2025届高三生物二轮复习专练 　激素调节与稳态平衡

激素调节与稳态平衡 (重点突破) 1．(每空2分，共10分)(2021·湖南，19)生长激素对软骨细胞生长有促进作用，调节过程如图所示。回答下列问题： (1)根据示意图，可以确定软骨细胞具有__________________(填“GH受体”“IGF­1受体”或“GH受体和IGF­1受体”)。 (2)研究人员将正常小鼠和IGF­1基因缺失小鼠分组饲养后，检测体内GH水平。据图预测，IGF­1基因缺失小鼠体内GH水平应________(填“低于”“等于”或“高于”)正常小鼠，理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)研究人员拟以无生长激素受体的小鼠软骨细胞为实验材料，在细胞培养液中添加不同物质分组离体培养，验证生长激素可通过IGF­1促进软骨细胞生长。实验设计如表所示，A组为对照组。 组别 A B C D E 培养液中添加物质 无 GH IGF­1 正常小鼠去垂体后的血清 ？ 实验结果预测及分析： ①与A组比较，在B、C和D组中，软骨细胞生长无明显变化的是________组。 ②若E组培养的软骨细胞较A组生长明显加快，结合本实验目的，推测E组培养液中添加的物质是________________________________________________________________________。 2．(每空2分，共6分)(2021·北京，18节选)胰岛素是调节血糖的重要激素，研究者研制了一种“智能”胰岛素(IA)并对其展开了系列实验，以期用于糖尿病的治疗。 (1)GT是葡萄糖进入细胞的载体蛋白，IA(见图1)中的X能够抑制GT的功能。为测试葡萄糖对IA与GT结合的影响，将足量的带荧光标记的IA加入红细胞膜悬液中处理30分钟，使IA与膜上的胰岛素受体、GT充分结合。之后，分别加入葡萄糖至不同的终浓度，10分钟后检测膜上的荧光强度。图2结果显示：随着葡萄糖浓度的升高，______________________。研究表明葡萄糖浓度越高，IA与GT结合量越低。据上述信息，推断IA、葡萄糖、GT三者的关系为______________________________。 　 (2)细胞膜上GT含量呈动态变化，当胰岛素与靶细胞上的受体结合后，细胞膜上的GT增多。若IA作为治疗药物，糖尿病患者用药后进餐，血糖水平会先上升后下降。请从稳态与平衡的角度，完善IA调控血糖的机制图(任选一个过程，以文字和箭头的形式作答)。 3．(每空2分，共14分)(2024·湖南，19)葡萄糖进入胰岛B细胞后被氧化，增加ATP的生成，引起细胞膜上ATP敏感性K＋通道关闭，使膜两侧电位差变化，促使Ca2＋通道开放，Ca2＋内流，刺激胰岛素分泌。进食后，由小肠分泌的肠促胰岛素(GLP－1和GIP)依赖于葡萄糖促进胰岛素分泌，称为肠促胰岛素效应。人体内的GLP－1和GIP易被酶D降解，人工研发的类似物功能与GLP－1和GIP一样，但不易被酶D降解。回答下列问题： (1)胰岛素需要通过________运输作用于靶细胞。药物甲只能与胰岛B细胞膜表面特异性受体结合，作用于ATP敏感性K＋通道，促进胰岛素分泌。使用药物甲后，胰岛B细胞内________(填“K＋”“Ca2＋”或“K＋和Ca2＋”)浓度增大；过量使用会产生严重不良反应，该不良反应可能是________________________________________________________________________。 (2)与正常人比较，患者A和B的肠促胰岛素效应均减弱，血糖异常升高。使用药物甲后，患者A的血糖得到有效控制，而患者B血糖无改善，患者B可能有______分泌障碍。 (3)研究发现，与正常人比较，患者A的GLP－1表达量较低但其受体数量无变化，而GIP表达量无变化但其受体数量明显下降。若从①GIP类似物、②GLP－1类似物、③酶D激活剂中筛选治疗患者A的候选新药，首选________(填序号)。若使用该候选药，发生(1)所述不良反应的风险________(填“大于”“等于”或“小于”)使用药物甲，理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 4．(每空2分，共4分)(2024·贵州，18节选)每当中午放学时，同学们结伴而行，有说有笑走进食堂排队就餐。食糜进入小肠后，可刺激小肠黏膜释放的激素是__________，使胰液大量分泌。为验证该激素能促进胰腺大量分泌胰液，以健康狗为实验对象设计实验。写出实验思路：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 5．(每空2分，共8分)(2023·海南，17节选)甲状腺分泌的甲状腺激素(TH)可调节人体多种生命活动。双酚A(BPA)是一种有机化合物，若进入人体可导致甲状腺等内分泌腺功能紊乱。下丘脑—垂体—甲状腺(HPT)轴及BPA作用位点如图。回答下列问题： (1)TH是亲脂性激素，可穿过特定细胞的细胞膜并进入细胞核内，与核内的TH受体特异性结合。这一过程体现激素调节的特点是_____________________。 (2)甲状腺过氧化物酶(TPO)是合成TH所必需的酶，且能促进甲状腺上促甲状腺激素(TSH)受体基因的表达。研究发现，进入人体的BPA能抑制TPO活性，可导致血液中TH含量______，其原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)有研究表明，BPA也能促进皮质醇分泌，抑制睾酮分泌，说明BPA除影响HPT轴外，还可直接或间接影响人体其他内分泌轴的功能。这些内分泌轴包括_____________________ ________________________________________________________________________。 1．(每空1分，共9分)(2024·济南高三一模)肥胖不仅会引起胰岛素抵抗，而且还会引起认知功能障碍，如图表示相关机制。已知肥胖导致外周产生过多游离的脂肪酸FFA、脂多糖LPS和炎症细胞因子TNF－α、IL－6等，透过血脑屏障作用于神经细胞。大量脂质进入细胞氧化会诱导线粒体产生过多自由基和膜脂氧化剂MDA，同时NF－kB信号通路的激活也抑制了胰岛素受体(IRS1)的磷酸化，一系列因素导致脑内神经细胞中胰岛素信号传导功能减弱并发生胰岛素抵抗。请回答下列问题： (1)正常情况下，胰岛B细胞感知血糖浓度变化，从而分泌胰岛素与细胞上的受体结合。进一步促进__________________，从而降低血糖，该过程属于________调节。此外，下丘脑还可通过__________(填“交感神经”或“副交感神经”)支配胰岛B细胞而产生胰岛素。 (2)LPS与受体TLR结合后会促进JNK的表达，从而抑制____________________，引发胰岛素抵抗。TNF－α、IL－6会促进____________分解，从而激活NF－kB信号通路引发胰岛素抵抗。 (3)大量游离的脂肪酸进入神经细胞的线粒体氧化分解导致认知功能障碍的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)前期的研究发现高强度间歇训练能有效改善2型糖尿病小鼠的胰岛素抵抗状态，科学家推测高强度间歇训练可能是通过改变肝脏炎症来缓解胰岛素抵抗的，科研人员进行了如下研究，研究主要步骤见表，请补全表格。 实验步骤 简要的操作流程 适应性培养及初步分组 将30只5周龄雄性小鼠适应性喂养一周。将上述小鼠分为对照组(NC)和高脂饮食模型组(HFD)：NC组饲喂普通饲料12周；HFD组饲喂高脂饲料12周 胰岛素抵抗小鼠模型建立 给HFD组腹腔注射链脲霉素(可破坏胰岛B细胞)，通过检测①__________________等筛选胰岛素抵抗模型建立成功的小鼠 实验再分组 再将建模成功的小鼠随机分为安静组(SED)和高强度间歇训练组(HIIT) 运动训练 HIIT组进行8周高强度间歇性训练。运动期间②__________组用高脂饲料喂养，其他组用普通饲料喂养 检测相关指标 用荧光RT－PCR技术检测相关炎症因子mRNA的含量，并通过一定的技术检测这些炎症因子的含量 如果推测是正确的，则预期实验结果是③_______________________________________ ________________________________________________________________________。 2．(12分)血浆中胆固醇含量过高是导致动脉粥样硬化和冠状动脉疾病的一种重要原因。胆固醇主要在肝细胞中合成，在血液中通过与磷脂和蛋白质结合形成低密度脂蛋白(LDL)颗粒的形式运输到其他组织细胞(靶细胞)中，以满足这些细胞对胆固醇的需要，同时减少血浆中胆固醇的含量。 (1)(6分)如图是LDL通过受体介导的胞吞作用进入细胞的途径。 ①胆固醇参与人体血液中脂质的运输，还参与构成____________。 ②LDL受体的化学本质是蛋白质，其合成后由囊泡运输至细胞膜，据此推测，与LDL受体合成、加工、修饰有关的细胞器有________________________________。 ③胞内体膜上有ATP驱动的质子泵，将H＋泵进胞内体腔中，使腔内pH降低，从而引起LDL与受体分离，此过程中H＋的运输方式是____________。 (2)(3分)人体血液中高水平的LDL会诱发高胆固醇血脂症。PCSK9蛋白能与LDL受体结合，研究人员发现，当利用PCSK9基因的某种突变体使PCSK9蛋白活性增强时，会增加LDL受体在溶酶体中的降解，导致细胞表面LDL受体减少，根据这个实验现象，请设计一种治疗高胆固醇血脂症的思路：_________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)(3分)他汀类药物是常规的降脂药物，但长期使用他汀类药物，患者血液中LDL含量反而会升高，出现胆固醇逃逸现象。研究人员随机选取了167例心肌梗死患者作为研究对象，比较分析单独使用他汀类药物处理后，患者体内PCSK9蛋白的含量变化，得到如表所示结果。 处理时间/周 PCSK9蛋白含量/(ng·mL－1) 对照组 实验组 0 17.1 36.2 1 17.1 18.8 4 17.1 25.1 请根据(1)(2)推测，长时间使用他汀类药物导致胆固醇逃逸的原因：___________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 3．(每空1分，共12分)(2024·连云港高三一模)某些信息分子通过与膜上的受体结合进行信号转导，在胞内产生第二信使，通过酶的逐级激活从而改变细胞代谢。如图是低血糖时人体通过G蛋白(GTP结合蛋白——信号转导过程的开关)偶联受体介导的信号转导过程。据图回答下列问题： (1)参与人体稳态调节的三大系统都有相同的语言——信息分子，如激素、______________(至少答出两个)等。这些信息分子在发挥调节作用时具有的特点有____________________(至少答出两点)。 (2)有的信息分子可以直接与胞内的受体结合，有的信息分子与细胞膜上的受体结合，参与前者的信息分子有____________________(至少答出两个)，后者体现了细胞膜的________功能。 (3)G蛋白结合GTP时与受体X结合，结合GTP的G蛋白α亚基能与__________________结合并使其激活，产生大量的第二信使____________(填物质名称)，第二信使的直接作用是____________。 (4)激活的PKA的作用有________________、________________。前者引起短期的快速应答，后者引发的应答时间长。磷酸化的转录调控蛋白结合在基因模板链的________端，启动基因的转录。 (5)肾上腺素、胰高血糖素、胰岛素都参与血糖调节，下丘脑可通过________神经直接对上述激素的分泌过程进行调控。同时它们之间也可发生相互作用，如胰高血糖素分泌增加时会________(填“促进”或“抑制”)胰岛素的分泌。 4．(每空1分，共10分)(2024·淮安高三检测)肾上腺皮质分泌多种激素，其中的糖皮质激素(GC)对多种生命活动具有调节作用，其分泌过程和部分作用原理如图所示。据图回答下列问题： (1)图中激素X的名称是______________________________________________，由人体中的____________(部位)分泌。高浓度的GC会抑制激素X的分泌，这种调节方式被称为____________调节。 (2)GC的受体GR位于细胞内部，原因是_____________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)由图可知GC可以__________(填“升高”或“降低”)血糖，一方面GC通过促进糖异生相关酶基因的__________，将非糖物质转化为葡萄糖，另一方面GC通过_____________________________________________，减少细胞对葡萄糖的吸收。 (4)GC在临床上经常用于抗过敏，原因是____________________________。除抗过敏外，GC在治疗免疫相关疾病时还有广泛的应用，试举一例：__________________________。 (5)肾上腺皮质功能亢进症是指肾上腺皮质激素因各种原因分泌过多而产生的综合征，下列症状可能由肾上腺皮质功能亢进症引起的有__________。 ①血糖升高，引发糖尿病；②血钠过高，导致高血压；③体内慢性感染(如肺结核)加重；④血钾过高，导致肌无力 答案精析 真题演练 1．(1)GH受体和IGF­1受体　(2)高于　IGF­1基因缺失小鼠不能产生IGF­1，不能抑制垂体分泌GH　(3)①B、D②正常小鼠去垂体后注射过GH的血清 解析　(1)据图可知，生长激素(GH)和胰岛素样生长因子1(IGF­1)均可作用于软骨细胞，可知软骨细胞表面具有GH受体和IGF­1受体。(2)据图可知，垂体分泌的GH可促进肝脏细胞分泌IGF­1，IGF­1过多时会抑制垂体分泌生长激素GH，IGF­1基因缺失小鼠不能产生IGF­1，不能抑制垂体分泌GH，故IGF­1基因缺失小鼠体内GH含量高于正常小鼠。(3)以无生长激素受体的小鼠软骨细胞为实验材料，验证生长激素可通过IGF­1促进软骨细胞生长，实验的自变量应为GH的有无以及IGF­1的有无。①以无生长激素受体的小鼠软骨细胞为实验材料，则B组培养液中添加GH不能促进软骨细胞生长。D组正常小鼠去垂体后的血清中不含GH，则也不含有肝脏细胞分泌的IGF­1，软骨细胞也不能生长。C组培养液中添加IGF­1可促进软骨细胞生长。综上可知，与A组比较，软骨细胞生长无明显变化的是B、D组。②E组培养的软骨细胞较A组生长明显加快，推测E组培养液中添加的物质中应含有IGF­1，结合D组可知，添加的物质是正常小鼠去垂体后注射过GH的血清，通过B、C、D、E 4组对照，说明没有垂体分泌的GH或GH不能发挥作用时，均不能促进软骨细胞生长，有了IGF­1，软骨细胞才能生长，可验证生长激素可通过IGF­1促进软骨细胞生长。 2．(1)膜上荧光强度降低　葡萄糖与IA竞争结合GT (2)如图所示(答出一个过程即可) 解析　(1)分析图2，随着悬液中葡萄糖浓度升高，膜上荧光强度逐渐降低。由题干分析，带荧光的IA能与红细胞膜上的GT和胰岛素受体结合，加入葡萄糖，膜上荧光强度会下降，意味着IA从膜上脱落下来，加入的葡萄糖浓度越高，膜上的IA越少，由于葡萄糖可以与GT结合而不能与胰岛素受体结合，故推断IA、葡萄糖、GT三者的关系为葡萄糖与IA竞争结合GT。(2)由题干信息可知，GT是葡萄糖进入细胞的载体蛋白，血糖浓度升高时，GT数量多有利于降血糖，IA可以与GT或胰岛素受体结合，与GT结合会抑制GT的功能。糖尿病患者用药后进餐，由于食物的消化吸收，血糖水平会先上升，葡萄糖与IA竞争性结合GT增多，故IA与GT结合减少，与胰岛素受体结合增多，膜上的GT增多，进一步有利于葡萄糖与GT结合，最终细胞摄取葡萄糖的速率升高。血糖水平下降时，葡萄糖与IA竞争性结合GT减少，IA与GT结合增多，与胰岛素受体结合减少，故膜上的GT减少，能与葡萄糖结合的GT也减少，最终细胞摄取葡萄糖的速率降低。过程图见答案。 3．(1)体液　K＋和Ca2＋　机体出现低血糖症状　(2)胰岛素　(3)②　小于　GLP－1发挥作用依赖于葡萄糖，当胰岛素分泌导致血糖浓度下降时，GLP－1不会持续发挥作用 解析　(1)胰岛素是一种激素，在体内激素通过体液运输到身体各处发挥作用。药物甲只能与胰岛B细胞膜表面特异性受体结合，促进胰岛素分泌，会促进血液中的葡萄糖进入组织细胞(包括胰岛B细胞)，因此由题可知，此时胰岛B细胞膜上的ATP敏感性K＋通道关闭，Ca2＋通道开放，进而会减少K＋外流，同时会促进Ca2＋内流，从而导致细胞内的K＋和Ca2＋浓度都增大。由题意可知，胰岛B细胞膜上的K＋通道关闭，Ca2＋通道开放，会进一步刺激胰岛素的分泌，因此过量使用药物甲会促使胰岛素的大量释放，从而使得血糖浓度持续下降，导致机体可能出现低血糖症状。(2)药物甲的作用是促进胰岛素的分泌，使用药物甲后血糖浓度无改善，说明对于该患者来说，药物甲丧失促使胰岛素分泌的作用，因此患者B可能有胰岛素分泌障碍。(3)根据题意分析可知，该患者体内的GLP－1表达量较低，即含量少，因此可以选择GLP－1类似物；该患者GIP表达量无变化且受体数量明显下降，因此使用GIP类似物不会有明显的改善作用；使用酶D激活剂会促使GLP－1和GIP的降解，不利于该疾病的治疗，因此，首选的药物是GLP－1类似物。使用GLP－1类似物一般不会出现低血糖症状，其原因是GLP－1发挥作用依赖于葡萄糖，当胰岛素分泌导致血糖浓度下降时，GLP－1不会持续发挥作用，因此不会引起胰岛素持续分泌，避免了低血糖症状的发生。 4．促胰液素　①选取若干只生理状态相同的未进食健康狗均分为甲、乙两组，分别测定两组狗的初始胰液分泌量；②向甲组狗的静脉中注射适量的促胰液素，向乙组狗的静脉中注射等量的生理盐水，将两组狗置于相同且适宜的环境中；③一段时间后，测量其胰液分泌量，比较实验前后两组狗的胰液分泌量变化 解析　食糜进入小肠后，可刺激小肠黏膜释放的激素是促胰液素，该物质通过体液运输作用于胰腺，引起胰腺分泌胰液，这属于激素调节。为验证该激素能促进胰腺大量分泌胰液，以健康狗为实验对象设计实验，遵循对照原则和单一变量原则，实验思路见答案。 5．(1)作用于靶细胞、靶器官　(2)减少　 BPA能抑制TPO活性，导致甲状腺上促甲状腺激素(TSH)受体基因的表达减少，进而表现为促甲状腺激素作用效果下降，TH分泌减少　(3)下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴和下丘脑—垂体—性腺轴 解析　 (2)研究发现，进入人体的BPA能抑制TPO活性，则会导致甲状腺上促甲状腺激素受体基因的表达减少，即甲状腺合成的促甲状腺激素受体减少，促甲状腺激素的作用效果下降，进而可导致血液中TH含量减少，引发相关疾病。 模拟预测 1．(1)葡萄糖的吸收、利用和转化　体液　副交感神经　(2)胰岛素受体磷酸化　IkB(IkB和NF－kB的复合物)(3)该过程导致线粒体中自由基氧化和DNA损伤加剧、膜脂氧化剂MDA增多，使得神经细胞的结构和功能受到损伤从而诱发认知障碍　(4)①血糖含量和胰岛素含量　②SED和HIIT　③HIIT组的相关炎症因子mRNA和炎症因子含量显著低于SED组，高于或等于NC组 解析　(4)胰岛素通过与受体结合来降低血糖，因此需要检测胰岛素抵抗模型小鼠的血糖含量和胰岛素含量，其血糖含量和胰岛素含量均较高；安静组(SED)和高强度间歇训练组(HIIT)均用高脂饲料喂养，对照组用普通饲料喂养，以此来反映高强度间歇训练对胰岛素抵抗的影响。若高强度间歇训练是通过改变肝脏炎症来缓解胰岛素抵抗的，则HIIT组的相关炎症因子mRNA和炎症因子含量显著低于SED组，高于或等于NC组。 2．(1)①动物细胞膜　②核糖体、内质网、高尔基体、线粒体③主动运输　(2)开发一种PCSK9蛋白活性抑制剂类药物(或“利用PCSK9蛋白作为抗原制备单克隆抗体，利用该抗体制成靶向药物”或“开发一种特异性水解PCSK9蛋白的药物”或“利用基因编辑手段敲除PCSK9基因”或“利用基因工程使PCSK9基因不表达或沉默”，合理即可)　(3)长时间使用他汀类药物会促进PCSK9蛋白的合成，增加LDL受体在溶酶体中的降解，导致细胞表面LDL受体减少，LDL进入细胞的途径受阻，从而使血液中LDL含量升高，出现胆固醇逃逸现象 3．(1)神经递质、细胞因子　通过体液进行运输、与特异性受体结合、作用于靶细胞　(2)甲状腺激素、性激素　信息交流　(3)腺苷酸环化酶　cAMP　激活PKA　(4)激活磷酸化酶激酶　激活转录调控蛋白　3′　(5)自主　促进 解析　(5)肾上腺素、胰高血糖素、胰岛素都参与血糖调节，下丘脑可通过自主神经直接对上述激素的分泌过程进行调控。同时它们之间也可发生相互作用，如胰高血糖素分泌增加时会促进胰岛素的分泌，原因是胰高血糖素升高血糖后，葡萄糖要用于供给组织细胞，需要胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用。 4．(1)促肾上腺皮质激素释放激素　下丘脑(神经分泌细胞)　(负)反馈　(2)GC的化学本质是固醇(脂质)，可通过自由扩散进入细胞　(3)升高　表达(或转录)　抑制含GLUT4的囊泡与细胞膜融合(或减少细胞膜上GLUT4的数量)　(4)GC可使免疫细胞释放的组胺等减少　减轻排异反应、缓解自身免疫病、缓解细胞因子风暴　(5)①②③ 解析　(4)GC可使免疫细胞释放的组胺等减少，因此GC在临床上经常用于抗过敏。结合图示可知，GC与受体GR结合，使得细胞增殖减少，组胺、细胞因子等释放减少，因此GC还可以减轻排异反应、缓解自身免疫病、缓解细胞因子风暴。(5)肾上腺皮质功能亢进患者分泌过多的糖皮质激素，糖皮质激素可以升高血糖，因此可以引发糖尿病；肾上腺皮质功能亢进会导致醛固酮分泌增多，醛固酮可以促进血钠的回收，进而导致高血压；肾上腺皮质激素GC能使细胞因子释放减少，降低免疫水平，则会导致体内慢性感染加重；肾上腺皮质与钾离子的吸收关系不大，血钾过高导致肌无力与肾上腺皮质功能亢进无关，故选①②③。 学科网（北京）股份有限公司 $$