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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
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)
知识导图
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
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
判断下列叙述的正误。
(1)沃泰默的实验假设是胃酸刺激小肠的神经，神经将兴奋传递给胰腺，使胰腺分泌胰液。 ( )
(2)斯他林和贝利斯的实验结论是在稀盐酸作用下，小肠黏膜产生了促胰液素，引起胰液的分泌。 ( )
(3)促胰液素是人们发现的由胰腺分泌的第一种激素，它的发现使人们认识到激素调节的存在。 ( )
(4)沃泰默实验中的对照组排除了盐酸作用于胰腺使其分泌胰液。 ( )
【答案】(1)√ (2)√ (3)× (4)√
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
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_______
某种抗糖尿病
胰岛分泌物
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
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符合题意；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不符合题意；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不符合题意；胰岛素和胰腺内的其他物质不发生结合，D不符号题意。
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。
2．人体主要的内分泌腺及其分泌的激素
内分泌系统的组成和功能
内分泌腺
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，提高神经的兴奋性等
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、皮质醇等 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(主要是睾酮) 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 · 重难探究
[知识归纳]
1．促胰液素的发现
激素的发现
项目 沃泰默的实验 斯他林、贝利斯的实验
实验假设 胰液的分泌受神经调节的控制 胰液的分泌受化学物质的调节
实验方法 单一变量对照法 单一变量对照法
2．巴甫洛夫的重复实验
其实验结果与贝利斯和斯他林的一模一样。结论：盐酸导致胰液的分泌不属于神经反射。
3．发现促胰液素的意义
促胰液素的发现和研究使人们认识到，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。
项目 沃泰默的实验 斯他林、贝利斯的实验
实验 结论 小肠上微小的神经难以剔除干净，胰液的分泌受神经调节的控制 胰腺分泌胰液受化学物质的调节控制，并将这种物质命名为促胰液素
[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
[对点精练]
1．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
【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。
2．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 ( )
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。
[知识归纳]
人体主要内分泌腺及其分泌的激素
分泌部位 激素名称 化学本质 作用 部位 主要生理作用
下丘脑 促甲状腺激素释放激素 多肽 垂体 肾小管、集合管 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
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 促肾上腺皮质激素释放激素 多肽 垂体 肾小管、集合管 调控垂体合成和分泌促肾上腺皮质激素
抗利尿激素 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
分泌部位 激素名称 化学本质 作用 部位 主要生理作用
垂体 生长激素 蛋白质 全身 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
分泌部位 激素名称 化学本质 作用部位 主要生理作用
甲状腺 甲状腺激素 氨基酸衍生物 全身 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
肾上腺 肾上腺髓质 肾上腺素 氨基酸衍生物 肝脏等 提高机体的应激能力，使血压升高、心率加快、毛细血管收缩；促进糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖，抑制糖原的合成
肾上腺皮质 醛固酮、皮质醇 类固醇 肾脏 调节水盐代谢和有机物代谢
分泌部位 激素名称 化学 本质 作用 部位 主要生理作用
胰腺中的胰岛 胰岛B细胞 胰岛素 蛋白质 全身 促进血糖氧化分解，促进血糖转化为糖原和非糖物质，抑制肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖，降低血糖含量
胰岛A细胞 胰高血糖素 多肽 肝脏 促进肝糖原分解为葡萄糖，促进非糖物质转化为葡萄糖，升高血糖含量
分泌部位 激素 名称 化学本质 作用 部位 主要生理作用
睾丸 雄激素 (睾酮) 类固醇 全身 促进雄性生殖器官的发育、精子的生成和雄性第二性征的出现
卵巢 雌激素 全身 促进雌性生殖器官的发育、卵细胞的生成和雌性的第二性征的出现
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
2．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。
3．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．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？
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】
1．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．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。
[对点精练]
1．下列关于哺乳动物下丘脑与垂体的叙述，错误的是 ( )
A．下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素会定向运输到垂体
B．下丘脑具有神经调节和内分泌调节的双重功能
C．垂体分泌的生长激素能促进蛋白质的合成和骨的生长
D．下丘脑与垂体功能上的联系是神经系统与内分泌系统联系的重要环节
【答案】A
【解析】激素通过体液运输至全身各处，A错误；下丘脑中有渗透压感受器、体温调节中枢等，还能分泌抗利尿激素等，因此具有神经调节和内分泌调节的双重功能，B正确；垂体分泌的生长激素能促进蛋白质的合成和骨的生长，C正确；下丘脑的神经分泌细胞分泌的促激素释放激素，可调节、控制垂体分泌促激素，而促激素又会调节控制有关腺体分泌相应的激素，所以下丘脑与垂体功能上的联系是神经系统与内分泌系统联系的重要环节，D正确。
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。
[知识归纳]
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方法
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 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
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 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
3．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。
[对点精练]
1．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 ( )
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．下表为研究某腺体的实验方法及相应的实验结果，下列有关分析叙述错误的是 ( )
实验方法 观察结果
用腺体分泌物制剂饲喂蝌蚪 ①发育加快，体型较小
将成年狗的该腺体摘除 ②食欲不振，身体臃肿，③行动呆笨，精神萎靡
摘除幼年小狗的该腺体 ④除②外，小狗还停止发育
将该腺体的分泌物注射到健康小白鼠体内 ⑤身体消瘦，食欲旺盛，⑥躁动不安，情绪紧张，⑦心跳、呼吸加快
A．由①④结果可知该腺体的分泌物能促进动物的个体发育
B．由②⑤结果可知该腺体的分泌物能促进新陈代谢
C．由③⑥⑦结果可知该腺体的分泌物能降低神经系统的兴奋性
D．饮食中缺碘可引起该腺体功能减退
【答案】C
【解析】由①④结果可知该腺体的分泌物能促进动物的个体发育，A正确；由②⑤结果可知该腺体的分泌物能促进新陈代谢，B正确；由③⑥⑦结果可知该腺体的分泌物能提高神经系统的兴奋性，C错误；据分析可知，该腺体为甲状腺，甲状腺分泌甲状腺激素，甲状腺激素含碘，饮食中缺碘，则甲状腺激素减少，可引起该腺体功能减退，D正确。
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) 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
项目 动物激素 酶 神经递质
不同点 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
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的，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．斯他林等在发现促胰液素后，继续进行研究。把一条狗的小肠黏膜刮下来，与稀盐酸混合，过滤后注射给了另一条狗，后者在胰液分泌明显增加的同时，血压还骤然下降。下列叙述不合理的是 ( )
A．本实验应设计注射等量的生理盐水及注射等量稀盐酸的对照组
B．胰液的增加是小肠分泌促胰液素的结果
C．该实验说明促胰液素还具有降血压的作用
D．该实验不能证明胰液分泌的调节只有激素调节
【答案】C
【解析】遵照单一变量原则，本实验的对照组应注射等量的生理盐水及注射等量稀盐酸，A正确；促胰液素能促进胰腺分泌胰液，胰液的增加是小肠分泌促胰液素的结果，B正确；滤液中除了促胰液素外，还有其他物质，该实验不能说明促胰液素还具有降血压的作用，C错误；该实验不能证明胰液分泌的调节只有激素调节，没有切断反射弧，神经调节还存在，D正确。
2．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，进而导致地方性甲状腺肿；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。
佝偻病主要是由体内缺乏含钙的无机盐和维生素D导致的，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错误；甲状腺激素可作用于几乎全身所有的组织器官，C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错误。(共56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
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)
知识导图
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
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，进入脂肪细胞和肝细胞转变为甘油三酯等；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。
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。
下丘脑
甲状腺
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？
______________________________________。
【答案】不是，只有肝糖原能分解补充血糖
微思考
判断下列叙述的正误。
(1)血糖的主要来源是食物中的糖类，主要去向是转化为肝糖原和肌糖原。 ( )
(2)调节血糖的主要激素是胰岛素和胰高血糖素，它们都是由胰岛分泌的。 ( )
(3)当血糖浓度较高时，胰岛素可以促进糖原和甘油三酯的合成。 ( )
(4)血糖调节中存在反馈调节。 ( )
【答案】(1)× (2)√ (3)√ (4)√
3．甲状腺激素分泌的分级调节
(1)甲状腺激素的作用：
①作用范围：随血液运至全身，几乎作用于________________。
②作用效果：提高细胞代谢的速率，使机体产生较多的______。
(2)甲状腺激素分泌的调节：通过________________________来进行。
①参与腺体：a.________，b.________，c.________。
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？
________________________________________________。
【答案】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_________。
激素调节的特点
内分泌腺
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
不同动物激素的化学组成不同，但其作用方式却有一些共同的特点。相关叙述错误的是 ( )
A．激素能被体液定向运送至靶细胞
B．激素是由内分泌腺(或细胞)分泌的
C．激素发挥作用后即失活
D．激素含量极微但作用高效
【答案】A
【解析】激素能被体液运输至全身各处，但激素只作用于靶细胞或靶器官，A错误；激素是由内分泌腺或内分泌细胞分泌的高效生物活性物质，在体内作为信使传递信息，对机体生理过程起调节作用的物质，B正确；激素一经靶细胞接受并发挥作用后就失活，C正确；激素含量微少但作用高效，D正确。
课堂 · 重难探究
[知识归纳]
1．血糖的来源和去向(正常情况下)
注：血液中的糖统称为血糖，主要是葡萄糖。
血糖平衡调节
(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
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对抗作用，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？
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？
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】
1．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．下丘脑及有关神经。
3．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。
[对点精练]
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
【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．(2022·吉林长春外国语学校高二期末)如图是血糖调节过程的示意图，其中甲、乙代表器官，a、b代表相应激素。下列有关叙述正确的是 ( )
A．激素a是胰岛素，可通过促进①②过程降低血糖
B．激素b是胰高血糖素，是机体内唯一可升高血糖的激素
C．激素a作用的结果反过来会抑制激素b的分泌，属于正反馈调节
D．甲、乙分别为胰腺和肝脏，两者均是血糖平衡的调节中枢
【答案】A
【解析】激素a可使血糖水平下降，所以激素a是胰岛素，可以促进组织细胞摄取葡萄糖(②)和合成肝糖原、肌糖原，A正确；激素b可以使血糖水平上升，可能是胰高血糖素或肾上腺素，B错误；激素a作用的结果反过来会抑制激素b的分泌，属于负反馈调节，C错误；血糖平衡的调节中枢位于下丘脑，D错误。
[知识归纳]
1．甲状腺激素分泌的调节
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。
(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。
[对点精练]
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 ( )
【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．右图表示人体甲状腺激素分泌的调节机制，下列相关叙述，不正确的是( )
A．甲状腺细胞表面既有TSH的受体，也有神经递质的受体
B．当血液中碘不足时，图中②③④⑤过程减弱
C．TSH具有促进TH合成、释放，以及甲状腺增生的作用
D．图中“某神经元”的调节能确保应急情况下对高水平甲状腺激素的需求
【答案】B
【解析】由题图可知，甲状腺既受到TSH的调节，也受到神经的控制，因此甲状腺细胞表面既有TSH的受体，也有神经递质的受体，A正确；当血液中碘不足时，TH合成减少，④⑤过程对腺垂体和下丘脑的抑制作用减弱，进而导致图中②③过程增强，B错误；TSH是促甲状腺激素，具有促进TH合成、释放，以及甲状腺增生的作用，C正确；甲状腺激素分泌的调节机制既有神经调节也有体液调节，神经调节速度快且不受反馈调节的影响，能确保应急情况下对高水平甲状腺激素的需求，D正确。
[知识归纳]
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。
激素调节的特点
(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。激素是人和动物体内微量、高效的生物活性物质。
[对点精练]
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 ( )
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．(2022·云南广南二中高二开学考试)下列有关动物激素的叙述，错误的是 ( )
A．胰高血糖素和胰岛素对正常人血糖浓度的调节表现为对抗作用
B．激素由内分泌腺产生后通过体液只运输到作用部位
C．激素是信息分子，不直接参与细胞内多种生命活动
D．激素作用于靶细胞之后往往被灭活
【答案】B
【解析】胰高血糖素升高血糖，胰岛素降低血糖，所以二者对正常人血糖浓度的调节表现为对抗作用，A正确；激素由内分泌腺产生后通过体液运输到全身各处，只作用于靶器官、靶细胞，B错误；激素是信息分子，不直接参与细胞内多种生命活动，对生命活动有调节作用，C正确；激素作用于靶细胞之后往往被灭活，所以身体需要源源不断的产生激素，D正确。
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错误；血糖的三个去路中，糖的氧化分解是主要去路，C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，而胰高血糖素含量减少。
4．下图为人体甲状腺激素分泌调节的示意图，下列叙述错误的是
( )
A．甲状腺功能亢进患者体内激素③分泌过多
B．缺碘时，激素①和②的浓度都高于正常水平
C．图中共有三处箭头表示负反馈调节
D．垂体还能分泌与激素③有相似生理效应的激素
【答案】C
【解析】示意图是甲状腺激素分级调节的一个变式图，根据甲状腺激素的调节图解可判断：图中①代表促甲状腺激素释放激素，②代表促甲状腺激素，③代表甲状腺激素，甲状腺功能亢进患者的体内甲状腺激素分泌过多，A正确；缺碘时甲状腺激素含量低，反馈调节导致激素①和②的浓度都高于正常水平，B正确；图中只有③→下丘脑、③→垂体两处箭头表示负反馈调节，C错误；垂体分泌的生长激素和甲状腺激素都能促进人体的生长和发育，D正确。
5．如图表示某激素调节的相关过程，下列分析正确的是 ( )
A．“刺激”可能是下丘脑有关神经的兴奋
B．胰岛A细胞受损，机体将长期处于高血糖状态
C．图中激素的主要作用是促进肌糖原的分解
D．激素与受体结合使细胞内化学反应的活化能降低
【答案】A
【解析】血糖浓度降低会使下丘脑中的相关神经兴奋，进而使胰岛A细胞兴奋，因此“刺激”可能是下丘脑有关神经的兴奋，A正确；胰岛B细胞受损，机体产生胰岛素含量减少，将长期处于高血糖状态，B错误；图中激素是胰高血糖素，主要作用是促进肝糖原的分解，C错误；酶的催化作用是降低化学反应的活化能，而激素只起到调节作用，D错误。(共67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
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)
知识导图
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，还有组胺、某些气体分子(NO、CO等)，以及一些代谢产物(CO2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．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。
体液调节与神经调节的比较
激素
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：
(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________________________。
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
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
神经调节和体液调节的协调
下丘脑
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：
收缩
分泌减少
寒冷环境中机体是如何增加产热的？
______________________________________。
【答案】通过促进甲状腺激素和肾上腺素的分泌，促进有机物的氧化分解，增加产热
微思考
判断下列叙述的正误。
(1)皮肤既是产热最多的器官，也是散热最多的器官。 ( )
(2)体温调节中，通过体液调节促使甲状腺和肾上腺分泌激素增加。 ( )
(3)通过神经调节促进骨骼肌战栗和毛细血管收缩。 ( )
(4)在体温调节的神经中枢中产生冷觉。 ( )
【答案】(1)× (2)√ (3)√ (4)×
2．水和无机盐平衡的调节
(1)水的来源和去路：
肾
皮肤
食物
肺
代谢
大肠
(2)无机盐的来源和排出(以Na＋为例)：Na＋的主要来源为_______，几乎全部由小肠吸收，主要经_____随尿排出，排出量几乎等于摄入量。
(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。
食盐
肾
下丘脑
渗透压升高
下丘脑
b．体液调节途径：下丘脑分泌、垂体释放的______________增加→作用于________________，使其重吸收水，减少尿量排出。
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_____________。
抗利尿激素
肾小管和集合管
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
判断下列叙述的正误。
(1)人吃了过咸的食物或大量流汗后，细胞外液渗透压会升高。 ( )
(2)当细胞外液渗透压升高后，垂体分泌的抗利尿激素会增加。 ( )
(3)抗利尿激素会促进肾小管和集合管对水分的重吸收，从而使尿量增加。 ( )
(4)水盐平衡调节中既有神经调节也有体液调节。 ( )
【答案】(1)√ (2)× (3)× (4)√
课堂 · 重难探究
[知识归纳]
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
(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
反应速度 迅速 较缓慢
项目 神经调节 体液调节
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 [对点精练]
1．人体神经调节和体液调节有着不同的特点但又相互协调，具体表现在 ( )
A．神经调节作用时间比较长
B．体液调节反应速度更迅速
C．体液调节有时可以看做神经调节的一个环节
D．寒冷时仅由激素促进几乎所有细胞增加产热
【答案】C
【解析】神经调节作用时间比较短，A错误；神经调节反应速度更迅速，B错误；不少内分泌腺直接或间接地接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，C正确；寒冷时，人体通过神经－体液调节来增加产热，D错误。
2．下列关于神经调节和体液调节的比较，错误的是 ( )
A．A B．B
C．C D．D
比较项目 A.反应速度 B.作用范围 C.作用时间 D.信号分子
体液调节 较缓慢 较局限 比较长 激素等
神经调节 迅速 较广泛 短暂 神经递质等
【答案】B
【解析】根据神经调节与体液调节的比较可知，神经调节反应迅速、作用时间短、作用范围较局限，而体液调节通过体液运输，所以反应较慢、作用时间长、作用范围较广泛，故选B。
[知识归纳]
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
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？
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。
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？
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】
1．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．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．神经调节，相当于效应器。
4．协同关系。
[对点精练]
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
【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错误；整个体温调节过程属于神经—体液调节，D正确。
【方法技巧】 体温调节中的“三、二、一”
[知识归纳]
1．水盐平衡的调节机制
水和无机盐的平衡调节
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。
(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)。
Na＋和K＋主要是通过肾脏排出的，其排出特点分别是Na＋表现为多吃多排，少吃少排，不吃不排；K＋表现为多吃多排，少吃少排，不吃也排。
(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？
2．图中的乙指的是哪个结构？水盐调节中枢位于哪个部位？
3．应如何描述抗利尿激素的来源？
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】1．失水过多或吃了过咸的食物。
2．乙指的是下丘脑，水盐调节中枢也位于下丘脑中。
3．抗利尿激素由下丘脑分泌(合成)、垂体释放。
4．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。
[对点精练]
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
【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升高，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．下图为水盐平衡调节机理示意图。下列相关叙述不正确的是
( )
A．细胞外液渗透压升高往往是由吃了过咸的食物、缺乏饮水或体内失水过多造成的
B．下丘脑细胞既能接受刺激产生兴奋，也能分泌多种激素
C．摄水主要是通过饮水实现的，排水主要是通过尿液和汗液的形式实现的
D．细胞外液渗透压降低时，抗利尿激素分泌增加，细胞外液渗透压升高后，抗利尿激素分泌减少
【答案】D
【解析】细胞外液中的水分减少或无机盐增多时，都会导致细胞外液渗透压升高，A正确；下丘脑既属于神经系统又属于内分泌系统，所以既能接受刺激产生兴奋，也能分泌多种激素，B正确；摄水的主要途径是饮水，排水的主要途径是排尿和出汗，C正确；抗利尿激素的作用是促进肾小管和集合管对水分的重吸收，以减少尿量的排出，从而降低细胞外液渗透压，它在细胞外液渗透压升高时分泌增加，在细胞外液渗透压降低后分泌减少，D错误。
【方法规律】 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：
课堂 · 延伸提分
(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。
易错易混1：体温调节的六个易错点
(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。
下列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。
(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。
易错易混2：对水和无机盐平衡理解的易错点
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】联系神经调节和体液调节的枢纽是下丘脑，而不是垂体。
2．夏天喝冰水后，感觉凉爽的时间非常短暂，过后反而会有更明显的燥热感出现，下列分析合理的是 ( )
A．内脏冷觉感受器兴奋，甲状腺激素和肾上腺素的分泌量增加，促进了产热
B．喝冰水导致骨骼肌不自主战栗，散热量减少
C．喝冰水引起冷觉感受器兴奋，使皮肤毛细血管舒张
D．乍冷又热的对比使机体产生了错觉
【答案】A
【解析】喝冰水后，内脏冷觉感受器兴奋，甲状腺激素和肾上腺素的分泌量增加，促进了产热，A合理；骨骼肌不自主战栗会导致产热量增加，不能导致散热量减少，B不合理；喝冰水引起冷觉感受器兴奋，使皮肤毛细血管收缩，C不合理；该过程中使机体产热增加，散热量减少，所以该现象不是机体产生的错觉，D不合理。
3．全红婵夺得东京奥运会女子单人10米跳台冠军。在10米跳台决赛中，她在很短的时间内做出了一系列复杂的动作，下列对该过程的叙述，错误的是 ( )
A．该过程的完成有大脑皮层的参与
B．该过程同时受神经调节和体液调节
C．该过程涉及一系列的反射活动
D．该过程的完成与小脑的功能无关
【答案】D
【解析】意识是在大脑皮层产生的，该过程的完成有大脑皮层的参与，A正确；该过程有神经调节，也有体液调节，例如肾上腺素分泌会增多，B正确；在跳水过程中要完成多种复杂的生命活动，这些过程涉及一系列的反射活动，C正确；小脑主要功能是调节平衡，在运动过程中也需要小脑调节平衡，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．下图为某同学“饥寒交迫”时体内的一些生理变化过程示意图(A～D为器官或细胞，①～④为激素)。结合所学知识，回答下列问题：
(1)人体的体温调节中枢位于__________，兴奋在传入神经上以______________的形式传导，在神经元之间完成信号传递的物质是________________。
(2)产生冷觉的A是________________。
(3)当激素③以B为靶细胞时，体现了激素的____________调节。
(4)激素④的主要靶器官(细胞)是______，与其在血糖调节方面相互对抗的激素是________。
(5)寒冷环境比炎热环境更容易精力集中，神经系统兴奋性更高的主要原因是___________________________________________________，在相同饮水量的情况下，冬天的尿量比夏天多的主要原因是__________ _______________________________________________________。
【答案】(1)下丘脑 电信号 神经递质
(2)大脑皮层
(3)反馈
(4)肝脏(细胞) 胰岛素
(5)甲状腺激素含量较高，提高了神经系统的兴奋性 寒冷环境下，汗液分泌减少，细胞外液渗透压降低，抗利尿激素分泌减少，尿量增加
【解析】(1)人体的体温调节中枢位于下丘脑。兴奋在传入神经上以电信号的形式传导，在神经元之间完成信号传递的物质是神经递质。(2)冷觉是在大脑皮层产生的。(3)甲状腺激素(③)作用于垂体(B)，抑制垂体产生促甲状腺激素，体现了激素的反馈调节。(4)激素④是胰高血糖素，主要作用于肝脏细胞，促使肝糖原分解，升高血糖浓度。胰岛素可以降低血糖浓度，与胰高血糖素相互对抗。(5)寒冷时，机体释放的甲状腺激素增多以增加产热，同时甲状腺激素可以提高神经系统的兴奋性。冬天汗液分泌减少，细胞外液渗透压降低，抗利尿激素分泌减少，尿量增加。(共21张PPT)
第3章 体液调节
微专题3 动物激素的研究实例
1．研究方法
2．一般思路
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，空白对照组应注射等量生理盐水(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。
[跟踪训练]
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．出现惊厥现象后，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
【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，排除溶剂对实验结果的影响，故B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．实验前，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，两者表现为对抗作用，D错误。
3．下面是科学家为揭开糖尿病的发病原因，以狗为实验动物进行研究的结果，对该实验结果的分析，不正确的是 ( )
实验组 实验操作 实验结果
A 切除胰腺 出现糖尿
B 结扎胰管，胰腺大部分萎缩，胰岛细胞活着 不出现糖尿
C 切除胰腺，注射胰岛提取液 不出现糖尿
A．由A、C实验可知胰岛提取液可防止糖尿的出现
B．由A、B实验可知胰腺由内分泌部和外分泌部组成
C．由B、C实验可知胰岛提取液是由胰岛细胞分泌的
D．该研究证明糖尿病的发病可能与胰岛细胞的分泌物有关
【答案】B
【解析】A和C是一组对照实验，变量为是否注射了胰岛提取液，注射的狗不出现糖尿，不注射的狗出现糖尿，说明胰岛提取液可防止糖尿的出现，A正确；A和B也能形成对照，变量是有无胰岛细胞，A切除了胰腺，胰岛随着被切除，出现了糖尿，B结扎了胰管，胰腺萎缩，不能产生胰液，但胰岛细胞活着，没有出现糖尿，说明胰岛细胞的存在可以防止糖尿的产生，但不能证明胰腺由内分泌部和外分泌部组成，B错误；综合分析B、C实验，胰岛提取液中含胰岛素，由胰岛细胞分泌，C正确；B和C实验中动物的体内都有胰岛素，动物都不出现糖尿，而A切除了胰腺，没有胰岛素，出现了糖尿，说明了糖尿病的发病可能与胰岛细胞的分泌物有关，D正确。
4．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
(1)假设一的实验结果______________(填“支持”或“不支持”)该假设。
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 ？
(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)(共23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。如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错误；胰岛素一经靶细胞接受并起作用后就失活了，C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
血糖平衡调节曲线分析
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。
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．如图表示某健康男子中午至傍晚期间血糖浓度变化曲线。下列叙述正确的是 ( )
A．ab段血糖浓度上升的原因与de段相同
B．ab段血液中胰岛素浓度随之升高，促进肝细胞对葡萄糖和氨基酸的摄取
C．de段血糖浓度持续升高，体现了胰高血糖素的正反馈调节作用
D．f点时，血液中胰高血糖素浓度升高，直接抑制胰岛B细胞分泌胰岛素
【答案】B
【解析】ab段血糖浓度上升是因为食物的消化、吸收，de段血糖浓度上升是由于肝糖原的分解和非糖物质的转化，A错误；ab段血液中胰岛素的浓度随之升高，促进肝细胞对葡萄糖和氨基酸的摄取，B正确；胰高血糖素会促进血糖浓度升高，而血糖浓度升高时会抑制胰高血糖素的分泌，因此de段血糖浓度持续升高体现胰高血糖素的负反馈调节作用，C错误；f点时，运动后血糖浓度降低，胰高血糖素增加升高血糖，当血液中胰高血糖素浓度升高时，会促进胰岛B细胞分泌胰岛素，D错误。
3．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到血液，但肌糖原不能分解，D错误。
4．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。
[跟踪训练]
1．下图为人体的生命活动调节示意图。有关叙述错误的是 ( )
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，并由垂体释放，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对抗关系，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．(2022·陕西安康高二期末)如图是人体生命活动调节的三种模型，请回答以下问题。
(1)图甲代表________________调节方式，若细胞B是甲状腺细胞，则细胞A分泌的激素是_____________________，该激素调节的特点是______________进行运输、作用于________________________、作为信使传递信息、微量和高效。
(2)从反射的结构基础分析，细胞C相当于______________，其神经末梢释放的______________作用于胰岛B细胞使其分泌胰岛素，降低血糖。这体现了神经调节和体液调节的关系是________________________ ______________。
(3)若图丙表示缩手反射，该调节方式的作用途径是______________，若图中X所示神经受损，刺激a处，________________(填“会”或“不会”)产生痛觉。c处兴奋只能单向传递，原因是____________________ ________________。
【答案】(1)体液 促甲状腺激素 通过体液 靶器官和靶细胞 (2)传出神经 神经递质 不少内分泌腺本身直接或间接地受中枢神经系统的调节，这种情况下，体液调节可以看作神经调节的一个环节 (3)反射弧 不会 神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜
【解析】(1)分析图可知，图甲表示细胞A分泌信息分子进入血液，通过血液运输然后作用于细胞B，其调节方式为体液调节。若细胞B是甲状腺细胞，则细胞A为垂体细胞，分泌的激素是促甲状腺激素，该激素调节的特点是通过体液进行运输、作用于靶器官和靶细胞、作为信使传递信息、微量和高效。
(2)从反射的结构基础分析，图乙中胰岛B细胞相当于效应器的一部分，因此，细胞C相当于传出神经，其神经末梢释放的神经递质刺激胰岛B细胞分泌胰岛素，降低血糖。不少内分泌腺本身直接或间接地受中枢神经系统的调节，这种情况下，体液调节可以看作神经调节的一个环节。(3)完成反射的结构基础是反射弧，因此，若图丙表示缩手反射，该调节方式的作用途径是反射弧，由于传出神经元细胞体在脊髓灰质前角中，因此X表示传入神经，a处位于传出神经上，痛觉形成于大脑皮层，因此，刺激a处，不会产生痛觉。由于神经递质只存在于突触小泡中，只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜，因此，c处兴奋只能单向传递。(共30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。
器官/结构 功能
下丘脑 (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。
(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
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，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。
（生命观念）失温是夺走运动员生命的原因之一，失温是指人体散热量大于产热量，从而造成人体核心区（大脑、心肺等核心脏器）温度降低，并产生寒战，心肺功能衰竭等症状，甚至造成死亡的病症。下列说法错误的是 ( )
A．在失温初期，机体通过体液调节，使骨骼肌不自主战栗，增加产热
B．失温会导致人体细胞中酶的活性下降，从而导致细胞呼吸速率减慢，产热减少
C．户外运动中机体汗腺分泌汗液增加，若运动员衣着单薄，遇到环境温度骤降，可能更容易发生失温
D．马拉松比赛过程中遭遇极端温度变化时，若不能及时救治，人体内环境的稳态可能会遭到破坏
【答案】A
【解析】失温初期，机体可以通过神经调节，使骨骼肌不自主战栗，增加产热，A错误；失温会使体温降低，从而导致人体细胞中酶的活性下降，进一步导致细胞呼吸速率减慢，产热减少，B正确；户外运动中机体汗腺分泌汗液增加，若运动员衣着单薄，遇到环境温度骤降，散热大于产热，可能更容易发生失温，C正确；马拉松比赛过程中遭遇极端温度变化时，若不能及时救治，人体内环境的稳态可能会遭到破坏，导致出现生命危险，D正确。
（科学思维）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)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。
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，从而判断是由激素的缺乏还是由对应受体的异常导致的高血糖。(共67张PPT)
第3章 细胞的基本结构
①简述细胞膜的成分和功能。
②说出流动镶嵌模型的主要内容。
③举例说出各种细胞器的结构和功能。
④简述细胞器之间的协调配合过程。
⑤简述生物膜系统的结构和功能。
⑥阐明细胞核的结构和功能。
⑦制作用于观察叶绿体和细胞质流动的生物材料临时装片。
⑧使用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动。
⑨尝试制作真核细胞的三维结构模型。
6个重点：①细胞膜的成分和功能；
②细胞膜对于细胞这个生命系统的重要意义；
③几种主要细胞器的结构和功能；
④生物膜系统的结构和功能；
⑤细胞核的结构和功能；
⑥制作真核细胞的三维结构模型。
4个难点：①细胞膜的流动镶嵌模型；
②细胞器之间的协调配合；
③制作黑藻叶片临时装片，用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动；
④理解细胞核是细胞生命系统的控制中心。
4个考点：①生物膜系统的结构和功能；
②主要细胞器的结构和功能；
③细胞核的结构和功能；
④用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动。
第1节 细胞膜的结构和功能
课标要点 学法指导
概述细胞都由质膜包裹，质膜将细胞与其生活环境分开，能控制物质进出，并参与细胞间的信息交流 1.生命观念：分析细胞膜的结构和功能，认同世界的结构和功能相适应的观点
2．科学思维：分析细胞膜的成分和结构探索历程，了解细胞膜成分，建立生物膜的流动镶嵌模型
知识导图
课前 · 新知导学
1．将细胞与外界环境分隔开
使细胞成为__________的系统，保障细胞__________的相对稳定。
2．控制物质进出细胞
细胞膜(又叫质膜)的功能
相对独立
内部环境
营养物质
抗体
废物
核酸
3．进行细胞间的信息交流
(1)通过细胞分泌的________等“信息分子”交流。如：________。
(2)通过________相互接触交流。如：精子和卵细胞之间的识别和结合。
(3)通过通道交流。如：植物细胞的______________。
激素
胰岛素
细胞膜
胞间连丝
生长在水底淤泥中的莲藕“出淤泥而不染”，它能从水和淤泥中吸收所需的营养物质，并排出代谢废物，而莲藕不需要的物质却不会轻易进入莲藕细胞。莲藕“出淤泥而不染”的事例说明细胞膜具有什么功能？这种功能的具体体现是什么？
__________________________________________。
微思考
提示：细胞膜有控制物质进出细胞的功能。主要体现在对营养物质的吸收及代谢废物的排出，防止细菌、病毒的侵入等方面
(2023·广西名校联考)如下图所示所体现的细胞膜功能是( )
A．控制物质进出细胞
B．进行细胞间的能量交换
C．进行细胞间的信息交流
D．将细胞与外界环境分隔开
【答案】C
【解析】图示内分泌细胞产生的激素通过体液运输，到达靶细胞后，与靶细胞膜上的特异性受体结合，引起靶细胞特定的生理变化，该过程体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能。
1．对细胞膜成分的探索
(1)对生物膜成分早期的探索历程：
细胞膜成分和结构的探究历程
历程 探索内容 结论或假说
1895年 欧文顿 对植物细胞进行通透性实验，发现________的物质更容易穿过细胞膜 细胞膜是由________组成的
20世 纪初 分离出哺乳动物红细胞的细胞膜，进行化学分析 组成动物细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多
溶于脂质
脂质
连续的两层
历程 探索内容 结论或假说
1925年两位荷兰科学家戈特和格伦德尔 提取人红细胞中的脂质铺展成单分子层，其面积为红细胞表面积的2倍 细胞膜中的磷脂分子必然排列为___________
1935年英国学者丹尼利和戴维森 研究了细胞膜的张力 推测细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质
磷脂
胆固醇
种类和数量
脂质或蛋白质
2．细胞膜结构的探索
历程 探索内容 结论或假说
1959年罗伯特森 电镜下看到细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构 所有的细胞膜都由_____________ _________三层结构构成，且为_______的统一结构
1970年 用荧光染料标记的小鼠细胞和人细胞进行________，融合速度受温度影响 细胞膜具有__________
1972年辛格和尼科尔森 新的观察和实验证据 提出细胞膜的__________模型
蛋白质—脂质
—蛋白质
静态
融合实验
流动性
流动镶嵌
下列有关细胞膜成分的叙述，错误的是 ( )
A．细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质
B．细胞膜上蛋白质的种类和数量越多，功能越复杂
C．脂质在细胞膜中的含量比蛋白质要少
D．动物细胞膜中不仅含有磷脂，还有少量的胆固醇
【答案】C
【解析】细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质，其中蛋白质约占40%，脂质约占50%，此外还含有少量的糖类，A正确，C错误；蛋白质是生命活动的主要承担者，其种类与数量越多，细胞膜功能越复杂，B正确；组成动物细胞膜的脂质中含量最丰富的是磷脂，此外还含有少量的胆固醇，D正确。
1．化学组成
细胞膜主要是由__________和____________构成的。
2．结构模型
流动镶嵌模型的基本内容
磷脂分子
蛋白质分子
磷脂双分子层
流动
蛋白质分子
嵌入
贯穿
运动
3．结构特点
具有一定的____________。
糖蛋白
细胞识别
流动性
下图是动物体内某组织细胞的质膜结构模式图，根据你所掌握的膜结构特点，请确认下列各项中正确的是 ( )
【答案】B
【解析】磷脂双分子层中，磷脂的亲水头部朝外，糖蛋白的糖基团位于膜的外表面，故B正确。
课堂 · 重难探究
[知识归纳]
1．细胞膜的功能图解
细胞膜的功能
2．细胞间信息交流的三种方式
3．细胞膜功能的实验验证
(1)控制物质进出功能的验证：
(2)信息交流功能的验证：
1．观察下图，细胞膜控制物质进出细胞主要体现在对营养物质的吸收及代谢废物的排出，防止病菌、病毒的侵入等方面。推测该功能可能与细胞膜上的________有关。
2．图A中的酵母细胞浸在含有蓝色染料的溶液中。图B中的酵母细胞也浸在含有蓝色染料的溶液中，但是这些细胞在放入染料之前经过10分钟煮沸。注意图A、B中酵母细胞的颜色和周围染料的颜色，请思考：
(1)煮沸对酵母细胞有什么影响？
(2)为什么细胞在不同条件下会呈现不同的颜色？
(3)本实验可得出什么结论？
1．提示：蛋白质
2．提示：(1)煮沸可杀死酵母细胞，其质膜将丧失对物质进出细胞的控制作用。
(2)活细胞质膜对物质出入细胞具严格的控制作用，从而将细胞不需要的蓝色染料拒之膜外；而当细胞被杀死后，质膜的这种控制作用将丧失，故蓝色染料得以进入膜内，使细胞呈现与染料相似的颜色。
(3)该实验结果说明活酵母细胞的质膜能控制物质进入细胞。
[对点精练]
1．下列关于细胞膜控制物质进出这一功能的叙述，正确的是
( )
A．对细胞有害的物质不能进入细胞
B．细胞膜对物质进出的控制作用是相对的
C．细胞内合成的大分子物质不会被排放到细胞外
D．细胞代谢过程中产生的尿素不会排出细胞
【答案】B
【解析】细胞膜对物质进出的控制作用是相对的，如病毒、病菌等对细胞有害的物质也有可能侵入细胞，A错误，B正确；抗体、某些激素等细胞内合成的大分子物质，会被排放到细胞外发挥作用，C错误；尿素属于代谢废物，对机体具有毒害作用，因此必须排出细胞，D错误。
2．(2023·黑龙江齐齐哈尔期末)如图是细胞间信息交流的两种方式，相关叙述错误的是( )
图1 图2
A．图1中的A细胞分泌的化学物质可通过血液运输，最终作用于靶细胞
B．若图2中甲是发出信号的细胞，则乙是靶细胞，②表示受体
C．精子与卵细胞通过图2的方式相互识别，细胞产生的废物排出细胞外不属于细胞间的信息交流
D．图2可表示病毒与靶细胞之间的信息交流
【答案】D
【解析】图1中的A细胞分泌的化学物质通过血液运输，作用于靶细胞进行信息交流，A正确；由图可知，图2中甲细胞上的①是信号分子，乙细胞上的②是特异性受体，B正确；精子与卵细胞通过直接接触进行信息交流，即图2中的方式，细胞排出代谢废物不属于细胞间的信息交流，C正确；病毒无细胞结构，所以图2不能表示病毒与靶细胞之间的信息交流，D错误。
【易错点拨】 细胞间信息交流的两个认知误区
(1)三种信息交流方式是发生于细胞与细胞之间的，而不是细胞内的信息交流。
(2)细胞间信息交流并非都依赖于细胞膜上的受体蛋白，如通过细胞通道的信息交流方式，而通过激素传递信息和通过细胞膜接触传递信息都依赖于细胞膜上的受体蛋白。
[知识归纳]
1．流动镶嵌模型
(1)细胞膜中的脂质除磷脂外，还有一些糖脂和胆固醇。
(2)脂质和蛋白质分子并不是均匀分布的，而是呈不对称性分布。
细胞膜的流动镶嵌模型
2．细胞膜两大特点的比较
(1)区别：
项目 结构特点——流动性 功能特点——选择透过性
基础 磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运动的 膜上具有转运蛋白
意义 保证细胞的物质需要、信息交流、分裂和融合等生命活动的进行 控制物质进出
表现 分泌蛋白的分泌、变形虫的变形、吞噬细胞的吞噬 有些物质可进入细胞，有些物质不能进入
(2)联系：
①图示：
②分析：细胞膜的流动性是其选择透过性的基础，具有流动性才能表现出选择透过性。例如，转运蛋白可以运动是其能运输物质的基础。
[对点精练]
1．下图为某细胞细胞膜的结构模型示意图，下列相关叙述不正确的是 ( )
A．①表示糖被，与细胞识别有关
B．图中④是糖蛋白，是判断细胞膜内外的依据
C．图中③表示蛋白质，其含量和种类越多，膜功能越复杂
D．图中②和⑥组成磷脂分子，其中②表示亲水性的头部，图中⑤表示磷脂双分子层，一层细胞膜包括两层磷脂双分子
【答案】D
【解析】分析题图，①表示糖被，与细胞识别有关，A正确；图中④是糖蛋白，其只分布在细胞膜的外表面，是判断细胞膜内外的依据，B正确；图中③表示蛋白质，其含量和种类越多，膜功能越复杂，C正确；图中②为磷脂分子的亲水性头部，⑥为磷脂分子的疏水性尾部，②和⑥组成磷脂分子，⑤表示磷脂双分子层，一层细胞膜＝一层磷脂双分子＝两层磷脂分子，D错误。
2．在萝卜的紫色块根细胞内，液泡中含有紫红色的花青素。将块根切成小块放入清水中，水的颜色无明显变化。若进行加温，随着水温的升高，水的颜色逐渐变红。其主要原因是 ( )
A．细胞壁在加温过程中受到破坏
B．水温升高，花青素的溶解度增大
C．加温使细胞膜和液泡膜失去了控制物质进出的作用
D．加温使水中的物质发生了化学反应
【答案】C
【解析】只有活细胞的细胞膜、液泡膜才能够控制物质的进出，而加热可使细胞死亡。
课堂 · 延伸提分
1．细胞间信息交流的两个提醒
(1)三种信息交流方式均发生于细胞与细胞之间，而不是细胞内的信息交流。
(2)通过激素等“信息分子”传递信息和通过细胞膜接触传递信息都依赖于细胞膜上的受体蛋白。
易错易混：关于细胞膜的几个提醒
2．有关生物膜结构的三点提醒
(1)分析实例体现的特点时，一定要看清要求是体现出“功能特点”还是“结构特点”。
(2)只有活细胞的生物膜才能体现选择透过性，因此可以利用此原理判断细胞的死活。
(3)生物膜中的糖类不是全部和蛋白质结合形成糖蛋白，有的和脂质结合形成糖脂，作为细胞表面的标志物质，部分参与细胞间的信息交流。
例1 (2023·吉林通化期末)如图是某生物膜的亚显微结构模式图，下列有关叙述正确的是 ( )
A．细胞膜上的②和③均可自由移动
B．细胞间进行信息交流都离不开①的参与
C．人鼠细胞融合实验体现了细胞膜的选择透过性
D．细胞膜的选择透过性与②和③均有关
【答案】D
【解析】②是磷脂双分子层，③是蛋白质，细胞膜上的磷脂分子和大多数蛋白质均可运动，但不能自由移动，A错误；①是糖蛋白，与细胞的识别、进行信息交流密切相关，但有些高等植物细胞间的信息交流不需要①的参与，比如胞间连丝，B错误；人鼠细胞利用了细胞膜的流动性实现了细胞融合，C错误；②是磷脂双分子层，③是蛋白质，磷脂双分子层允许气体、水、脂溶性物质通过，载体蛋白具有专一性，所以细胞膜的选择透过性与②和③均有关，D正确。
错因分析：一是对磷脂分子和蛋白质分子运动的理解不到位；二是对细胞间信息交流的方式及过程掌握不熟练，理解不透彻；三是对细胞膜的结构特点及功能特点的掌握不到位。
例2 下图是真核细胞膜的亚显微结构模式图，①～③表示物质。下列有关说法错误的是 ( )
解题技巧：结构模式题的答题方法
A．①②③在细胞膜上大多不是静止的
B．细胞识别与①有关
C．②在细胞膜上的分布是不均匀的
D．③的单分子层面积等于该细胞所有膜面积的两倍
【答案】D
【解析】组成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大都可以运动，A正确；细胞识别与糖蛋白①有关，B正确；蛋白质分子②在膜上不均匀分布，C正确；该图是细胞膜的结构模式图，③的单分子层面积等于该细胞的细胞膜面积的两倍，但细胞中除细胞膜外，还有核膜、线粒体膜、内质网膜等，D错误，故选D。
审题流程：
第一步 解读题干和图像，提取信息。
分析题干和图像内容，概括信息主旨。
题干“下图是真核细胞膜的亚显微结构模式图，①～③表示物质。”可据此确定①②③应该是组成细胞膜的主要成分，①为糖蛋白，该侧为细胞膜外侧；②为其他蛋白质分子，③为磷脂分子(磷脂双分子层)。
第二步 对接教材，迁移知识。
弄清考查的知识点，对应教材中的相关章节。
根据题干和图像，考查内容与教材中第3章第1节“细胞膜的结构和功能”密切相关：
生物膜的流动镶嵌模型
(1)细胞膜中的脂质除磷脂外，还有一些糖脂和胆固醇。
(2)糖脂和糖蛋白都分布于细胞膜的外表面。
(3)脂质和蛋白质分子并不是均匀分布的，而是呈不对称性分布。
第三步 各项击破，正确解答。
逐个分析选项，结合教材知识判断正误。
小练 · 素养达成
1．(2023·安徽名校期末)如图为细胞间信息交流的几种方式图，下列相关叙述错误的是 ( )
A．细胞膜上受体的本质是糖蛋白
B．图1中A细胞分泌的激素大多需与B细胞膜上的受体结合来完成信息的传递
C．图2中①为胞间连丝，高等植物细胞之间可通过胞间连丝进行信息交流
D．图1是精子和卵细胞信息交流的方式
【答案】D
【解析】细胞膜上受体是由糖类和蛋白质组成的，本质是糖蛋白，A正确；由图1可知，A细胞分泌的激素大多需与B细胞膜上的受体结合来完成信息的传递，B正确；图2中①为胞间连丝，高等植物相邻细胞间形成通道，即胞间连丝，可通过胞间连丝进行信息交流，C正确；精子和卵细胞是通过直接接触来进行信息传递的，而图1是通过体液运输来间接进行信息交流的，D错误。
2．(2023·湖北名校联考)许多科学家在细胞膜成分及结构的探索中做出了重要贡献。下列关于实验方法以及实验结果的叙述，正确的是
( )
A．欧文顿通过研究细胞膜对不同物质的通透性得出细胞膜由磷脂分子组成
B．科学家利用酒精提取哺乳动物成熟红细胞的细胞膜得出脂质分子为两层
C．罗伯特森在高倍显微镜下发现细胞膜上磷脂的两侧均是蛋白质且呈静态
D．流动镶嵌模型认为组成细胞膜的磷脂以及大多数蛋白质都有一定的流动性
【答案】D
【解析】欧文顿通过研究细胞膜对不同物质的通透性得出细胞膜由脂质构成，A错误；科学家利用丙酮提取哺乳动物成熟红细胞的细胞膜得出脂质分子为两层，B错误；罗伯特森在电子显微镜下发现细胞膜上磷脂的两侧均是蛋白质且呈静态，C错误；流动镶嵌模型认为磷脂双分子层构成膜的基本支架，这个支架是可以流动的，蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分子层，大多数蛋白质也是可以流动的，D正确。
3．科学家揭示出电压控制的钾通道，这些通道是负责K＋进出细胞的“看门”蛋白质，它们在神经和肌肉细胞上的作用，与晶体管在计算机中的作用一样。这一成果从另一侧面证明了细胞膜具有 ( )
A．免疫功能
B．识别功能
C．控制物质进出细胞的功能
D．进行细胞间信息交流的功能
【答案】C
【解析】从题干信息可知，该“看门”蛋白质的作用是负责K＋进出细胞，故C项正确。
4．(2023·江西吉安期末)下图是人成熟红细胞的细胞膜结构模型，模型建构科学的是 ( )
【答案】D
【解析】细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，细胞膜内外都是水，磷脂分子亲水的头部排列在外侧，疏水的尾部排列在内侧。
5．(2023·陕西西安期末)下图甲为细胞膜的亚显微结构模式图，图乙为图甲细胞膜的磷脂分子结构模式图。下列有关叙述错误的是( )
A．图乙分子与脂肪分子所含有的相同元素是C、H、O
B．图乙分子a为亲水的头部，将该分子平展在水面上，a部分与水面接触
C．图甲中的③是细胞膜的基本
支架，在所有细胞膜中其排列方式均
相同
D．图甲中所有的②类物质都是可以运动的，这对细胞完成物质运输有重要作用
【答案】D
【解析】图乙为磷脂分子，其元素组成是C、H、O、N、P，脂肪的元素组成是C、H、O，A正确；图乙为磷脂分子，其中a是亲水性“头”部，b是疏水性“尾”部，因此将图乙平展在水面上，a部分与水面接触，B正确；③表示磷脂双分子层，是细胞膜的基本支架，在所有细胞膜中其排列方式均相同，均为排列为连续的两层，C正确；②类物质为细胞膜上的蛋白质，膜蛋白大多数是可以运动的，D错误。(共89张PPT)
第3章 细胞的基本结构
第2节 细胞器之间的分工合作
课标要点 学法指导
阐明细胞内具有多个相对独立的结构，担负着物质运输、合成与分解、能量转换和信息传递等生命活动 1.生命观念：运用结构与功能相统一的观点分析各种细胞器的结构与功能。通过对分泌蛋白合成、加工和运输的学习，建立部分与整体的生物学观点；运用普遍联系的观点分析生物膜之间的联系
2．科学思维：运用归纳与概括的方法对比分析各种细胞器的结构与功能。通过构建数学模型和物理模型，加深对分泌蛋白合成、加工和运输相关过程的理解
3．科学探究：进行实验观察，识图，并感知过程和方法
知识导图
课前 · 新知导学
1．细胞质组成
主要包括______________和具有一定结构特点的___________，原核细胞中不具备除核糖体之外的细胞器。
2．分离细胞器的常用方法
一般用________________分离细胞中的细胞器。
细胞器之间的分工
细胞质基质
细胞器
差速离心法
线粒体
动植物
有氧呼吸
动力车间
叶绿体
植物
光合作用
能量转换站
粗面内质网
光面内质网
动植物
蛋白质
高尔基体
动植物
内质网
加工、分类和包装
动物
水解酶
衰老、损伤的细胞器
病菌或病毒
液泡
植物
细胞液
植物细胞内的环境
坚挺
中心体
动物和低等植物细胞
互相垂直
中心粒
有丝分裂
动植物
内质网
细胞质
蛋白质
4．细胞骨架
(1)组成：由______________组成的网架结构。
(2)功能：维持着细胞的形态，________________着许多细胞器，与细胞运动、分裂、分化以及___________、___________、___________等生命活动密切相关。
蛋白质纤维
锚定并支撑
物质运输
能量转化
信息传递
心肌细胞中的线粒体数量显著多于腹肌细胞中的，为什么？
________________________________________。
微思考
提示：因为心肌细胞不停地收缩，消耗大量能量，所以需要更多的“动力车间”——线粒体，为细胞提供能量
下列关于细胞器的形态、结构和功能的叙述，错误的是 ( )
A．线粒体的大小与细菌相似
B．高尔基体由扁平小囊和由这种小囊产生的小泡组成
C．细胞中的粗面内质网上有合成磷脂的酶
D．植物细胞的大液泡是随着细胞的长大，由少数几个小液泡合并而成的
【答案】C
【解析】在光面内质网上有合成磷脂的酶。
用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动
叶绿体
2．实验流程
(1)观察叶绿体：
清水
菠菜叶
盖玻片
低倍镜
高倍镜
(2)用显微镜观察细胞质的流动：
取材：将黑藻先放在光下、25 ℃左右的水中培养(生成足量叶绿体)
↓
制片：载玻片滴水、放叶，加________，制成临时装片
↓
观察：先用________找到黑藻叶片细胞，后用________观察到叶绿体随细胞质定向、环形流动
盖玻片
低倍镜
高倍镜
“观察叶绿体”的活动中看不到的是 ( )
A．叶绿体的形态和大小
B．叶绿体的分布和运动
C．叶绿体的基粒
D．叶绿体的数目和颜色
【答案】C
【解析】“观察叶绿体”的实验观察的是活细胞的叶绿体，且使用的是光学显微镜，因此观察不到叶绿体内部的结构。
1．分泌蛋白的概念及实例
(1)概念：在_________合成后，分泌到________起作用的一类蛋白质。
(2)实例：________、________和一部分激素。
2．分泌蛋白合成和分泌的过程
细胞器之间的协调配合
细胞内
细胞外
消化酶
抗体
(1)研究方法：_______________。
(2)过程：
[④]________：氨基酸经过脱水缩合形成肽链
↓
[⑤]粗面________：肽链继续合成并转移进入内质网腔内进行加工、折叠，形成有一定空间结构的蛋白质
↓囊泡
同位素标记法
核糖体
内质网
[③]___________：对蛋白质进行___________
↓囊泡
[①]细胞膜：将蛋白质分泌到细胞外
(3)提供能量的细胞器：[⑦]________。
高尔基体
修饰加工
线粒体
细胞的分泌作用是否会使细胞膜无限扩张？
________________________________________。
微思考
提示：不会。尽管细胞分泌时，高尔基体的出芽囊泡与细胞膜结合，使细胞膜面积增加，但细胞也有胞吞使细胞膜内陷面积减少的情况，所以分泌不会使细胞膜无限扩张
(2023·安徽马鞍山期末)科学家将豚鼠的胰腺腺泡细胞放入含有3H标记的亮氨酸的培养液中培养，探究胰蛋白酶的合成和分泌过程。下列相关叙述错误的是 ( )
A．核糖体与内质网通过囊泡相联系
B．放射性在细胞器中出现的顺序为核糖体→内质网→高尔基体
C．细胞分泌胰蛋白酶过程中，能量主要由线粒体提供
D．该过程体现了细胞生物膜系统在结构和功能上既有分工，又有紧密联系
【答案】A
【解析】核糖体没有膜结构，不能形成囊泡，A错误；胰蛋白酶在核糖体合成，到内质网初步加工，再到高尔基体进一步加工，B正确；线粒体是有氧呼吸的主要场所，为细胞能量的主要来源，C正确；该过程中各种细胞器协调配合，体现了生物膜系统在结构和功能上既有分工，又有紧密联系，D正确。
1．生物膜的组成和特点
生物体内的膜结构并不都属于生物膜，如眼角膜、视网膜、小肠黏膜等。
细胞的生物膜系统
(2)特点：
①生物膜的___________和结构很相似。
②在___________上紧密联系、协调配合。
生物膜系统
细胞膜
叶绿体膜
线粒体膜
内质网膜
高尔基体膜
组成成分
结构和功能
2．功能
【答案】(1)物质运输 内部环境 (2)酶附着 高效、有序
(2023·云南玉溪期末)在真核细胞中由细胞膜、核膜以及各种细胞器膜等共同构成生物膜系统。下列叙述错误的是 ( )
A．细胞膜、内质网膜和核膜的组成成分相似
B．生物膜系统由具膜结构的细胞器构成
C．高尔基体膜和细胞膜、核膜都具有选择透过性
D．细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，保证细胞生命活动高效、有序进行
【答案】B
【解析】细胞膜、内质网膜和核膜的组成成分相似，主要由磷脂和蛋白质组成，A正确；生物膜系统不只由具膜结构的细胞器组成，还包括细胞膜和核膜，B错误；高尔基体膜和细胞膜、核膜都具有选择透过性，C正确；细胞内的生物膜把细胞分隔成一个个小的区室，这样就使得细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会相互干扰，保证了细胞的生命活动高效、有序地进行，D正确。
课堂 · 重难探究
[知识归纳]
1．叶绿体和线粒体的比较
细胞器之间的分工
项目 线粒体 叶绿体
结构 外膜 使线粒体或叶绿体与周围的细胞质基质分开 增加膜面积方式 内膜向内腔折叠形成嵴 囊状结构薄膜堆叠形成基粒
基质 嵴的周围充满液态的基质，含有与有氧呼吸有关的酶 基粒和基粒之间充满基质，含有与光合作用有关的酶
相同点 ①结构方面：都有双层膜，膜的组成成分也相同； ②遗传方面：都有少量的DNA，可以自主复制与表达，不完全受细胞核控制，决定了细胞质遗传； ③代谢方面：两者均与能量转换有关，只是能量转换的形式不同 2．各种细胞器的归类
3．有关细胞结构的五个常见思维误区
(1)误区一：没有叶绿体和中央液泡的细胞一定是动物细胞。反例：根尖分生区细胞。
(2)误区二：具有细胞壁的细胞一定是植物细胞。反例：真菌细胞、细菌等都有细胞壁(但细胞壁的组成成分不同于植物)。
(3)误区三：没有叶绿体的细胞不能进行光合作用。反例：蓝细菌。
(4)误区四：没有线粒体不能进行有氧呼吸。反例：大多数原核生物是需氧型的。
(5)误区五：人体内的细胞都可进行有氧呼吸。反例：人成熟的红细胞不能进行有氧呼吸。
[对点精练]
1．下图为几种细胞器的模式图，有关说法不正确的是 ( )
A．蓝细菌没有e也能进行光合作用
B．细胞器b、f的化学成分中不含磷脂
C．植物细胞都含有c、e、f
D．a、d都是单层膜结构
【答案】C
【解析】e是叶绿体，蓝细菌尽管没有叶绿体，但含有藻蓝素和叶绿素，也能进行光合作用；b是中心体，f是核糖体，两者均不具有膜结构，故化学成分中不含有磷脂；c是线粒体，f是核糖体，绿色植物根尖细胞不含有e叶绿体；a是高尔基体，d是内质网，两者都是单层膜结构。
2．下图中①～④表示某细胞的部分细胞器，下列有关叙述正确的是 ( )
A．该图一定是高等植物细胞的结构模式图
B．合成酶的过程都需要①、②、③、④的参与
C．结构①存在于所有的动植物细胞中
D．结构①和④中都含有RNA
【答案】D
【解析】题图中①表示线粒体，②表示中心体，③表示高尔基体，④表示核糖体。高等植物细胞不含中心体；酶的合成不需要中心体的参与；有些动物细胞也不含线粒体，比如人成熟的红细胞。
【方法技巧】辨别植物细胞和动物细胞
(1)判断依据：动物细胞无细胞壁、叶绿体和液泡；动物细胞和低等植物细胞含有中心体。
(2)判断方法：
[知识归纳]
1．胞内蛋白与分泌蛋白的比较
细胞器之间的协调配合
项目 胞内蛋白 分泌蛋白
作用场所 细胞内 细胞外
实例 血红蛋白、与有氧呼吸有关的酶 消化酶、抗体及某些激素(如生长激素、胰岛素等)
2．分泌蛋白的合成、加工、运输过程
(1)分泌蛋白合成、分泌依次经过的结构：
①细胞结构：核糖体―→内质网―→高尔基体―→细胞膜。
②具有膜的细胞结构：内质网―→高尔基体―→细胞膜。
③细胞器：核糖体―→内质网―→高尔基体。
④具有膜的细胞器：内质网―→高尔基体。
(2)分泌蛋白合成、分泌的曲线解读：
①图甲表示用放射性元素标记某种氨基酸，追踪不同时间放射性元素在细胞器中的分布情况，依据放射性元素出现的先后顺序判断，a为核糖体、b为内质网、c为高尔基体。
②图乙表示一定时间内，细胞结构的膜面积随时间的变化情况，d的膜面积减少，e的膜面积增加，f的膜面积先增加后逐渐恢复到原面积，可判断d为内质网、e为细胞膜、f为高尔基体。
③图丙表示前后两个时间点，细胞结构膜面积的对比。前后比较发现，g的膜面积减少，h的膜面积基本不变，i的膜面积增加，可判断g为内质网、h为高尔基体、i为细胞膜。
[对点精练]
1．(2023·河南郑州期末)下图为某动物细胞内部分蛋白质合成及转运的示意图，下列有关叙述正确的是 ( )
A．图中的分泌蛋白可能是性激素、抗体或消化酶
B．核糖体合成的多肽通过囊泡运输到内质网加工
C．分泌蛋白的分泌过程中高尔基体的膜面积先增大后减小
D．高尔基体与细胞膜直接相连，有利于物质运输
【答案】C
【解析】性激素属于固醇，不是蛋白质，A错误；附着在内质网上的核糖体合成的多肽在信号肽的引导下进入内质网腔进行初加工(这一过程没有囊泡运输)，内质网将该蛋白通过囊泡运输到高尔基体进行再加工，B错误；在分泌蛋白的运输过程中，内质网通过囊泡包裹着蛋白质运输到高尔基体，高尔基体对蛋白质进行进一步加工后又以囊泡的形式将蛋白质运输至细胞膜，故高尔基体的膜面积先增大后减小，C正确；高尔基体与细胞膜并不是直接相连的，高尔基体依靠囊泡将物质运输到细胞膜，D错误。
2．(2023·陕西西安期末)图甲表示某哺乳动物中能产生抗体的细胞，图中1～7代表细胞结构，向该细胞中注射一定量含32S标记的氨基酸，测得其内质网、核糖体、高尔基体上放射性强度的变化曲线如图乙所示，在此过程中高尔基体膜、细胞膜、内质网膜面积的变化曲线如图丙所示。下列有关叙述正确的是 ( )
A．图甲中抗体合成与分泌过程中经过的细胞结构依次为4→7→3→5
B．依据放射性出现时间先后分析，图乙中结构b对应的是图甲中的结构4
C．图乙中的结构c和图丙中的结构e是两种不同的结构
D．图丙中膜面积的变化主要体现了生物膜的选择透过性功能
【答案】C
【解析】分析图甲可知，1为线粒体，2为细胞核，3为内质网，4为核糖体，5为细胞膜，6为中心体，7为高尔基体，分泌蛋白合成与分泌过程为附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜。因此抗体合成与分泌过程中经过的细胞结构为4→3→7→5，A错误；图乙中结构a是核糖体、b是内质网、c是高尔基体，图乙中结构b对应的是图甲中的结构3，B错误；分泌蛋白合成与分泌过程，内质网膜面积减少，细胞膜面积增多，高尔基体膜面积几乎不变，图丙中的d是内质网、e是细胞膜、f是高尔基体，图乙中的结构c(高尔基体)和图丙中的结构e(细胞膜)是两种不同的结构，C正确；图丙中膜面积的变化主要体现了生物膜的流动性的特点，D错误。
【方法技巧】 “三看”法解读分泌蛋白的合成、加工、运输
[知识归纳]
1．各种生物膜间的联系
(1)各种生物膜之间在化学组成上的联系：
①相似性：各种生物膜在组成成分的种类上基本相同，都主要由蛋白质和脂质组成。
②差异性：各种生物膜在组成成分的含量上有显著差异，这与不同生物膜功能的复杂程度有关，功能越复杂的生物膜中，蛋白质的种类和数量就越多。
细胞的生物膜系统
(2)各种生物膜之间在结构上的联系：
(3)各种生物膜在功能上的联系：在分泌蛋白的合成、加工、运输、分泌过程中，各细胞器之间协调配合。
2．生物膜系统的功能
[对点精练]
1．下列有关细胞的生物膜系统的说法正确的是 ( )
A．细胞膜、叶绿体的内膜与外膜、内质网膜与小肠黏膜都属于生物膜系统
B．所有的酶都在生物膜上，没有生物膜生物就无法进行各种代谢活动
C．生物膜的组成成分和结构都是一样的，在结构和功能上紧密联系
D．细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，使细胞内的化学反应不会互相干扰
【答案】D
【解析】细胞的生物膜系统是细胞内所有膜的统称，小肠黏膜不属于生物膜系统；生物膜可以为酶提供附着位点，但是并不是所有的酶都在生物膜上，细胞质基质中也含有酶；生物膜的组成成分和结构相似，但不是完全一样。
2．下图为细胞的生物膜系统的概念图，据图判断下列叙述正确的是 ( )
A．图中a、c分别是指细胞膜、具膜细胞器
B．若d是叶绿体，则m、n一定是外膜和内膜
C．图中p一定是线粒体的内膜
D．图中的f和h分别是指内质网和高尔基体
【答案】D
【解析】生物膜包括核膜、细胞膜和各种细胞器膜，细胞膜与内质网膜和高尔基体膜在分泌蛋白的加工、运输和分泌中具有重要作用，据此可知，a是核膜，b是具膜细胞器，c是细胞膜，故选项A不正确。线粒体有外膜和内膜，叶绿体除有外膜和内膜外，还有类囊体膜，故选项B、C不正确。性激素在内质网中合成，据此可判断f是内质网，h是高尔基体，g是囊泡，故选项D正确。
[知识归纳]
1．高倍镜观察叶绿体的实验材料的选取
观察叶绿体和细胞质的流动
选材 藓类叶片 菠菜稍带叶肉的下表皮
原因 叶片很薄，仅有一两层叶肉细胞，可以取整个小叶直接制片 细胞排列疏松，易撕取；含叶绿体数目少，且个体大
2．注意事项
(1)用高倍显微镜观察叶绿体：
①选用藓类的小叶或者菠菜叶的下表皮(稍带叶肉)作观察叶绿体的实验材料是实验成功的关键，因为藓类属阴生植物，菠菜叶的下表皮是菠菜叶的背阳面，这样的细胞中叶绿体大且数目少，便于观察。
②实验过程中的临时装片要始终保持有水状态，目的是防止叶绿体失水。叶绿体如果失水，就会缩成一团，无法观察到叶绿体的形态和分布。
(2)用高倍显微镜观察细胞质的流动：
①观察细胞质的流动，理想的实验材料是黑藻。实验前教师必须检查供实验用的黑藻叶片细胞质的流动情况，如果发现细胞质不流动，或者流动很慢，应立即采取措施，加速其细胞质的流动。方法有三种，可以任选一种。一是进行光照，即在阳光或灯光下放置15～20 min；二是提高盛放黑藻的水温，可加入热水将水温调至25 ℃左右；三是切伤一小部分叶片。
②观察细胞质流动时，首先要找到叶肉细胞中的叶绿体，然后以叶绿体为参照物，眼睛注视叶绿体，再来观察细胞质的流动。最后，再仔细观察细胞质的流动速度和流动方向。
③细胞质流动与新陈代谢有密切关系，呼吸越旺盛，细胞质流动越快，反之，则越慢。细胞质流动可朝一个方向，也可朝不同的方向，其流动方式为转动式(旋转式、环流式)。这时细胞器随细胞质基质一起运动。
④寻找最佳观察部位：应寻找靠近叶脉部位的细胞进行观察，此处细胞水分供应充足，容易观察到细胞质的流动。
⑤装片中的实验材料，应始终保持有水状态。使用表皮作为观察材料时，应将视野调暗些。
1．显微镜视野中观察到的叶绿体位置和细胞质流动方向如右图所示(逆时针)，那么在装片中叶绿体的实际位置和细胞质的实际流动方向是怎样的？
2．细胞质流动对活细胞完成生命活动有何意义？
1．提示：在装片中叶绿体的实际位置在右下方，细胞质的实际流动方向是逆时针，与显微镜视野中观察到的细胞质流动方向相同。
2．提示：细胞质流动促进了细胞与环境间的物质交换，保证了各种代谢活动高效、有序地进行，也保证了细胞器间的物质运输、能量转化和信息传递。
[对点精练]
1．下列关于“观察菠菜叶肉细胞的叶绿体形态和分布”的说法，不正确的是 ( )
A．实验过程中细胞始终保持活性，可以看到移动的叶绿体
B．使用高倍显微镜可以看到叶绿体的双层膜结构
C．制片时装片要保持有水状态
D．不需要对实验材料进行染色
【答案】B
【解析】在高倍显微镜下观察菠菜叶肉细胞临时装片，不但可以看到绿色的叶绿体，还可以看到叶绿体随着细胞质的流动而移动，A正确；叶绿体的双层膜结构是在电子显微镜下才能看到的亚显微结构，在高倍显微镜下看不到，B错误；做实验时要使临时装片保持有水状态，使细胞保持活性，C正确；叶绿体本身是绿色，观察时不需染色，D正确。
2．(2021·浙江选考)在进行“观察叶绿体”的活动中，先将黑藻放在光照、温度等适宜条件下预处理培养，然后进行观察。下列叙述正确的是 ( )
A．制作临时装片时，实验材料不需要染色
B．黑藻是一种单细胞藻类，制作临时装片时不需切片
C．预处理可减少黑藻细胞中叶绿体的数量，便于观察
D．在高倍镜下可观察到叶绿体中的基粒由类囊体堆叠而成
【答案】A
【解析】叶绿体呈现绿色，用显微镜可以直接观察到，因此制作临时装片时，实验材料不需要染色，A正确；黑藻是一种多细胞藻类，其叶片是由单层细胞组成，可以直接用叶片制作成临时装片，B错误；先将黑藻放在光照、温度等适宜条件下预处理培养，有利于叶绿体进行光合作用，保持细胞的活性，更有利于观察叶绿体的形态，C错误；叶绿体中的基粒和类囊体属于亚显微结构，只有在电子显微镜下才能观察到，光学显微镜下观察不到，D错误。
课堂 · 延伸提分
1．对细胞器的结构、功能和观察认识不清
(1)细胞中的色素不一定都能进行光合作用。液泡中的色素是花青素，与花和果实的颜色有关；叶绿体中的色素是叶绿素等，与光合作用有关。
(2)同一生物不同细胞的细胞器种类和数量不一定相同，如洋葱根尖细胞无叶绿体。
(3)同一细胞的不同发育时期，细胞器种类和数量不一定相同，如哺乳动物红细胞随着不断成熟，细胞器逐渐退化。
易错易混：细胞器与生物膜系统的理解误区
(4)一切生物，其核糖体的合成不一定都与核仁有关，但蛋白质的合成场所一定是核糖体。
(5)有中心体的细胞不一定为动物细胞，但一定不是高等植物细胞。
(6)高尔基体经囊泡分泌的物质不一定为分泌蛋白，但分泌蛋白一定经高尔基体分泌。
(7)一定不发生于细胞器中的反应为：葡萄糖→丙酮酸。
(8)动植物细胞需用不同的溶液保持细胞活性，植物细胞用清水，动物细胞用生理盐水。
(9)使用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动时，不能用高倍显微镜直接观察，应先用低倍显微镜找到目标，然后换用高倍显微镜进行观察。
2．对细胞器结构与功能的适应性特点认识不清
(1)哺乳动物成熟的红细胞——没有细胞核和各种细胞器。
(2)蛔虫的体细胞——没有线粒体，只能进行无氧呼吸。
(3)具有分裂能力或代谢旺盛的细胞——核糖体、线粒体的数量较多。
(4)分泌腺细胞——高尔基体的数量较多。
(5)原核细胞——只有核糖体一种细胞器。
3．对生物膜系统的组成及各种生物膜之间的联系分辨不清
(1)原核细胞只有细胞膜这种生物膜，不具备生物膜系统。生物膜系统是对真核生物而言的。
(2)分泌蛋白经过细胞膜的运输方式为胞吐，需消耗能量，体现了细胞膜具有流动性的结构特点。
(3)溶酶体来自高尔基体，溶酶体中的酸性水解酶是在核糖体上合成多肽链，然后进入内质网进行初步加工，再进入高尔基体最终加工形成的。溶酶体既消化外来的病毒、病菌，也消化自身衰老、损伤的细胞器等。
(4)动物细胞内的高尔基体与分泌物的形成有关，是各种膜成分相互转化的“枢纽”。
例1 (2023·黑龙江鹤岗期中)如图是某些细胞器的亚显微结构模式图，相关叙述正确的是 ( )
A．①是中心体，无膜结构细胞器，与动物和高等植物的有丝分裂有关
B．②是线粒体，双层膜细胞器，是好氧细菌进行有氧呼吸的场所
C．③是叶绿体，双层膜细胞器，是发菜进行光合作用的场所
D．④是粗面内质网，附着于其上的核糖体可以合成胃蛋白酶
【答案】D
【解析】①是中心体，无膜结构细胞器，但高等植物没有中心体，A错误；②是线粒体，双层膜细胞器，但好氧细菌是原核生物，没有线粒体，B错误；③是叶绿体，双层膜细胞器，但发菜是原核生物，没有叶绿体，C错误；④是粗面内质网，胃蛋白酶是一种分泌蛋白，粗面内质网上附着的核糖体是分泌蛋白的合成场所，D正确。
错因分析：一是对中心体的分布掌握得不全面；二是对线粒体的分布与有氧呼吸的生物的对应关系掌握不熟练；三是对叶绿体的分布与光合作用的关系理解不到位；四是分泌蛋白的类型掌握不到位。
例2 下图表示细胞的生物膜系统的部分组成在结构与功能上的联系。COPⅠ、COPⅡ是具膜小泡，可以介导蛋白质在甲与乙之间的运输。请据图分析，下列各项不正确的是 ( )
解题技巧：局部示意图题的答题方法
A．由图可知甲代表内质网，乙代表高尔基体
B．溶酶体能吞噬并杀死侵入细胞的病菌
C．囊泡与细胞膜的融合过程反映了生物膜在结构上具有一定的流动性
D．COPⅡ可以帮助偶然掺入到乙中的某些蛋白质回收到甲中
【答案】D
【解析】由题图可知，和核膜相连的甲为内质网，乙为高尔基体；溶酶体内含有多种水解酶，可吞噬并杀死侵入细胞的病菌；COPⅠ可以帮助偶然掺入到乙中的某些蛋白质回收到甲中。故选D 。
审题流程：
第一步 解读图像，分析结构。
解读图示可知，该细胞正在吞噬细菌和分泌蛋白质，参与该过程的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体、溶酶体、细胞膜等结构。
第二步 对接教材，迁移知识。
弄清楚考查的知识点，对应教材中的相关章节。
图示与教材中第3章第2节“细胞器之间的分工合作”部分的内容密切相关。
第三步 各个击破，正确解答。
小练 · 素养达成
1．下图为某细胞中分离得到的几种细胞器模式简图，下列叙述错误的是 ( )
A．肌肉细胞中甲细胞器的数量多于表皮细胞
B．唾液腺细胞中乙细胞器比口腔上皮细胞中要多
C．丙细胞器只存在于部分植物细胞中
D．丁细胞器可以为细胞内各种反应的正常进行提供能量
【答案】D
【解析】肌肉细胞新陈代谢旺盛，需要消耗较多的能量，因此肌肉细胞中甲细胞器(线粒体)的数量多于表皮细胞，A正确；乙为高尔基体，与人体分泌蛋白的形成有关，因此唾液腺细胞中高尔基体比口腔上皮细胞中要多，B正确；丙为叶绿体，只分布在绿色植物的部分细胞中，C正确；丁为内质网，内质网增大了细胞内膜面积，可以为细胞内各种反应的正常进行提供有利条件，但不能提供能量，D错误。
2．(2023·广东广州名校期末)用差速离心法分离出某动物细胞的3种细胞器，经测定其中3种有机物的含量如图所示。下列叙述正确的是
( )
A．细胞器甲可能是叶绿体
B．细胞器丙可能是染色体
C．细菌与该动物细胞共有的细胞器有甲和丙
D．细胞器乙可能与分泌蛋白的加工和分泌有关
【答案】D
【解析】该细胞为动物细胞，动物细胞不含叶绿体，甲有膜结构和核酸，可推断甲细胞器为线粒体，A错误；染色体不属于细胞器，B错误；细菌属于原核生物，原核生物只有核糖体一种细胞器，其与动物细胞共有的细胞器是丙(核糖体)，C错误；细胞器乙含有蛋白质和脂质，但不含核酸，可推断乙细胞器可能为内质网、高尔基体、溶酶体，其中内质网和高尔基体与分泌蛋白的合成有关，故细胞器乙可能与分泌蛋白的加工和分泌有关，D正确。
3．下列有关生物膜的叙述，不正确的是 ( )
A．膜的组成成分可以从内质网膜转移到高尔基体膜，再转移到细胞膜
B．各种生物膜的化学组成和结构相似
C．生物膜系统是生物体内所有膜结构的统称
D．各种生物膜各司其职，又相互协作，共同完成细胞的生理功能
【答案】C
【解析】在细胞中，细胞器膜和细胞膜、细胞核膜等结构共同构成细胞的生物膜系统；这些生物膜的成分和结构很相似，在结构和功能上紧密联系，典型的例证是分泌蛋白质的合成和分泌过程。
4．(2023·四川雅安期末)下图表示细胞生物膜系统的部分结构。下列叙述正确的是 ( )
A．各种细胞器膜构成细胞的生物膜系统
B．据图推测，溶酶体可能起源于高尔基体
C．在分泌蛋白的运输过程中，甲的膜面积先增大后减小
D．将细胞放入含有3H标记
的亮氨酸的培养液中培养，图中
只有甲能检测到放射性
【答案】B
【解析】由核膜、细胞膜和各种细胞器膜共同构成细胞的生物膜系统，A错误。由图可知，高尔基体(乙)“出芽”形成的囊泡可成为溶酶体，故溶酶体可能起源于高尔基体，B正确。图中甲为内质网，乙为高尔基体。氨基酸首先在核糖体上脱水缩合形成多肽，多肽再分别经过内质网和高尔基体的加工后，最终形成具有特定功能的分泌蛋白，由细胞膜经胞吐作用排出细胞外。在此过程中，由于内质网出芽形成囊泡与高尔基体融合，故内质网(甲)的膜面积减小，C错误。结合C选项的详解可知，若将细胞放入含有3H标记的亮氨酸的培养液中培养，放射性先后出现在核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜，D错误。
5．细胞内的各种细胞膜在结构上既有明确的分工，又有紧密的联系。结合关于溶酶体发生过程和“消化”功能的示意图，回答下列问题。
(1)b是刚形成的溶酶体，它来源于细胞器a；e是包裹着衰老细胞d的小泡，而e膜来源于细胞器c。由图示可判断：a、c分别是_________。
(2)f表示b与e正在融合，此过程在依赖生物膜流动性的基础上实现了膜结构之间的相互转化，说明：______________。
(3)溶酶体内有各种消化酶，这些酶合成时的脱水缩合的场所是____。
(4)细胞器膜、细胞膜与核膜等结构，共同构成细胞的___________。生物膜的研究具有广泛的应用价值。如利用细胞膜的____________功能，人工合成的血液透析膜能把尿毒症病人血液中的代谢废物排出体外。
【答案】(1)高尔基体、内质网
(2)生物膜的组成成分和结构相似(生物膜都是由磷脂和蛋白质组成)
(3)核糖体 (4)生物膜系统 控制物质进出细胞
【解析】(1)由分析可知：b是刚形成的溶酶体，它来源于a高尔基体，c是内质网。(2)f表示b和e正在融合，这种融合过程说明生物膜在结构上具有一定的流动性，说明了生物膜的组成成分和结构相似(生物膜都是由磷脂和蛋白质组成)。(3)溶酶体中的水解酶的本质是蛋白质，是在核糖体上合成的。(4)生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜与核膜等结构。生物膜在结构上具有流动性，在功能上具有选择透过性，根据这一特性，利用细胞膜的控制物质进出细胞的功能，人工合成的血液透析膜能把尿毒症病人血液中的代谢废物排出体外。(共56张PPT)
第3章 细胞的基本结构
第3节 细胞核的结构和功能
课标要点 学法指导
1.阐明遗传信息主要储存在细胞核中 2．认同细胞核是细胞生命系统的控制中心 1.生命观念：运用结构与功能相统一的观点，认识细胞核的结构与功能
2．科学思维：通过尝试制作真核细胞的细胞结构，掌握模型建构方法
3．科学探究：通过对细胞核功能的实验分析，掌握对照实验的设置
知识导图
课前 · 新知导学
1．分布
(1)除了高等植物成熟的筛管细胞和_______________________等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核。
(2)___________无细胞核。
细胞核的分布与功能
哺乳动物成熟的红细胞
原核细胞
2．将下列探究实验名称与结论连线
实验名称 结论
①美西螈核移植 a．细胞核控制细胞形态结构
②蝾螈受精卵横缢 b．皮肤的颜色由细胞核控制
③变形虫切成两半 c．细胞分裂和分化由细胞核控制
④伞藻嫁接与核移植 d．应激性由细胞核控制
【答案】①－b ②－c ③－d ④－a
3．细胞核的功能
(1)细胞核是_____________。
(2)细胞核是细胞_____________的控制中心。
遗传信息库
代谢和遗传
科学家用显微技术除去变形虫的细胞核，其新陈代谢减弱，运动停止；重新植入细胞核后，发现其生命活动又能恢复。这说明了细胞核是 ( )
A．细胞代谢的主要场所
B．遗传物质的储存和复制场所
C．细胞遗传特性的控制中心
D．细胞生命活动的控制中心
【答案】D
【解析】新陈代谢是生命活动的基础。科学家用显微技术除去变形虫的细胞核，其新陈代谢减弱，运动停止；重新植入细胞核后，发现其生命活动又能恢复，据此说明细胞核是细胞生命活动的控制中心，D正确。
1．结构
细胞核的结构与模型构建
双层
细胞质
RNA
核糖体
DNA和蛋白质
DNA
核质
信息
2．染色质与染色体
(1)物质组成：主要由DNA和________组成，其中DNA是遗传信息的载体。
(2)形态及特点：极细的丝状物，易被_________染成深色。
(3)与染色体的关系：是同一物质在细胞___________的两种存在状态。
蛋白质
碱性染料
不同时期
3．模型构建
(1)概念：模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种________的描述。
(2)类型：___________、___________、数学模型等。
(3)举例：沃森和克里克制作的________________模型属于________模型，它形象而概括地反映了所有DNA分子结构的共同特征。
概括性
物理模型
概念模型
DNA双螺旋结构
物理
核膜具有选择透过性吗？
________________________________________。
微思考
提示：核膜具有选择透过性。蛋白质和RNA可以通过核孔，DNA不能通过核孔
细胞核由核膜、染色质、核仁、核孔组成，下列有关叙述中，不正确的是 ( )
A．核膜是双层膜，把核内物质与细胞质分开
B．染色质主要由DNA和蛋白质组成
C．核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关
D．核孔实现了细胞间的信息交流
【答案】D
【解析】核孔实现了细胞核与细胞质之间的信息交流，而不是细胞间的信息交流。
1．结构特点
(1)结构复杂而精巧。
(2)各组分之间___________成为一个整体。
2．地位
(1)生物体结构的___________。
(2)___________________的基本单位。
细胞在生命系统中的地位
分工合作
基本单位
生物体代谢和遗传
细胞是一个有机的统一整体，下列叙述与这一观点不相符的是 ( )
A．细胞只有保持完整性，才能正常地完成各项生命活动
B．病毒没有细胞结构，病毒的生命活动只有在宿主的活细胞中才能完成
C．离开细胞的细胞器，如叶绿体和线粒体等也能独立地完成各项生命活动
D．和细胞质分离的细胞核不可以独立完成各项生命活动
【答案】C
【解析】各种细胞结构只有在细胞这个统一整体中，才能完成各自的生命活动，失去了细胞的完整性，都不能独立地完成各自的生命活动，A正确；病毒无细胞结构，必须寄生在活细胞内，依赖于完整的细胞才能完成其生命活动，B正确；离开细胞的细胞器，在适宜的条件下只能完成部分生命活动，不能完成所有的生命活动，C错误；和细胞质分离的细胞核无法独立生存，也不可以独立完成各项生命活动，D正确。
课堂 · 重难探究
[知识归纳]
1．细胞核主要结构的特点
(1)核膜：
细胞核的结构
(2)核仁：
①核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。
②蛋白质合成旺盛的细胞中，核仁较大。
(3)染色质与染色体的异同比较：
[对点精练]
1．(2023·海南名校期末)细胞核是细胞的控制中心，下图是细胞核的结构模式图，下列有关叙述正确的是 ( )
A．真核细胞都有细胞核，细胞核控制着细胞的代谢和遗传
B．②表示核孔，②数量的多少与细胞代谢的强弱呈负相关
C．细胞分裂时，③的形态会发生变化，变
化后在光学显微镜下可见
D．①表示内质网，⑤表示核膜，二者都由
2层磷脂双分子层组成
【答案】C
【解析】有些真核细胞不具有细胞核，如哺乳动物成熟的红细胞不具有细胞核，A错误；②表示核孔，②数量的多少与细胞代谢的强弱呈正相关，代谢越强的细胞，核孔的数量越多，B错误；细胞分裂时，③染色质会螺旋缩短成染色体，染色体经染色后可用光学显微镜观察到，C正确；①表示内质网，由1层磷脂双分子层构成，⑤表示核膜，核膜是双层膜，由2层磷脂双分子层构成，D错误。
2．某生物细胞核的结构组成如图所示，下列有关叙述错误的是
( )
A．从图中可以看出，内质网膜和核膜直接相连
B．图示中有中心体，说明该生物为某些低等植物或动物
C．核孔是大分子物质进出细胞核的通道，具有选择性，核膜也具有选择透过性
D．核仁是与核糖体形成有关的细胞器
【答案】D
【解析】从图中可以看出，内质网膜和核膜直接相连，A正确；图示中有中心体，说明该生物为某些低等植物或动物，B正确；核孔是大分子物质进出细胞核的通道，具有选择性，核膜也具有选择透过性，C正确；核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，但不属于细胞器，D错误。
【易错点拨】 关于细胞核的理解误区
(1)物质进出细胞核并非都通过核孔。
①核孔是蛋白质、RNA等大分子进出细胞核的通道。
②小分子物质进出细胞核是通过核膜以跨膜运输实现的，而非通过核孔。
(2)并不是所有物质都能进出核孔。
核孔是由多种蛋白质构成的复合结构，表现出明显的选择性，如细胞核中的DNA不能通过核孔进入细胞质。
(3)核仁不是遗传物质的储存场所。
核仁参与某种RNA的合成及核糖体的形成，细胞核中的遗传物质分布于染色体(染色质)上。
[知识归纳]
1．实验过程
细胞核的功能
实验分析：
(1)实验②③④均遵循了对照原则。
(2)伞藻核移植实验可排除假根中其他物质的影响，是对伞藻嫁接实验的补充，进一步验证细胞核的功能。
(3)实验②③还说明，细胞只有保持结构的完整性，才能完成正常的生命活动。
2．细胞核与细胞质的关系
项目 存活时间 原因分析
单独的细胞核 很快死亡 缺乏细胞质提供的营养和能量
单独的细胞质 存活一段时间后死亡 细胞质中由细胞核控制合成的物质在一段时间内仍可发挥作用
细胞核＋细胞质 正常生活 细胞核与细胞质是相互依存的统一整体
1．细胞核是遗传物质分布的主要场所，除此之外，还有哪些结构中含有遗传物质？
2．精子几乎无细胞质，哺乳动物成熟的红细胞无细胞核，它们的存活时间都很短，为什么？
1．提示：线粒体和叶绿体。
2．提示：细胞核控制细胞的代谢和遗传，而细胞质为细胞核提供营养和能量。细胞是一个统一整体。
[对点精练]
1．汉麦林(Hammerlin)的实验如图所示，将单细胞的地中海杯状藻先在近核处切断(a)，再在近杯处切断(e)，中间的茎(b)置于海水中可再生一杯(c)，但将此杯切掉后，不能再生第二个杯(d)；(e)处不能再生出其他部分；(a)处可以再生一完整个体(f)，将其切断后的(g)处，还可再生一完整个体。这个实验可以说明 ( )
①决定杯状藻的藻杯形态发生的遗传信息来自细胞质
②决定杯状藻的藻杯形态发生的遗传信息可能来自细胞核
③杯状藻藻杯的形态发生是由细胞核和细胞质的遗传信息共同作用的结果
④(b)能再生一杯是因为(b)中含有与藻杯产生有关的物质
A．①② B．②③
C．②④ D．③④
【答案】C
【解析】茎(b)中含有细胞质，但不能再生第二杯(d)，而且顶部(e)不能再生出其余部分，说明决定藻杯形态发生的遗传信息不可能来自细胞质。茎(b)中无细胞核，最终不能再生第二杯(d)，而(a)处可以再生一完整个体，可推测决定藻杯形态发生的遗传信息可能来自细胞核。由题目所做实验不能确定杯状藻藻杯的形态发生是细胞核和细胞质共同作用的结果。茎(b)可再生一杯，说明地中海杯状藻中间茎内有与藻杯产生有关的物质。
2．有人利用单细胞真核生物a、b做了如下实验，这个实验最能说明的问题是 ( )
A．控制c性状发生的遗传信息来自细胞核
B．控制d性状发生的遗传信息来自细胞质
C．性状发生是由细胞核和细胞质的遗传信息共同决定的
D．细胞核内的遗传信息控制生物一切性状的发生
【答案】A
【解析】据图示可以看出c、d细胞的性状表现取决于细胞核，而不是取决于细胞质，即细胞核是遗传特性的控制中心。
课堂 · 延伸提分
细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，而不是代谢中心。
例1 (2023·四川雅安期末)单细胞伞藻由帽、柄和假根三部分构成，细胞核在基部。科学家用伞形帽和菊花形帽两种伞藻进行如下图实验，该实验能得出的结论是( )
易错易混：细胞核的功能
A．细胞核是细胞代谢的中心
B．伞藻的形态结构特点取决于细胞质
C．细胞核是细胞遗传的控制中心
D．细胞质和细胞核在结构上没有联系
【答案】C
【解析】分析实验结果可知，菊花形的柄嫁接到伞形帽的假根上，长出伞形的帽，伞形帽的柄嫁接到菊花形的假根上，长出菊花形的帽，因此伞藻的形态是由细胞核控制的；因伞藻的细胞核在基部，由题图实验结果可知，嫁接后的伞藻，细胞核来自哪种伞藻，帽的形态与之相同，说明伞藻的性状是由细胞核决定的，进而推知细胞核是细胞遗传的控制中心，C正确。
错因分析：一是对细胞核功能的理解不到位；二是对实验变量的分析掌握不清楚。
例2 如图为某同学利用同位素标记法研究变形虫细胞核功能的实验，下列推断不正确的是 ( )
解题技巧：实验分析题的答题方法
A．RNA首先在细胞核中合成，然后释放到细胞质中
B．细胞核可能通过控制RNA的合成间接控制细胞的代谢
C．若核质分离较长时间后进行移植，则B组实验细胞质中可能无15N的RNA
D．A组培养液换用15N标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸进行实验，可得到相同的实验结果
【答案】D
【解析】尿嘧啶是合成RNA的原料，由图可知，在细胞核中首先发现被15N标记的RNA，然后在重组细胞的细胞质中发现被15N标记的RNA，说明RNA首先在细胞核中合成，然后释放到细胞质中，A正确；细胞核可以通过控制RNA的合成来控制蛋白质的合成，进而控制细胞的代谢，B正确；若核质分离较长时间，细胞核可能由于缺乏物质和能量供应而死亡，这样B组重组细胞质中无15N标记的RNA，C正确；胸腺嘧啶脱氧核苷酸是合成DNA的原料，A组培养液换用15N标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸进行实验，若DNA进行复制，可在细胞核中发现被15N标记的DNA，但DNA不进入细胞质，所以在细胞质中没有被15N标记的DNA，若DNA不复制，则在细胞核与细胞质中都无15N标记的DNA，D错误，故选D。
审题流程：
第一步 解读实验者的实验目的和过程，理清实验思路，读懂实验。
根据题干和图像的信息，可看出实验者利用同位素标记技术 (15N标记RNA的合成原料)，通过多角度对照(同一组的前后对照和不同组相同时间的相互对照)，探究RNA的合成和分布场所，研究细胞核和细胞质之间的关系。
第二步 对接教材，迁移知识分析实验结果，得出实验结论或作出判断。
根据题干和图像的信息，考查内容与教材中第3章第3节“细胞核的结构和功能”密切相关。
第三步 各项击破，正确解答。
逐个选项分析，结合教材知识判断正误。
项目 存活时间 原因分析
单独的细胞核 很快死亡 缺乏细胞质提供的营养和能量
单独的细胞质 存活一段时间后死亡 细胞质中由细胞核控制合成的物质在一段时间内仍可发挥作用
细胞核＋细胞质 正常生活 细胞核与细胞质是相互依存的统一整体
小练 · 素养达成
1．(2023·重庆名校期末)下列不属于细胞核功能的是 ( )
A．细胞代谢的控制中心
B．遗传信息库
C．细胞的能量交换中心
D．遗传的控制中心
【答案】C
【解析】细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心，A、B、D不符合题意；细胞核不进行能量交换，C符合题意。
2．(2023·广东湛江期末)下列有关细胞核的叙述，错误的是( )
A．细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心
B．大分子物质可以通过核孔，小分子物质不能通过
C．细胞核中染色质的组成成分包括蛋白质和DNA
D．有丝分裂过程中存在核膜消失和重新形成的现象
【答案】B
【解析】细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心，A正确；原则上分子直径较小的物质可通过核孔，大分子物质如酶或mRNA也能通过核孔，B错误；细胞核中染色质由DNA和蛋白质组成，C正确；在有丝分裂的前期核膜和核仁消失，在有丝分裂的末期核膜和核仁重现，D正确。
3．下列有关细胞核的叙述，正确的是 ( )
A．细胞核是细胞新陈代谢的主要场所
B．细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心
C．DNA和RNA主要存在于细胞核中
D．没有细胞核的细胞会立刻死亡
【答案】B
【解析】细胞新陈代谢的主要场所是细胞质；没有细胞核的细胞可以短时间存活；DNA主要存在于细胞核中，而RNA主要存在于细胞质中；细胞核不仅是遗传信息库，还是细胞代谢和遗传的控制中心。
4．细胞核是细胞结构中重要的部分。下列有关细胞核的叙述正确的是 ( )
A．细胞核是进行能量转换的细胞器
B．细胞核的核膜是双层膜，外膜与内质网膜相接
C．细胞核位于细胞的正中央
D．细胞核内行使遗传功能的结构是核仁
【答案】B
【解析】真核细胞的结构包括细胞核、细胞质和细胞膜，细胞质包括细胞质基质和细胞器，因此细胞核不属于细胞器，A错误；细胞核具有双层核膜，其外膜与内质网膜相连，B正确 ；细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心，但是不一定位于细胞正中央，C错误；DNA在染色质上，细胞核内行使遗传功能的结构是染色质，D错误。
5．如图为用伞藻做的“嫁接”实验。下列结论正确的是 ( )
A．伞藻的细胞核或细胞质都不能独立存活
B．伞藻“柄”的种类决定形成的“帽”的形状
C．伞藻的形态结构特点取决于伞藻的细胞核
D．伞藻“足”的种类决定形成的“帽”的形状
【答案】D
【解析】将细圆齿伞藻的伞柄嫁接到地中海伞藻的足上，形成地中海伞藻；将地中海伞藻的伞柄嫁接到细圆齿伞藻的足上，形成细圆齿伞藻。实验没有检验伞藻的细胞核或细胞质能不能独立存活，A错误；伞藻“柄”的种类不决定形成的“帽”的形状，B错误；实验证明了伞藻“足”的种类决定形成的“帽”的形状，C错误，D正确。
