高中生物选择性必修一学案第一章第二节第一课时激素和激素调节作用的发现激素的类型和激素的分级调节

第二节体液调节第一课时激素和激素调节作用的发现、激素的类型和激素的分级调节【必备知识·自主学习学】一、激素和激素调节作用的发现1.促胰液素的发现:探究者沃泰默斯他林、贝利斯实验假设胰液的分泌受神经调节的控制胰液的分泌受化学物质的调节实验步骤实验现象实验一、实验三中的胰腺能分泌胰液,实验二中胰腺不能分泌胰液胰腺分泌胰液实验结论小肠上微小的神经难以剔除,胰液的分泌受神经调节的控制胰液的分泌受化学物质的调节2.内分泌系统:(1)组成:内分泌腺以及具有内分泌功能的器官、组织和细胞。(2)产生多种类型的激素,通过体液传送而发挥调节作用,参与机体稳态调节。斯他林和贝利斯的实验相比沃泰默实验的巧妙之处在哪里?提示:盐酸与小肠黏膜混合是在狗的体外进行的,排除了神经调节的影响。二、内分泌系统分泌多种类型的激素(连一连)饲喂添加甲状腺激素的饲料,可使蝌蚪快速发育成小青蛙,这说明甲状腺激素具有什么生理功能?提示:促进组织分化、生长和发育成熟。三、激素分泌的分级调节1.甲状腺激素分泌的分级调节:(1)物质:a.促甲状腺激素释放激素;b.促甲状腺激素。(2)结构:甲.下丘脑;乙.垂体;丙.甲状腺。(3)作用:Ⅰ.抑制,Ⅱ.促进。2.甲状腺激素分级调节的意义:(1)保证机体对甲状腺激素的需求。(2)防止甲状腺激素分泌量过多对机体带来不利影响。通过手术摘除健康大鼠的垂体后,其甲状腺功能表现为衰退,试分析原因。提示:摘除大鼠的垂体后,机体内缺乏促甲状腺激素,无法促进甲状腺的生长发育以及调节甲状腺激素的合成与分泌,即导致甲状腺功能衰退。【关键能力·合作学习】知识点一常见激素的生理功能

1.人体常见激素的来源、功能及相互关系:特别提醒:激素的化学本质①多肽和蛋白质类激素:下丘脑和垂体分泌的激素,胰岛素和胰高血糖素。②氨基酸衍生物类激素:甲状腺激素。③固醇类激素:性激素。2.常见激素分泌异常实例分析:相关激素疾病名称致病原因症状甲状腺激素甲亢甲状腺激素分泌过多进食增多和体重减少,突眼、视力减退等症状甲减甲状腺激素缺乏听力下降、畏寒肢冷、智力减退、动作迟缓、食欲减退大脖子病食物中缺碘导致甲状腺激素合成不足甲状腺增生呆小症幼年时期甲状腺激素分泌不足身材矮小,四肢粗短,可能造成神经系统的损伤,智力低下生长激素侏儒症幼年时期生长激素分泌不足身材矮小,智力正常巨人症幼年时期生长激素分泌过多身材异常高大肢端肥大症成年后生长激素分泌过多手指脚趾端部粗大,面容粗犷胰岛素糖尿病胰岛素分泌不足或缺少受体血糖过高,出现尿糖现象特别提醒:①佝偻症:主要是人体缺乏含钙的无机盐和维生素D引起的。②夜盲症:饮食中缺乏维生素A。(1)某患者身材矮小,智力低下被诊断为呆小症,能否通过注射生长激素进行治疗?(科学思维)提示:不能,呆小症是由于幼年时期缺少甲状腺激素导致中枢神经系统发育不完善,注射生长激素无法改善症状。(2)急诊室大夫在遇到心脏骤停患者时可以采取注射什么激素进行急救措施,原因是什么?(生命观念)提示:注射肾上腺素。肾上腺素可以提高舒张压和冠脉灌注压,可以提高心肌有效的灌注,从而可以提高心跳骤停患者的抢救成功率。研究发现血糖水平的升高与多种激素有关。用不同激素处理生理状况相同的3组健康小鼠(每种激素在不同组别的剂量相同),分别测定处理前、后血液中葡萄糖含量的变化,如表,下列相关叙述不正确的是 ()组别实验处理血糖浓度/(g·L1)处理前处理后30min60min90min120min甲胰高血糖素1.001.281.201.101.10乙激素X1.001.011.000.991.01丙胰高血糖素+激素X1.001.501.601.561.50A.本实验中的自变量是不同激素的处理B.处理前测定血液中葡萄糖含量,在实验中起对照作用C.激素X可升高血糖,同时也促进胰高血糖素升高血糖D.检测丙组小鼠是否出现尿糖可用斐林试剂进行检测【解题思维】解答本题需突破以下两个关键点:【解析】选C。由表格中的实验处理可以看出:本实验中的自变量是不同激素的处理,A正确;处理前测定血液中葡萄糖含量,在实验中的作用是和实验后作对照,B正确;通过表格中的甲组数据可以看出胰高血糖素单独作用能升高血糖,丙组:胰高血糖素+激素X,升高血糖的效果强于甲组,乙组单独的激素X作用,不能升高血糖,可见激素X的作用是促进胰高血糖素生理作用的发挥,使血糖水平升高,但其本身不能升高血糖,C错误;检测丙组小鼠是否出现尿糖可用葡萄糖试纸或斐林试剂,D正确。【审答误区】常见以下两种错误:(1)无法由表格信息获取自变量的判断。(2)不理解斐林试剂可以检测尿液中的葡萄糖。下列关于人体主要内分泌腺所分泌激素与功能的叙述,错误的是 ()A.下丘脑分泌的促激素释放激素影响内分泌系统的功能B.甲状腺激素可以促进新陈代谢和生长发育,提高神经系统的兴奋性C.垂体分泌的生长激素可促进生长、促甲状腺激素可促进甲状腺的生长发育D.性激素可促进性器官的生成【解析】选D。下丘脑分泌的促激素释放激素影响内分泌系统的功能,如促甲状腺激素释放激素能促进垂体的分泌,A正确;甲状腺激素可以促进新陈代谢和生长发育,提高神经系统的兴奋性,B正确;垂体可分泌生长激素和促甲状腺激素,生长激素可促进生长、促甲状腺激素可促进甲状腺的生长发育,C正确;性激素可促进性器官的发育和第二性征的形成,D错误。知识点二甲状腺激素分泌的分级调节

1.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,这种调节方式叫作反馈调节。(2)类型:项目正反馈负反馈含义反馈信息不是制约控制部分的活动,而是促进与加强控制部分的活动反馈信息与控制信息的作用方向相反,因而可以纠正控制信息的效应图解实例排尿反射、血液凝固、分娩过程、月经周期中黄体生成素的释放大多数激素的调节、体温调节等意义使生理过程不断加强,直至最终完成生理功能,在正反馈情况时,反馈控制系统处于再生状态维持机体内环境的稳态,在负反馈情况下,反馈控制系统平时处于稳定状态特别提醒:认识两种反馈调节①正反馈调节:加强并偏离原来的水平越来越远。②负反馈调节:偏离后纠正恢复到原来的初始水平,不会偏离原来的水平很多。2.分级调节:特别提醒:①具有分级调节的激素:甲状腺激素、肾上腺素、性激素。②该过程既有分级调节又有反馈调节。③动物激素分泌的调节过程中激素含量变化的分析:a.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。b.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)。(1)“甲亢”往往是由于体内甲状腺激素浓度过高,引起线粒体的解偶联作用(细胞内有丙酮酸的大量分解,但无ATP形成)。根据这一事实,请推测“甲亢”患者会出现的症状是什么。提示:吃的食物多,体温高。(2)在研究甲状腺激素的功能时,实验动物的相关变化一般可以选择什么测量指标进行观察?提示:加快代谢方面:可以选择动物耗氧量变化为指标;促进生长发育方面:可以选择蝌蚪变态发育为指标。(2021·天津高二检测)如图是对甲状腺分泌活动的调节示意图。下列叙述正确的是 ()A.结构甲和乙分别表示垂体和下丘脑B.物质b表示促甲状腺激素释放激素C.结构乙的活动只受结构甲分泌的激素调节D.血液中甲状腺激素含量起反馈调节的作用【解题思维】解答本题需突破以下两个关键点:【解析】选D。图示中结构甲表示下丘脑,结构乙表示垂体,结构丙表示甲状腺,A错误;物质a表示促甲状腺激素释放激素,物质b表示促甲状腺激素,B错误;结构乙受到结构甲和结构丙的共同调节,C错误;当甲状腺激素达到一定浓度后,这个信息又会反馈给下丘脑和垂体,从而抑制两者的活动,这样系统就可以维持在相对稳定水平,这就是所谓的反馈调节,D正确。【母题追问】(1)若结构乙功能丧失,结构丙功能表现为衰退,试分析其中原因。提示:结构乙功能丧失,机体内缺乏促甲状腺激素,无法促进甲状腺的生长发育以及调节甲状腺激素的合成与分泌,导致甲状腺功能衰退。(2)某人某一器官发生病变,通过抽取血样检测,发现血液中甲状腺激素含量极低,这能说明病变部位一定是甲状腺吗?为什么?提示:不能,也可能是下丘脑或垂体发生病变。【方法规律】快速判断下丘脑、垂体和甲状腺的技巧(2020·全国Ⅰ卷)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释放激素,其代谢可恢复正常【解析】选D。本题主要考查甲状腺激素分泌的调节方式。垂体分泌促甲状腺激素促进甲状腺分泌甲状腺激素,切除小鼠垂体,会导致甲状腺激素分泌不足,使机体产热减少,A项正确;给切除垂体的幼年小鼠注射垂体提取液后,垂体提取液中含有促甲状腺激素,促进甲状腺分泌甲状腺激素,进而促进细胞代谢,小鼠耗氧量会增加,B项正确;甲状腺激素能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的靶器官是垂体,给切除垂体的小鼠注射促甲状腺激素释放激素不起作用,其代谢不能恢复正常,D项错误。知识点三研究激素功能的方法

1.常用实验方法:激素方法实验探究甲状腺激素饲喂法用含有甲状腺激素的饲料喂养蝌蚪,蝌蚪迅速发育成小青蛙摘除法手术摘除幼年狗的甲状腺,幼年狗发育停止;摘除成年狗的甲状腺,狗出现行动呆笨、精神萎靡、代谢中耗氧量显著降低、产热量减少等现象生长激素摘除法切除小狗的垂体后,小狗的生长立即停止注射法对身材矮小的异常小狗每天注射适量的生长激素,可使其正常生长性激素摘除法将公鸡和母鸡的生殖腺阉割后,会逐渐丧失各自的第二性征移植法把公鸡的睾丸移植到阉割过的母鸡体内,该母鸡就会逐渐长出公鸡型的鸡冠和长的尾羽,并且具有公鸡好斗的特性胰岛素注射法给饥饿18～24h的小白鼠注射一定剂量的胰岛素溶液,不久,小白鼠出现昏厥等低血糖症状,皮下注射5%的葡萄糖溶液,则可以恢复正常特别提醒:实验设计注意事项(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。(3)针对不同的激素或腺体选择不同的实验方法:①切除法:只适用于个体较大的动物。②饲喂法: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。③注射法:适用于各种激素。2.甲状腺激素在动物实验中的结果分析:处理方法异常反应结论摘除幼龄狗的甲状腺身体臃肿,发育停止,代谢低促进新陈代谢用甲状腺激素饲喂小蝌蚪短时间内发育成青蛙促进发育摘除成年狗的甲状腺食欲不振,行动呆笨,精神萎靡促进新陈代谢,提高神经系统兴奋甲状腺激素注射到成年狗体内身体消瘦,食欲旺盛,情绪紧张,心跳呼吸加快提高神经系统兴奋特别提醒:①甲状腺激素可以促进幼年个体神经系统的发育,促进生长和发育。②甲状腺激素过多作用于成年个体可以调节体内的有机物代谢,提高神经系统的兴奋性。(1)某患者血压升高,持续性心跳加快,情绪激动。若你是医生会优先考虑患者体内哪种激素失衡?提示:甲状腺激素。(2)给人工养殖的雌鱼注射促性腺激素,能诱发鱼类的发情和产卵,请从激素生理作用的角度分析其原理是什么。提示:促性腺激素能促进雌鱼生殖器官的发育和卵细胞的形成。实验小组的同学从小白鼠的体内提取了一种激素,推测可能是胰岛素或甲状腺激素。实验小组为了探究该激素是何种激素,把生理状况相同的小鼠分成四组,编号甲、乙、丙、丁,给甲组小鼠注射一定量的该激素,乙组小鼠注射等量的生理盐水,丙组小鼠饲喂含该激素的饲料,丁组小鼠饲喂不含该激素的饲料,观察现象。下列分析错误的是 ()A.如果甲组小鼠出现休克,注射适量的葡萄糖后恢复,说明该激素是胰岛素B.如果甲组小鼠比乙组小鼠兴奋、呼吸和代谢加快,说明该激素是甲状腺激素C.如果丙组小鼠出现休克,饲喂适量的葡萄糖后恢复,说明该激素是胰岛素D.如果丙组小鼠比丁组小鼠兴奋、呼吸和代谢加快,说明该激素是甲状腺激素【解题思维】解答本题需突破以下两个关键点:【解析】选C。胰岛素具有降血糖的作用,血糖浓度过低会出现休克等低血糖症状。如果甲组注射该激素后小鼠出现了休克,然后注射适量的葡萄糖后又得以恢复,说明该激素是胰岛素,A正确;甲状腺激素可以促进新陈代谢,加速物质的氧化分解,提高神经系统的兴奋性,如果甲组小鼠比乙组小鼠兴奋、呼吸和代谢加快,说明该激素是甲状腺激素,B正确;丙组小鼠是饲喂了含该激素的饲料,而胰岛素的化学本质是蛋白质,口服会被消化而失去疗效,C错误;甲状腺激素是含碘的氨基酸衍生物,可以口服,如果丙组小鼠比丁组小鼠兴奋、呼吸和代谢加快,说明该激素是甲状腺激素,D正确。【审答误区】常见以下两种错误:(1)不能正确理解甲状腺激素的生理功能:甲状腺激素对动物的细胞代谢、生长发育及神经系统的兴奋性等方面均有调节作用。(2)不能正确识记胰岛素的化学本质:胰岛素的化学本质是蛋白质,决定了进行有关胰岛素生理功能研究时只能注射,不能饲喂(或口服)。【母题追问】(1)若该激素是甲状腺激素,甲组小鼠注射一定量的该激素后小鼠的产热量将会如何变化?为什么?提示:产热增加。甲状腺激素能促进细胞代谢活动,使机体产热量增加。(2)若该激素是胰岛素,甲组小鼠注射一定量的该激素后为什么会出现休克现象?提示:注射胰岛素后,小鼠血糖浓度降低,使机体供能不足。切除某动物的垂体后,血液中 ()A.生长激素减少,甲状腺激素减少B.生长激素减少,促甲状腺激素增加C.生长激素增加,甲状腺激素增加D.生长激素增加,甲状腺激素减少【解析】选A。切除垂体,由垂体产生的生长激素、促甲状腺激素都无法合成,因此由促甲状腺激素促进甲状腺合成分泌的甲状腺激素也相应减少,故动物体内的生长激素减少、甲状腺激素减少和促甲状腺激素含量减少,因此A正确。【课堂检测·素养达标】1.激素调节是动物生命活动的重要调节方式,下列关于内分泌腺及其激素的叙述,正确的是______________。

①促胰液素是人们发现的第一种激素,是由胰腺分泌的②下丘脑和垂体都能合成促甲状腺激素③胰岛素、性激素均可以用注射的方式使用④下丘脑既属于神经系统又属于内分泌系统⑤下丘脑、垂体和甲状腺都能分泌多种激素【解析】选③④。促胰液素由小肠黏膜分泌,①错误;下丘脑可以合成促甲状腺激素释放激素,垂体能合成促甲状腺激素,②错误;激素均可以用注射的方式进行补充,③正确;下丘脑属于神经系统,但可以分泌激素,也属于内分泌系统,④正确;甲状腺只能分泌甲状腺激素,⑤错误。2.(2021·鄂州高二检测)斯他林等人在发现促胰液素之后,继续进行研究:把一条狗的小肠黏膜刮下来,过滤后注射给另一条狗,后者在胰液分泌明显增加的同时,血压还骤然下降。下列推测或叙述合理的是 ()A.滤液中物质的作用效果多样说明激素不具有专一性B.该研究说明促胰液素还具有降血压的作用C.胰液的增加是小肠分泌促胰液素的结果D.本实验对照组应注射等量的清水【解析】选C。滤液中物质的作用效果多样,可能是多种物质的作用结果,故不能说明激素不具有专一性,A错误;小肠黏膜除了能分泌促胰液素,还有多种酶和其他物质,故另一条狗的血压下降不能得出促胰液素具有降血压的作用,B错误;促胰液素是由小肠黏膜产生的,进入血液,由血液传送到胰腺,使胰腺分泌胰液,故另一条狗的胰液分泌明显增加可能是小肠分泌促胰液素的结果,C正确;动物实验的对照组应注射等量生理盐水,以保持细胞正常的生活状态,D错误。3.(2021·安康高二检测)给小鼠注射一定量的某种激素溶液后,该小鼠出现活动量加大,体温升高、精神亢奋现象,所注射的激素最可能是 ()A.促甲状腺激素B.胰岛素C.雌性激素D.生长激素【解析】选A。促甲状腺激素能促进甲状腺分泌甲状腺激素,而甲状腺激素具有提高神经系统兴奋性、促进新陈代谢的作用,甲状腺激素过多能使小鼠出现活动量加大,体温升高、精神亢奋现象,综上所述,注射的激素最可能是促甲状腺激素,A正确,B、C、D错误。4.下列关于人体激素及其调节的叙述,错误的是 ()A.激素是信息分子,成分都是有机物B.激素直接参与细胞内的许多代谢活动C.激素只作用于相应的靶器官、靶细胞D.神经系统的某些结构也可以释放激素【解析】选B。人体内的激素是由内分泌细胞或器官合成并分泌的微量的有机物;激素不直接参与细胞内的代谢活动,只是对细胞(靶细胞或靶器官)的代谢起调节作用;下丘脑的神经分泌细胞能合成和分泌促甲状腺激素释放激素等。5.(2021•诸暨高二检测)下列关于内分泌系统的叙述,正确的是 ()A.人体的胃、肠中不存在内分泌细胞B.甲状腺激素是人体中唯一含碘的激素C.生长激素可以促进骨骼成熟D.腺垂体细胞没有识别甲状腺激素的受体【解析】选B。人体的肠中存在内分泌细胞,如小肠黏膜能分泌促胰液素,A错误;甲状腺激素是人体中唯一含碘的激素,B正确;生长激素可以促进骨骼生长,C错误;甲状腺激素能作用于全身所有细胞,因此腺垂体细胞有识别甲状腺激素的受体,D错误。6.如图表示垂体与甲状腺存在的特定作用关系。请回答下列问题。(1)垂体与甲状腺都属于________________腺,分泌物H和h作为化学信号物质都可称为________________。

(2)h称为__________,对组织细胞具有______________的作用而使体内产热量增加,此外还具有__