3 第2节 激素调节的过程 第2课时 甲状腺激素分泌的分级调节和激素调节的特点-【正禾一本通】2025-2026学年高二生物选择性必修第一册同步课堂高效讲义教师用书（单选）

第2课时　甲状腺激素分泌的分级调节和激素调节的特点 [学习目标] 1.生命观念：通过分析人体甲状腺激素的调节过程，形成稳态与平衡观。 2.科学思维：通过分析激素调节的实例，概括和归纳激素调节的特点。 3.社会责任：运用激素调节原理分析与健康相关的实际问题，提出解释和建议。 一、甲状腺激素分泌的分级调节 1．调节过程(如图所示) (1)图中a、b、c分别为促甲状腺激素释放激素、促甲状腺激素和甲状腺激素。“＋”表示促进、“－”表示抑制。 (2)c对垂体和下丘脑分泌的调节叫作反馈调节。 (3)图示的分级调节系统是下丘脑—垂体—甲状腺轴。 2．分级调节 二、激素调节的特点 1．激素调节特点 (1)通过体液进行运输。 (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。 (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。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。 2．激素间的相互作用 (1)协同作用：不同激素对同一生理效应都发挥相同作用，如胰高血糖素、甲状腺激素、肾上腺素等均可升高血糖。 (2)相抗衡：不同激素对同一生理效应发挥相反作用，如胰岛素和胰高血糖素在调节血糖方面相抗衡。 当我们在寒风中瑟瑟发抖时，身体内几乎所有细胞动员起来，共同抵御寒冷。起动员作用的是神经冲动和激素，其中甲状腺分泌的甲状腺激素在其中起重要作用。试判断下面对激素调节的叙述是否正确。 1．胰岛素可为靶细胞提供能量。(×) 2．在甲状腺激素的反馈调节中，下丘脑和垂体细胞是甲状腺激素作用的靶细胞。(√) 3．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．激素通过体液定向传送到靶细胞并对靶细胞发挥作用。(×) 提示：激素会通过体液运输到全身各处。 5．激素运输到全身各处，对所有细胞都能起作用。(×) 提示：激素运输到全身各处，对具有相应受体的细胞才起作用。 　甲状腺激素分泌的调节 [教材挖掘]　阅读教材P53“思考·讨论”部分，梳理实验，并补充完整，再根据实验回答下列问题。 (1)实验一 组别 实验处理 实验结果 甲状腺结构 甲状腺激素分泌量 1 对照组 正常 正常 3 摘除大鼠的垂体后再注射垂体提取物 部分恢复 部分恢复 该实验说明：垂体能分泌某种化学物质，促进甲状腺的生长发育和分泌甲状腺激素。 (2)实验二 组别 实验处理 实验结果(TSH水平) 1 对照 正常 2 向动物静脉注射下丘脑分泌的TRH 明显升高 3 损毁动物下丘脑中分泌TRH的区域 明显降低 4 向动物垂体中注射微量甲状腺激素 明显降低 1．实验二的1～3组实验说明：下丘脑分泌的TRH能促进垂体分泌TSH。 2．实验二的1、4组实验说明：甲状腺激素能抑制垂体分泌TSH。 3．临床观察 组别 观察指标(甲状腺激素水平) 观察指标(TSH水平) 甲状腺机能亢进 升高 降低 甲状腺机能减退 下降 升高 结果说明：甲状腺激素能够抑制TSH的分泌。 4．在甲状腺激素的分泌中，下丘脑、垂体和甲状腺之间有何关系？ 提示：下丘脑分泌的TRH可以促进垂体分泌TSH，垂体分泌的TSH可促进甲状腺的发育和分泌甲状腺激素。甲状腺分泌的甲状腺激素增加到一定程度时，又会抑制下丘脑和垂体分泌相关激素。 5．在正常情况下，血液中的甲状腺激素的水平总维持在一定范围内，这是如何实现的呢？ 提示：这是通过分级调节和反馈调节实现的。当血液中甲状腺激素水平升高时，会反馈抑制TSH和TRH的分泌，减少甲状腺激素的分泌使其恢复到正常水平；当甲状腺激素水平降低时，TRH和TSH的分泌量增加，促进甲状腺分泌甲状腺激素，使甲状腺激素浓度回升到正常水平。 6．患者体内存在正常的分级调节和反馈调节的过程，饮食长期缺碘，导致甲状腺肿大的原因是什么？ 提示：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，促进甲状腺发育和甲状腺激素的分泌；饮食长期缺碘，不能合成足够的甲状腺激素，便会一直促进甲状腺的发育。 7．甲状腺癌患者切除甲状腺后，其下丘脑分泌的TRH还有作用吗？为什么？其垂体分泌的TSH水平如何变化呢？为什么这样的患者要终身服用甲状腺激素类药物？ 提示：还有作用。TRH的靶器官是垂体，该患者的垂体正常。因失去了甲状腺激素对垂体分泌TSH的抑制作用，TSH水平会升高。甲状腺激素对机体代谢和生长发育等具有重要的调节作用，故切除甲状腺后需要终身服用甲状腺激素类药物。 1．下丘脑、垂体和相关腺体的关系 (1)在“下丘脑→垂体→相应内分泌腺”的分级调节中，若顺序靠前的腺体被切除，则其后的腺体分泌的激素含量降低，其前的腺体所分泌的激素含量升高。 (2)在“促激素释放激素→促激素→激素”中，若顺序靠前的激素分泌量增加(减少)，则其后的激素分泌量增加(减少)，反过来，又会使其前的激素分泌量减少(增加)。 2．反馈调节 (1)负反馈 解读：偏离后纠正回归到静息水平，生物体中更常见，如血糖调节等。 (2)正反馈 解读：加强并偏离静息水平，如血液凝固、排尿排便、胎儿分娩等。 特别提醒 分级调节≠反馈调节 ①分级调节：是一种分层控制的方式，属于反馈调节的一部分，如下丘脑分泌激素控制垂体活动，垂体分泌激素控制相关腺体活动。 ②反馈调节：在一个系统中，系统本身的工作效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，它是系统的一种自我调节方式。可分为正反馈调节和负反馈调节。 反馈调节体现在生命系统的各个层次中，维持着生命系统各层次的稳定。　　 1．如图为人体甲状腺激素分泌调节的示意图，下列相关叙述不正确的是(　　) A．图中c处虚线箭头表示负反馈调节 B．缺碘时激素a和b的浓度都高于正常水平 C．寒冷环境中，激素c在血液中的含量上升 D．从甲状腺静脉中抽取血液进行检测，血浆中只有激素c 解析：选D。图中c处虚线箭头表示甲状腺激素抑制下丘脑和垂体相关激素的分泌活动，即负反馈调节，A正确；缺碘影响甲状腺激素的合成，通过反馈调节使激素a(促甲状腺激素释放激素)和b(促甲状腺激素)的浓度都高于正常水平，B正确；寒冷环境中，激素c(甲状腺激素)在血液中的含量上升，C正确；从甲状腺静脉中抽取血液进行检测，血浆中含有各种激素，D错误。 2．X、Y、Z是人或高等动物的三种激素，X能促进Y的分泌，Y能促进Z的分泌，Z过多能抑制分泌X、Y的细胞的分泌活动。下列分析错误的是(　　) A．Z的含量下降，引起Y的分泌量增多，这是反馈调节 B．Y的含量下降，可直接引起X的分泌量增多 C．X能促进Y的分泌，Y促进Z的分泌，这是分级调节 D．X、Y、Z的含量分别维持在相对稳定水平也属于稳态 解析：选B。 Z的含量下降作为一种信号反馈，使Y的分泌量增加，这属于激素的反馈调节，A正确；Y的含量下降，间接引起X的分泌量增多，B错误；X能促进Y的分泌，Y促进Z的分泌，这属于激素的分级调节，C正确；X、Y、Z的含量通过分级调节和反馈调节，最终维持在相对稳定水平，这属于内环境中的成分稳态，D正确。 　激素调节的特点 [图形情境]　如图为人体分泌细胞分泌的激素作用于靶细胞的两种机理示意图，结合教材回答下列问题。 (1)从上图可以看出内分泌腺没有导管，其分泌的激素弥散到体液中，随血液流到全身，不会定向运输到靶器官、靶细胞。 (2)促甲状腺激素弥散在全身体液中，为什么只对甲状腺起作用？ 提示：只有甲状腺上有促甲状腺激素的特异性受体。 (3)激素的作用方式是将信息从内分泌细胞传递给靶细胞，改变其原有的生理活动。动物体内需要源源不断产生激素的原因是激素一经靶细胞接受并起作用后就失活了。 (4)图中受体的本质是什么？激素的受体一定位于细胞膜上吗？ 提示：蛋白质(糖蛋白)。不一定，如激素A的受体a位于细胞内。 (5)在正常生理状态下，血液中的激素浓度都很低，一般为10－12～10－9 mol/L，但其作用效果极其显著，这表明激素有怎样的特点？ 提示：微量和高效。 1．不同动物激素的相应受体位置 2．不同激素的作用部位 激素名称 靶器官或靶细胞 甲状腺激素 几乎全身的细胞 促甲状腺激素释放激素 垂体 促甲状腺激素 甲状腺 抗利尿激素 肾小管、集合管 胰岛素 几乎全身组织细胞 胰高血糖素 主要作用于肝脏细胞 3.利用数字“三个不”“四个具有”概括激素调节特点 (1)三个“不” (2)四个“具有” 具有1 具有2 具有3 具有4 微量和高效 通过体液运输 作用于靶器官、靶细胞 作为信使传递信息 3．如图是分泌细胞分泌的激素分子与靶细胞结合的示意图。下列相关说法错误的是(　　) A．分泌细胞分泌的激素分子只有通过体液的运输才能到达靶细胞 B．分泌细胞分泌的激素分子可与靶细胞上的受体蛋白结合 C．如果分泌细胞是下丘脑细胞，则分泌物的靶细胞可能是甲状腺细胞 D．如果分泌细胞是甲状腺细胞，垂体细胞也可以成为靶细胞 解析：选C。激素通过体液运输至靶细胞，与靶细胞上的受体结合，使靶细胞原有的生理活动发生变化，图中位于细胞膜表面的激素受体的化学本质是蛋白质，A、B正确；下丘脑分泌的是促甲状腺激素释放激素，其靶细胞是垂体细胞，C错误；甲状腺分泌的甲状腺激素可反馈调节下丘脑和垂体的活动，因此甲状腺激素的靶细胞可以是垂体细胞，D正确。 4．美国耶鲁大学的科学家利用X射线晶体学手段绘制出了β­Klotho蛋白质的高清三维结构图，并发表在《自然》杂志上。β­Klotho蛋白质位于人体特定身体组织的细胞表面，负责与某一类激素——成纤维细胞生长因子(FGF)相结合，这些激素调控着肝、肾、大脑等器官的重要代谢过程，从而增强机体对胰岛素的敏感性，促进葡萄糖代谢。下列说法中错误的是(　　) A．β­Klotho蛋白质是成纤维细胞生长因子(FGF)的相应受体 B．β­Klotho蛋白质的功能与其本身特定的空间结构有关 C．成纤维细胞生长因子(FGF)直接参与葡萄糖的代谢过程 D．人体几乎所有的细胞都含有控制β­Klotho蛋白质合成的基因 解析：选C。β­Klotho蛋白质位于人体特定身体组织的细胞表面，与成纤维细胞生长因子(FGF)相结合，因此β­Klotho蛋白质是成纤维细胞生长因子(FGF)的相应受体，A正确；结构决定功能，β­Klotho蛋白质的功能与其本身特定的空间结构有关，B正确；成纤维细胞生长因子(FGF)为某一类激素，是一种信息分子，不直接参与葡萄糖的代谢过程，C错误；人体细胞均由同一个受精卵经过有丝分裂和细胞分化形成，因此含有的遗传物质相同，所以人体几乎所有的细胞都含有控制β­Klotho蛋白质合成的基因，D正确。 激素的作用机理 激素的化学性质决定了其对靶细胞的作用方式。根据化学结构可将激素分为胺类、多肽或蛋白质类、脂类三大类。其中，多肽或蛋白质类激素和大多数胺类激素属于含氮类亲水性激素，无法进入靶细胞内，主要与靶细胞膜上的特异性受体结合而发挥作用。 1．多肽或蛋白质类激素的作用原理——“第二信使学说” (1)核心机制：第一信使(如含氮激素)与靶细胞膜受体结合，激活细胞内第二信使(如cAMP)。cAMP激活蛋白激酶A(PKA)，通过磷酸化反应改变底物蛋白功能，引发生物效应。 (2)G蛋白的偶联作用：激素受体与腺苷酸环化酶(AC)之间需G蛋白介导，传递信号以生成cAMP。 (3)PKA的多样化效应：磷酸化不同底物蛋白，产生细胞特异性反应(如促进肝糖原分解、增强心肌收缩、调控基因表达等)。 简化机制：激素→膜受体→G蛋白→cAMP→激活PKA→底物磷酸化→功能改变→多样化效应。 图示： 2．类固醇激素的作用原理 类固醇激素(如性激素、肾上腺皮质激素)很容易穿过细胞膜，其信号受体在细胞质或细胞核中，其机理如下图所示。 题号 能力考查 素养考查 (1) 知识迁移能力 生命观念 (2)(3) 科学思维之模型与建模能力 科学思维 (4)(5) 知识迁移能力 社会责任 (1)请结合所学知识，“第二信使学说”体现了激素调节的哪些特点？ ________________________________________________________________________。 (2)请根据材料将肾上腺素的作用机制补充完整：肾上腺素与受体结合→G蛋白被活化→________________________________________________________________________________________________________________________________________________→激活磷酸化酶→在酶的作用下，肝糖原分解为葡萄糖。1 mol肾上腺素可促使细胞生成108 mol葡萄糖，这说明激素调节具有______性。 (3)请结合材料分析细胞为什么需要“第二信使”？ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (4)类固醇激素发挥作用的机制是怎样的呢？有些运动员服用人工合成的睾酮衍生物来促进肌肉生长、增强肌肉力量，提高比赛成绩。有研究显示，应用外源性睾酮衍生物6个月，可以导致精子生成量减少，甚至导致人体不育。请解释原因。 ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (5)在养殖四大家鱼时，为促进亲鱼的卵和精子生成、成熟，提高鱼的受孕率，应使用哪种激素类药物？ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 解析：(1)激素存在放大效应，体现了其微量、高效的特点，激素需要和特异性受体相结合体现了其作用于靶器官、靶细胞的特点。(2)据图分析可以看出G蛋白被活化→激活细胞内的AC，在Mg2＋存在的条件下，AC催化ATP转变成cAMP→激活磷酸化酶→在酶的作用下，肝糖原分解为葡萄糖。1 mol肾上腺素可促使细胞生成108 mol葡萄糖，这说明激素调节具有高效性。(3)多肽或蛋白质类激素和大多数胺类激素属于含氮亲水性激素，无法进入靶细胞内，主要与靶细胞膜上特异性受体结合而发挥作用，而第二信使则可以在细胞内发挥作用，最终引起细胞内效应。(4)据图分析可以看出类固醇激素穿过细胞膜，和细胞核内受体结合后，连接到DNA上，调控基因的转录，诱导相关蛋白质的合成。补充外源雄激素，提高了体内雄激素的含量，从而抑制了下丘脑、垂体分泌相应的激素，其中垂体分泌的促性腺激素可以促进性腺的发育和分泌性激素，性激素能促进生殖细胞的生成，所以缺乏促性腺激素后性腺萎缩，精子生成量减少，甚至会失去生育能力。(5)促进亲鱼的卵和精子生成、成熟应使用促性腺激素类药物，能够促进性腺发育。 答案：(1)微量、高效；作用于靶器官、靶细胞　(2)激活细胞内的AC，在Mg2＋存在的条件下，AC催化ATP转变cAMP　高效　(3)多肽或蛋白质类激素和大多数胺类激素属于含氮亲水性激素，无法进入靶细胞内，主要与靶细胞膜上特异性受体结合而发挥作用，而第二信使则可以在细胞内发挥作用，最终引起细胞内效应　(4)类固醇激素穿过细胞膜，和细胞核内受体结合后，连接到DNA上，调控基因的转录，诱导相关蛋白质的合成。垂体分泌的促性腺激素可以促进性腺的发育，补充外源雄激素，提高了体内雄激素的含量，从而抑制了下丘脑、垂体分泌促性腺激素释放激素和促性腺激素，导致性腺萎缩　(5)使用促性腺激素类药物 学科网（北京）股份有限公司 $