《体液调节》知识小结 -2024-2025学年高二上学期生物人教版（2019）选择性必修1

2019人教版高中生物选择性必修一《体液调节》知识归纳及实例分析 一、关于下丘脑 1、下丘脑是丘脑的一部分，不是脑干的组成部分，是内分泌活动的枢纽，机体存在“下丘脑－垂体－内分泌腺轴”。如甲状腺、性腺、肾上腺的皮质分泌活动都间接受到下丘脑的控制，如右下图。 解读：图1中a为垂体，b为内分泌腺，c为下丘脑，“+”为促进，“-”为抑制；b→a和b→c为负反馈调节，负反馈调节一定是抑制，但这种抑制作用会“增强”或“减弱”，此图包含分级调节和负反馈调节的特点。 2、下丘脑有感受器的功能：下丘脑中有渗透压感受器、体温感受器等。 3、下丘脑有神经中枢功能：下丘脑中有体温平衡调节中枢、血糖平衡调节中枢、渗透压平衡调节中枢等。 4、下丘脑有传导功能。下丘脑渗透压感受器接受刺激产生兴奋，并将兴奋传导刺激至大脑皮层产生渴觉。 5、下丘脑中某些细胞有内分泌细胞的功能。如下丘脑某些细胞能合成分泌抗利尿激素、促性腺激素释放激素、促甲状腺激素释放激素、促肾上腺皮质激素释放激素。 6、下丘脑有效应器的功能：接受刺激后可合成分泌抗利尿激素、促性腺激素释放激素、促甲状腺激素释放激素。联系下丘脑－垂体－内分泌腺（反馈调节、分级调节）。 7、区分腺垂体与神经垂体（如右下图） （1）腺垂体是人体内一种重要的内分泌腺，它负责分泌多种激素，如生长激素、催乳素、促甲状腺激素等。 （2）神经垂体主要是储存和释放激素（如抗利尿激素），但是没有分泌功能。 二、对负反馈调节实质的准确理解 1、定义：偏离后纠正回归到静息水平，使系统趋于稳定。在生物体中更常见，如体温调节、血糖调节、水盐调节、甲状腺激素分泌调节等。内环境稳态调节主要是负反馈。 2、实例分析 （1）水盐平衡调节中的负反馈调节：实质是肾小管和集合管重吸收水能力增强导致细胞外液渗透压下降（结果）反过来抑制下丘脑渗透压感受器兴奋。不是抗利尿激素（ADH）作用于下丘脑，下丘脑细胞膜上没有与ADH结合的受体。 （2）甲状腺激素分泌的负反馈调节：甲状腺激素反过来作用于下丘脑和垂体，抑制下丘脑、垂体分泌TRH和TSH。 （3）血糖平衡调节中的负反馈调节：胰岛素（胰高血糖素）分泌增多导致血糖下降（升高）反过来抑制胰岛B细胞（胰岛A细胞）分泌功能。 例、如图所示为动物在幼年和排卵前期雌性激素含量维持相应水平的调节机制—既有分级调节又有反馈调节（既有正反馈又有负反馈调节），当然整个调节过程的实质是神经—体液共同调节。 ①在幼年期，通过过程①负反馈调节，Kp神经元1释放递质量减少，最终维持较低的雌激素含量；②排卵前期，启动过程②正反馈调节，Kp神经元释放递质量增加，导致雌性激素含量增加，促进排卵。 例析、研究表明，甲状腺激素分泌的过程，存在着通过下丘脑—垂体—甲状腺轴进行的分级调节，也存在着甲状腺激素对垂体分泌促甲状腺激素（TSH）和下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素（TRH）的负反馈调节。为探究TSH对下丘脑分泌TRH是否也存在负反馈调节，研究人员以小鼠为实验对象设计实验。 （1）实验组和对照组小鼠的处理方式分别是 、 。 （2）实验结果和结论：若实验组小鼠血液中TRH含量低于对照组，则说明TSH对下丘脑分泌TRH （存在或不存在）负反馈调节。 答案：（1）切除甲状腺并注射适量的TSH 切除甲状腺并注射等量的生理盐水 三、人体内常见腺体（内分泌细胞）及激素必背知识 1、下丘脑内分泌细胞 （1）抗利尿激素：①作用靶器官：肾小管和集合管 ②主要作用：促进肾小管和集合管对水分的重吸收(使尿量减少) ③化学本质：多肽 （2）促甲状腺激素释放激素(TRH)、促性腺激素释放激素、促肾上腺皮质激素释放激素 ①作用靶器官：垂体 ②作用：调控垂体分泌释放相应的激素(促XX激素) ③化学本质：多肽 2、垂体 （1）生长激素：①作用靶细胞：几乎体内所有细胞 ②主要作用：促进蛋白质合成和骨的生长 ③化学本质：蛋白质 （2）促甲状腺激素(TSH)、促性腺激素、促肾上腺皮质激素 ①作用靶器官：甲状腺、性腺、肾上腺 ②主要作用：促进相应内分泌腺的生长和发育调节相关激素的合成和分泌 ③化学本质：蛋白质或多肽 3、甲状腺（1）分泌激素：甲状腺激素(TH) （2）作用靶细胞：几乎所有体细胞 （3）主要作用：促进有机物代谢、促进生长发育、提高神经系统兴奋性 （4）化学本质：氨基酸的衍生物 4、肾上腺 （1）肾上腺皮质：①分泌激素：醛固酮、皮质醇 ②作用靶器官：醛固酮主要作用于肾小管和集合管；皮质醇主要作用于肝、脂肪组织、骨骼肌等 ③主要作用：调节水盐代谢和有机物代谢 ④化学本质：类固醇 （2）肾上腺髓质：①分泌激素：肾上腺素 ②靶细胞：几乎所有细胞 ③作用主要：提高机体的应激能力 ④化学本质：氨基酸衍生物 5、卵巢 （1）分泌激素：分泌雌激素和孕激素 （2）靶细胞：几乎体内所有细胞 （3）主要作用：促进女性生殖器官的发育，促进卵细胞的生成，促进女性第二性征的出现 （4）化学本质：类固醇 6、睾丸 （1）分泌激素：雄激素 （2）靶细胞：几乎体内所有细胞 （3）主要作用：促进精子细胞的生成，促进男性生殖器官的发育，促进男性的第二性征的出现 （4）化学本质：类固醇 7、胰岛 （1）胰岛A细胞：①分泌激素：胰高血糖素 ②作用靶细胞：肝细胞 ③主要作用：升高血糖，作用机制：主要作用于肝脏，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（“两促”） ④化学本质：多肽 （2）胰岛B细胞：①分泌激素：胰岛素 ②作用靶细胞：几乎所有体细胞 ③主要作用：降低血糖，作用机制：促进血糖进入组织细胞进行氧化分解；促进血糖进入肝脏、肌肉并合成糖原；促进血糖进入脂肪细胞和肝细胞转变为甘油三酯；抑制肝糖原分解和抑制非糖物质转变成葡萄糖（“三促”，“两抑”） ④化学本质：蛋白质 四、激素间的关系 1、协同作用：在同一生理功能上效果相同。 如：生长激素与甲状腺激素在调节生长反应方面；肾上腺素与甲状腺激素在增加产热方面； 肾上腺素与胰高血糖素在升高血糖方面表现出协调作用。 2、拮抗作用：在同一调节过程中效果相抗衡。 如：胰高血糖素与胰岛素在降低血糖方面；甲状腺激素与促甲状腺激素释放激素在调节垂体分泌促甲状腺激素分泌表现出拮抗作用。 无论是协同作用还是拮抗作用都是协调的，共同维持机体的稳态。 例析、人体的甲状旁腺和甲状腺C细胞分别分泌甲状旁腺素和降钙素。下图表示的是人体血钙浓度变化的示意图，下列相关叙述正确的是(　　) A.降钙素能促进肾小管对钙离子的重吸收过程 B.人体血钙浓度在神经系统的调节下处于动态平衡 C.甲状旁腺素和降钙素对血钙的调节表现为拮抗作用 D.甲状旁腺素只能通过促进肾小管、集合管对钙离子的重吸收而提高血钙浓度 答案：C 五、研究激素的方法 1、方法：手术切除法、移植法、饲喂法、注射法等 注意问题：根据激素化学本质、实验对象合理选择实验方法；根据实验目的合理选择实验对象、合理选择检测因变量的方法。 （1）验证甲状腺激素的功能：饲喂法 （2）验证胰岛素的功能：注射法 例析1、为研究垂体对机体生长发育的作用,某同学用垂体切除法进行实验。在实验过程中,用幼龄大鼠为材料,以体重变化作为生长发育的检测指标。回答下列问题: (1)请完善下面的实验步骤 ①将若干只大鼠随机分为A、B两组后进行处理,A组(对照组)的处理是 ;B组的处理是 。  ②将上述两组大鼠置于相同的适宜条件下饲养。 ③ 。  ④对所得数据进行统计处理与分析。 (2)实验结果与分析 B组大鼠生长发育的状况不如A组,出现这种差异的原因是B组的处理使大鼠缺失了来源于垂体的 激素和 激素。  答案：手术不切除垂体 切除垂体 每隔一定时间,测定并记录两组大鼠的体重 生长 甲状腺 六、激素、酶、神经递质的区别与联系 比较项目 激素 酶 神经递质 化学本质 蛋白质、多肽、固醇、 氨基酸衍生物等 绝大多数是蛋白质，少数是RNA 乙酰胆碱、多巴胺、氨基酸、一氧化氮等 产生细胞 内分泌腺细胞或下丘脑细胞 活细胞 神经细胞 作用部位 靶细胞或靶器官 细胞内外 突触后膜（肌肉细胞或腺体细胞） 作用后变化 被灭活 不发生改变 被降解或回收 联系 都具有特异性 七、激素调节的特点 1、通过体液运输：激素随血液流到全身 2、作用于靶器官、靶细胞：只有靶细胞上含该激素的特异性受体（直接原因）,只有靶细胞内控制受体蛋白合成的基因表达（根本原因） 3、作为信使传递信息：一经靶细胞接受并起作用后就失活了 4、微量、高效：血液中激素含量浓度都很低，一般为10-12--10-9mol/L,但作用效果极其显著。 八、神经调节、体液调节之间关系解读 1、体液调节与神经调节的比较及原因分析 （1）特点比较 比较项目 作用途径 反应速度 作用范围 作用时间 信号分子 体液调节 体液运输 较缓慢 较广泛 比较长 激素等化学物质 神经调节 反射弧 迅速 准确、比较局限 短暂 电信号、神经递质 （2）原因分析：由于体液调节信号分子要依靠体液运输，所以较缓慢，且只要靶细胞膜上有相应受体激素就可以发挥作用，由于激素弥散到血液中，被降解需要较长时间，所以作用时间较长；由于兴奋在反射弧上传导（递）速度较快，所以反应迅速，且神经元分布固定导致作用范围准确但局限，神经递质降解较快或被快速回收，所以作用时间短暂。 例如：某人右手不小心碰到仙人掌上，右手立刻缩回，随后很快恢复到正常状态；吃完饭半个小时，血糖浓度上升，过一段时间后，随着胰岛素的作用，血糖浓度回落到正常水平。 前者是神经调节，神经调节反应迅速，作用时间短暂；后者是体液调节，体液调节反应较缓慢，作用时间较长。 例析、马拉松长跑是一项超强体育运动，需要运动员有良好的身体素质。请问：运动员出发后心跳加快，是 调节的结果；运动停止后心跳并不立即恢复到正常水平，原因之一是激素调节具有 的特点。 答案：神经--体液调节 作用时间较长（注不是体现体液调节反应速度慢） （3）两者之间的关系：一方面,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。如：肾上腺髓质受交感神经支配,当交感神经兴奋时,肾上腺髓质分泌肾上腺素等激素,它们作用于靶细胞,使靶细胞产生相应的反应另一方面,内分泌腺分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能。如人在幼年时缺乏甲状腺激素会影响脑的发育;成年时,甲状腺激素分泌不足会使神经系统的兴奋性降低,表现为头晕、反应迟钝、记忆力减退等症状。 九、关于体温调节 1、温度感受器：主要分布在皮肤，能感受温度的变化，包括冷觉感受器和温觉感受器。 2、体温调节中枢位于下丘脑，形成冷觉和热觉的中枢位于大脑皮层。 3、皮肤的体温调节作用：皮肤中的血管舒张，血流量增大，促进热量散失，血管收缩，血流量减少，减少散热；汗腺产生汗液，汗液蒸发散热；皮下脂肪层隔热，减少散热。 4、寒冷环境下，机体通过神经-体液调节增加产热和减少散热实现体温平衡；炎热环境下，机体通过神经-体液调节主要增加散热实现体温平衡，炎热条件下，肾上腺等腺髓质分泌的肾上腺素增加，最终使皮肤血管舒张，皮肤血流量增多，汗腺分泌的汗液增多，从而增加散热。 十、关于水盐平衡调节 1、渗透压感受器位于下丘脑，水盐平衡调节中枢位于下丘脑，渴觉中枢位于大脑皮层。 2、细胞外液渗透压升高，刺激下丘脑中渗透压感受器，通过神经-体液调节，一方面导致大脑皮层产生渴觉，直接调节水的摄入量；另一方面，促使下丘脑分泌、垂体释放的抗利尿激素增加，从而促进肾小管和集合管对水分的重吸收，减少尿量，保留体内水分，使细胞外液的渗透压趋向于恢复正常。细胞外液渗透压下降时，对下丘脑中渗透压感受器的刺激减少，也就减少了抗利尿激素的分泌和释放，肾排出的水分就增加，使细胞外液的渗透压趋向于恢复正常。 3、大量丢失水分使细胞外液量减少以及血钠含量降低时，肾上腺皮质分泌醛固酮增加，促进肾小管和集合管对Na+的重吸收，维持血钠含量稳定，反之肾上腺皮质分泌醛固酮减少。 4、血钠的主要作用：可以维持血浆渗透压，维持神经系统兴奋性。机体内Na+永远维持一个相对稳定的含量，无论渗透压上升与否，Na+多吃多排，少吃少排，不吃不排。如果Na+含量不变，水多排水，水少保水。 5、血钾的主要作用：对维持细胞内液渗透压起决定性作用，而且还具有维持心肌舒张、保持心肌正常兴奋性等重要作用。机体内K+永远维持一个相对稳定的含量，无论渗透压上升与否，K+多吃多排，少吃少排，但不吃也排。 针对训练： 1．女性孕期血糖偏高是一种常见的现象。下图为进食等量葡萄糖后，孕妇与正常女性(非孕妇)血糖浓度和胰岛素浓度变化的数据记录。下列分析不正确的是(　B　) A．血糖浓度的升高是导致胰岛素浓度升高的原因之一 B．孕妇的胰岛B细胞对血糖变化比较敏感，产生胰岛素的速度较快 C．孕妇血糖浓度升高的原因可能是体内的靶细胞对胰岛素的敏感性降低 D．孕妇一旦确诊为妊娠期糖尿病，就应及时控制糖类的摄入量 2．右图是血糖调节的部分过程图解。甲、乙表示器官，a、b表示相应激素。下列说法中正确的是( D ) A．器官甲、乙的名称分别是胰岛、肾上腺 B．激素a能够促进过程①，抑制过程② C．激素b是唯一能够升高血糖浓度的激素 D．激素b的作用结果反过来会影响激素b的分泌 3、下图(1)表示北纬50°某地区不同月份母鸡平均产蛋数的波动情况，图(2)是母鸡繁殖活动的生理调节过程示意图(甲、乙、丙表示器官，a、b、c表示相应激素)。请回答下列问题： (1)由图(1)可知，影响母鸡月产蛋数的主要环境条件是____________。 (2)图(2)中激素a、器官丙的名称分别是_____________________________。 (3)图(2)中c → 甲、c → 乙的生理意义在于____________________________。 (4)已知激素a分子为一种多肽，其受体位于靶细胞的__________， 这是因为____________________________________________________。 (5)从丙的静脉中抽取血液进行检测，血浆中含有的激素种类有________(填下列序号)。 ①1种　　　②2种　　　③3种　　　④3种以上 (6)烷基苯酚是一类洗涤剂，其分子结构稳定，具有类似激素c的生理效应。长期饲喂被烷基苯酚污染的饲料，会对器官甲、乙的分泌活动产生________作用，从而引起激素c分泌量________。 答案：（1）日照时间 （2）促性腺激素释放激素 卵巢 （3）维持体内c激素水平相对稳定 （4）细胞膜上 激素a不能通过具有选择透过性的细胞膜 (5) ④ 4、糖耐量受损(IGT)的人表现为空腹血糖浓度正常、负荷(如饮食)后血糖浓度升高异常。为了探究运动对IGT 的干预情况，受试者于餐后进行中等强度持续运动30 min，定时采样测定血糖浓度及胰岛素含量，实验结果如图4所示。由此可初步推测(　BCD　) A．餐后60 min 时，胰岛素分泌下降导致血糖浓度低于对照组 B．餐后适度运动可降低IGT人群餐后血糖峰值和胰岛素升高幅度 C．餐后适度运动使IGT 人群胰岛素分泌高峰提前，血糖浓度下降 D．餐后适度运动可以减轻IGT人群胰岛B细胞的分泌负担 5、右图表示正常人分别快速饮用1L清水、1L生理盐水后排尿量和血浆渗透压的变化情况。下列相关叙述正确的是(　B　) A．曲线c表示饮用1L生理盐水后排尿量的变化 B．饮用大量生理盐水后循环血量出现暂时性增加 C．曲线d表示饮用1L生理盐水后血浆渗透压的变化 D．饮用大量清水后垂体合成和分泌的抗利尿激素减少 6、导致右图中ab和de段人体体温变化的事件可能是(　C　) A．非自主颤栗和发热 B．骨骼肌收缩和排尿 C．吹电风扇和剧烈运动 D．寒冷环境和汗液分泌增加 7、图为神经调节和体液调节关系的部分示意图。下列相关叙述错误的是(　D　) A．下丘脑通过垂体影响性腺的生长发育 B．当细胞外液渗透压过高时，图中激素X的含量增加 C．该图表明，在甲状腺激素分泌的调节中存在反馈调节机制 D．促甲状腺激素与甲状腺激素之间有拮抗作用 8、为研究物质X对高血糖症状的缓解作用，根据提供的实验材料，完善实验思路，预测实验结果，并进行分析与讨论。 实验材料：适龄、血糖正常的健康雄性小鼠若干只，药物S（用生理盐水配制），物质X（用生理盐水配制），生理盐水等。（要求与说明：实验中涉及的剂量不作具体要求。小鼠血糖值>11.1mmol/L，定为高血糖模型小鼠。饲养条件适宜）回答下列问题： （1）完善实验思路： ①适应性饲养：选取小鼠若干只，随机均分成甲、乙、丙3组。正常饲养数天，每天测量小鼠的血糖，计算平均值。 ②药物S处理： 甲组：每天每只小鼠腹腔注射一定量生理盐水，（对照组） 乙组：每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S，（实验组） 丙组：__________ _（实验组） 连续处理数天，每天测量小鼠的血糖，计算平均值，直至建成高血糖模型小鼠。 ③物质X处理： 甲组： （空白对照组） 乙组：每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水（对照组，高血糖模型） 丙组： （实验组，高血糖模型） 连续处理若干天，每天测量小鼠的血糖，计算平均值。 （2）记录实验结果。 （3）分析与讨论： 已知药物S的给药途径有腹腔注射和灌胃等，药物S的浓度和给药途径都会影响高血糖模型小鼠的建模。若要研究使用药物S快速建成高血糖模型小鼠，则可通过___________，以确定快速建模所需药物S的适宜浓度和给药途径的组合。 答案： （1）②丙组：每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S ③甲组：每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水 丙组：每天每只小鼠灌胃一定量物质X （3）设置一系列浓度梯度的药物S，每个浓度进行不同的给药途径，比较不同组合建模成功所需的时间。（此问涉及自变量和因变量的确定） 9、人在恐惧、紧张等情绪压力下，下丘脑支配肾上腺皮质、肾上腺髓质释放相关激素，引起一系列反应，如肾上腺髓质释放的肾上腺素增多，该激素可作用于心脏，使心率加快。根据下图信息，回答相关问题： (1)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________发生变化。如激素A能与肝细胞结合并使血糖升高，其直接原因是_________________。 (2)人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，其原因之一是激素一经靶细胞________ 后就被灭活。 (3)激素D水平过高会导致焦虑、抑郁等情绪问题，抑郁通常是短期的，可以通过自我调适、身边人的支持以及心里咨询好转，但如果持续下去而得不到缓解，就可能形成 。 (4)下丘脑对激素D分泌的调节与对甲状腺激素分泌的调节类似，由此推断激素B的分泌量上升会使激素D的分泌量________(增加、不变、减少)。但健康人体内激素D浓度不会持续过高，其原因是___________________________________________。 答案：(1)一系列的代谢　肝细胞膜上有激素A的特异性受体，且激素A能促进肝糖原分解(及促进非糖物质转变成糖) (2)接受(结合)并起作用 (3)抑郁症 (4)增加　激素D的分泌受负反馈调节，当激素D分泌过多会抑制下丘脑和垂体分泌物质B、C，从而减少激素D的分泌 学科网（北京）股份有限公司 $$