生命活动调节中,神经调节占主导地位
神经调节和体液调节过程中都会涉及一些信息分子,它们分别涉及哪些信息分子?
【答案】神经调节中涉及的信息分子是神经递质,体液调节中涉及的信息分子有激素、组织胺、CO2、CO、NO和H+等。
【特别提醒】
(1)神经调节的结构基础是反射弧,神经调节过程是神经冲动沿反射弧以局部电流的方式传导的,所以神经调节速度快而且准确,但维持时间短。
(2)一些多细胞低等动物没有神经系统,故只有体液调节。
(3)激素调节是体液调节的主要形式,但体液调节不等于激素调节,CO2、H+、组织胺等化学物质的调节均属于体液调节的范畴。
(4)传送化学物质的体液是细胞外液,包括血浆、组织液和淋巴液;传送激素的体液主要是血浆。
(5)体液调节的主要形式是激素调节,因为激素通常是由内分泌腺分泌后通过血液运输到较远的部位起作用,所以体液调节的速度慢,但作用时间长。
1.下列关于人体神经调节和体液调节的叙述,正确的是 ( )
A.成年后生长激素不再分泌,身高不再增加
B.体内多种激素具有直接降低血糖的作用
C.与神经调节相比,体液调节通常作用缓慢、持续时间长
D.神经中枢只能通过发出神经冲动的方式调节相关器官的生理活动
[对点精练]
【答案】C
【解析】生长激素作为促进蛋白质的合成和骨的生长的激素,成年后也分泌,A项错误;胰岛素是人体内唯一降低血糖的激素,B项错误;神经调节的结构基础是反射弧,与体液调节相比,神经调节更准确,速度更快,持续时间短,体液调节通常作用缓慢、持续时间长,C项正确;下丘脑等中的神经内分泌细胞,可以通过分泌相应激素调节相关生理活动,D项错误。
2.与神经调节相比,体液调节不具备的特点是 ( )
A.调节较缓慢
B.通过体液运送调节物
C.调节物都是由内分泌腺产生的
D.调节作用范围广泛
【答案】C
【解析】体液调节是指体内某些化学物质如激素、CO2、H+等,通过体液传送的方式对生命活动进行调节,调节物并不全是由内分泌腺产生的。
1.体温恒定的意义
人体内的代谢反应是酶促反应,而酶必须在一定的温度条件下才能发挥最大的催化能力。人的体温总是保持恒定,人体内的酶促反应就能稳定进行,大大提高人适应环境变化的能力。
体温调节
[知识归纳]
2.体温调节的过程
通过神经—体液的反馈调节,机体实现了产热和散热的动态平衡,从而维持了体温的恒定(如图)。但是,人体调节体温的能力是有限的,如果环境温度长时间剧烈变化或机体内调节过程发生了障碍,就可能出现中暑或体温过低等病症。
(1)神经调节途径:
(2)体液调节的过程:
c(下丘脑)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(肾上腺)分泌的肾上腺素作用于相应的靶器官或靶细胞。
1.温度感受器和体温调节中枢分别位于哪个部位?
【答案】温度感受器位于皮肤、黏膜和内脏;体温调节中枢位于下丘脑。
2.周围环境温度突然降低后,由于散热量突然增加而导致体温下降,然后通过体温调节使体温回升,从产热和散热的角度分析体温回升的原因。
【答案】通过神经—体液调节,增加了产热量,减少了散热量,使产热量大于散热量,从而使体温回升。
3.结合知识归纳中的图示分析,骨骼肌、皮肤血管及汗腺参与的是神经调节还是体液调节?在所参与的调节过程中相当于什么结构?
【答案】神经调节,相当于效应器。
4.甲状腺激素和肾上腺素在体温调节过程中有怎样的关系?
【答案】协同关系。
【方法技巧】体温调节中的“三、二、一”
1.下列关于人体在寒冷时维持体温稳定的叙述,正确的是 ( )
A.寒冷时,酶活性自然增强,因而代谢加快,产热增加
B.寒冷时,因产热增加,所以经皮肤所散失的热多于高温环境
C.寒冷时,经皮肤所散失的热量对生命活动无意义
D.寒冷时,代谢增强、产热增加与多种激素分泌增加有关
【答案】D
[对点精练]
【解析】寒冷刺激,冷觉感受器产生的兴奋传入下丘脑体温调节中枢,体温调节中枢发出的兴奋沿传出神经传到骨骼肌,增加产热,同时皮肤血管收缩,减少散热。肾上腺分泌活动加强,肾上腺素含量上升,细胞代谢增强,产热增加。体内酶活性受体温影响,外界因素(寒冷)通过体温来影响体内酶的活性。
2.为研究不同温度条件对皮肤及口腔温度的影响,某人在能迅速改变温度的房间内做了相关的实验,测量结果如图所示。下列分析错误的是 ( )
A.从图中可以看出,口腔温度基本不变,能保证酶催化所需的适宜温度
B.在50~100分钟,体内甲状腺激素含量增加
C.第100分钟时,为了减少热量散失,所以皮肤不再散热
D.整个体温调节过程属于神经—体液调节
【答案】C
【解析】从坐标曲线中可以看出:口腔温度能保持相对稳定,保证酶催化所需的适宜温度,A项正确;当室温降低时(50~100分钟),体内甲状腺激素含量增加,产热增加,B项正确;第100分钟时,由于皮肤温度仍高于外界室温,所以皮肤仍散热,C项错误;整个体温调节过程属于神经—体液调节,D项正确。
1.水盐平衡的调节机制
水盐平衡调节过程中既有神经调节又有体液调节,过程如下图。
水和无机盐的平衡调节
[知识归纳]
(1)神经调节:
①细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器兴奋→神经→下丘脑渗透压调节中枢→神经→大脑皮层渴觉中枢产生渴觉→神经→直接调节水的摄入(增加饮水)。
②引起抗利尿激素释放的反射过程:感受器(下丘脑渗透压感受器)→传入神经→神经中枢(下丘脑)→传出神经→效应器(垂体后叶释放抗利尿激素增加或减少)。
(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)。
(2)无机盐平衡的调节:
下图表示水盐调节的部分过程。请据图思考下列问题:
1.图中导致渗透压升高的因素甲的含义主要是什么?
【答案】失水过多或吃了过咸的食物。
2.图中的乙指的是哪个结构?水盐调节中枢位于哪个部位?
【答案】乙指的是下丘脑,水盐调节中枢也位于下丘脑中。
3.应如何描述抗利尿激素的来源?
【答案】抗利尿激素由下丘脑分泌(合成)、垂体释放。
4.图中丙和丁分别是哪个结构?它们所参与的调节属于神经调节还是体液调节?
【答案】丙是大脑皮层,丁是肾小管和集合管,丙参与的是神经调节,丁参与的是体液调节。
【方法规律】
(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。这种方式与“胆汁由肝脏分泌,储存于胆囊,最终由胆囊释放”类似,但是,下丘脑神经分泌细胞是内分泌细胞,分泌的是激素,肝脏是外分泌腺,分泌的是消化液。
(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,又是效应器(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。
(5)细胞外液渗透压、抗利尿激素含量和尿量的关系:细胞外液渗透压升高,抗利尿激素分泌增多,二者呈正相关;抗利尿激素促进肾小管和集合管对水分的重吸收,使尿量减少,二者呈负相关。三者关系如图所示:
1.下列有关动物水盐平衡调节的叙述,错误的是 ( )
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.摄盐过多后饮水量增加有利于维持细胞外液渗透压相对恒定
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恒定
【答案】B
[对点精练]
【解析】细胞外液渗透压的改变可通过刺激下丘脑的渗透压感受器进而影响垂体释放抗利尿激素的量。肾小管通过自由扩散和协助扩散吸收水的过程受抗利尿激素的调节。摄盐过多后细胞外液渗透压过高,饮水量的增加有利于维持细胞外液渗透压相对恒定。饮水增加会使细胞外液渗透压降低,增加尿的生成,有利于维持细胞外液渗透压相对恒定。
2.下图所示为骆驼水平衡调节机理,请据图判断a、b、c依次是 ( )
A.抗利尿激素,渴觉中枢,肾小管和集合管
B.渴觉中枢,抗利尿激素,肾小管和集合管
C.抗利尿激素,肾小管和集合管,渴觉中枢
D.渴觉中枢,抗利尿激素,肾小管和集合管
【答案】C
【解析】由图示可知:c能产生渴感,则c为大脑皮层渴觉中枢;b能够使血浆渗透压下降,则b为肾小管和集合管;a来自垂体并能促进肾小管和集合管的重吸收作用,则a是抗利尿激素。
课堂 · 延伸提分
易错易混1:体温调节的六个易错点
(1)寒冷条件下的体温调节方式既有神经调节,也有体液调节;高温条件下的体温调节方式主要是神经调节。
(2)寒冷条件下的体温调节既增加产热量,又减少散热量;高温条件下的体温调节主要是增加散热量。
(3)温度感受器感受的刺激是温度的变化,而非绝对温度。
(4)寒冷环境中比炎热环境中散热更快、更多。寒冷环境中机体代谢旺盛,产热也增加,以维持体温的恒定。
(5)在发高烧时,人体的产热不一定大于散热,除非病人的体温在持续升高,如果体温保持不变,则产热就等于散热。
(6)温度感受器分布在皮肤、黏膜及内脏器官中,体温调节中枢位于下丘脑,体温感觉中枢位于大脑皮层。
关于人体体温调节的叙述,错误的是 ( )
A.呼气是人体的主要散热途径
B.骨骼肌和肝脏是人体的主要产热器官
C.有机物的氧化分解是人体产热的重要途径
D.下丘脑有体温调节中枢,也有感受体温变化的功能
【答案】A
【解析】通过皮肤散热是人体的主要散热途径;骨骼肌和肝脏是人体的主要产热器官;有机物的氧化分解是人体产热的重要途径;下丘脑有体温调节中枢,也有体温感受器,能感受体温变化。
易错易混2:对水和无机盐平衡理解的易错点
(1)抗利尿激素的释放不等于抗利尿激素的分泌,抗利尿激素的释放部位是垂体,而抗利尿激素的分泌部位是下丘脑。
(2)血浆渗透压升高和下降时的调节方式不同:当血浆渗透压升高时,调节方式为神经调节和体液调节;当血浆渗透压降低时,调节方式仅有体液调节。
下列有关人体水盐平衡调节的叙述,正确的是 ( )
A.渗透压感受器和调节中枢均位于下丘脑
B.饮水不足会引起下丘脑产生渴觉
C.摄入过多过咸的食物后,会引起细胞内液的量增加
D.剧烈运动引起的大量出汗会导致失水过多,从而抑制抗利尿激素的分泌
【答案】A
【解析】下丘脑中存在渗透压感受器和水盐调节中枢;饮水不足时,产生渴觉的是大脑皮层;摄入过多过咸的食物后,细胞外液渗透压升高,会引起细胞内液的量减少;剧烈运动引起的大量出汗会导致失水过多,从而促进抗利尿激素的分泌。
小练 · 素养达成
1.下列有关神经调节和体液调节的叙述,错误的是 ( )
A.神经系统可以通过下丘脑分泌的促激素释放激素影响内分泌系统的功能
B.甲状腺激素可以促进神经系统的发育,提高神经系统的兴奋性
C.血液中较高浓度的CO2可以刺激呼吸中枢,使呼吸加深加快
D.垂体是联系神经调节和体液调节的枢纽
【答案】D
【解析】血液中较高浓度的CO2使感受器兴奋,之后刺激呼吸中枢,使呼吸加深加快。联系神经调节和体液调节的枢纽是下丘脑,而不是垂体。
2.当人所处的环境温度从25 ℃降到5 ℃时,耗氧量、尿量、抗利尿激素及体内酶活性的变化依次为 ( )
A.减少、减少、增加、不变
B.增加、增加、减少、不变
C.增加、减少、增加、不变
D.增加、增加、减少、降低
【答案】B
【解析】人是恒温动物,环境温度下降时人体散热增加,于是会通过加快代谢增加产热以维持体温相对恒定,所以酶活性不变,但耗氧量增加。处于低温环境时排汗减少,此时抗利尿激素分泌减少,尿量增加。
3.调定点学说认为,体温调节机制类似于恒温器的工作原理。正常情况下,人体的体温调定点在37 ℃左右。感冒病毒侵入人体后,会使下丘脑体温调节中枢的调定点上移,使人误感觉到特别冷,导致发烧。下列说法正确的是 ( )
A.接受冷觉感受器的神经冲动后,下丘脑产生冷觉
B.体温调节中枢的调定点上移后机体会减少产热
C.感冒病毒侵入人体后,会引起细胞免疫和体液免疫
D.下丘脑接受到寒冷刺激的过程是体液调节过程
【答案】C
【解析】接受冷觉感受器的神经冲动后,大脑皮层产生冷觉,A错误;体温调节中枢的调定点上移后机体会增加产热,B错误;感冒病毒侵入人体后,会引起细胞免疫和体液免疫,C正确;下丘脑接受到寒冷刺激的过程是神经调节过程,D错误。
4.下图为人体的体温与水盐平衡调节示意图,a、b、c、d代表激素。下列有关叙述错误的是 ( )
A.激素c能提高细胞的代谢速率
B.当受到寒冷刺激时,a、b、c的分泌均会增加
C.大量饮水后d的分泌增多,肾小管和集合管对水的重吸收增强
D.体温和水盐平衡的维持都是神经调节和体液调节协调作用的结果
【答案】C
【解析】在水盐平衡调节中,a为抗利尿激素;在体温调节中,a为促甲状腺激素释放激素。b为促甲状腺激素,c为甲状腺激素,d为抗利尿激素。大量饮水后抗利尿激素的分泌会减少,使尿量增加,从而加快多余水分的排出。
5.下图表示人处于寒冷环境时身体发生的主要变化。请分析回答下列问题。
(1)身体出现上述反应的意义是________________。
(2)体温调节过程中,某些激素也发挥重要作用,人在寒冷环境中分泌量明显增多的激素有__________________和____________。它们都具有_________ _____________的作用。
(3)体温平衡调节除有激素参与外,还有__________途径。
(4)动物实验表明,如果破坏恒温动物的下丘脑,动物就不再具有体温调节能力了,而保留下丘脑及以下神经,则仍具有调节体温的能力,说明_________________________________________________________ _______________________________________________________。
(5)若经测量,某人体温在24 h内都处于36.5 ℃,则此人在此段时间内产热总量______(填“>”“<”或“=”)散热总量。
(6)临床上采用低温麻醉是因为人体温下降(不低于28 ℃)时,脑对缺氧的耐受力增强,其原因是__________________________________。
【答案】(1)维持体温相对恒定
(2)肾上腺素 甲状腺激素 促进新陈代谢,增加产热、抵御寒冷
(3)神经调节
(4)人体体温调节中枢位于下丘脑及以下神经
(5)=
(6)体温较低时细胞生命活动减弱,需要能量少,因而细胞呼吸耗氧少(或体温低时,机体的代谢率降低,耗氧少)(合理即可)
【解析】(1)寒冷环境时,汗腺分泌减少,皮肤毛细血管收缩,减少热量散失,肌肉和肝脏等产热增多,从而维持体温相对恒定。(2)寒冷环境时,甲状腺激素和肾上腺素分泌增多,它们都可以加速物质氧化分解,促进新陈代谢,增加产热、抵御寒冷。(3)体温调节方式是神经—体液调节,其中调节中枢位于下丘脑,感觉中枢是大脑皮层。(4)破坏下丘脑,动物体不能维持体温平衡,保留下丘脑及以下神经,则仍具有调节体温的能力,说明动物体温调节中枢位于下丘脑及以下神经。(5)根据题意可知,某人体温始终维持在36.5 ℃,体温没有变化,表明此人此段时间内产热总量等于散热总量。(6)体温较低时,细胞生命活动减弱,机体的代谢速率降低,需要能量少,因而细胞呼吸耗氧少。(共20张PPT)
第3章 体液调节
微专题3 动物激素的研究实例
3.案例
(1)验证甲状腺激素的功能:
①饲喂法:
②切除法和注射法:
(2)验证生长激素的功能:切除法和注射法。
(3)验证性激素的功能:切除法和移植法。
(4)验证胰岛素的功能:注射法。
4.实验成功关键点
(1)动物分组的基本要求:选择性别、年龄、体重、生理状况相似的动物平均分组,每组要有数量相等的多只。
(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)注意观测指标的确定,如胰岛素生理功能可以用昏迷和苏醒快慢检验,甲状腺激素生理功能可用耗氧量、代谢速率、体温变化或活动状况(兴奋性高低)等检验,但具体实验应具体分析。
1.为验证胰岛素能降血糖,某同学给几只刚进食的小鼠腹腔注射一定剂量的胰岛素溶液(用酸性生理盐水配制),观察现象,若出现惊厥,则达到目的。该实验不需要完善的是 ( )
A.为使反应现象出现得较快且明显,实验前应将小鼠饥饿处理,以消耗肝糖原
B.应设置注射等量酸性生理盐水的对照组,且注射的部位、方法同实验组一致
C.应设置口服胰岛素的实验组,对照组灌喂等量的清水
D.出现昏厥现象后,还应对其中的一半注射葡萄糖溶液抢救,另一半不予抢救,进一步观察
[跟踪训练]
【答案】C
【解析】本实验的目的是验证胰岛素的降血糖功能,为了使实验更快出现低血糖症状,应对小鼠进行饥饿处理,以消耗肝糖原,故A项需要完善;应设置注射等量酸性生理盐水的对照组,且注射的部位、方法同实验组一致,排除实验结果不是由溶剂引起的,故B项需要完善;胰岛素的化学本质是蛋白质,口服会失去活性,故C项不需要完善;当给刚进食的小鼠腹腔注射一定剂量的胰岛素溶液(用酸性生理盐水配制)后,小鼠出现惊厥,为了说明惊厥是由胰岛素降血糖作用引起的,应该对一半的实验动物注射葡萄糖溶液使其血糖恢复正常,而另一半不做处理,作为对照,故D项需要完善。
2.某科研小组开展了胰岛素及肾上腺素对家兔血糖含量影响的研究实验,结果如下图所示。下列关于该实验的叙述,错误的是( )
A.两组家兔的生理状况应相同
B.激素注射前几小时,家兔需进行禁食处理
C.注射用的胰岛素和肾上腺素要用生理盐水配制
D.胰岛素和肾上腺素表现为协同作用
【答案】D
【解析】为了排除实验中无关变量的影响,实验前家兔需进行禁食处理,并且保证所选家兔的生理状况相同,A、B项正确;为了不影响家兔体内的渗透压,激素需要用生理盐水配制,C项正确;由实验结果可知,胰岛素具有降低血糖的作用,而肾上腺素具有升高血糖的作用,两者表现为拮抗作用,D项错误。
3.胰腺是哺乳动物体内的一种腺体,其中分布有血管和神经。胰腺中有两类组织,一类是腺泡组织,分泌的胰液中含有蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等多种消化酶,另一类是胰岛组织,分散在腺泡细胞当中。请根据下面的实验回答问题。
假设 实验过程 实验现象
假设一:胰液的分泌只是由神经调节引起的。即进食后产生的胃酸(盐酸)刺激小肠神经,将兴奋传递给胰腺,促进胰液分泌 A.电刺激支配胰腺的神经 少量分泌胰液
B.把适量稀盐酸从狗小肠的上端注入狗小肠腔内 大量分泌胰液
C.切断所有支配胰腺的神经,把与B组等量的稀盐酸从狗小肠的上端注入狗小肠腔内 大量分泌胰液
假设 实验过程 实验现象
假设二:在胃酸(盐)酸作用下,小肠黏膜产生的某种化学物质,进入血液,随血液循环输送到胰腺引起胰液分泌 A.剪取甲狗的小肠(短时间内有生物活性),刮取黏膜并用稀盐酸浸泡,将浸出液注入乙狗的胰腺 大量分泌胰液
B.对照实验 ?
(1)假设一的实验结果__________(填“支持”或“不支持”)该假设。
(2)假设二的对照实验的处理方法是___________________________ ____________________________________________________________,
假设成立的实验现象是______________________。在此实验中,A组盐酸处理的作用是____________________________________。
(3)上述实验证明胰液的分泌过程是由__________调节完成的。
(4)当人们知道胰腺内的胰岛细胞能分泌胰岛素后,试图从磨碎的狗的胰腺组织中直接提取胰岛素,但均未成功,推测其原因是胰岛素被__________分解了。
【答案】(1)不支持
(2)直接将与A组的浸出液等量的稀盐酸注入乙狗的胰腺 乙狗不分泌胰液 刺激小肠黏膜产生促进胰液分泌的某种化学物质
(3)神经—体液
(4)胰腺(或腺泡细胞)分泌的蛋白酶(或胰蛋白酶)
4.向小鼠注射促甲状腺激素(TSH),会使下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素(TRH)减少。对此现象的解释有两种观点,观点一:这是TSH直接对下丘脑进行反馈调节的结果。观点二:这是TSH通过促进甲状腺分泌甲状腺激素,进而对下丘脑进行反馈调节的结果。两种观点孰是孰非?探究实验如下:
(1)实验步骤:
①将生理状态相同的小鼠分为A、B两组,测定两组小鼠血液中__________________的含量。
②用手术器械将A组小鼠的__________(填器官名称)切除,B组做相同的外伤手术,但不摘除此器官。
③向A、B两组小鼠注射______________。
④在相同且适宜的环境条件下饲养。
⑤一段时间后,测定A、B两组小鼠血液中TRH的含量。
(2)实验结果及结论:
①若A组小鼠的血液中TRH的含量不减少(或增加),B组小鼠的血液中TRH的含量减少,则观点__________正确。
②若A组小鼠和B组小鼠血液中TRH减少的量相等,则观点______正确。
【答案】(1)①促甲状腺激素释放激素(TRH) ②甲状腺 ③等量且含量适宜的促甲状腺激素(TSH)
(2)①二 ②一
【解析】(1)①本实验的因变量是促甲状腺激素释放激素(TRH)的含量,因此实验开始时要测定A、B两组动物血液中TRH的含量。②要验证这是不是促甲状腺激素(TSH)直接对下丘脑进行反馈调节的结果,需要切除A组实验动物的甲状腺,防止甲状腺激素对实验产生干扰。B组做相同的外伤手术,但不摘除此器官,以排除外伤手术对实验结果造成的影响。③向A、B两组小鼠注射等量的适宜含量的TSH。④在相同且适宜的环境条件下饲养。
⑤一段时间后,测定A、B两组小鼠血液中TRH的含量。(2)①若这是TSH通过促进甲状腺分泌甲状腺激素,进而对下丘脑进行反馈调节的结果,则A组小鼠的血液中TRH的含量不减少(或增加),B组小鼠的血液中TRH的含量减少。②若这是TSH直接对下丘脑进行反馈调节的结果,则A组小鼠和B组小鼠血液中TRH减少的量相等。(共21张PPT)
第3章 体液调节
微专题4 糖尿病与血糖平衡调节
1.糖尿病的症状
“三多一少”,即多饮、多尿、多食和体重减轻,原因如下图所示。
分析糖尿病
2.糖尿病的类型
类型 1型糖尿病 2型糖尿病
病因 患者体内的胰岛B细胞功能减退,胰岛素分泌不足 不健康的饮食(如高糖高脂饮食)、缺少运动等引起过度肥胖,导致体内胰岛素抵抗,即胰岛素促进葡萄糖摄取和利用的效率下降,最终诱发糖尿病
特点 发病年龄通常小于30岁,多见于青少年;“三多一少”症状明显 与遗传、环境、生活方式等密切相关;90%的糖尿病患者为2型糖尿病患者,可见于任何年龄,以成年人多见;体型多肥胖,“三多一少”症状不明显
治疗 依赖胰岛素 早期可口服降糖药,晚期需要胰岛素治疗
3.肥胖与糖尿病
过度肥胖(体重或腰围增加)是2型糖尿病发生的危险因素。肥胖可以加重胰岛素抵抗,导致体内被迫产生过多的胰岛素来维持正常的血糖含量,由此加重了胰岛B细胞的负担,胰岛B细胞功能随着病程进展而逐步减退,胰岛素分泌量下降,血糖升高,最终引起糖尿病。减轻体重可以改善胰岛素抵抗,降低血糖。
糖尿病严重威胁人类健康,其发病机理十分复杂。下页图表示两种糖尿病部分发病机理,下列有关叙述正确的是 ( )
A.胰岛素直接参与葡萄糖的氧化分解和糖原的合成
B.图中①表示葡萄糖的受体,②表示运输葡萄糖的载体
C.胰岛素与①结合发挥作用后即失活
D.图示1型、2型糖尿病均可通过注射胰岛素治疗
【答案】C
【解析】胰岛素不直接参与葡萄糖的氧化分解和糖原的合成,A项错误;图中①表示细胞膜上的胰岛素受体,②表示运输葡萄糖的载体,B项错误;胰岛素一经靶细胞接受并起作用后就失活了,C项正确;分析题图可知,1型糖尿病是由胰岛素分泌不足导致的,可通过注射胰岛素治疗,2型糖尿病是由靶细胞膜上的胰岛素受体减少引起的,而胰岛素分泌正常,注射胰岛素达不到治疗的目的,D项错误。
1.正常人和血糖异常患者口服葡萄糖后的血液浓度变化曲线
根据初始浓度和波动范围来判断,波动范围在3.9~6.1 mmol/L且起点也在该范围中的b曲线表示正常人,a曲线表示高血糖或糖尿病患者,c曲线表示低血糖患者。
血糖平衡调节曲线分析
2.正常人和糖尿病患者口服葡萄糖后的胰岛素相对含量变化曲线
依据胰岛素相对含量及波动幅度进行判断,胰岛素相对含量高而且波动幅度大的曲线(A曲线)代表正常人,胰岛素相对含量低且波动幅度不大的曲线(B曲线)代表糖尿病患者。
3.正常人进食后血糖、胰岛素和胰高血糖素三者间相对含量变化曲线
正常人进食一段时间后,血糖含量升高(a曲线),能降低血糖含量的胰岛素的含量升高(b曲线),而能升高血糖含量的胰高血糖素的含量降低(c曲线)。血糖含量变化引起胰岛素、胰高血糖素含量的变化,因此胰岛素、胰高血糖素含量的变化稍晚于血糖
含量的变化。
如图是运动前、运动中和运动后血糖和血液中游离脂肪酸浓度的测定结果。以下分析正确的是 ( )
A.运动开始时,血糖下降,此时血糖的去路主要是氧化分解和转化为脂肪酸
B.AB段下降主要是由于脂肪酸进入细胞
C.DE段能量直接依赖于脂肪酸分解供应
D.CD段胰岛素分泌减少
【答案】B
【解析】运动开始时,血糖下降,此时血糖的去路主要是氧化分解,提供能量,A错误;在正常情况下,人体内的血糖含量维持在一个相对稳定的状态,当人进行剧烈运动的初期,由于脂肪酸大量进入组织细胞氧化供能,所以表现出含量的下降,B正确;DE段能量直接依赖于ATP的水解供能,C错误;CD段,胰岛素分泌量增加,促进血糖进入细胞氧化分解,D错误。
[跟踪训练]
1.给实验鼠静脉注射不同剂量的胰岛素,测得血糖的补充速率和消耗速率如图所示。下列相关分析正确的是 ( )
A.图中曲线a表示血糖消耗速率,曲线b表示血糖补充速率
B.随着曲线a的下降,非糖物质向葡萄糖转化的速率加快
C.曲线b的上升是胰岛素作用于肝脏、肌肉等的细胞的结果
D.当胰岛素浓度为40 μU/mL时,在较长时间内血糖浓度会维持相对稳定
【答案】C
【解析】随着胰岛素含量增加,血糖含量下降,所以曲线a为血糖补充速率,曲线b为血糖消耗速率,A错误。胰岛素的作用是使血糖浓度降低,随着曲线a血糖补充速率的下降,非糖物质向葡萄糖转化的速率变慢,B错误。胰岛素能降低血糖浓度,随着曲线b血糖消耗速率的上升,葡萄糖转变成肝糖原和肌糖原等的速率加快,C正确。当胰岛素浓度为40 μU/mL时,血糖补充速率是1.0 mg/(kg·min),血糖消耗速率是4 mg/(kg·min),血糖浓度不能维持相对稳定,D错误。
2.如图为血液中某种营养物质含量的变化曲线,对该图的相关叙述中错误的是 ( )
A.此营养物质是葡萄糖,因为其在
血液中的质量浓度为3.9~6.1 mmol·L-1
B.AB段上升的主要原因是消化、吸收
C.由于血糖被用于氧化分解等途径而使BC段显著下降
D.CD段逐渐上升是由于肝糖原和肌糖原不断分解产生葡萄糖,并释放进入血液
【答案】D
【解析】正常人血糖浓度范围为3.9~6.1 mmol/L,A正确。AB段血糖浓度升高的主要原因是食物的消化、吸收,B正确。BC段血糖浓度显著下降的原因是血糖的氧化分解等,C正确。CD段逐渐上升是由于胰高血糖素分泌增加,促进肝糖原不断分解,并把产生的葡萄糖释放进入血液,但肌糖原不能分解,D错误。
3.研究发现糖尿病的发病原因可能有如下两种:①1型糖尿病的发病原因:机体内某种T细胞过度激活为细胞毒性T细胞后,选择性地与胰岛B细胞密切接触,导致胰岛B细胞受到破坏;②2型糖尿病的发病原因:机体组织细胞细胞膜上胰岛素受体对胰岛素敏感度降低。
(1)胰岛B细胞能分泌胰岛素,胰岛素的生理功能是____________ ______________________________________________________________________________________________________________。
(2)现有一只患糖尿病的小鼠,具体发病机理尚不清楚。请利用一定浓度的胰岛素、斐林试剂等物品为材料用具,在不对小鼠进行手术的基础上,设计实验确定其所患糖尿病的类型。(要求:简要写出实验思路、预期实验结果及结论。)
实验思路:______________________________________________ ______________________________________________________。
预期实验结果及结论:______________________________________ ________________________________________________________________________________________________。
【答案】(1)促进血糖氧化分解,合成糖原,抑制非糖物质转变成葡萄糖,从而使血糖水平降低
(2)给患病小鼠注射适量的一定浓度的胰岛素,一段时间后,用斐林试剂检测其尿液中是否含有还原糖 若小鼠尿液无砖红色沉淀产生,则为1型糖尿病;若小鼠尿液中出现砖红色沉淀,则为2型糖尿病
【解析】(1)胰岛素可促进组织细胞加速摄取、利用、储存葡萄糖,从而降低血糖浓度。(2)1型糖尿病的病因是胰岛B细胞被破坏,不能产生胰岛素;2型糖尿病的病因是机体不缺少胰岛素,但组织细胞细胞膜上胰岛素受体对胰岛素敏感度降低。前者可通过注射胰岛素进行治疗,后者注射胰岛素,也不能改变其尿糖症状。为确定小鼠所患糖尿病的类型,可给患病小鼠注射适量的一定浓度的胰岛素,一段时间后,用斐林试剂检测其尿液中是否含有还原糖。若小鼠尿液无砖红色沉淀产生,则为1型糖尿病;若小鼠尿液中出现砖红色沉淀,则为2型糖尿病。(共15张PPT)
第3章 体液调节
微专题5 动物生命活动调节模型
一、动物生命活动调节方式的判断
情境1 神经调节
情境2 体液调节
情境3 神经—体液调节
二、下丘脑在稳态调节中的作用模型
1.以下丘脑为“中心”的调节模型
2.下丘脑的功能分析
(1)作为感受器:如下丘脑的渗透压感受器可以感受机体渗透压的升降,维持水盐代谢平衡。
(2)传导:如下丘脑可将渗透压感受器产生的兴奋传至大脑皮层,使人产生渴感。
(3)作为效应器的分泌功能:
①分泌促激素释放激素,作用于垂体,使之分泌相应的促激素,如在外界寒冷时分泌促甲状腺激素释放激素。
②在细胞外液渗透压升高时分泌抗利尿激素。
(4)作为神经中枢:下丘脑中有体温调节中枢、水盐平衡调节中枢和血糖调节中枢等。
1.下图为人体的生命活动调节示意图。有关叙述错误的是 ( )
[跟踪训练]
A.血糖平衡调节的过程可以通过A→C→D→E来实现,属于体液调节
B.当人的手被针扎缩回时,其调节过程可通过A→B→E来实现,属于神经调节
C.水盐平衡调节的过程可以通过A→B→C→D→E来实现,属于神经调节
D.体温调节过程可通过A→B→E来实现,体温调节中既有神经调节,也有体液调节
【答案】C
【解析】在血糖平衡调节的过程中,胰岛A细胞、胰岛B细胞可直接感受血糖浓度变化,分泌相关激素(胰高血糖素或胰岛素),进而调节血糖平衡,其方式是体液调节,A正确;当人的手被针扎缩回时,缩手反射是非条件反射,属于神经调节,B正确;当细胞外液渗透压升高时,下丘脑的渗透压感受器兴奋,下丘脑的某些细胞能分泌抗利尿激素,作用于肾小管和集合管,调节水平衡,其方式是神经—体液调节,C错误;体温调节过程可通过A→B→E来实现,体温调节中既有神经调节,也有体液调节,D正确。
【答案】C
【解析】途径1为分级调节,经由途径1分泌的常见激素有甲状腺激素和性激素,甲状腺激素是氨基酸的衍生物,性激素属于脂质,二者都不能使双缩脲试剂发生紫色反应,A错误;血糖调节过程中激素的分泌符合途径2,而血糖调节过程存在反馈调节,故经由途径2分泌的激素可存在反馈调节,B错误;抗利尿激素由下丘脑合成,运输到垂体储存,故抗利尿激素分泌方式不同于途径1、2,C正确;途径1分泌的激素与途径2分泌的激素可能存在拮抗关系,也可能存在协同关系(如甲状腺激素和经过途径2产生的肾上腺素在促进产热方面属于协同作用),D错误。
3.(2019·浙江选考)下列关于下丘脑与垂体的叙述,正确的是 ( )
A.垂体可通过神经细胞支配其他内分泌腺
B.垂体分泌的激素通过管道运输到体液中
C.甲状腺激素能作用于下丘脑但不能作用于垂体
D.神经系统和内分泌系统的功能可通过下丘脑相联系
【答案】D
【解析】垂体通过分泌促激素支配其他内分泌腺(性腺、肾上腺皮质和甲状腺等),A错误;垂体是内分泌腺,其分泌的激素不通过管道运输到体液中,而是直接分泌到体液,B错误;甲状腺激素既能作用于下丘脑,也能作用于垂体,C错误;神经系统和内分泌系统的功能可通过下丘脑相联系,D正确。
4.(2020·湖北八市联考)人体内环境的稳态是机体进行正常生命活动的必要条件,维持人体内环境稳态的机制是相当复杂的。图1表示人体血糖浓度发生变化和人体受寒冷刺激后的部分调节过程的示意图(A、B、C、D表示激素),图2表示神经系统对内分泌功能的调节方式(有甲、乙、丙三种方式)。结合图1、图2所示,分析回答下列问题:
(1)人体在寒冷环境下,图1中激素________(填字母)的分泌量明显增加,以增加产热量,同时机体还可以通过皮肤血管收缩减少皮肤的血流量等变化以减少散热。人体的体温调节中枢及产生寒冷感觉的场所分别是________________、________________。
(2)图1中垂体可分泌________________(填名称)作用于甲状腺,促进甲状腺分泌激素B______________(填名称),此调节方式属于图2中的________(填“甲”“乙”或“丙”)模式。
(3)抗利尿激素的合成和分泌是通过图2中________模式调节,当人体内________________升高时,其分泌量增加。
【答案】(1)B、C 下丘脑 大脑皮层
(2)促甲状腺激素 甲状腺激素 甲
(3)乙 细胞外液渗透压
【解析】(1)人体在寒冷环境下,甲状腺激素(B)和肾上腺素(C)的分泌量会明显增加,使细胞呼吸增强以增加产热量;人体体温调节的中枢位于下丘脑,产生寒冷感觉的中枢位于大脑皮层。(2)垂体可分泌促甲状腺激素作用于甲状腺,促进甲状腺分泌甲状腺激素,此调节为激素的分级调节,属于图2中的甲模式。(3)抗利尿激素是由下丘脑合成和分泌、垂体后叶释放的,属于图2中的乙模式,当人体内细胞外液渗透压升高时,其分泌量增加。(共33张PPT)
第3章 体液调节
章末总结
构建 · 知识网络
归纳 · 专题小结
生命活动调节中的重要器官、结构
器官/结构 功能
下丘脑 下丘脑位于大脑腹面、丘脑的下方,下丘脑的部分细胞称为神经分泌细胞,它们既能传导神经冲动,又具有合成和分泌激素的功能。
(1)下丘脑在体温调节中的作用:下丘脑中具有体温调节中枢,能分泌促甲状腺激素释放激素。
(2)下丘脑在水盐平衡调节中的作用:下丘脑中具有水盐平衡调节中枢,具有渗透压感受器,能分泌抗利尿激素,同时下丘脑还能将渗透压感受器产生的兴奋传导至大脑皮层,产生渴觉。
器官/结构 功能
下丘脑 (3)下丘脑在血糖调节中的作用:下丘脑中具有血糖调节中枢,该中枢通过神经直接作用于胰岛细胞,调节胰岛素和胰高血糖素的分泌。下丘脑还可以通过调控甲状腺激素和肾上腺素的分泌来调节血糖。
(4)下丘脑能分泌促性腺激素释放激素、促肾上腺皮质激素释放激素
器官/结构 功能
肝脏 (1)维持血糖平衡。
(2)将氨转化为尿素,具有解毒作用。
(3)安静时产热的主要器官
肾脏 肾脏是人体的排泄器官,它的基本功能是生成尿液,借以清除体内代谢废物及某些有毒有害物质,同时经重吸收功能保留水分及其他有用物质
器官/结构 功能
肾上腺 (1)髓质:分泌肾上腺素等,可调节血糖平衡和维持体温相对恒定。
(2)皮质:分泌醛固酮等,可调节Na+、K+平衡
胰岛 胰岛能分泌胰岛素和胰高血糖素,调节血糖平衡
肺和 皮肤 肺可以吸入氧气,排出二氧化碳。皮肤主要通过排汗来排出水和无机盐等,并有散热功能,有助于维持机体的水盐平衡和体温的相对恒定
(2020·河南南阳期中)下图为人体内某些信息分子作用的示意图,a、b、c、d表示信息分子,据图分析,下列叙述错误的是 ( )
A.a、b、c、d都要通过血液循环才能到达靶细胞
B.c由下丘脑分泌,e表示水的重吸收过程
C.d表示胰岛素,通过促进葡萄糖的摄取、利用和储存来降低血糖浓度
D.a、b、c、d都是通过与受体结合来发挥作用的
【答案】A
【解析】骨骼肌战栗为神经调节,图中b表示的是神经递质,不需要血液的运输,A错误。c是抗利尿激素,是由下丘脑分泌的,e代表肾小管和集合管对水的重吸收,B正确。d表示胰岛素,是唯一具有降血糖功能的激素,通过促进葡萄糖的摄取、利用和储存来降低血糖浓度,C正确。图中a(促甲状腺激素)、c、d是激素,通过与靶细胞上的相应受体特异性结合来发挥作用;b是神经递质,通过与突触后膜上的受体特异性结合来发挥作用;b是神经递质,通过与突触后膜上的受体特异性结合来发挥作用,D正确。
1.联系反射弧结构:若该图表示反射弧结构模式图,则a表示感受器,b表示传入神经,c表示神经中枢,d表示传出神经,e表示效应器,兴奋在其中的传递形式是电信号(神经冲动)、化学信号(神经递质和特异性受体结合)。
生命活动调节的模型解读
2.联系血糖调节:假设该图表示血糖的调节途径,若a为胰岛,则c是胰岛素或胰高血糖素,e表示相应的靶器官或靶细胞。当血糖水平升高时,a的反应及调节的结果是胰岛B细胞分泌胰岛素增加,胰岛A细胞分泌胰高血糖素减少,使血糖降至正常水平。
3.联系甲状腺激素的调节:若该图表示甲状腺激素分泌的分级调节,则a、b、c、d、e分别表示下丘脑、促甲状腺激素释放激素、垂体、促甲状腺激素、甲状腺。
4.联系水平衡调节:若该图表示人体内水平衡的调节,则a表示下丘脑。下丘脑渗透压感受器感知渗透压的变化,分泌抗利尿激素,并由c(垂体后叶)释放,作用于e(肾小管和集合管)。
如图表示动物生命活动过程,下列相关叙述错误的是 ( )
A.若该图为反射弧的结构模式图,则c表示神经中枢
B.若该图表示甲状腺激素分泌的分级调节,则d表示促甲状腺激素释放激素
C.若该图表示生命活动所需物质的运输过程,则a、b、c分别表示外界环境、内环境和细胞
D.若该图表示血糖的神经—体液调节途径,则a表示下丘脑,b、c、d、e分别表示有关神经、胰岛、胰岛素或胰高血糖素、靶器官或靶细胞
【答案】B
【解析】若该图为反射弧的结构模式图,则a为感受器,b为传入神经,c为神经中枢,d为传出神经,e为效应器,A正确;若该图表示甲状腺激素的分级调节,则a为下丘脑,c为垂体,e为甲状腺,d表示由垂体释放的促甲状腺激素,B错误;细胞通过内环境与外界环境进行物质交换,若该图表示生命活动所需物质的运输过程,则a、b、c分别表示外界环境、内环境和细胞,C正确;若该图表示血糖的神经—体液调节途径,则a表示下丘脑(血糖调节中枢),b、c、d、e分别表示有关神经、胰岛、胰岛素或胰高血糖素、靶器官或靶细胞,D正确。
典练 · 素养提升
1.生命观念:本章内容很多都与人体健康相关,例如血糖调节可以与糖尿病相联系,体温调节可以与发热等相联系,水盐平衡调节与日常饮食相关。学生通过学习这些相关知识,可以培养生命观念等生物核心素养。
2.科学思维:本章内容大都是一些调节过程,学生通过学习这些调节过程可以培养科学思维。理解这些过程可以采用以下两种方法:一是构建调节模型,结合教材中的信息,自我构建调节过程,用文字和箭头等画出调节过程,加深对教材知识的理解;二是结合一些具体实例分析,例如血糖调节的过程学完之后,可以尝试分析糖尿病的成因以及症状,通过分析这些具体的实例,可以培养利用生物学知识解决实际问题的能力。
3.科学探究:本章教材中有激素发现的过程,还涉及很多实验探究方面的内容,例如探究某种激素的功能、探究某种结构的功能等,学生通过这些实验探究,能较好地培养科学探究等核心素养。
4.社会责任:本章含有很多与社会相关的知识,例如糖尿病、与人体健康相关的科学饮食等问题,学生通过学习本章知识,不仅可以培养正确的健康观念和科学的饮食习惯,还可以将这些观念或习惯传递给他们的家人。
(生命观念)“秋风萧瑟天气凉,草木摇落露为霜。”在这种天气的早晨,同学们上学的路上,体内含量会升高的激素是 ( )
A.胰岛素
B.性激素
C.抗利尿激素
D.甲状腺激素
【答案】D
【解析】“秋风萧瑟天气凉,草木摇落露为霜。”说明天气较为寒冷。在寒冷的刺激下,通过神经和体液调节,体内的甲状腺激素含量会升高,但降血糖的胰岛素、促进生殖器官发育和生殖细胞形成的性激素、促进肾小管和集合管对水重吸收的抗利尿激素不会增加,A、B、C均错误,D正确。
(科学思维)(2020·山东省等级考试模拟)褪黑素是由哺乳动物和人的松果体产生的激素,它能缩短入睡时间、延长睡眠时间,从而起到调整睡眠的作用。褪黑素的分泌调节过程如图所示,下列说法错误的是 ( )
A.该过程不能体现激素的分级调节
B.长时间光照会使褪黑素的分泌减少
C.该过程中褪黑素的分泌存在反馈调节
D.微量注射褪黑素作用于下丘脑能促进动物睡眠
【答案】D
【解析】由题图可知,该过程是神经系统控制的反射过程,不能体现激素的分级调节,A正确;暗信号使褪黑素分泌增加,长时间光照会通过神经抑制松果体分泌褪黑素,B正确;由图可知,褪黑素分泌增多,负反馈抑制下丘脑使褪黑素分泌减少,C正确;褪黑素能缩短入睡时间、延长睡眠时间,注射褪黑素可以抑制下丘脑的功能,不利于动物睡眠,D错误。
(社会责任)“冰桶挑战”是一项慈善活动,目的是让更多人知道被称为“渐冻人”的罕见疾病,同时也达到募捐帮助治疗的目的。当一桶冰水从头顶浇下,身体会产生一系列反应,有关描述不正确的是 ( )
A.皮肤毛细血管收缩,血流量减少
B.甲状腺激素和肾上腺素分泌增加
C.体温下降,代谢减弱
D.此过程既有神经调节,也有体液调节
【答案】C
【解析】当一桶冰水从头顶浇下时,在寒冷刺激下,通过下丘脑调节,毛细血管收缩,血流量减少,汗腺分泌减少,减少散热;骨骼肌战栗、立毛肌收缩、甲状腺激素和肾上腺素分泌增加,代谢加强,增加产热;此过程既有神经调节,也有体液调节,使体温维持相对恒定。
(科学探究)(2021·湖南适应性考试)为验证血糖调节的影响因素,设计如图所示实验流程,实验中Ⅰ~Ⅴ组家兔的注射剂量均按单位体重计算。据图回答下列问题:
(1)作为空白对照,图中X是__________________,注射后的现象分别为____________________________。首次注射后,Ⅱ~V组出现低血糖症状的原因是______________________________________。第二次注射后,从Ⅱ~Ⅴ组中选出对低血糖症状起缓解作用的组,并按其作用快慢排序为____________________;Ⅲ组会出现的症状是___________ ___________________________________________。
(2)某人空腹时血糖过高,为确定原因,还需要检测血液中的__________________________。
【答案】(1)生理盐水 Ⅰ组家兔无明显症状,Ⅴ组家兔仍维持低血糖症状 胰岛素促进血糖的摄取、利用和储存,降低了血糖浓度 Ⅱ、Ⅳ 家兔昏迷、体温下降、心跳减慢,甚至休克死亡 (2)胰岛素、胰高血糖素等激素含量
【解析】(1)作为空白对照,注射的X应是生理盐水,注射后家兔保持原有状态无明显变化,故Ⅰ组家兔无明显症状,Ⅴ组家兔仍维持低血糖症状。首次注射后,Ⅱ~V组出现低血糖症状的原因是胰岛素促进血糖的摄取、利用和储存,降低了血糖浓度,故实验组家兔出现低血糖症状。
家兔出现低血糖症状,通过补充葡萄糖或注射胰高血糖素可以缓解,Ⅱ组注射葡萄糖可以直接升高血糖缓解症状,作用较快,但Ⅳ组注射胰高血糖素则需要通过机体促进糖原分解等方式间接升高血糖,因此作用较缓慢,故第二次注射后,从Ⅱ~V组中选出对低血糖症状起缓解作用的组,并按其作用快慢排序为Ⅱ、Ⅳ。而Ⅲ组注射胰岛素后,若再次注射胰岛素,则有可能使家兔的血糖进一步降低,导致家兔昏迷、体温下降、心跳减慢,甚至休克死亡。(2)某人空腹时血糖过高,为确定原因,还需要检测血液中的胰岛素、胰高血糖素等激素含量,从而判断是由于激素的缺乏还是由于对应受体的异常导致的高血糖。
对话 · 命题专家
典例 (2020·山东高考)碘是甲状腺激素合成的重要原料。甲状腺滤泡上皮细胞膜上的钠-钾泵可维持细胞内外的Na+浓度梯度,钠-碘同向转运体借助Na+的浓度梯度将碘转运进甲状腺滤泡上皮细胞,碘被甲状腺过氧化物酶活化后,进入滤泡腔参与甲状腺激素的合成。下列说法正确的是 ( )
A.长期缺碘可导致机体的促甲状腺激素分泌减少
B.用钠-钾泵抑制剂处理甲状腺滤泡上皮细胞,会使其摄碘能力减弱
C.抑制甲状腺过氧化物酶的活性,可使甲状腺激素合成增加
D.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
考查角度 结合甲状腺激素的合成问题考查物质运输以及甲状腺激素的分级调节和反馈调节
考查目的 考查学生获取信息的能力和综合应用能力
考查难度 涉及的知识点有物质运输、甲状腺激素分泌的调节及酶的特性等,综合性强,难度较大
解题思路:
(1)解题角度:根据碘是合成甲状腺激素的原料可分析A选项;根据题干中“借助Na+的浓度梯度将碘转运进甲状腺滤泡上皮细胞”可分析B选项。甲状腺激素的合成过程需要酶的催化,促甲状腺激素发挥作用首先要与相应的受体结合,据此分析C、D项。
(2)解题步骤:碘是合成甲状腺激素的原料,长期缺碘可导致机体甲状腺激素分泌减少,从而促甲状腺激素的分泌会增加,A错误;用钠-钾泵抑制剂处理甲状腺滤泡上皮细胞,会使钠-钾泵的运输功能降低,从而摄取碘的能力减弱,B正确;
抑制甲状腺过氧化物酶的活性,碘不能被活化,可使甲状腺激素的合成减少,C错误;使用促甲状腺激素受体阻断剂,可阻断促甲状腺激素对甲状腺的作用,从而使甲状腺激素分泌量减少,D错误。故答案选B。