内容正文:
清单03 体液调节
目 录
识记基础清单
构·思维导图
理·知识强记(9类)
辨·识图速记(7类)
技巧提分清单
法·方法巧记(4类)
答·答题模板(2类)
知识点01 激素的发现
1.外分泌腺与内分泌腺
(1)外分泌腺
是指分泌物经由 而流出体外或流到消化腔的腺体。如汗腺、唾液腺、胃腺等。
(2)内分泌腺
是指没有 的腺体,其分泌物——激素进入腺体内的毛细血管,并随 输送到全身各处。如垂体、甲状腺、肾上腺等。
2.促胰液素的发现
(1)沃泰默观点:胰腺分泌胰液只受 调节。
a.稀盐酸→狗的小肠肠腔→胰腺分泌胰液
b.稀盐酸→狗的血液→胰腺不分泌胰液
c.稀盐酸→狗的小肠肠腔(切除神经只留血管)→胰腺分泌胰液
①根据a、b组对照实验的结果,得出的结论是 。
②根据a、c组对照实验的结果,得出的结论是 。
沃泰默解释:这是一个十分顽固的反射。之所以说它顽固,是由于小肠上微小的神经难以剔除干净。
(2)斯他林和贝利斯的实验
①假设:在盐酸的作用下,小肠黏膜细胞可能产生了种能引起胰腺分泌胰液的 。
②实验过程
增设对照组:稀盐酸同一条狗的静脉→胰腺不分泌胰液;
小肠黏膜提取液同一条狗的静脉→胰腺不分泌胰液
③结论
A.胰液的分泌是 调节的结果。
B.人和动物生命活动的调节,除了神经调节,还有 调节。
核心归纳 胰液分泌的多种调节途径图解
胰腺分泌胰液的过程既受神经系统的调节,也受激素的调节。食物进入胃会刺激胃壁上的感受器,最终引起胰腺分泌胰液(含多种消化酶);由胃进入小肠的食物和盐酸会刺激小肠黏膜分泌促胰液素,促胰液素通过血液运输到达胰腺,进而引起胰腺分泌胰液。
知识点02 激素研究的实例
1.胰岛素的发现
1869:发现并命名“胰岛”
1889:提出假说:胰腺能分泌某种 的物质
1916:命名“胰岛素”并试图证明其存在,但收效甚微
1920:获得启示:萎缩的 可用来治疗糖尿病
1921:实验成功,后期通过 可直接提取胰岛素
2.睾丸分泌雄激素的研究
(1)公鸡雄性性征 特征逐步 。
(2)结论:睾酮就是睾丸分泌的雄激素。
【核心归纳】研究内分泌腺及其分泌激素功能的方法。
减法处理(摘除所研究的内分泌腺)→观察动物的症状→加法处理(将已摘除的腺体重新移植、注射或饲喂相应激素)→观察相关症状是否恢复。
知识点03 内分泌系统的组成和功能
1.内分泌系统的组成
由相对独立的 以及兼有内分泌功能的细胞(如 、 )共同构成。
2.人体内主要内分泌腺及其分泌的激素
内分泌腺
激素名称
功能
化学本质
下丘脑
促进垂体合成并分泌促甲状腺(促性腺、促肾上腺皮质)激素等
多肽类
抗利尿激素
促进肾小管、集合管对水的重吸收
垂体
促甲状腺(促性腺、促肾上腺皮质)激素等
分别调节相应的内分泌腺的分泌活动
蛋白质或多肽类
调节生长发育
胰腺
胰高血糖素
升高血糖
多肽类
胰岛素
降低血糖
蛋白质
甲状腺
甲状腺激素
①调节体内的有机物代谢;
②促进生长和发育;
③提高神经的兴奋性
含碘的氨基酸衍生物
肾上腺
皮质
醛固酮、皮质醇等
调节水盐代谢和有机物代谢
类固醇
髓质
肾上腺素
提高机体的应激能力
氨基酸衍生物
性腺
孕激素、雌激素、 (主要是睾酮)等
①促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成;
②激发并维持各自的第二性征
类固醇
3.内分泌系统功能
维持 稳定、调节物质和能量代谢、调控 和生殖等。
【注意事项】动物激素功能的研究
①动物分组的基本要求:选择性别、年龄相同,体重、生理状况相似的动物进行随机平均分组,且每组不能只有一只。
②在研究动物激素生理功能的实验设计中,要注意设计对照实验,排除无关变量的影响,使实验结论更加科学。进行注射实验时空白对照组应注射等量生理盐水(不可用蒸馏水);进行饲喂实验时,空白对照组可饲喂等量蒸馏水。
③在设计实验时,要充分考虑相关激素的化学本质,选择不同的实验方法。
④对于幼小的动物一般不用摘除法或注射法,如研究甲状腺激素对蝌蚪发育的影响就应该采用饲喂法。
知识点04 血糖平衡的调节
1.血糖的来源和去向(正常情况下)
2.血糖平衡的调节
(1)激素调节:主要依靠胰岛素和胰高血糖素。
项目
胰岛素
胰高血糖素
分泌细胞
作用途径
促进血糖进入组织细胞进行 ,进入肝、肌肉并合成 ,进入脂肪细胞和肝细胞转变为 等;抑制 分解和 转变成葡萄糖
促进 分解成葡萄糖进入血液,促进 转变成糖
作用效果
既增加血糖 ,又减少血糖 ,使血糖浓度 到正常水平
使血糖浓度 到正常水平
特别提醒 参与血糖平衡调节的其他激素:人体内有多种激素参与调节血糖浓度,如糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素等,它们通过调节有机物的代谢或影响胰岛素的分泌和作用,直接或间接地提高血糖浓度。胰岛素是唯一能够降低血糖浓度的激素。
(2)神经调节:血糖平衡调节中枢位于 。
①当血糖含量降低时, 的某个区域兴奋,通过 使 分泌胰高血糖素,使得血糖含量上升。另外,神经系统还通过控制 和 的分泌活动来调节血糖含量。
②当血糖含量升高时,下丘脑的另一区域兴奋,通过副交感神经使胰岛B细胞分泌胰岛素,使得血糖含量降低。
3.反馈调节
(1)概念:在一个系统中,系统本身工作的效果,反过来又作为 调节该系统的工作。
(2)意义:反馈调节是 中非常普遍的调节机制,它对于 具有重要意义。
知识点05 甲状腺激素分泌的分级调节
1.甲状腺激素的作用
甲状腺激素随 运到全身,几乎作用于体内 ,提高细胞代谢的速率,使机体产生更多的热量。
2.甲状腺激素分泌的调节过程
(1)作用:“+”表示促进、“-”表示抑制。
(2)调节机制
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,这是通过 和 实现的。当血液中甲状腺激素水平升高时,会 TSH和TRH的分泌,降低甲状腺激素的水平;当甲状腺激素水平降低时,TSH的分泌量 ,促进 ,使甲状腺激素浓度升高恢复到正常水平。
3.分级调节
(1)含义
人们将下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的这种分层调控,称为分级调节。
(2)分级调节系统
包括“下丘脑—垂体—甲状腺轴”“ ”“ ”等。
(3)意义
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。
特别提醒 并不是所有内分泌腺的活动都受下丘脑—垂体—靶腺轴的调节,例如,肾上腺髓质、胰岛都受自主神经直接支配。神经调节时,这些内分泌腺分泌激素的速度较快,能快速响应机体状态、满足自身需求。
2.动物激素分泌的调节过程中激素含量变化的分析
(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),其前的激素分泌量减少(增加)。
知识点06 激素调节的特点
1.激素调节特点
(1)通过 进行运输
。因此,临床上常通过抽取血样来检测内分泌系统中激素的水平。
(2)作用于靶器官、
①甲状腺激素的靶细胞是 ,而TSH的靶器官是 。
②激素选择靶细胞,是通过与靶细胞上的 相互识别,并发生特异性结合实现的。
(3)作为信使传递信息
①激素的作用方式,犹如信使将信息从 传递给 ,靶细胞发生一系列的代谢变化。
② ,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
激素种类多、量极微,既不 ,又不 ,也不起 作用,而是随体液到达 ,使其原有的 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 、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 和胰高血糖素在调节血糖方面相抗衡。
3.不同成分的激素,受体位置不同:多肽、蛋白质类大分子激素,受体位于细胞膜上;固醇类小分子激素,受体位于细胞内。氨基酸衍生物类小分子激素,受体位置据题目信息判定。
4.评价应用激素类药物的利与弊
(1)少数运动员违规服用兴奋剂(人工合成的睾酮衍生物)来提高成绩。男性运动员如果长期服用该类物质会导致性腺萎缩,精子生成量减少,甚至不育,原因是 。
(2)在养殖四大家鱼时,为促使亲鱼的卵和精子成熟,提高鱼的受孕率,应使用 类药物。
知识点07 体液调节与神经调节的比较
1.体液调节
(1)概念: 等化学物质,通过 传送的方式对生命活动进行调节。
(2)主要内容: 。
(3)其他化学物质: 、某些气体分子(如 等)以及一些代谢产物(如 )。
(4)实例:CO2调节呼吸运动,如图所示。
→→→→→
(5)范围
①一些低等动物只有 。
②在人和高等动物体内, 和 都是机体调节生命活动的重要方式。
2.体液调节和神经调节的比较
比较项目
神经调节
体液调节
作用途径
反应速度
较缓慢
作用范围
准确、比较局限
较广泛
作用时间
短暂
知识点08 体温调节
1.体温恒定的原理:机体的产热量=散热量。
2.人体产热和散热的机制
(1) 产热(主要来源:代谢产热)
安静:主要通过 等器官的活动提供热量
运动: 成为主要的产热器官
(2) 散热(主要器官:皮肤)
:如以红外线等形式将热量传到外界
:机体热量直接传给同它接触的物体
:通过气体来交换热量
蒸发:如汗液的蒸发
3.体温调节过程
(1)体温调节中枢: 。
(2)温度感受器:包括 感受器和 感受器。
(3)调节途径
(4)调节途径
①寒冷条件
②炎热条件
4.调节方式:体温调节是由 调节和 调节共同实现的。
5.调节特点:人体调节体温的能力是 。
【特别提醒】
1.体温调节中枢是下丘脑,体温感觉中枢是大脑皮层。
2.体温调节的方式是神经—体液调节。
3.进入寒冷环境时,温差增大,散热量立即增加,随后通过机体的调节,散热量减少,产热量增多,但实际散热量和产热量均比温暖环境中增多。
4.人体调节体温的能力是有限的。
知识点09 水和无机盐平衡的调节
1.机体保持水平衡的机制(摄入量=排出量)
①摄入量来源:饮水、食物中的水、代谢产生的水
②排出途径:肾排出(尿液)、皮肤排出(汗液)、肺排出(呼吸)、大肠排出(粪便)。
2.Na+的来源和去路:Na+的主要来源是 ,几乎全部由小肠吸收,主要经肾随尿排出,排出量几乎等于摄入量。
3.渗透压调节:水平衡和盐平衡的调节过程密切相关,通常称为 。
4.水和无机盐平衡的调节过程
(1)水盐平衡的调节过程
(2)血钠平衡的调节过程
(3)水盐平衡的意义:水和无机盐的平衡,对于维持人体的 起着非常重要的作用,是人体各种生命活动正常进行的必要条件。
5.体液调节和神经调节的联系和意义
(1)关系:一方面,不少内分泌腺直接或间接地受 的调节,在这种情况下,体液调节可以看作是 。另一方面,内分泌腺分泌的激素也可以影响 。
(2)意义:神经调节和体液调节相互协调,共同维持 ,保证各项生命活动正常进行,机体才能适应环境的不断变化。
扩展知识-体温调定点学说
该学说认为,调定点的作用相当于恒温箱的调定器,下丘脑的体温调节中枢起着“调定点"的作用,它的调定点先预先设定在某一数值(如37°C)。当体温偏离这一数值时,能通过调节产热和散热过程,维持体温恒定。当体温=调定点时,机体的产热=散热;当体温>调定点时,产热<散热;当体温〈调定点时,产热>散热。如果某种原因使调定点向高温侧移动,则出现发热。例如,由细菌感染所致的发热,就是在致热原作用下引起机体内一系列的反应,使体温调定点被重新设置,如上移到39°C。
· 识图速记01 胰腺结构
1.胰腺是一种特殊的腺体,包括外分泌部(腺泡)和内分泌部(胰岛)。外分泌部分泌胰液,含多种消化酶,如胰蛋白酶;内分泌部(胰岛),分泌胰岛素和胰高血糖素,调节血糖平衡。
2.胰岛素属蛋白质类激素,在班廷之前大多数实验用胰腺提取物注射给实验性糖尿病的狗或糖尿病患者,因胰岛素被胰腺分泌的胰蛋白酶分解,故难以获得预期结果。
3.可以通过抑制胰蛋白酶的活性,直接提取正常胰腺中的胰岛素,用于治疗糖尿病患者,效果很好。
· 识图速记02 人体的内分泌腺组成
四
下丘脑
垂体
甲状腺
肾上腺
胰腺
卵巢
睾丸
记住常见的内分泌腺,分泌的激素,化学本质,主要功能
下丘脑:促XXX激素释放激素、抗利尿激素
垂体:促XXX激素、生长激素
甲状腺:甲状腺激素
肾上腺:皮质:醛固酮、肾上腺皮质激素
髓质:肾上腺素
胰岛细胞:胰高血糖素、胰岛素
性腺:性激素(雄激素、雌激素)、孕激素
· 识图速记03 血糖的来源和去向
1. 来源:
①食物中的糖类经消化、吸收进入血液,是血糖的主要来源;
②肝糖原分解成葡萄糖进入血液,是空腹时血糖的重要来源;
③非糖物质可以转化为葡萄糖进入血液,补充血糖。
2.去向
①:随血液流经各组织时,被组织细胞摄取,氧化分解;
②在肝和骨骼肌细胞内合成肝糖原和肌糖原储存起来;
③脂肪组织和肝可将葡萄糖转变为非糖物质,如甘油三酯等
· 识图速记04 糖尿病
血糖含量升高,会导致原尿中葡萄糖浓度升高, ,肾小管和集合管 ,尿量增多。缺乏胰岛素或对胰岛素不敏感,均会导致 ,机体 ,导致体重减轻。
· 识图速记05 激素调节的特点
1.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,不会定向运输到靶细胞。
2.激素弥散在全身体液中,但只作用于靶细胞,直接原因是 。根本原因是 。
3.图中受体的本质是 。激素的受体不一定位于细胞膜上,如 的受体位于细胞内。
4.图示反映了激素发挥调节作用的两个机制:激素A与受体a结合后,经信号转导,调节细胞核内相应 的表达;激素B与受体b结合后,经信号转导,调节细胞内 的活性。最终使靶细胞原有的生理活动发生变化,实现了调节功能。
· 识图速记06 人体生命活动调节的3种模型
1.图中①②③依次代表 调节、 调节、 调节,涉及的信号分子依次是 、 、 。
2.与③相比,①的特点有
· 识图速记07 水和无机盐平衡的调节
1.用图中字母和箭头(→)表示血浆形成尿液的过程: 。
2. b中液体成分与a中的血液最主要的区别是b中液体成分与a中的血液相比,主要缺少的是血细胞和大分子蛋白质。
3. 尿液形成后暂时储存在③ 中,促使其收缩的自主神经是 。
· 方法01 激素分泌的分级和反馈调节的判断
先向下分析分级促进,再向上分析反馈抑制
步骤
内容
识别调节类型解题大招:抓 “关键词 + 路径”
(1)分级调节:题干出现“下丘脑→垂体→XX 腺”“促 XX 激素释放激素”“促 XX 激素”,直接判定为分级调节。
(2)负反馈调节:出现“抑制”“减弱”“维持稳定”“反向调节”,或结果与初始变化相反(如血糖升高→胰岛素分泌→血糖降低)。
(3)正反馈调节:出现 “促进”“加强”“加速”“恶性循环 / 良性循环”,或结果与初始变化一致(如分娩时催产素→子宫收缩→更多催产素)。
分析调节路径解题大招:画 “箭头图” 破题
步骤:① 找出调节起点(如下丘脑)、中间环节(如垂体)、终点(如靶腺 / 效应器);② 用箭头标注物质流向(激素)和作用方向(促进 / 抑制);③ 据箭头判断分级或反馈。
例:题干 “寒冷环境下甲状腺激素分泌增加”,画图:寒冷→下丘脑(TRH↑)→垂体(TSH↑)→甲状腺(激素↑)→代谢增强(产热↑),同时激素↑→抑制下丘脑和垂体(负反馈),快速明确 “分级 + 负反馈”。
计算/判断类题型解题大招:抓 “核心变量”
激素分泌异常分析:若靶腺激素减少(如甲状腺激素↓),则上游促激素(TSH)会增多(负反馈减弱),反之亦然(“拮抗变化” 为负反馈特征)。
生态系统反馈调节:若某生物数量变化后,系统恢复原状为负反馈,持续偏离为正反馈。
· 方法02 动物激素功能的实验探究
(1)基本思路
(2)实验方法
摘除法
摘除相应腺体,适用于个体较大的动物
饲喂法
在饲料中添加激素,只适用于甲状腺激素、性激素等小分子激素,多肽和蛋白质类激素不能用饲喂法
注射法
向动物体内注射某激素,适用于各种激素
(3)方法示例
①验证甲状腺激素的功能
a.饲喂法(加法原理)
b.摘除法和注射法(先减法再加法)
②验证胰岛素的生理功能
(4)检测指标
激素
检测指标
甲状腺激素
实验动物的活动状态、耗氧量、发育程度等
胰岛素
实验动物血糖含量测定、尿糖测定
胰高血糖素
实验动物血糖含量测定、尿糖测定
性激素
实验动物第二性征的改变等
(5)动物激素功能的研究的注意事项
①动物分组的基本要求:选择性别、年龄相同,体重、生理状况相似的动物进行随机平均分组,且每组不能只有一只。
②在研究动物激素生理功能的实验设计中,要注意设计对照实验,排除无关变量的影响,使实验结论更加科学。进行注射实验时空白对照组应注射等量生理盐水(不可用蒸馏水);进行饲喂实验时,空白对照组可饲喂等量蒸馏水。
③在设计实验时,要充分考虑相关激素的化学本质,选择不同的实验方法。
④对于幼小的动物一般不用摘除法或注射法,如研究甲状腺激素对蝌蚪发育的影响就应该采用饲喂法。
· 方法03 动物激素、酶、神经递质的比较
项目
动物激素
酶
神经递质
化学本质
蛋白质类、多肽类、氨基酸衍生物类、类固醇类
蛋白质或RNA
一般是小分子化合物
产生部位
内分泌腺(或有内分泌功能的细胞)
活细胞(不考虑哺乳动物成熟的红细胞等)
神经元
作用
调节
催化
使突触后膜产生兴奋或抑制
作用部位
靶细胞、靶器官
细胞内外
突触后膜
作用后去向
失活
数量和性质不变
被降解或回收
共同点
与相应的分子结合后发挥作用
· 方法04 生命活动调节的不同途径
神经调节
模型
特点
完全依赖反射弧完成,仅涉及神经递质这种信号分子
实例
膝跳反射、缩手反射等
体液调节
模型
特点
涉及激素或其他化学物质
实例
人进食后血糖升高,引起胰岛B细胞分泌胰岛素,使血糖降低
神经—体液调节
特点
既有神经调节,又有体液调节,涉及神经递质与激素两类信号分子
模型Ⅰ
实例
血糖降低,下丘脑通过有关神经使胰岛A细胞分泌胰高血糖素,使血糖升高
模型Ⅱ
实例
日照长短变化刺激鸟类的神经系统,下丘脑分泌促性腺激素释放激素作用于垂体,垂体分泌促性腺激素作用于性腺,性腺分泌的性激素增加,促使鸟类产卵
· 模板01 激素分泌的分级和反馈调节的判断
在下丘脑-垂体-腺体轴中,当通过实验对某激素进行处理时,会导致相关激素的含量发生变化,分析时按照以下顺序进行:先向下分析分级促进,再向上分析反馈抑制,就可以快速分析出来不同激素的含量变化。如图所示。
· 模板02 理清激素调节的几个关键点
项目
内容
化学本质
①固醇类激素:性激素(受体位于细胞内,可自由扩散进入细胞)
②氨基酸衍生物类激素:甲状腺激素、肾上腺素
③多肽类和蛋白质类激素:下丘脑和垂体分泌的激素、胰岛分泌的胰岛素和胰高血糖素(不能口服,受体位于细胞膜表面)
四个特点
①微量和高效;②通过体液进行运输;③作用于靶器官、靶细胞;④作为信使传递信息
两个作用
协同作用
不同激素对同一生理效应都发挥作用,从而达到增强效应的结果。如促进动物生长发育-生长激素与甲状腺激素;促进机体产热甲状腺激素与肾上腺素;提高血糖浓度-胰高血糖素、肾上腺素和甲状腺激素
相抗衡
不同激素对某一生理效应发挥相反的作用。如胰高血糖素可以使血糖浓度升高,胰岛素可以使血糖浓度降低
两个调节
分级调节:一般要经过下丘脑-垂体-靶腺体三个层级
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的含量稳定
提醒
①激素运输无特异性。“只作用于靶器官、靶细胞”≠“只运输给靶器官、靶细胞”。
②激素只起调节作用,不组成细胞结构、不供能,也不起催化作用。
③有些激素也可以作为神经递质,如肾上腺素和去甲肾上腺素。
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清单03 体液调节
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知识点01 激素的发现
1.外分泌腺与内分泌腺
(1)外分泌腺
是指分泌物经由导管而流出体外或流到消化腔的腺体。如汗腺、唾液腺、胃腺等。
(2)内分泌腺
是指没有导管的腺体,其分泌物——激素进入腺体内的毛细血管,并随血液循环输送到全身各处。如垂体、甲状腺、肾上腺等。
2.促胰液素的发现
(1)沃泰默观点:胰腺分泌胰液只受神经调节。
a.稀盐酸→狗的小肠肠腔→胰腺分泌胰液
b.稀盐酸→狗的血液→胰腺不分泌胰液
c.稀盐酸→狗的小肠肠腔(切除神经只留血管)→胰腺分泌胰液
①根据a、b组对照实验的结果,得出的结论是稀盐酸不通过血液直接作用于胰腺,直接接受盐酸刺激的部位是小肠。
②根据a、c组对照实验的结果,得出的结论是胰腺分泌胰液可以不受神经调节。
沃泰默解释:这是一个十分顽固的反射。之所以说它顽固,是由于小肠上微小的神经难以剔除干净。
(2)斯他林和贝利斯的实验
①假设:在盐酸的作用下,小肠黏膜细胞可能产生了种能引起胰腺分泌胰液的化学物质。
②实验过程
增设对照组:稀盐酸同一条狗的静脉→胰腺不分泌胰液;
小肠黏膜提取液同一条狗的静脉→胰腺不分泌胰液
③结论
A.胰液的分泌是促胰液素调节的结果。
B.人和动物生命活动的调节,除了神经调节,还有激素调节。
核心归纳 胰液分泌的多种调节途径图解
胰腺分泌胰液的过程既受神经系统的调节,也受激素的调节。食物进入胃会刺激胃壁上的感受器,最终引起胰腺分泌胰液(含多种消化酶);由胃进入小肠的食物和盐酸会刺激小肠黏膜分泌促胰液素,促胰液素通过血液运输到达胰腺,进而引起胰腺分泌胰液。
知识点02 激素研究的实例
1.胰岛素的发现
1869:发现并命名“胰岛”
1889:提出假说:胰腺能分泌某种抗糖尿病的物质
1916:命名“胰岛素”并试图证明其存在,但收效甚微
1920:获得启示:萎缩的胰腺提取液可用来治疗糖尿病
1921:实验成功,后期通过抑制胰蛋白酶的活性可直接提取胰岛素
2.睾丸分泌雄激素的研究
(1)公鸡雄性性征明显消失特征逐步恢复。
(2)结论:睾酮就是睾丸分泌的雄激素。
【核心归纳】研究内分泌腺及其分泌激素功能的方法。
减法处理(摘除所研究的内分泌腺)→观察动物的症状→加法处理(将已摘除的腺体重新移植、注射或饲喂相应激素)→观察相关症状是否恢复。
知识点03 内分泌系统的组成和功能
1.内分泌系统的组成
由相对独立的内分泌腺以及兼有内分泌功能的细胞(如小肠黏膜细胞、下丘脑中的某些神经细胞)共同构成。
2.人体内主要内分泌腺及其分泌的激素
内分泌腺
激素名称
功能
化学本质
下丘脑
促甲状腺(促性腺、促肾上腺皮质)激素释放激素等
促进垂体合成并分泌促甲状腺(促性腺、促肾上腺皮质)激素等
多肽类
抗利尿激素
促进肾小管、集合管对水的重吸收
垂体
促甲状腺(促性腺、促肾上腺皮质)激素等
分别调节相应的内分泌腺的分泌活动
蛋白质或多肽类
生长激素
调节生长发育
胰腺
胰高血糖素
升高血糖
多肽类
胰岛素
降低血糖
蛋白质
甲状腺
甲状腺激素
①调节体内的有机物代谢;
②促进生长和发育;
③提高神经的兴奋性
含碘的氨基酸衍生物
肾上腺
皮质
醛固酮、皮质醇等
调节水盐代谢和有机物代谢
类固醇
髓质
肾上腺素
提高机体的应激能力
氨基酸衍生物
性腺
孕激素、雌激素、雄激素(主要是睾酮)等
①促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成;
②激发并维持各自的第二性征
类固醇
3.内分泌系统功能
维持内环境稳定、调节物质和能量代谢、调控生长发育和生殖等。
【注意事项】动物激素功能的研究
①动物分组的基本要求:选择性别、年龄相同,体重、生理状况相似的动物进行随机平均分组,且每组不能只有一只。
②在研究动物激素生理功能的实验设计中,要注意设计对照实验,排除无关变量的影响,使实验结论更加科学。进行注射实验时空白对照组应注射等量生理盐水(不可用蒸馏水);进行饲喂实验时,空白对照组可饲喂等量蒸馏水。
③在设计实验时,要充分考虑相关激素的化学本质,选择不同的实验方法。
④对于幼小的动物一般不用摘除法或注射法,如研究甲状腺激素对蝌蚪发育的影响就应该采用饲喂法。
知识点04 血糖平衡的调节
1.血糖的来源和去向(正常情况下)
2.血糖平衡的调节
(1)激素调节:主要依靠胰岛素和胰高血糖素。
项目
胰岛素
胰高血糖素
分泌细胞
胰岛B细胞
胰岛A细胞
作用途径
促进血糖进入组织细胞进行氧化分解,进入肝、肌肉并合成糖原,进入脂肪细胞和肝细胞转变为甘油三酯等;抑制肝糖原分解和非糖物质转变成葡萄糖
促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液,促进非糖物质转变成糖
作用效果
既增加血糖去向,又减少血糖来源,使血糖浓度恢复到正常水平
使血糖浓度回升到正常水平
特别提醒 参与血糖平衡调节的其他激素:人体内有多种激素参与调节血糖浓度,如糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素等,它们通过调节有机物的代谢或影响胰岛素的分泌和作用,直接或间接地提高血糖浓度。胰岛素是唯一能够降低血糖浓度的激素。
(2)神经调节:血糖平衡调节中枢位于下丘脑。
①当血糖含量降低时,下丘脑的某个区域兴奋,通过交感神经使胰岛A细胞分泌胰高血糖素,使得血糖含量上升。另外,神经系统还通过控制甲状腺和肾上腺的分泌活动来调节血糖含量。
②当血糖含量升高时,下丘脑的另一区域兴奋,通过副交感神经使胰岛B细胞分泌胰岛素,使得血糖含量降低。
3.反馈调节
(1)概念:在一个系统中,系统本身工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作。
(2)意义:反馈调节是生命系统中非常普遍的调节机制,它对于机体维持稳态具有重要意义。
知识点05 甲状腺激素分泌的分级调节
1.甲状腺激素的作用
甲状腺激素随血液运到全身,几乎作用于体内所有的细胞,提高细胞代谢的速率,使机体产生更多的热量。
2.甲状腺激素分泌的调节过程
(1)作用:“+”表示促进、“-”表示抑制。
(2)调节机制
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,降低甲状腺激素的水平;当甲状腺激素水平降低时,TSH的分泌量增加,促进甲状腺分泌甲状腺激素,使甲状腺激素浓度升高恢复到正常水平。
3.分级调节
(1)含义
人们将下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的这种分层调控,称为分级调节。
(2)分级调节系统
包括“下丘脑—垂体—甲状腺轴”“下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴”“下丘脑—垂体—性腺轴”等。
(3)意义
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。
特别提醒 并不是所有内分泌腺的活动都受下丘脑—垂体—靶腺轴的调节,例如,肾上腺髓质、胰岛都受自主神经直接支配。神经调节时,这些内分泌腺分泌激素的速度较快,能快速响应机体状态、满足自身需求。
2.动物激素分泌的调节过程中激素含量变化的分析
(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),其前的激素分泌量减少(增加)。
知识点06 激素调节的特点
1.激素调节特点
(1)通过体液进行运输
内分泌细胞产生的激素弥散到体液中,随血液流到全身,传递着各种信息。因此,临床上常通过抽取血样来检测内分泌系统中激素的水平。
(2)作用于靶器官、靶细胞
①甲状腺激素的靶细胞是几乎全身的细胞,而TSH的靶器官是甲状腺。
②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
①激素的作用方式,犹如信使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。
②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,使其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。
3.不同成分的激素,受体位置不同:多肽、蛋白质类大分子激素,受体位于细胞膜上;固醇类小分子激素,受体位于细胞内。氨基酸衍生物类小分子激素,受体位置据题目信息判定。
4.评价应用激素类药物的利与弊
(1)少数运动员违规服用兴奋剂(人工合成的睾酮衍生物)来提高成绩。男性运动员如果长期服用该类物质会导致性腺萎缩,精子生成量减少,甚至不育,原因是补充外源雄激素,会抑制下丘脑和垂体的分泌活动,使促性腺激素分泌减少导致性腺萎缩,精子生成量减少,甚至不育。
(2)在养殖四大家鱼时,为促使亲鱼的卵和精子成熟,提高鱼的受孕率,应使用促性腺激素类药物。
知识点07 体液调节与神经调节的比较
1.体液调节
(1)概念:激素等化学物质,通过体液传送的方式对生命活动进行调节。
(2)主要内容:激素调节。
(3)其他化学物质:组胺、某些气体分子(如NO、CO等)以及一些代谢产物(如CO2)。
(4)实例:CO2调节呼吸运动,如图所示。
→→→→→
(5)范围
①一些低等动物只有体液调节。
②在人和高等动物体内,体液调节和神经调节都是机体调节生命活动的重要方式。
2.体液调节和神经调节的比较
比较项目
神经调节
体液调节
作用途径
反射弧
体液运输
反应速度
迅速
较缓慢
作用范围
准确、比较局限
较广泛
作用时间
短暂
比较长
知识点08 体温调节
1.体温恒定的原理:机体的产热量=散热量。
2.人体产热和散热的机制
(1) 产热(主要来源:代谢产热)
安静:主要通过肝、脑等器官的活动提供热量
运动:骨骼肌成为主要的产热器官
(2) 散热(主要器官:皮肤)
辐射:如以红外线等形式将热量传到外界
传导:机体热量直接传给同它接触的物体
对流:通过气体来交换热量
蒸发:如汗液的蒸发
3.体温调节过程
(1)体温调节中枢:下丘脑。
(2)温度感受器:包括冷觉感受器和热觉感受器。
(3)调节途径
(4)调节途径
①寒冷条件
②炎热条件
4.调节方式:体温调节是由神经调节和体液调节共同实现的。
5.调节特点:人体调节体温的能力是有限的。
【特别提醒】
1.体温调节中枢是下丘脑,体温感觉中枢是大脑皮层。
2.体温调节的方式是神经—体液调节。
3.进入寒冷环境时,温差增大,散热量立即增加,随后通过机体的调节,散热量减少,产热量增多,但实际散热量和产热量均比温暖环境中增多。
4.人体调节体温的能力是有限的。
知识点09 水和无机盐平衡的调节
1.机体保持水平衡的机制(摄入量=排出量)
①摄入量来源:饮水、食物中的水、代谢产生的水
②排出途径:肾排出(尿液)、皮肤排出(汗液)、肺排出(呼吸)、大肠排出(粪便)。
2.Na+的来源和去路:Na+的主要来源是食盐,几乎全部由小肠吸收,主要经肾随尿排出,排出量几乎等于摄入量。
3.渗透压调节:水平衡和盐平衡的调节过程密切相关,通常称为渗透压调节。
4.水和无机盐平衡的调节过程
(1)水盐平衡的调节过程
(2)血钠平衡的调节过程
(3)水盐平衡的意义:水和无机盐的平衡,对于维持人体的稳态起着非常重要的作用,是人体各种生命活动正常进行的必要条件。
5.体液调节和神经调节的联系和意义
(1)关系:一方面,不少内分泌腺直接或间接地受中枢神经系统的调节,在这种情况下,体液调节可以看作是神经调节的一个环节。另一方面,内分泌腺分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能。
(2)意义:神经调节和体液调节相互协调,共同维持内环境稳态,保证各项生命活动正常进行,机体才能适应环境的不断变化。
扩展知识-体温调定点学说
该学说认为,调定点的作用相当于恒温箱的调定器,下丘脑的体温调节中枢起着“调定点"的作用,它的调定点先预先设定在某一数值(如37°C)。当体温偏离这一数值时,能通过调节产热和散热过程,维持体温恒定。当体温=调定点时,机体的产热=散热;当体温>调定点时,产热<散热;当体温〈调定点时,产热>散热。如果某种原因使调定点向高温侧移动,则出现发热。例如,由细菌感染所致的发热,就是在致热原作用下引起机体内一系列的反应,使体温调定点被重新设置,如上移到39°C。
· 识图速记01 胰腺结构
1.胰腺是一种特殊的腺体,包括外分泌部(腺泡)和内分泌部(胰岛)。外分泌部分泌胰液,含多种消化酶,如胰蛋白酶;内分泌部(胰岛),分泌胰岛素和胰高血糖素,调节血糖平衡。
2.胰岛素属蛋白质类激素,在班廷之前大多数实验用胰腺提取物注射给实验性糖尿病的狗或糖尿病患者,因胰岛素被胰腺分泌的胰蛋白酶分解,故难以获得预期结果。
3.可以通过抑制胰蛋白酶的活性,直接提取正常胰腺中的胰岛素,用于治疗糖尿病患者,效果很好。
· 识图速记02 人体的内分泌腺组成
四
下丘脑
垂体
甲状腺
肾上腺
胰腺
卵巢
睾丸
记住常见的内分泌腺,分泌的激素,化学本质,主要功能
下丘脑:促XXX激素释放激素、抗利尿激素
垂体:促XXX激素、生长激素
甲状腺:甲状腺激素
肾上腺:皮质:醛固酮、肾上腺皮质激素
髓质:肾上腺素
胰岛细胞:胰高血糖素、胰岛素
性腺:性激素(雄激素、雌激素)、孕激素
· 识图速记03 血糖的来源和去向
1. 来源:
①食物中的糖类经消化、吸收进入血液,是血糖的主要来源;
②肝糖原分解成葡萄糖进入血液,是空腹时血糖的重要来源;
③非糖物质可以转化为葡萄糖进入血液,补充血糖。
2.去向
①:随血液流经各组织时,被组织细胞摄取,氧化分解;
②在肝和骨骼肌细胞内合成肝糖原和肌糖原储存起来;
③脂肪组织和肝可将葡萄糖转变为非糖物质,如甘油三酯等
· 识图速记04 糖尿病
血糖含量升高,会导致原尿中葡萄糖浓度升高,原尿渗透压增大,肾小管和集合管对水的重吸收减少,尿量增多。缺乏胰岛素或对胰岛素不敏感,均会导致葡萄糖氧化分解供能发生障碍,机体增强对脂肪、蛋白质的氧化分解,导致体重减轻。
· 识图速记05 激素调节的特点
1.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,不会定向运输到靶细胞。
2.激素弥散在全身体液中,但只作用于靶细胞,直接原因是只有靶细胞存在该激素的受体。根本原因是该激素的受体基因只在靶细胞选择性表达。
3.图中受体的本质是蛋白质(糖蛋白)。激素的受体不一定位于细胞膜上,如激素A的受体位于细胞内。
4.图示反映了激素发挥调节作用的两个机制:激素A与受体a结合后,经信号转导,调节细胞核内相应基因的表达;激素B与受体b结合后,经信号转导,调节细胞内酶的活性。最终使靶细胞原有的生理活动发生变化,实现了调节功能。
· 识图速记06 人体生命活动调节的3种模型
1.图中①②③依次代表体液调节、神经—体液调节、神经调节,涉及的信号分子依次是激素、神经递质和激素、神经递质。
2.与③相比,①的特点有激素等是通过体液进行运输的、作用时间比较长、反应速度较缓慢、作用范围较广泛
· 识图速记07 水和无机盐平衡的调节
1.用图中字母和箭头(→)表示血浆形成尿液的过程:a→b→c→d。
2. b中液体成分与a中的血液最主要的区别是b中液体成分与a中的血液相比,主要缺少的是血细胞和大分子蛋白质。
3. 尿液形成后暂时储存在③膀胱中,促使其收缩的自主神经是副交感神经。
· 方法01 激素分泌的分级和反馈调节的判断
先向下分析分级促进,再向上分析反馈抑制
步骤
内容
识别调节类型解题大招:抓 “关键词 + 路径”
(1)分级调节:题干出现“下丘脑→垂体→XX 腺”“促 XX 激素释放激素”“促 XX 激素”,直接判定为分级调节。
(2)负反馈调节:出现“抑制”“减弱”“维持稳定”“反向调节”,或结果与初始变化相反(如血糖升高→胰岛素分泌→血糖降低)。
(3)正反馈调节:出现 “促进”“加强”“加速”“恶性循环 / 良性循环”,或结果与初始变化一致(如分娩时催产素→子宫收缩→更多催产素)。
分析调节路径解题大招:画 “箭头图” 破题
步骤:① 找出调节起点(如下丘脑)、中间环节(如垂体)、终点(如靶腺 / 效应器);② 用箭头标注物质流向(激素)和作用方向(促进 / 抑制);③ 据箭头判断分级或反馈。
例:题干 “寒冷环境下甲状腺激素分泌增加”,画图:寒冷→下丘脑(TRH↑)→垂体(TSH↑)→甲状腺(激素↑)→代谢增强(产热↑),同时激素↑→抑制下丘脑和垂体(负反馈),快速明确 “分级 + 负反馈”。
计算/判断类题型解题大招:抓 “核心变量”
激素分泌异常分析:若靶腺激素减少(如甲状腺激素↓),则上游促激素(TSH)会增多(负反馈减弱),反之亦然(“拮抗变化” 为负反馈特征)。
生态系统反馈调节:若某生物数量变化后,系统恢复原状为负反馈,持续偏离为正反馈。
· 方法02 动物激素功能的实验探究
(1)基本思路
(2)实验方法
摘除法
摘除相应腺体,适用于个体较大的动物
饲喂法
在饲料中添加激素,只适用于甲状腺激素、性激素等小分子激素,多肽和蛋白质类激素不能用饲喂法
注射法
向动物体内注射某激素,适用于各种激素
(3)方法示例
①验证甲状腺激素的功能
a.饲喂法(加法原理)
b.摘除法和注射法(先减法再加法)
②验证胰岛素的生理功能
(4)检测指标
激素
检测指标
甲状腺激素
实验动物的活动状态、耗氧量、发育程度等
胰岛素
实验动物血糖含量测定、尿糖测定
胰高血糖素
实验动物血糖含量测定、尿糖测定
性激素
实验动物第二性征的改变等
(5)动物激素功能的研究的注意事项
①动物分组的基本要求:选择性别、年龄相同,体重、生理状况相似的动物进行随机平均分组,且每组不能只有一只。
②在研究动物激素生理功能的实验设计中,要注意设计对照实验,排除无关变量的影响,使实验结论更加科学。进行注射实验时空白对照组应注射等量生理盐水(不可用蒸馏水);进行饲喂实验时,空白对照组可饲喂等量蒸馏水。
③在设计实验时,要充分考虑相关激素的化学本质,选择不同的实验方法。
④对于幼小的动物一般不用摘除法或注射法,如研究甲状腺激素对蝌蚪发育的影响就应该采用饲喂法。
· 方法03 动物激素、酶、神经递质的比较
项目
动物激素
酶
神经递质
化学本质
蛋白质类、多肽类、氨基酸衍生物类、类固醇类
蛋白质或RNA
一般是小分子化合物
产生部位
内分泌腺(或有内分泌功能的细胞)
活细胞(不考虑哺乳动物成熟的红细胞等)
神经元
作用
调节
催化
使突触后膜产生兴奋或抑制
作用部位
靶细胞、靶器官
细胞内外
突触后膜
作用后去向
失活
数量和性质不变
被降解或回收
共同点
与相应的分子结合后发挥作用
· 方法04 生命活动调节的不同途径
神经调节
模型
特点
完全依赖反射弧完成,仅涉及神经递质这种信号分子
实例
膝跳反射、缩手反射等
体液调节
模型
特点
涉及激素或其他化学物质
实例
人进食后血糖升高,引起胰岛B细胞分泌胰岛素,使血糖降低
神经—体液调节
特点
既有神经调节,又有体液调节,涉及神经递质与激素两类信号分子
模型Ⅰ
实例
血糖降低,下丘脑通过有关神经使胰岛A细胞分泌胰高血糖素,使血糖升高
模型Ⅱ
实例
日照长短变化刺激鸟类的神经系统,下丘脑分泌促性腺激素释放激素作用于垂体,垂体分泌促性腺激素作用于性腺,性腺分泌的性激素增加,促使鸟类产卵
· 模板01 激素分泌的分级和反馈调节的判断
在下丘脑-垂体-腺体轴中,当通过实验对某激素进行处理时,会导致相关激素的含量发生变化,分析时按照以下顺序进行:先向下分析分级促进,再向上分析反馈抑制,就可以快速分析出来不同激素的含量变化。如图所示。
· 模板02 理清激素调节的几个关键点
项目
内容
化学本质
①固醇类激素:性激素(受体位于细胞内,可自由扩散进入细胞)
②氨基酸衍生物类激素:甲状腺激素、肾上腺素
③多肽类和蛋白质类激素:下丘脑和垂体分泌的激素、胰岛分泌的胰岛素和胰高血糖素(不能口服,受体位于细胞膜表面)
四个特点
①微量和高效;②通过体液进行运输;③作用于靶器官、靶细胞;④作为信使传递信息
两个作用
协同作用
不同激素对同一生理效应都发挥作用,从而达到增强效应的结果。如促进动物生长发育-生长激素与甲状腺激素;促进机体产热甲状腺激素与肾上腺素;提高血糖浓度-胰高血糖素、肾上腺素和甲状腺激素
相抗衡
不同激素对某一生理效应发挥相反的作用。如胰高血糖素可以使血糖浓度升高,胰岛素可以使血糖浓度降低
两个调节
分级调节:一般要经过下丘脑-垂体-靶腺体三个层级
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的含量稳定
提醒
①激素运输无特异性。“只作用于靶器官、靶细胞”≠“只运输给靶器官、靶细胞”。
②激素只起调节作用,不组成细胞结构、不供能,也不起催化作用。
③有些激素也可以作为神经递质,如肾上腺素和去甲肾上腺素。
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