高中生物人教版 (2019)选择性必修1第2节 激素调节的过程学案设计

这是一份高中生物人教版 (2019)选择性必修1第2节 激素调节的过程学案设计，共11页。学案主要包含了图表情境，误区警示，补偿训练，解题指南，生活情境，新高考·新风向等内容，欢迎下载使用。
基础预习自查
问题一:血糖的来源和去向有哪些?
1.血液中的糖称为血糖,主要是葡萄糖,正常血糖的浓度范围是3.9～6.1__mml/L。
2.血糖的来源和去向
问题二:参与血糖调节的激素有哪些?
1.参与调节的激素
2.神经系统对血糖的平衡的调节
(1)血糖平衡中枢:下丘脑。
(2)调节途径:通过调节胰岛细胞、甲状腺和肾上腺的分泌调节血糖含量。
问题三:什么是反馈调节和分级调节?对生命活动有什么意义?
甲状腺激素分泌的分级调节
(1)甲状腺激素。
①寒冷环境中的作用:提高细胞代谢的速率,使机体产生更多的热量。
②靶细胞:几乎体内所有的细胞。
(2)调节过程:
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。
④调节类型:由 Ⅰ、Ⅱ 可知,甲状腺激素分泌的调节既有分级调节,又有反馈调节。
(3)分级调节。
①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。
②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。
问题四:激素调节的特点有哪些?
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。
核心互动探究
探究点一 血糖平衡的调节
1.血糖的来源与去向(生命观念)
【图表情境】下表为某人在医院空腹口服葡萄糖后的血糖变化检验报告单,请分析并回答下列问题。
(1)根据表格中口服葡萄糖后,此人血糖的变化,绘制血糖变化曲线。
(2)分析不同时间内血糖变化的主要原因。
(3)正常人的血糖浓度在3.9～6.1 mml/L,当人体由于运动大量消耗葡萄糖时,机体是如何维持血糖平衡的?饭后大量葡萄糖吸收进血液,机体是如何维持血糖平衡的?
提示:运动大量消耗葡萄糖导致血糖含量减少时,胰高血糖素的分泌会增加,胰高血糖素促进肝糖原分解成葡萄糖和非糖物质转变成糖,以维持血糖的动态平衡,维持生命活动的需要。饭后当血糖含量升高时,胰岛素的分泌会增加,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,同时抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖,从而使血糖浓度降低,维持血糖的动态平衡。
(4)当胰岛素分泌不足或过多时,将会出现什么后果?
提示:当胰岛素分泌不足时,会出现高血糖,甚至导致糖尿病。当胰岛素分泌过多时,使血糖浓度过低,因而出现低血糖。
【误区警示】并非所有的糖原都能分解为葡萄糖
人体细胞内有两种糖原,即肝糖原和肌糖原,肝糖原可直接分解为葡萄糖,升高血糖浓度,而肌糖原不能直接分解为葡萄糖。
2.糖尿病的病因和症状(科学思维)
(1)经检测某人尿液中含有葡萄糖,该人一定是糖尿病患者吗?为什么?
提示:不一定。因为如果正常人一次性吃糖过多,肾小管不能吸收多余的葡萄糖,也会出现尿糖现象。
(2)糖尿病的主要病因是胰岛素分泌不足,请分析糖尿病患者出现“三多一少”,即“多尿、多饮、多食和体重减少”的原因分别是什么。
①多尿:血糖升高,原尿中葡萄糖增多导致渗透压升高,肾小管、集合管对水的重吸收减少,通过尿液排出糖分。
②多饮:排尿多,身体需要补充丢失的水分。
③多食:胰岛素缺乏,葡萄糖氧化分解出现障碍,供能不足,产生饥饿感。
④体重减少:能量不足,脂肪及蛋白质消耗。
1.血糖平衡的调节模型
2.影响胰高血糖素分泌的因素
(1)血糖浓度——低浓度。
(2)神经调节——下丘脑传出神经。
(3)胰岛素——抑制胰高血糖素分泌。
1.下列有关糖代谢及调节的叙述,正确的是( )
A.在肌肉、肝脏细胞中,②过程均可发生
B.胰岛B细胞分泌的激素促进①③过程
C.胰岛A细胞分泌的激素促进④过程
D.胰岛素促进④⑤⑥等过程
【解析】选D。在肌肉细胞中,不发生②过程。胰岛B细胞分泌的激素是胰岛素,它的作用是降低血糖;胰岛A细胞分泌的激素是胰高血糖素,它的作用是升高血糖。④⑤⑥三个过程都是使血糖降低的过程,胰岛素能促进这些过程的进行。
2.如图为某健康人的血糖变化情况,此人在13时前仅进食了早餐。下列叙述正确的是( )
A.A点时,体内胰岛A细胞分泌的胰高血糖素增加
B.B点时,体内胰岛A细胞分泌的胰高血糖素增加
C.C点时,血糖浓度接近基础血糖水平,没有相关激素调节
D.C点时,肝糖原和肌糖原正在水解,补充血糖
【解析】选B。由题图可知,A点时,早餐过后不久,血糖升高,胰岛B细胞分泌的胰岛素增加,而胰岛A细胞分泌的胰高血糖素减少;B点时,血糖浓度较低,胰岛A细胞分泌的胰高血糖素增加,以升高血糖,调节血糖平衡;C点时,在神经、体液的共同调节下,体内的肝糖原水解补充血糖,肌糖原直接氧化分解释放能量,D错误。
【补偿训练】
(2019·海南高考)胰岛素与细胞膜上相应受体结合后可以促进细胞对葡萄糖的吸收。下列情况可以导致血糖浓度降低的是( )
A.健康人早餐食用馒头、面包和米粥等食物后
B.胰岛A细胞分泌增强,胰高血糖素水平上升
C.体内胰岛素水平正常,胰岛素受体活性降低
D.胰岛B细胞分泌增强,胰岛素受体活性正常
【解题指南】
(1)审题,抓关键:胰岛素与相应受体结合、血糖浓度降低。
(2)读项,判正误:依据题干信息及血糖平衡的相关知识,阅读四个选项,判断正误,得出答案。
【解析】选D。健康人早餐食用馒头、面包和米粥等食物后,血糖浓度会上升,A项不符合题意;胰岛A细胞分泌增强,会导致胰高血糖素水平上升,促进肝糖原分解为葡萄糖及非糖物质转变成糖,使血糖浓度上升,B项不符合题意;体内胰岛素水平正常,胰岛素受体活性降低,会导致血糖浓度上升,C项不符合题意;胰岛B细胞分泌增强,胰岛素受体活性正常,会导致血糖浓度下降,D项符合题意。
探究点二 甲状腺激素分泌的分级调节和反馈调节
1.结合甲状腺激素分泌的调节示意图,思考下列三种激素作用的靶器官或靶细胞:
2.寒冷环境中,正常人体内促甲状腺激素释放激素、促甲状腺激素和甲状腺激素的分泌量如何变化?
提示:寒冷刺激下,促甲状腺激素释放激素、促甲状腺激素的分泌量增加,甲状腺激素的分泌量也增加。
3.甲状腺激素是如何影响下丘脑和垂体分泌相应激素的?这体现了甲状腺激素调节的什么特点?
提示:当甲状腺激素含量增加到一定程度时,会反过来抑制下丘脑和垂体分泌相关激素,进而使甲状腺激素的分泌减少,这样体内的甲状腺激素含量就不至于过高。这体现了甲状腺激素调节的负反馈调节机制。
4.研究发现,甲状腺功能亢进(简称甲亢)患者与健康人相比,其血液中促甲状腺激素的含量偏低,试分析其原因。
提示:甲亢患者体内甲状腺激素分泌量高于健康人,通过反馈调节,抑制垂体的分泌活动,导致促甲状腺激素分泌减少,其含量偏低。
1.(2020·山东等级考)碘是甲状腺激素合成的重要原料。甲状腺滤泡上皮细胞膜上的钠-钾泵可维持细胞内外的Na+浓度梯度,钠-碘同向转运体借助Na+的浓度梯度将碘转运进甲状腺滤泡上皮细胞,碘被甲状腺过氧化物酶活化后,进入滤泡腔参与甲状腺激素的合成。下列说法正确的是( )
A.长期缺碘可导致机体的促甲状腺激素分泌减少
B.用钠-钾泵抑制剂处理甲状腺滤泡上皮细胞,会使其摄碘能力减弱
C.抑制甲状腺过氧化物酶的活性,可使甲状腺激素合成增加
D.使用促甲状腺激素受体阻断剂可导致甲状腺激素分泌增加
【解析】选B。本题主要考查体液调节。碘是甲状腺激素合成的重要原料,长期缺碘可导致甲状腺激素的合成减少,由于其合成、分泌过程存在反馈调节,机体的促甲状腺激素分泌增多,A项错误;甲状腺滤泡上皮细胞借助Na+的浓度梯度将碘转运进甲状腺滤泡上皮细胞,用钠-钾泵抑制剂处理甲状腺滤泡上皮细胞,会使其摄碘能力减弱,B项正确;碘被甲状腺过氧化物酶活化后,进入滤泡腔参与甲状腺激素的合成,抑制甲状腺过氧化物酶的活性,会使甲状腺激素合成减少,C项错误;使用促甲状腺激素受体阻断剂可导致垂体的调控作用降低,甲状腺激素分泌减少,D项错误。
2.如图是甲状腺活动的调节示意图,请据图回答问题。
(1)图中的“刺激”可由____________引起。
(2)图中的“激素Ⅱ”和“激素Ⅲ”分别是__________________。
(3)图中呈现出的激素分泌的调节机制有______________调节和____________调节。
(4)“激素Ⅰ”的靶器官是________,“激素Ⅱ”要到靶器官发挥作用需要________的运输。
【解析】(1)(2)当人体受到寒冷、过度紧张等刺激时,相应的神经冲动传到下丘脑,下丘脑合成并分泌促甲状腺激素释放激素,进而刺激垂体合成并分泌促甲状腺激素,促甲状腺激素又能刺激甲状腺合成并分泌甲状腺激素,从而促进新陈代谢,故激素Ⅰ为促甲状腺激素释放激素,激素Ⅱ为促甲状腺激素,激素Ⅲ为甲状腺激素。
(3)图中呈现了甲状腺激素分泌的分级调节和反馈调节机制。
(4)促甲状腺激素释放激素的靶器官是垂体;激素需通过体液运输,到达靶器官发挥作用。
答案:(1)寒冷、过度紧张等 (2)促甲状腺激素、甲状腺激素
(3)分级 反馈 (4)垂体 体液
【补偿训练】
给正常小狗实施垂体切除手术后,短期内小狗血液中的三种激素——促甲状腺激素释放激素(a)、促甲状腺激素(b)、甲状腺激素(c)的含量变化正确的是(横轴为时间,纵轴为激素含量)( )
【解析】选B。小狗被切除垂体后,短期内小狗不能产生促甲状腺激素(b),促甲状腺激素(b)的含量减少,甲状腺激素(c)分泌也减少,促甲状腺激素释放激素(a)分泌增多。
情境素养探究
1.【图表情境】葡萄糖进出细胞需要葡萄糖转运蛋白(GLUT)的协助,GLUT有多个成员,其中对胰岛素敏感的是GLUT4。研究表明,胰岛素能迅速调节骨骼肌细胞膜上葡萄糖转运蛋白(GLUT4)的数目,从而影响细胞对葡萄糖的转运,机理如图所示:
探究:
(1)据图推测,引发糖尿病的原因是什么?
提示:葡萄糖转运蛋白缺少,胰岛素受体缺少,胰岛素分泌不足。
(2)据图分析,胰岛素引发的信号传导促进细胞对葡萄糖的摄取主要途径是什么?
提示:通过囊泡运输增加细胞膜上葡萄糖转运蛋白(GLUT4)的数目。
(3)几乎全身所有组织细胞都分布着另外三种葡萄糖转运蛋白GLUT1、GLUT2、GLUT3,它们的生理功能不受胰岛素的影响,其生理意义在于________。
A.促使血糖浓度升高
B.加快脂肪氧化分解
C.加快蛋白质的转运量
D.维持细胞对葡萄糖的基础转运量
【解析】选D。三种葡萄糖转运蛋白主要维持细胞对葡萄糖的基础转运量。
2.【生活情境】下表为某人血液化验的两项结果:
探究:
(1)表格数据显示,该患者的血液中甲状腺激素的测定值偏高,而胰岛素的测定值偏低,试分析该患者可能出现的症状有哪些。
提示:甲状腺激素的作用之一就是提高神经的兴奋性,依此推测该患者神经的兴奋性较高,体内代谢较旺盛,身体偏瘦。依据胰岛素的测定值推测此人的细胞摄取和利用血糖的过程出现障碍,血糖含量高于正常值。
(2)如果该患者出现了尿糖现象,请从血糖调节的角度来分析,对患者进行治疗的措施有哪些?
提示:患者体内胰岛素缺乏,可以通过注射胰岛素进行降糖处理。
课堂素养达标
1.激素是调节动物生命活动的重要物质,通过激素调节,可以使生命活动顺利进行。关于激素调节及其作用,有关说法正确的是________。(填序号)
①胰高血糖素可促进肝细胞内糖原的合成
②各种激素的分泌均存在分级调节
③甲状腺激素几乎作用于人体所有的细胞
④全身各处的组织细胞均有胰岛素的受体
⑤肾上腺皮质激素的分泌存在分级调节
⑥胰岛素与甲状腺激素在升糖效应中相抗衡
【解析】选③④⑤⑥。胰高血糖素可促进肝细胞内糖原的分解,①错误;存在分级调节的激素有甲状腺激素、肾上腺皮质激素、性激素,②错误;甲状腺激素的靶细胞是几乎全身所有的细胞,③正确;胰岛素随血液运输,可运输到全身各处的靶细胞,靶细胞的表面存在其受体,④正确;下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴存在分级调节,⑤正确;胰岛素可以降低血糖,甲状腺激素可以升高血糖,二者在升糖效应中相抗衡,⑥正确。
2.下列两种激素效应相抗衡的是( )
A.胰高血糖素和胰岛素 B.生长激素和甲状腺激素
C.雌激素和孕激素D.促甲状腺激素和甲状腺激素
【解析】选A。胰高血糖素可以使血糖升高,胰岛素使血糖浓度降低,二者作用效果相抗衡。生长激素和甲状腺激素在促进生长作用中是协同关系。
3.下列有关动物激素的描述,正确的是( )
A.机体中激素的分泌量是不变的
B.激素是具有高效性的生物活性物质
C.性激素的化学本质是由氨基酸组成的蛋白质
D.促甲状腺激素的受体分布在体内各种细胞上
【解析】选B。受内外因素影响,机体中激素的分泌量是变化的,A错误;激素具有微量、高效的特点,其活性受温度、pH等因素影响,B正确;性激素属于脂质,C错误;促甲状腺激素的受体分布在甲状腺细胞上,D错误。
4.据图判断下列说法错误的是( )
A.垂体可分泌促甲状腺激素释放激素,直接调节甲状腺分泌激素
B.垂体可分泌促甲状腺激素,管理甲状腺分泌激素
C.下丘脑可调节垂体的分泌活动
D.血液中一定含量的甲状腺激素对垂体、下丘脑有抑制作用
【解析】选A。促甲状腺激素释放激素是由下丘脑分泌的,直接作用于垂体,促进垂体分泌促甲状腺激素作用于甲状腺,间接调节甲状腺分泌激素。
5.如图表示人体血糖调节的部分生理过程,图中X、Y表示物质,①表示过程。请回答:
(1)正常人的血糖含量范围为________mml/L。
(2)当血糖浓度上升时,下丘脑中的葡萄糖感受器接受刺激产生兴奋,最终作用于胰岛B细胞,使其分泌[X]________增多,此过程属于________调节,胰岛属于该反射弧中的________。当血糖浓度降低到一定程度时,反过来经过程①使胰岛B细胞的活动减弱,这一调节方式称为________调节,同时,胰岛A细胞分泌[Y]________增加,从而提高血糖含量,维持血糖平衡。
(3)研究表明,1型糖尿病的病因是胰岛B细胞受损,患者体内X的含量________,导致血糖升高并出现尿糖。
【解析】(1)正常人的血糖含量范围是3.9～6.1 mml/L。
(2)血糖浓度升高,下丘脑中的葡萄糖感受器接受刺激产生兴奋,最终作用于胰岛B细胞,使其分泌胰岛素增多,这一过程属于神经调节,胰岛属于该反射弧中的效应器。当血糖浓度降低到一定程度时反过来经过程①使胰岛B细胞活动减弱,使血糖维持在相对稳定的状态,这种调节方式是反馈调节。胰岛A细胞分泌胰高血糖素,提高血糖含量。
(3)胰岛B细胞受损,分泌的胰岛素减少,导致血糖升高并出现尿糖。
答案:(1)3.9～6.1
(2)胰岛素 神经 效应器 反馈 胰高血糖素 (3)减少
【新高考·新风向】
6.糖尿病的形成有多种原因,如图所示①②③表示由三种机体免疫异常引起的糖尿病。请据图回答下列问题:
(1)②所示的患病机理是抗体Y2直接攻击胰岛B细胞,导致__________________,血糖浓度升高。
(2)抗体Y3与____________________结合,使胰岛素不能发挥作用,从而使血糖浓度升高。
(3)有一种青少年型糖尿病,经检查发现,患者血液中胰岛素含量正常,但患者仍表现出尿糖症状,该病的病因最可能类似于图示中的________。
【解析】(1)抗体Y2攻击胰岛B细胞,使胰岛B细胞受损,导致胰岛素分泌减少。(2)由图可知抗体Y3与靶细胞表面的胰岛素受体结合。(3)胰岛素含量正常仍然表现尿糖现象说明胰岛素不能发挥作用,病因最可能与③相似。
答案:(1)胰岛素分泌减少 (2)靶细胞上的胰岛素受体 (3)③激素
分泌部位
作用途径
作用效果
胰岛素
胰岛B细胞
促进血糖进入组织细胞氧化分解、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;抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖
使血糖浓度恢复到正常水平
胰高血
糖素
胰岛A细胞
主要作用于肝,促进肝糖原分解成葡萄糖和非糖物质转变成糖
使血糖浓度回升到正常水平
项目 结果
空腹血糖 4.70 mml/L
半小时血糖 8.11 mml/L
1小时血糖 5.82 mml/L
2小时血糖 5.15 mml/L
3小时血糖 4.63 mml/L
4小时血糖 4.71 mml/L
5小时血糖 4.58 mml/L
时间
趋势
原因
0.5小时内
升高
葡萄糖通过小肠进入血液,使血糖升高
1～2小时
降低
血糖含量升高导致胰岛素分泌增加,使血糖降低
3～5小时
稳定
血糖降低时,胰高血糖素分泌增加,使血糖稳定
激素名称
靶器官(细胞)
促甲状腺激素释放激素
垂体
促甲状腺激素
甲状腺
甲状腺激素
身体内几乎所有的细胞
项目
测定值
参考范围
单位
甲状腺激素
10.0
3.1～6.8
pml/L
胰岛素
1.7
5.0～20.0
mIU/L