1、第2节激素调节的过程新课程标准核心素养1.以人体血糖的平衡调节为例,说明激素反馈调节维持机体稳态的机制。2以人体甲状腺激素分泌调节为例,说明激素分级调节机制及其意义。3概括出激素调节的特点,分析激素调节的一般过程。4运用激素调节原理分析与健康相关的实际问题(如滥用激素类药物等),说出以科学知识指导健康生活的重要性。1.生命观念通过激素调节实例,形成稳态与平衡的生命观念。2科学思维构建血糖调节模型和激素的分级调节模型,深刻理解激素的调控机理。3社会责任关注糖尿病患者,培养健康观念,养成健康饮食和运动习惯。知识点(一)血糖平衡的调节1血糖的来源和去路2参与血糖调节的主要激素项目胰岛素胰高血糖素分泌
2、部位胰岛B细胞胰岛A细胞作用途径增加血糖去向: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,进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯、某些氨基酸;减少血糖来源:抑制肝糖原的分解和非糖物质转变为葡萄糖主要作用于肝,促进肝糖原分解为葡萄糖进入血液,促进非糖物质转变成糖作用效果使血糖浓度降低使血糖浓度升高3反馈调节 (1)含义: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:是生命系统中非常普遍的调节机制,对于机体维持稳态具有重要意义。4神经系统参与调节血糖(以血糖含量降低时为例)神经中枢传出神经效应器作用效果下丘脑的某个区域交感神经胰岛A细胞:分泌胰高血糖素甲状腺
3、:分泌甲状腺激素肾上腺髓质:分泌肾上腺素升高血糖浓度(1)人体内的血糖就是葡萄糖()(2)在血糖含量低的情况下,肝糖原和肌糖原都能转化为血糖()(3)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()(4)胰岛素是唯一能够降低血糖浓度的激素()(5)下丘脑可通过副交感神经使胰岛A细胞分泌胰高血糖素()(6)1型糖尿病由胰岛功能减退、分泌胰岛素减少所致()1(科学思维)影响胰岛素分泌的因素有哪些?提示:(1)神经调节下丘脑可通过相关神经调控胰岛素的分泌。(2)血糖浓度血糖浓度升高可直接促进胰岛素的分泌,且血糖浓度升高是促进胰岛素分泌
4、的最有效刺激。(3)胰高血糖素胰高血糖素分泌增加会促进胰岛素的分泌。2(科学思维)下图表示人体中(饭后)血糖(a)、胰高血糖素、胰岛素三者之间的变化关系请判断曲线b和曲线c分别表示哪种激素?提示:b代表胰岛素,具有降低血糖浓度的作用,c代表胰高血糖素,具有升高血糖浓度的作用。3(社会责任)糖尿病是危害人类健康的常见病,主要表现为高血糖。请回答有关问题:(1)1型糖尿病患者出现高血糖和尿糖症状的原因是什么?提示:胰岛B细胞受损,胰岛素分泌不足,导致高血糖症状;血糖水平过高,肾小球形成的原尿中葡萄糖含量升高,超过了肾小管和集合管对葡萄糖的重吸收能力,使产生的终尿中含有葡萄糖。(2)糖尿病的主要病因
5、是胰岛素分泌不足。请分析糖尿病患者出现“三多一少”,即“多尿、多饮、多食和体重减轻”的原因分别是什么?提示:多尿:血糖升高,通过尿液排出糖分。多饮:排尿多,身体需要补充丢失的水分。多食:胰岛素缺乏,葡萄糖氧化分解障碍;供能不足,产生饥饿感。体力和体重下降:能量不足,脂肪及蛋白质大量被消耗。1构建模型分析血糖平衡的调节(1)血糖调节的方式是激素调节和神经体液调节激素调节:血糖浓度的变化可直接促进胰岛素或胰高血糖素的分泌,同时,又会反馈抑制胰岛素和胰高血糖素的分泌。神经体液调节:下丘脑是血糖平衡调节中枢,通过交感神经,支配胰岛A细胞、胰岛B细胞和肾上腺等效应器,分别控制分泌胰高血糖素、胰岛素和肾上
6、腺素。(2)血糖调节相关的激素胰岛素是唯一能降低血糖浓度的激素,能够增加血糖的去向,抑制血糖的来源。使血糖浓度升高的激素有胰高血糖素、肾上腺素,还有糖皮质激素和甲状腺激素等。胰岛素与胰高血糖素之间是拮抗作用,胰高血糖素与肾上腺素之间是协同作用。2归纳概括糖尿病的病因及症状(1)病因类型病因1型糖尿病胰岛B细胞受损,胰岛素分泌不足2型糖尿病胰岛素受体功能异常或合成不足,但胰岛素分泌正常(2)症状“三多一少”1如图为人体血糖平衡调节示意图,下列分析错误的是()A血糖平衡的调节过程中既有神经调节也有体液调节B正常人一次性吃糖过多,也可出现尿糖现象C结构通过传出神经释放的神经递质影响甲的分泌活动D图中
7、a与c表现为拮抗作用解析:选D血糖平衡的调节是神经调节和体液调节共同参与的结果,A正确;正常人如果一次性吃糖过多,由于肾小管和集合管的重吸收能力是有限的,所以尿液中也会出现糖类(尿糖),B正确;图中的甲是胰岛B细胞,乙是胰岛A细胞,它们都可以接受来自下丘脑的兴奋,传出神经与胰岛细胞之间通过突触发生联系,即突触前膜释放的神经递质能影响甲或乙的分泌活动,C正确;a是胰高血糖素,c是肾上腺分泌的肾上腺素,二者都可以提高血糖浓度,所以二者为协同关系,D错误。2如图表示某健康男子中午至傍晚期间血糖浓度变化曲线。下列叙述正确的是()Aab段血糖浓度上升的原因与de段相同Bab段血液中胰岛素浓度随之升高,促
8、进肝细胞对葡萄糖和氨基酸的摄取Cde段血糖浓度持续升高,体现了胰高血糖素的正反馈调节作用Df点时,血液中胰高血糖素浓度升高,直接抑制胰岛B细胞分泌胰岛素解析:选Bab段血糖浓度上升是因为食物的消化、吸收,de段血糖浓度上升是由于肝糖原的分解和非糖物质的转化,A错误;ab段血液中胰岛素的浓度随之升高,促进肝细胞对葡萄糖和氨基酸的摄取,B正确;胰高血糖素会促进血糖浓度升高,而血糖浓度升高时会抑制胰高血糖素的分泌,因此de段血糖浓度持续升高体现胰高血糖素的负反馈调节作用,C错误;f点时,运动后血糖浓度降低,胰高血糖素增加升高血糖,当血液中胰高血糖素浓度升高时,会促进胰岛B细胞分泌胰岛素,D错误。3人
9、类糖尿病的发病机理十分复杂。如图是1型、2型两种糖尿病部分发病机理示意图。据图分析错误的是()A图中表示的物质是胰岛素,正常人血糖浓度升高时,胰岛素分泌增加B图中表示的结构是葡萄糖载体,有助于组织细胞摄取葡萄糖C1型糖尿病造成的原因是胰岛B细胞功能异常,病人胰岛素分泌不足D2型糖尿病造成的原因是葡萄糖载体受损,不能识别利用葡萄糖解析:选D图中表示的物质是胰岛素,胰岛素是唯一降低血糖的激素,正常人血糖浓度升高时,胰岛素分泌增加,A正确;图中表示的结构是葡萄糖载体,有助于组织细胞摄取葡萄糖,B正确;1型糖尿病造成的原因是胰岛B细胞功能异常,病人胰岛素分泌不足,C正确;2型糖尿病造成的原因是靶细胞上
10、的胰岛素受体不足,不能有效识别胰岛素,D错误。知识点(二)甲状腺激素分泌的分级调节及激素调节的特点1甲状腺激素分泌的分级调节(1)调节过程参与腺体:a.下丘脑,b.垂体,c.甲状腺。参与激素:甲:促甲状腺激素释放激素,乙:促甲状腺激素。作用效果:“”“”分别表示促进、抑制。(2)分级调节概念:人们将下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的分层调控,称为分级调节。分级调节系统.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。意义:分级调节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)反馈调节当血液中的甲状腺激素含量增加到一定程度时,又会抑制下丘脑和
11、垂体分泌相关激素,进而使甲状腺激素的分泌减少而不至于浓度过高。2激素调节的特点(1)通过体液进行运输。(2)作用于靶器官、靶细胞。(3)作为信使传递信息。(4)微量和高效。(1)甲状腺激素能提高细胞的代谢率()(2)当血液中的甲状腺激素含量少时,就会促进下丘脑和垂体分泌相应激素()(3)下丘脑也能分泌促肾上腺髓质激素释放激素,促进垂体分泌相应激素()(4)激素具有高效性,可以为细胞提供充足的能量供应()(5)激素作用具有专一性,每种激素只能作用于一种细胞()(6)激素一经靶细胞接受后就会失活()1(生命观念、科学思维)下图表示人体的下丘脑垂体靶腺体轴。(1)如果靶腺体代表甲状腺,则激素b的名称
12、是什么?如果靶腺体代表肾上腺皮质,则激素a的名称是什么?提示:促甲状腺激素;促肾上腺皮质激素释放激素。(2)当血液中的甲状腺激素浓度高于正常水平时,和的效应是什么?血液中的甲状腺激素低于正常水平呢?提示:均为抑制;均为抑制作用减弱。(3)饮食长期缺碘,会造成甲状腺代偿性增生,俗称大脖子病。请简要叙述大脖子病的发病机理。提示:饮食长期缺碘,造成血液中甲状腺激素的浓度偏低,对下丘脑和垂体的抑制作用减弱,造成垂体分泌的促甲状腺激素含量升高,促进了甲状腺的生长和发育,引起了甲状腺代偿性增生。(4)渔业生产中,为提高鱼的繁殖效率,通常会给亲鱼施用一定剂量的某种激素。这种激素是上图中的b还是c,为什么?提
13、示:b;因为b代表促性腺激素,c代表性激素,虽然都具有促进精子细胞和卵细胞形成和成熟的作用,但如果施用激素c,通过负反馈调节,会使亲鱼分泌的促性腺激素减少,导致亲鱼性腺萎缩。2(科学思维)为什么动物体内需要源源不断产生激素?提示:激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活了。3(生命观念)激素的靶细胞一定具有特异性受体吗?该受体是否一定位于细胞膜上?提示:激素的靶细胞一定有特异性受体。而该受体未必都位于细胞膜上,如固醇类激素的受体可位于细胞质中。1比较归纳激素分泌的分级调节与反馈调节(1)分级调节:在大脑皮层的影响下,下丘脑可以通过垂体调节和控制某些内分泌腺中激素的合成与分泌,这种分层控制的方式称为
14、分级调节。(2)反馈调节:激素进入血液后,反过来调节下丘脑和垂体中有关激素的合成与分泌的调节方式。反馈方式有正反馈和负反馈。类型项目负反馈正反馈图示解读偏离后纠正回归到静息水平,生物体中更常见,如血糖调节等加强并偏离静息水平,如血液凝固、排尿排便、胎儿分娩等2归纳概括激素、酶、神经递质的区别和联系(1)激素、酶、神经递质的区别比较项目酶激素神经递质化学本质多数是蛋白质,少数是RNA蛋白质、多肽、固醇、氨基酸衍生物等乙酰胆碱、多巴胺、氨基酸类、NO等产生细胞活细胞内分泌细胞神经细胞作用部位细胞内外靶细胞或靶器官突触后膜作用后变化不发生改变被灭活被降解或移走(2)激素、酶、神经递质的相同点:均有生
15、物活性;均与特定分子结合后起作用;都不供能、不组成细胞结构。1如图为人体激素作用于靶细胞的两种机理示意图,下列说法正确的是()A若激素B是胰岛素,则其能与受体b特异性结合,产生生理效应,这体现了细胞膜的流动性B若激素B是胰高血糖素,受体b发生缺陷而不能与该激素结合,则可能引起血糖浓度升高C若该图表示下丘脑细胞,则细胞膜上除了有与激素结合的受体外,还应具有与神经递质相结合的受体D激素都是依赖与细胞膜上的受体结合从而发挥效应解析:选C若激素B是胰岛素,则其能与受体b特异性结合,产生生理效应,这体现了细胞膜的信息交流的功能,A错误;若激素B是胰高血糖素,受体b发生缺陷而不能与该激素结合,则可能引起血
16、糖浓度降低,B错误;若该图表示下丘脑细胞,则细胞膜上除了有与激素结合的受体外,还应具有与神经递质相结合的受体,C正确;一般来说,蛋白质类的激素是通过与靶细胞膜上的受体结合来传递代谢信息的,但脂质类的激素则是通过与细胞内的受体结合来传递代谢的信息的,D错误。2.如图是甲状腺激素分泌调控模式图,图中字母表示腺体、“”表示促进、“”表示抑制、数字表示过程,下列叙述正确的是()A代表分级调节的是过程B代表反馈调节的是过程Ca既具有神经调节功能,又具有内分泌功能Dc产生的激素可直接影响神经系统的发育解析:选B图中表示分级调节过程,A错误;分析题图可知,表示负反馈调节,B正确;b表示下丘脑,是神经内分泌的
17、枢纽,既具有神经调节功能,又具有内分泌功能,C错误;图中a表示甲状腺,其产生的甲状腺激素可提高神经系统的兴奋性,影响神经系统的发育,D错误。3甲、乙两人都表现为甲状腺激素水平低下,下表为给两人注射适量的促甲状腺激素释放激素(TRH)前30 min和后30 min每人的促甲状腺激素(TSH)浓度,下列有关分析正确的是()促甲状腺激素浓度(mU/L)注射前注射后健康人40乙1010ATSH的靶细胞可以是下丘脑、甲状腺细胞和肌肉细胞B甲注射TRH后,TSH浓度增高是反馈调节的结果C乙发生病变的部位可能是垂体D甲、乙两人注射TRH前的耗氧量比正常人高解析:选C促甲状腺激素(TSH)的靶细胞是甲状腺细胞
18、,A错误;甲注射促甲状腺激素释放激素(TRH)后,其可促进垂体分泌TSH,从而导致TSH浓度增高,该过程不是反馈调节,B错误;乙注射TRH前后,其体内TSH含量均较低,由此可判断乙发生病变的部位可能是垂体,C正确;甲状腺激素能促进代谢,增加产热,甲、乙两人注射TRH前都表现为甲状腺激素水平低,故耗氧量比正常人低,D错误。方法技巧巧借“箭头指向”快速判断下丘脑、垂体与甲状腺要语必背网络构建1.调节血糖最主要的激素是胰高血糖素和胰岛素。2胰岛素一方面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,进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯、某些氨基酸;另一方面抑制肝糖原的分解和非糖物质转变为葡萄糖。
19、3胰高血糖素主要作用于肝,促进肝糖原分解为葡萄糖进入血液,促进非糖物质转变为葡萄糖。4甲状腺激素的调节通过“下丘脑垂体甲状腺轴”来进行,既存在分级调节,也存在反馈调节。5激素是内分泌细胞分泌的,通过体液进行运输,作用于靶器官、靶细胞,具有高效调节作用的微量信息分子。1下列关于人体内胰岛素和胰高血糖素的叙述,错误的是()A胰岛素在胰岛B细胞中合成,胰高血糖素在胰岛A细胞中合成B胰岛素是唯一降低血糖的激素,胰高血糖素不是唯一升高血糖的激素C胰岛素激活胰岛素受体后,葡萄糖通过胰岛素受体进入细胞内D胰岛素分泌不足或胰高血糖素分泌过多均可能导致糖尿病的发生解析:选C胰岛素是一种由胰岛B细胞合成的,能够降
20、低血糖浓度的激素,胰高血糖素是在胰岛A细胞中合成的,能够升高血糖的激素,A正确;胰岛素是唯一降低血糖的激素,而胰高血糖素、肾上腺素都能升高血糖,B正确;胰岛素激活胰岛素受体后,胰岛素能促进组织细胞吸收葡萄糖,但葡萄糖是通过载体蛋白进入细胞内的,C错误;当胰岛素分泌不足时,组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖的过程受阻,会导致血糖浓度升高,可能会导致糖尿病的发生;当胰高血糖素分泌过多时,可促进肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖,也会导致血糖浓度升高,可能会导致糖尿病的发生,D正确。2下列有关人体内激素的叙述,正确的是()A运动时,肾上腺素水平升高,可使心率加快,说明激素是高能化合物B饥饿时,胰高血糖素水
21、平升高,促进糖原分解,说明激素具有酶的催化活性C进食后,胰岛素水平升高,其既可加速糖原合成,也可作为细胞的结构组分D青春期,性激素水平升高,随体液到达靶细胞,与受体结合可促进机体发育解析:选D运动时,肾上腺素分泌增多,肾上腺素能使心肌收缩力加强,心率加快,但它是激素,不提供能量,不是高能化合物,A错误;饥饿时,血糖含量下降,胰高血糖素分泌增多,能加速肝糖原分解,说明激素具有调节作用,但激素不具有酶的催化活性,B错误;进食后,血糖含量升高,胰岛素分泌增多,能加速糖原合成,但激素不能作为细胞的结构组分,C错误;青春期,性激素分泌增多,随体液到达全身各处,与靶细胞上的受体特异性结合,从而促进机体发育
22、,D正确。3给实验兔注射一定量甲状腺激素后,可引起的生物学效应是()A糖的分解代谢降低B碘的需要量增加C饥饿感增强DTSH分泌增加解析:选C给实验兔注射一定量甲状腺激素后,细胞代谢增强,糖的分解代谢加快;甲状腺合成的甲状腺激素减少,碘的需要量降低;细胞对营养物质的需要增大,因此饥饿感增强;在负反馈调节的作用下,垂体分泌的TSH减少。4某研究人员以小鼠为材料进行了与甲状腺相关的实验,下列叙述错误的是()A切除小鼠垂体,会导致甲状腺激素分泌不足,机体产热减少B给切除垂体的幼年小鼠注射垂体提取液后,其耗氧量会增加C给成年小鼠注射甲状腺激素后,其神经系统的兴奋性会增强D给切除垂体的小鼠注射促甲状腺激素
23、释放激素,其代谢可恢复正常解析:选D甲状腺激素可以促进新陈代谢,若切除小鼠垂体,会导致促甲状腺激素分泌减少,甲状腺激素分泌也随之减少,细胞代谢减慢,机体产热减少,A项正确;切除垂体的幼年小鼠体内促甲状腺激素较少,注射垂体提取液后,促甲状腺激素增多,甲状腺激素也随之增多,机体代谢加快,耗氧量增加,B项正确;甲状腺激素可以提高神经系统的兴奋性,给成年小鼠注射甲状腺激素后,其神经系统的兴奋性会增强,C项正确;促甲状腺激素释放激素不能直接作用于甲状腺调节甲状腺激素的合成和分泌,故给切除垂体的小鼠注射促甲状腺激素释放激素,其代谢不会恢复正常,D项错误。5人体甲状腺分泌和调节示意图如图,其中TRH表示促甲
24、状腺激素释放激素,TSH表示促甲状腺激素,“”表示促进作用,“”表示抑制作用。据图分析,下列叙述正确的是()A寒冷信号能直接刺激垂体分泌更多的TSHB下丘脑通过释放TRH直接调控甲状腺分泌T3和T4C甲状腺分泌的T4直接作用于垂体而抑制TSH的释放D长期缺碘会影响T3、T4、TSH和TRH的分泌解析:选D寒冷信号通过刺激下丘脑,由下丘脑释放TRH来促进垂体分泌更多TSH,寒冷信号不能直接刺激垂体,A错误;下丘脑通过释放TRH作用于垂体,间接调控甲状腺分泌T3和T4,B错误;由图示可知,甲状腺分泌的T4经过脱碘作用转化为T3后才能作用于垂体,抑制TSH的释放,C错误;T3和T4均含碘,长期缺碘不
25、利于二者的合成,体内T3和T4的含量减少会影响TSH和TRH的合成,D正确。6春天日照逐渐延长时,鸟类大多进入繁殖季节。光照调节鸟类繁殖活动的过程如图。请回答下列问题:(1)鸟类的繁殖活动是通过机体的_调节完成的;激素调节的特点是_。(2)据图判断,若要验证B的生理作用,不能用去除性腺的鸟作为实验动物,其原因是_。有同学提出了以下设计思路:取发育状况一致的雌鸟均分为甲、乙、丙三组,甲组不破坏垂体,并注射一定量的生理盐水;乙组破坏垂体,并注射等量的生理盐水;丙组破坏垂体,并注射等量且适宜浓度的激素B。相同且适宜条件下饲养一段时间后测定_。(3)研究发现激素C能进入细胞内发挥作用,表明该细胞能通过
26、_接受信息。解析:(1)鸟类的繁殖活动是通过机体的神经体液调节完成的;激素调节的特点是微量和高效;通过体液运输;作用于靶器官、靶细胞;作为信使传递信息。(2)鸟去除了性腺,失去了促性腺激素作用的靶器官,无法验证该激素的生理作用,因此不能用去除性腺的鸟作为实验动物来验证B的生理作用。取发育状况一致的雌鸟均分为甲、乙、丙三组,甲组不破坏垂体,并注射一定量的生理盐水;乙组破坏垂体,并注射等量的生理盐水;丙组破坏垂体,并注射等量且适宜浓度的激素B。相同且适宜条件下饲养一段时间后测定三组实验动物的激素C的含量。(3)激素C能进入细胞内发挥作用,表明该细胞能通过胞内受体接受信息。答案:(1)神经体液微量和高效;通过体液运输;作用于靶器官、靶细胞;作为信使传递信息(2)若去掉性腺,激素B没有靶器官,无法验证该激素的生理作用三组实验动物的激素C的含量(3)胞内受体