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第3部分 稳态与调节
专题14 体液调节
考点1 激素与内分泌系统
内分泌腺(或细胞) 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、性腺、肾上腺皮质)激素释放激素 肽类及 蛋白质 垂体 调控垂体合成和分泌促(甲状腺、性腺、肾上腺皮质)激素
抗利尿激素 肾小管、集合管 促进肾小管和集合管重吸收水
垂体 生长激素 全身 调节生长和发育
促(甲状腺、性腺、肾上腺皮质)激素 相应甲状腺、 性腺、肾上腺
皮质 促进(甲状腺、性腺、肾上腺皮质)合成和分泌相应激素(甲状腺激素、性激素、肾上腺皮质激素)
内分泌腺(或细胞) 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 几乎作用于全身 调节体内的有机物代谢,促进生长发育,提高神经系统的兴奋性等
肾上腺 肾上腺髓质 肾上腺素 氨基酸 衍生物 肝等 提高机体的应激能力,使呼吸加快、心率加快;促进糖原分解为葡萄糖;加速代谢
肾上腺皮质 醛固酮 类固醇 肾等 调节水盐代谢
皮质醇 调节有机物代谢
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,从而降低血糖
内分泌腺(或细胞) 激素名称 化学本质 作用部位 主要生理作用
胰岛A细胞 胰高血糖素 多肽 主要作用于肝
脏 促进肝糖原分解为葡萄糖,促进非糖物质转化为葡萄糖,从而升高血糖
睾丸 雄激素(如睾酮) 类固醇 全身 促进生殖器官的发育、生殖细胞的生成和第二性征的出现
卵巢 雌激素 易混易错 (1)促胰液素的分泌部位:小肠黏膜。促胰液素的作用:促进胰腺分泌胰液。
(2)内分泌腺和外分泌腺的区别
①内分泌腺:没有导管的腺体,其分泌物——激素直接进入腺体内的毛细血管,并随血
液循环输送到全身各处,如垂体等。
②外分泌腺:分泌物经导管流出体外或流到消化腔的腺体,如汗腺、唾液腺等。
(3)肾上腺髓质分泌的是肾上腺素,切忌误写为“肾上腺激素”。
考点2 激素调节及体液调节与神经调节的关系
一、血糖平衡的调节
血糖 的来 源和 去路
血糖 平衡 调节 机制
(1)血糖平衡的调节过程中存在激素调节和神经调节两种,下丘脑可通过传出神经控制胰岛素和胰高血糖素的分泌。胰岛A细胞、胰岛B细胞既能接受血糖浓度的刺激,也能接受神经递质的刺激。
(2)胰岛素是唯一可降低血糖浓度的激素;胰高血糖素、肾上腺素、糖皮质激素、甲状腺激素等多种激素均可提高血糖浓度。
(3)胰高血糖素促进胰岛素的分泌,胰岛素抑制胰高血糖素的分泌
糖尿病 (1)1型糖尿病:胰岛功能减退,胰岛素分泌减少。
(2)2型糖尿病:与遗传、环境、生活方式等密切相关,可能与机体组织细胞对胰岛素敏感性降低有关
知识链接 血糖转化成的肝糖原和肌糖原是动物细胞中重要的储能物质,其中肝糖原
可以直接分解成葡萄糖进入血液,但肌糖原不能,肌糖原需要在肌肉细胞中先转化成
乳酸,再经肝脏转化成葡萄糖进入血液。
小表达 [2021北京,18(1)改编]正常情况下,人体血糖浓度升高时, 分泌的
胰岛素增多,经 运输到靶细胞,从而
。
胰岛B细胞
体液
促进细胞对葡萄糖的摄取、氧化分解,促进肝糖原、肌糖原的合成,促进葡萄糖转化为甘油三酯等,抑制肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖
二、激素的分级调节与反馈调节
知识拓展 反馈的类型与判断
负反馈 正反馈
偏离后纠正回归到静息水平,生物体中更常见,如体温
调节、血糖调节等
加强并偏离静息水平,如血液凝固、排尿、排
便、分娩等
三、激素调节的特点、体液调节和神经调节的比较
1.激素调节的特点及相互作用
特点 通过体液 进行运输 内分泌腺没有导管,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
作用于靶 器官、靶细胞 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
作为信使 传递信息 激素将信息从内分泌细胞传递给靶细胞,靶细胞发生一系列的代谢变化;激素一经靶细胞接受并起作用后就失活了,因此,体内需要源源不断地产生激素,以维持激素含量的动态平衡
微量和高效 虽然激素含量甚微,但其作用效果极其显著
相互作用 协同作用
不同激素对同一生理
效应都发挥相同作用
相抗衡 不同激素对同一生理效应发挥相反的作用,如胰高血糖素和胰岛素
知识链接 动物激素与神经递质、酶的比较
项目 动物激素 神经递质 酶
来源 内分泌腺或有分泌功能的细胞 神经元轴突末梢的突触小体 大多数活细胞都能产生
化学本质 蛋白质、多肽、 氨基酸衍生物、类固醇 氨基酸及其衍生物等 绝大多数是蛋白质,少数
是RNA
作用部位 特定的靶细胞、靶器官 突触后膜 在细胞内或分泌到细胞
外催化特定的化学反应
发挥作用后的去向 迅速失活 被降解或回收进细胞 可保持活性
特点 均不起催化作用,不组成细胞结构,不提供能量,而是作为信息分子引起靶细胞原有的生理活动发生变化 具有催化作用
易混易错 (1)激素作用于靶细胞≠定向运输给靶细胞:激素作用于靶细胞,因为只有
靶细胞的细胞膜上或细胞内才有其受体,但激素分泌后会弥散于体液中,随血液流到
全身,并非定向运输给靶细胞。
(2)一般情况下,多肽及蛋白质类激素、氨基酸衍生物类激素等含氮类激素(甲状腺激
素除外)与靶细胞膜上受体特异性结合而引发相应效应;类固醇类激素、甲状腺激素
与靶细胞膜内受体特异性结合而引发相应效应。
小表达 临床上通过抽取血样检测激素水平确定内分泌系统疾病的依据:
。
人体内分泌细胞产生的激素弥散到体液中,随血液运输,且激素含量保持相对稳定,激素含量过高或过低会导致相应疾病发生
概念 激素等化学物质,通过体液传送的方式对生命活动进行的调节
体液因子 激素、组胺、某些气体分子(如NO、CO等)以及一些代谢产物(如CO2)
实例 CO2调节呼吸运动示意图:
2.体液调节与神经调节的比较
(1)体液调节
(2)体液调节和神经调节的区别与联系
比较 项目 作用 途径 作用方式 信息传递 反应 速度 作用范围 作用 时间 联系
体液 调节 体液 运输 调节物质与靶细胞或靶器官特异性结合 随体液运输到全身各处 较缓慢 较广泛 比较长 ①不少内分泌腺直接或间接地受中枢神经系统的调节,在这种情况下,体液调节可以看作是神经调节的一
个环节;
②内分泌腺分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能
神经 调节 反射弧 反射 ①以局部电流的形式在神经纤维上传导; ②以神经递质的形式在神经元之间传递 迅速 准确、比 较局限 短暂 四、体温调节——神经—体液调节
产热和 散热
体温调节 的过程
易混易错 (1)温度感受器分布在皮肤、黏膜及内脏器官;体温调节中枢是下丘脑,产
生冷、热感觉的体温感觉中枢位于大脑皮层。
(2)寒冷环境中散热量和产热量均大于炎热环境。
(3)发高烧时,只要体温保持不变,则产热量等于散热量,若体温持续升高,则产热量大于
散热量。
五、水和无机盐平衡的调节——神经—体液调节
1.水和无机盐的来源和排出
项目 水 无机盐(以Na+为例)
来源 饮水、食物中的水、代谢产生的水 主要是食盐(几乎全部由小肠吸收)
排出 肾排尿(主要途径)、皮肤排汗、 由肺排出(呼吸)、大肠排便 肾排尿(主要途径)(排出量几乎等于摄入量)
2.水盐平衡的调节机制
水平衡调节机制 血钠平衡调节机制
易混易错 血浆渗透压升高,抗利尿激素分泌增多,二者呈正相关;抗利尿激素增多,使
尿量减少,二者呈负相关。
知识链接 下丘脑的功能
(1)作为感受器:下丘脑中的渗透压感受器可感受内环境中渗透压的改变。
(2)传导功能:下丘脑可将渗透压感受器产生的兴奋传至大脑皮层,使人产生渴觉。
(3)作为效应器:在水盐平衡和体温平衡调节中,下丘脑均可分泌相应激素。
(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。
小表达 (1)[2020全国Ⅰ,31(2)改编]大鼠肾小管液中的葡萄糖含量增加,其排尿量会
(填“增大”“减少”或“不变”),理由是 。
(2)[2023全国甲,30(3)改编]某正常哺乳动物甲大量饮水后尿量增加的原因: 。
大量饮水导致细胞外液渗透压降低,使下丘脑分泌并由垂体释放的抗利尿激素减少,肾小管和集合管对水的重吸收作用减弱,最终导致尿量增加
增大
当大鼠肾小管液中的葡萄糖含量增加时,导致肾小管液和集合管液渗透压增大,肾小管和集合管对水的重吸收减弱,从而使大鼠的排尿量增加
题型1 动物激素的相关实验探究(热考点)
原理 实验组 对照组 适用范围
实验 探究 方法 切除法 减法原理 切除相应腺体 不切除(或假手术) —
饲喂法 加法原理 饲喂含相应激
素的饲料 饲喂普通饲料 适用于甲状腺激素、性激素等,多肽和蛋白质类激素不适用
注射法 注射相应激素 注射生理盐水 适用于各种激素
实验设计思路 取材分组→变量处理→培养、观察、记录→得出结论。 (1)自变量用于分组,因变量用于观测;(2)可根据实验目的,确定自变量、因变量,书写实验结论 注意事项 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若干只 (2021北京,18,12分)(2023山东,22,11分)(2022浙江6月选考,30,10分)
典例 (2022浙江6月选考,30,10分)为研究物质X对高血糖症状的缓解作用,根据提供
的实验材料,完善实验思路,预测实验结果,并进行分析与讨论。
实验材料:适龄、血糖正常的健康雄性小鼠若干只,药物S(用生理盐水配制),物质X(用
生理盐水配制),生理盐水等。
(要求与说明:实验中涉及的剂量不作具体要求。小鼠血糖值>11.1 mmol/L,定为高血
糖模型小鼠。饲养条件适宜)
回答下列问题:
(1)完善实验思路:
①适应性饲养:选取小鼠若干只,随机均分成甲、乙、丙3组。正常饲养数天,每天测量
小鼠的血糖,计算平均值。
②药物S处理:
甲组:每天每只小鼠腹腔注射一定量生理盐水
乙组:每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S
丙组:
连续处理数天,每天测量小鼠的血糖,计算平均值,直至建成高血糖模型小鼠。
每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S
③物质X处理:
甲组:
乙组:每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水
丙组:
连续处理若干天,每天测量小鼠的血糖,计算平均值。
每天每只小鼠灌胃一定量物质X
每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水
(2)预测实验结果:
设计一张表格,并将实验各阶段的预期实验结果填入表中。
实验各阶段的小鼠血糖值变化
组别 实验阶段 适应性饲养 药物S处理 物质X处理
甲组 正常 正常 正常
乙组 正常 逐渐升高至>11.1 mmol/L >11.1 mmol/L
丙组 正常 逐渐升高至>11.1 mmol/L 逐渐下降,但高于正常水平
(3)分析与讨论:
已知药物S的给药途径有腹腔注射和灌胃等,药物S的浓度和给药途径都会影响高血糖
模型小鼠的建模。若要研究使用药物S快速建成高血糖模型小鼠,则可通过
,
以确定快速建模所需药物S的适宜浓度和给药途径的组合。
设置一系
列浓度梯度的药物S,每个浓度进行不同的给药途径,比较不同组合建模成功所需的时间
解析 (1)②药物S处理的目的是建成高血糖模型小鼠,除了甲组(对照组)注射生理盐
水,乙组和丙组都需注射一定量药物S。③甲组作为对照组,所以需灌胃生理盐水,丙组
作为实验组,需灌胃一定量物质X,以检测物质X的作用。(2)甲组作为对照组,每次测定
血糖均显示正常;乙组和丙组用药物S处理后,逐渐成为高血糖模型小鼠,即血糖值逐渐
升高至>11.1 mmol/L。随后乙组灌胃一定量生理盐水,该操作对降低血糖没有效果,故
血糖值仍>11.1 mmol/L;丙组用物质X处理,该物质能缓解高血糖症状,故丙组小鼠的血
糖值逐渐下降,但高于正常水平。(3)实验目的是确定快速建模所需药物S的适宜浓度
和给药途径的最佳组合,则该实验中自变量是不同浓度的药物S和不同的给药途径,具
体操作见答案。
题型2 肾上腺及其代谢调控(热考点)
肾上腺由肾上腺皮质和肾上腺髓质组成。肾上腺皮质主要分泌糖皮质激素(以皮
质醇为代表)、盐皮质激素(以醛固酮为代表),其中糖皮质激素分泌的调节主要受下丘
脑—垂体—肾上腺皮质轴的调节。肾上腺髓质主要分泌肾上腺素和去甲肾上腺素,与
交感神经构成功能系统,在机体应激反应中发挥作用。
部位 主要激素 主要功能 作用机制
肾上腺 皮质 糖皮质 激素 (皮质醇) 调节营养物质代谢、抑制炎症反应、维持血压稳定和参与应激应答 肾上腺皮质激素主要通过调节靶基因的转录而发挥生物效应
醛固酮 促进肾小管和集合管重吸收Na+和排出K+(即保Na+排K+) 部位 主要激素 主要功能 作用机制
肾上腺 髓质 肾上腺素、 去甲肾上 腺素 (1)提高中枢神经系统的兴奋性,使机体警觉性提高,反应变灵敏; (2)呼吸频率增加,每分钟通气量增多; (3)心率加速,心脏收缩力加强,心输出量增加,提高血压,加快血液循环; (4)肝糖原分解加强,使血糖升高; (5)内脏血管收缩,肌肉血流增多,血液重新分配,使应激时重要器官得到更多血流量 注:肾上腺素和去甲肾上腺素除作激素外,还可作为神经递质 肾上腺素作为第一信使,与细胞膜上的特异性受体结合,激活细胞内第二信使(cAMP),通过细胞内不同的信号通路产生调节效应
(2022北京,9,2分)(2023山东,8,2分)(2023新课标,32,10分)(2022湖南,11,2分)(2022山东,9,2分)(2022海南,14,
3分)(2022湖北,10,2分)
典例 (2023西城一模,8)在应急情况下,肾上腺素调节肝细胞代谢以补充血糖(如图)。
下列叙述正确的是 ( )
A.肾上腺素在此调节过程中起催化作用
B.肾上腺素的分泌受到下丘脑和垂体的分级调节
C.肾上腺素与受体结合后引发肝细胞内一系列酶
活性改变
D.肾上腺素也可促进肌糖原分解而补充血糖
C
解析 激素作为信号分子,只起到调节生命活动的作用,不起催化作用,A错误;受到下
丘脑和垂体的分级调节的激素主要有甲状腺激素、性激素、肾上腺皮质激素,肾上腺
素的分泌受自主神经系统的调控,B错误;肌糖原不能直接分解成葡萄糖,在剧烈运动消
耗大量血糖时,肌糖原先分解生成乳酸,经血液循环输送到肝脏,再经肝脏转化成葡萄
糖,D错误。