第8单元 第32讲 内分泌系统、激素调节的过程(教师word)-【金版新学案】2025年高考生物学高三总复习大一轮复习讲义(不定项版)
2024-11-18
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教辅
内容正文:
第32讲 内分泌系统、激素调节的过程
【课标解读】 1.说出人体内分泌系统主要由内分泌腺组成,其分泌的各类激素参与生命活动的调节。 2.举例说明激素通过分级调节、反馈调节等机制维持机体稳态。 3.通过分析甲状腺激素分泌的调节, 掌握激素调节的特点。
考点一 激素与内分泌系统
1.腺体的种类
(1)外分泌腺:分泌物经由导管而流出体外或流到消化腔的腺体,如汗腺、唾液腺等。
(2)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、甲状腺等。
提醒 胰腺是一种特殊的腺体,分为外分泌部和内分泌部。其外分泌部可以分泌消化液(胰液),内分泌部(胰岛)可以分泌胰岛素和胰高血糖素等。
2.内分泌系统
(1)内分泌系统的组成
内分泌系统由相对独立的内分泌腺以及兼有内分泌功能的细胞共同构成。
(2)人体内主要内分泌腺及其分泌的激素
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、抗利尿激素等
①作用于垂体,调控垂体分泌释放相应的激素;②促进对水的重吸收
垂体
促甲状腺激素、促性腺激素、促肾上腺皮质激素、生长激素等
①分别调节甲状腺、性腺、肾上腺的分泌活动;②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促进生殖器官的发育;②促进生殖细胞的生成;③激发第二性征的出现等
睾丸
雄激素(主要是睾酮)
(选择性必修1 P48“相关信息”)动物激素的化学本质
(1)类固醇:如肾上腺皮质激素、性激素(雌激素、雄激素)等。
(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、生长激素、胰岛素和胰高血糖素等。
如果要补充激素,上面三类中可以口服也可以注射的是类固醇类和氨基酸衍生物类;只能注射、不能口服的是多肽和蛋白质类。
3.内分泌系统的功能
维持内环境的稳定、调节物质和能量代谢、调控生长发育和生殖等。
学生用书第236页
【链接高考】
1.(2023·湖南卷)激素发挥作用的前提是识别细胞膜上的受体。(×)
2.(2022·河北卷)生长激素经高尔基体加工、包装后分泌到细胞外。(√)
3.(2022·湖南卷)情绪激动、焦虑时,肾上腺素水平升高,心率加速。(√)
4.(经典高考)幼年时缺乏甲状腺激素不会影响神经系统的发育。(×)
5.(经典高考)固醇类激素进入靶细胞的过程属于主动运输。(×)
结合实例归纳研究激素的方法
实例1:促胰液素的发现
(1)沃泰默的实验
①实验假设:胃酸刺激小肠的神经,神经将兴奋传给胰腺,使胰腺分泌胰液。
②实验步骤
a.稀盐酸注入狗的上段小肠肠腔→胰腺分泌胰液。
b.稀盐酸注入狗的血液→无胰液分泌。
c.稀盐酸注入狗的小肠肠腔(去除神经)→胰腺分泌胰液。
③实验结论:小肠上微小的神经难以剔除干净,胰液的分泌受神经调节的控制。
(2)斯他林和贝利斯的实验
①实验假设:在盐酸的作用下,小肠黏膜细胞可能产生了一种化学物质,这种物质进入血液后,随血流到达胰腺,引起胰液的分泌。
②实验验证过程:
―→
③实验结论:胰液的分泌受促胰液素的调节。
实例2:胰岛素和雄激素的发现
(1)班廷、贝斯特提取胰岛素的实验
①结扎狗的胰管→取出萎缩的胰腺→提取液→注入摘除胰腺导致糖尿病的狗身上→血糖恢复正常。
②班廷和贝斯特与生化学家合作,抑制蛋白酶的活性,可直接提取正常胰腺中的胰岛素,用于糖尿病的治疗。
(2)睾丸分泌雄激素的研究
实验过程:公鸡摘除睾丸→雄性性征消失→重新移植睾丸→雄性性征恢复。
结论:睾丸分泌雄激素(睾酮)维持公鸡的雄性性征。
(3)结合两个实验判断其中运用的是加法原理还是减法原理。
研究实例
变量处理
实验结果
原理应用
胰岛素
的发现
摘除狗的胰腺
造成实验性糖尿病
减法原理
注射从萎缩胰腺中提取的提取物
病狗的血糖恢复正常
加法原理
睾丸分泌雄激素的研究
摘除睾丸
雄性性征明显消失
减法原理
移植睾丸
雄性性征逐渐恢复
加法原理
考向一 激素的种类、本质和作用的判断
1.(2021·海南卷)人在幼年时期若生长激素(GH)分泌不足,会导致生长停滞,发生侏儒症,可通过及时补充GH进行治疗,使患者恢复生长。下列有关叙述正确的是( )
A.临床上可用适量GH治疗成年侏儒症患者
B.血液中GH减少,会导致下丘脑分泌的GH增多
学生用书第237页
C.GH发挥生理功能后就被灭活,治疗期间需持续补充GH
D.GH通过发挥催化作用,使靶细胞发生一系列的代谢变化
答案:C
解析:注射GH无法治疗成年的侏儒症患者,A错误;GH是垂体前叶分泌的,不是下丘脑分泌的,B错误;激素同受体结合后,激素原本的结构发生了改变,不再具有原来激素具有的生物学效应,即灭活了,因此治疗期间需持续补充GH,C正确;激素通过与靶细胞结合进行生命活动的调节,并没有催化作用,D错误。
2.临床研究证实血液中胆固醇水平与促甲状腺激素(TSH)水平呈正相关。肝脏是人体进行胆固醇代谢最重要的器官,肝细胞表面有 TSH 受体,TSH 可以通过信号转导促进胆固醇的合成。下列相关说法错误的是(不定项)( )
A.促甲状腺激素释放激素和甲状腺激素均参与 TSH 分泌的调节
B.甲状腺功能亢进的患者往往伴随有血胆固醇浓度的升高
C.TSH通过血液运输,其靶细胞的种类远比甲状腺激素的少
D.在动物的肝脏细胞中还能发生葡萄糖和糖原的相互转化
答案:B
解析:下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素作用于垂体,垂体分泌促甲状腺激素作用于甲状腺,促使甲状腺分泌甲状腺激素,当血液中的甲状腺激素达到一定水平时,甲状腺激素通过反馈作用于下丘脑和垂体,抑制下丘脑和垂体的分泌活动,故促甲状腺激素释放激素和甲状腺激素均参与 TSH 分泌的调节,A正确;甲状腺功能亢进的患者,由于负反馈调节,患者中TSH浓度较低,因此该患者血胆固醇浓度降低,B错误;激素释放后通过体液运输到靶器官或靶细胞,TSH作用于甲状腺细胞,而甲状腺激素几乎作用于人体的全部细胞,C正确;在动物的肝脏细胞中,葡萄糖可以转化为肝糖原,肝糖原也可以分解为葡萄糖,故在动物肝脏细胞中可发生葡萄糖与糖原的相互转化过程,D正确。
激素间相互作用的两种类型
1.协同作用:不同激素对同一生理效应发挥相同的作用,从而达到增强效应的结果,如图所示。
2.作用相抗衡:胰岛素降低血糖,与胰高血糖素、肾上腺素、甲状腺激素的升糖效应相抗衡。
考向二 激素有关的探究实验分析
3.(2023·广东佛山质量检测)为了研究性激素在胚胎生殖系统发育中的作用,科学家进行了如下实验:在家兔(性别决定为XY型)胚胎生殖系统分化前,摘除即将发育为卵巢或睾丸的组织。当幼兔生下来之后,观察其外生殖器表现,结果如表所示。下列叙述错误的是( )
A.甲组幼兔的性染色体组成为XY,乙组幼兔的性染色体组成为XX
B.手术摘除未成熟的组织依据了实验变量控制中的“减法原理”
C.实验结果验证了发育出雌性器官需要来自组织提供的激素信号
D.若摘除甲组组织的同时给予适量睾酮刺激,则会发育出雄性外生殖器官
答案:C
解析:不做摘除手术甲组表现为雄性则性染色体组成为XY,乙组表现为雌性,性染色体组成为XX,A正确;与常态比较人为去除某种影响因素称为“减法原理”,手术摘除未成熟的组织依据了实验变量控制中的“减法原理”,B正确;实验结果验证了发育出雄性器官需要来自组织提供的激素信号,C错误;据实验结果可知,发育出雄性器官需要雄激素的刺激,所以若摘除甲组组织的同时给予适量睾酮刺激,则会发育出雄性外生殖器官,D正确。
4.(2023·广东四校联考)为研究2 mL/支的三合激素使用量(每mL含丙酸睾丸素25 mg、黄体酮12.5 mg、苯甲酸雌二醇1.25 mg,三者均为性激素)对乏情奶牛(乏情是指家畜在预定发情的时间内不出现发情的一种异常现象)发情率的影响,研究人员进行了相关实验,结果如下表。下列说法正确的是( )
剂量
1支
2支
3支
4支
5支
处理牛/头
17
50
42
17
12
发情牛/头
5
36
30
8
3
发情率/%
29.4
72.0
71.4
47.1
25.0
A.由表格数据分析可知,三合激素诱导奶牛发情的作用具有低用量促进,高用量抑制的特点
B.此实验需选择乏情奶牛作为实验对象,表格中的五组实验严格遵循了单一变量原则
C.三合激素只可注射不可口服,注射后可随血液运输至全身各处
D.性激素进入细胞后既不组成细胞结构,也不直接参与细胞代谢
答案:D
解析:图中没有空白对照组,不能得出三合激素诱导奶牛发情的作用具有低用量促进,高用量抑制的特点,A错误;表中五组实验没有严格的遵循单一变量原则,变量有两个,一个是三合激素的使用量,还有一个是处理奶牛的数量,B错误;三合激素的化学本质是类固醇,不会被消化酶分解,可以口服,C错误;激素既不组成细胞结构,也不直接参与细胞代谢,只起调节作用,D正确。
学生用书第238页
考点二 激素调节的过程
1.血糖平衡的调节
(1)血糖的平衡
(2)血糖平衡的调节
①调节方式:神经调节和体液调节。
②调节中枢:下丘脑的相关区域。
(3)反馈调节
①定义: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,这种调节方式叫作反馈调节。
②意义:反馈调节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.甲状腺激素分泌的调节
(1)过程
注:“+”“-”分别表示促进、抑制。
①三级腺体:a.下丘脑、b.垂体、c.甲状腺。
②三种激素:
促甲状腺激素释放激素(甲)、促甲状腺激素(乙)、甲状腺激素。
(2)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其他分级调节:人和高等动物体内存在着“下丘脑—垂体—甲状腺轴”、“下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴”和“下丘脑—垂体—性腺轴”等。
③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。
3.激素调节的特点
(1)通过体液进行运输。激素弥散到体液中,随血液流到全身。
(2)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。
(3)作为信使传递信息。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。
(4)微量和高效。
提醒 ①激素只作用于靶细胞≠只运输给靶细胞:激素只作用于靶细胞(因只有靶细胞的细胞膜上或细胞内才有其受体),但激素分泌后会广泛运输或弥散于体液中,并非只运输给靶细胞。②激素的受体不都在细胞膜上:一般情况下,多肽、蛋白质类激素与靶细胞膜上受体特异性结合而引发调节效应;固醇类激素与靶细胞膜内受体特异性结合而引发调节效应。③分泌激素的细胞本身也可能是其分泌激素的靶细胞,如垂体。
【链接高考】
1.(2022·海南卷)血糖浓度受肾上腺素、胰高血糖素和皮质醇调节,不受甲状腺激素调节。(×)
2.(2022·浙江选考)饮食缺碘会影响下丘脑和腺垂体的功能,引起甲状腺组织增生。(√)
3.(2021·重庆卷)给性成熟雌鱼饲喂雌性激素可促进下丘脑和垂体的分泌活动。(×)
4.(2021·福建卷)胰岛素直接参与肝糖原的合成。(×)
5.(经典高考)肾上腺髓质的分泌活动不受神经纤维的支配。(×)
学生用书第239页
考向一 血糖平衡调节过程的分析
1.(2023·广东卷)空腹血糖是糖尿病筛查常用检测指标之一,但易受运动和心理状态等因素干扰,影响筛查结果。下列叙述正确的是( )
A.空腹时健康人血糖水平保持恒定
B.空腹时糖尿病患者胰岛细胞不分泌激素
C.运动时血液中的葡萄糖只消耗没有补充
D.紧张时交感神经兴奋使血糖水平升高
答案:D
解析:空腹时健康人的血糖浓度在一定范围内波动,并不是恒定不变的,A错误;空腹时,若糖尿病患者的血糖浓度较低,其胰岛A细胞能分泌胰高血糖素,B错误;运动时细胞会消耗大量的葡萄糖,同时肝糖原会不断分解以补充血糖,即运动时血液中的葡萄糖有消耗也有补充,C错误;紧张时,交感神经兴奋,肾上腺素分泌增多,从而导致血糖水平升高,D正确。
2.(2023·湖南质量测试)胰岛素泵是利用包埋在皮肤下的血糖传感器来测量患者的血糖浓度,并将信息传导到控制器,从而起智能控制作用的胰岛素输入装置。它可以模拟胰岛素的生理性分泌模式,从而达到控制血糖的目的。下列相关叙述正确的是(不定项)( )
A.胰岛素泵中的控制器相当于人体的下丘脑
B.胰岛素泵调节血糖平衡与体内血糖的分级调节方式相似
C.胰岛素泵可治疗细胞表面胰岛素受体受损引起的糖尿病
D.与每日多次注射胰岛素相比,胰岛素泵可减少低血糖发生的风险
答案:AD
解析:胰岛素泵的控制器相当于人的血糖平衡调节中枢,该中枢位于下丘脑,A正确;胰岛素的生理性调节过程中,胰岛素的作用结果(血糖下降)反过来会影响胰岛素的分泌,属于反馈调节而不是分级调节,B错误;胰岛素泵的作用是通过测量患者的血糖浓度来控制胰岛素输入,因此不能用于治疗细胞表面胰岛素受体受损引起的糖尿病,C错误;胰岛素泵的生理性调节能根据血糖浓度调节胰岛素的分泌量,所以能减少低血糖发生的风险,D正确。
考向二 分级调节和反馈调节的辨析
3.(2023·湖北校考阶段练习)白细胞介素-13(IL-13)是由T细胞分泌的蛋白质类细胞因子,可经脑脊液的运输作用于脑部神经细胞。已知肾上腺皮质激素能够抑制IL-13的分泌,下丘脑调节肾上腺皮质激素分泌的机制与调节甲状腺激素分泌的机制相同。下列关于IL-13的叙述,正确的是( )
A.IL-13、抗原、溶菌酶都属于免疫活性物质
B.IL-13经脑脊液定向运输至脑部神经细胞
C.垂体受损的个体IL-13分泌量减少
D.下丘脑—垂体—靶腺体之间存在的分层调控,称为激素的分级调节,可以放大激素的调节效应
答案:D
解析:免疫活性物质是由免疫细胞或其他细胞产生的发挥免疫作用的物质,包括抗体、细胞因子、溶菌酶等,抗原不属于免疫活性物质,A错误;根据IL-13可经脑脊液的运输作用于脑部神经细胞,可推测其经过体液运输,不属于定向运输,B错误;根据题意,垂体受损的个体,促肾上腺皮质激素分泌减少,导致肾上腺分泌的肾上腺皮质激素减少,而肾上腺皮质激素能够抑制IL-13的分泌,故垂体受损的个体IL-13分泌量增多,C错误;下丘脑—垂体—靶腺体之间存在的分层调控,称为激素的分级调节,如甲状腺激素、性激素的调节过程,分级调节可以放大激素的调节效应,D正确。
4.(2023·湖南卷)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
答案:D
解析: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;由题图可知,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;由题图可知,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;由题图可知,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。
反馈的类型
项目
正反馈
负反馈
含义
反馈信息不是制约控制部分的活动,而是促进与加强控制部分的活动
反馈信息与控制信息的作用方向相反,因而可以纠正控制信息的效应
图解
实例
排尿反射、血液凝固、分娩过程、月经周期中黄体生成素的释放
大多数激素的调节、体温调节等
意义
使生理过程不断加强,直至最终完成生理功能,在正反馈情况时,反馈控制系统处于再生状态
维持机体内环境的稳态,在负反馈情况下,反馈控制系统平时处于稳定状态
链接新情境命题32
脑肠肽
某人在人和小鼠体内发现了一种由胃肠道细胞分泌的激素脑肠肽,其不仅具有抗抑郁的功能,还具有促进生长激素释放、刺激食欲并调控动物摄食等作用。脑肠肽在体内主要有AG(酰基化)和DAG(去酰基化)两种存在形式,前者具有生物活性,但不稳定;后者不
学生用书第240页
活跃,与特定细胞结合后会形成AG。当个体被限制热量摄入或神经持续暴露于应激状态下时,脑肠肽水平上升,进而发挥其天然的抗抑郁功效。
角度一 激素调节的特点
(1)脑肠肽调节具有____________________________________________________
___________________________________________________________(写出3点)
等特点;垂体细胞中参与生长激素合成与分泌的细胞器有__________________________。
(2)脑肠肽发挥作用时的形式是AG,其只能作用于相应细胞、器官的原因是________________________________________________________________________。
角度二 调节过程分析
(3)给小鼠口服一定量的葡萄糖,可能对_______________________________________
________________________________________________________________________
(写出2点即可)具有明显的抑制作用,使体内脑肠肽含量下降。
答案:(1)通过体液运输、作用于靶器官、靶细胞、微量高效、作为信使传递信息 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 (2)只有相应细胞、器官有其受体 (3)DAG的酰基化反应和脑肠肽的基因表达
解析:(1)脑肠肽属于激素,激素调节具有微量和高效、通过体液运输、作用于靶器官、靶细胞、作为信使传递信息等特点;生长激素属于分泌蛋白,参与生长激素合成与分泌的细胞器有核糖体(形成蛋白质)、内质网(对蛋白质粗加工)、高尔基体(进行进一步加工)和线粒体(提供能量)。(2)激素需要与受体结合后起作用,脑肠肽发挥作用时的形式是AG,其只能作用于相应细胞、器官的原因是只有相应的细胞和器官上有其特异性受体。(3)分析题意可知,脑肠肽有刺激食欲并调控动物摄食等作用,给小鼠口服一定量的葡萄糖,饥饿感消失或者不明显,故不需要脑肠肽起作用或所起作用较小,故给小鼠口服一定量的葡萄糖,可能对脑肠肽的基因表达或DAG的酰基化反应有明显的抑制作用,使体内脑肠肽含量下降。
重温高考 典题演练
1.(2023·全国乙卷)激素调节是哺乳动物维持正常生命活动的重要调节方式。下列叙述错误的是( )
A.甲状腺分泌甲状腺激素受垂体和下丘脑的调节
B.细胞外液渗透压下降可促进抗利尿激素的释放
C.胸腺可分泌胸腺激素,也是T细胞成熟的场所
D.促甲状腺激素可经血液运输到靶细胞发挥作用
答案:B
解析: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,A正确;当细胞外液渗透压下降时,下丘脑渗透压感受器受到的刺激减弱,抗利尿激素的分泌减少,肾小管和集合管对水的重吸收减弱,尿量增加,细胞外液渗透压恢复正常,B错误;胸腺可分泌胸腺激素等,也是T细胞成熟的场所,C正确;激素弥散到体液中,随血液流到全身,运输到靶细胞发挥作用,D正确。
2.(2022·重庆卷)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错误。
3.(2022·北京卷)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:题意显示,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正确。
4.(2022·全国乙卷)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________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
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
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,后进入血浆或淋巴液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。
(时间:40分钟,满分:50分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
一、单项选择题(每小题2分,共18分)
1.(2023·湖北省适应性模拟测试)肾上腺素由酪氨酸经一系列化学反应转变而来,其分子结构如下图所示。在恐惧、焦虑、剧痛等紧急情况下,支配内脏的传出神经末梢及肾上腺均可分泌肾上腺素,促使人体心跳加快、血压上升、反应灵敏、呼吸频率加快等。下列关于肾上腺素的说法,错误的是( )
A.人在紧张时心血管中枢兴奋,支配心脏的内脏传出神经元释放肾上腺素作用于心肌细胞使心跳加快,这种调节方式为神经调节
B.内脏传出神经支配肾上腺使其分泌肾上腺素,此肾上腺素作用于心肌细胞使心跳加快,这种调节方式为神经—体液调节
C.肾上腺素在核糖体上合成后,经内质网和高尔基体的加工、包装,最终分泌到细胞外
D.肾上腺素可能会改变神经细胞的兴奋性
答案:C
解析:传出神经末梢释放的肾上腺素是一种神经递质,作用于效应器,该过程是神经调节,A正确;神经系统通过作用于肾上腺,促进肾上腺素的分泌,肾上腺素再经体液运输作用于靶细胞,该过程是神经—体液调节,B正确;由图可知,肾上腺素中不含肽键,并非多肽、蛋白质类物质,因此其合成场所并非核糖体,C错误;由题可知,肾上腺素可使人体反应灵敏,因此推测肾上腺素可影响神经细胞的兴奋性,D正确。
2.(2021·河北卷)血糖浓度升高时,机体启动三条调节途径:①血糖直接作用于胰岛B细胞;②血糖作用于下丘脑,通过兴奋迷走神经(参与内脏活动的调节)支配胰岛B细胞;③兴奋的迷走神经促进相关胃肠激素释放,这些激素作用于胰岛B细胞。下列叙述错误的是( )
A.①和②均增强了胰岛B细胞的分泌活动
B.②和③均体现了神经细胞与内分泌细胞间的信息交流
C.①和③调节胰岛素水平的方式均为体液调节
D.血糖平衡的调节存在负反馈调节机制
答案:C
解析:当血糖浓度升高时,血糖直接作用于胰岛B细胞,使其分泌活动增强,血糖还可以作用于下丘脑,通过兴奋迷走神经(参与内脏活动的调节)支配胰岛B细胞,使其分泌活动增强,A正确;②是兴奋迷走神经释放的神经递质与胰岛B细胞上的受体结合支配胰岛B细胞,③兴奋的迷走神经促进相关胃肠激素释放,也是通过神经递质与胃肠上的相应受体结合进行调节的,二者都体现了神经细胞与内分泌细胞间的信息交流,B正确;①调节胰岛素水平的方式是体液调节,③调节胰岛素水平的方式是神经—体液调节,C错误;在血糖调节过程中,胰岛素的作用结果会使血糖水平下降到正常水平,此时血糖水平会反过来抑制胰岛素的进一步分泌,防止血糖过度下降,胰高血糖素也是如此,故在血糖调节过程中存在负反馈调节,D正确。
3.(2024·湖北省第四次适应性模拟)甲状旁腺激素(PTH)是由甲状旁腺细胞分泌的多肽类激素,对机体钙浓度的调节至关重要。甲状旁腺功能亢进症(甲旁亢)患者,甲状旁腺细胞上的钙敏感受体无法精确感受机体血钙浓度变化,使PTH分泌异常,最终导致病人高钙血症、情绪异常、骨流失等症状。近日,我国科学家研究发现,甲状旁腺中CaSR表达下降,PTH高水平分泌,并利用特定的技术调节甲状旁腺细胞,抑制PTH的分泌。下列叙述错误的是( )
A.甲状旁腺激素在体内运输的过程中会有组织液、血浆的参与
B.血钙浓度的变化可作为甲状旁腺细胞分泌甲状旁腺激素的信号
C.若探究甲状旁腺激素对血钙浓度的影响,可选择摘除甲状腺的动物为实验组
D.通过特定技术抑制甲状旁腺激素高水平的分泌可有效调节骨骼重塑的过程,改善骨流失
答案:C
解析:甲状旁腺激素分泌后先进入组织液,然后进入血管,随血液运到全身各处,A正确;根据题干信息,甲状旁腺细胞上存在钙敏感受体,因此血钙浓度的变化是引起甲状旁腺激素分泌的信号,B正确;若探究甲状旁腺激素的功能,可以摘除甲状旁腺细胞的动物为实验组,但是不能摘除甲状腺,C错误;如果抑制甲状旁腺激素高水平的分泌,可避免骨流失,利于骨骼的重建,D正确。
4.(2023·新课标卷)葡萄糖是人体所需的一种单糖。下列关于人体内葡萄糖的叙述,错误的是( )
A.葡萄糖是人体血浆的重要组成成分,其含量受激素的调节
B.葡萄糖是机体能量的重要来源,能经自由扩散通过细胞膜
C.血液中的葡萄糖进入肝细胞可被氧化分解或转化为肝糖原
D.血液中的葡萄糖进入人体脂肪组织细胞可转变为甘油三酯
答案:B
解析:葡萄糖是人体血浆的重要组成成分,血液中的糖称为血糖,血糖含量受胰岛素、胰高血糖素等激素的调节,A正确;葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质,是机体能量的重要来源,葡萄糖通过细胞膜进入红细胞是协助扩散,进入其他细胞一般通过主动运输,B错误;血糖浓度升高时,在胰岛素作用下,血糖可以进入肝细胞进行氧化分解并合成肝糖原,进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯,C、D正确。
5.(2024·广东深圳市第一次调研)下面是胰岛素发现的相关实验和资料:①科学家无意中发现,切除胰腺的狗会患上与人的糖尿病类似的疾病;②正常胰腺提取物,注射给由胰腺受损诱发糖尿病的狗,血糖几乎无变化;③班廷在查阅资料时了解到,以实验方法结扎胰管或因胆结石阻塞胰管都会引起胰腺萎缩,而胰岛却保持完好,这样机体不会患糖尿病;④1916年,科学家将胰岛产生的、可能与糖尿病有关的物质命名为胰岛素,1921年,班廷和助手贝斯特从结扎的狗身上取出萎缩得只剩胰岛的胰腺做成提取液,注入因摘除胰腺而患糖尿病的狗身上,经数天治疗后,患病狗的血糖恢复了正常。下列对实验结论的描述最合理的是( )
A.①能证明胰腺分泌某种抗糖尿病的物质
B.②证明胰腺分泌的胰蛋白酶将物质分解
C.③能够证明胰腺中的胰岛分泌了胰岛素
D.④能够证实由胰岛分泌的胰岛素的存在
答案:D
解析:①实验表明,胰腺与糖尿病有关,但不能证明胰腺分泌某种抗糖尿病的物质,A错误;②正常胰腺提取物,注射给由胰腺受损诱发糖尿病的狗,血糖几乎无变化,说明胰腺分泌的物质能将治疗糖尿病的某种物质分解,但是不知道是胰蛋白酶,B错误;③只能说明胰岛与糖尿病有关,不能够证明胰腺中的胰岛分泌了胰岛素,C错误;④能证明胰岛能产生具有降血糖作用的胰岛素,D正确。
6.(2023·湖北省仿真测试)肾上腺素具有提高心脏收缩力、加快心率并促进血管收缩的作用。皮质醇可通过促进相关基因的表达促进肾上腺素的合成和分泌;迷走神经可通过释放乙酰胆碱作用于肾上腺髓质细胞促进肾上腺素和嗜铬粒蛋白(CgA)的分泌。研究发现,CgA能转变为儿茶酚抑素,儿茶酚抑素可作为乙酰胆碱受体拮抗剂发挥作用,其水平降低会诱发原发性高血压。下列分析错误的是( )
A.肾上腺素的分泌既存在神经调节和激素调节又存在反馈调节
B.肾上腺髓质细胞上存在皮质醇和乙酰胆碱的受体
C.肾上腺髓质合成和分泌肾上腺素的活动不受意识的支配
D.抑制CgA分泌的药物可有效治疗原发性高血压
答案:D
解析:皮质醇是激素,能促进肾上腺素的分泌,这是体液调节;迷走神经促进肾上腺髓质分泌肾上腺素,是神经调节;CgA可作为乙酰胆碱受体拮抗剂,使肾上腺素分泌减少,A正确。皮质醇和乙酰胆碱都能作用于肾上腺髓质细胞,肾上腺髓质细胞上存在皮质醇和乙酰胆碱的受体,B正确。肾上腺髓质合成和分泌肾上腺素的活动是迷走神经控制,迷走神经是自主性神经,故不受意识的支配,C正确。CgA能转变为儿茶酚抑素,其含量降低会诱发原发性高血压,抑制CgA分泌的药物不能治疗原发性高血压,D错误。
7.(2023·河北巨鹿中学校联考三模)如图表示某激素分泌调节过程,下列叙述错误的是( )
A.下丘脑分泌的激素a定向作用于垂体
B.若靶腺为甲状腺,则激素c几乎作用于体内所有细胞
C.若激素c可以促进生殖器官的发育,则激素b为促性腺激素
D.若激素c可以调节水盐代谢和有机物代谢,则靶腺为肾上腺髓质
答案:D
解析:在动物体内,激素通过体液运输,定向作用于靶细胞或靶器官,A正确;若靶腺为甲状腺,则激素c为甲状腺激素,其几乎可以作用于体内所有细胞,B正确;若激素c可以促进生殖器官发育,则靶腺为性腺,激素b为促性腺激素,C正确;已知肾上腺皮质主要分泌醛固酮、皮质醇等,可以调节水盐代谢和有机物代谢,若激素c可以调节水盐代谢和有机物代谢,则靶腺为肾上腺皮质,D错误。
8.(2023·重庆渝中区二轮)皮质醇是一种由肾上腺皮质分泌的固醇类激素,可抑制巨噬细胞的抗原呈递、T细胞的分裂、分化和细胞因子的合成,并降低毛细血管通透性,缓解红、肿、痛等过敏反应症状。皮质醇分泌受“下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴”调控。下列叙述错误的是( )
A.皮质醇作为信号分子可调节巨噬细胞、T淋巴细胞内的代谢活动
B.垂体细胞膜上分布有促肾上腺皮质激素释放激素和皮质醇的受体
C.人体内皮质醇含量相对稳定与激素的分级调节和负反馈调节有关
D.垂体功能受损的人发生过敏反应后症状消退较慢
答案:B
解析:皮质醇能够抑制巨噬细胞的抗原呈递、T细胞的分裂、分化和细胞因子的合成,因此皮质醇作为信号分子可调节巨噬细胞、T淋巴细胞内的代谢活动,A正确;皮质醇激素的化学本质是固醇类,其作用的受体位于细胞内,因此垂体细胞膜上不存在皮质醇的受体,B错误;皮质醇分泌受“下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴”调控,该过程存在分级调节也存在反馈调节,从而能维持人体内皮质醇含量的相对稳定,C正确;皮质醇激素能抑制特异性免疫,垂体功能受损,皮质醇激素分泌不足,对特异性免疫的抑制作用减弱,则发生过敏反应后症状消退较慢,D正确。
9.(2023·安徽马鞍山市一模)现已发现两种与甲状腺相关的自身免疫病—Graves病和桥本氏病。Graves病患者体内产生一种抗体,其作用与促甲状腺激素相同;桥本氏病患者体内产生一种抗体,会攻击自身甲状腺细胞,导致甲状腺细胞死亡。下列叙述不正确的是( )
A.前者体内促甲状腺激素水平高,后者体内促甲状腺激素水平低
B.前者体内甲状腺激素水平高,后者体内甲状腺激素水平低
C.两种病患者体内产生相应抗体的是不同种类的浆细胞
D.两种抗体都能与甲状腺细胞膜表面的蛋白质特异性结合
答案:A
解析:由于Graves病患者机体产生针对促甲状腺激素受体的抗体,作用效果与促甲状腺激素相同,因此患者的甲状腺激素含量较高,会抑制垂体分泌促甲状腺激素,故Graves病患者体内促甲状腺激素水平低;桥本氏病患者体内产生一种抗体,会攻击自身甲状腺细胞,导致甲状腺细胞死亡,分泌的甲状腺激素减少,对垂体的抑制效果降低,故垂体分泌促甲状腺激素增多,A错误,B正确。一种浆细胞只能产生一种抗体,故两种病患者体内产生相应抗体的是不同种类的浆细胞,C正确。Graves病患者体内产生一种抗体,其作用与促甲状腺激素相同,能与甲状腺细胞膜表面的蛋白质特异性结合;桥本氏病患者体内产生一种抗体,会攻击自身甲状腺细胞,同样能与甲状腺细胞膜表面的蛋白质特异性结合,D正确。
二、不定项选择题(每小题4分,共12分)
10.如图为人体激素作用于靶细胞的机理示意图,下列说法不正确的是( )
A.激素A可能是胰岛素,可直接进入细胞内起作用
B.激素B不直接进入细胞就能起作用
C.某个靶细胞可能同时存在上述两种作用机理,受两种激素的调节
D.由题图可知,某些激素不能直接参与生化反应
答案:A
解析:胰岛素为蛋白质类激素,不能直接进入细胞,A可能为性激素(类固醇),能够直接进入细胞内起作用,A错误;由图可知,激素B与细胞膜受体b结合后,传递相关信息给靶细胞,从而引起细胞内的生化反应,B正确;由图可知,该靶细胞可能存在两种作用机理,受到两种激素的影响,C正确;激素是一种信号分子,其与受体结合后启动和调节相应的生理过程,本身并不参与反应,D正确。
11.(2023·湖南株洲市质量检测)瘦素是由脂肪细胞分泌的一种蛋白质类激素。过度摄食会促进瘦素基因的表达,饥饿反之。瘦素调控体重的过程如图所示,以下叙述正确的是( )
A.瘦素分泌的调节属于负反馈调节
B.下丘脑神经元细胞内部有瘦素受体
C.下丘脑能有意识地控制交感神经兴奋
D.胰岛素分泌增加可以促进瘦素的分泌
答案:AD
解析:当瘦素增加,下丘脑通过神经提高能量消耗和减少摄食,使脂肪库减少,因此瘦素分泌减少,对下丘脑的刺激减弱,因此瘦素分泌的调节属于负反馈调节,A正确;下丘脑可以接受瘦素的调节,神经元细胞膜上有瘦素受体,B错误;交感神经属于自主神经系统,下丘脑不能有意识地控制交感神经兴奋,C错误;胰岛素分泌增加,促进血糖转化为脂肪,脂肪库增多可以促进瘦素的分泌,D正确。
12.X、Y、Z是人或高等动物的三种激素,X能促进Y的分泌,Y能促进Z的分泌,Z过多能抑制分泌X、Y的细胞的分泌活动。下列分析正确的是( )
A.X能促进Y的分泌,Y促进Z的分泌,这是分级调节
B.Z的含量下降,引起X、Y的分泌量增多,说明Z对X、Y的分泌有促进作用
C.该调节机制普遍存在,存在于体温平衡调节中的Y为促甲状腺激素释放激素
D.检测某病变动物体内X、Y、Z的含量发现,Y、Z含量低于正常值,X的含量高于正常值,病变可能是垂体萎缩
答案:AD
解析:X能促进Y的分泌,Y促进Z的分泌,这属于激素的分级调节,A正确。X能促进Y的分泌,Y能促进Z的分泌,Z过多能抑制分泌X、Y的细胞的分泌活动,属于负反馈调节。Z的含量下降,引起X、Y的分泌量增多,说明Z对X、Y的分泌的抑制作用减弱,不能说明Z对X、Y的分泌有促进作用,B错误。分级调节和反馈调节机制普遍存在,若存在于体温平衡调节中,甲状腺激素参与调节过程,故Z为甲状腺激素,X为促甲状腺激素释放激素,Y为促甲状腺激素,C错误。检测某病变动物体内X、Y、Z的含量发现,Y、Z含量低于正常值,X的含量高于正常值,病变可能是垂体萎缩,即垂体分泌的促激素含量减少,导致相关腺体分泌的激素Z含量减少,该Z激素的减少对下丘脑的反馈抑制作用减弱,进而引起下丘脑分泌的促激素释放激素增多,即X含量高于正常值,D正确。
三、非选择题(共20分)
13.(8分)甲状腺位于颈部,除了能分泌甲状腺激素,还能分泌降钙素,调节血钙的浓度。甲状旁腺附在甲状腺上,能分泌甲状旁腺激素(PTH),能增加小肠对钙、磷、镁的吸收。机体的许多重要生理活动受激素调节。据图分析回答下列问题。
(1)PTH与降钙素在血钙调节上起________作用。这是因为PTH能作用于小肠细胞,________________________,从而增加血钙浓度。钙离子经小肠黏膜吸收进入血液过程中,至少需要通过________层磷脂分子。
(2)降钙素能与肾小管壁细胞膜上________结合,引起尿液中钙离子浓度________。
(3)切除甲状腺的病人往往需要定期服用“优甲乐”,来替代甲状腺激素起作用。甲状腺激素可提高________________________,使机体产生更多的热量;也可影响神经系统的________________,提高神经系统的兴奋性。
答案:(1)抗衡 将Ca2+吸收进入血液 8 (2)特异性受体 上升 (3)细胞代谢的速率 发育和功能
解析:(1)甲状旁腺激素(PTH)可以增加血液中钙的含量,与降钙素在血钙调节上起抗衡作用,前者能够作用于小肠细胞,将Ca2+吸收进入血液;钙离子经小肠黏膜吸收进入血液过程中,需要经过小肠绒毛上皮细胞的2层细胞膜、毛细血管壁细胞的2层细胞膜,因此至少需要通过8层磷脂分子。(2)降钙素具有降低血钙浓度的作用,能够与肾小管壁细胞膜上的特异性受体结合,促进肾脏排出钙,引起尿液中钙离子浓度升高。(3)甲状腺激素可促进新陈代谢,加速物质氧化分解,使机体产生更多的热量;还可以影响神经系统的发育和功能,提高神经系统的兴奋性。
14.(12分)(2024·江苏南通市第一次调研)肠道菌群能通过菌体自身或其代谢产物对人脑产生影响,人脑也能通过调节影响肠道菌群,部分机制如下图。请回答下列问题。
(1)细胞Ⅰ摄取肠道菌将抗原处理后呈递在________,然后传递给细胞Ⅱ________________(填名称),细胞Ⅱ表面的特定分子发生变化并与细胞Ⅲ结合,同时分泌细胞因子。
(2)细胞因子含量上升,促进下丘脑分泌物质a。物质a是________________________,其功能是________________________________,最终引起肾上腺皮质激素增多。
(3)致病菌产生的毒素可刺激肠嗜铬细胞分泌5-HT,5-HT与迷走神经元上的____________结合,引起迷走神经产生兴奋,信号沿着外周神经传递到脑,进而产生呕吐反射,同时兴奋传递到________产生痛觉。呕吐的生理意义是__________________________
________________________________________________________________________。
(4)研究表明,长期肠道菌群失调引起的炎症反应可能导致抑郁症。抑郁症情况越严重的大鼠对糖水的偏好度越低,明暗箱实验中停留在明箱的时间越短。药物X能通过缓解肠道炎症治疗抑郁症。L-茶氨酸能改善情绪,治疗抑郁症。科研人员探究生理盐水配制的L-茶氨酸是否是通过缓解肠道炎症来治疗大鼠的抑郁症,进行了如下实验。请补全下表:
实验步骤的目的
实验步骤的要点
动物分组
将所有大鼠适应性饲养7天后平均分为4组,每组10只,分别为对照组(A)、模型组(B)、________(C)、L-茶氨酸组(D)
制作抑郁症模型鼠
实验中除A组以外,其他各组大鼠通过改变肠道菌群制作抑郁症模型鼠
实验处理
A组和B组________________________________,C组每日用一定浓度的药物X溶液10 mL灌胃,D组每日用10 mL L-茶氨酸溶液灌胃,连续灌胃28天
指标测定
先对各组大鼠进行实验____________________并观察,再解剖并检测_______________________________________________________
答案:(1)细胞表面 辅助性T细胞 (2)促肾上腺皮质激素释放激素 促进垂体合成并分泌促肾上腺皮质激素 (3)特异性受体 大脑皮层 及时将有害食物(物质)排出体外,避免对机体造成伤害 (4)药物X组 每日用10 mL生理盐水灌胃 糖水偏好和明暗箱 肠道菌群种类和数量、毒素、炎症面积等
解析:(1)细胞Ⅰ摄取肠道菌将抗原处理后呈递在细胞表面,然后传递给细胞Ⅱ,根据其能释放细胞因子,可知细胞Ⅱ为辅助性T细胞。(2)下丘脑可分泌a,调节垂体分泌b,b可促进肾上腺皮质分泌肾上腺皮质激素,即该激素分泌过程为分级调节,则a为促肾上腺皮质激素释放激素,其功能是促进垂体合成并分泌促肾上腺皮质激素。(3)5-HT作为信号分子可与迷走神经元上的特异性受体结合,引起迷走神经产生兴奋。所有的感觉都是在大脑皮层形成的,因此兴奋传递到大脑皮层会产生痛觉。呕吐能及时将有害食物(物质)排出体外,避免对机体造成伤害。(4)本实验是探究生理盐水配制的L-茶氨酸是否是通过缓解肠道炎症来治疗大鼠的抑郁症,已知药物X能通过缓解肠道炎症治疗抑郁症,因此自变量为是否含有L-茶氨酸和药物X,A组为空白对照组,B组为长期肠道菌群失调引起的炎症反应导致的抑郁症模型组,C组为炎症反应导致的抑郁症条件下添加药物X组,D组为炎症反应导致的抑郁症条件下添加L-茶氨酸,A和B组为不同条件下的对照组,每日应用10 mL生理盐水灌胃,由于抑郁症情况越严重的大鼠对糖水的偏好度越低,明暗箱实验中停留在明箱的时间越短。因此指标测定时先对各组大鼠进行实验糖水偏好和明暗箱实验并观察,再解剖并检测肠道菌群种类和数量、毒素、炎症面积等。
学生用书第241页
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