第3章 第2节 神经系统通过下丘脑控制内分泌系统（Word教参）-【优化指导】2024-2025学年新教材高中生物学选择性必修1 稳态与调节（浙科版2019）

第二节　神经系统通过下丘脑控制内分泌系统 课程内容标准 核心素养对接 举例说明激素的分级调节和反馈调节的过程，概述激素调节的特点。 1．通过讨论水盐平衡的调节，强化稳态观和过程模型的构建。(科学思维) 2．通过讨论“甲状腺激素分泌的分级调节”，强化稳态与平衡观。(生命观念) [对应学生用书P41] 1．联系 2．垂体 (1)组成：包括腺垂体和神经垂体两部分。 (2)腺垂体通过垂体门脉系统接受下丘脑分泌的激素。 (3)神经垂体是下丘脑神经细胞的一束轴突构成的。 1．下丘脑­腺垂体­甲状腺调控轴 (1)腺体：a．下丘脑，b．腺垂体，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)。 (3)作用：“＋”表示促进，“－”表示抑制。 (4)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。 (5)其他调控轴：下丘脑­腺垂体­性腺调控轴等。 2．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，这种调节方式称为反馈调节。 (2)意义：反馈调节是生命系统中非常重要的调节机制，它对于机体维持稳态具有重要意义。 3．垂体分泌的主要激素及其靶细胞 主要激素 激素作用的靶细胞 腺垂体 促甲状腺激素 甲状腺 促肾上腺皮质激素 肾上腺皮质 促性腺激素 睾丸、卵巢 腺垂体 生长激素 骨骼和肌肉 催乳素 乳腺 黑色细胞刺激素 两栖类色素细胞 神经 垂体 催产素 子宫平滑肌 抗利尿激素 肾小管、集合管 1．水盐平衡(渗透压平衡)的调节 2．下丘脑是神经系统与内分泌系统活动相互联络的枢纽 [对应学生用书P42] 任务驱动一　下丘脑调节腺垂体的分泌 当人体受到寒冷刺激时，甲状腺激素分泌调节过程如图所示，思考讨论： 1． A、B代表的内分泌腺分别是什么？ 提示　腺垂体、甲状腺。 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．甲状腺激素分泌的调节过程怎样体现反馈调节？ 提示　血液中甲状腺激素的含量增加到一定程度后，反过来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。 4．甲状腺激素分泌的调节过程又怎样体现分级调节？ 提示　甲状腺激素分泌的调节，是通过下丘脑­腺垂体­甲状腺调控轴来进行的。 激素分泌的分级调节与反馈调节模型的构建 (1)分级调节：指下丘脑、腺垂体和靶腺体之间存在的分层调控。 (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，这种调节方式叫做反馈调节。 两种反馈类型的比较如下： 负反馈控制系统 正反馈控制系统 比例 大多数情况下的控制机制 少数情况下的控制机制 定义 反馈信息与控制信息作用性质相反的反馈 反馈信息与控制信息作用性质相同的反馈 作用 起纠正、减弱控制信息的作用 起加强控制信息的作用 举例 ①减压反射 ②肺牵张反射 ③动脉压感受性反射 ④代谢增强时O2及CO2浓度的调节 ⑤甲亢时TSH分泌减少 ①排尿反射、排便反射 ②血液凝固过程 ③神经纤维膜上达到阈电位时Na＋通道开放 ④分娩过程 ⑤胰蛋白酶原激活的过程 下图表示甲状腺激素分泌的调节过程，a～e表示有关生理过程。下列相关叙述错误的是(　　) A．甲状腺激素由甲状腺分泌，与下丘脑和腺垂体无关 B．图中各激素只作用于有相关受体的细胞 C．a、b、c过程体现了甲状腺激素分泌的分级调节 D．d和e过程体现了激素分泌的负反馈调节 A　[题图显示了甲状腺激素分泌的分级调节，故甲状腺激素由甲状腺分泌，与下丘脑和腺垂体有关，A错误；激素作用的特点是作用于靶器官、靶腺，所以图中各激素只作用于有相关受体的细胞，B正确；a、b、c过程体现了甲状腺激素分泌的分级调节，C正确；d和e过程体现了激素分泌的负反馈调节，D正确。] [借题发挥] 1．(长句专练)说出甲状腺激素的作用。 提示　几乎作用于体内所有的细胞，提高细胞代谢的速率，使机体产生更多的热量。 2．(科学探究)为探究腺垂体分泌的促甲状腺激素(TSH)对下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素(TRH)是否存在负反馈调节，请写出实验思路。 提示　要排除无关变量甲状腺激素的影响，故需要切除样本的甲状腺，即实验组和对照组均切除甲状腺，实验组注射促甲状腺激素，对照组注射生理盐水，观察两组的促甲状腺激素释放激素的含量变化。 如图为人体甲状腺激素分泌调节的示意图，①、②、③表示几种不同的激素。下列叙述中错误的是(　　) 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3处箭头表示负反馈调节 D．图中体现了甲状腺激素的分级调节和反馈调节机制 C　[由图可知①是促甲状腺激素释放激素(TRH)，②是促甲状腺激素(TSH)，③是甲状腺激素。甲状腺激素功能亢进的特征就是甲状腺激素分泌过多，A正确；人体缺碘会引起甲状腺激素合成量不足，从而会引起TRH、TSH分泌量增多，B正确；甲状腺激素含量的增多会对下丘脑和腺垂体起到抑制即负反馈作用，应有两个箭头表示负反馈调节过程，C错误；图中体现了甲状腺激素的分级调节和反馈调节机制，D正确。] 任务驱动二　神经垂体储存下丘脑合成的激素 下图是水盐平衡调节机理，据图思考讨论： 1．图中 A、 B、 C 依次表示的物质或结构是什么？ 提示　抗利尿激素　肾小管、集合管　渴觉中枢(大脑皮层) 2．抗利尿激素的作用是什么？ 提示　促进肾小管和集合管对水分的重吸收。 3．当人因某种原因使细胞外液的渗透压下降时，机体怎样调节使细胞外液渗透压恢复正常？ 提示　细胞外液的渗透压下降时，就会减少对下丘脑中渗透压感受器的刺激，也就减少了抗利尿激素的分泌和释放，排尿量会增加，从而使细胞外液渗透压恢复正常。 4．某人一天要饮水10 kg，经医生检查发现他的神经垂体功能有问题。你认为此人多饮多尿的原因是什么？ 提示　神经垂体不能正常释放抗利尿激素，肾小管、集合管对水分重吸收减少。 1．水盐调节的模型构建 (1)调节机制：神经­体液调节，属于负反馈调节。 (2)调节器官：主要通过肾脏来完成。 (3)参与的激素：主要是抗利尿激素，由下丘脑神经分泌细胞合成和分泌，由神经垂体释放，作用于肾小管和集合管细胞。 2．细胞外液渗透压、抗利尿激素含量和尿量关系 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。 为探究不同因素对尿量的影响，某同学用麻醉后的实验兔进行不同的实验，实验内容如下： a． 在实验兔排尿时记录实验兔的尿量(单位：滴/min)。 b．在实验兔耳缘静脉注射垂体提取液0．5 mL，记录尿量。 c． 待尿量恢复后，在实验兔耳缘静脉注射20%葡萄糖溶液15 mL，记录尿量。 回答下列问题： (1)动物排尿时，尿液对尿道的刺激可进一步反射性地加强排尿中枢的活动，这是一种____________调节机制，它使排尿反射持续加强，直至尿液排完为止。 (2)实验中该同学发现与a相比，经b处理后实验兔尿量__________。 (3)经c处理后，实验兔的尿量会增加，原因是__________________________________ ________________________________________________________________________。 解析　(1)动物排尿时，尿液对尿道的刺激可进一步反射性地加强排尿中枢的活动，这是一种正反馈调节机制，它使排尿反射持续加强，直至尿液排完为止。 (2)抗利尿激素由下丘脑细胞合成和分泌，经过垂体释放。由于垂体提取物中含有抗利尿激素，抗利尿激素作用于肾小管和集合管，使之重吸收的水增多，从而使尿量减少，因此与a相比，经b处理后实验兔尿量减少。 (3)在实验兔耳缘静脉注射20%葡萄糖溶液15 mL，肾小管腔内液体的渗透压会升高，使得肾小管细胞重吸水困难，大部分水分不能被重吸收，随尿液排出，实验兔的尿量会增多，因此经c处理后，实验兔的尿量会增加。 答案　(1)正反馈(反馈)　(2)减少　(3) 肾小管(腔内液体的渗透压会升高)对水分重吸收减少 [借题发挥] 1．(长句专练)说出细胞外液渗透压升高是怎样促进肾小管和集合管重吸收水的？ 提示　细胞外液渗透压升高，刺激下丘脑渗透压感受器，下丘脑渗透压感受器兴奋，下丘脑合成并分泌的抗利尿激素增多，进而使垂体释放抗利尿激素的量升高，促进肾小管和集合管重吸收水。 2．(批判性思维)某同学上学时为减少上厕所的次数而很少喝水，你认为这种做法可取吗？为什么？ 提示　不可取。排尿不仅是为了排水，更重要的是排出代谢废物。 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神经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．饮水增加后尿生成增加，有利于维持细胞外液渗透压相对恒定 B　[分析可知，细胞外液渗透压的改变可影响神经垂体释放抗利尿激素的量，A正确；抗利尿激素能促进肾小管和集合管对水分子的重吸收，但水分进出细胞的方式为自由扩散，B错误；摄盐过多后，饮水量增加有利于降低细胞外液渗透压，从而使细胞外液渗透压相对恒定，C正确；饮水增加导致细胞外液渗透压降低，此时尿生成增加，有利于维持细胞外液渗透压相对恒定，D正确。] 知识网络构建 关键知识积累 1．垂体包括腺垂体和神经垂体两部分。 2．腺垂体分泌的激素：生长激素、促甲状腺激素、促性腺激素、促肾上腺皮质激素、催乳素等。 3．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，这种调节方式称为反馈调节。 4．抗利尿激素的作用：促进肾小管和集合管对水分的重吸收，使尿量减少，起到保水作用。 5．下丘脑是神经系统与内分泌系统活动相互联络的枢纽。 [对应学生用书P46] 1．下列激素不是由腺垂体分泌的是(　　) A．生长激素 B．催乳素 C．促甲状腺激素 D．促甲状腺激素释放激素 D　[促甲状腺激素释放激素是由下丘脑分泌的。] 2．腺垂体分泌的促甲状腺激素作用于(　　) A．甲状腺　　　　 B．性腺 C．脊髓 D．脑 A　[由激素分泌的分级调节可知，促甲状腺激素作用的靶器官是甲状腺，故选A。] 3．若抑制腺垂体的分泌活动，则下列激素分泌可能增加的是(　　) A．甲状腺激素 B．生长激素 C．促甲状腺激素释放激素 D．促甲状腺激素 C　[若抑制腺垂体的分泌活动，则促甲状腺激素分泌减少，甲状腺激素分泌也减少，A、D不符合题意；若抑制腺垂体的分泌活动，垂体分泌生长激素减少，B不符合题意；若抑制腺垂体的分泌活动，促甲状腺激素分泌减少，甲状腺激素分泌也减少，使得下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素增加，C符合题意。] 4．在国际马拉松比赛中，有的运动员会因失水过多引起(　　) A．细胞外液渗透压降低 B．神经垂体释放抗利尿激素增加 C．下丘脑释放抗利尿激素 D．神经垂体渗透压感受器兴奋 B　[当运动员失水过多时，细胞外液渗透压就会升高，A错误；细胞外液渗透压升高时，神经垂体释放抗利尿激素增加，减少尿量，降低渗透压，B正确；下丘脑合成并分泌的抗利尿激素，由神经垂体释放，C错误；渗透压感受器在下丘脑，D错误。] 5．如图表示下丘脑神经细胞、腺垂体细胞、甲状腺细胞及它们分泌的激素之间的关系。请据图回答有关问题： (1)激素A是_____________________________________________________。 (2)当体内缺乏________元素时，将导致激素C的合成受阻，该元素进入甲状腺细胞的运输方式是____________。 (3)人遭遇危险而情绪紧张时血液中激素C的含量将会________，这是由于激素A、B的含量____________所致。这种生理过程是由______________共同完成的。 (4)地方性甲状腺肿的病因是____________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________。 解析　(1)由图可知，激素A由下丘脑的神经细胞分泌，作用于腺垂体细胞后，腺垂体分泌激素B，然后作用于甲状腺细胞，因此激素A是促甲状腺激素释放激素，激素B为促甲状腺激素，激素C为甲状腺激素。 (2)当体内缺乏碘元素时，可引起甲状腺功能减退，导致激素C合成受阻，该元素进入甲状腺细胞的方式为主动转运。 (3)人遭遇危险而情绪紧张时，神经系统兴奋性增强，下丘脑分泌激素A增加，导致激素B、激素C也增加，这种生理过程是由神经调节和体液调节共同完成的。 (4)地方性甲状腺肿是由于饮食中缺少碘，甲状腺激素分泌不足，引起促甲状腺激素分泌过多，刺激甲状腺过度生长而引起的。 答案　(1)促甲状腺激素释放激素　(2)碘　主动转运　(3)增加　增加　神经调节和体液调节　(4)由于饮食中缺少碘，甲状腺激素分泌不足，引起促甲状腺激素分泌过多，刺激甲状腺过度生长而引起的 学科网（北京）股份有限公司 $$