重难02 激素调节的实例分析(重难点突破讲义)高二生物上学期人教版
2026-01-06
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2份
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38页
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版选择性必修1 稳态与调节 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第3章 体液调节 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 体液调节 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.32 MB |
| 发布时间 | 2026-01-06 |
| 更新时间 | 2026-01-06 |
| 作者 | 贱贱生物 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2026-01-06 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55797498.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中生物学复习讲义围绕“激素调节实例”构建知识体系,通过框架图呈现血糖平衡、体温调节、水盐调节等过程,用对比表格归纳激素作用及调节机制,突出下丘脑枢纽作用和反馈调节等重难点,体现生命观念中的结构与功能观。
讲义亮点在于分层题型设计,如血糖曲线分析、糖尿病机理探究等典例培养科学思维,结合马拉松体温调节等情境题强化探究实践。基础题夯实概念,综合题提升应用能力,助力教师精准教学,学生自主复习效率高。
内容正文:
重难02 激素调节的实例分析
1.掌握血糖来源和去路及血糖调节过程;
2.掌握糖尿病的症状、发病机理和治疗方式;
3.掌握分级调节、反馈调节机制;
4.掌握热量来源和去路及体温调节过程;
5.掌握水盐调节过程;
6.能够分析综合调节和解决问题。
1.血糖平衡调节
(1)血糖来源和去路
来源:食物中的糖类;肝糖原分解;脂肪等非糖物质转化。
去路:氧化分解;合成肝糖原、肌糖原;转化甘油三酯、某些氨基酸;
(2)血糖平衡调节过程及机制
调节中枢:下丘脑。
调节方式:神经-体液。
升高血糖激素:胰高血糖素、肾上腺素、甲状腺激素。
降低血糖激素:胰岛素。
胰岛素和胰高血糖素的关系:
抗衡作用,并且胰岛素抑制胰高血糖素的分泌,胰高血糖素促进胰岛素的分泌。
(3)人体饭后血糖、胰岛素和胰高血糖素三者之间的变化关系
2.糖尿病症状、类型机理及治疗方式
症状:“三多一少”,多饮多食多尿、体重减少。
类型:Ⅰ型糖尿病、Ⅱ型糖尿病。
发病原因及治疗:Ⅰ型糖尿病胰岛功能减退、分泌胰岛素减少,注射胰岛素能治疗;
Ⅱ型糖尿病与遗传、环境、生活方式等密切相关,细胞对胰岛素不敏感。
3.甲状腺激素的分级调节
4.体温平衡调节
(1)产热、散热的途径
产热:代谢产热;安静时产热主要肝、脑等器官;运动时产热主要是骨骼肌。
散热:皮肤是人体最主要的散热器官,主要通过辐射、传导、对流及蒸发散热。
(2)体温平衡调节过程
调节中枢:下丘脑。
感觉中枢:大脑皮层。
调节方式:神经-体液。
5.水盐平衡调节
(1)水的来源和去路
来源:饮水、食物、代谢产水。
去路:肾排尿、皮肤排汗、由肺排出、大肠排便。
(3)水盐平衡调节过程
调节中枢:下丘脑。
调节方式:神经-体液。
题型01血糖来源和去路及调节激素问题
1.胰岛B细胞分泌胰岛素,胰岛A细胞分泌胰高血糖素。
2.肌糖原不能分解补充血糖。
3.来源:食物中的糖类;肝糖原分解;脂肪等非糖物质转化。
去路:氧化分解;合成肝糖原、肌糖原;转化甘油三酯、某些氨基酸;
4.关于内环境中血糖、胰岛素、胰高血糖素浓度等判断:
饭后:血糖浓度增大(正常人应该在3.9 - 6.1mmol/L),血液经过组织细胞或肝脏细胞后,血糖浓度会比经过之前减少;胰岛素浓度增大(虽然浓度增大,但是激素特点仍然是微量高效);胰高血糖素浓度减少(胰岛素抑制胰高血糖素的分泌);
饥饿:血糖浓度减少(正常人应该在3.9 - 6.1mmol/L),血液经过肝脏细胞后(肝糖原分解)血糖浓度升高。
【典例1】(多选)如图为某健康人的血糖变化情况,此人在13时前仅进食了早餐,下列叙述不正确的是( )
A.A点时,血糖主要来源于食物中糖类的消化和吸收
B.B点时,体内胰岛B细胞分泌活动增强
C.C点时,肝糖原和肌糖原正在水解,补充血糖
D.C点时,血糖浓度接近基础血糖水平,没有相关激素调节
【典例2】(多选)根据图中人体器官模型,判断下列说法不正确的是( )
A.如果器官为肝脏,则饥饿时血糖浓度A处高于B处
B.如果器官为肝脏,则饥饿时血糖浓度B处高于A处
C.如果器官为胰腺,则饭后胰岛素浓度A处高于B处
D.如果器官为胰腺,则饭后胰岛素浓度B处高于A处
题型02 糖尿病症状及原因
1.“三多一少”(多尿、多饮、多食、体重减少)
2.症状出现的原因:
多尿多饮:葡萄糖随尿液排出,带走大量的水分,即“多尿”;细胞外液渗透压升高口渴,多饮。
多食、消瘦:葡萄糖随尿液排出导致机体供能不足,机体为满足能量需求“多食”,机体消耗大量脂肪、蛋白质“消瘦”。
【典例1】糖尿病是一种以高血糖为特征的代谢性疾病。《黄帝内经》中对糖尿病患者症状的描述是“多饮而渴不止,多食而饥不止,多尿而膏浊不止”,下列说法不正确的是( )
A.“多饮而渴不止”是因为饮水过多导致排尿量多,进而引起机体产生渴觉
B.“多食而饥不止”可能是胰岛素分泌不足,葡萄糖进入细胞受阻所致
C.人体血糖的平衡不仅依靠激素调节,还受神经系统如自主神经系统调节
D.糖尿病患者血糖浓度虽较高,但仍需要非糖物质的分解来满足能量供应
题型03 血糖调节过程问题
1.胰岛素作用:促进葡萄糖氧化分解;促进肝、肌糖原合成,促进血糖转化为非糖物质;抑制
肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖。
2.胰高血糖素:促进肝糖原分解(肌糖原不能分解补充血糖),促进非糖物质转化为血糖。
3.胰岛素调节作用机理:胰岛素与靶细胞表面受体结合,将信号传递到细胞核中,促进葡萄糖转运蛋白基因的表达,合成更多葡萄糖转运蛋白,从而促进血糖进入细胞进行氧化分解或合成糖原、转化为非糖物质。
4.Ⅱ型糖尿可能是免疫系统攻击自身细胞,属于自身免疫病。
【典例1】胰岛素在血糖调节中发挥着重要作用,葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)是一种细胞膜上的葡萄糖转运蛋白,蛋白M为胰岛素受体。图为胰岛素发挥作用的相关机理。请据图回答下列问题:
(1)下丘脑是调节血糖平衡的较高级中枢,除此以外,还是 (至少答出两项)等生命活动的调节中枢。
(2)饭后半小时血糖升高,一方面 细胞感知血糖升高,合成并分泌胰岛素,该调节方式为体液调节;另一方面使下丘脑的某个区域兴奋,通过迷走神经使胰岛素的分泌量增加,该调节方式为 。血糖下降后,胰岛素的作用结果反过来抑制胰岛素的分泌,这种调节机制是 。
(3)当胰岛素与蛋白M结合后,一方面会促进 ,从而促进了细胞对葡萄糖的摄取,另一方面会促进葡萄糖的氧化分解、 和 ,从而使血糖浓度降低。
(4)少数人感染某种病毒后导致机体免疫系统攻击胰岛B细胞而患糖尿病,已知该病毒不侵染胰岛B细胞,患者的免疫系统错误地将胰岛B细胞当作“非己”成分进行攻击,这属于 病,其原因可能是 。
题型04 关于分级调节和反馈调节
1.甲状腺激素的分级调节:下丘脑->垂体->靶腺(甲状腺、肾上腺皮质、性腺)。
2.反馈调节:靶腺释放的激素作用于垂体、下丘脑,从而抑制相应促激素释放激素、促激素的释放。
3.促激素作用于相应的靶腺,不能作用于下丘脑。
【典例1】下图是某同学画的激素调节示意图。下列相关叙述不合理的是( )
A.可表示甲状腺激素分泌的调节,其中a是垂体,b是甲状腺,c是下丘脑
B.③几乎可以作用于全身所有细胞
C.机体能维持激素含量的动态平衡,不需要源源不断地产生
D.激素将信息从内分泌细胞传递给靶细胞,靶细胞发生一系列的代谢变化
【典例2】从炎热的室外进入冷库后,机体可通过分泌糖皮质激素调节代谢(如下图)以适应冷环境。综合激素调节的机制,下列说法正确的是( )
A.寒冷环境中下丘脑体温调节中枢能感受温度变化并产生冷觉
B.糖皮质激素和肾上腺素在促进细胞代谢方面作用相抗衡
C.促肾上腺皮质激素释放激素也可直接作用于肾上腺
D.糖皮质激素含量升高时会抑制下丘脑和垂体分泌相应激素属于反馈调节
题型05 关于体温调节过程
1.关于产热和散热与体温关系:只要产热等于散热,体温将维持稳定,无论是否是37.5℃;产热大于散热,体温将升高,产热小于散热,体温将降低。
2.寒冷环境中,人体散热增多,产热也增多,从而维持体温稳定。
3.寒冷环境中,调节的方式是体液-神经调节;炎热环境中主要是神经调节。
4.增加产热的激素:甲状腺激素、肾上腺素。
【典例1】(多选题)大雪纷飞的冬天,室外人员的体温仍能保持相对稳定,其体温调节过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.寒冷环境中,产热量和散热量均高于炎热环境
B.代谢产热是机体热量的主要来源,体温调节中枢在大脑皮层
C.寒冷刺激条件下,人体皮肤血管收缩以减少散热
D.寒冷环境中,相关神经兴奋促进甲状腺激素、肾上腺素等激素释放
【典例2】人是恒温动物,在一定范围内能够随外界温度变化来调整自身的产热和散热,从而维持体温的相对稳定。假如正常个体处于0℃的环境中,产热量为a1,散热量为b1;处于25℃的环境中,产热量为a2,散热量为b2。下列关于体温调节的叙述,正确的是( )
A.温度感受器是在皮肤及其黏膜,冷的感觉是在下丘脑形成的
B.人体通过生理性调节和行为性调节来维持体温相对稳定,其中行为性调节是基本的调节方式
C.从25℃的环境中进入0℃的环境中,人体甲状腺激素和肾上腺素的分泌会增强,抗利尿激素分泌会减少
D.同25℃环境相比,人处于0℃环境中要通过增加产热、减少散热以维持体温稳定,因此a1>a2,b1<b2
题型05 水盐平衡调节
1.渗透压感受器下丘脑;调节中枢下丘脑;抗利尿激素分泌下丘脑,释放垂体;
2.下丘脑存在多种细胞,下丘脑可以完成一个完整的反射活动。
3.抗利尿激素与尿量关系,抗利尿激素增多,尿量减少,抗利尿激素减少,尿量增多。
【典例1】某节目中,某挑战者在沙漠中失联,无饮用水与食盐补给。因高温行走大量出汗,随后出现口渴、尿量减少症状。下列关于该过程中机体水盐平衡调节的叙述,正确的是( )
A.出汗后口渴,是因为血浆渗透压降低,会刺激下丘脑渗透压感受器
B.尿量减少的原因是垂体分泌的抗利尿激素减少,导致肾小管和集合管重吸收水能力下降
C.若此时饮用高盐水,会导致血浆中钠离子浓度升高,醛固酮分泌减少
D.若此时饮用清水,可一次性大量饮用快速补充水分
【典例2】如图为人体内环境稳态调节的模式图,其中A、B表示结构,①~⑦表示激素。请据图回答:
(1)机体受到寒冷刺激时,下丘脑释放的①增加,这属于 调节,寒冷时血液中②的含量会增加,增加到一定程度时,又通过调节使②的分泌减少,该调节属于 调节。
(2)饮水不足时,细胞外液渗透压升高,下丘脑 兴奋,垂体释放的④ 增多,促进A、B 。
题型06 调节的综合应用
下丘脑总结:
调节中枢:血糖、体温、水盐调节中枢。
感受器:血糖、渗透压。
效应器:分泌抗利尿激素。
连接神经系统和内分泌系统的桥梁。
【典例1】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。回答下列问题:
(1)某同学长跑时心跳加速、血压升高,血管压力感受器兴奋,神经冲动沿传入神经传至位于 的神经中枢,进而使 (填“交感”或“副交感”)神经释放神经递质,作用于心脏及血管细胞从而降低血压。
(2)该同学因运动大量出汗,血浆渗透压升高,使神经元A合成和分泌① 激素,进而促进 ,以实现机体水平衡的调节。
(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,其中⑦代表的生理效应为促进 ,促进葡萄糖进入肝脏细胞和骨骼肌细胞 ,促进葡萄糖转变为脂肪等非糖物质等。
(4)图中葡萄糖进入细胞的方式为 。细胞C是 细胞,当其周围钙离子浓度降低,会引起血糖浓度为 。
(5)在人体内,甲状腺激素的靶细胞是 。若某人体内甲状腺激素分泌不足,会表现出少言寡语、反应迟钝及嗜睡等现象,这说明该激素能 。
2.如图为高二年级的小明同学没吃早餐就去上学,恰逢气温骤降,饥寒交迫时体内的一些生理变化过程示意图(A~D表示器官或细胞,①~④表示激素)。结合所学知识,回答下列问题:
(1)人体的体温调节中枢位于 ,产生冷觉的A是 。
(2)激素②是指 ,其弥散到体液中进行运输,却只对甲状腺起作用,原因是 ,下丘脑—垂体—甲状腺之间这种分级调节的意义是 。
(3)激素④的主要靶器官(细胞)是 ,在血糖调节方面与其相互拮抗的激素是 。
(4)当小明进入空调房间中感觉到热,此时通过生理性调节增加散热的方式是 ,同时下丘脑神经分泌细胞分泌的 增多,由垂体释放,作用于 ,促进对水的重吸收。
1.血液生化指标可作为疾病的诊断依据。某下丘脑或垂体病变的男患者,体温略低。其血液生化报告单部分结果如下表所示,下列分析正确的是( )
检测项目
测定值
单位
参考值
T4(甲状腺激素)
7
pmol/L
9-25
血钠
155
mmol/L
137-147
A.血浆是血细胞直接生活的内环境,血浆渗透压大小主要与钠离子含量有关
B.体温略低可能与肾上腺髓质分泌的肾上腺素对下丘脑进行负反馈调节有关
C.该男子血钠略高可能与下丘脑或垂体病变导致血液中抗利尿激素含量过低有关
D.该男子口服TRH后,若血液中T4含量仍低于正常值,初步判断是垂体病变
2.经研究发现,垂体分为腺垂体和神经垂体,神经垂体无合成激素的功能。图中甲、乙表示结构,a~d表示物质。下列相关叙述不正确的是( )
A.若给动物饲喂含a的饲料,则c的含量不变
B.下丘脑合成的a被血液定向运输到甲,促使甲分泌b
C.甲状腺分泌的c发挥作用后即失活
D.下丘脑分泌的d可以促进肾小管、集合管对水的重吸收
3.下图为神经系统、内分泌系统与免疫系统之间通过①~④等信息分子相互作用的示意图。下列分析错误的是( )
A.图中信息分子都是直接与受体接触
B.内分泌系统产生的①可能影响神经系统的发育
C.②和③都是神经系统产生的乙酰胆碱等神经递质
D.④可能是糖皮质激素,由内分泌系统产生,可作用于免疫系统
4.(多选题)神经系统对内分泌功能的调节有甲、乙、丙三种调节方式,相关叙述正确的是( )
A.符合甲模式调节方式的靶腺体有甲状腺、性腺等,推测激素a的化学本质应该是蛋白质或多肽
B.图中丙模式和甲模式体现了下丘脑直接或间接调节内分泌腺的活动
C.抗利尿激素的合成和分泌是通过乙模式调节,当食用的食物过咸时其分泌量增加
D.激素c可能是胰岛素、胰高血糖素或肾上腺素
5.(多选题)体温调定点学说认为,位于体温调节中枢的热敏神经元和冷敏神经元放电频率相等时对应的脑温为体温调定点,如正常人的调定点在 37℃左右。若调定点改变,体温将随之改变。流感患者体内吞噬细胞释放的内生性致热源可以使调定点改变。下图为某流感患者从发热到恢复过程中的体温变化示意图。下列叙述错误的是( )
A.内生性致热源作用于大脑皮层体温调节中枢使体温调定点上调
B.Ⅰ段患者常感觉冷,其产热量等于散热量
C.Ⅱ段患者的产热量和散热量均大于正常时的水平,且达到动态平衡
D.该患者最终恢复健康只是神经调节和体液调节共同作用的结果
6.糖尿病是一种危害人类健康的常见病,严重时可引起各种并发症,导致多种器官功能损害。请根据所学回答下列有关问题:
(1)糖尿病的直接表现是血糖浓度过高,人体中血糖的来源主要是 。参与调节胰岛素分泌的信息分子有 等(至少答出两点)。
(2)人在饥饿时,肾上腺髓质分泌肾上腺素参与血糖调节,使血糖浓度升高,调节机理及部分过程如图甲所示。
①图甲中,肾上腺髓质分泌肾上腺素的调节方式是 。发生图示生理过程时,血管C、D、E三处的血糖浓度大小关系最可能为 。
② 当血糖含量升高后,信号分子X发挥作用,X最可能是 。正常情况下,X、cAMP、葡萄糖、糖原可存在于人体内环境中的有 。
③结合图甲分析,下列因素中可能引发低血糖症的有 。
a.体内产生G2蛋白抗体 b.体内产生肾上腺素受体的抗体c.信号分子X含量过高 d.控制酶P合成的基因发生突变
(3)已知高脂饮食会诱发胰岛素抵抗(IR),有相关研究表明胰岛素信号转导的主要途径依赖于Akt(一种蛋白激酶)的磷酸化,该过程受阻则导致组织细胞(如脂肪细胞)对胰岛素不敏感,表现为胰岛素抵抗。
①T308和S473两个位点的磷酸化,使Akt被完全激活进而启动细胞内相关基因的表达。该信号通路障碍会导致IR发生。科研人员对模型组大鼠脂肪组织中的分子进行了检测,结果如图乙所示(条带深浅表示蛋白表达量水平或者磷酸化水平的高低)。据图推测,高脂饮食诱发IR的分子机制是 。
②为研究人参皂苷对脂肪细胞胰岛素抵抗的影响,研究人员用1μmol·L-1地塞米松(DEX)处理正常脂肪细胞,建立胰岛素抵抗细胞模型。用不同浓度的人参皂苷处理胰岛素抵抗细胞,相关检测结果如图丙,其中GLUT4蛋白基因控制转运葡萄糖的载体—GLUT4的合成。根据结果推测,人参皂苷能降低血糖的原因是 。若要进一步确定人参皂苷是通过改善胰岛素抵抗,而非促进胰岛素的分泌来降低血糖,需在上述实验基础上检测 水平和胰岛素含量。
7.2025年10月26日长沙马拉松赛事圆满收官,35 000名参赛选手迎着秋日晨光,踏上了一场穿越长沙精华景点的奔跑之旅,在长沙的江风与秋光中,见证长沙的活力与温情。比赛共设3个项目:全程马拉松、半程马拉松、欢乐跑。请回答下列问题:
(1)比赛上,参赛选手快速移动身体依靠 协调运动,维持身体平衡。参赛选手在比赛中保持高度紧张,此时 (填激素名称)的分泌增多,该激素能使人表现为警觉性提高、反应灵敏。
(2)运动过程中由于汗液分泌,导致内环境渗透压 (填“上升”或“下降”),使 激素分泌增多,导致尿量 (填“增多”或“减少”)。运动还可导致血糖消耗增加,机体中可促使血糖升高的激素有 (答出两种即可)。
(3)运动过程中大量出汗有利于机体维持体温的稳定。高温环境下受过训练的长跑运动员(HA组)与常温下受过训练的长跑运动员(HC组)同时在高温环境下进行相同的高强度运动,记录运动前后的相关数据,结果如下表所示。据此可得出的结论是 (填“HA”或“HC”)组对高温的适应性更强。结合题意并分析表中的数据,运动后,HA组比HC组体温略低可能与其 有关。
组别
体温/℃
出汗率/(mg·cm-2·min-1)
HA组
运动前
37.25
一
运动后
38.39
1.95
HC组
运动前
37.13
一
运动后
38.88
1.55
(4)体育比赛中严禁运动员使用兴奋剂,有些运动员服用人工合成的睾酮衍生物(兴奋剂的一种)来促进肌肉的生长,增强肌肉的力量,提高比赛成绩。过量服用该兴奋剂会影响运动员生殖器官的发育和功能,请解释这一现象: 。
8.血压是指血液在血管内流动时作用于单位面积血管壁的侧压力,其大小与血容量和外周血管阻力有关。当人体受紧张、惊吓和焦虑等因素刺激时往往会引起血压升高,部分调节过程如下图。回答下列问题:
(1)人体受到惊吓时,通过图中途径 (填字母)的调节使血压迅速升高,以应对应激状态。交感神经释放肾上腺素作用于心肌细胞使心率加快,这种调节方式为 。
(2)醛固酮瘤是引起高血压的另一因素,其机理是体内醛固酮分泌增多, ,血容量增加,血压升高。
(3)卡托普利是一种降压药,为验证其降压效果并初步研究其作用机制,设计了以下实验,请将表格中①处的操作补充完整:
实验步骤
实验操作
分组
将60只小鼠均分为甲、乙、丙3组,其中甲组为血压正常鼠,乙、丙组为高血压模型鼠。
初次测定
对3组小鼠称量体重,并测量3组小鼠的血压、血管紧张素Ⅰ含量、血管紧张素Ⅱ含量。
实验处理
对甲组和乙组小鼠按40mg/kg用生理盐水进行灌胃处理,持续四周;对丙组小鼠的处理是 ,持续四周。
再次测量
同初次测定的步骤
实验结果分析如下:
血压:乙组>甲组≈丙组;血管紧张素Ⅰ含量:丙组>乙组>甲组;血管紧张素Ⅱ含量:乙组>甲组>丙组。
(4)上述实验结果说明卡托普利具有较好的降压效果,其作用机制可能是抑制 的活性,进而使血管紧张素Ⅱ含量下降,减少醛固酮的分泌和使外周血管舒张,从而降低血压;夏天有的患者会在医生指导下将卡托普利用药量减半,分析其原因是 。
9.家兔体内雌激素分泌的调节机制如图所示,甲、乙、丙表示器官,a、b、c表示激素,→代表促进,代表抑制。
(1)光照可促进甲分泌激素a,该过程属于 调节;激素b为 。雌激素分泌的调节过程中,分级调节的意义是
(2)现设计实验探究激素b对甲分泌激素a是否存在直接抑制作用,对实验组家兔应依次进行 (填序号),对照组家兔应依次进行 (填序号)。
①进行手术并切除丙②进行手术不切除丙③不手术④注射适量的激素b⑤注射适量的生理盐水⑥不注射
若检测发现 ,则说明激素b对甲分泌激素a存在直接抑制作用;否则,说明不存在。
(3)为研究性激素在胚胎生殖系统发育中所起的作用,科研人员提出了如下假说。假说一:发育出雄性器官需要来自睾丸提供的激素信号,当这一信号缺失时,胚胎发育出雌性器官。假说二:发育出雌性器官需要来自卵巢提供的激素信号,当这一信号缺失时,胚胎发育出雄性器官。为验证两个假说,科研人员设计了如下实验:在家兔胚胎生殖系统分化之前,通过手术摘除即将发育为卵巢或睾丸的组织。当幼兔生下来之后,依据它们是否手术、性染色体组成及外生殖器的表现分为ABCD四组如下表。
性染色体组成
外生殖器官表现
手术后
未做手术
XY
A组
B组
XX
C组
D组
若 组外生殖器的表现为雄性,其余组均为雌性,说明假说一正确。
若 组外生殖器的表现为雄性,其余组均为雌性,说明假说二正确。
若实验结果证明假说一正确,可进一步通过实验进行验证。实验思路是在摘除即将发育为睾丸或卵巢组织的同时,给家兔胚胎注射适量的 。
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重难02 激素调节的实例分析
1.掌握血糖来源和去路及血糖调节过程;
2.掌握糖尿病的症状、发病机理和治疗方式;
3.掌握分级调节、反馈调节机制;
4.掌握热量来源和去路及体温调节过程;
5.掌握水盐调节过程;
6.能够分析综合调节和解决问题。
1.血糖平衡调节
(1)血糖来源和去路
来源:食物中的糖类;肝糖原分解;脂肪等非糖物质转化。
去路:氧化分解;合成肝糖原、肌糖原;转化甘油三酯、某些氨基酸;
(2)血糖平衡调节过程及机制
调节中枢:下丘脑。
调节方式:神经-体液。
升高血糖激素:胰高血糖素、肾上腺素、甲状腺激素。
降低血糖激素:胰岛素。
胰岛素和胰高血糖素的关系:
抗衡作用,并且胰岛素抑制胰高血糖素的分泌,胰高血糖素促进胰岛素的分泌。
(3)人体饭后血糖、胰岛素和胰高血糖素三者之间的变化关系
2.糖尿病症状、类型机理及治疗方式
症状:“三多一少”,多饮多食多尿、体重减少。
类型:Ⅰ型糖尿病、Ⅱ型糖尿病。
发病原因及治疗:Ⅰ型糖尿病胰岛功能减退、分泌胰岛素减少,注射胰岛素能治疗;
Ⅱ型糖尿病与遗传、环境、生活方式等密切相关,细胞对胰岛素不敏感。
3.甲状腺激素的分级调节
4.体温平衡调节
(1)产热、散热的途径
产热:代谢产热;安静时产热主要肝、脑等器官;运动时产热主要是骨骼肌。
散热:皮肤是人体最主要的散热器官,主要通过辐射、传导、对流及蒸发散热。
(2)体温平衡调节过程
调节中枢:下丘脑。
感觉中枢:大脑皮层。
调节方式:神经-体液。
5.水盐平衡调节
(1)水的来源和去路
来源:饮水、食物、代谢产水。
去路:肾排尿、皮肤排汗、由肺排出、大肠排便。
(3)水盐平衡调节过程
调节中枢:下丘脑。
调节方式:神经-体液。
题型01血糖来源和去路及调节激素问题
1.胰岛B细胞分泌胰岛素,胰岛A细胞分泌胰高血糖素。
2.肌糖原不能分解补充血糖。
3.来源:食物中的糖类;肝糖原分解;脂肪等非糖物质转化。
去路:氧化分解;合成肝糖原、肌糖原;转化甘油三酯、某些氨基酸;
4.关于内环境中血糖、胰岛素、胰高血糖素浓度等判断:
饭后:血糖浓度增大(正常人应该在3.9 - 6.1mmol/L),血液经过组织细胞或肝脏细胞后,血糖浓度会比经过之前减少;胰岛素浓度增大(虽然浓度增大,但是激素特点仍然是微量高效);胰高血糖素浓度减少(胰岛素抑制胰高血糖素的分泌);
饥饿:血糖浓度减少(正常人应该在3.9 - 6.1mmol/L),血液经过肝脏细胞后(肝糖原分解)血糖浓度升高。
【典例1】(多选)如图为某健康人的血糖变化情况,此人在13时前仅进食了早餐,下列叙述不正确的是( )
A.A点时,血糖主要来源于食物中糖类的消化和吸收
B.B点时,体内胰岛B细胞分泌活动增强
C.C点时,肝糖原和肌糖原正在水解,补充血糖
D.C点时,血糖浓度接近基础血糖水平,没有相关激素调节
【答案】BCD
【详解】A、据图可知,A点时,早餐过后不久,血糖主要来源于食物中糖类的消化和吸收,A正确;
B、B点时,血糖浓度较低,胰岛A细胞分泌的胰高血糖素增加以升高血糖,调节血糖平衡,B错误;
C、C点时,体内血糖浓度低,肝糖原水解,但肌糖原不会水解,C错误;
D、C点时,较长时间没有外源糖分摄入,在神经、体液的共同调节下,体内的肝糖原水解以补充血糖,D错误。
【典例2】(多选)根据图中人体器官模型,判断下列说法不正确的是( )
A.如果器官为肝脏,则饥饿时血糖浓度A处高于B处
B.如果器官为肝脏,则饥饿时血糖浓度B处高于A处
C.如果器官为胰腺,则饭后胰岛素浓度A处高于B处
D.如果器官为胰腺,则饭后胰岛素浓度B处高于A处
【答案】AC
【分析】根据题图分析,图中血液从A端流入,B端流出,若该器官是肝脏的话,饥饿状态下B端的血糖会升高,而饭后和正常状态下B端血糖会降低;若为肝脏以外的其他器官如肾脏等,B端血糖会降低;若为肺部,B段氧气浓度会升高;若为肺部以外的其他器官,B端氧气浓度会降低。
【详解】A、如果器官为肝脏,饥饿时肝糖原分解补充血糖,使血糖浓度A处低于B处,A错误;
B、如果器官为肝脏,饥饿时肝糖原分解补充血糖,使血糖浓度B处高于A处,B正确;
D、如果器官为胰腺,饭后血糖高,机体需要分泌胰岛素来降血糖,因此胰岛素浓度A处低于B处,C错误;
D、如果器官为胰腺,饭后血糖高,机体需要分泌胰岛素来降血糖,因此胰岛素浓度B处高于A处,D正确;
题型02 糖尿病症状及原因
1.“三多一少”(多尿、多饮、多食、体重减少)
2.症状出现的原因:
多尿多饮:葡萄糖随尿液排出,带走大量的水分,即“多尿”;细胞外液渗透压升高口渴,多饮。
多食、消瘦:葡萄糖随尿液排出导致机体供能不足,机体为满足能量需求“多食”,机体消耗大量脂肪、蛋白质“消瘦”。
【典例1】糖尿病是一种以高血糖为特征的代谢性疾病。《黄帝内经》中对糖尿病患者症状的描述是“多饮而渴不止,多食而饥不止,多尿而膏浊不止”,下列说法不正确的是( )
A.“多饮而渴不止”是因为饮水过多导致排尿量多,进而引起机体产生渴觉
B.“多食而饥不止”可能是胰岛素分泌不足,葡萄糖进入细胞受阻所致
C.人体血糖的平衡不仅依靠激素调节,还受神经系统如自主神经系统调节
D.糖尿病患者血糖浓度虽较高,但仍需要非糖物质的分解来满足能量供应
【答案】A
【详解】A、糖尿病患者血糖浓度较高,通过尿液排出糖分,重吸收的水分减少,尿量增加,排尿多使得身体丢失了水分,进一步引起细胞外液渗透压升高,引起机体产生渴觉,需要补充水分,故糖尿病患者是由于多尿引起了多饮,A错误;
B、胰岛素的作用是促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和储存,进而导致血糖下降,而糖尿病患者可能是胰岛素分泌不足,葡萄糖进入细胞受阻,葡萄糖氧化分解障碍,供能不足,产生饥饿感,故多食而饥不止,B正确;
C、人体血糖的平衡调节方式为神经——体液调节,其中以激素调节为主,神经调节过程中有交感神经和副交感神经的支配,交感神经和副交感神经属于自主神经系统,因此还受神经系统如自主神经系统调节,C正确;
D、糖尿病患者血糖浓度虽较高,但是由于葡萄糖进入细胞受阻,葡萄糖氧化分解障碍,供能不足,因此仍需要非糖物质的分解来满足能量供应,D正确。
题型03 血糖调节过程问题
1.胰岛素作用:促进葡萄糖氧化分解;促进肝、肌糖原合成,促进血糖转化为非糖物质;抑制
肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖。
2.胰高血糖素:促进肝糖原分解(肌糖原不能分解补充血糖),促进非糖物质转化为血糖。
3.胰岛素调节作用机理:胰岛素与靶细胞表面受体结合,将信号传递到细胞核中,促进葡萄糖转运蛋白基因的表达,合成更多葡萄糖转运蛋白,从而促进血糖进入细胞进行氧化分解或合成糖原、转化为非糖物质。
4.Ⅱ型糖尿可能是免疫系统攻击自身细胞,属于自身免疫病。
【典例1】胰岛素在血糖调节中发挥着重要作用,葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)是一种细胞膜上的葡萄糖转运蛋白,蛋白M为胰岛素受体。图为胰岛素发挥作用的相关机理。请据图回答下列问题:
(1)下丘脑是调节血糖平衡的较高级中枢,除此以外,还是 (至少答出两项)等生命活动的调节中枢。
(2)饭后半小时血糖升高,一方面 细胞感知血糖升高,合成并分泌胰岛素,该调节方式为体液调节;另一方面使下丘脑的某个区域兴奋,通过迷走神经使胰岛素的分泌量增加,该调节方式为 。血糖下降后,胰岛素的作用结果反过来抑制胰岛素的分泌,这种调节机制是 。
(3)当胰岛素与蛋白M结合后,一方面会促进 ,从而促进了细胞对葡萄糖的摄取,另一方面会促进葡萄糖的氧化分解、 和 ,从而使血糖浓度降低。
(4)少数人感染某种病毒后导致机体免疫系统攻击胰岛B细胞而患糖尿病,已知该病毒不侵染胰岛B细胞,患者的免疫系统错误地将胰岛B细胞当作“非己”成分进行攻击,这属于 病,其原因可能是 。
【答案】(1)体温调节中枢、水盐平衡中枢
(2) 胰岛B 神经调节 负反馈调节
(3) 促进含GLUT-4的囊泡与细胞膜融合,增加细胞膜上GLUT-4的数量,促进细胞吸收葡萄糖 肝糖原合成 转化为非糖物质(脂肪、某些氨基酸)
(4) 自身免疫病 胰岛B细胞表面含有与病毒蛋白相似的结构,因而机体的免疫系统将其作为抗原攻击
【详解】(1)下丘脑是调节血糖平衡的较高级中枢,除此以外,还是体温调节中枢、水盐平衡中枢等生命活动的调节中枢,调节机体节律的中枢也位于下丘脑。
(2)饭后半小时血糖升高,一方面胰岛B细胞感知血糖升高,合成并分泌胰岛素,该调节方式为体液调节;另一方面血糖升高刺激下丘脑的某个区域兴奋,通过迷走神经使胰岛素的分泌量增加,该调节方式为神经调节。血糖下降后,胰岛素的作用结果反过来抑制胰岛素的分泌,这种调节机制是负反馈调节,该调节模式的存在可避免血糖下降过低影响机体健康。
(3)当胰岛素与蛋白M结合后,一方面会促进GLUT-4的囊泡与细胞膜融合,增加细胞膜上GLUT-4的数量,从而促进了细胞对葡萄糖的摄取,另一方面会促进葡萄糖的氧化分解、糖原的合成和葡萄糖转变为非糖物质,如脂肪和某些氨基酸,从而使血糖浓度降低
(4)少数人感染某种病毒后导致机体免疫系统攻击胰岛B细胞,导致胰岛B细胞受损,引起胰岛素分泌不足,而患上糖尿病,已知该病毒不侵染胰岛B细胞,而患者的免疫系统错误的将胰岛B细胞当作“非己”成分进行攻击,这属于自身免疫病,这是因为胰岛B细胞表面含有与病毒蛋白相似的结构,因而机体的免疫系统将其作为抗原攻击,进而引起胰岛B细胞受损,而表现为糖尿病。
题型04 关于分级调节和反馈调节
1.甲状腺激素的分级调节:下丘脑->垂体->靶腺(甲状腺、肾上腺皮质、性腺)。
2.反馈调节:靶腺释放的激素作用于垂体、下丘脑,从而抑制相应促激素释放激素、促激素的释放。
3.促激素作用于相应的靶腺,不能作用于下丘脑。
【典例1】下图是某同学画的激素调节示意图。下列相关叙述不合理的是( )
A.可表示甲状腺激素分泌的调节,其中a是垂体,b是甲状腺,c是下丘脑
B.③几乎可以作用于全身所有细胞
C.机体能维持激素含量的动态平衡,不需要源源不断地产生
D.激素将信息从内分泌细胞传递给靶细胞,靶细胞发生一系列的代谢变化
【答案】C
【详解】A、题中图形表示激素分级调节示意图,a是垂体,b是腺体(甲状腺、性腺、肾上腺皮质),c是下丘脑,①促甲状腺激素释放激素,②促甲状腺激素,③甲状腺激素,A正确;
B、③可以表示甲状腺激素,几乎可以作用于全身所有细胞,B正确;
C、激素发挥完作用后失活,因此需要源源不断地产生,维持激素含量的动态平衡,C错误;
D、激素将信息从内分泌细胞传递给靶细胞,与靶细胞上特异性受体结合,使靶细胞发生一系列的代谢变化,D正确。
【典例2】从炎热的室外进入冷库后,机体可通过分泌糖皮质激素调节代谢(如下图)以适应冷环境。综合激素调节的机制,下列说法正确的是( )
A.寒冷环境中下丘脑体温调节中枢能感受温度变化并产生冷觉
B.糖皮质激素和肾上腺素在促进细胞代谢方面作用相抗衡
C.促肾上腺皮质激素释放激素也可直接作用于肾上腺
D.糖皮质激素含量升高时会抑制下丘脑和垂体分泌相应激素属于反馈调节
【答案】D
【详解】A、冷觉是在大脑皮层产生的,而不是下丘脑体温调节中枢,A错误;
B、糖皮质激素和肾上腺素都能促进细胞代谢,二者在促进细胞代谢方面是协同作用,并非相抗衡,B错误;
C、促肾上腺皮质激素释放激素作用的靶器官是垂体,不能直接作用于肾上腺,C错误;
D、糖皮质激素含量升高时,会抑制下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素、抑制垂体分泌促肾上腺皮质激素,这属于负反馈调节,D正确。
题型05 关于体温调节过程
1.关于产热和散热与体温关系:只要产热等于散热,体温将维持稳定,无论是否是37.5℃;产热大于散热,体温将升高,产热小于散热,体温将降低。
2.寒冷环境中,人体散热增多,产热也增多,从而维持体温稳定。
3.寒冷环境中,调节的方式是体液-神经调节;炎热环境中主要是神经调节。
4.增加产热的激素:甲状腺激素、肾上腺素。
【典例1】(多选题)大雪纷飞的冬天,室外人员的体温仍能保持相对稳定,其体温调节过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.寒冷环境中,产热量和散热量均高于炎热环境
B.代谢产热是机体热量的主要来源,体温调节中枢在大脑皮层
C.寒冷刺激条件下,人体皮肤血管收缩以减少散热
D.寒冷环境中,相关神经兴奋促进甲状腺激素、肾上腺素等激素释放
【答案】ACD
【详解】A、寒冷环境中机体散热量更大,产热量等于散热量, 因此产热量和散热量均高于炎热环境,A正确;
B、机体热量的主要来源是代谢产热,体温调节中枢为下丘脑,B错误;
C、寒冷刺激条件下,人体皮肤血管收缩以减少散热,有利于维持体温相对稳定,C正确;
D、当人处于寒冷环境中时,相关神经兴奋促进甲状腺激素、肾上腺素等激素释放以增加人体代谢,D正确。
【典例2】人是恒温动物,在一定范围内能够随外界温度变化来调整自身的产热和散热,从而维持体温的相对稳定。假如正常个体处于0℃的环境中,产热量为a1,散热量为b1;处于25℃的环境中,产热量为a2,散热量为b2。下列关于体温调节的叙述,正确的是( )
A.温度感受器是在皮肤及其黏膜,冷的感觉是在下丘脑形成的
B.人体通过生理性调节和行为性调节来维持体温相对稳定,其中行为性调节是基本的调节方式
C.从25℃的环境中进入0℃的环境中,人体甲状腺激素和肾上腺素的分泌会增强,抗利尿激素分泌会减少
D.同25℃环境相比,人处于0℃环境中要通过增加产热、减少散热以维持体温稳定,因此a1>a2,b1<b2
【答案】C
【详解】A、温度感受器分布于皮肤、黏膜及内脏器官,但冷觉等温度感觉的形成部位是大脑皮层,而非下丘脑(下丘脑是体温调节中枢),A错误;
B、体温调节以生理性调节(如激素分泌、血管收缩)为基础,行为性调节(如添衣)为辅助补充,B错误;
C、从 25℃进入0℃环境,寒冷刺激会使甲状腺激素、肾上腺素分泌增强(促进产热);同时环境温度降低,汗液分泌减少,细胞外液渗透压降低,抗利尿激素分泌减少(减少肾小管对水的重吸收),C正确;
D、人体是恒温动物,产热量=散热量。0℃环境中,机体需增加产热、增加散热(如皮肤血管收缩但代谢产热剧增,实际散热量也增加),因此a1>a2,b1>b2,D错误。
题型05 水盐平衡调节
1.渗透压感受器下丘脑;调节中枢下丘脑;抗利尿激素分泌下丘脑,释放垂体;
2.下丘脑存在多种细胞,下丘脑可以完成一个完整的反射活动。
3.抗利尿激素与尿量关系,抗利尿激素增多,尿量减少,抗利尿激素减少,尿量增多。
【典例1】某节目中,某挑战者在沙漠中失联,无饮用水与食盐补给。因高温行走大量出汗,随后出现口渴、尿量减少症状。下列关于该过程中机体水盐平衡调节的叙述,正确的是( )
A.出汗后口渴,是因为血浆渗透压降低,会刺激下丘脑渗透压感受器
B.尿量减少的原因是垂体分泌的抗利尿激素减少,导致肾小管和集合管重吸收水能力下降
C.若此时饮用高盐水,会导致血浆中钠离子浓度升高,醛固酮分泌减少
D.若此时饮用清水,可一次性大量饮用快速补充水分
【答案】C
【详解】A、出汗导致水分流失,血浆渗透压升高,刺激下丘脑渗透压感受器兴奋,并通过下丘脑的水盐平衡中枢传至大脑皮层引发渴觉,A错误;
B、尿量减少是因渗透压升高促使抗利尿激素分泌增加,增强肾小管和集合管对水的重吸收,进而表现为尿量减少,且抗利尿激素是下丘脑的神经分泌细胞分泌、垂体释放的,B错误;
C、饮用高盐水会使血浆钠离子浓度升高,会刺激肾上腺皮质分泌醛固酮减少,以减少钠离子重吸收,C正确;
D、一次性大量饮水会导致血浆渗透压骤降,可能引发水中毒,应少量多次补充水分,D错误。
【典例2】如图为人体内环境稳态调节的模式图,其中A、B表示结构,①~⑦表示激素。请据图回答:
(1)机体受到寒冷刺激时,下丘脑释放的①增加,这属于 调节,寒冷时血液中②的含量会增加,增加到一定程度时,又通过调节使②的分泌减少,该调节属于 调节。
(2)饮水不足时,细胞外液渗透压升高,下丘脑 兴奋,垂体释放的④ 增多,促进A、B 。
【答案】(1) 神经 负反馈
(2) 渗透压感受器 抗利尿激素 重吸收水
【分析】据图A表示肾小管,B表示集合管。①表示促甲状腺激素释放激素,②表示甲状腺激素,③表示促甲状腺激素,④表示抗利尿激素,⑤表示肾上腺素或肾上腺皮质激素,⑦表示胰高血糖素或胰岛素。
【详解】(1)机体受到寒冷刺激时,下丘脑释放的①(促甲状腺激素释放激素)增加,这属于神经调节。寒冷时血液中②(甲状腺激素)的含量会增加,增加到一定程度时,又通过负反馈调节使甲状腺激素的分泌减少,这种负反馈调节可以使体内的甲状腺激素含量量不至于过高。
(2)饮水不足导致体内水少时→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素多→肾小管、集合管(A、B)重吸收水增加→尿量减少。
题型06 调节的综合应用
下丘脑总结:
调节中枢:血糖、体温、水盐调节中枢。
感受器:血糖、渗透压。
效应器:分泌抗利尿激素。
连接神经系统和内分泌系统的桥梁。
【典例1】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。回答下列问题:
(1)某同学长跑时心跳加速、血压升高,血管压力感受器兴奋,神经冲动沿传入神经传至位于 的神经中枢,进而使 (填“交感”或“副交感”)神经释放神经递质,作用于心脏及血管细胞从而降低血压。
(2)该同学因运动大量出汗,血浆渗透压升高,使神经元A合成和分泌① 激素,进而促进 ,以实现机体水平衡的调节。
(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,其中⑦代表的生理效应为促进 ,促进葡萄糖进入肝脏细胞和骨骼肌细胞 ,促进葡萄糖转变为脂肪等非糖物质等。
(4)图中葡萄糖进入细胞的方式为 。细胞C是 细胞,当其周围钙离子浓度降低,会引起血糖浓度为 。
(5)在人体内,甲状腺激素的靶细胞是 。若某人体内甲状腺激素分泌不足,会表现出少言寡语、反应迟钝及嗜睡等现象,这说明该激素能 。
【答案】(1) 脑干 副交感
(2) 抗利尿 肾小管、集合管重吸收水
(3) 葡萄糖进入组织细胞内氧化分解 合成肝糖原和肌糖原
(4) 协助扩散 胰岛B 上升/升高
(5) 几乎全身细胞 提高神经系统的兴奋性
【详解】(1)心血管中枢位于脑干或延髓(脑干调控呼吸、心跳等基本生命活动),某同学长跑时心跳加速、血压升高,血管压力感受器兴奋,神经冲动沿传入神经传至位于脑干的神经中枢; 降低血压需副交感神经兴奋(交感神经使血压升高,副交感神经使血压降低);神经递质需与靶细胞(心脏及血管细胞)细胞膜上的受体(或特异性受体)结合,才能传递信号。
(2)血浆渗透压升高时,下丘脑(神经元A)合成并分泌抗利尿激素;抗利尿激素的作用是促进肾小管和集合管对水的重吸收,从而降低血浆渗透压,维持水平衡。
(3)补充食物后血糖升高,胰岛素(⑤→⑥→⑦)的生理效应是促进葡萄糖进入组织细胞内氧化分解;葡萄糖进入肝脏细胞和骨骼肌细胞合成糖原(肝糖原和肌糖原)。
(4)葡萄糖进入细胞的方式是协助扩散(顺浓度梯度,不需要消耗能量);细胞C能分泌胰岛素,因此是胰岛B细胞; 胰岛B细胞中的钙离子会促进胰岛素的释放,当钙离子浓度降低时会减少胰岛素的分泌,胰岛素减少会导致血糖浓度升高。
(5)甲状腺激素能促进新陈代谢、提高神经系统兴奋性,其靶细胞是几乎全身所有的细胞;甲状腺激素分泌不足时,神经系统兴奋性降低(表现为少言寡语、反应迟钝等),说明该激素能提高神经系统的兴奋性。
2.如图为高二年级的小明同学没吃早餐就去上学,恰逢气温骤降,饥寒交迫时体内的一些生理变化过程示意图(A~D表示器官或细胞,①~④表示激素)。结合所学知识,回答下列问题:
(1)人体的体温调节中枢位于 ,产生冷觉的A是 。
(2)激素②是指 ,其弥散到体液中进行运输,却只对甲状腺起作用,原因是 ,下丘脑—垂体—甲状腺之间这种分级调节的意义是 。
(3)激素④的主要靶器官(细胞)是 ,在血糖调节方面与其相互拮抗的激素是 。
(4)当小明进入空调房间中感觉到热,此时通过生理性调节增加散热的方式是 ,同时下丘脑神经分泌细胞分泌的 增多,由垂体释放,作用于 ,促进对水的重吸收。
【答案】(1) 下丘脑 大脑皮层
(2) 促甲状腺激素 仅甲状腺细胞具有与其特异性结合的受体 可以放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细调控,从而维持机体的稳态
(3) 肝脏(细胞) 胰岛素
(4) 汗腺分泌增加和毛细血管舒张 抗利尿激素 肾小管和集合管
【详解】(1)人体的体温调节中枢、血糖调节中枢和水盐平衡调节中枢位于下丘脑,人体的各种感觉均是在大脑皮层形成的,A为大脑皮层。
(2)分析可知图中B为垂体,垂体分泌的激素②是促甲状腺激素。只有甲状腺细胞的细胞膜上具有促甲状腺激素的特异性受体,激素与受体特异性结合后才能发挥作用。下丘脑 — 垂体 — 甲状腺分级调节的意义是:可以放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细调控,维持机体的稳态。
(3)结合前面的分析,饥寒交迫时,机体会调节使血糖浓度升高,所以D为肝脏细胞,激素④是胰高血糖素,与之呈拮抗作用关系的激素是胰岛素,具有降低血糖的作用。
(4)进入空调房间感觉到热,机体通过生理性调节增加散热的方式是:汗腺分泌增加和毛细血管舒张;同时,下丘脑神经分泌细胞分泌的抗利尿激素 增多,由垂体释放后,作用于肾小管和集合管,促进对水的重吸收,减少尿量。
血液生化指标可作为疾病的诊断依据。某下丘脑或垂体病变的男患者,体温略低。其血液生化报告单部分结果如下表所示,下列分析正确的是( )
检测项目
测定值
单位
参考值
T4(甲状腺激素)
7
pmol/L
9-25
血钠
155
mmol/L
137-147
A.血浆是血细胞直接生活的内环境,血浆渗透压大小主要与钠离子含量有关
B.体温略低可能与肾上腺髓质分泌的肾上腺素对下丘脑进行负反馈调节有关
C.该男子血钠略高可能与下丘脑或垂体病变导致血液中抗利尿激素含量过低有关
D.该男子口服TRH后,若血液中T4含量仍低于正常值,初步判断是垂体病变
【答案】C
【详解】A、血浆渗透压大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关,A错误;
B、体温略低,由检查报告可知是患者T4偏低直接导致产热减少,且对下丘脑能进行负反馈调节的激素有甲状腺激素、糖皮质激素和性激素,B错误;
C、抗利尿激素(ADH)由下丘脑合成、垂体释放,能促进肾小管和集合管对水的重吸收。若下丘脑或垂体病变导致ADH分泌不足,则水重吸收减少,会使血液中水分减少,血钠浓度升高,C正确;
D、TRH(促甲状腺激素释放激素)化学本质为多肽,口服后会被消化道的蛋白酶分解,无法发挥作用,因此不能通过口服TRH的方式判断病变部位,D错误。
2.经研究发现,垂体分为腺垂体和神经垂体,神经垂体无合成激素的功能。图中甲、乙表示结构,a~d表示物质。下列相关叙述不正确的是( )
A.若给动物饲喂含a的饲料,则c的含量不变
B.下丘脑合成的a被血液定向运输到甲,促使甲分泌b
C.甲状腺分泌的c发挥作用后即失活
D.下丘脑分泌的d可以促进肾小管、集合管对水的重吸收
【答案】B
【详解】A、a为促甲状腺激素释放激素,本质是蛋白质,饲喂会被动物消化道内的消化酶分解,失去作用效果,所以c甲状腺激素的含量不变,A正确;
B、激素随血液运输到全身各处,但只对靶器官或靶细胞起作用,并非定向运输到甲(腺垂体),B错误;
C、激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活,所以甲状腺分泌的c甲状腺激素发挥作用后即失活,C正确;
D、d为抗利尿激素,由下丘脑分泌,垂体释放,其作用是促进肾小管、集合管对水的重吸收,D正确。
3.下图为神经系统、内分泌系统与免疫系统之间通过①~④等信息分子相互作用的示意图。下列分析错误的是( )
A.图中信息分子都是直接与受体接触
B.内分泌系统产生的①可能影响神经系统的发育
C.②和③都是神经系统产生的乙酰胆碱等神经递质
D.④可能是糖皮质激素,由内分泌系统产生,可作用于免疫系统
【答案】C
【详解】A、不管是激素还是神经递质,都需要直接与受体接触,才能发挥作用,A正确;
B、内分泌系统产生的①可能影响神经系统的发育,如甲状腺激素能影响神经系统的发育和功能,B正确;
C、②也可能是神经分泌细胞产生的激素,如下丘脑神经分泌细胞分泌的促甲状腺激素释放激素,C错误;
D、④可能是糖皮质激素,糖皮质激素是一种免疫抑制剂,可由内分泌系统产生,它可作为免疫功能抑制剂,D正确。
4.(多选题)神经系统对内分泌功能的调节有甲、乙、丙三种调节方式,相关叙述正确的是( )
A.符合甲模式调节方式的靶腺体有甲状腺、性腺等,推测激素a的化学本质应该是蛋白质或多肽
B.图中丙模式和甲模式体现了下丘脑直接或间接调节内分泌腺的活动
C.抗利尿激素的合成和分泌是通过乙模式调节,当食用的食物过咸时其分泌量增加
D.激素c可能是胰岛素、胰高血糖素或肾上腺素
【答案】BCD
【详解】A、甲模式为下丘脑→垂体→靶腺的分级调节,对应靶腺体(如甲状腺、性腺)分泌的激素a(甲状腺激素、性激素),其化学本质分别是氨基酸衍生物、固醇类,并非蛋白质或多肽,A错误;
B、甲模式体现下丘脑通过垂体间接调节靶腺的内分泌活动,丙模式体现下丘脑直接调节内分泌腺的活动,因此二者体现了下丘脑直接或间接调节内分泌腺的活动,B正确;
C、抗利尿激素由下丘脑合成,经血管运输至垂体后由垂体释放,符合乙模式的调节路径;当食物过咸时,细胞外液渗透压升高,抗利尿激素的分泌(释放)量会增加,C正确;
D、丙模式是下丘脑直接调控内分泌腺的分泌活动,胰岛(分泌胰岛素、胰高血糖素)、肾上腺髓质(分泌肾上腺素)均受下丘脑直接调控,因此激素c可能是胰岛素、胰高血糖素或肾上腺素,D正确。
5.(多选题)体温调定点学说认为,位于体温调节中枢的热敏神经元和冷敏神经元放电频率相等时对应的脑温为体温调定点,如正常人的调定点在 37℃左右。若调定点改变,体温将随之改变。流感患者体内吞噬细胞释放的内生性致热源可以使调定点改变。下图为某流感患者从发热到恢复过程中的体温变化示意图。下列叙述错误的是( )
A.内生性致热源作用于大脑皮层体温调节中枢使体温调定点上调
B.Ⅰ段患者常感觉冷,其产热量等于散热量
C.Ⅱ段患者的产热量和散热量均大于正常时的水平,且达到动态平衡
D.该患者最终恢复健康只是神经调节和体液调节共同作用的结果
【答案】ABD
【详解】A、流感患者体内吞噬细胞释放的内生性致热源,作用于下丘脑体温调节中枢使体温调定点上调,A错误;
B、Ⅰ段患者体温正在上升,其产热量大于散热量,B错误;
C、Ⅱ段高温持续期,产热量和散热量均大于正常时的水平,且达到动态平衡,C正确;
D、该患者最终恢复健康是神经调节、体液调节、免疫调节等共同作用的结果,D错误。
6.糖尿病是一种危害人类健康的常见病,严重时可引起各种并发症,导致多种器官功能损害。请根据所学回答下列有关问题:
(1)糖尿病的直接表现是血糖浓度过高,人体中血糖的来源主要是 。参与调节胰岛素分泌的信息分子有 等(至少答出两点)。
(2)人在饥饿时,肾上腺髓质分泌肾上腺素参与血糖调节,使血糖浓度升高,调节机理及部分过程如图甲所示。
①图甲中,肾上腺髓质分泌肾上腺素的调节方式是 。发生图示生理过程时,血管C、D、E三处的血糖浓度大小关系最可能为 。
② 当血糖含量升高后,信号分子X发挥作用,X最可能是 。正常情况下,X、cAMP、葡萄糖、糖原可存在于人体内环境中的有 。
③结合图甲分析,下列因素中可能引发低血糖症的有 。
a.体内产生G2蛋白抗体 b.体内产生肾上腺素受体的抗体c.信号分子X含量过高 d.控制酶P合成的基因发生突变
(3)已知高脂饮食会诱发胰岛素抵抗(IR),有相关研究表明胰岛素信号转导的主要途径依赖于Akt(一种蛋白激酶)的磷酸化,该过程受阻则导致组织细胞(如脂肪细胞)对胰岛素不敏感,表现为胰岛素抵抗。
①T308和S473两个位点的磷酸化,使Akt被完全激活进而启动细胞内相关基因的表达。该信号通路障碍会导致IR发生。科研人员对模型组大鼠脂肪组织中的分子进行了检测,结果如图乙所示(条带深浅表示蛋白表达量水平或者磷酸化水平的高低)。据图推测,高脂饮食诱发IR的分子机制是 。
②为研究人参皂苷对脂肪细胞胰岛素抵抗的影响,研究人员用1μmol·L-1地塞米松(DEX)处理正常脂肪细胞,建立胰岛素抵抗细胞模型。用不同浓度的人参皂苷处理胰岛素抵抗细胞,相关检测结果如图丙,其中GLUT4蛋白基因控制转运葡萄糖的载体—GLUT4的合成。根据结果推测,人参皂苷能降低血糖的原因是 。若要进一步确定人参皂苷是通过改善胰岛素抵抗,而非促进胰岛素的分泌来降低血糖,需在上述实验基础上检测 水平和胰岛素含量。
【答案】(1) 食物中的糖类消化吸收 神经递质、葡萄糖、胰高血糖素
(2) 神经调节 D<C<E 胰岛素 X、葡萄糖 bcd
(3) 高脂饮食可使大鼠细胞中Akt磷酸化水平下降,降低了Akt活性,影响了相关基因的表达(或高脂饮食可使大鼠细胞中Akt的S473位点磷酸化水平下降,降低了Akt活性,影响了相关基因的表达) 人参皂苷促进脂肪细胞中GLUT-4基因表达,增加细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量,加快脂肪细胞对葡萄糖的摄取 Akt磷酸化
【详解】(1)人体中血糖的来源主要有食物中的糖类消化吸收。当血糖浓度较高时,能直接作用于胰岛B细胞,使其分泌胰岛素;下丘脑的某区域的兴奋,可通过神经支配胰岛B细胞的活动,因此神经递质也能作用于胰岛B细胞,使其分泌胰岛素;此外胰高血糖素分泌增加也可促进胰岛素分泌。
(2)图甲中,肾上腺髓质分泌肾上腺素受下丘脑的神经支配,其调节方式是神经调节。肾上腺素能促进肝糖原分解形成葡萄糖,使血糖升高,所以E处比C、D处血糖高,由于肾上腺髓质细胞等组织细胞吸收并消耗葡萄糖,所以C处血糖浓度高于D处,故发生图示生理过程时,血管C、D、E三处的血糖浓度大小关系最可能为D<C<E。信号分子X:血糖升高后,降低血糖的信号分子是胰岛素;内环境中的物质:胰岛素(激素,存在于血浆)、葡萄糖(存在于血浆)属于内环境成分;cAMP是细胞内第二信使,糖原存在于细胞内,均不属于内环境。信号分子X作用于G2蛋白,产生与肾上腺素相反的作用,若体内产生G2蛋白抗体,则该抗体会与G2蛋白结合,使信号分子X不能与G2蛋白结合,导致血糖升高,a错误;若体内产生肾上腺素受体的抗体,该抗体会与肾上腺素受体结合,则肾上腺素不能与相应受体结合,导致血糖降低,b正确;信号分子X含量过高,与G2蛋白结合,会抑制血糖升高,进而使血糖随着细胞的消耗而降低,c正确;控制酶P合成的基因发生突变,会使肝糖原不能分解,进而使血糖随着细胞的消耗而降低,d正确。
故选bcd。
(3)依据图乙可知,条带深浅表示蛋白表达量水平或者磷酸化水平的高低,对模型组大鼠脂肪组织中的Akt磷酸化水平和Akt表达水平进行检测,可知,随着周数的增加,磷酸化水平逐渐下降,进而降低了Akt活性,影响了相关基因的表达,进而诱发IR。实验目的是研究人参皂苷对脂肪细胞胰岛素抵抗的影响,因变量为是否添加人参皂苷,或人参皂苷的浓度,因变量为葡萄糖摄取相对量和GLUT-4mRNA相对表达量,依据图丙可知,随着人参皂苷浓度的增加,葡萄糖摄取相对量和GLUT-4mRNA相对表达量均逐渐增加,所以可推知,人参皂苷之所以能降低血糖,是由于人参皂苷促进脂肪细胞中GLUT-4基因表达,增加细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量,加快脂肪细胞对葡萄糖的摄取。结合小问①,可知,若要进一步确定人参皂苷是通过改善胰岛素抵抗,而非促进胰岛素的分泌来降低血糖,需在上述实验基础上检测Akt磷酸化水平和胰岛素含量,来进行确定。
7.2025年10月26日长沙马拉松赛事圆满收官,35 000名参赛选手迎着秋日晨光,踏上了一场穿越长沙精华景点的奔跑之旅,在长沙的江风与秋光中,见证长沙的活力与温情。比赛共设3个项目:全程马拉松、半程马拉松、欢乐跑。请回答下列问题:
(1)比赛上,参赛选手快速移动身体依靠 协调运动,维持身体平衡。参赛选手在比赛中保持高度紧张,此时 (填激素名称)的分泌增多,该激素能使人表现为警觉性提高、反应灵敏。
(2)运动过程中由于汗液分泌,导致内环境渗透压 (填“上升”或“下降”),使 激素分泌增多,导致尿量 (填“增多”或“减少”)。运动还可导致血糖消耗增加,机体中可促使血糖升高的激素有 (答出两种即可)。
(3)运动过程中大量出汗有利于机体维持体温的稳定。高温环境下受过训练的长跑运动员(HA组)与常温下受过训练的长跑运动员(HC组)同时在高温环境下进行相同的高强度运动,记录运动前后的相关数据,结果如下表所示。据此可得出的结论是 (填“HA”或“HC”)组对高温的适应性更强。结合题意并分析表中的数据,运动后,HA组比HC组体温略低可能与其 有关。
组别
体温/℃
出汗率/(mg·cm-2·min-1)
HA组
运动前
37.25
一
运动后
38.39
1.95
HC组
运动前
37.13
一
运动后
38.88
1.55
(4)体育比赛中严禁运动员使用兴奋剂,有些运动员服用人工合成的睾酮衍生物(兴奋剂的一种)来促进肌肉的生长,增强肌肉的力量,提高比赛成绩。过量服用该兴奋剂会影响运动员生殖器官的发育和功能,请解释这一现象: 。
【答案】(1) 小脑 肾上腺素
(2) 上升 抗利尿激素 减少 胰高血糖素、肾上腺素、糖皮质激素、甲状腺激素等(任选两种)
(3) HA 出汗率更高,散热能力更强
(4)过量服用睾酮衍生物会通过负反馈调节抑制下丘脑-垂体-性腺轴,导致促性腺激素分泌减少,从而影响生殖器官的发育和功能
【详解】(1)小脑的主要功能是协调运动、维持身体平衡;肾上腺素能提高警觉性、使反应灵敏,紧张状态下分泌增多。
(2)运动过程中大量出汗,导致体内水分丢失,内环境渗透压上升,这会刺激下丘脑渗透压感受器,促使抗利尿激素分泌多,作用于肾小管和集合管,增加水的重吸收,导致尿量减少。运动中血糖消耗增加,机体可通过多种激素升高血糖,如胰高血糖素、肾上腺素、糖皮质激素、甲状腺激素等(任选两种)。
(3)从表格数据看:运动后HA组体温升高幅度更小,说明其体温调节能力更强,HA组出汗更多,散热更有效,因此,HA组对高温的适应性更强。HA组体温略低可能与其出汗率更高,散热能力更强有关。
(4)人工合成的睾酮衍生物属于雄性激素类兴奋剂,过量服用睾酮衍生物会通过负反馈调节抑制下丘脑-垂体-性腺轴,导致促性腺激素分泌减少,从而影响生殖器官的发育和功能。
8.血压是指血液在血管内流动时作用于单位面积血管壁的侧压力,其大小与血容量和外周血管阻力有关。当人体受紧张、惊吓和焦虑等因素刺激时往往会引起血压升高,部分调节过程如下图。回答下列问题:
(1)人体受到惊吓时,通过图中途径 (填字母)的调节使血压迅速升高,以应对应激状态。交感神经释放肾上腺素作用于心肌细胞使心率加快,这种调节方式为 。
(2)醛固酮瘤是引起高血压的另一因素,其机理是体内醛固酮分泌增多, ,血容量增加,血压升高。
(3)卡托普利是一种降压药,为验证其降压效果并初步研究其作用机制,设计了以下实验,请将表格中①处的操作补充完整:
实验步骤
实验操作
分组
将60只小鼠均分为甲、乙、丙3组,其中甲组为血压正常鼠,乙、丙组为高血压模型鼠。
初次测定
对3组小鼠称量体重,并测量3组小鼠的血压、血管紧张素Ⅰ含量、血管紧张素Ⅱ含量。
实验处理
对甲组和乙组小鼠按40mg/kg用生理盐水进行灌胃处理,持续四周;对丙组小鼠的处理是 ,持续四周。
再次测量
同初次测定的步骤
实验结果分析如下:
血压:乙组>甲组≈丙组;血管紧张素Ⅰ含量:丙组>乙组>甲组;血管紧张素Ⅱ含量:乙组>甲组>丙组。
(4)上述实验结果说明卡托普利具有较好的降压效果,其作用机制可能是抑制 的活性,进而使血管紧张素Ⅱ含量下降,减少醛固酮的分泌和使外周血管舒张,从而降低血压;夏天有的患者会在医生指导下将卡托普利用药量减半,分析其原因是 。
【答案】(1) A、C 神经调节
(2)促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,进而导致血浆渗透压升高,促进对水的重吸收
(3)按40mg/kg用含卡托普利的生理盐水进行灌胃处理
(4) 血管紧张素转化酶 夏季气温高导致人体血管舒张,卡托普利通过舒张血管降压,相同剂量的药物可能导致血压过低
【详解】(1)由图可知,人体受到惊吓时,通过途径A(心率加快→心输出量增大→血容量增大)和途径C(外周血管收缩→外周阻力增大)的调节使血压迅速升高,以应对应激状态。交感神经释放肾上腺素作用于心肌细胞使心率加快,该过程有神经系统参与,这种调节方式为神经调节。
(2)醛固酮的作用是促进肾小管和集合管对钠离子的重吸收和对钾离子的分泌,所以体内醛固酮分泌增多时,促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,进而导致血浆渗透压升高,促进对水的重吸收,进而使血容量增加,血压升高。
(3)本实验目的是验证卡托普利的降压效果并初步研究其作用机制,实验自变量为是否用卡托普利处理和小鼠是否为高血压模型鼠。甲组为血压正常鼠,乙、丙组为高血压模型鼠,甲组和乙组小鼠按40mg/kg用生理盐水灌胃处理,那么对丙组小鼠的处理是按40mg/kg用含卡托普利的生理盐水进行灌胃处理,这样才能形成对照。
(4)根据实验结果,血管紧张素Ⅰ含量丙组>乙组>甲组,血管紧张素Ⅱ含量乙组>甲组>丙组,血压乙组>甲组≈丙组,说明卡托普利具有较好的降压效果,其作用机制可能是抑制血管紧张素转化酶的活性,进而使血管紧张素Ⅱ含量下降,减少醛固酮的分泌和使外周血管舒张,从而降低血压。夏天温度高,血管舒张,血压有下降趋势,所以有的患者会在医生指导下将卡托普利用药量减半,原因是夏季气温高导致人体血管舒张,卡托普利通过舒张血管降压,相同剂量的药物可能导致血压过低。
9.家兔体内雌激素分泌的调节机制如图所示,甲、乙、丙表示器官,a、b、c表示激素,→代表促进,代表抑制。
(1)光照可促进甲分泌激素a,该过程属于 调节;激素b为 。雌激素分泌的调节过程中,分级调节的意义是
(2)现设计实验探究激素b对甲分泌激素a是否存在直接抑制作用,对实验组家兔应依次进行 (填序号),对照组家兔应依次进行 (填序号)。
①进行手术并切除丙②进行手术不切除丙③不手术④注射适量的激素b⑤注射适量的生理盐水⑥不注射
若检测发现 ,则说明激素b对甲分泌激素a存在直接抑制作用;否则,说明不存在。
(3)为研究性激素在胚胎生殖系统发育中所起的作用,科研人员提出了如下假说。假说一:发育出雄性器官需要来自睾丸提供的激素信号,当这一信号缺失时,胚胎发育出雌性器官。假说二:发育出雌性器官需要来自卵巢提供的激素信号,当这一信号缺失时,胚胎发育出雄性器官。为验证两个假说,科研人员设计了如下实验:在家兔胚胎生殖系统分化之前,通过手术摘除即将发育为卵巢或睾丸的组织。当幼兔生下来之后,依据它们是否手术、性染色体组成及外生殖器的表现分为ABCD四组如下表。
性染色体组成
外生殖器官表现
手术后
未做手术
XY
A组
B组
XX
C组
D组
若 组外生殖器的表现为雄性,其余组均为雌性,说明假说一正确。
若 组外生殖器的表现为雄性,其余组均为雌性,说明假说二正确。
若实验结果证明假说一正确,可进一步通过实验进行验证。实验思路是在摘除即将发育为睾丸或卵巢组织的同时,给家兔胚胎注射适量的 。
【答案】(1) 神经 促性腺激素 放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细调控,从而维持机体的稳态
(2) ①④ ①⑤ 实验组家兔分泌的激素a含量显著降低
(3) B C 雄激素
【详解】(1)光照可促进甲分泌激素a,该过程属于神经调节,激素b为促性腺激素。分级调节的意义是可以放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细调控,从而维持机体的稳态。
(2)本实验为探究激素b对甲分泌激素a是否存在直接抑制作用,对实验组家兔进行手术并切除丙,然后注射适量的激素b,即①④。对照组家兔进行手术并切除丙,然后注射适量的生理盐水,即①⑤。若检测发现实验组家兔分泌的激素a含量显著降低,则说明激素b对甲分泌激素a存在直接抑制作用;否则,说明不存在。
(3)手术前为雄性的手术后失去来自睾丸的激素信号后,表现为雌性,若B组外生殖器的表现为雄性,其余组均为雌性,说明假说一正确。发育出雄性器官需要来自睾丸提供的激素信号,当这一信号缺失时,胚胎发育出雌性器官,如果实验结果为不管术前是什么性别,术后都是雄性,即C组外生殖器的表现为雄性,其余组均为雌性,则证明假说二正确。若实验结果证明假说一正确,可进一步通过实验进行验证。实验思路是在摘除即将发育为睾丸或卵巢组织的同时,给家兔胚胎注射适量的雄激素。
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