内容正文:
重难02 体液调节
1.分析体液调节的发现过程,分析激素的生理作用等活动,演绎推理,模型建构等作用;
2.关注激素类药物的利弊等社会中的科学议题,健康生活,关爱生命。
3.脊椎动物激素的调节。
4.脊椎动物激素在生产中的应用。
1、内分泌系统的组成与功能
(1)内分泌腺,如垂体、甲状腺、肾上腺和性腺。
(2)分散的细胞,如胃、肠黏膜中的内分泌细胞。
(3)有的神经组织兼有内分泌作用,如下丘脑的神经细胞。
2、激素种类及功能
内分泌腺 (细胞)
主要激素种类
主要生理作用
下丘脑
抗利尿激素(下丘脑合成、神经垂体释放)
促进肾小管、集合管重吸收水
促激素释放激素
调控腺垂体分泌相应促激素
腺垂体
促甲状腺(性腺、肾上腺皮质等)激素
促进甲状腺(性腺、肾上腺皮质等)的发育;调控相应激素的分泌活动
生长激素
促进蛋白质合成,加速骨骼和肌肉的生长发育。
甲状腺
甲状腺激素(T3和T4)
促进物质与能量代谢,使机体产能增加;促进生长和发育;提高中枢神经系统的兴奋性
胰岛β细胞
胰岛素
使血糖浓度降低
胰岛α细胞
胰高血糖素
使血糖浓度升高
肾上腺皮质
醛固酮
促进肾小管和集合管吸Na+排K+(调节水盐代谢)
糖皮质激素
使血糖浓度升高
肾上腺髓质
肾上腺素
加速代谢,增加产热和升高血糖
睾丸
雄激素
促进生殖器官发育、生殖细胞
生成和第二性征出现
卵巢
雌激素
孕激素
与雌激素一起建立和调节月经周期,妊娠时抑制子宫运动,刺激乳房准备哺乳
3、激素调节的几个注意点
(1)体液调节并非就是激素调节:在体液调节中,激素调节起主要作用,但不是唯一的。CO2、H+等对生命活动的调节也属于体液调节。
(2)激素运输无特异性,体液运输。但激素与受体的结合具有特异性。
(3)激素只起调节作用,不提供能量,也无催化作用。
(4)激素受体位于细胞膜表面或细胞内部如性激素,甲状腺激素。
(5)有些激素能作为神经递质,如肾上腺素和去甲肾上腺素。
(6)激素发挥作用后就被灭活;神经递质发挥作用后可被降解或回收再利用。
(7)内分泌腺没有导管,外分泌腺有导管。
4、下丘脑-腺垂体-靶腺调控轴
(1)分级调节:激素的分泌调节一般要经过下丘脑→垂体→靶腺三个等级。
(2)反馈调节:相应激素对下丘脑和垂体分泌活动的调节过程,目的是保持相应激素含量维持在正常水平。
注意:激素水平低于机体生理状态的浓度时,靶腺体分泌的激素会减弱对上一级的抑制作用。
5、血糖调节机制
(1)血糖平衡调节
①血糖的正常范围:80~120 mg/dL。
②血糖的三个来源和三个去路
(2)调节途径
①体液调节途径:血糖含量升高(降低)时→刺激胰岛β(α)细胞→胰岛素(胰高血糖素)分泌增加→血糖浓度降低(升高)。
②神经—体液调节途径:血糖含量升高(降低)时→刺激下丘脑有关神经细胞→作用于胰岛β细胞(肾上腺和胰岛α细胞)→分泌胰岛素(肾上腺素和胰高血糖素)→血糖含量降低(升高)。
注意:
①调节中枢:下丘脑。
②胰岛素是唯一能够降低血糖浓度的激素,靶细胞为几乎全身组织细胞。
③胰高血糖素能够升高血糖浓度,靶细胞主要为肝细胞,与胰高血糖素具有协同作用的激素有肾上腺素、甲状腺激素、糖皮质激素等。
6、 体温的调节机制
持续高烧时,由于体温不变,此时产热量与散热量相等。在寒冷的室外人体的散热量和产热量均增加,最终产热量等于散热量,体温保持相对恒定。
下丘脑在生命活动调节中的作用:
(1)感受:如含有渗透压感受器,能感受细胞外液渗透压的变化。
(2)合成及分泌:具有合成抗利尿激素以及合成与分泌促激素释放激素的功能。
(3)调节:体温调节中枢、血糖调节中枢和水盐平衡调节中枢等都位于下丘脑。
(4)传递:可以产生兴奋并传递兴奋,如将渗透压感受器产生的兴奋传递到大脑皮层,产生渴觉。
题型01 考查激素的分泌与调节
1.路径:
寒冷等刺激 → 下丘脑释放 TRH → 垂体前叶释放 TSH → 甲状腺分泌 TH(T3/T4) → 提高代谢产热。
2.调节:
负反馈:TH 对 下丘脑 和 垂体 有负反馈抑制(主要)
3.关键:理解“负反馈减弱”与“直接促进”不同。
例:TH 浓度低 → 对 TSH 抑制减弱 → TSH 升高。
4.影响:
TH 合成不足 → 负反馈减弱 → TSH 持续升高 → 甲状腺增生(地方性甲状腺肿)。
·
1.(2022·浙江1月选考,19)小鼠甲状腺的内分泌机能受机体内、外环境因素影响,部分调节机理如图所示。下列叙述错误的是( )
A.TRH遍布全身血液,并定向作用于腺垂体
B.低于机体生理浓度时的TH对TSH的分泌起促进作用
C.饮食缺碘会影响下丘脑和腺垂体的功能,引起甲状腺组织增生
D.给小鼠注射抗TRH血清后机体对寒冷环境的适应能力减弱
题型02 考查下丘脑的调节机理
题干说尼古丁可作用于自主神经系统,通常的路径是:
1.尼古丁 → 与神经元表面的尼古丁乙酰胆碱受体(nAChR)结合 → 受体作为阳离子通道(主要是Na⁺内流)→ 引起神经元兴奋。
2.涉及下丘脑的POMC神经元激活 → 抑制食欲 → 同时可能激活交感神经 → 肾上腺素释放增加 → 脂肪分解增加 → 体重可能下降。
3.戒烟后,缺少尼古丁刺激 → 上述过程减弱 → 食欲增加、肾上腺素减少、脂肪分解减少。
2.尼古丁是一种高度成瘾的物质,自然存在于烟草中。它是烟草烟雾中的活性成分,具有刺激性气味和辛辣的味道,可作用于自主神经系统,过程示意如图所示。下列相关叙述不正确的是( )
A.尼古丁与其受体结合后,可以使受体的空间结构发生改变,为Na+提供通道
B.戒烟前,POMC神经元的兴奋程度上升,食欲下降,肾上腺素的释放增多
C.戒烟后,脂肪的分解程度下降,肾上腺素的释放减少,体重也随之下降
D.尼古丁通过呼吸系统进入内环境,经过体液运输,作用于特定的细胞
1.图1表示甲状腺激素分泌的调节机制,长反馈、短反馈与超短反馈为均负反馈;图2表示甲状腺激素调控细胞代谢的机制。据图分析,下列有关叙述正确的是( )
A.甲状腺激素和相关受体形成的复合体,能催化RNA的合成
B.在调节激素B的分泌量时,甲状腺激素和激素A的作用是相互拮抗的
C.下丘脑细胞膜上有激素A、激素B和甲状腺激素的受体,共同影响激素A的分泌
D.甲状腺激素能促进物质代谢和能量转换,可以降低血糖
2.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,实验结果如图所示。由此不能推测到( )
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β细胞的分泌负担
3.褪黑素白天分泌少,晚上分泌多,能使人迅速入睡。人体下丘脑视交叉上核(SCN)是人或哺乳动物脑内的昼夜节律起搏器,可调节身体内各种昼夜节律活动,对于调节激素水平、睡眠需求等具有重要作用,其中松果体细胞分泌的激素——褪黑素的调控机理如图所示。下列分析错误的是( )
A.SCN、下丘脑、垂体和睾丸的细胞均有褪黑素的受体
B.图示调节过程体现了分级调节和反馈调节的特点
C.晚上长时间的光刺激会促进褪黑素的分泌从而干扰睡眠
D.光周期信号调节雄性动物生殖的方式属于神经—体液调节
4.如图为内分泌腺及其分泌激素间的关系,其中“+”表示促进,“-”表示抑制。下列相关叙述错误的是( )
注:图示字母表示分泌的激素等物质。
A.激素能对特定的靶器官、靶细胞起作用
B.图中含有GC受体的只有下丘脑和腺垂体
C.机体内GC含量保持相对稳定是因为存在负反馈调节机制
D.若GC可升高血糖,那么胰高血糖素与GC在血糖平衡调节方面协同作用
5.“饥寒交迫”时人体内的某些生理变化如图所示。其中,a~d为人体的某些结构,①~⑦为调节过程。下列说法正确的是( )
A.过程①调节的结果可能为骨骼肌战栗、汗腺分泌减少、皮肤血管收缩等
B.过程②~⑥体现了激素丙的分泌存在负反馈调节机制
C.器官a为大脑皮层,其产生冷觉的过程属于非条件反射
D.细胞c可能为胰岛α细胞,其分泌的激素丁能促进糖原合成和非糖物质转化
/
学科网(北京)股份有限公司
$
重难02 体液调节
1.分析体液调节的发现过程,分析激素的生理作用等活动,演绎推理,模型建构等作用;
2.关注激素类药物的利弊等社会中的科学议题,健康生活,关爱生命。
3.脊椎动物激素的调节。
4.脊椎动物激素在生产中的应用。
1、内分泌系统的组成与功能
(1)内分泌腺,如垂体、甲状腺、肾上腺和性腺。
(2)分散的细胞,如胃、肠黏膜中的内分泌细胞。
(3)有的神经组织兼有内分泌作用,如下丘脑的神经细胞。
2、激素种类及功能
内分泌腺 (细胞)
主要激素种类
主要生理作用
下丘脑
抗利尿激素(下丘脑合成、神经垂体释放)
促进肾小管、集合管重吸收水
促激素释放激素
调控腺垂体分泌相应促激素
腺垂体
促甲状腺(性腺、肾上腺皮质等)激素
促进甲状腺(性腺、肾上腺皮质等)的发育;调控相应激素的分泌活动
生长激素
促进蛋白质合成,加速骨骼和肌肉的生长发育。
甲状腺
甲状腺激素(T3和T4)
促进物质与能量代谢,使机体产能增加;促进生长和发育;提高中枢神经系统的兴奋性
胰岛β细胞
胰岛素
使血糖浓度降低
胰岛α细胞
胰高血糖素
使血糖浓度升高
肾上腺皮质
醛固酮
促进肾小管和集合管吸Na+排K+(调节水盐代谢)
糖皮质激素
使血糖浓度升高
肾上腺髓质
肾上腺素
加速代谢,增加产热和升高血糖
睾丸
雄激素
促进生殖器官发育、生殖细胞
生成和第二性征出现
卵巢
雌激素
孕激素
与雌激素一起建立和调节月经周期,妊娠时抑制子宫运动,刺激乳房准备哺乳
3、激素调节的几个注意点
(1)体液调节并非就是激素调节:在体液调节中,激素调节起主要作用,但不是唯一的。CO2、H+等对生命活动的调节也属于体液调节。
(2)激素运输无特异性,体液运输。但激素与受体的结合具有特异性。
(3)激素只起调节作用,不提供能量,也无催化作用。
(4)激素受体位于细胞膜表面或细胞内部如性激素,甲状腺激素。
(5)有些激素能作为神经递质,如肾上腺素和去甲肾上腺素。
(6)激素发挥作用后就被灭活;神经递质发挥作用后可被降解或回收再利用。
(7)内分泌腺没有导管,外分泌腺有导管。
4、下丘脑-腺垂体-靶腺调控轴
(1)分级调节:激素的分泌调节一般要经过下丘脑→垂体→靶腺三个等级。
(2)反馈调节:相应激素对下丘脑和垂体分泌活动的调节过程,目的是保持相应激素含量维持在正常水平。
注意:激素水平低于机体生理状态的浓度时,靶腺体分泌的激素会减弱对上一级的抑制作用。
5、血糖调节机制
(1)血糖平衡调节
①血糖的正常范围:80~120 mg/dL。
②血糖的三个来源和三个去路
(2)调节途径
①体液调节途径:血糖含量升高(降低)时→刺激胰岛β(α)细胞→胰岛素(胰高血糖素)分泌增加→血糖浓度降低(升高)。
②神经—体液调节途径:血糖含量升高(降低)时→刺激下丘脑有关神经细胞→作用于胰岛β细胞(肾上腺和胰岛α细胞)→分泌胰岛素(肾上腺素和胰高血糖素)→血糖含量降低(升高)。
注意:
①调节中枢:下丘脑。
②胰岛素是唯一能够降低血糖浓度的激素,靶细胞为几乎全身组织细胞。
③胰高血糖素能够升高血糖浓度,靶细胞主要为肝细胞,与胰高血糖素具有协同作用的激素有肾上腺素、甲状腺激素、糖皮质激素等。
6、 体温的调节机制
持续高烧时,由于体温不变,此时产热量与散热量相等。在寒冷的室外人体的散热量和产热量均增加,最终产热量等于散热量,体温保持相对恒定。
下丘脑在生命活动调节中的作用:
(1)感受:如含有渗透压感受器,能感受细胞外液渗透压的变化。
(2)合成及分泌:具有合成抗利尿激素以及合成与分泌促激素释放激素的功能。
(3)调节:体温调节中枢、血糖调节中枢和水盐平衡调节中枢等都位于下丘脑。
(4)传递:可以产生兴奋并传递兴奋,如将渗透压感受器产生的兴奋传递到大脑皮层,产生渴觉。
题型01 考查激素的分泌与调节
1.路径:
寒冷等刺激 → 下丘脑释放 TRH → 垂体前叶释放 TSH → 甲状腺分泌 TH(T3/T4) → 提高代谢产热。
2.调节:
负反馈:TH 对 下丘脑 和 垂体 有负反馈抑制(主要)
3.关键:理解“负反馈减弱”与“直接促进”不同。
例:TH 浓度低 → 对 TSH 抑制减弱 → TSH 升高。
4.影响:
TH 合成不足 → 负反馈减弱 → TSH 持续升高 → 甲状腺增生(地方性甲状腺肿)。
·
1.(2022·浙江1月选考,19)小鼠甲状腺的内分泌机能受机体内、外环境因素影响,部分调节机理如图所示。下列叙述错误的是( )
A.TRH遍布全身血液,并定向作用于腺垂体
B.低于机体生理浓度时的TH对TSH的分泌起促进作用
C.饮食缺碘会影响下丘脑和腺垂体的功能,引起甲状腺组织增生
D.给小鼠注射抗TRH血清后机体对寒冷环境的适应能力减弱
【答案】B
【解析】下丘脑分泌的TRH随血液运输到全身各处,与腺垂体细胞膜上的受体特异性结合后发挥作用,即定向作用于腺垂体,A正确;低于机体生理浓度时的TH会减弱对下丘脑和垂体的抑制作用,使机体分泌TRH和TSH,从而促进TH的分泌,B错误;碘是合成甲状腺激素所必需的,缺碘会导致甲状腺激素合成不足,对下丘脑和垂体的抑制作用减弱,使TRH和TSH分泌增加,TSH可促进甲状腺发育,引起甲状腺组织增生,C正确;给小鼠注射抗TRH血清后,TRH不能作用于垂体,最终导致甲状腺激素减少,机体产热减少,从而使机体对寒冷环境的适应能力减弱,D正确。
题型02 考查下丘脑的调节机理
题干说尼古丁可作用于自主神经系统,通常的路径是:
1.尼古丁 → 与神经元表面的尼古丁乙酰胆碱受体(nAChR)结合 → 受体作为阳离子通道(主要是Na⁺内流)→ 引起神经元兴奋。
2.涉及下丘脑的POMC神经元激活 → 抑制食欲 → 同时可能激活交感神经 → 肾上腺素释放增加 → 脂肪分解增加 → 体重可能下降。
3.戒烟后,缺少尼古丁刺激 → 上述过程减弱 → 食欲增加、肾上腺素减少、脂肪分解减少。
2.尼古丁是一种高度成瘾的物质,自然存在于烟草中。它是烟草烟雾中的活性成分,具有刺激性气味和辛辣的味道,可作用于自主神经系统,过程示意如图所示。下列相关叙述不正确的是( )
A.尼古丁与其受体结合后,可以使受体的空间结构发生改变,为Na+提供通道
B.戒烟前,POMC神经元的兴奋程度上升,食欲下降,肾上腺素的释放增多
C.戒烟后,脂肪的分解程度下降,肾上腺素的释放减少,体重也随之下降
D.尼古丁通过呼吸系统进入内环境,经过体液运输,作用于特定的细胞
【答案】C
【解析】戒烟前,尼古丁刺激POMC神经元,与其上的特异性受体结合后,使POMC神经元兴奋,然后将兴奋传递给“饱腹感”神经元,使人的食欲下降;尼古丁刺激下丘脑神经元,将兴奋传递给交感神经,进而使肾上腺分泌肾上腺素增加,脂肪细胞内脂肪分解加快,产热增加,B正确。戒烟后,尼古丁摄入减少,POMC神经元的兴奋性程度降低,通过“饱腹感”神经元对食欲下降的调节作用降低,会使机体增加有机物的摄入;同时,缺少了尼古丁的刺激,交感神经兴奋性减弱,肾上腺素的释放减少,脂肪细胞产热不增加,消耗不增加,故体重会增加,C错误。
1.图1表示甲状腺激素分泌的调节机制,长反馈、短反馈与超短反馈为均负反馈;图2表示甲状腺激素调控细胞代谢的机制。据图分析,下列有关叙述正确的是( )
A.甲状腺激素和相关受体形成的复合体,能催化RNA的合成
B.在调节激素B的分泌量时,甲状腺激素和激素A的作用是相互拮抗的
C.下丘脑细胞膜上有激素A、激素B和甲状腺激素的受体,共同影响激素A的分泌
D.甲状腺激素能促进物质代谢和能量转换,可以降低血糖
【答案】B
【解析】由图2可知,甲状腺激素与靶细胞核内的专一受体结合形成复合体,通过调控核DNA的转录,形成相关的RNA,但激素并不能起到催化作用,A错误;由图1可知,在调节激素B(促甲状腺激素)的分泌量时,激素A(促甲状腺激素释放激素)作用于腺垂体,促进腺垂体分泌激素B,而甲状腺激素的作用是抑制腺垂体的活动,减少激素B的分泌,因此二者起到相互拮抗的作用,B正确;由图2可知,甲状腺激素的受体存在于靶细胞的细胞核内,C错误;根据以上分析可知,甲状腺激素能促进物质代谢和能量转换,增加产热,但是并不能降低血糖,胰岛素是生物体内唯一降低血糖的激素,D错误。
2.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,实验结果如图所示。由此不能推测到( )
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β细胞的分泌负担
【答案】A
【解析】分析题图可知,45 min时,运动结束,胰岛素浓度比较高,导致血糖浓度下降,所以在60 min时血糖浓度低于对照组,A错误;餐后适度运动使IGT 人群胰岛素分泌高峰从120 min左右提前到45 min左右,血糖浓度下降,C正确;从图中可以看出,餐后适度运动可以适当减小胰岛素分泌的峰值,这样可以减轻IGT人群胰岛β细胞分泌胰岛素的负担,D正确。
3.褪黑素白天分泌少,晚上分泌多,能使人迅速入睡。人体下丘脑视交叉上核(SCN)是人或哺乳动物脑内的昼夜节律起搏器,可调节身体内各种昼夜节律活动,对于调节激素水平、睡眠需求等具有重要作用,其中松果体细胞分泌的激素——褪黑素的调控机理如图所示。下列分析错误的是( )
A.SCN、下丘脑、垂体和睾丸的细胞均有褪黑素的受体
B.图示调节过程体现了分级调节和反馈调节的特点
C.晚上长时间的光刺激会促进褪黑素的分泌从而干扰睡眠
D.光周期信号调节雄性动物生殖的方式属于神经—体液调节
【答案】C
【解析】分析题图可知,含褪黑素受体的细胞有下丘脑视交叉上核(SCN)细胞、下丘脑细胞、垂体细胞、睾丸细胞等,A正确;下丘脑通过释放促性腺激素释放激素,来促进垂体合成和分泌促性腺激素,促性腺激素则可以促进睾丸的活动,合成和释放雄激素,该过程属于分级调节,其中雄激素分泌过多会抑制下丘脑和垂体分泌相关激素,该过程属于负反馈调节,B正确;由题干信息“褪黑素白天分泌少,晚上分泌多”可知,晚上长时间的光刺激会抑制褪黑素的分泌从而干扰睡眠,C错误;分析题图可知,光周期信号调节雄性动物生殖的方式属于神经-体液调节,D正确。
4.如图为内分泌腺及其分泌激素间的关系,其中“+”表示促进,“-”表示抑制。下列相关叙述错误的是( )
注:图示字母表示分泌的激素等物质。
A.激素能对特定的靶器官、靶细胞起作用
B.图中含有GC受体的只有下丘脑和腺垂体
C.机体内GC含量保持相对稳定是因为存在负反馈调节机制
D.若GC可升高血糖,那么胰高血糖素与GC在血糖平衡调节方面协同作用
【答案】B
【解析】下丘脑分泌CRH作用于腺垂体,腺垂体分泌ACTH,ACTH可促进肾上腺皮质分泌GC,GC能作用于下丘脑、腺垂体、单核巨噬细胞,抑制它们的活动,故图中含有GC受体的有下丘脑、腺垂体、单核巨噬细胞,B错误。
5.“饥寒交迫”时人体内的某些生理变化如图所示。其中,a~d为人体的某些结构,①~⑦为调节过程。下列说法正确的是( )
A.过程①调节的结果可能为骨骼肌战栗、汗腺分泌减少、皮肤血管收缩等
B.过程②~⑥体现了激素丙的分泌存在负反馈调节机制
C.器官a为大脑皮层,其产生冷觉的过程属于非条件反射
D.细胞c可能为胰岛α细胞,其分泌的激素丁能促进糖原合成和非糖物质转化
【答案】A
【解析】过程①调节的结果可能为骨骼肌战栗(增加产热)、汗腺分泌减少(减少散热)、皮肤血管收缩(减少散热)等,A正确;过程②~⑥体现了激素丙的分泌存在分级调节机制,过程⑦体现了激素丙的分泌存在负反馈调节,B错误;器官a为大脑皮层,其产生冷觉的过程没有经过完整反射弧,故不属于反射,C错误;细胞c可能为胰岛α细胞,其分泌的激素丁为胰高血糖素,主要是促进肝糖原分解形成葡萄糖,并促进一些非糖物质转化为葡萄糖,D错误。
/
学科网(北京)股份有限公司
$