内容正文:
第3章 体液调节
1、 激素与内分泌系统
(1)促胰液素的发现
①分泌腺
外分泌腺:分泌物经由导管而流出体外或流到消化腔的,如汗腺、唾液腺、胃腺等。
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。
②19世纪普遍认为:(这是一种神经调节)
稀盐酸→感受器(小肠神经)→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器(胰腺)→胰液
③.沃泰默实验:
Ⅰ沃泰默观点:胰腺分泌胰液只受神经调节的控制。
Ⅱ实验步骤:
Ⅲ沃泰默的结论:这是一个十分顽固的反射,小肠上的微小神经难以剔除干净,胰液的分泌受神经调节。
④.斯他林和贝利斯的实验:
Ⅰ提出假设:这不是神经反射而是化学调节,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。
Ⅱ实验验证过程:
促胰液素是小肠黏膜分泌,促进胰腺分泌胰液。
Ⅲ实验结论:胰腺分泌胰液受化学物质的调节控制,并将这种化学物质命名为促胰液素。
促胰液素是人们发现的第一种激素,它由小肠黏膜分泌。进入血液后,随血流到达胰腺引起胰腺分泌胰液 。
⑤激素调节 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,这就是激素调节。
(2) 激素研究的实例
Ⅰ胰岛素的发现
①1869年:研究者在显微镜下观察胰腺组织时,发现其中一些聚集成岛状的细胞堆,将其命名为“胰岛”。
②1889年:切除胰腺的狗患糖尿病,提出胰腺能分泌某种抗糖尿病的物质的假说。
③1916年:病有关的物质命名为胰岛素。
④1889年到1920年:大多数实验都集中于制备胰腺提取物,然后注射给由胰腺受损诱发糖尿病的狗或糖尿病患者,但都收效甚微。
【问题1】为什么会收效甚微?
⑤1921年,班廷和助手贝斯特实验:
⑥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。
⑦实验结论:胰腺中的胰岛产生的胰岛素,可以降低血糖浓度。
Ⅱ睾丸分泌雄性激素的研究
【问题2】若要证实雄激素(睾酮)是公鸡的睾丸分泌的,如何设计实验方案?
后来,科学家从动物睾丸中提取出睾酮,并证实其为睾丸分泌的雄激素。
Ⅲ 激素功能研究方法
研究方法
摘除法(植入法)
饲喂法
注射法
实验组
摘除内分泌腺
饲喂动物激素
注射动物激素
对照组
手术但不摘除
饲喂等量正常饲料
注射等量生理盐水
自身对照或
条件对照组
对摘除内分泌腺的实验组植入内分泌腺(或补充激素)
饲喂动物激素抑制剂
—
实验目的
验证或探究某种内分泌腺的生理作用
验证或探究某种激素的生理作用
验证或探究某种激素的生理作用
适用范围
所有内分泌腺
只适用于甲状腺激素、性激素等非蛋白质或多肽类激素
所有激素
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(单一变量原则)的动物进行平均分组,每组要有数量相等的多只(避免实验的偶然性)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。
(3)内分泌系统的组成和功能
①内分泌系统的概念
内分泌系统由相对独立的内分泌腺及兼有内分泌功能的细胞共同组成。
②人体内主要的内分泌腺
内分泌腺
激素名称
化学性质
作用部位
主要作用
下丘脑
促XX激素释放激素
多肽
垂体
调控垂体分泌释放相应的促激素
抗利尿激素
肾小管集合管
下丘脑合成,垂体释放,促进肾中肾小管、集合管对水分的重吸收
垂体
促XX激素
蛋白质
相关腺体
促进相关腺体的生长发育以及相关激素分泌
生长激素
全身
调节生长发育,主要促进蛋白质的合成和骨的生长
甲状腺
甲状腺激素(含I)
氨基酸衍生物
全身
调节体内的有机物代谢;促进生长和发育;提高神经的兴奋性
肾上腺
皮质
醛固酮
固醇
肾脏
促进肾小管吸Na+排K+,增加水的重吸收,调节水盐代谢
皮质醇
全身
调节有机物代谢
髓质
肾上腺素
氨基酸衍生物
全身
提高机体应激能力,使血压升高,心率加快等;提高机体代谢,促进肝糖原分解使血糖浓度升高
胰岛
B细胞
胰岛素
蛋白质
全身
促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖从而使血糖水平降低
A细胞
胰高血糖素
多肽
主要是肝脏
促进肝糖原分解、非糖物质转化为葡萄糖,从而使血糖水平升高
性腺
卵巢
雌激素、孕激素
固醇
全身
分别促进雌雄生殖器官的发育和生殖细胞的生成和第二性征的出现
睾丸
雄激素(主要是睾酮)
③ 激素分泌过多或过少引起的异常症
Ⅰ生长激素
幼年时不足:侏儒症;过多:巨人症。成年过多:肢端肥大症。
Ⅱ甲状腺激素
幼年缺少:呆小症; 成年过多:甲亢
④ 激素间的相互作用
Ⅰ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。
Ⅱ相抗衡作用:胰岛素(唯一)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。
⑤ 内分泌腺的功能
Ⅰ维持内环境稳定,如:下丘脑分泌的抗利尿激素可以调节机体的水盐平衡。
Ⅱ调节物质和能量代谢,如:甲状腺激素可以提高细胞的代谢速率。
Ⅲ调控生长发育和生殖,如:性腺分泌的性激素可促进生殖器官的发育、生殖细胞的生成、第二性征的出现;甲状腺激素和生长激素可以调节生长发育。
2 血糖平衡的调节
(1)定义及浓度: 血液中的糖称为血糖,主要是葡萄糖。正常人空腹血糖含量:3.9-6.1mmol/L。
(2)人体的血糖的来源与去路
(3)血糖平衡的调节
①调节中枢:下丘脑的相关区域。
②调节机制:神经调节和体液调节共同作用的结果。
③血糖平衡的调节过程中多种激素共同起作用
协同作用:胰高血糖素、肾上腺素与甲状腺激素。
相抗衡作用:胰高血糖素与胰岛素。
A 胰岛素是唯一能够降低血糖浓度的激素,其作用部位为几乎全身组织细胞。胰高血糖素的作用部位主要是肝脏。
B糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素等通过调节有机物的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。
④与血糖平衡调节有关的4种器官
①下丘脑:调节血糖平衡的神经中枢。
②胰岛:胰岛B细胞分泌胰岛素;胰岛A细胞分泌胰高血糖素。
③肝脏:进行肝糖原与葡萄糖的相互转化。
④骨骼肌:将葡萄糖转化为肌糖原。
(4)糖尿病
①定义:糖尿病主要表现为高血糖和尿糖,可导致多种器官的功能损害。
②的类型
Ⅰ型糖尿病
病因:胰岛功能减退、分泌胰岛素减少所致,通常在青少年时期发病。
Ⅱ型糖尿病
病因: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。能量摄入过多、运动量过少、肥胖是2型糖尿病最常见的危险因素。
③症状表现:多饮、多食、多尿、体重减少。(巧记“三多一少”)
④危害和治疗方案
A 危害:可能会引起多种并发症(例如:脑卒中、冠心病、心梗、糖尿病肾病、肾衰、糖尿病足、视网膜病变、白内障、黄斑变性、失明)。
B治疗方案:①较轻患者可通过控制饮食,配合降血糖药物进行治疗;②较重患者(1型)可通过静脉注射胰岛素进行治疗。
尿糖≠糖尿病,正常人一次性摄糖过多,尿中也可能会出现葡萄糖,但该人不属于糖尿病患者。
(5)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的调节方式。
②实例:如右图中,在血糖平衡调节过程中,胰岛素(胰高血糖素)作用结果会反过来影响胰岛素(胰高血糖素)的分泌。
③意义:反馈调节是生命系统中非常普遍的调节机制,它对于机体维持稳态具有重要意义。
3 甲状腺激素分泌的分级调节
(1)调节过程
“+”“-”分别表示 促进 、 抑制
①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。
(2)分级调节
①分级调节定义:在大脑皮层的影响下,下丘脑可以通过垂体调节和控制某些内分泌腺中激素的合成与分泌的分层调控的方式。
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。如图:
③分级调节的意义: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。
【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。
【问题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。
【问题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。促性腺激素是促进性腺的生长发育发育,调节性激素合成和分泌。
4 激素调节的特点
(1)通过体液进行运输: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。激素不是定向运输
(2)作用于靶器官、靶细胞
激素选择靶器官、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。激素只能作用于靶器官或靶细胞,因为(1)只有靶细胞上含该激素的特异性受体;(2)基因的选择性表达。
激素的受体都位于细胞膜上吗?
①蛋白质类激素(生长激素,胰岛素,肾上腺素,抗利尿激素,多种促激素释放激素,促激素等)不容易穿过细胞膜,其受体在靶细胞的细胞膜上,受体负责把细胞外信号转化为细胞内信号,从而改变细胞的代谢情况。
②甲状腺激素和固醇类激素(性激素)很容易穿过细胞膜,其信号受体在细胞质或细胞核中。激素和受体结合后,连接到DNA上,调控基因的转录,控制相关蛋白质的合成(例如某些酶)
【归纳总结】几种常见激素的产生部位和作用靶细胞
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
全身各细胞
甲状腺激素
甲状腺
全身各细胞
胰岛素
胰岛B细胞
全身各细胞
胰高血糖素
胰岛A细胞
主要是肝细胞
(3)作为信使传递信息:激素犹如信使,将信息从内分泌细胞传递给靶细胞,靶细胞发生一系列的代谢变化。激素一经靶细胞接受并起作用后就失活了,为了维持激素含量的动态平衡,体内需要源源不断地产生激素。
(4)微量高效:在正常生理状态下,血液中激素浓度都很低,一般为10-12~10-9mol/L。虽然含量甚微,但作用效果极其显著。激素是人和动物体内微量、高效的生物活性物质。一旦体内激素含量偏离了生理范围,就会严重影响机体机能。
激素种类多、量极微,既不组成细胞结构,又不提供能量,也不起催化作用,而是随体液到达靶细胞,使靶细胞原有的生理活动发生变化。
5 激素间的相互作用
(1)协同作用:不同激素对同一生理效应起增强效应的作用。
(2)相抗衡作用:不同激素对同一生理效应发挥相反的作用。
6体液调节
(1)概念 激素等化学物质,通过体液传送的方式对生命活动进行调节,称为体液调节。
①调节因子:激素、组胺、NO、CO和代谢产物CO2等。
②传递方式:通过体液传送。
③主要方式:激素调节。
(2) 比较体液调节与神经调节特点的异同。
① 区别
比较项目
体液调节
神经调节
作用途径
体液运输
反射弧
反应速度
较缓慢
迅速
作用范围
较广泛
准确、比较局限
作用时间
比较长
短暂
作用对象
靶细胞、靶器官
效应器
【问题1】体液调节为什么比神经调节作用速度慢呢?
体液调节:激素等化学物质通过体液运输,因此反应速度较缓慢。
神经调节:信号主要以局部电流的形式到达效应器,因此反应迅速。
【问题2】体液调节为什么比神经调节作用范围广呢?
体液调节:有相应受体的细胞都可以受到有关激素的调控,作用范围较广泛。
神经调节:由反射弧决定,针对效应器,作用范围准确、比较局限。
【问题3】体液调节为什么比神经调节作用时间长呢?
体液调节:激素与靶细胞结合并产生作用后会被灭活,但血液中各种激素的活性可以保持一段时间,作用时间比较长。
神经调节:神经递质作用后立即被分解;突触间隙的神经递质也会被分解或移走,作用时间较短暂。
②联系
A内分泌腺分泌的激素可以影响神经系统的发育和功能,两者常常同时调节生命活动。
B 不少内分泌腺直接或间接地受中枢神经系统的调节,在这种情况下,体液调节可以看作是神经调节的一个环节。
7 体温调节
(1)热量的来源和散失
体温相对恒定的原因:机体的产热和散热过程保持动态平衡。
(2)体温感受器及中枢
名称
位置
温度感受器
分布在 皮肤 、黏膜及内脏器官中
体温调节中枢
位于 下丘脑
体温感觉中枢
位于 大脑皮层
(3)体温调节的主要过程
①寒冷环境:增加产热,减少散热。
② 炎热环境:增加散热
不能认为炎热环境中没有激素调节,只是相应激素分泌减少而已。形成冷觉和热觉的部位在大脑皮层,下丘脑是体温调节中枢。
A 体温调节方式为神经—体液调节。
B 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通过传出神经调节的,后者的分泌是由下丘脑和垂体分级调节的,两种激素之间表现为协同作用。
(4)人体调节体温的能力是有一定限度的。
①影响物质代谢的正常进行;②使细胞、组织和器官发生功能紊乱;③破坏内环境稳态;④严重时危及生命;
8 水平衡调节
(1)水的来源和去路:正常机体:水的摄入量 = 排出量,使机体保持水平衡。
来源
体内的水
去路
饮水 1200mL
1500mL由肾排出(尿液)(主要途径)
食物中的水 1000mL
500mL由皮肤排出(汗液)
代谢产水300mL
400mL由肺排出(呼吸)
100mL由大肠排出(粪便)
(2)水平衡调节过程
①水平衡调节中枢:下丘脑
②渴觉中枢:大脑皮层
③渗透压感受器分布: 下丘脑
④相关激素: 抗利尿激素
⑤该激素特殊之处:由下丘脑合成分泌,由垂体释放;
⑥该激素的作用: 促进肾小管和集合管对水分的重吸收
⑦该激素的作用结果: 尿量减少
(3)抗利尿激素
①产生、分泌部位:下丘脑的神经分泌细胞。
②释放部位:垂体后叶。
③靶器官:肾脏(肾小管、集合管)。
④作用:促进肾小管、集合管重吸收水分。
9 盐平衡调节
(1)无机盐的来源与去向(以Na+为例)
(2)相关激素:醛固酮
(3)盐平衡调节过程
机体对水和无机盐的调节,是基于保持细胞外液Na+浓度,即保持细胞外液渗透压不变。
由以上内容可知,水和无机盐的平衡,是在神经调节和激素调节的共同作用下,通过调节尿量和尿的成分实现的;Na+浓度对于细胞外液的渗透压的维持具有重要作用;K+浓度对于细胞内液的渗透压的维持具有重要作用。
水和无机盐的平衡是在神经调节和激素调节的共同作用下,通过调节尿量和尿的成分实现的。对维持稳态起重要作用,是人体各种生命活动正常进行的必要条件。
(1)内分泌腺和外分泌腺分泌的化学物质都是内环境的成分。( × )
点拨:外分泌腺分泌成分不属于
(2)胰腺受反射弧传出神经的支配,其分泌胰液也受促胰液素调节。( √ )
(3)激素的合成与分泌都需要内质网和高尔基体的加工。( × )
点拨:类固醇类激素不需要高尔基体加工
(4)雄激素是一种蛋白质,具有激发和维持雄性第二性征的作用。( × )
点拨:是类固醇类激素,不是蛋白质
(5)动物激素都需要体液的运输。(√)
(6)激素定向运输到靶器官或靶细胞发挥作用。(×)
点拨:激素不是定向运输,随血液流到全身。
(7)分级调节可以放大激素的调节效应,形成多级反馈调节。(√)
(8)组胺等化学物质对机体的调节都属于激素调节。(×)
点拨:组胺等化学物质对机体的调节都属于体液调节,不属于激素调节。
(9)人体内水的来源有饮水、食物中的水等,排出只能通过肾排尿。(×)
点拨:人体内水的来源有饮水、食物中的水等,排出能通过皮肤、肾、肺排出。
(10)肾小管上皮细胞是抗利尿激素的靶细胞之一。(√)
(11)人体遇冷时,甲状腺激素和肾上腺素均可参与机体产热调节。(√)
(12)下丘脑是体温调节中枢,能产生冷觉( × )
点拨:产生冷觉部位是大脑皮层
(13)炎热环境中,机体可通过减少产热甚至不产热来降低机体的体温( × )
点拨:通过增加散热
(14)寒冷刺激使血液中肾上腺素含量升高促进产热,属于体液调节( × )
点拨:神经—体液调节
(15)经测量某人体温在24 h内都处于39 ℃,由此可判断此人的产热量大于散热量。( × )
点拨:产热等于散热
(16)摄入过多过咸食物后,会引起细胞内液的量增加。( × )
点拨:细胞内液的量减少
(17)饮用大量清水后垂体合成和分泌的抗利尿激素减少。( × )
点拨:饮用大量清水后下丘脑合成和分泌的抗利尿激素减少
1下列关于人体内分泌系统的组成和功能的叙述,错误的是( )
A.内分泌系统由内分泌腺和内分泌细胞共同构成
B.甲状腺激素可以调节有机物代谢和生长发育,提高神经系统的兴奋性
C.垂体分泌的促甲状腺激素可促进甲状腺的生长发育
D.性激素只包括雌激素和雄激素,可促进性器官的生成
2 关于激素的发现与探究历程,以下说法正确的是( )
A.沃泰默将稀盐酸注入狗切除神经的小肠内,胰腺仍能分泌胰液,说明胰液分泌不受神经调节
B.斯他林和贝利斯剪下小肠刮下黏膜的操作,是为了排除化学物质调节对胰液分泌的影响
C.促胰液素是人们发现的第一种激素,由小肠黏膜分泌
D.给公鸡摘除睾丸和移植睾丸以证明睾丸分泌雄激素,应用的是“减法原理”
3 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,它们分泌的各类激素与靶细胞表面或内部的受体结合后,发挥生命活动的调节作用。下列相关叙述错误的是( )
A.下丘脑是脑的重要组成部分,其中某些神经细胞还具有内分泌功能
B.生长激素由下丘脑合成并分泌,可调节机体的生长发育
C.靶细胞的细胞膜表面存在胰岛素的受体,但不存在性激素的受体
D.肾上腺素和醛固酮都是由肾上腺分泌的,但分泌的部位不同
4 如图是人体内某些信息分子的作用示意图,下列叙述正确的是( )
A.四种信息分子的化学本质都是蛋白质
B.四种信息分子的受体均分布在细胞膜表面
C.四种信息分子中最可能由垂体合成的是B和C
D.四种信息分子都一定要通过体液运输作用于靶细胞
5 如图所示为人体细胞间信息交流的常见模型,A 和C 分别表示某种物质,B 为A 的靶细胞。下列有关叙述,不正确的是( )
A.若 A 为促甲状腺激素,则C 可能会影响神经系统的发育和功能
B.若 A 为神经递质,B 为胰岛B 细胞,则C 分泌过程的调节方式为神经-体液调节
C.若B 为下丘脑神经内分泌细胞,C 为抗利尿激素,则C 调节水盐平衡方式为体液调节
D.若 C 为肾上腺素且参与体温调节,则A 可能是神经递质,B 所在组织可能是效应器
6 碘元素通过甲状腺滤泡细胞膜上的钠/碘同向转运体进入甲状腺细胞,参与甲状腺激素的合成。研究发现,高碘喂养可导致小鼠甲状腺激素合成相关基因的mRNA水平显著降低,使甲状腺激素的合成量减少。下列叙述错误的是( )
A.甲状腺激素的分泌过程存在分级调节,寒冷条件下其分泌量会增加
B.高碘喂养的小鼠细胞内甲状腺激素合成相关基因的翻译过程严重受阻
C.若甲状腺激素的合成减少,则个体的发育减慢,神经系统的兴奋性会下降
D.缺碘会因原料不足而间接导致促甲状腺激素分泌增加,甲状腺体积增大
7 肾上腺糖皮质激素是一种可使血糖升高的动物激素,当人体受到刺激后体内会发生如下图所示的过程,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.下丘脑促进肾上腺糖皮质激素的分泌调节是分级调节
C.在刺激作用下,下丘脑分泌CRH增多是神经一体液调节的结果
D.肾上腺糖皮质激素的分泌具反馈调节特点,有助于血糖保持相对稳定
8 选取同种、年龄与生长状况相同的健康大鼠若干只,实施切除手术,一段时间后随机等分成四组,分别注射激素及生理盐水30天,结果如下图所示,下列叙述不正确的是( )
A.该实验中大鼠的性别、年龄、初始体重是无关变量,对实验结果有一定影响
B.该实验需要切除大鼠的胰腺和下丘脑以排除内源性激素的干扰
C.实验结果表明胰岛素和生长激素均能促进大鼠的生长
D.实验结果表明胰岛素与生长激素协同作用的效应大于它们单独作用之和
9 当人在运动时,血氧消耗增加会引起颈动脉体中的细胞和主动脉体中的细胞向呼吸中枢发放神经冲动,以加快呼吸频率,增加肺的供氧量。除此之外,血液中CO2升高和H+浓度增加时,也会刺激颈动脉体产生神经冲动,进而引起呼吸、心跳加快等反应。下列相关叙述正确的是( )
A.短时血氧消耗增加、血液中CO2升高等不会引起内环境稳态失调
B.体液中的CO2即来自细胞质基质也来自线粒体
C.H+刺激颈动脉体的过程属于激素调节
D.呼吸中枢通过躯体运动神经支配呼吸、心跳
10 体温调定点假说认为,人和高等恒温动物的体温调节类似于恒温器的调节,在体温调节中枢中有一个调定点,调定点相当于恒温器的调定器,是调节温度的基准。下列有关叙述错误的是( )
A.人体内含有体温调定点的部位是大脑皮层
B.人体所需热量主要来源于细胞中有机物氧化分解释放的能量
C.体温维持在调定点左右有利于维持酶的活性,保证代谢的顺利进行
D.当体温偏离调定点时,机体能够通过负反馈调节使温度回到调定点水平
11 某同学参加一场篮球比赛大量出汗后,因口渴而大量饮水。关于此间发生的内环境变化及调节过程,下列推测合理的是( )
A.饮水后血浆渗透压下降、皮肤渗透压感受器抑制、抗利尿激素减少
B.水和无机盐的平衡,是在神经和激素调节的共同作用下,仅通过调节尿量实现的
C.出汗时体温增高、冷觉感受器抑制、促甲状腺激素释放激素减少
D.口渴时血浆渗透压增高、大脑皮层渴觉中枢兴奋、抗利尿激素含量增加
12 在人和高等动物体内,神经调节和体液调节都是机体调节生命活动的重要方式,二者有着不同的特点。下列关于二者的差异的叙述,错误的是( )
A.神经调节反应速度较快,体液调节反应速度较慢
B.神经调节作用范围准确、比较局限,体液调节作用范围较广泛
C.神经调节作用途径是反射弧,体液调节作用途径是激素
D.神经调节作用时间较短,体液调节作用时间较长
13 下丘脑是人体内环境稳态调节中的重要器官,下列相关叙述不正确的是( )
A.下丘脑是神经中枢,只能接受神经信号的刺激
B.饱餐后,血糖浓度的调节方式为神经—体液调节
C.寒冷刺激下,激素Ⅱ含量上升受下丘脑和垂体的分级调节
D.饮水过多时,调节肾小管、集合管活动的激素Ⅲ的含量下降
14 在历经多个科学实验后,人们才发现了激素调节,并逐渐将激素成功应用于生产生活中。回答下列问题:
(1)酸性环境(pH=2~4.5)刺激小肠上段黏膜处的S细胞释放促胰液素,促胰液素能够促进胰液(碱性)的分泌,胰液进入小肠中发挥消化作用。
①将一定量的盐酸通过静脉直接注入狗体内,胰液分泌量 (填“增多”、“减少”或“无显著变化”)。
②经胃消化形成的食糜(由胃进入小肠的半固体物质)呈 性,其会刺激小肠上段黏膜处的S细胞分泌促胰液素。食糜促进促胰液素分泌的过程 (填“属于”或“不属于”)体液调节。
(2)早期科学家已经了解到胰脏外分泌部能分泌消化液,内分泌部能分泌降低血糖的激素——胰岛素,但是将胰脏制成研磨液注入狗体内却不能降低血糖。胰脏研磨液不能降低血糖的原因是 。
(3)实验操作可能会导致狗的皮肤破损,被破坏的毛细血管和细胞释放血管舒缓激肽,作用于感觉神经元引起神经冲动,传至大脑皮层产生痛觉,此过程 (填“属于”或“不属于”)反射,其原因是
。
15 有一种寒冷叫“忘穿秋裤”,随着秋冬的到来,气温也开始慢慢下降,为了抵御寒风,人体甲状腺激素的分泌增加。如图为甲状腺激素的分泌调节示意图,其中a、b和c表示人体内三种内分泌腺,①②和③表示三种不同的激素。请回答下列相关问题。
(1)图中a表示 , c表示 。
(2)甲状腺激素是甲状腺所分泌的激素,作用于人体几乎全部细胞,是因为 。甲状腺激素具有很重要的作用,包括 。
(3)甲状腺滤泡上皮细胞内I-浓度比血液中的高20~25倍,I-可通过 的方式进入甲状腺细胞。若人体从外界吸收的I-过少,则体内促甲状腺激素的含量比正常人的 (填“高”或“低”)。
(4)从调节方式上来看,甲状腺激素的分泌过程中存在 调节和 调节。
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第3章 体液调节
1、 激素与内分泌系统
(1)促胰液素的发现
①分泌腺
外分泌腺:分泌物经由导管而流出体外或流到消化腔的,如汗腺、唾液腺、胃腺等。
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。
②19世纪普遍认为:(这是一种神经调节)
稀盐酸→感受器(小肠神经)→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器(胰腺)→胰液
③.沃泰默实验:
Ⅰ沃泰默观点:胰腺分泌胰液只受神经调节的控制。
Ⅱ实验步骤:
Ⅲ沃泰默的结论:这是一个十分顽固的反射,小肠上的微小神经难以剔除干净,胰液的分泌受神经调节。
④.斯他林和贝利斯的实验:
Ⅰ提出假设:这不是神经反射而是化学调节,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。
Ⅱ实验验证过程:
促胰液素是小肠黏膜分泌,促进胰腺分泌胰液。
Ⅲ实验结论:胰腺分泌胰液受化学物质的调节控制,并将这种化学物质命名为促胰液素。
促胰液素是人们发现的第一种激素,它由小肠黏膜分泌。进入血液后,随血流到达胰腺引起胰腺分泌胰液 。
⑤激素调节 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,这就是激素调节。
(2) 激素研究的实例
Ⅰ胰岛素的发现
①1869年:研究者在显微镜下观察胰腺组织时,发现其中一些聚集成岛状的细胞堆,将其命名为“胰岛”。
②1889年:切除胰腺的狗患糖尿病,提出胰腺能分泌某种抗糖尿病的物质的假说。
③1916年:病有关的物质命名为胰岛素。
④1889年到1920年:大多数实验都集中于制备胰腺提取物,然后注射给由胰腺受损诱发糖尿病的狗或糖尿病患者,但都收效甚微。
【问题1】为什么会收效甚微?
⑤1921年,班廷和助手贝斯特实验:
⑥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。
⑦实验结论:胰腺中的胰岛产生的胰岛素,可以降低血糖浓度。
Ⅱ睾丸分泌雄性激素的研究
【问题2】若要证实雄激素(睾酮)是公鸡的睾丸分泌的,如何设计实验方案?
后来,科学家从动物睾丸中提取出睾酮,并证实其为睾丸分泌的雄激素。
Ⅲ 激素功能研究方法
研究方法
摘除法(植入法)
饲喂法
注射法
实验组
摘除内分泌腺
饲喂动物激素
注射动物激素
对照组
手术但不摘除
饲喂等量正常饲料
注射等量生理盐水
自身对照或
条件对照组
对摘除内分泌腺的实验组植入内分泌腺(或补充激素)
饲喂动物激素抑制剂
—
实验目的
验证或探究某种内分泌腺的生理作用
验证或探究某种激素的生理作用
验证或探究某种激素的生理作用
适用范围
所有内分泌腺
只适用于甲状腺激素、性激素等非蛋白质或多肽类激素
所有激素
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(单一变量原则)的动物进行平均分组,每组要有数量相等的多只(避免实验的偶然性)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。
(3)内分泌系统的组成和功能
①内分泌系统的概念
内分泌系统由相对独立的内分泌腺及兼有内分泌功能的细胞共同组成。
②人体内主要的内分泌腺
内分泌腺
激素名称
化学性质
作用部位
主要作用
下丘脑
促XX激素释放激素
多肽
垂体
调控垂体分泌释放相应的促激素
抗利尿激素
肾小管集合管
下丘脑合成,垂体释放,促进肾中肾小管、集合管对水分的重吸收
垂体
促XX激素
蛋白质
相关腺体
促进相关腺体的生长发育以及相关激素分泌
生长激素
全身
调节生长发育,主要促进蛋白质的合成和骨的生长
甲状腺
甲状腺激素(含I)
氨基酸衍生物
全身
调节体内的有机物代谢;促进生长和发育;提高神经的兴奋性
肾上腺
皮质
醛固酮
固醇
肾脏
促进肾小管吸Na+排K+,增加水的重吸收,调节水盐代谢
皮质醇
全身
调节有机物代谢
髓质
肾上腺素
氨基酸衍生物
全身
提高机体应激能力,使血压升高,心率加快等;提高机体代谢,促进肝糖原分解使血糖浓度升高
胰岛
B细胞
胰岛素
蛋白质
全身
促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖从而使血糖水平降低
A细胞
胰高血糖素
多肽
主要是肝脏
促进肝糖原分解、非糖物质转化为葡萄糖,从而使血糖水平升高
性腺
卵巢
雌激素、孕激素
固醇
全身
分别促进雌雄生殖器官的发育和生殖细胞的生成和第二性征的出现
睾丸
雄激素(主要是睾酮)
③ 激素分泌过多或过少引起的异常症
Ⅰ生长激素
幼年时不足:侏儒症;过多:巨人症。成年过多:肢端肥大症。
Ⅱ甲状腺激素
幼年缺少:呆小症; 成年过多:甲亢
④ 激素间的相互作用
Ⅰ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。
Ⅱ相抗衡作用:胰岛素(唯一)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。
⑤ 内分泌腺的功能
Ⅰ维持内环境稳定,如:下丘脑分泌的抗利尿激素可以调节机体的水盐平衡。
Ⅱ调节物质和能量代谢,如:甲状腺激素可以提高细胞的代谢速率。
Ⅲ调控生长发育和生殖,如:性腺分泌的性激素可促进生殖器官的发育、生殖细胞的生成、第二性征的出现;甲状腺激素和生长激素可以调节生长发育。
2 血糖平衡的调节
(1)定义及浓度: 血液中的糖称为血糖,主要是葡萄糖。正常人空腹血糖含量:3.9-6.1mmol/L。
(2)人体的血糖的来源与去路
(3)血糖平衡的调节
①调节中枢:下丘脑的相关区域。
②调节机制:神经调节和体液调节共同作用的结果。
③血糖平衡的调节过程中多种激素共同起作用
协同作用:胰高血糖素、肾上腺素与甲状腺激素。
相抗衡作用:胰高血糖素与胰岛素。
A 胰岛素是唯一能够降低血糖浓度的激素,其作用部位为几乎全身组织细胞。胰高血糖素的作用部位主要是肝脏。
B糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素等通过调节有机物的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。
④与血糖平衡调节有关的4种器官
①下丘脑:调节血糖平衡的神经中枢。
②胰岛:胰岛B细胞分泌胰岛素;胰岛A细胞分泌胰高血糖素。
③肝脏:进行肝糖原与葡萄糖的相互转化。
④骨骼肌:将葡萄糖转化为肌糖原。
(4)糖尿病
①定义:糖尿病主要表现为高血糖和尿糖,可导致多种器官的功能损害。
②的类型
Ⅰ型糖尿病
病因:胰岛功能减退、分泌胰岛素减少所致,通常在青少年时期发病。
Ⅱ型糖尿病
病因: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。能量摄入过多、运动量过少、肥胖是2型糖尿病最常见的危险因素。
③症状表现:多饮、多食、多尿、体重减少。(巧记“三多一少”)
④危害和治疗方案
A 危害:可能会引起多种并发症(例如:脑卒中、冠心病、心梗、糖尿病肾病、肾衰、糖尿病足、视网膜病变、白内障、黄斑变性、失明)。
B治疗方案:①较轻患者可通过控制饮食,配合降血糖药物进行治疗;②较重患者(1型)可通过静脉注射胰岛素进行治疗。
尿糖≠糖尿病,正常人一次性摄糖过多,尿中也可能会出现葡萄糖,但该人不属于糖尿病患者。
(5)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的调节方式。
②实例:如右图中,在血糖平衡调节过程中,胰岛素(胰高血糖素)作用结果会反过来影响胰岛素(胰高血糖素)的分泌。
③意义:反馈调节是生命系统中非常普遍的调节机制,它对于机体维持稳态具有重要意义。
3 甲状腺激素分泌的分级调节
(1)调节过程
“+”“-”分别表示 促进 、 抑制
①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。
(2)分级调节
①分级调节定义:在大脑皮层的影响下,下丘脑可以通过垂体调节和控制某些内分泌腺中激素的合成与分泌的分层调控的方式。
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。如图:
③分级调节的意义: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。
【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。
【问题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。
【问题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。促性腺激素是促进性腺的生长发育发育,调节性激素合成和分泌。
4 激素调节的特点
(1)通过体液进行运输: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。激素不是定向运输
(2)作用于靶器官、靶细胞
激素选择靶器官、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。激素只能作用于靶器官或靶细胞,因为(1)只有靶细胞上含该激素的特异性受体;(2)基因的选择性表达。
激素的受体都位于细胞膜上吗?
①蛋白质类激素(生长激素,胰岛素,肾上腺素,抗利尿激素,多种促激素释放激素,促激素等)不容易穿过细胞膜,其受体在靶细胞的细胞膜上,受体负责把细胞外信号转化为细胞内信号,从而改变细胞的代谢情况。
②甲状腺激素和固醇类激素(性激素)很容易穿过细胞膜,其信号受体在细胞质或细胞核中。激素和受体结合后,连接到DNA上,调控基因的转录,控制相关蛋白质的合成(例如某些酶)
【归纳总结】几种常见激素的产生部位和作用靶细胞
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
全身各细胞
甲状腺激素
甲状腺
全身各细胞
胰岛素
胰岛B细胞
全身各细胞
胰高血糖素
胰岛A细胞
主要是肝细胞
(3)作为信使传递信息:激素犹如信使,将信息从内分泌细胞传递给靶细胞,靶细胞发生一系列的代谢变化。激素一经靶细胞接受并起作用后就失活了,为了维持激素含量的动态平衡,体内需要源源不断地产生激素。
(4)微量高效:在正常生理状态下,血液中激素浓度都很低,一般为10-12~10-9mol/L。虽然含量甚微,但作用效果极其显著。激素是人和动物体内微量、高效的生物活性物质。一旦体内激素含量偏离了生理范围,就会严重影响机体机能。
激素种类多、量极微,既不组成细胞结构,又不提供能量,也不起催化作用,而是随体液到达靶细胞,使靶细胞原有的生理活动发生变化。
5 激素间的相互作用
(1)协同作用:不同激素对同一生理效应起增强效应的作用。
(2)相抗衡作用:不同激素对同一生理效应发挥相反的作用。
6体液调节
(1)概念 激素等化学物质,通过体液传送的方式对生命活动进行调节,称为体液调节。
①调节因子:激素、组胺、NO、CO和代谢产物CO2等。
②传递方式:通过体液传送。
③主要方式:激素调节。
(2) 比较体液调节与神经调节特点的异同。
① 区别
比较项目
体液调节
神经调节
作用途径
体液运输
反射弧
反应速度
较缓慢
迅速
作用范围
较广泛
准确、比较局限
作用时间
比较长
短暂
作用对象
靶细胞、靶器官
效应器
【问题1】体液调节为什么比神经调节作用速度慢呢?
体液调节:激素等化学物质通过体液运输,因此反应速度较缓慢。
神经调节:信号主要以局部电流的形式到达效应器,因此反应迅速。
【问题2】体液调节为什么比神经调节作用范围广呢?
体液调节:有相应受体的细胞都可以受到有关激素的调控,作用范围较广泛。
神经调节:由反射弧决定,针对效应器,作用范围准确、比较局限。
【问题3】体液调节为什么比神经调节作用时间长呢?
体液调节:激素与靶细胞结合并产生作用后会被灭活,但血液中各种激素的活性可以保持一段时间,作用时间比较长。
神经调节:神经递质作用后立即被分解;突触间隙的神经递质也会被分解或移走,作用时间较短暂。
②联系
A内分泌腺分泌的激素可以影响神经系统的发育和功能,两者常常同时调节生命活动。
B 不少内分泌腺直接或间接地受中枢神经系统的调节,在这种情况下,体液调节可以看作是神经调节的一个环节。
7 体温调节
(1)热量的来源和散失
体温相对恒定的原因:机体的产热和散热过程保持动态平衡。
(2)体温感受器及中枢
名称
位置
温度感受器
分布在 皮肤 、黏膜及内脏器官中
体温调节中枢
位于 下丘脑
体温感觉中枢
位于 大脑皮层
(3)体温调节的主要过程
①寒冷环境:增加产热,减少散热。
② 炎热环境:增加散热
不能认为炎热环境中没有激素调节,只是相应激素分泌减少而已。形成冷觉和热觉的部位在大脑皮层,下丘脑是体温调节中枢。
A 体温调节方式为神经—体液调节。
B 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通过传出神经调节的,后者的分泌是由下丘脑和垂体分级调节的,两种激素之间表现为协同作用。
(4)人体调节体温的能力是有一定限度的。
①影响物质代谢的正常进行;②使细胞、组织和器官发生功能紊乱;③破坏内环境稳态;④严重时危及生命;
8 水平衡调节
(1)水的来源和去路:正常机体:水的摄入量 = 排出量,使机体保持水平衡。
来源
体内的水
去路
饮水 1200mL
1500mL由肾排出(尿液)(主要途径)
食物中的水 1000mL
500mL由皮肤排出(汗液)
代谢产水300mL
400mL由肺排出(呼吸)
100mL由大肠排出(粪便)
(2)水平衡调节过程
①水平衡调节中枢: 下丘脑
②渴觉中枢: 大脑皮层
③渗透压感受器分布: 下丘脑
④相关激素: 抗利尿激素
⑤该激素特殊之处:由 下丘脑 合成分泌,由 垂体释放;
⑥该激素的作用: 促进肾小管和集合管对水分的重吸收
⑦该激素的作用结果:尿量减少
(3)抗利尿激素
①产生、分泌部位:下丘脑的神经分泌细胞。
②释放部位:垂体后叶。
③靶器官:肾脏(肾小管、集合管)。
④作用:促进肾小管、集合管重吸收水分。
9 盐平衡调节
(1)无机盐的来源与去向(以Na+为例)
(2)相关激素:醛固酮
(3)盐平衡调节过程
机体对水和无机盐的调节,是基于保持细胞外液Na+浓度,即保持细胞外液渗透压不变。
由以上内容可知,水和无机盐的平衡,是在神经调节和激素调节的共同作用下,通过调节尿量和尿的成分实现的;Na+浓度对于细胞外液的渗透压的维持具有重要作用;K+浓度对于细胞内液的渗透压的维持具有重要作用。
水和无机盐的平衡是在神经调节和激素调节的共同作用下,通过调节尿量和尿的成分实现的。对维持稳态起重要作用,是人体各种生命活动正常进行的必要条件。
(1)内分泌腺和外分泌腺分泌的化学物质都是内环境的成分。( × )
点拨:外分泌腺分泌成分不属于
(2)胰腺受反射弧传出神经的支配,其分泌胰液也受促胰液素调节。( √ )
(3)激素的合成与分泌都需要内质网和高尔基体的加工。( × )
点拨:类固醇类激素不需要高尔基体加工
(4)雄激素是一种蛋白质,具有激发和维持雄性第二性征的作用。( × )
点拨:是类固醇类激素,不是蛋白质
(5)动物激素都需要体液的运输。(√)
(6)激素定向运输到靶器官或靶细胞发挥作用。(×)
点拨:激素不是定向运输,随血液流到全身。
(7)分级调节可以放大激素的调节效应,形成多级反馈调节。(√)
(8)组胺等化学物质对机体的调节都属于激素调节。(×)
点拨:组胺等化学物质对机体的调节都属于体液调节,不属于激素调节。
(9)人体内水的来源有饮水、食物中的水等,排出只能通过肾排尿。(×)
点拨:人体内水的来源有饮水、食物中的水等,排出能通过皮肤、肾、肺排出。
(10)肾小管上皮细胞是抗利尿激素的靶细胞之一。(√)
(11)人体遇冷时,甲状腺激素和肾上腺素均可参与机体产热调节。(√)
(12)下丘脑是体温调节中枢,能产生冷觉( × )
点拨:产生冷觉部位是大脑皮层
(13)炎热环境中,机体可通过减少产热甚至不产热来降低机体的体温( × )
点拨:通过增加散热
(14)寒冷刺激使血液中肾上腺素含量升高促进产热,属于体液调节( × )
点拨:神经—体液调节
(15)经测量某人体温在24 h内都处于39 ℃,由此可判断此人的产热量大于散热量。( × )
点拨:产热等于散热
(16)摄入过多过咸食物后,会引起细胞内液的量增加。( × )
点拨:细胞内液的量减少
(17)饮用大量清水后垂体合成和分泌的抗利尿激素减少。( × )
点拨:饮用大量清水后下丘脑合成和分泌的抗利尿激素减少
1下列关于人体内分泌系统的组成和功能的叙述,错误的是( )
A.内分泌系统由内分泌腺和内分泌细胞共同构成
B.甲状腺激素可以调节有机物代谢和生长发育,提高神经系统的兴奋性
C.垂体分泌的促甲状腺激素可促进甲状腺的生长发育
D.性激素只包括雌激素和雄激素,可促进性器官的生成
【答案】D
【解析】1、内分泌腺所分泌的激素也可以影响神经系统的功能,如甲状腺分泌的甲状腺激素,如果缺乏这种激素,就会影响幼年动物大脑的发育。2、甲状腺激素的分级调节过程:下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素促进垂体分泌促甲状腺激素,促甲状腺激素促进甲状腺分泌甲状腺激素,甲状腺激素促进代谢增加产热。当甲状腺激素含量过多时,会反过来抑制下丘脑和垂体的分泌活动,这叫做负反馈调节。
人体内分泌系统包括多种腺体和组织,其中有的内分泌细胞比较集中,形成内分泌腺,如垂体、甲状腺、肾上腺、性腺;有的比较分散,如胃、肠黏膜中的内分泌细胞;有的是神经组织兼有内分泌作用,如下丘脑的神经细胞,故内分泌系统由内分泌腺和内分泌细胞共同构成,A正确;甲状腺激素几乎作用于机体的所有组织,其主要作用是促进物质与能量代谢,使机体产能增加,促进生长发育,提高中枢神经系统的兴奋性,B正确;垂体可分泌生长激素和促甲状腺激素,生长激素可促进生长、促甲状腺激素可促进甲状腺的生长发育,C正确;性激素包括雌激素、雄激素、孕激素,主要作用是促进性腺器官的发育以及生殖细胞的形成,D错误。故选D。
2 关于激素的发现与探究历程,以下说法正确的是( )
A.沃泰默将稀盐酸注入狗切除神经的小肠内,胰腺仍能分泌胰液,说明胰液分泌不受神经调节
B.斯他林和贝利斯剪下小肠刮下黏膜的操作,是为了排除化学物质调节对胰液分泌的影响
C.促胰液素是人们发现的第一种激素,由小肠黏膜分泌
D.给公鸡摘除睾丸和移植睾丸以证明睾丸分泌雄激素,应用的是“减法原理”
【答案】C
【解析】1、促胰液素是人们发现的第一种激素,由小肠黏膜分泌,可以通过血液运输作用于胰腺,促进胰腺分泌胰液。2、与常态相比,人为增加某种影响因素的称为“加法原理”,与常态相比,人为减少某种影响因素的称为“减法原理”。
沃泰默将稀盐酸注入狗切除神经的小肠内,胰腺仍能分泌胰液,说明存在神经调节以外的调节方式,不能排除胰液分泌受神经调节,A错误;斯他林和贝利斯剪下小肠刮下黏膜的操作,是为了排除神经调节对胰液分泌的影响,B错误;促胰液素是人们发现的第一种激素,由小肠黏膜分泌,可以通过血液运输作用于胰腺,促进胰腺分泌胰液,C正确;给公鸡摘除睾丸应用的是“减法原理”,移植睾丸以证明睾丸分泌雄激素,应用的是“加法原理”,D错误。故选C。
3 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,它们分泌的各类激素与靶细胞表面或内部的受体结合后,发挥生命活动的调节作用。下列相关叙述错误的是( )
A.下丘脑是脑的重要组成部分,其中某些神经细胞还具有内分泌功能
B.生长激素由下丘脑合成并分泌,可调节机体的生长发育
C.靶细胞的细胞膜表面存在胰岛素的受体,但不存在性激素的受体
D.肾上腺素和醛固酮都是由肾上腺分泌的,但分泌的部位不同
【答案】B
【解析】下丘脑:有体温调节中枢、渗透压感受器(水平衡中枢)、血糖平衡谓节中枢,是调节内分泌活动的总枢纽。
下丘脑是脑的重要组成部分,属于中枢神经系统,其中某些神经细胞还具有内分泌功能,如它能分泌促甲状腺激素释放激素等激素,A正确;生长激素可调节机体的生长发育,是由垂体合成和分泌的,B错误;
胰岛素的化学本质是蛋白质,其与靶细胞膜上的受体结合后才能发挥作用,但由于性激素的化学本质是脂质,因而性激素的靶细胞膜上不存在性激素的受体,其受体位干细胞内,C正确;肾上腺素由肾上腺髓质合成和分泌,而醛固酮由肾上腺皮质分泌,D正确。故选B。
4 如图是人体内某些信息分子的作用示意图,下列叙述正确的是( )
A.四种信息分子的化学本质都是蛋白质
B.四种信息分子的受体均分布在细胞膜表面
C.四种信息分子中最可能由垂体合成的是B和C
D.四种信息分子都一定要通过体液运输作用于靶细胞
【答案】D
【解析】据图分析,图示三幅图分别为神经调节、体液调节和体液调节过程,其中信息分子A是神经递质;信息分子B是抗利尿激素,是由下丘脑合成与分泌、垂体释放的;信息分子C是促甲状腺激素,是由垂体合成与分泌的;信息分子D是甲状腺激素。
据图可知信息分子A是神经递质,B是抗利尿激素,C是促甲状腺激素,D是甲状腺激素,其中A、D不属于蛋白质,A错误;信息分子D是甲状腺激素,其受体分布在细胞内,B错误;信息分子B抗利尿激素是由下丘脑合成的,C促甲状腺激素是由垂体合成的,C错误;四种信息分子都一定要通过体液运输作用于靶细胞,D正确。故选D。
5 如图所示为人体细胞间信息交流的常见模型,A 和C 分别表示某种物质,B 为A 的靶细胞。下列有关叙述,不正确的是( )
A.若 A 为促甲状腺激素,则C 可能会影响神经系统的发育和功能
B.若 A 为神经递质,B 为胰岛B 细胞,则C 分泌过程的调节方式为神经-体液调节
C.若B 为下丘脑神经内分泌细胞,C 为抗利尿激素,则C 调节水盐平衡方式为体液调节
D.若 C 为肾上腺素且参与体温调节,则A 可能是神经递质,B 所在组织可能是效应器
【答案】B
【解析】1、寒冷环境中,下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素增多,促甲状腺激素释放激素促进垂体分泌促甲状腺激素,促甲状腺激素促进甲状腺分泌甲状腺激素,甲状腺激素促进细胞代谢,抵抗寒冷。下丘脑调节垂体的分泌,垂体调节甲状腺的分泌,存在分级调节。甲状腺激素分泌过多,会抑制下丘脑和垂体的分泌活动,存在负反馈调节。2、水盐平衡调节:饮水不足,体内失水过多或吃的食物过咸,使细胞外液渗透压升高,刺激下丘脑渗透压感受器,使垂体释放抗利尿激素增多,促进肾小管、集合管重吸收水,使尿量减少,同时刺激大脑皮层产生渴感,主动饮水补充水分。而细胞外液渗透压下降时,对下丘脑渗透压感受器的刺激会减弱。
如果A为促甲状腺激素,则C为甲状腺激素,它能促进脑的发育,提高神经系统的兴奋性,A正确;由于C(胰岛素)由B(胰岛B细胞)分泌,而B受A(神经递质)调节,所以B分泌C过程的调节方式应为神经调节,B错误;抗利尿激素的分泌过程受神经调节,但抗利尿激素(作为信号分子,促进肾小管和集合管对水的重吸收)分泌后经体液运输并发挥作用的过程为体液调节,C正确;如果C为肾上腺素,则B为肾上腺髓质细胞,其分泌活动受神经调节,此时肾上腺髓质属于反射弧中的效应器,D正确。故选B。
6 碘元素通过甲状腺滤泡细胞膜上的钠/碘同向转运体进入甲状腺细胞,参与甲状腺激素的合成。研究发现,高碘喂养可导致小鼠甲状腺激素合成相关基因的mRNA水平显著降低,使甲状腺激素的合成量减少。下列叙述错误的是( )
A.甲状腺激素的分泌过程存在分级调节,寒冷条件下其分泌量会增加
B.高碘喂养的小鼠细胞内甲状腺激素合成相关基因的翻译过程严重受阻
C.若甲状腺激素的合成减少,则个体的发育减慢,神经系统的兴奋性会下降
D.缺碘会因原料不足而间接导致促甲状腺激素分泌增加,甲状腺体积增大
【答案】B
【解析】甲状腺激素的分泌过程存在分级调节,甲状腺的功能之一是调节机体的细胞代谢,增加产热,所以寒冷条件下其分泌量增加,A正确;高碘喂养的小鼠甲状腺细胞内与甲状腺激素合成相关基因的转录能力下降,导致 mRNA 水平显著降低,而不是翻译过程严重受损,B错误;甲状腺的功能有促进生长和发育、提高神经系统的兴奋性等作用,因此甲状腺激素的合成减少,则个体的发育减慢,神经系统的兴奋性会下降,C正确;缺碘导致甲状腺激素的合成减少,甲状腺激素对垂体的抑制作用减弱,导致垂体分泌的促甲状腺激素分泌增加,甲状腺体积增大,D正确。故选B。
7 肾上腺糖皮质激素是一种可使血糖升高的动物激素,当人体受到刺激后体内会发生如下图所示的过程,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.下丘脑促进肾上腺糖皮质激素的分泌调节是分级调节
C.在刺激作用下,下丘脑分泌CRH增多是神经一体液调节的结果
D.肾上腺糖皮质激素的分泌具反馈调节特点,有助于血糖保持相对稳定
【答案】C
【解析】据图分析:肾上腺糖皮质激素的分泌是神经-激素调节的结果,肾上腺糖皮质激素的分泌属于激素的分级调节,同时,肾上腺糖皮质激素对下丘脑和垂体分泌的相关激素具有负反馈调节作用。
肾上腺糖皮质激素可升高血糖,因此其与胰高血糖素具有协同作用,A正确;由图可知,下丘脑促进肾上腺糖皮质激素的分泌调节是分级调节,B正确;在刺激作用下,下丘脑分泌CRH增多,在这个过程中,下丘脑作为反射弧的一个效应器,释放CRH,这是神经调节的结果,C错误;肾上腺糖皮质激素对下丘脑和垂体分泌的相关激素具有负反馈调节作用,正因为如此,其含量能较长时间在血液中保持相对稳定,D正确。故选C。
8 选取同种、年龄与生长状况相同的健康大鼠若干只,实施切除手术,一段时间后随机等分成四组,分别注射激素及生理盐水30天,结果如下图所示,下列叙述不正确的是( )
A.该实验中大鼠的性别、年龄、初始体重是无关变量,对实验结果有一定影响
B.该实验需要切除大鼠的胰腺和下丘脑以排除内源性激素的干扰
C.实验结果表明胰岛素和生长激素均能促进大鼠的生长
D.实验结果表明胰岛素与生长激素协同作用的效应大于它们单独作用之和
【答案】B
【解析】分析曲线图:该实验的自变量是对大鼠注射不同的激素,因变量是大鼠平均体重的变化,故该探究的是生长激素和胰岛素对大鼠生长的影响。为避免自身产生的胰岛素和生长激素对实验的影响,应切除大鼠的胰腺和垂体。
该实验中大鼠的性别、年龄、初始体重是无关变量,对实验结果有一定影响,故无关变量要相同且适宜,防止对实验结果产生影响,A正确;该实验需要切除大鼠的胰腺(分泌胰岛素)和垂体(分泌生长激素)以排除内源性激素的干扰,B错误;与对照组(生理盐水组)相比可知,相同时间内,胰岛素组和生长激素组的大鼠的平均体重都更重,说明胰岛素和生长激素均能促进大鼠的生长,C正确;与对照组(生理盐水组)相比可知,相同时间内,胰岛素组和生长激素组的大鼠的平均体重都更重,表明胰岛素与生长激素之间是协同作用,且胰岛素与生长激素协同作用的效应大于它们单独作用之和,D正确。故选B。
9 当人在运动时,血氧消耗增加会引起颈动脉体中的细胞和主动脉体中的细胞向呼吸中枢发放神经冲动,以加快呼吸频率,增加肺的供氧量。除此之外,血液中CO2升高和H+浓度增加时,也会刺激颈动脉体产生神经冲动,进而引起呼吸、心跳加快等反应。下列相关叙述正确的是( )
A.短时血氧消耗增加、血液中CO2升高等不会引起内环境稳态失调
B.体液中的CO2即来自细胞质基质也来自线粒体
C.H+刺激颈动脉体的过程属于激素调节
D.呼吸中枢通过躯体运动神经支配呼吸、心跳
【答案】A
【解析】内环境的稳态是指内环境中的组成成分和理化性质保持相对稳定的状态,稳态失调是指超过了机体的自我调节能力,使机体出现了相应的病症,而运动时耗氧增加、CO2升高等变化可通过机体进行自我调节,并不能说明稳态失衡,A正确;CO2是有氧呼吸第二阶段产生的代谢废物,B错误;H⁺不是激素,其刺激颈动脉体的过程不属于激素调节,C错误;支配呼吸、心跳的为自主神经系统,属于内脏运动神经,D错误。故选A。
10 体温调定点假说认为,人和高等恒温动物的体温调节类似于恒温器的调节,在体温调节中枢中有一个调定点,调定点相当于恒温器的调定器,是调节温度的基准。下列有关叙述错误的是( )
A.人体内含有体温调定点的部位是大脑皮层
B.人体所需热量主要来源于细胞中有机物氧化分解释放的能量
C.体温维持在调定点左右有利于维持酶的活性,保证代谢的顺利进行
D.当体温偏离调定点时,机体能够通过负反馈调节使温度回到调定点水平
【答案】A
【解析】体温恒定的维持在神经调节和体液调节的作用下,机体产热和散热处于动态平衡。炎热环境→皮肤温觉感受器→下丘脑体温调节中枢→增加散热(毛细血管舒张、汗腺分泌增加)→体温维持相对稳定。
下丘脑是体温调节中枢,含有体温调定点,大脑皮层是感觉的产生部位,A错误;人体所需热量主要来源于细胞中有机物氧化分解释放的能量,主要过程是有氧呼吸,B正确;酶活性的发挥需要适宜条件,体温维持在调定点左右有利于维持酶的活性,保证代谢的顺利进行,C正确;分析题意可知,体温调节机制类似于恒温器的调节,调定点是该恒温器调节温度的基准,当体温偏离调定点温度时,机体通过调节回到调定点水平,是一种负反馈调节机制,D正确。故选A。
11 某同学参加一场篮球比赛大量出汗后,因口渴而大量饮水。关于此间发生的内环境变化及调节过程,下列推测合理的是( )
A.饮水后血浆渗透压下降、皮肤渗透压感受器抑制、抗利尿激素减少
B.水和无机盐的平衡,是在神经和激素调节的共同作用下,仅通过调节尿量实现的
C.出汗时体温增高、冷觉感受器抑制、促甲状腺激素释放激素减少
D.口渴时血浆渗透压增高、大脑皮层渴觉中枢兴奋、抗利尿激素含量增加
【答案】D
【解析】饮水后血浆渗透压下降、渗透压感受器在下丘脑、抗利尿激素分泌减少,A错误;水和无机盐的平衡,是在神经和激素调节的共同作用下,通过调节尿量和尿的成分实现的,B错误;出汗时,增加散热,体温保持稳定,此时,由于运动,促甲状腺激素释放激素较多,C错误;口渴是大脑皮层渴觉中枢兴奋的结果,此时血浆渗透压增高、抗利尿激素含量增加,D正确。故选D。
12 在人和高等动物体内,神经调节和体液调节都是机体调节生命活动的重要方式,二者有着不同的特点。下列关于二者的差异的叙述,错误的是( )
A.神经调节反应速度较快,体液调节反应速度较慢
B.神经调节作用范围准确、比较局限,体液调节作用范围较广泛
C.神经调节作用途径是反射弧,体液调节作用途径是激素
D.神经调节作用时间较短,体液调节作用时间较长
【答案】C
【解析】1、神经调节的作用途径为反射弧,反应速度迅速,作用范围准确、比较局限,作用时间短暂。
2、体液调节的作用途径为体液运输,反应速度较缓慢,作用范围较广泛,作用时间比较长。
神经调节通过反射弧传导,反应速度快,而体液调节通过体液运输,反应缓慢,A正确;神经调节作用途径是反射弧,反应速度迅速,作用范围准确、比较局限,体液调节作用途径是体液运输,反应速度较缓慢,作用时间长、范围广,B正确;神经调节的基本活动形式是反射,依靠反射弧来完成,体液调节通过体液运输的方式对生命活动进行调节,C错误;神经调节作用时间短暂,而体液调节作用时间较长,D正确。故选C。
13 下丘脑是人体内环境稳态调节中的重要器官,下列相关叙述不正确的是( )
A.下丘脑是神经中枢,只能接受神经信号的刺激
B.饱餐后,血糖浓度的调节方式为神经—体液调节
C.寒冷刺激下,激素Ⅱ含量上升受下丘脑和垂体的分级调节
D.饮水过多时,调节肾小管、集合管活动的激素Ⅲ的含量下降
【答案】A
【详解】A、下丘脑作为神经中枢能接受神经信号的刺激,作为腺体也能接受激素信号的刺激,A 错误;饱餐后,血糖浓度上升刺激下丘脑,使胰岛B细胞合成和分泌胰岛素来降血糖,该过程属于神经—体液调节过程。所以饱餐后,机体通过神经—体液调节方式来维持血糖含量的相对稳定,B正确;由图示可知,激素Ⅱ是甲状腺激素。寒冷刺激下,经图示途径使激素Ⅱ(甲状腺激素)含量上升,该途径受下丘脑和垂体的分级调节,C 正确;由图示可知,激素Ⅲ是抗利尿激素,抗利尿激素的作用是促进肾小管和肾集合管重吸收水。饮水过多时,细胞外液渗透压降低,激素Ⅲ(抗利尿激素)减少,肾小管、集合管对水的重吸收减弱,排尿量增加,D 正确。故选A。
14 在历经多个科学实验后,人们才发现了激素调节,并逐渐将激素成功应用于生产生活中。回答下列问题:
(1)酸性环境(pH=2~4.5)刺激小肠上段黏膜处的S细胞释放促胰液素,促胰液素能够促进胰液(碱性)的分泌,胰液进入小肠中发挥消化作用。
①将一定量的盐酸通过静脉直接注入狗体内,胰液分泌量 (填“增多”、“减少”或“无显著变化”)。
②经胃消化形成的食糜(由胃进入小肠的半固体物质)呈 性,其会刺激小肠上段黏膜处的S细胞分泌促胰液素。食糜促进促胰液素分泌的过程 (填“属于”或“不属于”)体液调节。
(2)早期科学家已经了解到胰脏外分泌部能分泌消化液,内分泌部能分泌降低血糖的激素——胰岛素,但是将胰脏制成研磨液注入狗体内却不能降低血糖。胰脏研磨液不能降低血糖的原因是 。
(3)实验操作可能会导致狗的皮肤破损,被破坏的毛细血管和细胞释放血管舒缓激肽,作用于感觉神经元引起神经冲动,传至大脑皮层产生痛觉,此过程 (填“属于”或“不属于”)反射,其原因是
。
【答案】(1) 无显著变化 酸 不属于 (2)胰岛素的化学本质是蛋白质,会被胰脏研磨液中的胰蛋白酶水解 (3) 不属于 兴奋只是传至大脑皮层产生感觉,没有经过完整的反射弧
【解析】(1)①盐酸通过静脉注入后,由于血浆中含有HCO3-、H2PO42-等缓冲物质,因此导致盐酸被中和,不能刺激S细胞,不会因此胰液分泌增多,故胰液分泌量无显著变化。
②经胃消化形成的食糜呈酸性,会刺激到小肠上段的S细胞;体液调节指激素等化学物质,通过体液运输的方式对生命活动进行调节,而食糜不是通过体液运输促进促胰液素分泌的,故此过程不属于体液调节。
(2)胰岛素是机体内唯一能够降低血糖的激素,由胰岛B细胞分泌,胰脏研磨液不能降低血糖,因为胰岛素的化学本质是蛋白质,会被胰脏研磨液中的胰蛋白酶水解。
(3)反射活动需要经过完整的反射弧才能实现,狗的皮肤破损,被破坏的毛细血管和细胞释放血管舒缓激肽,作用于感觉神经元引起神经冲动,传至大脑皮层产生痛觉,此过程由于兴奋只是传至大脑皮层产生感觉,没经过完整的反射弧,故不属于反射。
15 有一种寒冷叫“忘穿秋裤”,随着秋冬的到来,气温也开始慢慢下降,为了抵御寒风,人体甲状腺激素的分泌增加。如图为甲状腺激素的分泌调节示意图,其中a、b和c表示人体内三种内分泌腺,①②和③表示三种不同的激素。请回答下列相关问题。
(1)图中a表示 , c表示 。
(2)甲状腺激素是甲状腺所分泌的激素,作用于人体几乎全部细胞,是因为 。甲状腺激素具有很重要的作用,包括 。
(3)甲状腺滤泡上皮细胞内I-浓度比血液中的高20~25倍,I-可通过 的方式进入甲状腺细胞。若人体从外界吸收的I-过少,则体内促甲状腺激素的含量比正常人的 (填“高”或“低”)。
(4)从调节方式上来看,甲状腺激素的分泌过程中存在 调节和 调节。
【答案】(1) 垂体 下丘脑 (2) 几乎全身所有细胞都有甲状腺激素的受体 调节体内的有机物代谢、促进生长和发育、提高神经的兴奋性 (3) 主动运输/主动转运 高
(4) 分级 反馈
【解析】据图分析,图中a表示垂体,b表示甲状腺,c表示下丘脑,①表示促甲状腺激素释放激素,②表示促甲状腺激素,③表示甲状腺激素。
(1)甲状腺激素的分泌存在:下丘脑→促甲状腺激素释放激素→垂体→促甲状腺激素→甲状腺→甲状腺激素,同时甲状腺激素还能对下丘脑和垂体进行负反馈调节,据此判断图中的a是垂体,c表示下丘脑。
(2)激素需要与受体结合后发挥作用,几乎所有的细胞表面都有甲状腺激素的特异性受体,因此甲状腺激素几乎对全身的细胞都会起到作用;甲状腺激素的作用:调节体内的有机物代谢、促进生长和发育、提高神经的兴奋性等。
(3)甲状腺滤泡上皮细胞内I-浓度比血液中的高20~25倍,甲状腺滤泡上皮细胞吸收I-是逆浓度梯度的,故I-进入甲状腺细胞的运输方式为主动运输;碘元素是合成甲状腺激素的原料,若人体吸收的I-过少,则会导致甲状腺激素减少,进而导致血液中甲状腺激素含量减少,对垂体的反馈抑制作用减弱,进而使垂体分泌的促甲状腺激素的含量增多。
(4)从调节方式上来看,甲状腺激素的分泌过程中存在下丘脑-垂体-甲状腺的分级调节过程,同时甲状腺激素的含量也调控下丘脑和垂体的分泌,即存在反馈调节。
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