专题3 第9讲 激素调节-【步步高】2024年新高考生物考前三个月（鲁湘辽吉）

考点1　不同激素的作用及其作用机理 1.(2021·全国乙，31改编)哺乳动物细胞之间的信息交流是其生命活动所必需的。 (1)请参照表中内容，围绕细胞间的信息交流完成下表，以体现激素和靶器官(或靶细胞)响应之间的对应关系。 内分泌腺或内分泌细胞 激素 激素运输 靶器官或靶细胞 靶器官或靶细胞的响应 肾上腺 肾上腺素 ③通过____运输 ④______ 心率加快 胰岛B细胞 ①______ 肝细胞 促进肝糖原的合成 垂体 ②______ 甲状腺 ⑤____________ (2)适量运动有益健康。一些研究认为太极拳等运动可提高肌细胞对胰岛素的敏感性，在胰岛素水平相同的情况下，该激素能更好地促进肌细胞________________，降低血糖浓度。 (3)有研究报道，常年坚持太极拳运动的老年人，其血清中TSH、甲状腺激素等的浓度升高，因而认为运动能改善老年人的内分泌功能，其中TSH水平可以作为评估__________(填分泌该激素的腺体名称)功能的指标之一。 答案　(1)①胰岛素　②促甲状腺激素　③体液　④心脏(心肌细胞)　⑤促进甲状腺分泌甲状腺激素　(2)加速摄取、利用和储存葡萄糖　(3)垂体 人体主要激素的来源及相互关系 1．(2023·济南高三一模)人体水盐平衡的调节离不开抗利尿激素(ADH)和醛固酮的作用。如图1为ADH的作用机理示意图。醛固酮能促进肾小管和集合管对钠离子的重吸收以及对钾离子的排出。肾素(也称血管紧张素原酶)—血管紧张素—醛固酮系统是体内肾脏所产生的一种升压调节体系，能引起血管平滑肌收缩发挥升高血压的作用，其调节过程如图2所示。 (1)血浆渗透压是指____________________________________。 (2)抗利尿激素的受体位于______________(填“细胞膜上”或“细胞内”)。分析图1，抗利尿激素与受体结合后，通过M蛋白促进__________________________，导致尿量减少。 (3)肾素的作用机理是______________________________________________________。 (4)当________________________________时，肾上腺________分泌的醛固酮增加，也能促进抗利尿激素分泌，最终发挥升压作用。但过度激活肾素—血管紧张素—醛固酮系统容易导致高血压，请根据题图提供一种开发降血压药物的思路：________________________ ________________________________________________________________________。 (5)当肾小管中葡萄糖浓度过高时，抗利尿激素分泌量________。机体需要源源不断地合成分泌醛固酮、抗利尿激素等激素，原因是______________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)血浆中溶质微粒对水的吸引力　(2)细胞膜上　含有水通道蛋白的囊泡向细胞膜转移，增加肾小管和集合管细胞膜上水道通蛋白的数量，从而增加肾小管和集合管对水的重吸收　(3)降低化学反应的活化能　(4)细胞外液量减少以及血钠含量降低　皮质　开发出的药物能够抑制血管紧张素转化酶的活性，进而抑制血管紧张素Ⅱ的生成量，从而减少肾上腺分泌醛固酮的量，达到降低血压的目的　(5)增加　激素一经靶细胞接受并起作用后就失活了 2．(2023·株洲高三检测)人在恐惧、严重焦虑、剧痛、失血等紧急情况下，肾上腺素分泌增多，人表现为警觉性提高、反应灵敏、呼吸频率加快、心律加速等特征；人在紧张有压力时肾上腺还会产生一些“压力激素”，该激素能促使血管收缩、血压升高。回答下列问题： (1)人在紧张情况下通过“压力激素”调节会使血压升高，该过程中存在神经调节，其反射弧中的效应器是传出神经末梢和它所支配的________________。效应器能对神经系统产生的不同信号分子做出不同的反应，这是因为______________________________________。 (2)某研究小组用不同激素(每种激素浓度相同)分别处理五组小鼠，测得每组小鼠血糖浓度的变化如图所示。 根据实验结果推测，肾上腺素与胰岛素在血糖调节中作用效应相反，理由是______ ________________________________________________________________________。 实验结果显示，“压力激素”在血糖调节中的主要作用是______________________ ________________________________________________________________________。 该实验结果告诉人们，糖尿病患者除了控制饮食外，生活中还应该注意________________________________________________________________________。 答案　(1)肾上腺　效应器细胞具有多种不同的受体，与不同信号分子结合后引起细胞代谢活动发生变化　(2)肾上腺素提高血糖浓度，胰岛素降低血糖浓度　压力激素提高了胰高血糖素和肾上腺素的作用效应　 控制情绪、缓解压力 解析　(1)效应器是指传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等，而在此反射弧中效应器为传出神经末梢和它所支配的肾上腺。神经系统释放神经递质，神经递质与效应器细胞上的受体接触，进行信息传递，而效应器细胞具有多种不同的受体，与不同信号分子结合后引起不同的细胞代谢活动。(2)根据实验结果推测，通过比较肾上腺素组、胰高血糖素组、肾上腺素＋胰高血糖素组可知，胰高血糖素、肾上腺素都可以提高血糖浓度，并且两者同时加入血糖浓度升高得更明显，所以二者具有协同作用，而胰岛素可以降低血糖浓度，因此肾上腺素与胰岛素在血糖调节中作用效应相反。通过比较压力激素组、肾上腺素＋胰高血糖素组和肾上腺素＋胰高血糖素＋压力激素组可知，单独加入压力激素血糖浓度变化不明显，但是在肾上腺素＋胰高血糖素组加入压力激素后血糖的浓度提升比肾上腺素＋胰高血糖素组高得多，所以“压力激素”在血糖调节中的主要作用是提高了胰高血糖素和肾上腺素的作用效应，因此，对于糖尿病患者，除了控制饮食外，生活中还应控制情绪、缓解压力，以降低“压力激素”对血糖的提升作用。 考点2　激素调节的模型 2.(2023·益阳高三一模)如图是人体稳态调节机制的相关示意图，①～④表示相关激素，⑤～⑦代表相关的过程或生理效应，A、B、C代表相关的器官或细胞。请回答下列问题： (1)该同学因运动体温升高，体温调节中枢通过调节皮肤血管和汗腺，增加散热；运动后，神经元B合成和分泌②减少，导致③④合成和分泌__________，减少产热，维持体温相对稳定。激素②的名称是______________________，其生理作用是________________________。 (2)该同学因运动大量出汗，血浆渗透压升高，激活位于________(填器官或腺体的名称)的神经元A，促使其合成和分泌激素①____________，进而促进______________________。 (3)该同学运动后会及时补充食物，补充食物半小时后，⑤→⑥→⑦的活动会增强，该过程的调节方式属于______________调节，其中⑦代表的生理效应为__________________ ________________________________________________________________________。 图中葡萄糖与Ca2＋进入细胞的方式分别为____________、____________。 答案　(1)减少　促甲状腺激素释放激素　促进垂体合成与分泌促甲状腺激素　(2)下丘脑　抗利尿激素　肾小管和集合管对水分的重吸收　(3)神经—体液(或负反馈)　促进血糖进入组织细胞进行氧化分解、合成糖原、转变为甘油三酯等，使血糖含量下降　协助扩散　协助扩散 解析　(1)据图分析可知，④由甲状腺分泌，则④为甲状腺激素，进而可知激素②为促甲状腺激素释放激素，③为促甲状腺激素。促甲状腺激素释放激素具有促进垂体合成并分泌促甲状腺激素的作用，促甲状腺激素又能促进甲状腺激素的合成与分泌。(2)该同学因运动大量出汗，丢失大量水分，血浆渗透压升高，使大脑皮层产生渴觉，并激活位于下丘脑的神经元A，使位于下丘脑的渗透压感受器兴奋，从而促进下丘脑合成和分泌抗利尿激素，垂体释放的抗利尿激素增多，进而促进肾小管和集合管对水分的重吸收。(3)图中葡萄糖进入细胞是顺浓度梯度运输，需要转运蛋白的协助，不消耗能量，属于协助扩散；Ca2＋进入细胞需要转运蛋白的协助，不消耗能量，属于协助扩散。 1．以下丘脑为中枢的体温、水盐和血糖调节过程 (1)图示 (2)分析 ①下丘脑的四个功能和三个中枢 a．四个功能：感受、传导、分泌和调节； b．三个中枢：体温调节中枢、血糖调节中枢和水盐调节中枢。 ②在升高血糖方面具有协同作用的激素是胰高血糖素和肾上腺素；在调节体温方面具有协同作用的激素是肾上腺素和甲状腺激素。 2．体温调节和水盐调节中的四大误区 (1)误以为寒冷环境中产热大于散热，或炎热环境中散热大于产热。其实，无论是在寒冷环境还是在炎热环境中，机体产热与散热都保持平衡，如果两者没有保持平衡，体温就会升高或降低。 (2)误以为温度感受器和体温调节中枢都在下丘脑。体温调节中枢在下丘脑中，但温度感受器在皮肤、黏膜和内脏中。 (3)误以为抗利尿激素的来源是垂体。抗利尿激素是由下丘脑合成分泌、垂体释放的。 (4)误以为渴觉在下丘脑的水盐调节中枢中产生。渴觉和其他感觉一样，都在大脑皮层中产生。 3．(2021·辽宁，21)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。如图为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________________的形式传导，进而引起下丘脑的________________兴奋，再经下丘脑—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__________________________。 (2)当血液中的TH浓度增高时，会____________________________________________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__________________________。 (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________________；另一种方式是通过降低垂体细胞对TRH的敏感性，从而________TRH对垂体细胞的作用。 答案　(1)神经冲动(或电信号或局部电流)　体温调节中枢　有机物中的化学能转化为热能　(2)抑制　TRH和TH的特异性受体　(3)降低TSH的合成　降低 解析　(1)寒冷刺激下，兴奋沿着传入神经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。 4．(2022·辽宁，21)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 ℃之间。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__________，皮肤温度随环境温度降低而降低，这是在__________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_______________________________________________________(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____________受到环境低温刺激产生兴奋，兴奋沿传入神经传递到位于__________的体温调节中枢，通过中枢的分析、综合，使支配血管的__________(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 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (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____________________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______________进入尿液，而且也能避免取血对小熊猫的伤害。 答案　(1)保持恒定　神经—体液　辐射、传导、对流、蒸发　(2)冷觉感受器　下丘脑　交感神经　(3)寒冷环境中，小熊猫分泌的甲状腺激素和肾上腺素增多，提高细胞代谢速率，使机体产生更多的热量　(4)下丘脑—垂体—肾上腺皮质　肾小球的滤过作用 1．(2018·江苏，30)正常人体感染病毒会引起发热，发热过程分为体温上升期、高温持续期和体温下降期。如图为体温上升期机体体温调节过程示意图，其中体温调定点是为调节体温于恒定状态，下丘脑体温调节中枢预设的一个温度值，正常生理状态下为37 ℃。请回答下列问题： (1)图中激素甲的名称是______________________________________________________， 激素乙通过______________的途径作用于甲状腺。 (2)体温上升期，人体骨骼肌不随意的节律性收缩，即出现“寒战”，有助于体温________________________________________。综合图解分析，体温上升期人体进行体温调节的方式有________________________________________________________________。 (3)高温持续期，人体产热量________(填“大于”“小于”或“等于”)散热量。此阶段人体有时会出现脱水现象，垂体释放抗利尿激素增加，肾小管和集合管_________________，从而减少尿量。 (4)体温下降期，机体增加散热的途径有________________________________。 (5)体温上升期，人体会出现心率加快、血压轻度升高等症状，易引发慢性心血管疾病急性发作。请解释血压升高的可能原因：__________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)促甲状腺激素释放激素　体液运输　(2)上升到已上调的体温调定点(上升到38.5 ℃)　神经调节、体液调节　(3)等于　重吸收水的能力增强(重吸收水量增加)　(4)汗腺分泌增加，皮肤血管舒张　(5)心脏血液输出量增加，外周血管收缩 解析　(2)体温上升期产热量大于散热量，“寒战”有助于增加产热，可使体温上升到已上调的体温调定点。由题图可知，下丘脑中的体温调节中枢，通过传出神经支配骨骼肌收缩和皮肤血管收缩，这种调节方式属于神经调节；而“下丘脑→垂体→甲状腺→甲状腺激素→细胞代谢增强”这种调节方式属于体液调节。(3)因体温调定点已上调，故高温持续期体温可一直维持在38.5 ℃，这时机体产热量等于散热量。此阶段垂体释放的抗利尿激素增加，肾小管和集合管对水的重吸收能力增强，从而使尿量减少。(4)体温下降期，机体产热量小于散热量，皮肤分泌汗液增加，皮肤血管舒张，血流量增加，从而增加散热量。(5)体温上升期，心率加快，使心脏血液输出量增加，但同时外周血管收缩以减少散热，从而导致血压轻度升高。 2．人体生命活动的正常进行是在机体调节作用下，各器官、系统协调参与的结果，也是多种信息分子参与的结果。如图是人体内部分信息分子的作用示意图，字母A～F表示信息分子，①②表示相关生理变化。请据图回答相关问题： (1)地方性甲状腺肿(大脖子病)曾是我国缺碘地区的一种常见疾病，随着加碘盐的普遍使用这种患者已极少见到。导致大脖子病最直接的信息分子是________________(名称)。 (2)据图可知，维持图中各种信息分子含量处于动态平衡的调节机制是____________。 (3)图中信息分子C表示____________，该信息分子作用于肾小管细胞，使细胞膜上的________蛋白增加，进而加强过程①的进行。 (4)人体血糖平衡是神经—体液共同调节的结果，参与血糖下降过程调节的信息分子有____________________________(至少写2个)。 (5)人体处于寒冷环境下，机体除图中涉及的部分产热途径外，还会通过________________________________来减少散热，调节后机体散热量________(填“大于”“等于”或“小于”)炎热环境中的散热量。人在寒冷环境中比在炎热环境精力更集中、兴奋性更高的主要原因是__________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)促甲状腺激素　(2)反馈调节　(3)抗利尿激素　水通道　(4)神经递质、胰岛素、血糖浓度等　(5)皮肤毛细血管收缩、汗腺分泌汗液减少　大于　寒冷环境中甲状腺激素分泌量增加，提高了神经系统的兴奋性 解析　(1)碘是合成甲状腺激素的原料，缺碘不能合成甲状腺激素，导致分级调节加强，促甲状腺激素分泌增加，导致大脖子病，故导致大脖子病最直接的信息分子是促甲状腺激素。(3)据图可知，C是抗利尿激素，可促进肾小管和集合管对水分的重吸收，该信息分子作用于肾小管和集合管细胞，使细胞膜上的水通道蛋白增加，进而加强过程①的进行，从而使细胞外液渗透压降低。 3．下图是人体内环境自稳态的部分调控简图，其中A～E表示相应器官， a～f表示相应物质，①～⑧表示生理过程。请据图回答下列问题： (1)当环境温度下降时，甲状腺激素分泌量将________，当甲状腺激素含量超过一定浓度后会抑 制图中结构__________(填字母)的活动，这种调节机制称为____________。 (2)现有甲、乙两名患者，经临床初步诊断均表现血清甲状腺激素水平明显升高。为进一步查明病因，医生对这两名患者进行了131I摄入率检查，即让患者摄入131I后24 h，测量其体内相关物质的含量，结果如下表所示： 受检 对象 血清中的131I 甲状腺内贮存的131I甲状腺激素 甲状腺内贮存的无放射性甲状腺激素 血清131I甲状腺激素 正常人 低 中等 中等 中等 甲 低 高 高 高 乙 高 低 低 低 患者乙的甲状腺激素合成功能________，患者甲的甲状腺细胞对131I的摄入率__________，进一步检测发现患者甲的促甲状腺激素受体抗体(TRAb)水平明显升高，推测该抗体对甲状腺功能具有______(填“促进”或“抑制”)作用且甲状腺激素对该抗体的作用________(填“存在”或“不存在”)负反馈调节。 (3)在剧烈运动时，人体维持血糖水平稳定的调节路径除①→②→③外还有______________________________(用数字和箭头表示)。研究发现，人体在剧烈运动过程中交感神经兴奋时会释放去甲肾上腺素，作用于胰岛B 细胞膜上的受体，从而抑制胰岛素分泌，请分析生理学意义。________________________________________________________。 答案　(1)增加　A、D　(负)反馈调节　(2)减退　高　促进　不存在　(3)④→⑤→⑥→②→③、④→⑤→⑦→⑧　满足剧烈运动对能量的需求，防止血糖浓度过低 解析　(1)甲状腺激素调节中存在负反馈调节机制，因此当甲状腺激素含量超过一定浓度后会抑制图中结构A(下丘脑)、D(垂体)的活动，使其分泌的促甲状腺激素释放激素及促甲状腺激素减少，进而维持甲状腺激素的含量。(2)据表中数据可知，乙血清中131I的含量高，甲状腺和血清中放射性甲状腺激素都低，因此患者乙的甲状腺激素合成功能减退；患者甲血清中131I的含量低，而血清和甲状腺中放射性碘的含量均高，因此患者甲的甲状腺细胞对131I的摄入率高；甲状腺的功能受促甲状腺激素的调节，而促甲状腺激素受体抗体也可以和促甲状腺激素受体结合，结合题意可知，该结合导致甲状腺功能亢进，因此是促进作用；且患者甲体内不存在对该抗体的负反馈调节机制，所以患者甲的甲状腺激素水平才比正常人高。(3)剧烈运动时，代谢加快，机体通过①→②→③途径可以升高血糖，也可以通过④→⑤→⑥→②→③、④→⑤→⑦→⑧使得血糖升高。下丘脑中有血糖调节中枢，可以调节血糖含量；胰岛素是降低血糖的激素，剧烈运动对能量的需求较高，为防止血糖浓度过低，机体会抑制胰岛素分泌。 4．(2023·大连高三期末)如图为运动员室外比赛时寒冷刺激引起棕色脂肪细胞产热以及机体注射去甲肾上腺素后能量消耗的相关示意图。回答下列问题： (1)据图可知，去甲肾上腺素既是一种__________，也是一种________。肾上腺除了分泌去甲肾上腺素外还能分泌盐皮质激素、糖皮质激素和性激素等肾上腺皮质激素，其中糖皮质激素具有________作用，可用于细胞因子风暴导致的重症患者的治疗。 (2)体温调节过程中，神经冲动在神经纤维上的传导是________(填“单”或“双”)向的。持续寒冷刺激时，机体维持体温恒定所需要的能量主要来源于消耗棕色脂肪供能，是因为棕色脂肪细胞被激活时，解耦联蛋白1(UCP1)能消除线粒体内膜两侧的跨膜质子(H＋)浓度差，阻碍有氧呼吸第________阶段ATP的正常产生，使得释放的能量中________所占比例明显增大，以维持机体体温恒定，据此推测寒冷环境下机体内UCP1的含量明显________。 (3)运动员在比赛过程中血糖消耗较多，其原因是_________________________________。 答案　(1)神经递质　激素　免疫抑制　(2)单　三　热能　升高　(3)运动过程中需要较多的ATP，ATP来自细胞呼吸，细胞呼吸的底物主要是葡萄糖(血糖) 5．冰雪运动的魅力在于具有极强竞技性的同时又具有一定的观赏性，北京冬奥会激发了人们在寒冷冬季外出锻炼和体验冰雪运动的强烈兴趣。回答下列问题： (1)户外运动能增强人体免疫力，与待在温暖的室内相比，在寒冷的户外，机体的散热量会________(填“增加”“不变”或“减少”)，机体可以通过促进________________________(填激素名称，答出2种即可)的分泌，调节细胞代谢，增加产热。在长时间运动的过程中，若运动员大量出汗，______分泌的抗利尿激素将________(填“增加”或“减少”)。 (2)在激烈的比赛过程中，运动员和现场观众都十分紧张和激动，______________(填“交感神经”或“副交感神经”)活动占据优势，使心跳加快、支气管扩张。 (3)血糖平衡的调节方式是______________。长时间比赛会导致机体血糖浓度降低，此时，血液中由____________细胞分泌的胰高血糖素的量会增加。除了胰高血糖素之外，________________________(填激素名称，答出1种即可)也具有升高血糖的作用。 (4)运动员剧烈运动的过程中会产生大量乳酸，但其血浆pH并未出现明显降低，这有赖于血浆中________(填“Na2CO3”或“NaHCO3”)的作用。 答案　(1)增加　甲状腺激素、肾上腺素　下丘脑　增加　(2)交感神经　(3)神经—体液调节　胰岛A　肾上腺素(糖皮质激素)　(4)NaHCO3 解析　(1)与待在温暖的室内相比，在寒冷的户外，机体的散热量会增加，当局部体温低于正常体温时，冷觉感受器受到刺激并产生兴奋，兴奋传至下丘脑的体温调节中枢，通过中枢的分析、综合，可以使有关神经兴奋，促进甲状腺分泌甲状腺激素、肾上腺分泌肾上腺素，使肝及其他组织细胞的代谢活动增强，增加产热。在长时间运动的过程中，若运动员大量出汗，会导致细胞外液渗透压升高，下丘脑分泌的抗利尿激素增加。 学科网（北京）股份有限公司 $$