内容正文:
第4讲 体液调节
知识体系——定内容
核心素养——定能力
生命
观念
通过神经-体液调节对维持稳态平衡的作用及实例建立稳态与平衡观
科学
思维
通过激素调节的实例,归纳出神经调节与体液调节的关系;尝试构建血糖调节模型
科学
探究
通过实验设计与实验结果分析,验证激素的作用,探究激素分泌的影响因素
考点1 激素与内分泌系统
[必备知识·整合]
1.促胰液素的发现
(1)沃泰默的观点:胰腺分泌胰液只受 神经 调节。
(2)斯他林和贝利斯的实验
2.激素研究的实例
(1)胰岛素的发现
①实验过程
②进一步实验:抑制 胰蛋白酶 的活性,直接从正常胰腺中提取 胰岛素 ,治疗糖尿病。
③实验结论:胰腺中的胰岛产生的 胰岛素 ,可以 降低血糖浓度 。
(2)睾丸分泌雄激素的研究
①实验过程:
公鸡雄性性征消失特征恢复
②实验结论:动物 睾丸 分泌睾酮,维持 雄性性征 。
3.人体内主要内分泌腺及其分泌的激素比较
内分泌腺
激素名称
功能
下丘脑
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
作用于 垂体 ,调控垂体分泌释放相应激素
垂体
促甲状腺激素、促性腺激素、促肾上腺皮质激素等
调节促进甲状腺、性腺、肾上腺的分泌活动
生长激素
调节 生长发育 等
甲状腺
甲状腺激素
①调节体内的有机物代谢;②促进生长和 发育 ;③提高 神经的兴奋性
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
肾上腺素
提高机体的应激能力
胰
腺
胰岛B细胞
胰岛素
降低血糖
胰岛A细胞
胰高血糖素
升高血糖
性
腺
卵巢
雌激素 和孕激素等
①促进女性生殖器官的发育;②促进卵细胞的生成;③激发和维持女性第二性征的出现等
睾丸
雄激素(主要是 睾酮 )
①促进男性生殖器官的发育;②促进精子细胞的生成;③激发和维持男性第二性征的出现
教师用书独具
动物激素的化学本质
(1)
(2)氨基酸衍生物类:甲状腺激素、肾上腺素等。
(3)固醇类:性激素等。
1.促胰液素是小肠黏膜产生的一种化学物质,作用于胰腺,促进胰液分泌。( √ )
2.治疗糖尿病时,常常使用胰岛素,既可以采取静脉注射法,也可以采取口服法。( × )
3.在睾丸分泌激素的研究中,采取的摘除法和移植法,分别利用了“减法原理”和“加法原理”。( √ )
4.激素可以进行生命活动的调节,都必须由内分泌腺分泌。( × )
5.内分泌系统由内分泌腺和具有内分泌功能的细胞构成。( √ )
(选择性必修1P45“思考·讨论”节选)
1.斯他林和贝利斯的实验比沃泰默实验的巧妙之处在哪里?
答案:彻底排除了神经调节对实验结果的干扰。
2.促胰液素调节胰液分泌的方式与神经调节的方式有哪些不同?
答案:神经调节通过反射弧实现,在促胰液素调节胰液分泌时,促胰液素通过血液运输到达胰腺,引起胰腺分泌。
1.(长句应答)为什么只有靶细胞才有激素的相应受体,其他细胞却没有?
答案:受体是由基因决定的,只有靶细胞中受体基因才能表达。
2.(情景探究)如表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,对该实验结果的分析:
实验组
实验操作
实验结果
①
切除胰腺
出现糖尿
②
结扎胰腺,胰腺大部分
萎缩,胰岛细胞存活
不出现糖尿
③
切除胰腺,注射胰岛
提取液
不出现糖尿
(1)①与③实验的对照说明了什么问题?
答案:①与③是一组对照实验,自变量为是否注射了胰岛提取液,实验结果说明胰岛提取液可防止糖尿的出现。
(2)①与②实验的对照说明了什么问题?
答案:说明胰岛细胞可以防止糖尿的产生。
[关键能力·提升]
◆[提升点1] 通过内分泌腺及其分泌的激素考查信息提取能力
1.下列关于下丘脑与垂体及其分泌激素的叙述,正确的是( )
A.下丘脑的有些神经细胞能分泌激素
B.腺垂体分泌的生长激素能促进蛋白质和脂肪的合成
C.促甲状腺激素释放激素通过垂体的血液运输作用于甲状腺
D.促甲状腺激素含量减少会使促甲状腺激素释放激素和甲状腺激素分泌增多
解析:A [下丘脑的神经细胞可以分泌多种下丘脑调节激素,A正确;腺垂体分泌的生长激素能促进蛋白质的合成和脂肪的分解,B错误;促甲状腺激素释放激素是由下丘脑分泌的,其作用对象是垂体,C错误;促甲状腺激素是垂体分泌的,其含量减少后导致甲状腺激素分泌减少,进而导致下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素增多,D错误。]
2.雌激素与哺乳动物的繁殖行为密切相关,也会诱导胸腺细胞凋亡。雌激素分泌的调节机制类似于甲状腺激素。在畜牧业生产中,常利用注射促性腺激素的方法促进动物的繁殖。下列说法错误的是( )
A.注射促性腺激素可促进雌性动物排卵
B.长期注射促性腺激素会使动物的免疫力下降
C.卵巢细胞上具有促性腺激素的特异性受体
D.幼年动物体内雄激素含量低而促性腺激素含量较高
解析:D [注射促性腺激素可促进雌性动物排卵,A正确;长期注射促性腺激素会使动物的免疫力下降,B正确;卵巢细胞上具有促性腺激素的特异性受体,C正确;幼年动物体内雄激素和促性腺激素含量都较低,D错误。]
3.生物实验小组的同学将某动物的某种提取液注射到小鼠体内,下列关于该小鼠的分析不正确的是( )
A.若小鼠出现呼吸加快、体温升高等症状,则注射的提取液中可能含有甲状腺激素
B.若小鼠出现糖尿,则注射的提取液中可能含胰高血糖素
C.若小鼠排卵增多,则注射的提取液来自卵巢
D.若小鼠出现低血糖症状,则注射的提取液中可能含有胰岛素
解析:C [甲状腺激素能提高神经系统兴奋性,使心跳加快、呼吸加快等,若小鼠出现呼吸加快、心率加速、体温升高等症状,则注射的提取液中可能含有甲状腺激素,A正确;胰高血糖素能调节糖代谢,升高血糖浓度,若小鼠出现糖尿,则注射的提取液中可能含胰高血糖素,B正确;促性腺激素能促进性激素的合成和分泌,进而促进排卵等,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,也可能来自卵巢,C错误;胰岛素具有降血糖的作用,若小鼠出现低血糖症状,则注射的提取液中可能含有胰岛素,D正确。]
1.人类与激素分泌异常有关的疾病
2.不同动物激素的化学本质及相应受体位置
(1)固醇类:如肾上腺皮质激素、性激素(雌激素、雄激素)、孕激素。
(2)氨基酸衍生物类:如甲状腺激素、肾上腺素等。
(3)多肽和蛋白质类:如促激素释放激素、促激素、抗利尿激素、胰岛素和胰高血糖素等。
3.动物激素、酶、神经递质的比较
◆[提升点2] 通过激素及其调节实验考查综合分析问题、实验探究的能力
4.切除健康狗的胰脏,2天后狗出现糖尿病的症状。随后连续给其注射一定量溶于生理盐水的胰岛素,发现其血糖含量恢复正常。由此推测:胰岛素能降低血糖的含量。为了证明这一推论,你认为下列最适宜作为对照组的是( )
A.既不切除健康狗的胰脏,又不注射胰岛素
B.用溶解于蒸馏水的胰岛素溶液进行注射
C.切除健康狗体内的胰脏2天后,只注射等量的生理盐水
D.将健康狗体内摘除的胰脏制成提取液,注射给切除胰脏的狗
解析:C [设置对照实验要遵循单一变量原则,并控制无关变量相同且适宜,本实验的自变量为有无胰岛素。若不切除健康狗的胰脏,则其本身会产生胰岛素,A错误;蒸馏水不属于动物体液的等渗溶液,不能排除氯化钠的作用,B错误;切除健康狗体内的胰脏2天后,只注射等量的生理盐水,进行对照,可排除生理盐水的作用,C正确;从健康狗体内摘除的胰脏制成的提取液中含有胰岛素,D错误。]
5.有研究认为,雌激素能改善动物记忆,为探究其可能机理,某研究团队利用大鼠进行试验,研究数据如下表:
组
别
处理
BDNF
mRNA
(相对值)
BDNF
(相对值)
记忆水平
A
?
1.00
1.00
++++++
B
切除卵巢
0.35
0.26
++
C
切除卵巢,
注射雌激素
0.95
0.98
+++++
(注:BDNF:脑源性神经营养因子,是一种具有神经营养作用的蛋白质。)
请回答下列相关问题。
(1)A 组的处理为________________,设置该组的作用是_______________________。
(2)BDNF 是体内含量最多的神经营养因子,它通过与受体—离子通道耦连复合体结合,引起神经元___________通道开放从而使神经细胞兴奋,也可能会导致神经元 Ca2+通道开放,Ca2+进入胞内,促进___________与突触前膜融合,释放神经递质使兴奋增强,从而促进学习记忆。
(3)综合上述研究结果,推测雌性激素改善记忆的可能机理是 ______________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________。
解析:(1)A组的处理应该为手术,但不切除卵巢,该组的作用是作为对照,排除手术本身对实验结果造成的影响。
(2)BDNF是体内含量最多的神经营养因子,它通过与受体—离子通道耦连复合体结合,引起神经元Na+通道开放从而产生动作电位,引起神经细胞兴奋;也可能会导致神经元Ca2+通道开放,Ca2+通过协助扩散的方式进入胞内,促进突触小泡与突触前膜融合,释放神经递质增强兴奋,从而促进学习记忆。
(3)根据研究结果,注射雌性激素后BDNF的mRNA以及BDNF含量均增加,进而改善记忆,据此推测雌激素的作用机理为雌激素通过增强BDNF基因的表达(BDNF的mRNA含量增多),进而产生更多BDNF以促进兴奋的传递,从而提高记忆水平。
答案:(1)手术,但不切除卵巢 作为对照,排除手术对实验结果的影响 (2)Na+ 突触小泡
(3)雌激素通过增强BDNF基因的表达,产生更多BDNF以促进兴奋的传递,从而提高记忆水平
考点2 激素调节的过程
[必备知识·整合]
1.血糖平衡调节
(1)血糖的来源和去路
(2)血糖调节过程图解
①调节中枢: 下丘脑 。
②调节方式: 神经—体液 调节。
a.神经调节:下丘脑通过有关神经可直接调控肾上腺、胰岛B细胞和胰岛A细胞。在此种调节方式中,内分泌腺本身就是反射弧效应器的一部分。
b.体液调节:高浓度血糖可直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素,低浓度血糖可直接刺激胰岛A细胞分泌胰高血糖素。
(3)反馈调节
①含义: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。
②意义:是生命系统中非常普遍的调节机制,对于机体 维持稳态 具有重要意义。
2.甲状腺激素分泌的分级调节和反馈调节
(1)图中a、b、c分别为 促甲状腺激素释放激素 、 促甲状腺激素 和 甲状腺激素 。
(2)c对垂体和下丘脑分泌的调节叫作 反馈调节 。
(3)图示分级调节系统是 下丘脑—垂体—甲状腺 轴。
3. 激素调节的特点
(1)通过 体液 进行运输。
(2)作用于 靶器官、靶细胞 。
(3)作为信使 传递信息 。
(4) 微量和高效 。
1.皮下注射胰岛素可起到降低血糖的作用。( √ )
2.血液中胰岛素增加可促进胰岛B细胞分泌胰高血糖素。( × )
3.小鼠体内血糖浓度对胰高血糖素的分泌存在反馈调节。 ( √ )
4.胰高血糖素可以促进肝糖原和肌糖原的分解,从而使血糖浓度升高。( × )
5.在甲状腺激素分泌的反馈调节中,下丘脑和垂体细胞是甲状腺激素的靶细胞。( √ )
1.(选择性必修1P51“相关信息” 改编)举例说明升高血糖浓度的激素除了胰高血糖素之外,还有哪些激素?
答案:人体内有多种激素参与调节血糖浓度,如糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素等,它们通过调节有机物的代谢或影响胰岛素的分泌和作用,直接或间接地提高血糖浓度。
2.(选择性必修1P55“拓展应用1”)甲状腺癌患者切除甲状腺后,其下丘脑分泌的TRH还有作用吗?其垂体分泌的TSH呢?为什么这样的患者要终生服用甲状腺激素类药物?
答案:还有作用,因为TRH的靶器官是垂体,而不是甲状腺;因失去了甲状腺激素对垂体分泌TSH的抑制作用,TSH水平会升高;甲状腺激素对机体代谢和生长发育等具有重要的调节作用,故切除甲状腺后需要终生服用甲状腺激素类药物。
(情景探究)借助曲线图理解胰高血糖素和胰岛素在血糖调节中的作用。
答案:(1)图甲表示正常人和糖尿病患者的胰岛素浓度曲线,根据含量和变化波动幅度来判断,含量多而且波动幅度大的a为正常人的曲线,b为糖尿病患者的曲线。
(2)图乙表示正常人和血糖异常患者的血糖浓度的曲线,根据初始浓度和波动范围来判断,波动范围在0.8-1.2 g/L且起点也在该范围中的b为正常人的曲线,a为高血糖或糖尿病患者的曲线,c为低血糖患者的曲线。
(3)图丙表示胰岛素和胰高血糖素、肾上腺素相对含量的变化曲线,根据进食后曲线的波动趋势进行判断,即进食后含量增加的a为胰岛素的曲线,进食后含量减少的b为胰高血糖素或肾上腺素的曲线。
[关键能力·提升]
◆[提升点1] 通过血糖平衡调节考查观察能力、获取信息能力
1.格列美脲为第三代磺酰脲类长效抗糖尿病口服用药,其作用机制是通过与胰岛 B 细胞表面的磺酰脲受体结合,促使 K+通道关闭,引起电压依赖性Ca2+通道开放,Ca2+内流而促使胰岛素的释放,并抑制肝脏中葡萄糖的生成。下列叙述错误的是( )
A.格列美脲适用于胰岛细胞无法产生胰岛素的糖尿病患者
B.K+通道关闭会导致胰岛 B 细胞膜内外电位发生变化
C.格列美脲可能通过抑制肝糖原的分解来降低血糖浓度
D.合理控制饮食、适当运动可以缓解部分糖尿病患者的症状
解析:A [格列美脲的作用是促进胰岛素分泌,不能用于胰岛素依赖型糖尿病的治疗,A错误;K+通道关闭会导致K+无法外流,即无法恢复静息电位,因此可以使胰岛B细胞保持兴奋状态,B正确;由题可知,格列美脲可抑制肝脏中葡萄糖的生成,进而来降低血糖,C正确;合理控制饮食可降低糖的来源、适当运动可以加快糖的分解,可以缓解部分糖尿病患者的症状,D正确。]
2.人类糖尿病的发病机理十分复杂。如图是1型、2型两种糖尿病部分发病机理示意图。据图分析不正确的是( )
A.图中①表示的物质是胰岛素,正常人血糖浓度升高时,胰岛素分泌增加
B.图中②表示的结构是葡萄糖载体,有助于组织细胞摄取葡萄糖
C.1型糖尿病造成的原因是胰岛B细胞功能异常,病人胰岛素分泌不足
D.2型糖尿病造成的原因是葡萄糖载体受损,不能识别利用葡萄糖
解析:D [图中①表示的物质是胰岛素,胰岛素是唯一降低血糖的激素,正常人血糖浓度升高时,胰岛素分泌增加,A正确;图中②表示的结构是葡萄糖载体,有助于组织细胞摄取葡萄糖,B正确;1型糖尿病造成的原因是胰岛B细胞功能异常,病人胰岛素分泌不足,C正确;2型糖尿病造成的原因是靶细胞上的胰岛素受体不足,不能有效识别胰岛素,D错误。]
1.血糖平衡的调节
注:(+)代表促进,(-)代表抑制
2.血糖、胰高血糖素、胰岛素三者之间的变化关系
(1)血糖浓度高时,可降低血糖浓度的胰岛素含量增加,而升高血糖浓度的胰高血糖素含量相对较低。
(2)当血糖浓度较低时,胰高血糖素含量增加。
(3)胰岛素和胰高血糖素相互协调、共同维持血糖平衡。
3.糖尿病的症状分析
“三多一少”,即多饮、多尿、多食和体重减轻,原因如图所示:
◆[提升点2] 通过甲状腺激素分泌的分级调节考查分析思维和科学探究能力
3.(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
解析:B [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。]
◆[提升点3] 分析思维和科学探究能力
4.(2024·沂水县模拟)以大鼠为实验材料,检测甲减仔鼠及补充甲状腺激素的甲减仔鼠的各项指标,结果见下表。结合下表分析甲状腺激素分泌的调节及其与心肌生长的关系,错误的是( )
指标
正常
仔鼠
甲减
仔鼠
补充甲状腺激
素的甲减仔鼠
甲状腺激素总量
(pmol/L)
20.42
5.90
15.92
促甲状腺激素
(TSH,mIU/L)
3.12
9.29
4.97
心肌重量(mg)
68.27
41.29
65.66
A.TSH的增加抑制了甲状腺激素的分泌,也抑制了心肌发育
B.补充甲状腺激素后 TSH的分泌减少,属于负反馈调节
C.甲状腺激素可促进心肌的生长
D.补充甲状腺激素可用于治疗甲减,恢复心肌的正常生长
解析:A [促甲状腺激素(TSH)能促进甲状腺分泌甲状腺激素,据表可知,TSH的增加能促进甲状腺激素的分泌,甲状腺激素能促进心肌发育,A错误;补充甲状腺激素的仔鼠,甲状腺激素含量上升,机体通过负反馈调节下丘脑分泌TRH和垂体分泌TSH减少,因此补充甲状腺激素后 TSH的分泌减少,属于负反馈调节,B正确;由题表格可知,补充甲状腺激素后,甲减仔鼠的心肌重量恢复到正常水平,说明甲状腺激素可促进心肌的生长,C正确;补充甲状腺激素的甲减仔鼠心肌重量和正常仔鼠心肌重量大致相当,因此可以采取补充甲状腺激素的方式治疗甲减,恢复心肌的正常生长,D正确。]
5.(不定项)如图表示人体血糖调节的部分示意图,图中甲为激素。下列相关叙述错误的是( )
A.胰岛B细胞既可感知血糖浓度变化也可接受神经递质的刺激
B.图示中的效应器是胰岛B细胞
C.甲为胰岛素,可促进组织细胞对肝糖原的吸收、利用和储存
D.胰岛素的分泌可抑制胰高血糖素的分泌,以减少血糖的来源
解析:BC [胰岛B细胞可直接感受血糖浓度变化的刺激,从而产生相应的应答反应,对血糖浓度进行调节,同时它也可以接受神经递质的刺激,A正确;图示中的效应器是传出神经细胞的末端及其支配的胰岛B细胞,B错误;甲为胰岛素,可促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和储存,从而降低血糖,C错误;胰岛素的分泌可抑制胰高血糖素的分泌,以减少血糖的来源,D正确。]
6.(2021·山东高考)过度紧张、焦虑等刺激不仅会导致毛囊细胞数量减少引起脱发,也会导致黑色素细胞减少引起头发变白。利用黑毛小鼠进行研究得出的相关调节机制如图所示。
注:
HFSC:毛囊细胞干细胞 G:糖皮质激素 →促进①~②:调节过程 MeSC:黑色素细胞干细胞 NE:去甲肾上腺素 抑制
(1)下丘脑通过垂体调节肾上腺分泌G的体液调节方式为________。
(2)研究发现,NE主要通过过程②影响MeSC,过程①作用很小。两过程中,NE作用于MeSC效果不同的原因可能是________________________、 ________________________、 ________________________。(答出3种原因即可)
(3)已知长期束缚会引起小鼠过度紧张、焦虑。请设计实验验证上述调节机制中长期束缚及肾上腺对黑毛小鼠体毛的影响。
实验思路: _____________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
实验现象: _____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案:(1)分级调节
(2)两过程NE的作用方式不同(或NE分别作为激素和神经递质起作用) 两过程NE的浓度不同 两过程NE运输到MeSC的时间不同 (或其他合理答案如:MeSC上受体分布不同,两过程NE的活性不同等。以上三个空的答案顺序可颠倒)
(3)实验思路:取生理状况相同的黑毛小鼠若干只,随机均分为A、B、C、D四组。A组不处理;B组切除肾上腺;C组束缚;D组切除肾上腺并束缚,其他条件相同且适宜。饲养一定时间后,观察并记录小鼠体毛数量(生长情况)和颜色的变化
实验现象:A组小鼠的体毛无明显变化;B组小鼠的体毛增多(生长旺盛)、不变白;C组小鼠脱毛且体毛变白;D组小鼠体毛增多(生长旺盛)、变白
(注:上述处理中A组做假手术处理,C组做假手术并束缚也可)
1.两种反馈调节类型的判断
类型
项目
负反馈
正反馈
图示
解读
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、胎儿分娩等
2.甲状腺激素分泌的分级调节
(1)甲状腺激素分泌的调节
提醒:甲状腺激素分泌的调节存在分级调节和反馈调节
(2)下丘脑、垂体、甲状腺的判断
3.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)分级调节实例:
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。
教师用书独具
[易错点1] 误认为体液调节就是激素调节
点拨 在体液调节中,激素调节起主要作用,但不是唯一的,如CO2、H+等对生命活动的调节也属于体液调节。
[易错点2] 混淆“分级调节、反馈调节”与“相抗衡或协同”作用
点拨 分级调节、反馈调节强调各内分泌腺及其分泌物间的“纵向”关系(正方向为“分级调节”,逆方向为“反馈调节”),而相抗衡或协同关系则强调不同激素对同一靶器官(细胞)的作用“效果”——若效果为“共同加强”,则为“协同”关系,若效果为你强我弱则为“相抗衡”关系。
[易错点3] 误认为糖尿病人均由胰岛B细胞受损所致或糖尿病均可通过“注射胰岛素予以治疗”
点拨 糖尿病产生的三大原因:(1)1型糖尿病:即胰岛B细胞受损,胰岛素分泌不足,导致血糖浓度升高,这种糖尿病可以通过注射胰岛素治疗。
(2)2型糖尿病:是靶细胞膜上的胰岛素受体缺乏,导致胰岛素发挥作用受阻,进而导致血糖浓度过高,这种糖尿病不能通过注射胰岛素治疗。
(3)自身免疫病:此类病人产生了针对葡萄糖载体或胰岛素受体的抗体,从而导致血浆中葡萄糖不能正常进入细胞发生分解或转化,因此,血糖浓度会升高。
1.垂体是人体最重要的内分泌腺,能调节和控制其他一些内分泌腺(如甲状腺、性腺、肾上腺)。
2.下丘脑是调节内分泌活动的高级中枢,是内分泌的枢纽。下丘脑内有渗透压感受器,还有体温、水盐平衡、血糖平衡调节中枢。
3.垂体能产生生长激素、促激素、催乳素等激素,下丘脑能分泌促激素释放激素。
4.生长激素能促进生长,主要是促进蛋白质的合成和骨的生长。
5.促激素能促进相关腺体的生长发育,调节相关腺体激素的合成与分泌。
6.甲状腺激素能促进新陈代谢和生长,尤其对中枢神经系统的发育和功能具有重要影响,提高神经系统的兴奋性。
7.胰岛素的生理功能:促进组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖,从而使血糖水平降低。切忌笼统地表述为降血糖,降血糖只是胰岛素的作用结果。同理,牢记胰高血糖素的生理功能:促进肝糖原分解,并促进一些非糖类物质转化为葡萄糖,从而使血糖水平升高。
8.引起胰岛素分泌增多的因素有血糖含量升高、有关神经兴奋及胰高血糖素分泌增加等。
9.解答有关升血糖的问题时,应明确肌糖原只为骨骼肌提供能量物质,不分解补充血糖。肝糖原分解补充血糖。
[真题研析]——浸润素养
[例](2023·北京高考)甲状腺激素的分泌受下丘脑-垂体-甲状腺轴的调节,促甲状腺激素能刺激甲状腺增生。如果食物中长期缺乏合成甲状腺激素的原料碘,会导致( )
A.甲状腺激素合成增加,促甲状腺激素分泌降低
B.甲状腺激素合成降低,甲状腺肿大
C.促甲状腺激素分泌降低,甲状腺肿大
D.促甲状腺激素释放激素分泌降低,甲状腺肿大
解析:B [碘是甲状腺激素合成的原料,若食物中长期缺碘,则甲状腺激素的分泌减少,对于垂体的抑制减弱,促甲状腺激素分泌增加,A错误;长期缺碘导致甲状腺激素含量降低,促甲状腺激素的分泌增加,作用于甲状腺,导致甲状腺肿大,B正确,C错误;由于甲状腺激素的分泌存在反馈调节,当甲状腺激素偏低时,对于下丘脑的抑制减弱,则促甲状腺激素释放激素分泌增加,D错误。]
[信息破题]
信息
信息转化能力
信息1
促甲状腺激素能刺激甲状腺增生
信息2
食物中长期缺乏合成甲状腺激素的原料碘
[考向分析] 教师用书独具
23年已考考向
未考考向
1.内分泌系统的组成和功能
1.激素调节的发现历程及相关实验探究
2.激素分泌的分级调节
2.动物激素的调节及应用
3.血糖调节
3.验证(探究)人或动物某种激素生理作用
4.激素调节的特点
[真题品悟]——厚积素养
[考向] 内分泌系统的组成和功能
(2023·湖南高考)甲状旁腺激素(PTH)和降钙素(CT)可通过调节骨细胞活动以维持血钙稳态,如图所示。下列叙述错误的是( )
A.CT可促进成骨细胞活动,降低血钙
B.甲状旁腺功能亢进时,可引起骨质疏松
C.破骨细胞活动异常增强,将引起CT分泌增加
D.长时间的高血钙可导致甲状旁腺增生
解析:D [由题图可知,CT增加,使成骨细胞活动增强,导致骨量增加,使血钙下降,A正确;甲状旁腺功能亢进,则PTH增加,破骨细胞活动增强,使骨量下降,引起骨质疏松,B正确;破骨细胞活动异常增强,会导致血钙异常升高,通过负反馈调节使甲状腺C细胞分泌CT增加,C正确;长时间高血钙,会引起负反馈调节,促进甲状腺C细胞分泌增加,而非甲状旁腺增生,D错误。]
[真题变式]——迁移能力
(2023·山东高考)肾上腺皮质分泌的糖皮质激素(GC)能提高心肌细胞肾上腺素受体的表达水平。体内GC的分泌过程存在负反馈调节。作为药物服用时,血浆中高浓度的GC能抑制淋巴细胞的增殖、分化。下列推断正确的是( )
A.GC可用于治疗艾滋病
B.GC分泌增加不利于提高人体的应激能力
C.GC作为药物长期服用可导致肾上腺皮质萎缩
D.促肾上腺皮质激素释放激素可直接促进GC的分泌
解析:C [艾滋病是由于HIV侵染免疫细胞导致的疾病,而高浓度的GC能抑制淋巴细胞的增殖、分化,因此GC不可用于治疗艾滋病,A错误;GC能提高心肌细胞肾上腺素受体的表达水平,肾上腺素有利于提高人体的应激能力,B错误;GC作为药物长期服用可导致相应的促肾上腺皮质激素释放减少,促肾上腺皮质激素还能促进肾上腺皮质的生长发育,因此长期服用GC会导致肾上腺皮质萎缩,C正确;促肾上腺皮质激素释放激素可作用于垂体,使得垂体释放促肾上腺皮质激素,促肾上腺皮质激素作用于肾上腺皮质促进GC的分泌,D错误。]
►[改形式]
(2023·海南高考)甲状腺分泌的甲状腺激素(TH)可调节人体多种生命活动。双酚A(BPA)是一种有机化合物,若进入人体可导致甲状腺等内分泌腺功能紊乱。下丘脑—垂体—甲状腺(HPT)轴及BPA作用位点如图。回答下列问题。
(1)据图可知,在TH分泌的过程中,过程①②③属于______调节,过程④⑤⑥属于 ______调节。
(2)TH是亲脂性激素,可穿过特定细胞的质膜并进入细胞核内,与核内的TH受体特异性结合。这一过程体现激素调节的特点是______。
(3)垂体分泌的生长激素可促进胸腺分泌胸腺素。胸腺素刺激B细胞增殖分化形成浆细胞,产生抗体。这说明垂体除参与体液调节外,还参与______。
(4)甲状腺过氧化物酶(TPO)是合成TH所必需的酶,且能促进甲状腺上促甲状腺激素(TSH)受体基因的表达。研究发现,进入人体的BPA能抑制TPO活性,可导致血液中TH含量______,其原因是______。
(5)有研究表明,BPA也能促进皮质醇分泌,抑制睾酮分泌,说明BPA除影响HPT轴外,还可直接或间接影响人体其他内分泌轴的功能。这些内分泌轴包括______。
解析:(1)据图可知,在TH分泌的过程中,过程①②③属于分级调节,分级调节放大激素的调节效应,形成多级反馈,有利于精细调控,从而维持机体的稳态,过程④⑤⑥属于反馈调节,通过该调节过程维持了激素含量的稳定。
(2)TH是亲脂性激素,可穿过特定细胞的质膜并进入细胞核内,与核内的TH受体特异性结合。这一过程体现激素调节的特点表现为作用于特定的靶细胞、靶器官的特点。
(3)垂体分泌的生长激素可促进胸腺分泌胸腺素。胸腺素刺激B细胞增殖分化形成浆细胞,产生抗体。这说明垂体除参与体液调节外,还参与免疫调节,进而可以提高机体的抵抗力。
(4)甲状腺过氧化物酶(TPO)是合成TH所必需的酶,且能促进甲状腺上促甲状腺激素(TSH)受体基因的表达。研究发现,进入人体的BPA能抑制TPO活性,则会导致甲状腺合成的促甲状腺激素受体减少,进而可导致血液中TH含量减少,引发相关疾病。
(5)有研究表明,BPA也能促进皮质醇分泌,抑制睾酮分泌,说明BPA除影响HPT轴外,还可直接或间接影响人体其他内分泌轴的功能。这些内分泌轴包括下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴和下丘脑—垂体—性腺轴。
答案:(1)分级 反馈
(2)作用于特定的靶细胞、靶器官
(3)免疫调节
(4)减少 BPA能抑制TPO活性,导致甲状腺上促甲状腺激素(TSH)受体基因的表达减少,进而表现为促甲状腺激素作用效果下降,TH分泌少。
(5)下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴和下丘脑—垂体—性腺轴。
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