高中生物人教版稳态与环境第2章动物和人体生命活动的调节 第2章第2节2

第2节通过激素的调节(Ⅰ)目标导航1.以促胰液素的发现为例，了解激素调节的发现历程。2.结合图2－8，概述人体主要的内分泌腺及其分泌的激素的作用。3.运用构建模型的方法，掌握血糖平衡调节的基本内容。一、激素调节的发现(阅读P23－24)1．促胰液素的发现(1)斯他林和贝利斯提出的假设在盐酸的作用下，小肠黏膜产生了促进胰液分泌的化学物质。(2)实验验证过程eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(稀盐酸,小肠黏膜))eq\o(→,\s\up7(混合),\s\do5(研磨))提取液注入狗的静脉→促进胰腺分泌胰液2．激素调节由内分泌器官(或细胞)分泌的化学物质进行的调节。3．人体主要内分泌腺及其分泌的激素内分泌腺激素下丘脑促甲状腺激素释放激素等垂体生长激素、促甲状腺激素等肾上腺肾上腺素等卵巢雌性激素等睾丸雄性激素等甲状腺甲状腺激素等胸腺胸腺激素等胰腺其中的胰岛分泌胰岛素和胰高血糖素等二、激素调节的实例——血糖平衡的调节(阅读P25－27)1．血糖的来源和去路2．参与调节的主要激素有胰岛素和胰高血糖素。前者能促进组织细胞加速摄取、利用和贮存葡萄糖，使血糖水平降低；后者能促进肝糖原的分解，并促进一些非糖物质转化成葡萄糖，从而使血糖水平升高。3．反馈调节：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，这种调节方式叫做反馈调节。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。判断正误：(1)促胰液素能够促进胰腺分泌胰岛素。()(2)垂体不但能分泌促甲状腺激素释放激素，而且能分泌生长激素。()(3)正常人在饥饿状态下，血液中胰岛素的含量会增加。()(4)胰高血糖素主要作用于肝脏，抑制肝糖原的分解。()(5)胰岛素与胰高血糖素两者间表现为协同作用。()(6)肝糖原和肌糖原都可转化为血糖。()答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×一、激素调节的发现促胰液素的发现过程沃泰默实验斯他林和贝利斯的实验假设胰液分泌是一种神经调节胰液分泌是一种化学物质的调节步骤稀盐酸＋小肠黏膜eq\o(→,\s\up7(混合),\s\do5(研磨))提取液eq\o(→,\s\up7(注射))同一条狗的静脉现象A、C中的胰腺能分泌胰液，B中胰腺不分泌胰液胰腺能分泌胰液分析本实验用盐酸代替胃酸，刺激小肠eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(A与B,B与C))eq\o(→,\s\up7(说明))刺激小肠时，胰腺才分泌胰液A与Ceq\o(→,\s\up7(说明))小肠内神经有无不影响胰液分泌①对照组为沃泰默实验中B组②说明小肠产生一种化学物质，随血液到胰腺促进分泌胰液结论胰液的分泌受神经调节控制(认为神经没剔除干净)胰液的分泌受化学物质的调节控制1．在斯他林和贝利斯的实验中，应如何排除稀盐酸和小肠黏膜本身成分对实验结果的干扰？答案可增设两组对照组。设计如下：①稀盐酸eq\o(→,\s\up7(注入))同一条狗的静脉；②小肠黏膜eq\o(→,\s\up7(研磨))提取液eq\o(→,\s\up7(注入))同一条狗的静脉2．上述两实验都体现了科学发现的一般过程是什么？都遵循了实验的哪些科学原则？答案发现问题→提出假设→实验验证→得出结论。遵循了设置对照原则和单一变量原则。1．1902年，英国科学家斯他林和贝利斯大胆地作出假设，最终发现了在盐酸的作用下，小肠黏膜产生了一种化学物质，这种物质进入血液后，随着血流到达胰腺，引起胰液的分泌(如下图)。下列相关叙述中，正确的是()。胃酸eq\o(→,\s\up7(①))eq\x(小肠)→促胰液素eq\o(→,\s\up7(②))eq\x(胰腺)→胰液A．①过程肯定为神经调节B．②过程肯定为激素调节C．小肠是控制胰液分泌的神经中枢D．①②过程都属于激素调节问题导析(1)①过程是化学物质(胃酸)对小肠的直接刺激，不属于神经调节，也不属于激素调节。(2)②过程中促胰液素调节胰液的分泌，促胰液素是人类发现的第一种激素，该过程属于激素调节的范畴。(3)小肠不属于神经系统，不是控制胰液分泌的神经中枢。答案B二、人体内主要的内分泌腺及其分泌的激素动物激素的种类、产生部位、生理作用和化学本质(如下表)化学本质激素名称产生部位生理功能氨基酸衍生物甲状腺激素甲状腺促进新陈代谢和生长发育，尤其对中枢神经系统的发育和功能有重要影响；提高神经系统兴奋性肾上腺素肾上腺髓质增强心脏活动，使动脉收缩、血压升高。对物质代谢的作用在于能促进肝糖原分解，使血糖升高多肽类促甲状腺激素释放激素下丘脑促进垂体合成和分泌促甲状腺激素抗利尿激素促进肾小管和集合管对水分的重吸收，减少尿的排出胸腺激素胸腺促进T细胞的分化成熟，增强淋巴细胞的功能生长激素垂体促进生长，主要促进蛋白质的合成和骨的生长促甲状腺激素促进甲状腺的生长发育，调节甲状腺激素的合成和分泌促性腺激素促进性腺的生长发育，调节性激素的合成和分泌蛋白质类胰岛素胰岛促进血糖合成糖原，抑制非糖物质转化为葡萄糖，从而降低血糖浓度胰高血糖素促进肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖，从而升高血糖浓度固醇类雄性激素睾丸促进雄性生殖器官的发育和生殖细胞的形成，激发并维持雄性第二性征雌性激素卵巢促进雌性生殖器官的发育和生殖细胞的形成，激发并维持雌性第二性征3．补充激素时，为什么有的可以口服，有的只能注射？答案多肽类、蛋白质类激素(垂体、下丘脑、胰岛细胞分泌的)容易被胃、肠道内的消化酶分解而破坏，一般采用注射法补充，不宜口服。固醇类(性激素)和氨基酸衍生物(甲状腺激素、肾上腺素)属于小分子的物质，口服后可以被吸收。4．请由各种激素的作用推知呆小症、甲亢、侏儒症、糖尿病的得病原因。答案由甲状腺激素的功能可推知，幼年期甲状腺激素分泌不足会引起呆小症；分泌过多会导致甲亢；由于生长激素可促进生长，幼年期分泌不足，会导致侏儒症；胰岛B细胞分泌的胰岛素能使血糖水平降低，胰岛B细胞受损分泌胰岛素不足会导致糖尿病。2．科研人员分别给三只大白鼠注射了A、B、C三种激素后，观察到的相应反应是：A可引起低血糖，甚至昏迷；B促进蛋白质的合成，并使软骨生长明显；C使呼吸、心率加快，并使体内产热量增加。据此判断激素A、B、C的化学名称依次是()。A．甲状腺激素、胰岛素、生长激素B．胰高血糖素、生长激素、甲状腺激素C．胰岛素、生长激素、甲状腺激素D．生长激素、胰岛素、甲状腺激素问题导析胰岛素的作用是促进组织细胞加速摄取、利用、贮存葡萄糖，从而使血糖水平降低，胰岛素过多可使血糖浓度过低，甚至引起大鼠昏迷；生长激素可促进蛋白质的合成，促进软骨生长，从而促进生长；甲状腺激素能促进新陈代谢和生长发育，尤其对中枢神经系统的发育有重要影响，能提高神经系统的兴奋性。答案C一题多变判断正误：(1)题干中三种激素，可以口服的是生长激素。()(2)如果注射A使小鼠昏迷，可以注射葡萄糖使其恢复正常。()(3)胰高血糖素可以促进肝糖原分解，并促进非糖物质转化为葡萄糖，使血糖升高。()(4)由于生长激素能促进生长，所以幼年期缺乏生长激素会引起呆小症。()答案(1)×(2)√(3)√(4)×三、血糖平衡的调节1．调节机制2．从整体来看血糖调节属于神经—体液调节。5．降低血糖的激素有哪些？升高血糖的激素呢？答案胰岛素是唯一能降低血糖的激素。胰高血糖素和肾上腺素等都是升高血糖的激素。6．肝糖原和肌糖原都能补充血糖不足吗？答案肝糖原能补充血糖的不足，而肌糖原不能。7．若机体处于饭后半小时，机体是如何使血糖水平恢复正常的呢？而某同学未吃早饭，刚开始饥饿难耐，在未进食的情况下，一段时间后，饥饿感降低了，请分析其中的原因是什么？答案饭后h，血糖浓度将会升高，此时胰岛B细胞合成并分泌胰岛素，一方面促使血糖进入组织细胞，加速血糖的氧化分解；另一方面促使血糖合成糖原和转化成脂肪或某些氨基酸等，从而使血糖恢复正常水平。饥饿感与血糖含量有关，未吃早饭，血糖含量降低，感到饥饿，但是随着肝糖原转化成葡萄糖，血糖含量上升，饥饿感降低。8．糖尿病的主要病因是胰岛素分泌不足，请分析糖尿病患者的尿中含糖、多食和体重减轻的原因分别是什么？答案尿中含糖原因是胰岛素缺乏→葡萄糖氧化分解和转化障碍→血糖含量升高→尿中含糖；多食的原因→胰岛素缺乏→葡萄糖氧化分解障碍，供能不足，有饥饿感。体重减轻的原因→葡萄糖氧化分解障碍，脂肪参与氧化分解供能。3．血糖平衡对机体生命活动具有重要作用。下图是血糖调控模式图，据图回答问题。(1)当机体处于低血糖状态时，如果机体通过途径①→②→③使血糖水平恢复正常，其主要机理是____________分泌增多，促进了________分解成葡萄糖，使血糖水平升高。(2)如果机体长期处于高血糖状态，可能的原因是胰岛________细胞受损，导致体内________分泌减少。(3)胰腺中调控血糖水平的主要激素的化学本质是蛋白质或多肽，它们的合成和加工过程需要________、________和________等细胞器直接参与。激素合成时所需的能量，主要由________直接提供。问题导析(1)低血糖状态下，胰岛A细胞分泌胰高血糖素增多，此激素能促进肝糖原分解，并促进一些非糖物质转化为葡萄糖，从而使血糖水平升高。本题中①→②→③途径体现了胰高血糖素作用于肝脏，因而是促进肝糖原分解成葡萄糖。(2)降低血糖浓度的激素是胰岛素，其分泌的场所是胰岛B细胞。机体长期处于高血糖状态，可推知该机体胰岛B细胞可能受损，体内胰岛素含量偏低。(3)调控血糖浓度的激素胰岛素和胰高血糖素属于分泌蛋白，在核糖体上合成，在内质网上进行加工形成一定的空间结构等，在高尔基体上再进行加工、修饰，整个过程需要的能量，由细胞呼吸产生ATP直接提供，细胞呼吸的主要场所是线粒体。答案(1)胰高血糖素肝糖原(2)B胰岛素(3)核糖体内质网高尔基体线粒体一题多变请尝试用坐标图示表示饭后人体中血糖、胰高血糖素、胰岛素三者之间如何变化。答案如图所示1.下列有关促胰液素的说法错误的是()。A．促胰液素是人们发现的第一种激素B．促胰液素能够强烈促进食物的消化C．促胰液素是由小肠黏膜分泌的D．促胰液素的分泌不需要导管答案B解析促胰液素是人们发现的第一种激素，由小肠黏膜分泌，可以促进胰液的分泌，激素的分泌都不需要导管。2．正常情况下，人体进食后血液内()。A．胰岛素含量减少，胰高血糖素含量增加B．胰岛素含量增加，胰高血糖素含量增加C．胰岛素含量减少，胰高血糖素含量减少D．胰岛素含量增加，胰高血糖素含量减少答案D解析人体进食后淀粉等糖类被消化、吸收后使血糖浓度上升，从而促进胰岛素的分泌量增加，胰高血糖素含量减少。3.下列有关糖代谢及其调节的叙述，正确的是()。A．胰岛素促进④、⑤、⑥、⑦等过程B．胰岛B细胞分泌的激素促进①、③过程C．胰岛A细胞分泌的激素促进④过程D．②过程可发生在肌肉、肝脏细胞中答案A解析胰岛A细胞产生胰高血糖素，它能促进肝糖原的分解而肌糖原不分解，能促进③；胰岛B细胞分泌胰岛素，能促进组织细胞摄取、分解、利用、储存葡萄糖，即④、⑤、⑥、⑦过程，同时抑制②、③过程。4.某人饭后4h血糖变化曲线如下图，据图回答下面的问题。(1)饭后h血糖含量达到A点，原因是__________________________，此时分泌较多的激素是________。(2)形成B点的原因是____________________________，起作用的激素是________________。(3)在C点时，某人的感觉是______________________，产生这一感觉的原因是________________。(4)曲线D段形成的原因可能是__________________________________________。(5)血糖进入细胞后，发生的首要变化是____________________________。答案(1)消化吸收葡萄糖胰岛素(2)肝糖原分解，非糖物质转化成葡萄糖肾上腺素和胰高血糖素(3)头昏、心慌、四肢无力能量供应不足(4)刚吃过饭或补充了糖(5)氧化分解、释放能量解析与血糖平衡调节有关的激素，主要是胰岛素、肾上腺素和胰高血糖素，其中胰岛素的作用是降低血糖浓度，胰高血糖素的作用是升高血糖浓度，血糖进入细胞后的代谢形式主要有三条：氧化分解、合成糖原、转化成脂肪和某些氨基酸等，首要变化是氧化分解，提供能量。基础巩固1．下列有关促胰液素发现史的叙述，不正确的是()。A．促胰液素是由胰腺分泌的B．沃泰默没有大胆质疑、探索和创新C．斯他林和贝利斯勇于挑战权威、大胆质疑与创新是成功的关键D．促胰液素能促进胰腺分泌胰液答案A解析促胰液素是人们发现的第一种激素，是由小肠黏膜分泌的，随血液运输到胰腺，能促进胰腺分泌胰液。2．下列属于人体内分泌腺的是()。①甲状腺②唾液腺③肾上腺④脑垂体A．①②③B．①③④C．②③④D．①②④答案B解析内分泌腺是指没有导管，分泌物直接进入腺体内毛细血管的腺体。本题中仅唾液腺不属于内分泌腺。3．下列与血糖调节有关的表述，不正确的是()。A．血糖调节的机制是反馈调节B．胰岛素和胰高血糖素相互拮抗C．肾上腺素参与血糖调节D．肌糖原可直接分解为葡萄糖以维持血糖浓度平衡答案D解析参与血糖调节的激素有胰岛素、胰高血糖素、肾上腺素等，肌糖原不能直接分解成葡萄糖进入血液以维持血糖浓度平衡。4．消渴症有如下特征：“多饮而渴不止，多食而饥不止，多溲而豪浊不止”。该病的发生与下列什么腺体异常有关()。A．甲状腺B．胰岛C．胸腺D．肾上腺答案B解析从所列举的症状来看，应该为糖尿病症状，而糖尿病是因为胰腺中的胰岛B细胞受损所致。5.如图表示午餐以后人体血液中血糖和两种激素浓度的变化，图中曲线a、b、c分别表示()。A．胰高血糖素、胰岛素、血糖B．胰岛素、血糖、胰高血糖素C．血糖、胰岛素、胰高血糖素D．胰高血糖素、血糖、胰岛素答案C解析午餐后，人体中的血糖含量上升，为a曲线，然后胰岛素含量上升为b曲线，而胰高血糖素分泌减少为c曲线。巩固提升6．在人工饲养条件下，如果淡水鱼不排卵，可将同种性成熟鱼的垂体提取液注射到雌鱼体内，促进其排卵。这一方法主要是利用了垂体细胞合成的()。A．甲状腺激素 B．雌激素C．促甲状腺激素 D．促性腺激素答案D解析垂体分泌的促性腺激素，作用于卵巢，促进卵巢产生更多的卵细胞。7．我国有位著名的童星，在14～15岁期间，身体的形态、机能等方面都有了显著的变化，不再适合出演儿童剧了。他发生这些变化与下列哪些激素有关()。①胰岛素②胰高血糖素③性激素④胸腺激素⑤甲状腺激素⑥肾上腺素⑦生长激素A．①②③ B．②③④C．③⑤⑦ D．④⑤⑥⑦答案C解析青春期是人生长发育较快的时期，还出现第二性征。生长发育这一生理效应是由生长激素和甲状腺激素共同作用的结果；性激素能促进生殖器官的发育和生殖细胞的生成，激发和维持各自的第二性征。所以青春期后，身体形态、机能等方面的显著变化主要与生长激素、甲状腺激素和性激素有关。8.右图是血糖调节的部分过程图解。甲、乙表示器官，a、b表示相应激素。下列说法中正确的是()。A．器官甲、乙的名称分别是胰岛、肾上腺B．激素a能够促进过程①，抑制过程②C．激素b是唯一能够升高血糖的激素D．激素b的作用结果反过来会影响激素b的分泌答案D解析由图可知，器官甲是胰腺中的胰岛，器官乙是肝脏。激素a、b分别是胰岛素、胰高血糖素，胰岛素能够促进葡萄糖的氧化分解和合成肝糖原。除胰高血糖素外，肾上腺素也能够升高血糖。血糖升高后，反过来抑制胰高血糖素的分泌。9．在人体内，以下各组物质可以在同一个细胞中产生的是()。A．胰岛素和胰高血糖素 B．甲状腺激素和呼吸酶C．性激素和促性腺激素 D．生长激素和淀粉酶答案B解析胰岛素和胰高血糖素分别由胰岛B细胞和胰岛A细胞产生；性激素和促性腺激素分别由性腺和垂体产生；生长激素和淀粉酶分别由垂体和消化腺细胞产生；甲状腺激素由甲状腺细胞产生，同时这些细胞自身也产生呼吸酶参与细胞自身的呼吸作用。10．回答下列关于血糖调节的问题：(1)葡萄糖由肠腔进入小肠上皮细胞需要________蛋白的协助并消耗能量，小肠上皮细胞对葡萄糖的吸收属于________的过程。(2)小肠上皮细胞中的葡萄糖浓度比血液中的高，葡萄糖由小肠上皮细胞进入血液，驱动该转运过程的动力来自于________________________(葡萄糖浓度差、ATP的分解)。(3)正常人体内的血糖含量为80～120mg/dL，机体长时间运动时，血糖不断被消耗，此时胰岛细胞分泌的______________增加，该分泌物可促进机体内________的分解，使血糖含量维持在正常水平。(4)当血糖浓度高于180mg/dL时，部分葡萄糖随尿液排出体外。该过程影响肾脏对水的重吸收从而导致________增多，此时收集尿液并加入斐林试剂，经水浴加热后尿液颜色呈________。(5)当体内血糖浓度降至50mg/dL时，人会感觉头昏，其原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)载体主动运输(2)葡萄糖浓度差(3)胰高血糖素肝糖原(4)尿量砖红色(5)脑组织活动所需的能量主要来自血液中葡萄糖的氧化分解，较低的血糖含量不能满足脑组织活动对能量的需要(其他合理答案也可)解析(1)小肠上皮细胞对葡萄糖的吸收是通过主动运输进行的，不仅需要载体蛋白的协助，还需消耗能量。(2)小肠上皮细胞中的葡萄糖进入血液，则为被动运输，主要靠葡萄糖的浓度差。(3)机体长时间运动，血糖不断被消耗，导致机体血糖含量降低，此时，胰岛A细胞分泌的胰高血糖素增加，胰高血糖素主要作用于肝脏，它能强烈地促进肝糖原的分解，促进非糖物质转化为葡萄糖，从而使血糖升高。(4)当血糖浓度高于180mg/dL时，部分葡萄糖在随尿液排出体外的同时，也带走了大量的水分，导致尿液增多。而尿液中的葡萄糖为还原糖，与斐林试剂反应，加热后呈现砖红色。(5)当人体血糖含量低于50mg/dL时，由于脑组织活动所需的能量主要来自血液中葡萄糖的氧化分解，较低的血糖含量不能满足脑组织活动对能量的需要，从而出现头昏现象。11．激素作为一种化学信号，能把某种调节的信息由内分泌细胞携带至靶细胞。下图表示影响胰岛A细胞分泌的因素及其发挥作用的过程，请分析回答。(1)胰岛A细胞能分泌____________，影响其分泌的刺激X最可能是____________。(2)刺激X→①→②→③→胰岛A细胞中，①结构称为________，②结构位于________。(3)靶细胞感受激素的“受体”的化学本质是________。结构③通过释放化学信息直接影响胰岛A细胞的分泌，该化学物质称为____________。答案(1)胰高血糖素血糖含量降低(2)传入神经下丘脑(3)糖蛋白(糖被)神经递质解析(1)胰岛A细胞分泌胰高血糖素，在血糖含量降低时胰高血糖素分泌增多。(2)“刺激X→①→②→③→胰岛A细胞”显示的是血糖平衡调节中的神经调节过程，其中①是传入神经、②是下丘脑的血糖调节中枢、③是传出神经，胰岛A细胞为效应器。(3)激素与靶细胞膜上的受体结合，受体的化学本质为糖蛋白即细胞膜上的糖被。传出神经的轴突末梢释放神经递质作用于效应器的细胞。走进高考12．(2023·福建卷，4)研究发现，胰岛素必须与细胞膜上的胰岛素受体结合，才能调节血糖平衡。如果人体组织的细胞膜缺乏该受体，则可能导致()。A．细胞减缓摄取血糖，血糖水平过高B．细胞减缓摄取血糖，血糖水平过低C．细胞加速摄取血糖，血糖水平过高D．细胞加速摄取血糖，血糖水平过低答案A解析胰岛素能够与细胞膜上的胰岛素受体结合，从而通过促使血糖进入组织细胞，并将血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖物质而降低血糖，所以当组织细胞膜缺乏该受体时，细胞减缓摄取血糖，同时血糖不能被氧化分解、合成糖原、转化成非糖物质，从而使血糖水平升高。13．(2023·江苏卷，30)为了研究早餐质量对学生血糖和胰岛素水平的影响，某研究小组选取40名健康学生志愿者，按平时早餐习惯分成不进早餐组、高糖组、高脂高蛋白组和均衡营养组，按组别给予相应早餐，并分别于空腹(餐前)和餐后1、2、3h取静脉血检测血糖浓度和胰岛素含量，实验期间不食用其他食物，实验结果如图所示。请回答下列问题。(1)不进早餐组2h后表现出精力不旺盛、注意力不集中的状态，主要原因是________________________________________________________________________。(2)在4组实验中，早餐后________组血糖浓度升得最快，其主要原因是________________________________________________________________________。(3)高脂高蛋白组胰岛素水平较高