3.2 激素调节的过程- 【帮课堂】2024-2025学年高二生物同步学与练（2019人教版选择性必修1）

第3章 体液调节 第2节 激素调节的过程 1.激素作为信息分子起作用的认识，从信息的角度阐释生命本质。 2.运用反馈调节和分级调节的原理探索有关生命系统的调节规律。 3.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。 学习重点：激素调节的过程与特点 学习难点：激素调节的过程 一、激素调节的实例 1.血糖的调节主要依靠 的作用。血糖最重要的来源是 ，其次是 ，还可以来自脂肪酸等非糖物质转化；血糖的去路最主要的是 ，其次是合成肝糖原、肌糖原和转化为甘油三酯。 2.血糖平衡的调节的实质是 ，使血糖处于平衡状态。机体通过 ，其中最主要的是 ，糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素等通过调节 ，直接或间接地提高血糖浓度， 是唯一能够降低血糖浓度的激素。 3.当血糖水平升高时，刺激 分泌胰岛素，体内胰岛素水平上升，促进血糖进入 ，氧化分解，促进血糖进入 ，合成糖原，促进血糖进入脂肪组织细胞，转变为甘油三酯，抑制肝糖原分解和非糖物质转变成葡萄糖。 4血糖水平下降时， 活动增强 分泌增加，促进 分解成葡萄糖进入血液促进非糖物质转变成葡萄糖， 5.血糖平衡受神经系统的调节，血糖含量降低时， 某个区域兴奋通过 使 分泌 ；血糖含量上升，神经系统通过控制 的活动调节血糖含量。 6.糖尿病的主要表现是 ，可导致多种器官功能损害。糖尿病共同外在表现是 。1型糖尿病由 导致，2型糖尿病与 等密切相关。 ，肥胖是2型糖尿病最常见的危险因素。 二、甲状腺激素分泌的分级调节 1.甲状腺激素分泌的调节，是通过 进行的。受寒冷刺激，相应 产生神经冲动，神经冲动传到 ，下丘脑分泌 ，TRH作用于垂体，促使垂体分泌 ，TSH随血液循环运输到甲状腺，促使甲状腺增加 。 2.将下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的这种分层调控，称为 。人和高等动物体内还有 和 等分级调节，分级调节可以 的调节效应，形成多级 反馈调节，有利于 ，从而维持机体的稳态。 3.下丘脑分泌的 增多，促使垂体合成 增多，促使甲状腺合成 增多，抑制 ，抑制 ，称为 。 三、激素调节的特点 1.激素通过体液进行运输，作用于 ，激素选择 靶细胞是通过与靶细胞上的 相互识别，并发生 实现的。 2.激素作为 。激素一经靶细胞 就失活了，因此，体内需要 ，以维持激素含量的动态平衡；激素激素 多，含量 。 3.激素不组成 ，不提供 ，不起 ，激素使靶细胞原有的生理活动 。 四、激素间的协同和抗衡作用 多种激素共同参与调节同一生理功能，通过作用于 ，达到 的效应，在这一生理功能上，它们具有 作用。如胰高血糖素、 等均可升高血糖。多种激素共同参与调节同一生理功能，通过作用于 ，达到 的效应，在这一生理功能上，它们具有 作用。如胰高血糖素升血糖， 。 【答案】 一、1.激素 食物中的糖类消化、吸收 肝糖原的分解 氧化分解为CO2+H2O,释放能量 2.调节血糖的来源和去路 一些特定的激素来调节血糖代谢速率 胰岛素和胰高血糖素 有机物代谢或影响胰岛素的分泌和作用 胰岛素 3.胰岛B细胞 组织细胞 肝脏、肌肉细胞 4.胰岛A细胞 胰高血糖素 肝糖原 5.下丘脑 交感神经 胰岛A细胞 胰高血糖素 甲状腺和肾上腺 6.高血糖和尿糖 多饮、多尿、多食 胰岛功能减退，分泌胰岛素减少 遗传、环境、生活方式 能量摄入过多、运动量过少 二、1.下丘脑-垂体-甲状腺轴 感受器 下丘脑 TRH（促甲状腺激素释放激素） TSH（促甲状腺激素） 甲状腺激素的合成和分泌 2.分级调节 “下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴” “下丘脑-垂体-性腺轴” 放大激素 精细调控 3.TRH TSH 甲状腺激素 下丘脑合成TRH 垂体合成TSH 反馈调节 三、1.靶器官、靶细胞 特异性受体 特异性结合 2.信使传递信息 接受并起作用后 不断产生激素 种类 极微小 3.细胞结构 能量 催化作用 发生变化 四、不同环节 相同 协同 肾上腺激素、甲状腺激素 不同环节 相反 抗衡 胰岛素降血糖 1.马拉松长跑是赛程超过40km、历时2h以上的极限运动，运动员每小时至少要消耗300g糖类。血糖可以补充肌肉运动而消耗的糖类。正常人的血糖含量为3.9～6.1mmol/L，全身的血量大约为5L。引导学生对问题探讨的相关问题进行讨论： （1）如果仅靠血液中的葡萄糖，运动员能跑多长时间？ 马拉松运动员每小时至少要消耗300g糖，如果仅靠血液中的葡萄糖，每分钟至少要消耗多少mL中血液中的糖类? （2）长跑过程中大量消耗葡萄糖，会导致血糖含量下降吗？为什么？ （1）全身血液约5L，因此全身血液中的血糖含量约为5×0.702～5×1.908=3.51～5.49g。约为35.1～54.9g。如果仅靠血液中的葡萄糖，运动员能跑0.7～1.1min。 （2）可能略有下降，但不会持续下降，应在正常范围内波动；运动过程中，因消耗血糖为运动提供能量，血糖含量有所下降；同时，机体会随时分解储能物质转化成葡萄糖补充消耗，维持血糖含量的相对稳定。 2.甲、乙、丙均表现为甲状腺激素水平低下，通过注射TRH（表示促甲状腺激素释放激素），分别测定每人注射前30min和注射后30min的TSH（表示促甲状腺激素）的浓度。测定结果如下图所示。 （1）患者甲体内甲状腺激素水平低下的原因是？ （2）患者乙体内甲状腺激素水平低下的原因是？ （3）患者丙体内甲状腺激素水平低下的原因是？ （4）注射TSH的作用是什么？ （1）患者甲可能是下丘脑功能缺陷，下丘脑功能缺陷导致不能分泌TRH，不能促进垂体分泌TSH，不能促进甲状腺分泌甲状腺激素，导致甲状腺激素水平低下。 （2）患者乙注射TRH后并不起作用，可能垂体功能缺陷，垂体功能缺陷，分泌TSH较少，导致甲状腺激素分泌不足。 （3）患者丙注射TRH前，TSH高于正常人的说明体内甲状腺激素过少，对垂体的抑制作用减弱，致使垂体产生大量TSH，这种调节属于负反馈调节。 （4）通过注射TRH的方法，区分不同患病情况，如下丘脑、垂体和甲状腺受损，即可为判断病变部位提供参考。 3.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。回答下面的问题。 （1）激素能定向运输吗? （2）激素运输到全身各处，是不是对所有细胞都能起作用? （3）激素只能作用于靶器官靶细胞的直接原因和根本原因是什么? （4）TSH能通过负反馈作用抑制下丘脑分泌TRH吗?为什么? （1）不能；内分泌细胞产生的激素会弥散到体液中，随血液流到全身，因此激素不是定向运输。 （2）不 一 定；激素只能作用于靶器官或靶细胞。 （3）直接原因：靶细胞膜上或膜内有与相应激素特异性结合的受体。根本原因：与相应激素结合的受体的基因，只在靶细胞内特异性表达。 （4）不能；因为下丘脑上没有TSH的受体。 【规律总结】 激素名称 产生部位 靶细胞(受体) 促……激素释放激素 下丘脑 垂体 促甲状腺激素 垂体 甲状腺 促性腺激素 性腺 促肾上腺皮质激素 肾上腺皮质 生长激素 垂体 几乎全身组织细胞 甲状腺激素 甲状腺 几乎全身组织细胞 胰岛素 胰岛B细胞 几乎全身组织细胞 胰高血糖素 胰岛A细胞 主要作用于肝脏细胞 1.血糖的调节主要依靠激素的作用。（ ） 2.血糖最重要的来源是肝糖原的分解。（ ） 3.血糖平衡的调节最主要的是胰岛素和胰高血糖素（ ） 4.糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素等直接提高血糖浓度（ ） 5.胰岛素是唯一能够降低血糖浓度的激素（ ） 6.胰岛素能促进血糖进入组织细胞、肝脏细胞和脂肪细胞（ ） 7.血糖含量上升时，神经系统通过控制甲状腺和肾上腺的活动调节血糖含量（ ） 8.糖尿病的共同的外在表现是高血糖和尿糖（ ） 9.糖尿病都是由胰岛功能减退，分泌胰岛素减少导致（ ） 10.甲状腺激素分泌的调节，是通过下丘脑-垂体-甲状腺轴进行的（ ） 11.人和高等动物体内还有“下丘脑-垂体-胰岛轴”的分级调节 12.激素不组成细胞结构，不提供能量，不起催化作用（ ） 【答案与提示】 1、3、5、6、7、10、12√ 2.× 血糖最重要的来源是食物中的糖类消化、吸收 4.× 糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素等通过调节有机物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 8.× 共同外在表现多饮、多尿、多食 9.× 2型糖尿病与遗传、环境、生活方式等密切相关，但确切发病机理目前仍不明确 11.× 人和高等动物体内还有“下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴”和“下丘脑-垂体-性腺轴”等分级调节，但不存在“下丘脑-垂体-胰岛轴”的分级调节 探究一 血糖调节的过程 下图表示人体血糖以反馈调节方式保持平衡模式图。图中A～E表示器官，a～d表示信息分子，其中a是糖皮质激素，糖皮质激素是肾上腺皮质分泌的一类调节糖、脂肪、和蛋白质的生物合成和代谢的作用的激素。回答下面的问题：（虚线表示神经调节）。 (1)图中A表示 ，D表示 ；b、c、d表示的信息分子分别是 。 (2)图中虚线表示 调节，实线表示 调节。当血糖浓度上升时，试据图说明通过反馈调节使血糖浓度降低的主要途径 。 (3)糖尿病是一种发病率极高的慢性疾病，其中约有90%以上的糖尿病人属于胰岛素缺乏型糖尿病。胰岛素通过促进 来降低血糖浓度，还能促进 运进细胞。 (4)科学家通过干细胞移植的方法，使移植的干细胞在糖尿病动物体内，分化形成胰岛β细胞，从而治疗这种类型的糖尿病（普通动物使用高糖高脂饲料饲喂4周后，静脉注射30%链脲佐菌素，可使其胰岛β细胞受损，诱导糖尿病）。请写出以9只健康大鼠和干细胞悬浮液为实验材料验证移植干细胞可以治疗相应糖尿病的实验思路，并预期实验结果得出实验结论。 (1)下丘脑 胰岛 肾上腺素、胰高血糖素、胰岛素 (2)神经 体液 通过神经调节使胰岛分泌胰岛素，促进血糖合成糖原，加速血糖分解 (3)细胞对葡萄糖的摄取、贮存、利用 氨基酸 (4)实验思路：将9只健康的大鼠随机均分为甲、乙、丙三组。甲乙两组大鼠用高糖高脂饲料饲喂4周后，静脉注射30%链脲佐菌素，丙组大鼠饲喂普通饲料4周后，静脉注射等量的生理盐水；利用血糖测定仪每隔一段时间测定各组各只大鼠的空腹血糖浓度和尿糖含量，记录并计算平均值，甲组大鼠注射干细胞悬浮液，乙组、丙组大鼠注射等量生理盐水，每隔一段时间测定各组各只大鼠的空腹血糖浓度和尿糖含量。 实验结果：甲、乙两组大鼠空腹血糖浓度高于正常水平，注射干细胞悬浮液后甲组大鼠血糖浓度降低、尿糖含量降低；丙组大鼠空腹血糖浓度维持正常，不出现尿糖。 实验结论：移植的干细胞在糖尿病动物体内，分化形成胰岛β细胞，从而治疗这种类型的糖尿病 探究二 性激素的分泌调节 下图为雌性高等动物性激素分泌的调节示意图，请根 据图示回答下列问题。 （1）性激素分泌活动的调节枢纽是 。 （2）促性腺激素可以调节② 的分泌活动。 （3）雌激素能促进雌性生殖器官的发育和生殖细胞的生成，激发和维持 及正常的性周期。 （4）孕激素能促进子宫内膜的生长发育，为 着床准备条件。 （5）当血液中的雌激素和孕激素达到一定水平时，反过来会影响 和① 的分泌活动，这种调节方式称为 。 （1）下丘脑 （2）卵巢 （3）雌性第二性征 （4）受精卵 （5）下丘脑 垂体 反馈（或负反馈） 探究三 胰岛素抵抗和糖尿病 胰岛素抵抗是指细胞对胰岛素信号的敏感性或响应性降低，与Ⅱ型糖尿病密切相关。下图1为胰岛B细胞分泌胰岛素作用于胰岛素抵抗肝细胞的部分过程，其中糖异生指非糖物质转化为葡萄糖，请据图回答问题：    (1)空腹时血糖的主要来源是 。血糖浓度增加时，葡萄糖通过 （运输方式）进入胰岛B细胞，通过信号转导，促进胰岛素的 。与葡萄糖相比，胰高血糖素和GIP 发挥效应时，需要借助胞内第二信使cAMP 传递信号的原因是 。 (2)血糖调节的神经中枢是 ，可通过 （选填“交感”或“副交感”）神经末梢释放去甲肾上腺素，抑制胰岛B细胞分泌胰岛素，该过程属于 调节。 (3)胰岛素随体液运输，可作用于肝脏等靶器官。据图分析，肝细胞内发生 ，会导致P13K和AKT磷酸化水平降低，使得细胞内信号转导发生障碍，最终导致胰岛素抵抗。 (4)芒果苷衍生物（X-4）可有效改善胰岛素抵抗，为探究 X-4 改善胰岛素抵抗的机制，科研人员进行了实验：A组为正常肝细胞，C组为胰岛素抵抗肝细胞，注射胰岛素；D 组为胰岛素抵抗肝细胞，注射胰岛素和X-4,结果如图2所示,β-actin为对照。由图2分析可知：B 组的处理是 ；芒果苷衍生物（X-4）通过 使血糖降低，改善胰岛素抵抗。 (5)研究人员发现胰岛素抵抗肝细胞中AMPK磷酸化水平也发生了降低，调控AMPK信号通路也可改善胰岛素抵抗。若想进一步探究 X-4 是通过信号通路①还是②改善胰岛素抵抗，可分别对 进行测定。 (1)肝糖原的分解 协助扩散 合成和分泌 胰高血糖素和GIP是大分子，不进入细胞内 (2)下丘脑 交感 神经 (3)IRS-1 丝氨酸位点磷酸化或 IRS-1 酪氨酸磷酸化水平降低 (4)正常肝细胞，注射胰岛素 抑制 G6Pase 的合成量，从而减少糖异生；提高GSK-3丝氨酸位点磷酸化水平，从而增加糖原合成 (5)P13K磷酸化水平、AMPK磷酸化水平 · 基础过关练 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 【解析】D 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．下图是某同学在模拟活动中建立的血糖调节模型，有关叙述正确的是(　　) A．激素甲可使细胞乙的活动增强 B．细胞乙是胰岛B细胞 C．激素甲能促进葡萄糖的氧化分解 D．激素乙能促进肌糖原的分解 【解析】C 激素甲是胰岛素，可抑制细胞乙的活动，能加速组织细胞摄取和利用葡萄糖，加快物质氧化分解，从而使血糖浓度降低。细胞乙是胰岛A细胞，能分泌胰高血糖素，通过促进肝糖原分解和非糖物质转化成葡萄糖，提高血糖含量，但不能促进肌糖原分解。 3．如图为人体甲状腺激素分泌的调节示意图，图中①②③为激素。下列叙述不正确的是(　　) A．含量甚微的①经过分级调节作用，可明显增加③的分泌 B．激素②是调节甲状腺细胞分泌功能的主要激素 C．血液中③的浓度过低时，对下丘脑和垂体的促进作用减弱 D．③几乎作用于全身的靶细胞，促进其细胞代谢 【解析】C 血液中③的浓度过低时，对下丘脑和垂体的抑制功能减弱，进而使甲状腺激素的分泌增加。 4．如图是分泌细胞分泌的激素分子与靶细胞结合的示意图。下列相关说法错误的是(　　) A．分泌细胞分泌的激素分子只有通过体液的运输才能到达靶细胞 B．分泌细胞分泌的激素分子可与靶细胞上的受体蛋白结合 C．如果分泌细胞是下丘脑细胞，则分泌物的靶细胞可能是甲状腺细胞 D．如果分泌细胞是甲状腺细胞，垂体细胞也可以成为靶细胞 【解析】C 激素通过体液运输至靶细胞，与靶细胞上的受体结合，使靶细胞原有的生理活动发生变化，图中位于细胞膜表面的激素受体的化学本质是蛋白质，A、B正确；促甲状腺激素的靶细胞是甲状腺细胞，而促甲状腺激素是由垂体分泌的，下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素的靶细胞是垂体细胞，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可以是垂体细胞，D正确。 5．在人体血液中甲状腺激素的含量只有3×10－5～14×10－5 mg/mL，而1 mg的甲状腺激素却使人体产热增加4 200 kJ。说明了激素调节具有什么特点(　　) A．通过体液运输 B．直接作用于靶器官、靶细胞 C．作为信使传送信息 D．微量和高效的特点 【解析】D 本题通过含量3×10－5～14×10－5 mg/mL和产热增加4 200 kJ进行数字对比，形象地说明了激素调节具有微量和高效的特点。 6．由同一器官分泌，且生物效应相互抗衡的一组激素是(　　) A．胰岛素和胰高血糖素 B．肾上腺素和甲状腺激素 C．促甲状腺激素和生长激素 D．甲状腺激素和促甲状腺激素 【解析】A 胰岛素是由胰岛B细胞分泌的，能够降低血糖，胰高血糖素是由胰岛A细胞分泌的，能够升高血糖，即这两种激素由同一器官分泌，且生物效应相互抗衡，A符合题意；肾上腺素由肾上腺分泌，甲状腺激素由甲状腺分泌，并且两种激素均能够促进代谢，两种激素的生理作用属于协同作用，B不符合题意；促甲状腺激素和生长激素都由垂体分泌，但是两者的生物效应不是相互抗衡的，C不符合题意；甲状腺激素由甲状腺分泌，促甲状腺激素由垂体分泌，D不符合题意。 7．当人体处于饥饿状态时(　　) A．肾上腺素分泌减少，胰高血糖素分泌增加 B．肾上腺素分泌增加，胰高血糖素分泌增加 C．肾上腺素分泌减少，胰高血糖素分泌减少 D．肾上腺素分泌增加，胰高血糖素分泌减少 【解析】B 人体处于饥饿状态时，血糖浓度下降，机体马上会作出反应，维持血糖浓度的稳定。在稳定血糖浓度这一生理过程中，肾上腺素和胰高血糖素具有协同作用。 8．肾上腺糖皮质激素是一种可以升高血糖浓度的激素，当人体受到刺激后体内会发生如图所示的过程。下列相关叙述，不正确的是(　　) A．肾上腺糖皮质激素与胰高血糖素具有协同作用 B．刺激引起肾上腺糖皮质激素分泌是神经—体液调节 C．下丘脑中有神经递质和肾上腺糖皮质激素的受体 D．肾上腺糖皮质激素可以促进肌糖原分解和非糖物质转化 【解析】D 肾上腺糖皮质激素不能引起肌糖原分解为葡萄糖，D项错误。 9．人体内激素、神经递质和酶都具有特定的生物活性，三者的共同点是(　　) A．都是蛋白质 B．发挥作用后被灭活 C．与特定物质结合 D．发挥作用需要体液的参与 【解析】C 少数RNA也是酶，激素不都是蛋白质，A错误。酶在发挥催化作用后不被灭活，B错误。三者均具有专一性，C正确。酶可在体外发挥作用，不需要体液，D错误。 10．下列关于甲状腺激素的叙述，错误的是(　　) A．甲状腺激素的分泌受下丘脑和垂体的调节 B．甲状腺激素分泌增多时，机体耗氧量和产热量都增加 C．促甲状腺激素只作用于甲状腺，而甲状腺激素可作用于多种器官 D．血液中甲状腺激素水平降低会引起促甲状腺激素释放激素分泌减少 【解析】D 下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素到达垂体，调节垂体对促甲状腺激素的分泌，继而影响和调节甲状腺的分泌活动，A正确；甲状腺激素可以促进新陈代谢，分泌增多时机体耗氧量和产热量都增加，B正确；促甲状腺激素影响和调节甲状腺的分泌活动，甲状腺激素可以促进新陈代谢，促进生长发育，提高神经系统的兴奋性，C正确；甲状腺激素水平降低会引起下丘脑活动增强，促甲状腺激素释放激素分泌增加，D错误。 11.血糖浓度保持动态平衡对机体生命活动具有重要作用，如图为胰岛素作用机理模式图，请分析回答： （1）胰岛素的生理功能是能促进组织细胞加速摄取、________和________葡萄糖，从而使血糖浓度降低。 （2）胰岛素属于一种信息分子，除激素外，人体内还有________(举一例)也为信息分子；胰岛素与靶细胞表面的受体结合后发挥作用，受体的化学本质是________。 （3）当正常人处于饥饿状态时，血液中胰岛分泌的________(写激素名称)含量增多，它与胰岛素相互________，共同维持血糖含量的稳定。 （4）人体感染某病毒时，胰岛B细胞会被自己的免疫细胞破坏，引起Ⅰ型糖尿病；Ⅱ型糖尿病表现为组织细胞表面受体受损，对胰岛素敏感性降低。现有甲(正常)、乙(Ⅰ型)、丙(Ⅱ型)三人，一次口服较多葡萄糖后，三人的胰岛素分泌量由高到低的顺序是________。 【解析】（1）胰岛素的生理功能是促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，从而使血糖浓度降低。 （2）人体内的信息分子除了激素外，还有淋巴因子、神经递质、CO2等。靶细胞表面的受体的化学本质是糖蛋白(蛋白质)。 （3）当正常人处于饥饿状态时，血糖浓度低于正常值，对胰岛A细胞的刺激增强，导致胰高血糖素的分泌量增加，从而升高血糖浓度，而胰岛素调节作用的结果是降低血糖浓度，所以胰高血糖素和胰岛素相互拮抗，共同维持血糖含量的稳定。 （4）Ⅰ型糖尿病的致病机理是由于胰岛B细胞被破坏而导致胰岛素含量低于正常水平，Ⅱ型糖尿病是由于组织细胞表面受体受损、对胰岛素敏感性降低，导致胰岛素含量高于正常水平；据此可知，甲(正常)、乙(Ⅰ型)、丙(Ⅱ型)三人，一次口服较多葡萄糖后，三人的胰岛素分泌量由高到低的顺序是丙、甲、乙。 【答案】（1）利用　储存(或贮存)　（2）淋巴因子、神经递质、CO2等(答出一种即可)　糖蛋白(或蛋白质)　（3）胰高血糖素　拮抗　（4）丙、甲、乙 12．如图为人和高等动物体内甲状腺激素的分级调节示意图，A、B、C是参与分级调节的三种结构，a、b、c是三种结构分泌的相应激素。据图回答下列问题： （1）结构A的名称是 ，激素c的名称是 。 （2）已知在寒冷环境中，甲状腺激素分泌增加，机体产热增加。从温暖环境中突然进入寒冷环境中，体内最先增加的激素是 (填字母)。a、b、c三种激素中，在人体内作用范围最广的激素是 (填字母)。切除甲状腺的个体，体内含量明显高于正常个体的激素是 (填字母)，这说明甲状腺激素分泌的调节是一种 调节。 （3）如果b含量过多，会对A、C的分泌活动起 作用，其意义是 。 【解析】（1）通过对图示的分析可以判定，A、B、C分别为垂体、甲状腺、下丘脑。进一步推出a、b、c三种激素分别为促甲状腺激素、甲状腺激素、促甲状腺激素释放激素。 （2）从温暖环境中突然进入寒冷环境中，相应的神经冲动传到下丘脑。体内最先增加的激素是下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素。几乎体内的所有细胞都含有甲状腺激素的受体，因此甲状腺激素的作用范围最广。切除甲状腺后，体内不能合成甲状腺激素，甲状腺激素对下丘脑和垂体的反馈抑制减弱，下丘脑和垂体的分泌活动增强，a、c的含量明显高于正常个体，这说明甲状腺激素分泌的调节是一种(负)反馈调节。 （3）甲状腺激素(b)含量高于正常水平时，会通过负反馈调节的方式抑制下丘脑、垂体的分泌活动，其重要意义在于维持机体内甲状腺激素含量的相对稳定。 【答案】（1）垂体　促甲状腺激素释放激素　（2）c　b　a、c　(负)反馈　（3）抑制　维持机体内甲状腺激素含量的相对稳定 · 能力提升练 1.高等动物通过内分泌系统分泌的激素来调节机体多方面的功能。下列关于人体中激素及其调节的叙述，错误的是（       ） A．激素和神经递质发挥作用都需与特定分子结合 B．小肠黏膜分泌的促胰液素能促进胰腺分泌胰液 C．机体处于饥饿状态时，胰高血糖素分泌会增加 D．服用外源甲状腺激素制剂可治疗甲亢 【解析】D 激素和神经递质需要与受体结合来发挥作用，A正确；小肠黏膜分泌的促胰液素通过体液调节能促进胰腺分泌胰液，B正确；机体处于饥饿状态时，血糖浓度降低，胰高血糖素分泌会增加，促进肝糖原的分解，提高血糖浓度，C正确；对于甲减患者可通过外源服用甲状腺激素制剂进行治疗，而甲亢是体内甲状腺激素分泌过多，再外源服用甲状腺激素，会使病情更加恶化，D错误。 2.当人体血糖浓度升高时，人体内有很多物质可作为信息分子作用于胰岛B细胞，促使胰岛B细胞合成和分泌胰岛素。下列有关叙述错误的是（　　） A．较高的血糖浓度可直接刺激胰岛B细胞，促进其分泌胰岛素 B．下丘脑通过传出神经释放的神经递质可作用于胰岛B细胞 C．胰岛A细胞分泌的胰高血糖素可作用于胰岛B细胞 D．胰岛素的分泌不能体现细胞膜控制物质进出细胞的功能 【解析】D 较高的血糖浓度可以作用一种信号，可直接刺激胰岛B细胞，促进其分泌胰岛素，A正确；血糖的调节为神经-体液调节，血糖调节中枢在下丘脑，因此'下丘脑通过传出神经释放的神经递质可作用于胰岛B细胞使其分泌胰岛素，B正确；胰岛A细胞分泌的胰高血糖素也可作为一种信息分子，作用于胰岛B细胞，C正确；胰岛素（分泌蛋白）的分泌可以体现细胞膜控制物质进出细胞的功能，D错误。 3.已知促性腺激素和雌性激素分别为蛋白质类物质和固醇类物质。请依据图示分析，下列叙述正确的是（       ） A．切除①，图中所列激素的合成及分泌量都将减少 B．①还能合成分泌并释放促甲状腺激素和抗利尿激素 C．若让该动物口服促性腺激素，则②的活动将增强 D．若让该动物口服雌性激素，则①的活动将减弱 【解析】D 切除①垂体，促性腺激素和雌性激素的合成及分泌量会减少，雌性激素对下丘脑的负反馈作用减弱，故促性腺激素释放激素分泌量增加，A错误；①是垂体，垂体能合成分泌并释放促甲状腺激素，但抗利尿激素是由下丘脑合成分泌，由垂体释放，B错误；若让该动物口服促性腺激素，促性腺激素的化学本质为蛋白质，故会被水解而不起作用，C错误；若让该动物口服雌性激素，雌性激素对①垂体的具有负反馈作用，则①活动将减弱，D正确。 4.过度紧张、焦虑等刺激容易导致脱发和白发，相关调节机制如下所示。下列说法错误的是（       ） A．过度紧张焦虑会影响HFSC和MeSc的增殖、分化 B．NE通过过程①和②影响MeSc的调节方式和作用效果相同 C．下丘脑通过垂体调节肾上腺分泌G的调节方式为分级调节 D．过度紧张焦虑引起的脱发和白发是由神经和体液共同调节的结果 【解析】B 题图分析，过度紧张焦虑刺激下丘脑分泌相应激素作用于垂体，垂体分泌相应激素作用于肾上腺皮质，使其分泌糖皮质激素抑制成纤维细胞，通过一系列途经最终分化出的毛囊细胞减少。与此同时，过度紧张焦虑会刺激脑和脊髓通过传出神经作用于肾上腺髓质分泌NE或传出神经分泌NE作用于MeSc，使其异常增殖分化，最终黑色素细胞减少。题意显示，过度紧张、焦虑等刺激不仅会引起脱发，也会导致头发变白。据此可推测紧张焦虑会使HFSC和MeSC增殖、分化的程度发生改变进而表现为脱发和头发变白 的现象，A正确；过程②中NE作为神经递质起作用，而过程①NE作为激素起作用，都表现为黑色素细胞减少、白发，即过程①和②影响MeSC的调节方式不同，作用效果也有差别，B错误；结合图示可知，下丘脑通过垂体分泌的促激素调节肾上腺分泌G的体液调节方式存在下丘脑→垂体→肾上腺的分级调节过程，C正确；过度紧张焦虑引起的脱发和白发的过程中涉及下丘脑等参与的神经调节，也涉及到甲状腺激素等参与的激素调节，因此该过程是由神经和体液共同调节的结果，D正确。 5.促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素作用的器官分别是（       ） A．甲状腺；甲状腺 B．垂体；甲状腺 C．垂体；垂体 D．甲状腺；垂体 【解析】B 在甲状腺激素的分级调节中，下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素作用于垂体，使垂体分泌促甲状腺激素，该激素作用于甲状腺，使甲状腺分泌甲状腺激素，故促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素作用的器官分别是垂体、甲状腺，B正确。 6.生物体内的信号分子主要是在细胞间和细胞内传递信息的一类化学因子。某些信号分子只能与膜受体结合，不能穿过细胞膜，称为“第一信使”；“第一信使”与膜受体结合后，经信号转换机制，合成cAMP、cGMP、三磷酸肌醇等胞内信号分子，称为“第二信使”，进而影响细胞的生命活动。下列叙述错误的是（       ） A．与第一信使结合的细胞膜上的受体的化学本质是糖蛋白 B．第一信使与细胞膜上的受体结合并发挥作用后，就会被灭活 C．信号分子可作为能源物质和结构物质，但不发挥酶的作用 D．第二信使与胞内受体结合后，可能会影响到某些基因的表达 【解析】C 与第一信使结合的细胞膜上的受体能特异性识别信息分子，并与信息分子结合，本质属于糖蛋白，A正确；第一信使（信号分子）与细胞膜上的受体结合并发挥作用后，就会被灭活，B错误；信号分子不能作为能源物质和结构物质，也不发挥酶的催化作用，只是起调节作用，C错误；第二信使与胞内受体结合后，可能会影响到某些基因的表达，实现对细胞代谢和功能的调节，进而影响细脆的生命活动，D正确。 7．某研究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，结果如图。下列关于该实验的叙述，错误的是(　　) A．两组家兔的生理状况应完全相同 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 【解析】D 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。为了不影响家兔的渗透压，激素需要用生理盐水配制。由实验结果可知，胰岛素具有降血糖的作用，而肾上腺素具有升血糖的作用，两者的生理作用刚好相反。 8．为了验证胰岛素具有降低血糖的作用，在设计实验方案时，如果以正常小白鼠每次注射药物前后小鼠症状的变化为观察指标，则下列对实验组小鼠注射药物的顺序，正确的是(　　) A．先注射胰岛素溶液，后注射葡萄糖溶液 B．先注射葡萄糖溶液，后注射胰岛素溶液 C．先注射胰岛素溶液，后注射生理盐水 D．先注射生理盐水，后注射胰岛素溶液　 【解析】A 以正常小鼠每次注射药物前后小鼠症状的变化为观察指标，来验证胰岛素具有降低血糖含量的作用，实验组实验思路是选取健康小鼠，观察并记录小鼠的生活状况；注射胰岛素溶液后，观察并记录小鼠出现的低血糖症状；再注射葡萄糖溶液，观察并记录小鼠低血糖症状消失，恢复正常生活状态。从而证明异常症状是由低血糖引起的，胰岛素具有降低血糖含量的作用。 9．(多选)下图为人体血糖调节模型，下列相关分析正确的是(　　) A．图中胰岛细胞为胰岛B细胞 B．神经与胰岛细胞之间通过化学物质传递信号 C．胰岛素的主要功能是促进肝糖原和肌糖原水解 D．反馈调节有利于维持机体血糖平衡 【解析】ABD 胰岛素的主要功能是促进葡萄糖的氧化分解，抑制肝糖原的水解，抑制非糖物质转化为葡萄糖，从而降低血糖浓度。 10．向小白鼠注射促甲状腺激素(TSH)，会使下丘脑的促甲状腺激素释放激素(TRH)分泌减少。对此现象的解释有两种观点，观点一：这是TSH直接对下丘脑进行反馈调节的结果；观点二：这是TSH通过促进甲状腺分泌甲状腺激素，进而对下丘脑进行反馈调节的结果。两种观点孰是孰非？探究实验如下： 实验步骤： (1)将生理状况相同的小白鼠分为A、B两组，测定两组动物血液中________________的含量。 (2)用手术器械将A组小白鼠的________(器官)切除，B组做相同的外伤手术，但不摘除此器官。 (3)向A、B两组小白鼠注射__________________________。 (4)在________________条件下培养小鼠并作观测。 (5)一段时间后，测定________________的含量。 实验结果及结论： (6)若________________，则观点一正确。 若________________，则观点二正确。 【解析】(1)本实验的目的是检测影响促甲状腺激素释放激素含量的因素，所以本实验的检测指标是促甲状腺激素释放激素的含量。 (2)摘除甲状腺从而使A组不能产生甲状腺激素，而B组可以产生甲状腺激素，所以A观察的是促甲状腺激素的作用，而B组观察的是甲状腺激素的作用。 (3)(4)两组都注射相同量的促甲状腺激素，并且都在适宜且相同的环境下培养。 (5)本实验的实验结果的衡量指标为TRH的含量。 (6)若A组和B组的结果是一样的，则说明促甲状腺激素起到了抑制TRH分泌的作用。若A组没有变化，B组TRH减少，则说明是TSH通过促进甲状腺分泌甲状腺激素，进而抑制TRH的分泌。 【答案】(1)促甲状腺激素释放激素 (2)甲状腺 (3)等量的适宜浓度的促甲状腺激素 (4)相同且适宜的环境 (5)小鼠血液中TRH (6)A组小白鼠和B组小白鼠TRH减少的量相等 A组小白鼠TRH不减少(或增加)，B组小白鼠TRH减少 · 思维拓展练 1．为研究长跑中运动员体内的物质代谢及其调节，科学家选择年龄、体重相同，身体健康的 8 名男性运动员，利用等热量的A、B 两类食物做了两次实验。 实验还测定了糖和脂肪的消耗情况（图 2） 请据图分析回答问题： （1）图1显示，吃B食物后， 浓度升高，引起 浓度升高。 （2）图1显示，长跑中，A、B两组胰岛素浓度差异逐渐 ，而血糖浓度差异却逐渐 ，A组血糖浓度相对较高，分析可能是肾上腺素和 也参与了对血糖的调节，且作用相对明显，这两种激素之间具有 作用。 （3）长跑中消耗的能量主要来自糖和脂肪。研究表明肾上腺素有促进脂肪分解的作用。从能量代谢的角度分析图2，A组脂肪消耗量比B组 ，由此推测A组糖的消耗量相对 。 （4）通过检测尿中的尿素量，还可以了解运动员在长跑中 代谢的情况。 【解析】试题分析：根据曲线走向，胰岛素随血糖浓度升高而升高，A、B两组胰岛素差异逐渐减小，而血糖浓度差异却与之相反。根据图2，A组脂肪消耗量比B组高，而能量的消耗应该相同，所以A组糖类的消耗应该小于B组。 （1）由图1可知，吃B食物后，血糖浓度的变化在前，胰岛素浓度变化在后，即血糖升高引起胰岛素浓度升高。 （2）由图1可知，长跑中，A、B两组胰岛素浓度差异逐渐减小，而血糖浓度差异逐渐增大。导致血糖浓度升高的激素主要由肾上腺素和胰高血糖素，它们之间具有协同作用关系。 （3）当血糖功能不足时，可由脂肪和蛋白质供能。A组脂肪消耗量比B组高，则A组糖的消耗量相对减少。 （4）蛋白质需要经过脱氨基作用形成的不含氮部分才能供能，同时含氮部分在肝脏中合成氨，再转化为尿素，随尿液排出体外，所以，检测尿液中的尿素量，可以了解蛋白质的代谢情况。 【答案】（1）血糖 胰岛素 （2）减小 增大 胰高血糖素 协同 （3）高 减少 （4）蛋白质 2．雄激素分泌异常是导致前列腺疾病的主要原因。早在 20世纪40年代, Charles Huggins等人就发现通过睾丸摘除手术消除雄激素能够在前列腺癌的治疗中取得显著疗效。近期科研人员研究发现，雄激素对雌雄个体部分器官的发育均起着重要的调节作用。回答下列问题： (1)雄激素的分泌受 调控轴的调节，雄激素的主要功能是通过与细胞 （填“膜上”或“膜内”）的雄激素受体（androgen receptor，AR）结合实现的,雄激素结合AR后能够改变AR 的构象进而促进AR进入 ，发挥调控转录的作用。 (2)为治疗前列腺癌，临床上常采用药物抑制 的分泌，来减少雄激素的合成。 (3)为探究雄激素对雌雄个体的器官发育的调节作用，研究人员进行了下列实验并通过比较小鼠各器官的重量来揭示雄激素的相关作用。 实验材料：生长状况相同的雌雄小鼠各 20只；雄激素合成抑制剂；外源性雄激素口服剂；灌胃用安慰剂；注射用生理盐水等。 ①实验思路： a.实验分组： 甲组:随机取雄鼠10只， ； 乙组：随机取雄鼠10只，定期注射适量等量生理盐水； 丙组:随机取雌鼠10只， ； 丁组：随机取雌鼠10只，定期灌胃适量等量安慰剂； b.适宜条件下培养一段时间。 c.对各组小鼠解剖分离泪腺、唾液腺、肾脏和胸腺，进行 处理并取平均值。 ②分析结果得出下列结论： Ⅰ.泪腺、唾液腺和肾脏在雄鼠中更重且受到雄激素正向调控； Ⅱ.胸腺在雌鼠中更重且受到雄激素负向调控。 依据结论Ⅱ，制作相应实验结果柱状图 。 ③雄激素不仅在体液调节中发挥重要作用，还会影响免疫调节，根据实验结果分析雄激素是如何影响免疫调节的： 。 【解析】（1）雄激素的分泌受下丘脑-垂体-性腺调控轴的调节，雄激素的主要功能是通过与细胞膜内的雄激素受体（androgen receptor，AR）结合实现的，雄激素结合AR后能够改变AR 的构象进而促进AR进入细胞核，发挥调控转录的作用； （2）为治疗前列腺癌，临床上常采用药物抑制促性腺激素释放激素（或促性腺激素）的分泌，来减少雄激素的合成； （3）实验思路： a.实验分组： 甲组:随机取雄鼠10只，定期注射适量等量雄激素合成抑制剂；   乙组：随机取雄鼠10只，定期注射适量等量生理盐水； 丙组:随机取雌鼠10只，定期灌胃适量等量外源性雄激素口服剂； 丁组：随机取雌鼠10只，定期灌胃适量等量安慰剂； b.适宜条件下培养一段时间。 c.对各组小鼠解剖分离泪腺、唾液腺、肾脏和胸腺，进行称重处理并取平均值。 ②分析结果得出下列结论： Ⅰ.泪腺、唾液腺和肾脏在雄鼠中更重且受到雄激素正向调控； Ⅱ.胸腺在雌鼠中更重且受到雄激素负向调控。 依据结论Ⅱ可知胸腺的重量大小为：甲高于乙，丁高于丙，丁高于乙，制作相应结果柱状图为：  ； ③雄激素不仅在体液调节中发挥重要作用，还会影响免疫调节，雄激素通过抑制胸腺的发育抑制T细胞的功能从而抑制免疫调节。 【答案】(1)下丘脑-垂体-睾丸（性腺） 膜内 细胞核 (2)促性腺激素释放激素（促性腺激素） (3)①定期注射适量等量雄激素合成抑制剂 定期灌胃适量等量外源性雄激素口服剂 称重 ②    ③雄激素通过抑制胸腺的发育抑制T细胞的功能从而抑制免疫调节 3．胰岛B细胞内K＋浓度约为细胞外的28倍，而细胞外Ca2＋浓度约为细胞内的15000倍。当血糖浓度增加时，葡萄糖进入胰岛B细胞后能引起胰岛B细胞和组织细胞发生一系列生理反应，部分生理反应如图1所示。 (1)有研究发现：某物质能与胰岛B细胞表面的相应受体结合，促使某种类型的K＋通道打开，K＋ ，进而触发Ca2＋通道关闭，Ca2＋内流受阻，导致胰岛素分泌量 。 (2)据图1可知，葡萄糖进入组织细胞需要 的协助，图1中体现的激素调节的特点有： 。 (3)另有研究发现：Akt是胰岛素作用于靶细胞相关受体后胞内信号传导的关键蛋白。Akt的磷酸化受阻导致组织细胞（如脂肪细胞）对胰岛素不敏感，表现为胰岛素抵抗，这是2型糖尿病的发病机制之一。为研究人参皂苷对脂肪细胞胰岛素抵抗的影响，研究人员用1μmol/L地塞米松（DEX）处理正常脂肪细胞，建立胰岛素抵抗细胞模型。用不同浓度的人参皂苷处理胰岛素抵抗细胞，相关检测结果如图2。 ①结合实验结果推测，人参皂苷降低血糖可能的原因是 。 ②若要进一步确定人参皂苷是通过改善胰岛素抵抗，而非促进胰岛素的分泌来降低血糖，需在上述实验基础上检测 。 【解析】（1）某物质能与胰岛B细胞表面的相应受体结合，促使K＋通道打开，K＋外流，使Ca2＋通道构象改变，触发Ca2＋通道关闭，导致Ca2＋内流减少，Ca2＋能促进胰岛素的分泌，故胰岛素分泌减少。 （2）据图1可知，葡萄糖进入组织细胞需要葡萄糖转运蛋白（GLUT-4）的协助，图1中体现的激素调节的特点有：通过体液进行运输；作用于靶细胞；作为信使传递信息。 （3）图2中左图表示加入人参皂苷后葡萄糖摄取相对值提高，且在一定范围内与浓度呈正相关；右图表示随着人参皂苷浓度增加，GLUT-4mRNA增多，说明GLUT-4表达量增大，故人参皂苷能降低血糖的原因是促进脂肪细胞中GLUT-4基因表达，增加细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量，加快脂肪细胞对葡萄糖的摄取；胰岛素抵抗是指Akt的磷酸化受阻导致组织细胞（如脂肪细胞）对胰岛素不敏感，若要进一步确定人参皂苷是通过改善胰岛素抵抗起作用，可检测Akt磷酸化水平或胰岛素受体的含量。 【答案】(1)外流 减少/降低 (2)葡萄糖转运蛋白（GLUT-4） 通过体液进行运输；作用于靶细胞；作为信使传递信息 (3)人参皂苷能够促进脂肪细胞中GLUT-4基因的表达，增加细胞膜上葡萄糖转运蛋白（GLUT-4）的数量，增加脂肪细胞对葡萄糖的摄取 Akt磷酸化水平和胰岛素含量 4．“肠微生物—肠—脑轴”（MGBA）是肠道与中枢神经系统之间双向调节的神经—免疫—内分泌网络系统，主要由神经系统、内分泌系统、免疫系统以及肠道菌群等共同组成。肠道益生菌的代谢产物之一“短链脂肪酸（SCFA）”可以参与机体稳态调节。部分途径如图，请回答下列问题： (1)大脑向肠道菌群发送信号主要通过由 （填“传入”、“传出”或“传入和传出”）神经组成的自主神经系统完成，其中 神经的作用使肠道转运加速，收缩加强，从而影响营养物质向肠道微生物的转移速度以及肠腔环境对肠道菌产生影响。 (2)肠道上皮细胞吸收SCFA的方式是 。迷走神经受到SCFA刺激，将信息传到中枢进行整合，再由中枢向肠道发出相应的指令，该过程属于 调节。 (3)压力或紧张情绪，会使“下丘脑—垂体—肾上腺”（HPA）轴活动增强，通过 抑制免疫细胞、肠肌及肠道上皮细胞活动，从而引起肠道功能紊乱和免疫力下降。研究表明，SCFA可以减少编码HPA轴中涉及的蛋白质的基因的表达，从而 （填“增强”或“减弱”）HPA轴的响应。HPA轴存在着分级调节机制，其生理学意义是 ，利于精细调控。 (4)胰岛素作用的相关机制如下图所示。脑内出现胰岛素抵抗（IR）时，会影响细胞内的信号传导通路，导致的 、NF－κB信号通路过度 （填“激活”或“抑制”），造成线粒体损伤和神经元功能障碍，进而引起认知损伤。 (5)SCFA具有提高胰岛素敏感性的功能。研究表明，间歇性禁食会重构肠道菌群的比例，从而改善糖尿病引起的认知损伤。为验证这一结论，研究人员测定了小鼠间歇性禁食处理前的炎症因子mRNA和SCFA含量，请根据上述信息，预测间歇性禁食处理后相关数据，并在答题纸相应位置绘制柱状图 。 【解析】（1）自主神经系统包括交感神经和副交感神经都属于传出神经，其中副交感神经的作用使肠道转运加速，收缩加强，从而影响营养物质向肠道微生物的转移速度以及肠腔环境对肠道菌产生影响。 （2） 据图分析，短链脂肪酸借助载体蛋白和另一种物质顺浓度梯度运输产生的化学势能进行逆浓度梯度运输，为主动运输；迷走神经受到短链脂肪酸（SCFA）刺激，将信息传到中枢进行整合，再由中枢向肠道发出相应的指令，属于反射过程，该过程属于神经调节。 （3）据图分析，通过免疫细胞、肠道细胞、微生物和皮质醇建立HPA轴与免疫力下降、肠道功能紊乱之间的因果联系，即肾上腺分泌皮质醇抑制免疫细胞、肠肌及肠道上皮细胞活动。短链脂肪酸可以抑制HPA轴相关蛋白质的合成，则该过程中的信息传递变弱，HPA的响应减弱。HPA轴存在着分级调节机制，其生理学意义是放大激素的调节效应，形成多级反馈调节 ，利于精细调控。 （4）胰岛素作用的相关机制如下图所示。脑内出现胰岛素抵抗（IR）时，会影响细胞内的信号传导通路，导致的Aβ（β－淀粉样蛋白）沉积、Tau蛋白磷酸化、NF－κB信号通路过度激活，造成线粒体损伤和神经元功能障碍，进而引起认知损伤。 （5）SCFA具有提高胰岛素敏感性的功能。研究表明，间歇性禁食会重构肠道菌群的比例，从而改善糖尿病引起的认知损伤。为验证这一结论，研究人员测定了小鼠间歇性禁食处理前的炎症因子mRNA和SCFA含量，预期如下： 间歇性禁食会增加肠道中益生菌的比例，从而增加短链脂肪酸（SCFA）的含量，提高胰岛素的敏感性，降低胰岛素抵抗引起的β－淀粉样蛋白（Aβ）沉积、Tau蛋白磷酸化，减少线粒体损伤和神经元功能障碍。同时，间歇性禁食也会减少炎症因子的产生，降低NF－κB信号通路的过度激活，减少神经炎症，改善糖尿病引起的认知损伤。结果如图： 【答案】(1)传出 副交感 (2)主动运输/协同运输 神经 (3)分泌皮质醇 减弱 放大激素的调节效应，形成多级反馈调节 (4)Aβ（β－淀粉样蛋白）沉积、Tau蛋白磷酸化 激活 (5) 5．女性更年期雌激素水平下降，2型糖尿病发病率升高。为研究相关机制，研究者进行了系列实验。 (1)胰岛素由 合成、释放后，经过体液运输，与靶细胞膜上受体结合后，通过信号转导促进血糖进入细胞内 、合成糖原或转变为非糖物质，并抑制 及非糖物质转化为葡萄糖，进而降低血糖。 (2)研究者利用转基因技术获得了雌激素受体（R）基因敲除小鼠。向野生型和R基因敲除小鼠注射葡萄糖，短时间内检测发现两者血液中胰岛素水平的增加量相似。而向两种小鼠注射等量胰岛素5分钟后，检测骨骼肌组织中胰岛素含量，结果如图1。结合以上信息，从胰岛素合成和运输的角度分析，说明雌激素    (3)研究者推测雌激素与内皮细胞中的受体结合后，通过调节内皮细胞相关基因表达，实现对胰岛素的 ，继而影响胰岛素发挥作用，为此研究者进行了下列实验。 ①研究人员利用转GFP-核糖体蛋白融合基因的小鼠进行如下实验（图2）：    通过对内皮细胞中 的种类及含量变化，检测内皮细胞中受雌激素调节的有关基因表达情况。分析比对有关数据，研究人员认为囊泡运输相关蛋白基因S为内皮细胞中受雌激素调节的重要靶基因。 ②为验证上述结果，研究人员以骨骼肌血管内皮细胞为材料，进行了下表所示实验，结果如图3。    组别 注射RNA 转入基因 处理及检测 1 a 无 施加生理盐水或雌激素，检测R蛋 白的含量、S基因的转录量 2 与R-mRNA互补的RNA 无 3 b 4 a、b处应分别为 。2~4组注入与R-mRNA互补的RNA的目的是排除 。在上述细胞培养基中加入荧光标记的胰岛素，施加雌激素后，1、3组的内皮细胞中可观察到荧 光，而2、4组几乎无荧光分布。 (4)根据上述研究可知，雌激素调控胰岛素通过骨骼肌实现血糖调控的机制是： 。 【解析】（1）胰岛素由胰岛B细胞合成释放，胰岛素是唯一能降低血糖的激素，作用机制：抑制肝糖原的分解及非糖物质转化，促进血糖的氧化分解、合成糖原或转化为非糖物质。 （2）分析图1，因变量是骨骼肌组织中胰岛素含量，野生型小鼠和基因敲除小鼠的胰岛素含量差别不大，但野生型小鼠注射胰岛素后胰岛素含量明显升高，而R基因敲除小鼠注射胰岛素后胰岛素增加不明显，说明雌激素不影响胰岛素的合成，促进胰岛素向骨骼肌组织运输。 （3）研究者推测雌激素与内皮细胞中的受体结合后，通过调节内皮细胞相关基因表达，实现对胰岛素的转运（运输），继而影响胰岛素发挥作用，为此研究者进行了下列实验。 ①mRNA是翻译的模板，分析题意，骨骼肌血管内表面的细胞（内皮细胞）表达R蛋白，结合后续的实验可推测，施加雌激素引起内皮细胞中正在翻译的mRNA的种类及含量变化。 ②实验目的是验证囊泡运输相关蛋白基因S为内皮细胞中受雌激素调节的重要靶基因，实验的自变量是RNA能否正常发挥作用及转入基因的有无，实验设计应遵循对照与单一变量原则，故据此推测，a、b处应分别为与 R-mRNA不能互补的RNA、完整的R蛋白基因 内源R蛋白对S基因表达的影响；2~4组注入与R-mRNA互补的RNA的目的是排除 内源R蛋白对S基因表达的影响。 （4）综合上述信息，雌激素调控胰岛素发挥作用的机制是：雌激素与R结合，使R进入细胞核→促进S基因的转录→促进胰岛素在骨骼肌内皮细胞的转运→胰岛素作用于骨骼肌细胞。 【答案】(1)胰岛B细胞 氧化分解 肝糖原分解 (2)不影响胰岛素的合成，促进胰岛素向骨骼肌组织运输 (3)转运（运输） 正在翻译的mRNA 与 R-mRNA不能互补的RNA、完整的R蛋白基因 内源R蛋白对S基因表达的影响 (4)雌激素与R结合，使R进入细胞核→促进S基因的转录→促进胰岛素在骨骼肌内皮细胞的转运→胰岛素作用于骨骼肌细胞。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第3章 体液调节 第2节 激素调节的过程 1.激素作为信息分子起作用的认识，从信息的角度阐释生命本质。 2.运用反馈调节和分级调节的原理探索有关生命系统的调节规律。 3.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。 学习重点：激素调节的过程与特点 学习难点：激素调节的过程 一、激素调节的实例 1.血糖的调节主要依靠 的作用。血糖最重要的来源是 ，其次是 ，还可以来自脂肪酸等非糖物质转化；血糖的去路最主要的是 ，其次是合成肝糖原、肌糖原和转化为甘油三酯。 2.血糖平衡的调节的实质是 ，使血糖处于平衡状态。机体通过 ，其中最主要的是 ，糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素等通过调节 ，直接或间接地提高血糖浓度， 是唯一能够降低血糖浓度的激素。 3.当血糖水平升高时，刺激 分泌胰岛素，体内胰岛素水平上升，促进血糖进入 ，氧化分解，促进血糖进入 ，合成糖原，促进血糖进入脂肪组织细胞，转变为甘油三酯，抑制肝糖原分解和非糖物质转变成葡萄糖。 4血糖水平下降时， 活动增强 分泌增加，促进 分解成葡萄糖进入血液促进非糖物质转变成葡萄糖， 5.血糖平衡受神经系统的调节，血糖含量降低时， 某个区域兴奋通过 使 分泌 ；血糖含量上升，神经系统通过控制 的活动调节血糖含量。 6.糖尿病的主要表现是 ，可导致多种器官功能损害。糖尿病共同外在表现是 。1型糖尿病由 导致，2型糖尿病与 等密切相关。 ，肥胖是2型糖尿病最常见的危险因素。 二、甲状腺激素分泌的分级调节 1.甲状腺激素分泌的调节，是通过 进行的。受寒冷刺激，相应 产生神经冲动，神经冲动传到 ，下丘脑分泌 ，TRH作用于垂体，促使垂体分泌 ，TSH随血液循环运输到甲状腺，促使甲状腺增加 。 2.将下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的这种分层调控，称为 。人和高等动物体内还有 和 等分级调节，分级调节可以 的调节效应，形成多级 反馈调节，有利于 ，从而维持机体的稳态。 3.下丘脑分泌的 增多，促使垂体合成 增多，促使甲状腺合成 增多，抑制 ，抑制 ，称为 。 三、激素调节的特点 1.激素通过体液进行运输，作用于 ，激素选择 靶细胞是通过与靶细胞上的 相互识别，并发生 实现的。 2.激素作为 。激素一经靶细胞 就失活了，因此，体内需要 ，以维持激素含量的动态平衡；激素激素 多，含量 。 3.激素不组成 ，不提供 ，不起 ，激素使靶细胞原有的生理活动 。 四、激素间的协同和抗衡作用 多种激素共同参与调节同一生理功能，通过作用于 ，达到 的效应，在这一生理功能上，它们具有 作用。如胰高血糖素、 等均可升高血糖。多种激素共同参与调节同一生理功能，通过作用于 ，达到 的效应，在这一生理功能上，它们具有 作用。如胰高血糖素升血糖， 。 1.马拉松长跑是赛程超过40km、历时2h以上的极限运动，运动员每小时至少要消耗300g糖类。血糖可以补充肌肉运动而消耗的糖类。正常人的血糖含量为3.9～6.1mmol/L，全身的血量大约为5L。引导学生对问题探讨的相关问题进行讨论： （1）如果仅靠血液中的葡萄糖，运动员能跑多长时间？ 马拉松运动员每小时至少要消耗300g糖，如果仅靠血液中的葡萄糖，每分钟至少要消耗多少mL中血液中的糖类? （2）长跑过程中大量消耗葡萄糖，会导致血糖含量下降吗？为什么？ 2.甲、乙、丙均表现为甲状腺激素水平低下，通过注射TRH（表示促甲状腺激素释放激素），分别测定每人注射前30min和注射后30min的TSH（表示促甲状腺激素）的浓度。测定结果如下图所示。 （1）患者甲体内甲状腺激素水平低下的原因是？ （2）患者乙体内甲状腺激素水平低下的原因是？ （3）患者丙体内甲状腺激素水平低下的原因是？ （4）注射TSH的作用是什么？ 3.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。回答下面的问题。 （1）激素能定向运输吗? （2）激素运输到全身各处，是不是对所有细胞都能起作用? （3）激素只能作用于靶器官靶细胞的直接原因和根本原因是什么? （4）TSH能通过负反馈作用抑制下丘脑分泌TRH吗?为什么? 1.血糖的调节主要依靠激素的作用。（ ） 2.血糖最重要的来源是肝糖原的分解。（ ） 3.血糖平衡的调节最主要的是胰岛素和胰高血糖素（ ） 4.糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素等直接提高血糖浓度（ ） 5.胰岛素是唯一能够降低血糖浓度的激素（ ） 6.胰岛素能促进血糖进入组织细胞、肝脏细胞和脂肪细胞（ ） 7.血糖含量上升时，神经系统通过控制甲状腺和肾上腺的活动调节血糖含量（ ） 8.糖尿病的共同的外在表现是高血糖和尿糖（ ） 9.糖尿病都是由胰岛功能减退，分泌胰岛素减少导致（ ） 10.甲状腺激素分泌的调节，是通过下丘脑-垂体-甲状腺轴进行的（ ） 11.人和高等动物体内还有“下丘脑-垂体-胰岛轴”的分级调节 12.激素不组成细胞结构，不提供能量，不起催化作用（ ） 探究一 血糖调节的过程 下图表示人体血糖以反馈调节方式保持平衡模式图。图中A～E表示器官，a～d表示信息分子，其中a是糖皮质激素，糖皮质激素是肾上腺皮质分泌的一类调节糖、脂肪、和蛋白质的生物合成和代谢的作用的激素。回答下面的问题：（虚线表示神经调节）。 (1)图中A表示 ，D表示 ；b、c、d表示的信息分子分别是 。 (2)图中虚线表示 调节，实线表示 调节。当血糖浓度上升时，试据图说明通过反馈调节使血糖浓度降低的主要途径 。 (3)糖尿病是一种发病率极高的慢性疾病，其中约有90%以上的糖尿病人属于胰岛素缺乏型糖尿病。胰岛素通过促进 来降低血糖浓度，还能促进 运进细胞。 (4)科学家通过干细胞移植的方法，使移植的干细胞在糖尿病动物体内，分化形成胰岛β细胞，从而治疗这种类型的糖尿病（普通动物使用高糖高脂饲料饲喂4周后，静脉注射30%链脲佐菌素，可使其胰岛β细胞受损，诱导糖尿病）。请写出以9只健康大鼠和干细胞悬浮液为实验材料验证移植干细胞可以治疗相应糖尿病的实验思路，并预期实验结果得出实验结论。 探究二 性激素的分泌调节 下图为雌性高等动物性激素分泌的调节示意图，请根 据图示回答下列问题。 （1）性激素分泌活动的调节枢纽是 。 （2）促性腺激素可以调节② 的分泌活动。 （3）雌激素能促进雌性生殖器官的发育和生殖细胞的生成，激发和维持 及正常的性周期。 （4）孕激素能促进子宫内膜的生长发育，为 着床准备条件。 （5）当血液中的雌激素和孕激素达到一定水平时，反过来会影响 和① 的分泌活动，这种调节方式称为 。 探究三 胰岛素抵抗和糖尿病 胰岛素抵抗是指细胞对胰岛素信号的敏感性或响应性降低，与Ⅱ型糖尿病密切相关。下图1为胰岛B细胞分泌胰岛素作用于胰岛素抵抗肝细胞的部分过程，其中糖异生指非糖物质转化为葡萄糖，请据图回答问题：    (1)空腹时血糖的主要来源是 。血糖浓度增加时，葡萄糖通过 （运输方式）进入胰岛B细胞，通过信号转导，促进胰岛素的 。与葡萄糖相比，胰高血糖素和GIP 发挥效应时，需要借助胞内第二信使cAMP 传递信号的原因是 。 (2)血糖调节的神经中枢是 ，可通过 （选填“交感”或“副交感”）神经末梢释放去甲肾上腺素，抑制胰岛B细胞分泌胰岛素，该过程属于 调节。 (3)胰岛素随体液运输，可作用于肝脏等靶器官。据图分析，肝细胞内发生 ，会导致P13K和AKT磷酸化水平降低，使得细胞内信号转导发生障碍，最终导致胰岛素抵抗。 (4)芒果苷衍生物（X-4）可有效改善胰岛素抵抗，为探究 X-4 改善胰岛素抵抗的机制，科研人员进行了实验：A组为正常肝细胞，C组为胰岛素抵抗肝细胞，注射胰岛素；D 组为胰岛素抵抗肝细胞，注射胰岛素和X-4,结果如图2所示,β-actin为对照。由图2分析可知：B 组的处理是 ；芒果苷衍生物（X-4）通过 使血糖降低，改善胰岛素抵抗。 (5)研究人员发现胰岛素抵抗肝细胞中AMPK磷酸化水平也发生了降低，调控AMPK信号通路也可改善胰岛素抵抗。若想进一步探究 X-4 是通过信号通路①还是②改善胰岛素抵抗，可分别对 进行测定。 · 基础过关练 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 2．下图是某同学在模拟活动中建立的血糖调节模型，有关叙述正确的是(　　) A．激素甲可使细胞乙的活动增强 B．细胞乙是胰岛B细胞 C．激素甲能促进葡萄糖的氧化分解 D．激素乙能促进肌糖原的分解 3．如图为人体甲状腺激素分泌的调节示意图，图中①②③为激素。下列叙述不正确的是(　　) A．含量甚微的①经过分级调节作用，可明显增加③的分泌 B．激素②是调节甲状腺细胞分泌功能的主要激素 C．血液中③的浓度过低时，对下丘脑和垂体的促进作用减弱 D．③几乎作用于全身的靶细胞，促进其细胞代谢 4．如图是分泌细胞分泌的激素分子与靶细胞结合的示意图。下列相关说法错误的是(　　) A．分泌细胞分泌的激素分子只有通过体液的运输才能到达靶细胞 B．分泌细胞分泌的激素分子可与靶细胞上的受体蛋白结合 C．如果分泌细胞是下丘脑细胞，则分泌物的靶细胞可能是甲状腺细胞 D．如果分泌细胞是甲状腺细胞，垂体细胞也可以成为靶细胞 5．在人体血液中甲状腺激素的含量只有3×10－5～14×10－5 mg/mL，而1 mg的甲状腺激素却使人体产热增加4 200 kJ。说明了激素调节具有什么特点(　　) A．通过体液运输 B．直接作用于靶器官、靶细胞 C．作为信使传送信息 D．微量和高效的特点 6．由同一器官分泌，且生物效应相互抗衡的一组激素是(　　) A．胰岛素和胰高血糖素 B．肾上腺素和甲状腺激素 C．促甲状腺激素和生长激素 D．甲状腺激素和促甲状腺激素 7．当人体处于饥饿状态时(　　) A．肾上腺素分泌减少，胰高血糖素分泌增加 B．肾上腺素分泌增加，胰高血糖素分泌增加 C．肾上腺素分泌减少，胰高血糖素分泌减少 D．肾上腺素分泌增加，胰高血糖素分泌减少 8．肾上腺糖皮质激素是一种可以升高血糖浓度的激素，当人体受到刺激后体内会发生如图所示的过程。下列相关叙述，不正确的是(　　) A．肾上腺糖皮质激素与胰高血糖素具有协同作用 B．刺激引起肾上腺糖皮质激素分泌是神经—体液调节 C．下丘脑中有神经递质和肾上腺糖皮质激素的受体 D．肾上腺糖皮质激素可以促进肌糖原分解和非糖物质转化 9．人体内激素、神经递质和酶都具有特定的生物活性，三者的共同点是(　　) A．都是蛋白质 B．发挥作用后被灭活 C．与特定物质结合 D．发挥作用需要体液的参与 10．下列关于甲状腺激素的叙述，错误的是(　　) A．甲状腺激素的分泌受下丘脑和垂体的调节 B．甲状腺激素分泌增多时，机体耗氧量和产热量都增加 C．促甲状腺激素只作用于甲状腺，而甲状腺激素可作用于多种器官 D．血液中甲状腺激素水平降低会引起促甲状腺激素释放激素分泌减少 11.血糖浓度保持动态平衡对机体生命活动具有重要作用，如图为胰岛素作用机理模式图，请分析回答： （1）胰岛素的生理功能是能促进组织细胞加速摄取、________和________葡萄糖，从而使血糖浓度降低。 （2）胰岛素属于一种信息分子，除激素外，人体内还有________(举一例)也为信息分子；胰岛素与靶细胞表面的受体结合后发挥作用，受体的化学本质是________。 （3）当正常人处于饥饿状态时，血液中胰岛分泌的________(写激素名称)含量增多，它与胰岛素相互________，共同维持血糖含量的稳定。 （4）人体感染某病毒时，胰岛B细胞会被自己的免疫细胞破坏，引起Ⅰ型糖尿病；Ⅱ型糖尿病表现为组织细胞表面受体受损，对胰岛素敏感性降低。现有甲(正常)、乙(Ⅰ型)、丙(Ⅱ型)三人，一次口服较多葡萄糖后，三人的胰岛素分泌量由高到低的顺序是________。 12．如图为人和高等动物体内甲状腺激素的分级调节示意图，A、B、C是参与分级调节的三种结构，a、b、c是三种结构分泌的相应激素。据图回答下列问题： （1）结构A的名称是 ，激素c的名称是 。 （2）已知在寒冷环境中，甲状腺激素分泌增加，机体产热增加。从温暖环境中突然进入寒冷环境中，体内最先增加的激素是 (填字母)。a、b、c三种激素中，在人体内作用范围最广的激素是 (填字母)。切除甲状腺的个体，体内含量明显高于正常个体的激素是 (填字母)，这说明甲状腺激素分泌的调节是一种 调节。 （3）如果b含量过多，会对A、C的分泌活动起 作用，其意义是 。 · 能力提升练 1.高等动物通过内分泌系统分泌的激素来调节机体多方面的功能。下列关于人体中激素及其调节的叙述，错误的是（       ） A．激素和神经递质发挥作用都需与特定分子结合 B．小肠黏膜分泌的促胰液素能促进胰腺分泌胰液 C．机体处于饥饿状态时，胰高血糖素分泌会增加 D．服用外源甲状腺激素制剂可治疗甲亢 2.当人体血糖浓度升高时，人体内有很多物质可作为信息分子作用于胰岛B细胞，促使胰岛B细胞合成和分泌胰岛素。下列有关叙述错误的是（　　） A．较高的血糖浓度可直接刺激胰岛B细胞，促进其分泌胰岛素 B．下丘脑通过传出神经释放的神经递质可作用于胰岛B细胞 C．胰岛A细胞分泌的胰高血糖素可作用于胰岛B细胞 D．胰岛素的分泌不能体现细胞膜控制物质进出细胞的功能 3.已知促性腺激素和雌性激素分别为蛋白质类物质和固醇类物质。请依据图示分析，下列叙述正确的是（       ） A．切除①，图中所列激素的合成及分泌量都将减少 B．①还能合成分泌并释放促甲状腺激素和抗利尿激素 C．若让该动物口服促性腺激素，则②的活动将增强 D．若让该动物口服雌性激素，则①的活动将减弱 4.过度紧张、焦虑等刺激容易导致脱发和白发，相关调节机制如下所示。下列说法错误的是（       ） A．过度紧张焦虑会影响HFSC和MeSc的增殖、分化 B．NE通过过程①和②影响MeSc的调节方式和作用效果相同 C．下丘脑通过垂体调节肾上腺分泌G的调节方式为分级调节 D．过度紧张焦虑引起的脱发和白发是由神经和体液共同调节的结果 5.促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素作用的器官分别是（       ） A．甲状腺；甲状腺 B．垂体；甲状腺 C．垂体；垂体 D．甲状腺；垂体 6.生物体内的信号分子主要是在细胞间和细胞内传递信息的一类化学因子。某些信号分子只能与膜受体结合，不能穿过细胞膜，称为“第一信使”；“第一信使”与膜受体结合后，经信号转换机制，合成cAMP、cGMP、三磷酸肌醇等胞内信号分子，称为“第二信使”，进而影响细胞的生命活动。下列叙述错误的是（       ） A．与第一信使结合的细胞膜上的受体的化学本质是糖蛋白 B．第一信使与细胞膜上的受体结合并发挥作用后，就会被灭活 C．信号分子可作为能源物质和结构物质，但不发挥酶的作用 D．第二信使与胞内受体结合后，可能会影响到某些基因的表达 7．某研究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，结果如图。下列关于该实验的叙述，错误的是(　　) A．两组家兔的生理状况应完全相同 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 8．为了验证胰岛素具有降低血糖的作用，在设计实验方案时，如果以正常小白鼠每次注射药物前后小鼠症状的变化为观察指标，则下列对实验组小鼠注射药物的顺序，正确的是(　　) A．先注射胰岛素溶液，后注射葡萄糖溶液 B．先注射葡萄糖溶液，后注射胰岛素溶液 C．先注射胰岛素溶液，后注射生理盐水 D．先注射生理盐水，后注射胰岛素溶液　 9．(多选)下图为人体血糖调节模型，下列相关分析正确的是(　　) A．图中胰岛细胞为胰岛B细胞 B．神经与胰岛细胞之间通过化学物质传递信号 C．胰岛素的主要功能是促进肝糖原和肌糖原水解 D．反馈调节有利于维持机体血糖平衡 10．向小白鼠注射促甲状腺激素(TSH)，会使下丘脑的促甲状腺激素释放激素(TRH)分泌减少。对此现象的解释有两种观点，观点一：这是TSH直接对下丘脑进行反馈调节的结果；观点二：这是TSH通过促进甲状腺分泌甲状腺激素，进而对下丘脑进行反馈调节的结果。两种观点孰是孰非？探究实验如下： 实验步骤： (1)将生理状况相同的小白鼠分为A、B两组，测定两组动物血液中________________的含量。 (2)用手术器械将A组小白鼠的________(器官)切除，B组做相同的外伤手术，但不摘除此器官。 (3)向A、B两组小白鼠注射__________________________。 (4)在________________条件下培养小鼠并作观测。 (5)一段时间后，测定________________的含量。 实验结果及结论： (6)若________________，则观点一正确。 若________________，则观点二正确。 · 思维拓展练 1．为研究长跑中运动员体内的物质代谢及其调节，科学家选择年龄、体重相同，身体健康的 8 名男性运动员，利用等热量的A、B 两类食物做了两次实验。 实验还测定了糖和脂肪的消耗情况（图 2） 请据图分析回答问题： （1）图1显示，吃B食物后， 浓度升高，引起 浓度升高。 （2）图1显示，长跑中，A、B两组胰岛素浓度差异逐渐 ，而血糖浓度差异却逐渐 ，A组血糖浓度相对较高，分析可能是肾上腺素和 也参与了对血糖的调节，且作用相对明显，这两种激素之间具有 作用。 （3）长跑中消耗的能量主要来自糖和脂肪。研究表明肾上腺素有促进脂肪分解的作用。从能量代谢的角度分析图2，A组脂肪消耗量比B组 ，由此推测A组糖的消耗量相对 。 （4）通过检测尿中的尿素量，还可以了解运动员在长跑中 代谢的情况。 2．雄激素分泌异常是导致前列腺疾病的主要原因。早在 20世纪40年代, Charles Huggins等人就发现通过睾丸摘除手术消除雄激素能够在前列腺癌的治疗中取得显著疗效。近期科研人员研究发现，雄激素对雌雄个体部分器官的发育均起着重要的调节作用。回答下列问题： (1)雄激素的分泌受 调控轴的调节，雄激素的主要功能是通过与细胞 （填“膜上”或“膜内”）的雄激素受体（androgen receptor，AR）结合实现的,雄激素结合AR后能够改变AR 的构象进而促进AR进入 ，发挥调控转录的作用。 (2)为治疗前列腺癌，临床上常采用药物抑制 的分泌，来减少雄激素的合成。 (3)为探究雄激素对雌雄个体的器官发育的调节作用，研究人员进行了下列实验并通过比较小鼠各器官的重量来揭示雄激素的相关作用。 实验材料：生长状况相同的雌雄小鼠各 20只；雄激素合成抑制剂；外源性雄激素口服剂；灌胃用安慰剂；注射用生理盐水等。 ①实验思路： a.实验分组： 甲组:随机取雄鼠10只， ； 乙组：随机取雄鼠10只，定期注射适量等量生理盐水； 丙组:随机取雌鼠10只， ； 丁组：随机取雌鼠10只，定期灌胃适量等量安慰剂； b.适宜条件下培养一段时间。 c.对各组小鼠解剖分离泪腺、唾液腺、肾脏和胸腺，进行 处理并取平均值。 ②分析结果得出下列结论： Ⅰ.泪腺、唾液腺和肾脏在雄鼠中更重且受到雄激素正向调控； Ⅱ.胸腺在雌鼠中更重且受到雄激素负向调控。 依据结论Ⅱ，制作相应实验结果柱状图 。 ③雄激素不仅在体液调节中发挥重要作用，还会影响免疫调节，根据实验结果分析雄激素是如何影响免疫调节的： 。 3．胰岛B细胞内K＋浓度约为细胞外的28倍，而细胞外Ca2＋浓度约为细胞内的15000倍。当血糖浓度增加时，葡萄糖进入胰岛B细胞后能引起胰岛B细胞和组织细胞发生一系列生理反应，部分生理反应如图1所示。 (1)有研究发现：某物质能与胰岛B细胞表面的相应受体结合，促使某种类型的K＋通道打开，K＋ ，进而触发Ca2＋通道关闭，Ca2＋内流受阻，导致胰岛素分泌量 。 (2)据图1可知，葡萄糖进入组织细胞需要 的协助，图1中体现的激素调节的特点有： 。 (3)另有研究发现：Akt是胰岛素作用于靶细胞相关受体后胞内信号传导的关键蛋白。Akt的磷酸化受阻导致组织细胞（如脂肪细胞）对胰岛素不敏感，表现为胰岛素抵抗，这是2型糖尿病的发病机制之一。为研究人参皂苷对脂肪细胞胰岛素抵抗的影响，研究人员用1μmol/L地塞米松（DEX）处理正常脂肪细胞，建立胰岛素抵抗细胞模型。用不同浓度的人参皂苷处理胰岛素抵抗细胞，相关检测结果如图2。 ①结合实验结果推测，人参皂苷降低血糖可能的原因是 。 ②若要进一步确定人参皂苷是通过改善胰岛素抵抗，而非促进胰岛素的分泌来降低血糖，需在上述实验基础上检测 。 4．“肠微生物—肠—脑轴”（MGBA）是肠道与中枢神经系统之间双向调节的神经—免疫—内分泌网络系统，主要由神经系统、内分泌系统、免疫系统以及肠道菌群等共同组成。肠道益生菌的代谢产物之一“短链脂肪酸（SCFA）”可以参与机体稳态调节。部分途径如图，请回答下列问题： (1)大脑向肠道菌群发送信号主要通过由 （填“传入”、“传出”或“传入和传出”）神经组成的自主神经系统完成，其中 神经的作用使肠道转运加速，收缩加强，从而影响营养物质向肠道微生物的转移速度以及肠腔环境对肠道菌产生影响。 (2)肠道上皮细胞吸收SCFA的方式是 。迷走神经受到SCFA刺激，将信息传到中枢进行整合，再由中枢向肠道发出相应的指令，该过程属于 调节。 (3)压力或紧张情绪，会使“下丘脑—垂体—肾上腺”（HPA）轴活动增强，通过 抑制免疫细胞、肠肌及肠道上皮细胞活动，从而引起肠道功能紊乱和免疫力下降。研究表明，SCFA可以减少编码HPA轴中涉及的蛋白质的基因的表达，从而 （填“增强”或“减弱”）HPA轴的响应。HPA轴存在着分级调节机制，其生理学意义是 ，利于精细调控。 (4)胰岛素作用的相关机制如下图所示。脑内出现胰岛素抵抗（IR）时，会影响细胞内的信号传导通路，导致的 、NF－κB信号通路过度 （填“激活”或“抑制”），造成线粒体损伤和神经元功能障碍，进而引起认知损伤。 (5)SCFA具有提高胰岛素敏感性的功能。研究表明，间歇性禁食会重构肠道菌群的比例，从而改善糖尿病引起的认知损伤。为验证这一结论，研究人员测定了小鼠间歇性禁食处理前的炎症因子mRNA和SCFA含量，请根据上述信息，预测间歇性禁食处理后相关数据，并在答题纸相应位置绘制柱状图 。 5．女性更年期雌激素水平下降，2型糖尿病发病率升高。为研究相关机制，研究者进行了系列实验。 (1)胰岛素由 合成、释放后，经过体液运输，与靶细胞膜上受体结合后，通过信号转导促进血糖进入细胞内 、合成糖原或转变为非糖物质，并抑制 及非糖物质转化为葡萄糖，进而降低血糖。 (2)研究者利用转基因技术获得了雌激素受体（R）基因敲除小鼠。向野生型和R基因敲除小鼠注射葡萄糖，短时间内检测发现两者血液中胰岛素水平的增加量相似。而向两种小鼠注射等量胰岛素5分钟后，检测骨骼肌组织中胰岛素含量，结果如图1。结合以上信息，从胰岛素合成和运输的角度分析，说明雌激素    (3)研究者推测雌激素与内皮细胞中的受体结合后，通过调节内皮细胞相关基因表达，实现对胰岛素的 ，继而影响胰岛素发挥作用，为此研究者进行了下列实验。 ①研究人员利用转GFP-核糖体蛋白融合基因的小鼠进行如下实验（图2）：    通过对内皮细胞中 的种类及含量变化，检测内皮细胞中受雌激素调节的有关基因表达情况。分析比对有关数据，研究人员认为囊泡运输相关蛋白基因S为内皮细胞中受雌激素调节的重要靶基因。 ②为验证上述结果，研究人员以骨骼肌血管内皮细胞为材料，进行了下表所示实验，结果如图3。    组别 注射RNA 转入基因 处理及检测 1 a 无 施加生理盐水或雌激素，检测R蛋 白的含量、S基因的转录量 2 与R-mRNA互补的RNA 无 3 b 4 a、b处应分别为 。2~4组注入与R-mRNA互补的RNA的目的是排除 。在上述细胞培养基中加入荧光标记的胰岛素，施加雌激素后，1、3组的内皮细胞中可观察到荧 光，而2、4组几乎无荧光分布。 (4)根据上述研究可知，雌激素调控胰岛素通过骨骼肌实现血糖调控的机制是： 。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学 2 学科网（北京）股份有限公司 $$