2025届高三一轮复习生物:体液调节讲义
2024-09-30
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普通
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版选择性必修1 稳态与调节 |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | 第3章 体液调节 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 体液调节 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 8.11 MB |
| 发布时间 | 2024-09-30 |
| 更新时间 | 2024-09-30 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-09-30 |
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| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第24课 体液调节
学业质量水平:
1.通过分析动物激素的种类与相互作用及神经调节与体液调节的关系形成普遍联系的观点。(生命观念)
2.通过建立血糖平衡调节、体温调节、水盐平衡调节模型及甲状腺激素分泌的调节模型,培养建模与模型分析的思维习惯。(科学思维)
3.通过动物激素的实验探究掌握科学探究的思路和方法。(科学探究)
4.通过关注与体液调节相关的疾病,树立关注人体健康、学以致用的态度。(社会责任)
课标要点一 人体内分泌系统及动物激素的种类和作用(见学生用书P232)
主干梳理
1.促胰液素的发现
探究者
斯他林
背景
来源
19世纪,学术界认为胰腺分泌胰液是 神经调节 的结果,但去除这段支配小肠的神经后,这种现象依然发生
实验
假设
在稀盐酸的刺激下,小肠黏膜产生了能促进胰腺分泌胰液的 化学物质
实验
步骤
及现象
实验组:
对照组:
稀盐酸狗血液,胰腺不分泌胰液
实验
结论
小肠黏膜在盐酸的作用下产生了某种 化学物质 促进胰腺分泌胰液,其被命名为促胰液素
2.内分泌系统的组成
(1) 内分泌腺 :如垂体、甲状腺、肾上腺和性腺等腺体。
(2)分散细胞:如胃、 肠 黏膜中的内分泌细胞。
(3)兼有内分泌作用的神经组织:如 下丘脑 的神经细胞等。
3.体液调节
(1)概念:机体产生某种化学物质作为 信息 分子,经过 体液 的运输作用于靶细胞,发挥调节作用。如激素、 CO2 、H+等。CO2能刺激 呼吸中枢 ,促进呼吸。
(2)激素调节的作用及特点
作用
①参与内环境稳态的调节
②调节 新陈代谢
③调节生长发育和生殖过程
④提高机体的反应力和耐受力
特点
① 微量和高效 :微量的激素可显著地影响机体的生理活动
②通过体液运输:内分泌腺没有 导管 ,分泌的激素弥散到体液中,随血液运输到机体的各组织、器官,传递各种信息
③激素是一种信息分子,激素既不组成细胞结构,又不提供能量,也不起催化作用,只是起 调节 作用,改变靶细胞的代谢
④激素发挥调节作用后即被 灭活 ,同时又源源不断地产生,从而保证机体适应多变的环境
⑤大分子的蛋白质类激素或小分子的亲水性强的激素与靶细胞 表面 受体特异性结合而引发调节效应; 固醇 类激素与靶细胞内受体特异性结合而引发调节效应
4.人体主要内分泌腺、激素的功能和本质
内分
泌腺
激素名称
功能
本质
下丘脑
垂体
促甲状腺(性腺、肾上腺皮质)激素释放激素
促进垂体合成并分泌促甲状腺(性腺、肾上腺皮质)激素
抗利尿激素、催产素
抗利尿激素能促进 肾小管 、集合管对水的重吸收等
促甲状腺(性腺、肾上腺皮质)激素
促进甲状腺(性腺、肾上腺皮质)的生长发育;促进甲状腺激素(性激素、肾上腺皮质激素)的合成和分泌
生长激素
促进 蛋白质 的合成;促进骨、软骨和肌肉等组织细胞的生长和分裂;促进肌肉增生和软骨的形成与钙化
多肽和蛋白质
甲状腺
肾
上
腺
髓
质
皮
质
甲状腺
激素
促进物质与能量代谢,促进生长发育,提高中枢神经系统的 兴奋性 ;促进神经元的增殖、分化以及突起和突触的形成;促进骨骼发育
肾上腺素
促进 代谢 ,提高应急反应
糖皮质
激素
升高 血糖 ,提高应激反应
氨基酸类衍生物
类固醇
胰腺
(胰岛)
胰高血
糖素
促进肝糖原分解,并促进一些 非糖物质 转化成葡萄糖
胰岛素
促进组织细胞 摄取 、 储存 和 利用 葡萄糖,抑制 糖原 分解,抑制 非糖物质 转化成葡萄糖
多肽
和蛋
白质
性
腺
卵
巢
雌激素
促进卵泡生长和 卵子成熟 及雌性生殖器官的生长;激发并维持女性第二性征
孕激素
与雌激素一起建立和调节月经周期;在妊娠时 抑制 子宫的运动,并刺激乳房准备哺乳
睾
丸
雄激素(主要成分是睾酮)
促进 精子产生 和雄性生殖器官的生长;激发并维持男性第二性征;增加 代谢率 ,促进蛋白质合成,并影响人的行为
类固
醇
◆自我诊断◆
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
1.真题节选促甲状腺激素可经血液定向运输到靶细胞发挥作用。( × )
2.真题节选甲状腺激素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。( × )
3.真题节选机体需不断产生甲状腺激素才能使其含量维持动态平衡。( √ )
4.真题节选雌激素可抑制女性皮下脂肪的积聚,睾酮不足会影响男性的机体代谢率。( × )
5.人在幼年时缺乏生长激素将患侏儒症,其身材矮小,且智力发育不正常。( × )
6.各种激素都可以用双缩脲试剂进行检测。( × )
7.甲状腺激素不影响神经系统的活动。( × )
8.激素的作用是调节代谢,而且起作用后就会被灭活。( √ )
9.人体内只有甲状腺素和三碘甲状腺原氨酸这两种激素含碘。( √ )
◆精准答题◆
下列是某种雌激素分泌及作用机制模式图。请结合所学知识及图中有关信息,回答下列问题。
(1)结构A、B、C中,A具有 神经传导 和激素分泌的双重功能。物质a是 促激素释放激素 。
(2)激素受体一般位于细胞膜上,但是图中激素的受体却位于细胞内,请推测生长激素的受体应该位于 细胞膜上 。
(3)细胞质受体、细胞核受体与细胞膜上的受体的物质属性及功能相似,细胞膜上的受体的化学本质是 糖蛋白 ,导致细胞质受体与细胞核受体差异的直接原因是 氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构不同 。
(4)d与e在细胞中存在的主要部位分别是 细胞核和细胞质 。若物质e导入其他高等动物细胞中,结果高等动物细胞中也能合成相同物质f,这一现象说明 所有生物共用一套遗传密码 。
【解析】 (1)A、B、C分别为下丘脑、垂体、卵巢,其中下丘脑具有神经传导和激素分泌的双重功能,物质a是由下丘脑产生的促激素释放激素。
(2)生长激素的化学本质是蛋白质,其受体位于细胞膜上。
(3)细胞膜上受体的化学本质是糖蛋白,导致蛋白质差异的直接原因是氨基酸种类、数目、排列顺序及肽链的空间结构不同。
(4)d、e分别是DNA、RNA,在细胞中存在的主要部位分别是细胞核、细胞质。一种生物的基因(或mRNA)能在另一种生物体内表达,说明自然界不同生物共用一套遗传密码。
命题探究
例12024·奉化中学模拟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。下列关于人体中某些激素功能的叙述,正确的是( D )
A.下丘脑神经细胞分泌的激素主要调节神经垂体
B.垂体分泌的激素只作用于各种腺体细胞
C.胰岛素与胰高血糖素作用的靶细胞相同
D.男性骨骼生长和骨密度增加也要依靠睾酮的刺激
【解析】 下丘脑神经细胞分泌的激素主要调节腺垂体,而不是神经垂体,A错误;垂体分泌的生长激素作用于全身细胞,B错误;胰岛素和胰高血糖素作用的靶细胞不完全相同,胰岛素作用的靶细胞是肝细胞、肌细胞和脂肪细胞等,胰高血糖素作用的靶细胞是肝细胞和脂肪细胞,C错误;睾酮能促进骨骼生长和骨密度增加,骨骼肌发育增强,D正确。
即时巩固
2024·新昌模拟下列关于人体内分泌系统及激素生理作用的叙述,正确的是( B )
A.人体内分泌系统由各种能分泌激素的无管腺组成
B.下丘脑神经细胞分泌的激素经垂体门脉运输到腺垂体
C.婴幼儿时期缺碘会造成促甲状腺激素分泌不足,进而引起呆小症
D.垂体分泌的激素都是促激素
【解析】 内分泌系统由内分泌腺和内分泌细胞组成,A错误;下丘脑的神经分泌细胞分泌的激素可直接释放到垂体门脉血管的血液中,调节腺垂体的分泌,B正确;促甲状腺激素由垂体合成并分泌,能促进甲状腺激素的合成,婴幼儿时期缺碘会造成甲状腺激素分泌不足,进而引起呆小症,C错误;垂体分泌的激素除了促激素外,还有生长激素等,D错误。
常见的动物激素分泌异常的疾病)))
例2 2024·杭州模拟下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素(TRH)通过调节腺垂体分泌促甲状腺激素(TSH),影响甲状腺分泌甲状腺激素,甲状腺激素通过反馈调节作用于下丘脑和垂体,维持激素含量稳定。某患者体内有一种免疫球蛋白(TSI),能与TSH竞争受体,导致甲状腺细胞持续分泌甲状腺激素。下列叙述正确的是( C )
A.该患者表现为反应迟钝,智力水平明显低下
B.该患者的TSH和TRH含量均高于正常水平
C.该患者的物质代谢和能量转换高于正常水平
D.TSI和TSH竞争的受体分布在垂体细胞表面
【解析】 分析题干信息可知,该患者甲状腺激素水平偏高,患者表现为精神亢奋,其智力不受影响,A错误;该患者甲状腺激素水平偏高,由于反馈抑制作用,该患者的TSH和TRH含量均低于正常水平,B错误;甲状腺激素有促进新陈代谢和发育的作用,该患者甲状腺激素水平偏高,则物质代谢和能量转换高于正常水平,C正确;TSI和TSH竞争的受体分布在甲状腺细胞表面,D错误。
即时巩固
人在幼年时期若生长激素(GH)分泌不足,会导致生长停滞,引发侏儒症,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( C )
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
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
【解析】 注射GH无法治疗成年的侏儒症患者,A错误;GH是由垂体前叶分泌的,不是由下丘脑分泌的,B错误;激素与受体结合后,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。
(见学生用书P235)
主干梳理
1.下丘脑在生命活动调节中的作用
(1)下丘脑是内分泌的 中枢 :下丘脑通过分泌多种促激素释放激素作用于垂体,通过控制垂体的功能来控制其他 内分泌腺 的活动。
(2)下丘脑可以分泌抗利尿激素( 神经垂体 释放),调节水盐平衡。
(3)下丘脑内有 血糖 平衡调节中枢,该中枢通过神经调节,调节胰岛素和胰高血糖素的分泌。
(4)下丘脑中的渗透压感受器可感受机体渗透压的改变,从而调节 水分代谢 平衡。
(5)体温调节中枢主要位于下丘脑中,下丘脑通过体温调节中枢,调节 产热 和散热,以维持体温相对恒定。
2.下丘脑和垂体之间的联系
(1)下丘脑和腺垂体:两者之间存在丰富的血管网,称为 垂体门脉 系统,下丘脑部分神经细胞分泌的激素可以直接释放到垂体门脉血管的血液中,调节 腺垂体 的分泌。下丘脑与垂体在功能上的联系是 神经系统 与内分泌系统联系的重要环节。
(2)神经垂体:自身不能合成激素,下丘脑的部分神经细胞合成激素,经过 轴突 运输到 神经垂体的末梢 储存起来。
3.甲状腺激素分泌的分级调节
(1)三级腺体:a. 下丘脑 ,b. 腺垂体 ,c. 甲状腺 。
(2)三种激素:甲—— 促甲状腺激素释放激素 ;乙—— 促甲状腺激素 ;甲状腺激素。
(3)两种效果:“+”“-”分别表示 促进 、 抑制 。
(4)在甲状腺激素分泌的过程中,既存在分级调节,也存在 反馈 调节。
(5)分级调节的意义: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 。人和高等动物体内主要有“下丘脑——腺垂体——甲状腺调控轴”“下丘脑——腺垂体——肾上腺 皮质 调控轴”“下丘脑——腺垂体—— 性腺 调控轴”等。
4.反馈调节
(1)概念: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: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)正反馈的实例:排尿反射、血液凝固等。
(4)负反馈的实例:大多数激素的调节、体温调节等。
5.应急和应激反应
(1)应急和应激反应过程
①应急反应
―→ 交感 ——肾上腺
髓质系统
②应激反应
机体遭遇伤害刺激―→肾上腺皮质分泌 糖皮质 激素机体对有害刺激的 耐受力 增强。
(2)应急和应激反应的比较
项目
应急
应激
区
别
调节
途径
交感——肾上腺髓质系统
下丘脑—— 腺垂体 ——肾上腺皮质调控轴
信号
紧急情况
遭受伤害刺激
速度
反应 迅速
反应缓慢
效果
提高机体的警觉性和 应变 力
增强机体的耐受力和 抵抗 力
相同点
都能升高 血糖 ,与胰岛素有拮抗作用,共同参与、协同作用伤害性刺激;都是保护性反应,应对并适应环境,维持稳态
◆自我诊断◆
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
1.真题节选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。( × )
2.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。( √ )
3.垂体分泌促甲状腺激素受下丘脑调控。( √ )
4.真题节选若下丘脑和垂体中的甲状腺激素受体不能识别甲状腺激素,会导致甲状腺机能亢进。( √ )
5.下丘脑既能参与神经调节,也能参与体液调节。( √ )
6.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。( × )
7.下丘脑的活动受其他相关内分泌腺分泌的激素负反馈调节。( √ )
8.下丘脑体温调节中枢发出的神经可支配肾上腺的活动。( √ )
9.下丘脑是神经系统与内分泌系统活动相互联络的枢纽。( √ )
10.真题节选已知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,会导致促甲状腺激素释放激素分泌降低,甲状腺肿大。( × )
◆精准答题◆
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 神经冲动(或电信号或局部电流) 的形式传导,进而引起下丘脑的 体温调节中枢 兴奋,再经下丘脑——腺垂体——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 有机物中的化学能转化为热能 。
(2)当血液中的TH浓度增高时,会 抑制 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 TRH和TH的特异性受体 。
(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 降低TSH的合成 ;另一种方式是通过降低垂体细胞对TRH的敏感性,从而 降低 TRH对垂体细胞的作用。
【解析】 (1)兴奋在神经纤维上以神经冲动(或电信号或局部电流)的形式传导。寒冷刺激下,兴奋沿着传入神经元到达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,一部分用于合成ATP,由于此时有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中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,从而导致TSH的合成减少,使其分泌的TSH也减少;另一种是降低垂体细胞对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减少。
命题探究
下丘脑和垂体的关系)))
快速判断下丘脑、腺垂体和甲状腺的方法
例12024·金华模拟下图表示下丘脑和垂体在结构和功能上的联系。下列叙述正确的是( A )
A.细胞A能分泌调节激素,通过垂体门脉系统到达垂体前叶
B.细胞B能分泌多种调节激素,但不属于内分泌系统
C.垂体后叶富含腺细胞,既能合成某些激素,也能释放催产素
D.垂体前叶能分泌肾上腺素,参与机体的应急反应
【解析】 细胞A为下丘脑中的神经分泌细胞,下丘脑中的神经分泌细胞分泌的多种调节激素通过垂体门脉系统到达腺垂体,A正确;细胞B能分泌多种调节激素,属于内分泌系统,B错误;垂体后叶又称为神经垂体,不含腺细胞,自身不能合成激素,主要功能是储存和释放由下丘脑合成的某些激素,C错误;肾上腺素是由肾上腺分泌的,D错误。
即时巩固
下图表示下丘脑参与人体稳态调节的三种方式。下列相关叙述中错误的是( A )
A.卵巢只分泌雌激素
B.如果甲状腺激素分泌过多,会抑制激素④和①(或②)两种激素的分泌
C.胰岛中的B和C两种细胞虽然分泌的激素不同,但它们含有相同的核基因
D.图中的A可能是生长激素
【解析】 卵巢分泌雌激素和孕激素,A错误;根据激素分泌调节中的反馈调节可知,甲状腺激素分泌过多会抑制垂体和下丘脑分泌激素④和①(或②),B正确;题图中的B和C分别是胰岛β细胞和胰岛α细胞,虽然它们分泌的激素不同,但由于来自同一个受精卵,所以含有相同的核基因,C正确;垂体可以分泌生长激素,所以题图中的A可能是生长激素,D正确。
分级调节和反馈调节分析)))
1.激素分级和反馈调节的常见图形
图形
代表的意义
a为下丘脑,b为腺垂体,c为甲状腺;d为促甲状腺激素释放激素,e为促甲状腺激素
甲亢患者的③分泌过多;缺碘时,激素①和②浓度都高于正常水平;图中有两处箭头表示负反馈调节
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
续表
汈汈汈汈汈
图形
代表的意义
负反馈:偏离后纠正回归到静息水平,在生物体中更常见,如体温调节、血糖平衡调节等
2.分级调节、反馈调节、神经调节、神经——体液调节、神经——体液——免疫调节适用场景的判断
分级调节
在神经调节和体液调节中都存在。神经调节中的分级调节是指位于脊髓等的低级中枢受脑中相应的高级中枢的调控。体液调节中的分级调节是指下丘脑——腺垂体——靶腺这一调控抽的调控路径
反馈调节
是指在一个系统中,系统本身的工作效果反过来又作为信息调节该系统的工作,分为正反馈和负反馈两种类型。神经调节和激素调节中都存在着反馈调节
神经调节和神经——体液调节
如果由反射弧中的结构参与调节,往往涉及神经调节。当在效应器中涉及一些内分泌腺时,要注意:如果只是在神经系统作用下腺体分泌相关激素,此时只有神经调节;如果此腺体分泌的激素继续发挥作用,此时是神经——体液调节
神经——体液——免疫调节
往往只适用于内环境稳态的调节,是一种宏观的、整体的调节,称为“网络机制”
例22023·湖南真题甲状旁腺激素(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( D )
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】 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,甲状旁腺功能亢进时,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。
即时巩固
1.下图为鱼类性激素分泌的分级调节示意图。下列叙述正确的是( D )
A.垂体分泌的激素不能运输到除性腺外的其他部位
B.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
C.下丘脑分泌的促性腺激素可促使垂体分泌促性腺激素释放激素
D.将性成熟鱼的垂体提取液注射到同种性成熟鱼体内可促使其配子成熟
【解析】 垂体分泌的主要激素有生长激素、促甲状腺激素、促性腺激素等,除作用于性腺外也作用于其他相应的靶细胞或靶器官,A错误;给性成熟雌鱼饲喂雌性激素,性激素浓度升高,这个信息又会反馈给下丘脑和垂体,从而抑制下丘脑和垂体的分泌活动,这样激素就可以维持在相对稳定的水平,B错误;下丘脑通过释放促性腺激素释放激素,来促进垂体合成和分泌促性腺激素,促性腺激素则可以促进性腺的活动,合成和释放性激素,C错误;性成熟鱼的垂体提取液中含有促性腺激素,注射到同种性成熟鱼体内可促使其配子成熟,D正确。
2.下表是某人血液化验单中的部分数据,下列有关叙述错误的是( C )
项目
结果
参考值
单位
促甲状腺激素(TSH)
<0.005
0.27~4.20
μIU/mL
游离甲状腺素(T4)
>100.00
12.0~22.0
μmol/L
游离三碘甲状腺原氨酸(T3)
>50.00
3.10~6.80
μmol/L
促甲状腺激素受体抗体(TRAb)
21.00
0~1.22
IU/L
A.该个体可能甲状腺功能亢进,表现为消瘦且情绪易激动
B.该个体分泌的TSH偏低,是激素负反馈调节的结果
C.TSH由下丘脑细胞分泌,通过体液运输作用于甲状腺细胞
D.推测TRAb能与促甲状腺激素受体结合,促进甲状腺激素的分泌
【解析】 根据题表可知,患者的甲状腺激素水平远高于正常人,甲状腺激素能促进物质代谢、促进生长发育并能提高神经系统的兴奋性,因此该个体可能甲状腺功能亢进,表现为消瘦且情绪易激动,A正确;游离甲状腺素和游离三碘甲状腺原氨酸分泌增加,则TSH偏低,是激素负反馈调节的结果,B正确;TSH由腺垂体细胞分泌,通过体液运输作用于甲状腺细胞,C错误;TRAb高于参考值,导致促甲状腺激素分泌减少,游离甲状腺素和游离三碘甲状腺原氨酸分泌增加,推测TRAb能与促甲状腺激素受体结合,促进甲状腺激素的分泌,D正确。
应急和应激)))
应激反应与应急反应的异同
不
同
点
调节
途径
不同
应激反应主要是有害刺激通过下丘脑——腺垂体——肾上腺皮质调控轴调节的
应急反应是通过交感——肾上腺髓质系统调节的
作用
各有
侧重
应激反应主要通过糖皮质激素发挥作用,减少有害刺激引起的一些物质如缓激肽、蛋白水解酶、前列腺素等的产生,减轻它们的某些不良作用,具有抗炎、抗毒、抗过敏、抗休克等作用
应急反应主要通过交感神经系统及肾上腺素发挥作用,提高中枢神经系统的兴奋性,加强循环、呼吸等功能,有利于机体保持觉醒和警觉状态,增强抗疲劳作用,迅速做出逃避或应战反应,承担巨大体力和脑力劳动
反应
速度
有差别
应激反应是引发代谢改变和其他全身反应,提高应激能力以维持生命活动,反应较为缓慢
应急反应是紧急动员,即刻行动,故反应迅速
刺激
程度
有区别
如感染、中毒、疼痛、寒冷以及精神紧张等因素主要引起应激反应,使机体能忍受并应付应激刺激及其危害
剧烈运动、剧痛、恐惧、失血、窒息、情绪激动、寒冷、暴热等突变性刺激,则主要引起应急反应
相
同
点
(1)共同参与、协同作用:在机体遇到伤害性刺激时,两个系统同时发生调节性反应。应急反应时全身总动员,使机体提前做好立即行动的准备,其中包括在下丘脑或垂体水平,促使糖皮质激素分泌增加;而糖皮质激素通过所谓的“允许作用”增强应激能力,维持并保证儿茶酚胺的反应性。两者密切联系,共同维持机体的适应能力
相
同
点
(2)性质相似、动因一致:引起应急反应的刺激也是引起应激反应的刺激,两者无本质差别,都是伤害性刺激,很难简单地把应激反应和应急反应区分开来
(3)促进代谢、加强保护:在遇到伤害性刺激时,两者都可升高血糖、血脂,促进物质和能量代谢,通过对内分泌的影响使代谢改变恰如其分,以满足机体需要,加强保护功能,减少疲劳,坚持较长时间的应对
例32024·永嘉中学模拟人的肾上腺分泌肾上腺素和糖皮质激素,下列叙述正确的是( D )
A.肾上腺由皮质和髓质组成,分泌激素受交感神经支配
B.肾上腺素通过管道排到内环境中参与机体的应急反应
C.糖皮质激素的化学本质是氨基酸衍生物,可用于抗过敏
D.糖皮质激素可以升高血糖,与胰岛素有拮抗作用
【解析】 肾上腺由皮质和髓质组成,肾上腺髓质分泌激素受交感神经支配,皮质不受交感神经支配,A错误;激素可直接排到内环境中,不需要通过管道排到内环境,B错误;肾上腺素的化学本质是酪氨酸衍生物,糖皮质激素的化学本质是类固醇,可用于抗过敏,C错误;糖皮质激素可以升高血糖,而胰岛素可以降低血糖,故糖皮质激素与胰岛素有拮抗作用,D正确。
即时巩固
当人体失血过多,动脉血压突然降低时,在这种应急状态下人体出现的反应是( B )
A.副交感神经兴奋,心排血量增加
B.交感神经兴奋,血管收缩,外周阻力增大
C.交感神经抑制,心排血量增加,血管收缩
D.副交感神经兴奋,血管舒张,血流加快
【解析】 副交感神经系统可保持身体在安静状态下的生理平衡,其作用有三个方面:①增进胃、肠的活动,消化腺的分泌,促进大小便的排出,保持身体的能量;②瞳孔缩小以减少刺激,促进肝糖原的生成,以储蓄能源;③心跳减慢,血压降低,支气管收缩,以节省不必要的消耗,协助生殖活动,如使生殖血管扩张,性器官分泌液增加,A、D错误。交感神经系统的活动比较广泛,交感神经兴奋能引起腹腔内脏及皮肤末梢血管收缩、心搏加强和加速、新陈代谢亢进、瞳孔散大、疲乏的肌肉工作能力增强等。交感神经的活动主要保证人体紧张状态时的生理需要,所以当人体失血过多,动脉血压突然降低时,在这种应急状态下人体出现的反应是交感神经兴奋,血管收缩,外周阻力增大,B正确,C错误。
与动物激素有关的实验)))
动物激素功能的研究方法
(1)基本思路
(2)案例
①验证甲状腺激素的功能
a.饲喂法
b.切除法和注射法
②验证生长激素的功能
切除法和注射法
③验证性激素的功能
切除法和移植法
④验证胰岛素的功能
注射法
(3)注意事项
①动物分组的基本要求:选择性别、年龄相同,体重、生理状况相似的动物进行平均分组,且每组不能只有一只。
②在研究动物激素生理功能的实验设计中,要注意设计对照实验,排除无关变量的影响,使实验结论更加科学。对照实验中,生理盐水不能用蒸馏水代替。
③在设计实验时,要充分考虑相关激素的化学本质,选择不同的实验方法。
④在实际操作过程中,可能要综合运用多种方法。如摘除某种内分泌腺(如公鸡的睾丸),一段时间后再注射该内分泌腺分泌的激素(如睾酮),或重新植入该内分泌腺等。
⑤对于幼小的动物一般不用摘除法或注射法,例如研究甲状腺激素对蝌蚪发育的影响就应该采用饲喂法。
例42022·全国卷真题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 甲状腺吸收碘合成甲状腺激素 。
(2)根据实验二推测,丙组甲状腺激素的合成量 大于 (填“大于”或“小于”)甲组。乙组和丙组甲状腺激素的合成量 不相同 (填“相同”或“不相同”),原因是 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家兔体内,碘首先进入组织液,然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。
即时巩固
2024·杭州模拟机体对胰岛素作用的敏感性降低会导致胰岛素抵抗从而产生高血糖,动物摄食会导致胃内分泌细胞分泌的G蛋白下降,G蛋白水平下降会降低饥饿感,进而调节摄食行为。高脂饮食能诱发胰岛素抵抗,对G蛋白分泌的影响与正常饮食无明显差异。研究发现有氧运动能缓解高脂饮食诱发的胰岛素抵抗,升高G蛋白的含量。为了验证上述结论,请根据以下实验材料完善实验思路,预测实验结果并分析。
材料与用具:生长状况相同的正常小鼠若干只、普通饲料、高脂饲料、血糖测定仪、胰岛素分析仪、胃组织G蛋白分析仪。
(要求与说明:血糖、胰岛素和胃组织G蛋白测定的具体操作不作要求;实验条件适宜)
(1)完善实验思路:
①分别测定各实验鼠的空腹血糖、空腹胰岛素、胃组织G蛋白的含量。
②实验分组与处理:将生长状况相同的实验鼠均分为3组:
甲组:18周普通饲料;
乙组:12周普通饲料+ 6周高脂饲料 ;
丙组: 12周普通饲料+6周高脂饲料且有氧运动 。
③在相同且适宜的条件下按上述实验分组培养18周,每周定时测量各实验鼠的空腹血糖、空腹胰岛素、胃组织G蛋白的含量,计算各物质的相对含量。
(2)预测实验结果(设计一个坐标,用柱形图表示第18周的检测结果,设甲组各指标水平均设置为1)。
如图所示
(3)讨论与分析:
①根据题干分析,甲组小鼠摄入普通饲料后血糖升高时,小鼠机体限制血糖显著升高的机制是 血糖升高引起胰岛素分泌增加,降低血糖浓度;摄食引起胃组织G蛋白水平下降,降低了饥饿感,减少了摄食量,从而限制血糖进一步升高 。
②从分子水平分析,胰岛素抵抗产生的原因可能是 细胞膜上胰岛素受体结构改变或胰岛素受体数量减少 ,导致机体细胞对胰岛素作用的敏感性降低,使组织细胞 摄取和利用(或摄取、储存和利用) 葡萄糖的能力下降,引发高血糖。
【解析】 (1)本实验要验证有氧运动能缓解高脂饮食诱发的胰岛素抵抗和升高G蛋白含量,自变量为是否添加高脂饲料和是否进行有氧运动,因变量为空腹血糖、空腹胰岛素和胃组织G蛋白的含量。饲喂普通饲料组为空白对照组,饲喂高脂饲料组和有氧运动组为实验组,无关变量要相同且适宜,故实验分组与处理:甲组:18周普通饲料;乙组(培养时间要相同):12周普通饲料+6周高脂饲料;丙组:12周普通饲料+6周高脂饲料且有氧运动。(2)高脂饮食能诱发胰岛素抵抗,血糖会升高,其胰岛素含量增加,但高脂饮食对G蛋白分泌的影响与正常饮食无明显差异,相比甲组,乙组中的血糖和胰岛素含量更高,但G蛋白含量相等。由于有氧运动能缓解高脂饮食诱发的胰岛素抵抗和升高G蛋白含量,相比乙组,丙组血糖和胰岛素含量都有所下降,但G蛋白含量更多,据此做图见答案。(3)①由题干可知,动物摄食会导致胃内分泌细胞分泌的G蛋白下降,G蛋白水平下降会降低饥饿感,进而调节摄食行为。甲组小鼠摄入普通饲料后血糖升高时,会引起胰岛素分泌增加,降低血糖浓度,而且摄食会引起胃组织G蛋白水平下降,降低了饥饿感,减少了摄食量,从而限制血糖进一步升高。②胰岛素的功能是促进组织细胞摄取、储存和利用葡萄糖,从而降低血糖浓度,胰岛素要与靶细胞膜上的受体结合才能起作用。从分子水平分析,胰岛素抵抗产生的原因可能是细胞膜上胰岛素受体结构改变或胰岛素受体数量减少,导致机体细胞对胰岛素作用的敏感性降低,使组织细胞摄取、储存和利用葡萄糖的能力下降,引发高血糖。
(见学生用书P241)
主干梳理
1.神经调节与体液调节的比较
比较项目
神经调节
体液调节
作用途径
反射弧
体液运输
反应速度
迅速
较缓慢
作用范围
准确、比较局限
较广泛
作用时间
短暂
比较长
传递信号
电信号和化学信号
化学信号
调节结果
肌肉收缩、腺体分泌等
调节细胞内的 代谢过程 等生理效应
联系
不少内分泌腺直接或间接地受 中枢神经系统 的调节;内分泌腺分泌的 激素 也可以影响 神经系统 的发育和功能
2.水盐平衡的调节
(1)调节过程
(2)调节过程分析
①调节中枢: 下丘脑 。
②调节机制:神经——体液调节。
③渴觉产生于 大脑皮层 。
3.体温调节
(1)调节结果:保持体温 相对稳定 。
(2)稳定原因:机体的产热和散热保持 动态平衡 。
①产热途径:安静时主要的产热器官是 内脏 、肌肉、脑;劳动和运动时 肌肉 是主要的产热组织。
②散热途径: 皮肤 是最主要的散热器官,通过 辐射 、传导、对流、蒸发的方式进行。
(3)调节过程
①体温调节中枢: 下丘脑 。
②调节方式:神经——体液调节,以 神经调节 为主导。
③调节途径
注意:寒冷条件下参与产热的激素有 肾上腺素 和甲状腺激素,前者的分泌是由下丘脑的传出神经调节的,后者的分泌是由 下丘脑核垂体 分级调节的,两种激素之间表现为 协同 作用。
4.血糖平衡调节
(1)血糖的来源和去向
(2)血糖平衡的调节
(3)调节过程分析
①调节方式:神经——体液调节、 体液 调节。
②调节过程:胰岛β细胞和胰岛α细胞能感受 血糖含量 的高低变化,进而分泌相应的激素去调节血糖,为激素调节;另一方面,胰岛β细胞和胰岛α细胞以及肾上腺也可以接受下丘脑传来的 神经递质 ,进而分泌相应的激素去调节血糖。
③参与调节的激素:胰岛素、胰高血糖素、肾上腺素等。其中,胰岛素是已知的唯一能降低血糖的激素,它与后两者之间是拮抗作用,后两者之间是 协同 作用。
④参与调节的器官: 肝脏 、胰腺、肾上腺、 下丘脑 等。
⑤胰岛素和胰高血糖素的反馈调节
◆自我诊断◆
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
1.与神经调节相比,体液调节速度慢,持续时间长,能定向运输到靶组织或腺体。( × )
2.真题节选下丘脑能感受细胞外液渗透压和体温的变化,能合成和释放抗利尿激素到组织液。( × )
3.真题节选细胞内液不参与细胞外液渗透压的调节。( × )
4.机体水盐平衡的维持受神经调节和体液调节。( √ )
5.体内血浆渗透压降低,抗利尿激素释放减少。( √ )
6.真题节选紧张时交感神经兴奋使血糖水平升高。( √ )
7.真题节选血糖水平正常时,胰岛不分泌胰岛素和胰高血糖素。( × )
8.胰高血糖素可促进肝细胞内糖原的合成。( × )
9.真题节选寒冷环境中,体温受神经与体液的共同调节。( √ )
10.真题节选寒冷环境下,参与体温调节的传出神经中既有躯体运动神经,也有内脏运动神经。( √ )
◆精准答题◆
2022·辽宁真题小熊猫是我国二级重点保护野生动物,其主要分布区年气温一般在0~25 ℃。测定小熊猫在不同环境温度下静止时的体温、皮肤温度(图1),以及代谢率(即产热速率,图2)。回答下列问题。
(1)由图1可见,在环境温度0~30 ℃范围内,小熊猫的体温 保持恒定 ,皮肤温度随环境温度降低而降低,这是在 神经——体液 调节方式下,平衡产热与散热的结果。皮肤散热的主要方式包括 辐射、传导、对流、蒸发 (答出两点即可)。
(2)图2中,在环境温度由20 ℃降至10 ℃的过程中,小熊猫代谢率下降,其中散热的神经调节路径是:皮肤中的 冷觉感受器 受到环境低温刺激产生兴奋,兴奋沿传入神经传递到位于 下丘脑 的体温调节中枢,通过中枢的分析、综合,使支配血管的 交感神经 (填“交感神经”或“副交感神经”)兴奋,引起外周血管收缩,皮肤和四肢血流量减少,以减少散热。
(3)图2中,当环境温度下降到0 ℃以下时,从激素调节角度分析小熊猫产热剧增的原因是 寒冷环境中,小熊猫分泌的甲状腺激素和肾上腺素增多,提高细胞代谢率,使机体产生更多的热量 。
(4)通常通过检测尿液中类固醇类激素皮质醇的含量,评估动物园圈养小熊猫的福利情况。皮质醇的分泌是由 下丘脑——垂体——肾上腺皮质 轴调节的。使用尿液而不用血液检测皮质醇,是因为血液中的皮质醇可以通过 肾小球的滤过作用 进入尿液,而且也能避免取血对小熊猫的伤害。
【解析】 (1)由图1可见,在环境温度0~30 ℃范围内,小熊猫的体温处于37~38 ℃,保持恒定,皮肤温度随环境温度降低而降低,这是在神经——体液调节方式下,平衡产热与散热的结果。皮肤散热的主要方式包括辐射、传导、蒸发、对流等。
(2)在环境温度由20 ℃降至10 ℃的过程中,小熊猫代谢率下降,其中散热的神经调节路径是感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器,即寒冷环境中,皮肤中的冷觉感受器受到环境低温刺激产生兴奋,兴奋沿传入神经传递到位于下丘脑的体温调节中枢,通过中枢的分析、综合,使支配血管的交感神经兴奋,引起外周血管收缩,皮肤和四肢血流量减少,以减少散热。
(3)题干要求从激素调节角度分析当环境温度下降到0 ℃以下时,小熊猫产热剧增的原因,所以考虑甲状腺激素和肾上腺素的作用,即寒冷环境中,小熊猫分泌的甲状腺激素和肾上腺素增多,提高细胞代谢率,使机体产生更多的热量。
(4)皮质醇是由肾上腺皮质分泌的,受下丘脑和垂体的分级调节,即是由下丘脑——垂体——肾上腺皮质轴调节的。使用尿液而不用血液检测皮质醇,是因为血液中的皮质醇可以通过肾小球的滤过作用进入尿液,而且也能避免取血对小熊猫的伤害。
命题探究
神经调节与体液调节的比较)))
有关体液调节与神经调节的4个易错点
(1)通过体液运输主要是指通过细胞外液运输。
(2)体液调节≠激素调节。体液调节的研究对象不仅包括激素,还包括参与机体生命活动调节的其他调节因子,而激素调节的研究对象只有激素。
(3)神经调节与体液调节都是通过信息传递引起相应的组织、器官产生相应的反应,前者借助的是生物电、神经递质,后者借助激素或CO2等化学物质。
(4)人和高等动物既有神经调节,又有体液调节。其中,神经调节是人和高等动物生命活动调节的主要方式。机体通过反射,可使躯体、内脏等各部分的生命活动更加协调,提高了适应环境变化的能力。
例12024·杭四中模拟下列有关人体神经调节和体液调节的叙述,正确的是( B )
A.体液调节和神经调节共同维持体温恒定,体液调节起主导作用
B.神经调节的信号有电信号和化学信号,体液调节只有化学信号
C.与神经调节相比,体液调节作用广泛的原因是激素没有特异性
D.体液调节中激素的运输需要内环境参与,神经调节过程则不需要
【解析】 体液调节和神经调节共同维持体温恒定,神经调节起主导作用,A错误;神经调节的信号有电信号和化学信号(神经递质),而体液调节仅有化学信号(H+、激素等),B正确;激素也具有特异性,只能作用于靶细胞或靶器官,C错误;体液调节中激素的运输需要内环境参与,神经调节过程中神经递质分泌到组织液中,也有内环境的参与,D错误。
即时巩固
下列有关神经调节与体液调节的叙述,不正确的是( C )
A.神经系统可以通过下丘脑分泌的促激素释放激素影响内分泌系统的功能
B.甲状腺激素可以促进神经系统的发育,提高神经系统的兴奋性
C.血液中较低浓度的CO2可以使呼吸中枢兴奋,使呼吸加深、加快
D.下丘脑既属于神经系统,也属于内分泌系统
【解析】 神经系统可以通过下丘脑分泌的促激素释放激素影响内分泌系统的功能,如促甲状腺激素释放激素影响腺垂体释放促甲状腺激素,A正确;甲状腺激素可以促进神经系统的发育,提高神经系统的兴奋性,B正确;血液中较高浓度的CO2可以刺激呼吸中枢,使呼吸加深、加快,C错误;下丘脑既属于神经系统,也属于内分泌系统,D正确。
水盐平衡的调节)))
血浆渗透压、抗利尿激素含量和尿量的关系
例2酷暑下,室外作业的工人因“出大力流大汗”常会携带一大壶水解渴。下列相关叙述正确的是( B )
A.工人工作时出汗会引起血浆渗透压升高,饮用清水比淡盐水更好
B.该事例说明人体维持水盐平衡既需要生理性调节,也需要行为调节
C.炎热缺水的条件引起人体下丘脑产生渴觉,需通过神经调节主动饮水
D.炎热出汗过程中神经垂体释放抗利尿激素减少,促进肾小管对水的重吸收
【解析】 工人工作时出汗,在散失水的同时会散失一部分无机盐,故饮用淡盐水比清水更好,A错误。因为出汗过多,细胞外液渗透压升高,下丘脑渗透压感受器兴奋,由下丘脑合成、神经垂体释放的抗利尿激素增多,肾小管和集合管重吸收水增强,细胞外液渗透压下降、尿量减少;同时,出汗过多导致细胞外液渗透压升高,下丘脑渗透压感受器产生兴奋,大脑皮层产生渴觉,人主动饮水,故该事例说明人体维持水盐平衡既需要生理性调节,也需要行为调节,B正确。炎热缺水的条件引起人体大脑皮层产生渴觉,C错误。炎热出汗过程中神经垂体释放抗利尿激素增多,促进肾小管和集合管对水的重吸收,D错误。
即时巩固
氨基酸脱氨基产生的氨经肝脏代谢转变为尿素,此过程发生障碍时,大量进入脑组织的氨与谷氨酸反应生成谷氨酰胺,谷氨酰胺含量增加可引起脑组织水肿、代谢障碍,患者会出现昏迷、膝跳反射明显增强等现象。下列说法错误的是( C )
A.兴奋经过膝跳反射神经中枢的时间比经过缩手反射神经中枢的时间短
B.患者膝跳反射增强的原因是高级神经中枢对低级神经中枢的控制减弱
C.静脉输入抗利尿激素类药物,可有效减轻脑组织水肿
D.患者能进食后,应减少蛋白质类食品的摄入
【解析】 膝跳反射与缩手反射都属于非条件反射,膝跳反射一共有2个神经元参与,缩手反射有3个神经元参与,膝跳反射的突触数目少,因此兴奋经过膝跳反射神经中枢的时间比经过缩手反射神经中枢的时间短,A正确;患者由于谷氨酰胺增多,引起脑组织水肿、代谢障碍,所以患者膝跳反射增强的原因是高级神经中枢对低级神经中枢的控制减弱,B正确;抗利尿激素促进肾小管、集合管对水的重吸收,没有作用于脑组织,所以输入抗利尿激素类药物,不能减轻脑组织水肿,C错误;如果患者摄入过多的蛋白质,其中的氨基酸脱氨基产生的氨进入脑组织与谷氨酸反应生成谷氨酰胺,会加重病情,所以应减少蛋白质类食品的摄入,D正确。
体温调节)))
1.体温调节的6个易错点
(1)体温相对恒定是机体产热与散热保持动态平衡的结果,即产热量=散热量。
(2)温度感受器不仅分布在皮肤,体内黏膜及内脏器官表面也有温度感受器分布,其可感受机体内部的温度变化。
(3)“寒战”是指骨骼肌不自主地收缩,由下丘脑体温调节中枢控制,不是躯体运动中枢。
(4)炎热环境中也存在体液调节,只是相应激素分泌减少而已。
(5)下丘脑是体温调节中枢,但不是冷觉、热觉的形成中枢,感觉在大脑皮层形成。
(6)当人体处于高于体温的环境中时,蒸发是散热的主要方式。
2.25 ℃与10 ℃条件下机体产热量的大小关系曲线图分析
当人从25 ℃的环境到10 ℃的环境后,经过机体调节人体的产热增加,散热减少。人体25 ℃时的产热量(a)、散热量(b)和10 ℃时的产热量(c)、散热量(d)的大小关系:a=b<c=d。
例32022·湖南真题当内外环境变化使体温波动时,皮肤及机体内部的温度感受器将信息传入体温调节中枢,通过产热和散热反应,维持体温相对稳定。回答下列问题。
(1)炎热环境下,机体通过体温调节增加散热。写出皮肤增加散热的两种方式: 汗液的蒸发、皮肤中毛细血管舒张 。
(2)机体产热和散热达到平衡时的温度即体温调定点,正常生理状态下人体调定点为37 ℃。病原体感染后,机体体温升高并稳定在38.5 ℃时,与正常状态相比,调定点 上移 (填“上移”“下移”或“不变”),机体产热 增加 。
(3)若下丘脑体温调节中枢损毁,机体体温不能维持稳定。已知药物A作用于下丘脑体温调节中枢调控体温。现获得A的结构类似物M,为探究M是否也具有解热作用并通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温,将A、M分别用生理盐水溶解后,用发热家兔模型进行了以下实验,请完善实验方案并写出实验结论。
分组
处理方式
结果
甲
发热家兔模型+生理盐水
发热
乙
发热家兔模型+A溶液
退热
丙
发热家兔模型+M溶液
退热
丁
①损毁下丘脑的发热家兔模型+M溶液
发热
②由甲、乙、丙三组实验结果,得出结论: M与药物A一样也具有解热作用 。
③由甲、乙、丙、丁四组实验结果,得出结论: M与药物A一样具有解热作用并通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温 。
【解析】 (1)在炎热的环境中时,皮肤中的温觉感受器受到刺激后,将兴奋传递至下丘脑的体温调节中枢,通过中枢的调节,使皮肤中的毛细血管舒张,皮肤血流量增多,同时也使汗液的分泌增多等,从而增加散热。
(2)机体产热和散热达到平衡时的温度即体温调定点,此时产热量和散热量相等,正常生理状态下人体调定点为37 ℃。病原体感染后,机体体温升高并稳定在38.5 ℃时,与正常状态相比,调定点上移,但机体产热量和散热量仍然相等,因此,产热量和散热量均增加。
(3)由题表信息可知,甲组为空白对照,发热家兔模型会出现发热的症状;乙组是加了等量用生理盐水溶解的A溶液,已知药物A作用于下丘脑体温调节中枢调控体温,因此发热家兔模型会退热;丙组是加了等量生理盐水溶解的M溶液,也出现退热现象,说明M与药物A一样也具有解热作用;丁组小鼠出现发热症状,由于要探究M通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温,实验需要遵循单一变量原则,与丙组相比,丁组的处理是损毁下丘脑的发热家兔模型+M溶液,损毁了下丘脑体温调节中枢后,M不能起到调控体温的作用。因此,由甲、乙、丙三组实验结果,得出结论:M与药物A一样也具有解热作用;由甲、乙、丙、丁四组实验结果,得出结论:M与药物A一样具有解热作用并通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温。
即时巩固
下图表示一个处于安静状态的人,由T1环境进入T2环境的过程中产热量和散热量的变化。下列叙述错误的是( C )
A.下丘脑损毁的小鼠,从T1转移至T2环境,产热量下降
B.在T2环境下,机体促甲状腺激素分泌增加
C.进入T2环境,副交感神经兴奋增强,皮肤血管收缩
D.a~c的体温调节过程受神经与体液的共同调节
【解析】 人由温度为T1的环境进入温度为T2的环境,产热量和散热量都增加,说明是由高温环境到低温环境,由于进入温度为T2的环境后短时间内B曲线上升比A曲线迅速,确定曲线A 表示产热量,曲线B 表示散热量。下丘脑是体温调节中枢,下丘脑损毁的小鼠体温不能维持恒定,从T1转移至T2环境,温度降低,产热量下降,A正确。在T2环境下,寒冷刺激导致垂体分泌促甲状腺激素增加,进而促进甲状腺激素分泌,增加产热,以维持体温,B正确。在T2环境下,寒冷刺激交感神经兴奋增强,皮肤血管收缩,血流量减小,散热量减少,C错误。由高温环境进入低温环境中,a~c的体温调节过程既有激素等信息分子参与的体液调节的作用,也受神经系统的调节,D正确。
血糖平衡调节)))
1.血糖平衡调节相关曲线分析
(1)进食后胰岛素浓度变化曲线
判断依据:根据含量和变化波动幅度,含量多而且波动幅度大的为正常人。
(2)进食后血糖浓度变化曲线
判断依据:根据初始浓度和波动范围判断,波动范围在80~120 mg·dL-1且起点也在该范围中的是正常人,低于该范围的是低血糖患者,高于该范围的是高血糖或糖尿病患者。
(3)人体饭后血糖、胰岛素和胰高血糖素三者之间的变化关系
①当血糖浓度升高时,能降低血糖浓度的胰岛素含量增加,而能升高血糖浓度的胰高血糖素含量降低;
②当血糖浓度较低时,胰高血糖素含量增加。
2.糖尿病
(1)糖尿病的症状
“三多一少”,即多饮、多尿、多食和体重减轻,原因如图所示:
(2)糖尿病的类型
例42022·海南真题机体内血糖浓度受多种激素共同调节。某实验小组探究了三种激素单独或联合作用调节血糖的效应,实验前血糖浓度为5.0 mmol/L,血糖浓度随激素处理时间的变化如图。下列有关叙述正确的是( B )
A.激素单独作用时,0.5 h内升高血糖最快的激素是肾上腺素
B.3 h时,三种激素联合作用升高血糖的效应大于各自效应的总和
C.肾上腺素和胰高血糖素对血糖的调节作用表现出相抗衡(拮抗)的关系
D.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
【解析】 分析题图可知,激素单独作用时,0.5 h 内升高血糖最快的激素是胰高血糖素,A错误;3 h时,三种激素联合作用升高血糖的效应为12.8-5.0=7.8 mmol/L,三种激素各自效应的总和为(6.9-5.0)+(5.7-5.0)+(5.2-5.0)=2.8 mmol/L,前者明显大于后者,B正确;肾上腺素和胰高血糖素都能升高血糖,二者在调节血糖方面表现出协同作用,C错误;实验结果可证明血糖浓度受肾上腺素、胰高血糖素和皮质醇调节,但实验结果不能证明血糖浓度不受甲状腺激素调节,D错误。
即时巩固
1.2024·诸暨中学模拟甲、乙、丙三人在体检中检测出尿糖超标,为弄清是否患糖尿病,依据规范又进行了进一步检测。图1、图2所示为空腹及餐后测定的血糖及胰岛素浓度(糖尿病血糖浓度标准:空腹≥7.0 mmol/L,餐后2 h≥11.1 mmol/L)。下列叙述错误的是( C )
A.正常人进食后胰岛素分泌增加与副交感神经兴奋有关
B.甲出现上述检测结果的原因可能是胰岛β细胞损伤
C.乙出现上述检测结果的原因可能是胰岛β细胞膜上载体对葡萄糖的转运能力下降
D.丙出现尿糖超标可能是一次性摄糖过多
【解析】 当血糖浓度过高时,会引起副交感神经兴奋,促进胰岛素分泌,加速血糖的氧化分解,使血糖浓度恢复正常,A正确;甲血糖过高,胰岛素水平较低,可能是胰岛β细胞损伤所致,分泌的胰岛素含量较少,不能降血糖,B正确;乙胰岛素水平偏高,但血糖也较高,可能是胰岛素无法与靶细胞上的受体结
合,发挥降血糖的作用,C错误;丙的血糖正常,胰岛素也正常,出现尿糖超标原因可能是一次性摄糖过多,D正确。
2.激素GLP1具有调节胰岛素与胰高血糖素分泌等功能,当GLP1的分泌量不足时,会导致Ⅱ型糖尿病。下图是某糖尿病患者注射一定量的GLP1后,测得血糖、胰岛素及胰高血糖素的浓度变化。下列相关叙述错误的是( B )
A.胰岛β细胞、胰岛α细胞可能有GLP1受体
B.正常人体在饥饿状态下,GLP1的分泌量会增加
C.GLP1有促进胰岛素分泌与抑制胰高血糖素分泌的作用
D.合成GLP1类似物,可作为开发治疗Ⅱ型糖尿病药物的新途径
【解析】 激素GLP1具有调节胰岛素与胰高血糖素分泌等功能,所以GLP1能够作用于胰岛β细胞、胰岛α细胞,即胰岛β细胞、胰岛α细胞可能有 GLP1 受体,A正确;饥饿状态下血糖浓度低,需要升高血糖,所以GLP1 的分泌量会减少,使得胰岛素分泌减少,胰高血糖素分泌增加,B错误;分析题图可知,GLP1有促进胰岛素分泌与抑制胰高血糖素分泌的作用,C正确;当GLP1的分泌量不足时,会导致Ⅱ型糖尿病,所以合成GLP1类似物,可作为开发治疗Ⅱ型糖尿病药物的新途径,D正确。
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