第25讲 体液调节-【大鹏生物】2025年高考生物一轮复习讲义

第25讲　体液调节 课标要求　 1.说出人体内分泌系统主要由内分泌腺组成，包括垂体、甲状腺、肾上腺、胰腺和性腺等多种腺体，它们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的稳态，如甲状腺激素分泌的调节和血糖平衡的调节等。 考点一　激素与内分泌系统 【知识回顾】 1．促胰液素的发现 (1)沃泰默实验 ①沃泰默观点：胰腺分泌胰液只受神经调节的控制。 ②实验步骤 ③实验现象：胰腺能够分泌胰液的是A组、C组；不能分泌胰液的是B组。 ④实验结论：小肠上微小的神经难以剔除，胰液的分泌受神经调节。 (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：胰液的分泌受化学物质的调节。 【教材深挖】 选择性必修1 P45“思考·讨论”：斯他林和贝利斯的实验过程中加入砂子的目的是使小肠黏膜研磨更充分。 2．激素调节的概念 由内分泌器官或细胞分泌的化学物质——激素进行调节的方式，就是激素调节。 3．激素研究的实例 (1)胰岛素的发现 ①实验者：加拿大的班廷和贝斯特。 ②实验过程 ③进一步实验：抑制胰蛋白酶的活性，可直接提取正常胰腺中的胰岛素，治疗糖尿病。 ④实验结论：胰腺中的胰岛产生的胰岛素，可以降低血糖浓度。 (2)睾丸分泌雄激素的研究 ①实验过程 公鸡雄性性征消失雄性性征恢复 ②实验结论：动物睾丸分泌睾酮，维持雄性性征。 【教材深挖】 选择性必修1 P47“讨论4”：在研究激素的方法中，常用到“加法原理”或“减法原理”。 (1)“加法原理”：如用饲喂法研究甲状腺激素，用注射法研究动物胰岛素和生长激素，用移植法研究性激素等。 (2)“减法原理”：如用摘除法研究甲状腺激素和生长激素的功能，用阉割(摘除性腺)法研究性激素的功能等。 4．内分泌系统的组成 (1)内分泌腺：由内分泌细胞聚集在一起构成。 (2)分散的内分泌细胞：分散在一些器官、组织，如在小肠黏膜上有分泌促胰液素的细胞。 (3)下丘脑中的某些神经细胞，也具有内分泌功能。 5．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等 作用于垂体，调控垂体分泌释放相应激素 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分泌生长激素，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促进女性生殖器官的发育；②促进卵细胞的生成；③激发女性第二性征的出现等 睾丸 雄激素(主要是睾酮) ①促进男性生殖器官的发育；②促进精子细胞的生成；③激发男性第二性征的出现 【教材深挖】 选择性必修1 P48“相关信息”：不同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。 补充方式：既可口服，也可注射。 (2)氨基酸衍生物类：如甲状腺激素、肾上腺素等。 补充方式：既可口服，也可注射。 (3)多肽和蛋白质类：如促激素释放激素、促激素、抗利尿激素、胰岛素和胰高血糖素等。 补充方式：不宜口服，需注射。 6．内分泌系统的功能 (1)维持内环境的稳定。 (2)调节物质和能量代谢。 (3)调控生长发育和生殖等。 【思维提升】 以小鼠为实验对象模拟沃泰默和斯他林、贝利斯的实验。把稀盐酸注入小鼠的上段小肠肠腔内，胰腺分泌胰液；切除通向该段小肠的神经，只留下血管，再向小肠内注入稀盐酸，胰腺分泌胰液；刮下小肠黏膜，将黏膜与稀盐酸混合加砂子磨碎，制成提取液，将提取液注射到同一只小鼠的静脉中，胰腺仍能分泌胰液。据此分析下列问题： (1)盐酸刺激小肠黏膜后引起胰腺分泌胰液的原因是什么？ 提示　盐酸刺激小肠黏膜后引起胰腺分泌胰液是因为盐酸使小肠黏膜产生了某种物质，这种物质通过血液传送至胰腺并促使其分泌胰液。 (2)稀盐酸刺激小肠黏膜分泌的是什么激素？ 提示　促胰液素。 (3)该激素作用于胰腺细胞引起胰液分泌的机理是什么？ 提示　作为信号分子，与胰腺细胞的受体结合后，促进胰腺细胞合成并分泌胰液。 【能力突破】 1．下面是与促胰液素发现过程有关的四个实验，下列有关分析错误的是(　　) ①稀盐酸→小肠肠腔→胰腺分泌胰液 ②稀盐酸→静脉血液→胰腺不分泌胰液 ③稀盐酸→小肠肠腔(去除神经)→胰腺分泌胰液 ④小肠黏膜＋稀盐酸＋砂子→制成提取液→注入静脉血液→胰腺分泌胰液 A．①与②组成的实验自变量是稀盐酸刺激的部位 B．①与③对比说明胰液分泌不受神经的调节 C．①②③④对比说明胰液分泌受小肠黏膜产生的物质(由血液运输)调节 D．要证明胰液分泌是否受神经的调节应该再设计实验继续探究 2．某科研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 归纳总结　 (1)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都发挥相同的作用，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。 (2)动物激素功能的实验探究 ①研究思路：用某种方法处理实验动物→出现相应病理症状→施加某激素后恢复正常→推知相应激素的生理功能。 ②实验设计注意事项 a．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，每组要有数量相等的多只动物。 b．实验设计时要注意设置对照实验，控制无关变量，保证单一变量。 c．针对不同的激素或腺体选择不同的实验方法 切除法只适用于个体较大的动物；饲喂法只适用于甲状腺激素、性激素等小分子激素，多肽和蛋白质类激素不能使用饲喂法；注射法适用于各种激素。 考点二　血糖平衡调节 【知识回顾】 1．血糖的来源和去向(正常情况下) (1)食物中的糖类经消化、吸收进入血液，是血糖的主要来源；肝糖原分解成葡萄糖进入血液，是空腹时血糖的重要来源。 (2)血糖平衡的调节过程：调节血糖的来源和去向，使其处于平衡状态。 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)调节途径 (4)影响胰岛素和胰高血糖素分泌的因素 3．血糖平衡调节中存在反馈调节 (1)反馈调节定义：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)反馈调节的意义：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。 归纳提升　反馈类型的比较 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，反馈控制系统平衡处于稳定状态 【思维提升】 如图为血糖调节的部分过程示意图，请据图分析： (1)图中激素①和激素②分别是什么激素？它们分别是由哪种细胞分泌的？ 提示　胰高血糖素和胰岛素；胰高血糖素是由胰岛A细胞分泌的，胰岛素是由胰岛B细胞分泌的。 (2)胰脏属于人体中重要的腺体，它分泌的物质都是激素吗？ 提示　不都是，它还分泌多种消化酶。 (3)如果胰岛B细胞受损则会引起哪种疾病？能否用口服胰岛素制剂的方式治疗？ 提示　糖尿病。不能，因为胰岛素的化学本质是蛋白质，在消化道内会被蛋白酶水解成氨基酸，从而失去作用。 【能力突破】 3．胰岛素可使骨骼肌细胞和脂肪细胞的细胞膜上葡萄糖转运载体的数量增加，已知这些细胞膜上的载体转运葡萄糖进入细胞的过程不消耗ATP。下列叙述错误的是(　　) A．脂肪细胞和骨骼肌细胞是胰岛素作用的靶细胞 B．葡萄糖进入骨骼肌细胞的运输方式是主动运输 C．胰岛B细胞以胞吐方式将胰岛素分泌到细胞外 D．当血糖浓度上升时，胰岛素的分泌量随之增加 4．最近有研究发现，FGF1是胰岛素之外的第二种快速降低血糖的分子。在胰岛素抵抗患者体内，胰岛素信号通路受阻，若使用FGF1提高PDE4D酶的活性，激活PDE4D通路，仍可调节血糖水平。下列叙述错误的是(　　) A．胰岛素抵抗患者体内，血糖不能有效降低，而脂肪分解较多 B．FGF1和胰岛素分别通过不同的信号通路发挥相同的作用 C．一般情况下，糖尿病患者体内PDE4D酶活性较高 D．这一发现可能为胰岛素抵抗患者提供替代性治疗渠道 考点三　甲状腺激素分泌的分级调节 【知识回顾】 1．甲状腺激素分泌的分级调节 (1)三级腺体：a.下丘脑、b.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。 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：除甲状腺激素外，还有肾上腺皮质激素和性激素分泌活动的调节也存在分级调节。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”“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。 提醒　①一般情况下，多肽、蛋白质类激素、氨基酸衍生物类激素等含氮类激素(甲状腺激素除外)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。 ②分泌激素的细胞本身也可能是其分泌激素的靶细胞。 ③激素只能作用于靶器官或靶细胞，直接原因是只有靶细胞膜上或膜内有与相应激素特异性结合的受体；而根本原因是与相应激素特异性结合的受体的基因只在靶细胞中选择性表达。 (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。 【思维提升】 甲状腺激素的分泌存在分级调节，据此分析以下问题： (1)碘是合成甲状腺激素的重要原料，饮食长期缺碘，导致甲状腺肿的原因是什么？ 提示　由于碘是合成甲状腺激素的重要原料，饮食长期缺碘，导致甲状腺激素合成障碍，致使血浆中甲状腺激素水平下降，对下丘脑和垂体的负反馈作用减弱，使TRH和TSH的分泌增加，进而引起代偿性的甲状腺肿大。 (2)通过手术摘除健康大鼠的垂体后，其甲状腺功能表现为衰退，试分析其中原因。 提示　摘除大鼠的垂体后，机体内缺乏促甲状腺激素，无法促进甲状腺的生长发育以及调节甲状腺激素的合成与分泌，即导致甲状腺功能衰退。 (3)类比上述反馈调节的原理解释为什么运动员注射性激素会导致性器官萎缩，甚至失去生育能力？ 提示　性激素过多，会通过反馈调节抑制垂体分泌促性腺激素，促性腺激素可以促进性器官的发育，所以缺乏促性腺激素会导致性器官萎缩，甚至失去生育能力。 【能力突破】 5．如图所示为人体生长激素(GH)分泌调节示意图，其中GHRH为促生长激素释放激素，GHIH为生长激素抑制激素。下列说法错误的是(　　) A．GH过少时促进下丘脑分泌GHRH体现了反馈调节机制 B．GH弥散到血液中后定向运输至骨骼等细胞处发挥作用 C．GH是由腺垂体分泌的，其释放离不开高尔基体的作用 D．GHIH与GHRH共同维持内环境中GH含量的相对稳定 6．下丘脑分泌的促肾上腺皮质激素释放激素刺激腺垂体分泌促肾上腺皮质激素，作用于肾上腺，促进肾上腺皮质分泌肾上腺皮质激素，肾上腺皮质激素分泌过多反过来也能影响垂体和下丘脑，减弱它们的分泌活动。醛固酮是一种小分子、脂溶性肾上腺皮质激素，它进入肾小管上皮细胞后与细胞内受体结合，再进入细胞核，经过一系列反应，促进肾小管上皮细胞对肾小管腔中Na＋的重吸收。下列分析正确的是(　　) A．醛固酮的分泌过程存在分级调节，不存在反馈调节 B．醛固酮在肾上腺皮质细胞中的核糖体上合成 C．醛固酮可直接进入细胞核并影响基因的表达 D．醛固酮可参与细胞外液渗透压的调节 答案　D 归纳总结　激素、酶、抗体与神经递质的区别 比较项目 激素 酶 抗体 神经递质 化学本质 蛋白质、多肽、类固醇、氨基酸衍生物等 绝大多数是蛋白质，少数是RNA 蛋白质 乙酰胆碱、多巴胺、氨基酸、NO等 产生细胞 内分泌腺细胞或下丘脑细胞 活细胞 浆细胞 神经细胞 作用部位 靶细胞或靶器官 细胞内外 内环境 突触后膜 作用后变化　 被灭活 不发生改变 被降解 被降解或移走 【重温高考】 1．(河北，10)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 2．(山东，8)碘是甲状腺激素合成的重要原料。甲状腺滤泡上皮细胞膜上的钠－钾泵可维持细胞内外的Na＋浓度梯度，钠－碘同向转运体借助Na＋的浓度梯度将碘转运进甲状腺滤泡上皮细胞，碘被甲状腺过氧化物酶活化后，进入滤泡腔参与甲状腺激素的合成。下列说法正确的是(　　) A．长期缺碘可导致机体的促甲状腺激素分泌减少 B．用钠－钾泵抑制剂处理甲状腺滤泡上皮细胞，会使其摄碘能力减弱 C．抑制甲状腺过氧化物酶的活性，可使甲状腺激素合成增加 D．使用促甲状腺激素受体阻断剂可导致甲状腺激素分泌增加 3．(江苏，12)下列关于人体内胰岛素和胰高血糖素的叙述，错误的是(　　) A．胰岛素在胰岛B细胞中合成，胰高血糖素在胰岛A细胞中合成 B．胰岛素是唯一降低血糖的激素，胰高血糖素不是唯一升高血糖的激素 C．胰岛素激活胰岛素受体后，葡萄糖通过胰岛素受体进入细胞内 D．胰岛素分泌不足或胰高血糖素分泌过多均可能导致糖尿病的发生 4．(江苏，21节选)正常人体在黎明觉醒前后肝脏生糖和胰岛素敏感性都达到高峰，伴随胰岛素水平的波动，维持机体全天血糖动态平衡，约50%的Ⅱ型糖尿病患者发生“黎明现象”(黎明时处于高血糖水平，其余时间血糖平稳)，是糖尿病治疗的难点。请回答下列问题： (1)人体在黎明觉醒前后主要通过__________分解为葡萄糖，进而为生命活动提供能源。 (2)胰岛素通过促进____________________、促进糖原合成与抑制糖原分解、抑制非糖物质转化等发挥降血糖作用，胰岛细胞分泌的________________能升高血糖，共同参与维持血糖动态平衡。 (3)Ⅱ型糖尿病患者的靶细胞对胰岛素作用不敏感，原因可能有__________(填序号)。 ①与胰岛素相抗衡的激素增多　②胰岛素分泌障碍　③胰岛素受体表达下降　④胰岛B细胞损伤　⑤存在胰岛细胞自身抗体 (4)人体昼夜节律源于下丘脑视交叉上核SCN区，通过神经和体液调节来调控外周节律。研究发现SCN区REV－ERB基因节律性表达下降，机体在觉醒时糖代谢异常，表明“黎明现象”与生物钟紊乱相关。由此推测，Ⅱ型糖尿病患者的胰岛素不敏感状态具有__________的特点，而_____________________可能成为糖尿病治疗研究新方向。 【易错判断】 1．判断关于激素与内分泌系统的叙述 (1)促胰液素是小肠黏膜产生的一种化学物质，作用于胰腺，促进胰液分泌(　√　) (2)斯他林和贝利斯通过实验证明了胰液分泌不受神经控制，并从小肠黏膜提取液中分离出了促胰液素(　×　) (3)研磨胰腺无法直接提取到胰岛素是因为胰岛素含量太少(　×　) (4)垂体分泌的促甲状腺激素释放激素能促进甲状腺激素的分泌(　×　) (5)激素可以进行生命活动的调节，都必须由内分泌腺分泌(　×　) 2．判断关于血糖平衡调节的叙述 (1)人体内有多种激素参与调节血糖浓度，如糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素等，它们直接或间接提高或降低血糖浓度(　×　) (2)人体饥饿时，血液流经肝脏后，血糖的含量会升高；血液流经胰岛后，血糖的含量会降低 (　√　) (3)糖尿病的主要症状是少饮、少食、少尿、消瘦(　×　) (4)血糖调节过程中既有神经调节也有激素调节(　√　) 3．判断关于甲状腺激素分泌的分级调节的叙述 (1)甲状腺激素能提高细胞的代谢率(　√　) (2)当血液中的甲状腺激素含量少时，就会促进下丘脑和垂体分泌相应激素(　×　) (3)下丘脑也能分泌促肾上腺髓质激素释放激素，促进垂体分泌相应激素(　×　) (4)激素具有高效性，可以为细胞提供充足的能量供应(　×　) (5)激素作用具有专一性，每种激素只能作用于一种细胞(　×　) 4．填空默写 (1)(选择性必修1 P51)血糖的主要来源有食物中的糖类经消化、吸收进入血液，是血糖的主要来源；肝糖原分解成葡萄糖进入血液，是空腹时血糖的重要来源；非糖物质可以转化为葡萄糖进入血液，补充血糖。 (2)(选择性必修1 P51)血糖的去向可以概括为以下几个方面：随血液流经各组织时，被组织细胞摄取，氧化分解；在肝和骨骼肌细胞内合成肝糖原和肌糖原储存起来；脂肪细胞和肝细胞可将葡萄糖转变为非糖物质，如甘油三酯等。 (3)(选择性必修1 P51)胰岛素的作用：一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解，进入肝、肌肉并合成糖原，进入脂肪细胞和肝细胞转变为甘油三酯；另一方面又能抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖。 (4)(选择性必修1 P51)胰高血糖素主要作用于肝，促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液，促进非糖物质转变成糖，使血糖浓度回升到正常水平。 (5)(选择性必修1 P52)神经系统还通过控制甲状腺和肾上腺的分泌活动来调节血糖含量。 (6)(选择性必修1 P54)激素调节的特点有：通过体液进行运输；作用于靶器官、靶细胞；作为信使传递信息；微量和高效。 (7)(选择性必修1 P54)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。 学科网（北京）股份有限公司 $$