3.2.2 甲状腺激素分泌的分级调节和激素调节的特点(word教参)-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年新教材高中生物学选择性必修第一册（人教版2019）

第2课时　甲状腺激素分泌的分级调节和激素调节的特点 　　[课标要求]1.分析激素的分级调节的过程和意义。　2.概括出激素调节的特点，分析激素调节的一般过程。　3.运用激素调节原理分析与健康相关的实际问题。 （见学生用书P58） 知识点1　甲状腺激素分泌的分级调节 1.研究表明，甲状腺激素分泌的调节是通过　下丘脑—垂体—甲状腺　轴的调节过程。 [注]“＋”表示促进，“－”表示抑制。 （1）腺体：a.　下丘脑　，b.　垂体　，c.　甲状腺　。 （2）激素：甲：　促甲状腺激素释放激素（TRH）　；乙：　促甲状腺激素（TSH）　。 2.调节方式：甲状腺激素的分泌既存在　分级调节　，也存在　反馈调节　机制。 3.分级调节 （1）含义：下丘脑、垂体和　靶腺体　之间存在的　分层调控　。 （2）意义：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。 知识点2　激素调节的特点 1.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　。 （5）激素种类多、量极微，既不　组成细胞结构　，又不　提供能量　，也不起　催化　作用，而是随体液到达　靶细胞　，使其原有的　生理活动　发生变化。 2.激素之间的相互作用 （1）协同作用：不同激素调节同一生理功能时，发挥　相同　作用。如　胰高血糖素、甲状腺激素、肾上腺素　等均可升高血糖浓度，所以它们在提高血糖浓度上具有协同作用。 （2）作用相抗衡：不同激素调节同一生理功能时，发挥相反作用，如胰岛素和胰高血糖素的升糖效应抗衡。 1.判断对错（正确的打“√”，错误的打“×”）。 （1）血液中甲状腺激素水平降低会使促甲状腺激素释放激素的分泌减少。（　×　） 提示　血液中甲状腺激素水平降低会使促甲状腺激素释放激素的分泌增多。 （2）垂体不但能分泌促甲状腺素释放激素，而且能分泌生长激素。（　×　） 提示　促甲状腺激素释放激素是下丘脑分泌的。 （3）所有激素的分泌都是通过下丘脑到垂体再到相应腺体来分级调节的。（　×　） 提示　垂体可接受下丘脑分泌的激素调节，也可分泌生长激素调节生长发育。 （4）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。（　√　） （5）垂体分泌的促甲状腺激素通过体液定向运送到甲状腺。（　×　） 提示　激素会随体液运输至全身各处，但只对靶器官和靶细胞起作用，因为只有靶器官和靶细胞上才有该激素的特异性受体。 （6）激素可作为信使传递信息同时还有催化作用。（　×　） （7）激素具有高效性，可以为细胞提供充足的能量供应。（　×　） （8）激素作用具有专一性，每种激素只能作用于一种细胞。（　×　） （见学生用书P59） 探究点1　激素分泌的分级、反馈调节及调 节特点 1.当人处于寒冷环境中或高度紧张时甲状腺激素的分泌活动在发生着微妙的变化。请阅读教材并依据甲状腺活动的调节图示，回答下列问题： （1）物质：甲：　促甲状腺激素释放激素（TRH）　；乙：　促甲状腺激素（TSH）　。 （2）结构：a.　下丘脑　，b.　垂体　，c.　甲状腺　。 （3）作用：图中Ⅰ.　促进　，Ⅱ.　抑制　。 （4）甲状腺激素的作用：提高　细胞代谢　的速率；甲状腺激素作用的靶细胞：　几乎体内所有的细胞　。 1.正确区分激素分泌的分级调节与反馈调节 （1）分级调节：是一种分层调控的方式，如下丘脑分泌激素控制垂体活动，再通过垂体分泌激素控制相关腺体活动。 （2）反馈调节：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，可分为正反馈调节和负反馈调节。 ①正反馈：加强并偏离静息水平，如血液凝固、排尿排便、胎儿分娩等。图示如下： ②负反馈：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。 【例1】甲状腺激素（TH）作用于体内几乎所有的细胞，能使靶细胞代谢速率加快，氧气消耗量增加，产热量增加。下图为TH分泌的调节途径示意图，回答下列问题： （1）寒冷环境中，机体冷觉感受器兴奋，兴奋在神经纤维上以　　　　　　的形式传导，进而引起下丘脑的　　　　　　兴奋，再经下丘脑—垂体—甲状腺轴的分级调节作用，TH分泌增加，TH作用于某些靶细胞后，激活了线粒体膜上的相关蛋白质，导致有机物氧化分解释放的能量无法转化成ATP中的化学能。此时线粒体中发生的能量转化是　　　　　　　　　　　　　　　　。 （2）当血液中的TH浓度增高时，会　　　　　　下丘脑和垂体的活动，使TH含量维持正常生理水平。该过程中，垂体分泌TSH可受到TRH和TH的调节，其结构基础是垂体细胞有　　　　　　　　　　　　　　。 （3）TH对垂体的反馈调节主要有两种方式，一种是TH进入垂体细胞内，抑制TSH基因的表达，从而　　　　　　　　；另一种方式是通过降低垂体细胞对TRH的敏感性，从而　　　　　　　　TRH对垂体细胞的作用。 解析　（1）兴奋在神经纤维上以电信号或局部电流的形式传导。寒冷刺激下，兴奋沿着传入神经达到下丘脑的体温调节中枢，使体温调节中枢兴奋。正常情况下，有机物氧化分解释放的能量一部分以热能的形式散失，一部分合成ATP，由于此时机物氧化分解释放的能量无法转化成ATP中的化学能，则能量转化方式为有机物的化学能转化为热能。（2）当血液中的TH浓度过高时会反过来抑制下丘脑和垂体的活动，从而维持TH含量的稳定，这体现了激素的反馈调节。由于垂体细胞含有TRH和TH激素的特异性受体，则垂体分泌TSH可受到TRH和TH的调节。（3）TH抑制垂体分泌TSH，一方面是由于TH进入垂体细胞内，抑制TSH基因的表达，从而导致TSH的合成减少，使其分泌的TSH也减少；另一方面是降低垂体细胞对TRH的敏感性，从而降低TRH对垂体细胞的作用，使垂体细胞分泌的TSH也减少。 答案　（1）神经冲动（电信号、局部电流）　体温调节中枢　有机物中的化学能转化为热能　（2）抑制　TRH和TH的特异性受体　（3）降低TSH的合成　降低 【例2】（2023·北京）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 答案　B 解析　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项错误；长期缺碘导致甲状腺含量降低，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项正确，C项错误；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项错误。 探究点2　激素调节的特点 如图为人体激素的分泌运输及靶细胞结合示例，结合教材回答下列问题： （1）从上图可以看出内分泌腺没有　导管　，其分泌的激素弥散到　体液　中，随血液流到　全身　，不会定向运输到靶器官、靶细胞。 （2）促甲状腺激素弥散在全身体液中，为什么只对甲状腺起作用？ 提示　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）激素的作用方式是将信息从　内分泌细胞　传递给　靶细胞　，改变其原有的生理活动。动物体内需要源源不断产生激素的原因是　激素一经靶细胞接受并起作用后就失活了　。 （4）图中受体的本质是什么？激素的受体一定位于细胞膜上吗？ 提示　蛋白质（糖蛋白）；不一定，如激素A的受体a位于细胞内。 （5）血液中的激素浓度都很低，一般为10－12～10－9 mol/L，但其作用效果极其显著，这表明激素有怎样的特点？ 提示　微量和高效。 1.归纳概括激素、酶、神经递质的区别和联系 （1）激素、酶、神经递质的区别 （2）激素、酶、神经递质的相同点：①均有生物活性；②均与特定分子结合后起作用；③都不供能、不组成细胞结构。 2.不同激素间的相互关系 【例3】下列有关动物激素的叙述，错误的是（　　） A.激素由内分泌腺产生后通过体液运输到作用部位 B.每一种激素只作用于一种特定的靶器官或靶细胞 C.激素主要通过调节代谢而起作用 D.激素作用于靶细胞之后会失活，从而失去生理作用 答案　B 解析　激素由内分泌腺产生后通过体液运输作用部位，A项正确；一般情况下一种激素只选择作用某一种或多种靶器官或靶细胞，例如甲状腺激素可以作用于几乎全身细胞，B项错误；激素主要通过调节代谢而起作用，C项正确；激素作用于靶细胞之后往往被灭活，从而保证机体调节适应多变的环境，D项正确。 【例4】（2022·重庆）双酚A是一种干扰内分泌的环境激素，进入机体后能通过与雌激素相同的方式影响机体功能。下列关于双酚A的叙述，正确的是（　　） A.通过体液运输发挥作用 B.进入机体后会引起雌激素的分泌增加 C.不能与雌激素受体结合 D.在体内大量积累后才会改变生理活动 答案　A 解析　双酚A是一种环境激素，进入机体后能通过与雌激素相同的方式影响机体功能，说明双酚A也是通过体液运输发挥作用，A项正确；由题意“双酚A进入机体后能通过与雌激素相同的方式影响机体功能”可知，双酚A进入机体能通过负反馈调节，抑制下丘脑、垂体分泌促性腺激素释放激素、促性腺激素，进而导致雌激素的分泌减少，B项错误；由题意“双酚A进入机体后能通过与雌激素相同的方式影响机体功能”可知，双酚A能与雌激素受体特异性结合，C项错误；激素的含量极微，但其作用显著，双酚A通过与雌激素相同的方式影响机体功能，说明双酚A的含量极微，但作用显著，D项错误。 核心知识小结 [要点回眸] [答题必备] 1.甲状腺激素的调节通过下丘脑—垂体—甲状腺轴来进行，既存在分级调节，也存在反馈调节。 2.在寒冷环境中，下丘脑、垂体和甲状腺分泌的激素分别是促甲状腺激素释放激素、促甲状腺激素和甲状腺激素。 3.激素是内分泌细胞分泌的，通过体液进行运输，作用于靶器官、靶细胞，是具有高效调节作用的微量信息分子。 4.激素的作用是调节细胞代谢，使靶细胞原有的生理活动发生变化。 （见学生用书P61） 1.（2023·湖南）关于激素、神经递质等信号分子，下列叙述错误的是（　　） A.一种内分泌器官可分泌多种激素 B.一种信号分子可由多种细胞合成和分泌 C.多种信号分子可协同调控同一生理功能 D.激素发挥作用的前提是识别细胞膜上的受体 答案　D 解析　一种内分泌器官可分泌多种激素，如垂体分泌促甲状腺激素、促性腺激素、促肾上腺皮质激素和生长激素等，A项正确；一种信号分子可由多种细胞合成和分泌，如氨基酸类神经递质（如谷氨酸、甘氨酸），B项正确；多种信号分子可协同调控同一生理功能，如胰岛素和胰高血糖素参与血糖平衡调节，C项正确；激素发挥作用的前提是识别细胞的受体，但不一定是位于细胞膜上的受体，某些激素的受体在细胞内部，D项错误。 2.（2022·河北）关于甲状腺激素（TH）及其受体（TR）的叙述，错误的是（　　） A.机体需不断产生TH才能使其含量维持动态平衡 B. TH分泌后通过体液运输，其分泌导管堵塞会导致机体代谢和耗氧下降 C.若下丘脑和垂体中的TR不能识别TH，会导致甲状腺机能亢进 D.缺碘地区的孕妇需要适量补充碘，以降低新生儿呆小症的发病率 答案　B 解析　甲状腺激素（TH）作用后即被灭活，机体需不断产生TH才能使其含量维持动态平衡，A项正确；TH分泌后通过体液运输，TH是内分泌腺分泌的，没有导管，B项错误；若下丘脑和垂体中的TR不能识别TH，TH的负反馈调节会受影响，下丘脑和垂体会分泌更多相应的激素，从而促进甲状腺分泌更多的TH，导致甲状腺机能亢进，C项正确；碘是合成甲状腺激素的原料，甲状腺激素有促进神经系统生长发育的功能，新生儿缺碘容易因为缺乏甲状腺激素而患呆小症，所以缺碘地区的孕妇需要适量补充碘，D项正确。 3.（2022·北京）某患者，54岁，因病切除右侧肾上腺。术后检查发现，患者血浆中肾上腺皮质激素水平仍处于正常范围。对于出现这种现象的原因，错误的解释是（　　） A.切除手术后，对侧肾上腺提高了肾上腺皮质激素的分泌量 B.下丘脑可感受到肾上腺皮质激素水平的变化，发挥调节作用 C.下丘脑可分泌促肾上腺皮质激素，促进肾上腺皮质激素的分泌 D.垂体可接受下丘脑分泌的激素信号，促进肾上腺皮质的分泌功能 答案　C 解析　术后检查发现，患者血浆中肾上腺皮质激素水平仍处于正常范围，据此可推测，切除手术后，对侧肾上腺提高了肾上腺皮质激素的分泌量，A项正确；下丘脑可感受到肾上腺皮质激素水平的变化，如当肾上腺皮质激素含量上升时，则下丘脑和垂体的分泌活动被抑制，从而维持了肾上腺皮质激素含量的稳定，B项正确；下丘脑可分泌促肾上腺皮质激素释放激素，作用于垂体，促进垂体合成并分泌促肾上腺皮质激素，进而促进肾上腺皮质激素的分泌，C项错误；垂体可接受下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素的信号，合成并分泌促肾上腺皮质激素，进而促进肾上腺皮质的分泌，D项正确。 4.人体性激素的分泌调节与甲状腺激素相似，其调节过程如图所示，图中甲、乙和丙表示人体内的三种内分泌腺参与激素分泌的结构，①②③表示三种不同的激素。下列叙述正确的是（　　） A.甲、乙、丙分别代表下丘脑、垂体、性腺 B.激素③可定向运输到甲和丙发挥作用 C.长期服用性激素类药物会导致乙的功能退化 D.激素③分泌增多会引起激素①②的分泌增多 答案　C 解析　分析题图可知，甲表示垂体，乙表示性腺，丙表示下丘脑，A项错误；激素③不能定向运输到下丘脑和垂体发挥作用，B项错误；人体性激素的分泌存在反馈调节，长期服用性激素类药物会抑制下丘脑和垂体分泌促性腺激素释放激素和促性腺激素，从而导致乙的功能退化，C项正确；激素③（性激素）分泌增多，会抑制丙和甲的分泌活动，使激素①（促性腺激素释放激素）和激素②（促性腺激素）分泌减少，D项错误。 5.（2022·全国乙）甲状腺激素在促进机体新陈代谢和生长发育过程中发挥重要作用。为了研究动物体内甲状腺激素的合成和调节机制，某研究小组进行了下列相关实验。 实验一　将一定量的放射性碘溶液经腹腔注射到家兔体内，一定时间后测定家兔甲状腺的放射性强度。 实验二　给甲、乙、丙三组家兔分别经静脉注射一定量的生理盐水、甲状腺激素溶液、促甲状腺激素溶液。一定时间后分别测定三组家兔血中甲状腺激素的含量，发现注射的甲状腺激素和促甲状腺激素都起到了相应的调节作用。 回答下列问题。 （1）实验一中，家兔甲状腺中检测到碘的放射性，出现这一现象的原因是　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （2）根据实验二推测，丙组甲状腺激素的合成量　　　　（填“大于”或“小于”）甲组。乙组和丙组甲状腺激素的合成量　　　　（填“相同”或“不相同”），原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 解析　（1）碘是合成甲状腺激素的原料，将放射性碘溶液注射到兔体内，碘首先进入组织液，后进入血浆或淋巴运输到甲状腺滤泡上皮细胞被吸收，参与甲状腺激素的合成。（2）甲组注射生理盐水，对甲状腺的活动没有明显的影响，甲状腺激素的合成与释放维持原来的水平；乙组注射外源甲状腺激素，使机体甲状腺激素含量超过正常水平，会反馈给下丘脑和垂体，从而抑制两者的活动，使机体甲状腺激素合成减少；丙组注射促甲状腺激素，可以促进甲状腺合成和分泌甲状腺激素，导致甲状腺激素合成增加，故三种情况下，丙组甲状腺激素的合成量大于甲组，乙组和丙组甲状腺激素的合成量不相同。 答案　（1）甲状腺吸收碘合成甲状腺激素 （2）大于　不相同　乙组注射外源甲状腺激素，使甲状腺激素合成减少，丙组注射促甲状腺激素会促进甲状腺激素的合成 学科网（北京）股份有限公司 $$