内容正文:
高三生物一轮复习学案:激素与内分泌系统、激素调节的过程
复习目标:1. 精准掌握内分泌系统的组成(主要内分泌腺、内分泌细胞)及激素的概念、化学本质与分类;2. 深刻理解激素调节的基本过程(分级调节、反馈调节)及核心机制(激素与受体的特异性结合、信号放大);3. 熟练掌握常见激素(甲状腺激素、生长激素、胰岛素、胰高血糖素等)的分泌器官、生理功能及调节路径;4. 能分析激素分泌异常、激素调节机制异常的常见案例成因与影响;5. 精准解读高考相关题型,突破图文转化、案例分析、综合应用类难点;6. 结合广东本地体育(运动员训练时的激素调节)、医疗(甲状腺疾病、糖尿病诊疗)、生活(夏季高温的水盐平衡调节)等情境,提升知识迁移与实际应用能力。
核心素养:生命观念(构建“内分泌系统的分级调控维持稳态”“激素的结构与功能相适应”的生命系统认知)、科学思维(提升“机制推导—案例分析—图文转化”的推理能力,掌握“理论应用—数据解读—结论归纳”的科学方法)、科学探究(借鉴广东本地激素相关疾病诊疗、运动生理学研究案例,提升实验分析能力)、社会责任(关联激素相关疾病防护、运动员训练优化、日常健康养护等实践,认识理论的应用价值)
一、情境导入:广东本地情境下的核心问题探究
情境资料:1. 广州某体校长跑运动员训练时,身体会分泌肾上腺素、胰高血糖素等激素,调节心率、血糖浓度,保障能量供应;2. 深圳某医院接诊一位甲状腺功能亢进患者,表现为怕热、多汗、心慌、体重减轻,检查发现血液中甲状腺激素浓度过高;3. 广东夏季高温,户外工作者大量出汗后,常出现口渴、尿量减少,医生提示这是身体通过激素调节维持水盐平衡的表现;4. 珠海某社区开展糖尿病筛查,发现部分中老年人空腹血糖浓度偏高,确诊为2型糖尿病,与胰岛素分泌不足或胰岛素抵抗有关。
问题链1(核心导向):① 运动员训练时,肾上腺素、胰高血糖素分别由哪个器官分泌?它们如何协同调节血糖浓度,保障能量供应?② 甲状腺功能亢进患者的症状与甲状腺激素的生理功能有什么关联?激素分泌异常为何会引发一系列代谢紊乱?③ 夏季高温时,户外工作者大量出汗后,身体通过哪些激素调节水盐平衡?调节过程是怎样的?④ 2型糖尿病患者血糖偏高的核心原因是什么?胰岛素的分泌调节涉及哪些器官和机制?
带着以上问题,我们从“激素与内分泌系统”“激素调节的基本过程与机制”“常见激素的调节路径”“异常案例与应用”四个核心模块展开复习,精准突破核心考点。
二、核心知识点梳理与探究(分模块突破,机制+逻辑+情境驱动)
模块1:激素与内分泌系统(核心基础)
内分泌系统通过分泌激素实现对机体代谢、生长发育、生殖等生命活动的调节,需精准掌握内分泌系统的组成、激素的本质与分类:
核心概念/组成
具体内容
关键细节与易错提醒
广东情境关联
内分泌系统组成
① 内分泌腺(无导管,分泌物直接进入体液):下丘脑、垂体、甲状腺、胰岛、肾上腺、性腺等;② 内分泌细胞:分散在消化管、呼吸道、皮肤等组织中的分泌细胞(如肠黏膜分泌促胰液素的细胞)
① 区分内分泌腺与外分泌腺:外分泌腺有导管(如唾液腺、汗腺),分泌物经导管排出;② 下丘脑既是神经中枢,也是内分泌腺(分泌促激素释放激素、抗利尿激素等)
深圳医院检测甲状腺功能时,需关注甲状腺(内分泌腺)的分泌功能;广州运动员训练时,肾上腺(内分泌腺)分泌肾上腺素,调节生理状态
激素的概念
由内分泌器官或细胞分泌的,对机体的代谢、生长发育、生殖、稳态维持等生命活动具有调节作用的微量有机物
① 激素的特点:微量高效、通过体液运输、作用于靶器官/靶细胞(依赖特异性受体);② 激素不直接参与代谢,仅起调节作用
珠海社区糖尿病患者注射的胰岛素,虽含量微量,但能高效调节血糖浓度;激素通过血液运输至全身,仅作用于肝细胞、肌细胞等靶细胞
激素的化学本质与分类
① 蛋白质/多肽类(水溶性):胰岛素、生长激素、促激素释放激素、抗利尿激素等;② 氨基酸衍生物类(水溶性或脂溶性):甲状腺激素(脂溶性)、肾上腺素(水溶性);③ 类固醇类(脂溶性):性激素、糖皮质激素等
① 化学本质决定运输方式:脂溶性激素可自由穿过细胞膜,水溶性激素需与细胞膜表面受体结合;② 蛋白质类激素不能口服(会被消化酶分解),需注射(如胰岛素);脂溶性激素可口服(如甲状腺激素)
广东糖尿病患者需注射胰岛素(蛋白质类,口服无效);甲状腺功能亢进患者口服抗甲状腺药物,抑制甲状腺激素(脂溶性)的合成
分层探究(问题链2):
为什么下丘脑既是神经中枢,也是内分泌腺?请列举下丘脑分泌的激素,并说明其功能。
广州运动员训练时,分泌的肾上腺素属于哪类化学本质的激素?其运输方式和作用于靶细胞的机制与甲状腺激素有何不同?
为什么蛋白质类激素不能口服,而类固醇类激素可以口服?这一特点对激素相关药物的使用有什么启示?
模块2:激素调节的基本过程与机制(核心重点)
激素调节的核心是“分级调控、反馈调节”,通过“激素—受体结合—信号放大”实现高效调节,需掌握关键过程与机制:
调节过程/机制
具体内容
关键细节与易错提醒
广东情境关联
分级调节(以甲状腺激素为例)
下丘脑→促甲状腺激素释放激素(TRH)→垂体→促甲状腺激素(TSH)→甲状腺→甲状腺激素(TH);分级调节可放大激素调节效应,形成多级调控网络
① 分级调节的核心:上级腺体分泌的激素调控下级腺体的分泌;② 垂体是“内分泌枢纽”,受下丘脑调控,同时调控其他内分泌腺(甲状腺、性腺等)
深圳甲状腺功能亢进患者,可能因分级调节异常(如垂体分泌TSH过多),导致甲状腺激素分泌过量;医生可通过检测TRH、TSH、TH浓度,判断病变部位
反馈调节(以甲状腺激素为例)
当血液中甲状腺激素浓度过高时,会反过来抑制下丘脑和垂体的分泌活动(抑制TRH、TSH分泌),使甲状腺激素浓度下降;反之则促进,维持激素浓度稳定
① 反馈调节包括负反馈(主要,维持稳态)和正反馈(少见,如分娩时催产素的调节);② 负反馈调节是激素浓度稳定的核心机制
正常人体内,甲状腺激素通过负反馈调节维持浓度稳定;广东高考考生考前紧张时,肾上腺素分泌增加,后续通过负反馈调节恢复正常水平
激素作用机制(信号传递)
① 水溶性激素(如胰岛素):与靶细胞膜表面受体结合→激活细胞内信号通路→产生生理效应;② 脂溶性激素(如甲状腺激素):自由穿过细胞膜→与细胞内受体结合→调控基因表达→产生生理效应;③ 信号放大:激素与受体结合后,通过级联反应放大信号,实现微量高效的调节效果
① 激素的作用效果取决于靶细胞上的特异性受体,受体异常会导致激素调节失效(如胰岛素抵抗);② 信号放大过程可使少量激素引发显著的生理效应
珠海2型糖尿病患者中,部分因肝细胞、肌细胞上的胰岛素受体异常,导致胰岛素无法发挥作用(胰岛素抵抗);广州运动员训练时,少量肾上腺素即可通过信号放大,显著提升心率和血糖浓度
分层探究(问题链3):
以甲状腺激素的调节为例,梳理“分级调节”与“负反馈调节”的协同作用过程,并说明这一调节模式的意义。
深圳某患者因垂体肿瘤导致促甲状腺激素(TSH)分泌过多,会引发什么疾病?请从分级调节和反馈调节的角度分析病因与症状的关联。
广东夏季高温时,抗利尿激素(水溶性)的作用机制与甲状腺激素(脂溶性)有何不同?请从化学本质、受体位置、信号传递路径三个方面对比说明。
模块3:常见激素的调节路径与生理功能(核心难点)
掌握常见激素的分泌器官、调节路径及生理功能,是解答高考综合题的关键,重点关注与稳态调节相关的激素:
激素名称
分泌器官/细胞
调节路径
生理功能
广东情境关联
甲状腺激素(TH)
甲状腺
下丘脑→TRH→垂体→TSH→甲状腺→TH;TH过多时负反馈抑制下丘脑和垂体
① 促进新陈代谢(加速物质氧化分解,产热增加);② 促进生长发育(尤其中枢神经系统发育);③ 提高神经系统兴奋性
深圳甲状腺功能亢进患者,TH分泌过多,导致怕热、多汗、心慌(新陈代谢加快)、情绪激动(神经系统兴奋性提高)
胰岛素
胰岛B细胞
血糖浓度升高时分泌增加;血糖浓度降低时分泌减少(直接调节);也受神经调节(下丘脑调控)
促进组织细胞摄取、利用、储存葡萄糖(如肝细胞合成肝糖原、肌细胞合成肌糖原),降低血糖浓度
珠海社区糖尿病患者,胰岛B细胞分泌胰岛素不足,或受体异常,导致血糖无法降低;广州运动员训练后血糖升高,胰岛素分泌增加,促进葡萄糖利用
胰高血糖素
胰岛A细胞
血糖浓度降低时分泌增加;血糖浓度升高时分泌减少(直接调节);受神经调节调控
促进肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖,升高血糖浓度
广州运动员长跑时,血糖浓度下降,胰高血糖素分泌增加,促进肝糖原分解,保障能量供应
抗利尿激素(ADH)
下丘脑分泌,垂体释放
细胞外液渗透压升高时(如大量出汗),分泌释放增加;渗透压降低时减少
促进肾小管和集合管对水的重吸收,减少尿量,维持水盐平衡
广东夏季高温,户外工作者大量出汗,细胞外液渗透压升高,ADH分泌增加,导致口渴、尿量减少
肾上腺素
肾上腺髓质
受神经调节(下丘脑交感神经调控),应急状态(如训练、紧张)时分泌增加
① 升高血糖浓度(促进肝糖原分解);② 加快心跳、呼吸频率,提高神经系统兴奋性,增强机体应激能力
广州运动员起跑时,肾上腺素分泌增加,血糖快速升高,心率加快,保障运动需求
分层探究(问题链4):
广州运动员长跑过程中,血糖浓度能维持相对稳定,这一过程中胰岛素和胰高血糖素的分泌如何变化?它们之间是协同作用还是拮抗作用?请说明理由。
广东夏季高温时,户外工作者除了通过出汗散热,还通过哪些激素调节维持稳态?请梳理水盐平衡和体温平衡调节中涉及的激素及作用。
珠海某儿童因甲状腺激素分泌不足导致呆小症,其症状(身材矮小、智力低下)与甲状腺激素的生理功能有什么关联?为什么补充甲状腺激素能缓解症状?
模块4:异常案例与高考易错点辨析(高频考点)
1. 常见异常案例分析
异常案例
核心病因
异常表现
广东情境关联
甲状腺功能亢进(甲亢)
甲状腺激素分泌过多(如甲状腺肿瘤、垂体分泌TSH过多)
怕热、多汗、心慌、体重减轻、情绪激动、眼球突出
深圳医院通过检测血液中TSH、T3、T4浓度,确诊甲亢;患者需服用抗甲状腺药物,抑制甲状腺激素合成
糖尿病(2型)
胰岛B细胞分泌胰岛素不足,或靶细胞上胰岛素受体异常(胰岛素抵抗)
血糖升高、多饮、多食、多尿、体重减轻(三多一少)
珠海社区糖尿病筛查中,通过空腹血糖检测、胰岛素水平检测判断病因;患者需控制饮食、运动,或注射胰岛素治疗
尿崩症
下丘脑分泌抗利尿激素不足,或肾小管、集合管对ADH不敏感
尿量显著增加、极度口渴、大量饮水
广东夏季高温时,尿崩症患者因无法有效重吸收水,尿量会异常增多,需及时补充水分并治疗
2. 高考易错点辨析
① 混淆“分级调节与反馈调节”:误将分级调节等同于反馈调节,实则分级调节是“上级→下级”的层级调控,反馈调节是“下游→上游”的反向调控(如甲状腺激素对下丘脑的抑制);
② 错误认为“激素直接参与代谢”:激素仅起调节作用,不直接参与细胞代谢(如胰岛素不直接分解葡萄糖,仅促进细胞摄取葡萄糖);
③ 误将“胰岛归为垂体调控”:胰岛的分泌主要受血糖浓度直接调节,也受神经调节,不受垂体分泌的促激素调控;
④ 忽略“激素受体的位置差异”:水溶性激素受体在细胞膜表面,脂溶性激素受体在细胞内,解题时需结合化学本质判断受体位置;
⑤ 错误认为“所有激素都由内分泌腺分泌”:部分激素由分散的内分泌细胞分泌(如促胰液素由肠黏膜细胞分泌)。
三、高考题巩固练习(聚焦核心考点,精选近年真题+本地模拟题)
基础题(考查概念辨析与基础应用)
1. (2023·全国乙卷)下列关于激素调节的叙述,正确的是( )
A. 激素通过体液运输到全身,直接参与细胞代谢
B. 内分泌腺分泌的激素都受垂体分泌的促激素调控
C. 激素的作用效果取决于靶细胞上的特异性受体
D. 水溶性激素进入靶细胞后与受体结合调控基因表达
2. (2024·广东模拟)关于甲状腺激素调节的叙述,错误的是( )
A. 甲状腺激素的分泌存在分级调节和负反馈调节
B. 下丘脑分泌的TRH能促进垂体分泌TSH
C. 甲状腺激素过多时会抑制下丘脑和垂体的分泌活动
D. 垂体分泌的TSH直接调控甲状腺激素的合成与分泌,不受神经调节
提升题(考查过程分析与综合应用)
3. (2024·广州一模)广州某运动员进行高强度训练时,身体会通过激素调节维持血糖和心率的稳定。下列相关叙述错误的是( )
A. 训练时肾上腺素分泌增加,促进肝糖原分解,升高血糖浓度
B. 血糖浓度升高时,胰岛B细胞分泌胰岛素增加,促进葡萄糖摄取利用
C. 肾上腺素加快心跳频率,体现了激素对神经系统的调节作用
D. 激素调节的信号放大过程,能使少量激素引发显著的生理效应
4. (2022·全国甲卷改编)下图是抗利尿激素(ADH)的调节过程示意图,请回答下列问题:(1)ADH由哪个器官分泌?由哪个器官释放?其化学本质是什么?(2)广东夏季高温时,户外工作者大量出汗后,ADH的分泌和释放会如何变化?为什么?(3)该变化会对肾小管和集合管产生什么影响?最终如何维持水盐平衡?(4)某尿崩症患者表现为尿量异常增多,推测其可能的病因有哪些?如何通过检测ADH浓度区分不同病因?
答案与解析:
1. C 解析:A项错误,激素不直接参与细胞代谢,仅起调节作用;B项错误,胰岛分泌的激素不受垂体促激素调控,主要受血糖浓度直接调节;C项正确,激素需与靶细胞上的特异性受体结合才能发挥作用,作用效果取决于受体;D项错误,水溶性激素无法进入靶细胞,与细胞膜表面受体结合发挥作用,脂溶性激素进入靶细胞后与受体结合调控基因表达。
2. D 解析:A项正确,甲状腺激素分泌存在“下丘脑→垂体→甲状腺”的分级调节,以及甲状腺激素对下丘脑、垂体的负反馈调节;B项正确,TRH(促甲状腺激素释放激素)的作用是促进垂体分泌TSH;C项正确,负反馈调节可维持甲状腺激素浓度稳定;D项错误,垂体分泌TSH不仅受TRH调控,也受神经调节(下丘脑通过神经直接调控垂体)。
3. C 解析:A项正确,肾上腺素能促进肝糖原分解,升高血糖,保障训练时的能量供应;B项正确,血糖升高时,胰岛素分泌增加,促进组织细胞摄取、利用葡萄糖;C项错误,肾上腺素加快心跳频率,体现的是激素对心血管系统的调节作用,而非对神经系统的调节;D项正确,激素调节的信号放大过程的实现,保证了激素调节的微量高效。
4. 解析:(1)ADH由下丘脑分泌,垂体释放;化学本质是蛋白质(多肽类)。(2)分泌和释放会增加;原因:大量出汗导致细胞外液渗透压升高,刺激下丘脑的渗透压感受器,进而促进下丘脑分泌、垂体释放ADH。(3)影响:促进肾小管和集合管对水的重吸收;最终效果:减少尿量,使细胞外液渗透压降低,维持水盐平衡。(4)可能病因:① 下丘脑分泌ADH不足;② 垂体释放ADH不足;③ 肾小管、集合管对ADH不敏感。区分方法:检测血液中ADH浓度,若ADH浓度过低,说明是分泌或释放不足导致;若ADH浓度正常或过高,说明是靶器官对ADH不敏感导致。 答案:(1)下丘脑分泌、垂体释放;蛋白质(多肽类);(2)增加,大量出汗导致细胞外液渗透压升高;(3)促进水的重吸收,减少尿量,维持水盐平衡;(4)病因见解析,通过检测ADH浓度区分。
四、知识体系总结
请根据本节课的复习,绘制“激素与内分泌系统、激素调节的过程”知识框架图,标注核心知识点(内分泌系统组成、激素本质与特点、调节过程、常见激素功能)、逻辑关联(如“分级调节+反馈调节→激素浓度稳定”“激素化学本质→受体位置→作用机制”)、广东本地情境案例及高考易错点(提示:围绕“分级调节与反馈调节”“激素作用机制”“常见激素调节路径”三大核心展开)。
知识框架图:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
五、拓展探究(结合广东本地体育与医疗情境)
1. 广州某体校拟为长跑运动员制定训练补给方案,结合激素调节的知识,说明训练前、训练中、训练后应如何补充营养(如碳水化合物、水分),并解释原理(如补充碳水化合物对胰岛素、胰高血糖素分泌的影响,保障能量供应)。
2. 深圳某医院计划开展“甲状腺疾病科普”活动,向社区居民解释:如何通过症状初步判断甲状腺功能异常(甲亢或甲减)?医院检测甲状腺功能时,为何需要同时检测TSH、T3、T4三种激素浓度?
3. 结合广东夏季高温的气候特点,为户外工作者设计一份“高温环境下稳态维持指南”,内容包括饮水、饮食、休息等方面,并从激素调节(水盐平衡、血糖平衡)的角度说明科学依据。
学案使用说明:1. 先结合广东本地情境和问题链自主梳理核心知识,重点突破“分级调节与反馈调节机制”“激素作用机制”“常见激素调节路径”三大难点;2. 完成高考题巩固后,对照解析订正错误,标注易错点(如激素本质与受体位置的关系、分级与反馈调节的区分);3. 绘制知识框架图,强化知识点间的逻辑关联;4. 拓展探究题可小组讨论完成,提升知识迁移应用能力。
|(注:文档部分内容可能由 AI 生成)
学科网(北京)股份有限公司
$