浙科版 (2019)选择性必修1 稳态与调节第三节 激素调节身体多种机能学案

这是一份浙科版 (2019)选择性必修1 稳态与调节第三节 激素调节身体多种机能学案，共15页。学案主要包含了激素调节人体生长发育，激素调节内环境稳态，激素参与“应急”和“应激”反应等内容，欢迎下载使用。
第三节　激素调节身体多种机能
课标内容要求
核心素养对接
1．说出人体内分泌系统分泌的各类激素参与生命活动的调节。
2．举例说明激素通过反馈调节机制维持机体的稳态，如血糖平衡的调节。
1．科学思维——结合激素的化学本质，明确激素研究的基本方法。
2．科学思维——通过模型建构，阐明血糖平衡的调节。
3．科学探究——设计实验，探究激素分泌的腺体及其作用。

一、激素调节人体生长发育
1．生长激素
(1)分泌腺体：腺垂体。
(2)化学组成
人生长激素由191个氨基酸残基组成，相对分子质量为21 500。
(3)生理作用
生长激素促进蛋白质的合成，促进骨、软骨和肌肉等组织细胞的生长和分裂，从而加速骨骼和肌肉的生长发育，对肌肉的增生和软骨的形成与钙化有特别重要的作用。
(4)分泌失调症状
人幼年时缺乏生长激素将患侏儒症(身材矮小，智力正常)，生长激素分泌过多会患巨人症。
2．甲状腺激素
(1)种类：甲状腺素(T4)和三碘甲状腺原氨酸(T3)。
(2)化学本质：酪氨酸的衍生物。
(3)生理作用
①甲状腺激素几乎作用于机体的所有组织，其主要作用是促进物质与能量代谢，使机体产能增加，促进生长发育，提高中枢神经系统的兴奋性。
②甲状腺激素是胎儿和新生儿脑发育的关键激素。甲状腺激素促进神经元的增殖、分化、以及突起和突触的形成。
③甲状腺激素促进骨骼发育，与生长激素有协同作用。
(4)分泌失调症状：呆小症、地方性甲状腺肿。
3．性激素
(1)分泌腺体及种类：睾丸产生精子并分泌雄激素，卵巢产生卵子并分泌雌激素和孕酮。
(2)化学本质：类固醇激素，是以胆固醇为原料合成的，属于亲脂激素。
(3)雄激素：主要成分是睾酮。生理作用如下：
①促使全部附属生殖器官——输精管、腺体和阴茎的生长，以利于发挥其成年后的功能。
②男性第二性征也依靠睾酮的刺激。男性第二性征包括阴阜、腋下和面部长出毛发，喉部长大，出现喉结，声音低沉，皮肤增厚和出油，骨骼生长和骨密度增加，骨骼肌发育增强。
③增加代谢率，促进蛋白质合成，影响人的行为。
(4)雌激素生理作用
①当青春期雌激素浓度升高时，它促进卵巢中的卵子成熟和卵泡生长，以及输卵管、子宫和阴道生长，准备支持妊娠活动；外生殖器逐渐成熟。
②雌激素也支持青春期突发性快速生长，使女孩在12～13岁时比男孩长得快得多。
③雌激素引发女性第二性征，包括乳腺生长、皮下脂肪的积聚(特别是在臀部和乳房)、骨盆变宽(适应于生育)、腋下和阴阜长出毛发。
④孕激素与雌激素一起建立和调节月经周期。孕激素的主要作用表现在妊娠时抑制子宫运动，并刺激乳房准备哺乳。
二、激素调节内环境稳态(以血糖平衡的调节为例)
1．血糖的来源和去向

2．胰岛素
(1)分泌细胞：胰岛β细胞。
(2)化学本质：胰岛素是由51个氨基酸形成的两条肽链所组成的蛋白质。
(3)生理作用：胰岛素能促进组织细胞加速摄取、储存和利用葡萄糖，抑制非糖物质转化成葡萄糖。
(4)胰岛素的分泌决定于血糖浓度。
3．胰高血糖素
(1)分泌细胞：胰岛α细胞。
(2)化学本质：胰高血糖素是由29个氨基酸脱水缩合形成的多肽。
(3)生理作用
胰高血糖素可以促进糖原分解，使非糖物质转化为葡萄糖。肝糖原的分解可以使血糖升高。肌糖原分解产生的葡萄糖只能在肌肉细胞内参与代谢，不能升高血糖。
4．激素参与血糖平衡的调节

5．胰岛也受神经调节
(1)血糖浓度升高除直接作用于胰岛外，也作用于胰岛组织中的神经末梢或血管内感受器，反射性地引起胰岛素的分泌。
(2)胰岛受交感神经和副交感神经双重支配。副交感神经促进胰岛素的分泌，交感神经抑制胰岛素的分泌。
三、激素参与“应急”和“应激”反应
1．人的肾上腺由皮质和髓质两部分组成，皮质包在髓质外面。
2．交感—肾上腺髓质系统参与机体应急反应。
(1)肾上腺髓质主要分泌肾上腺素。肾上腺素是酪氨酸衍生物。
(2)当机体遭遇紧急情况时，交感—肾上腺髓质系统即刻调动，大量分泌肾上腺素，作用于中枢神经系统，使机体处于反应机敏、高度警觉的状态。
3．肾上腺皮质分泌的糖皮质激素参与机体应激反应。
(1)糖皮质激素属于类固醇激素。糖皮质激素因升高血糖效应而得名，它促进肝细胞将氨基酸转化为葡萄糖，与胰岛素有拮抗作用。
(2)应激反应是机体遭受伤害刺激时所产生的适应性和抵抗性变化的总称。
4．“应急”和“应激”实际上都是机体在受到伤害刺激的状态下，通过中枢神经系统整合，出现的保护性反应，以应对并适应环境突变而确保生存。前者提高机体的警觉性和应变力，后者则重在增强机体的耐受力和抵抗力。

判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)
1．人幼年时缺乏生长激素将患呆小症，生长激素分泌过多会患巨人症。 (　　)
2．性激素是类固醇激素，是以胆固醇为原料合成的，属于亲脂激素。 (　　)
3．胰岛素的分泌只取决于血糖浓度。 (　　)
4．胰高血糖素可以促进糖原的分解，使非糖物质转化为葡萄糖。其中，肌糖原的分解可以使血糖升高。 (　　)
5．交感神经—肾上腺皮质系统参与机体应急反应。 (　　)
提示：1．×　人幼年时缺乏生长激素将患侏儒症，呆小症是一种婴幼儿时期缺碘造成甲状腺激素分泌不足引起的病症。
2．√
3．×　胰岛素的分泌决定于血糖浓度，也受神经系统调节。
4．×　肝糖原的分解可以使血糖升高。肌糖原分解产生的葡萄糖只能在肌肉细胞内参与代谢，不能升高血糖。
5．×　交感神经—肾上腺髓质系统参与机体应急反应。

　激素调节人体生长发育
1．常见激素分泌异常引起的疾病
激素
分泌异常疾病
分泌过多
分泌过少
甲状
腺激素
甲状腺功能亢进(食量大增、消瘦、心率快、血压高、易激动)
①成年：黏液性水肿(结缔组织水肿、精神萎靡、反应慢等)；②幼年：呆小症(身材矮小，智力低下)
胰岛素
血糖降低，严重者患低血糖
出现糖尿，严重者患糖尿病
生长
激素
成年：肢端肥大症；
幼年：巨人症
幼年：侏儒症(身材矮小，智力正常)
性激素
—
第二性征不明显或消退，性周期不正常
2．研究激素生理功能的一般思路
采用某种方法处理实验动物→出现相应的病理症状→添加某激素后实验动物恢复正常→推测相应激素的生理作用。
3．激素研究的方法
研究方法
摘除法(植入法)
饲喂法
注射法
实验设计
实验组
摘除内分泌腺
饲喂动物激素
注射动物激素
空白对
照组
不摘除内分泌腺
不饲喂动物激素
不注射动物激素(如注射等量生理盐水)
自身对照或条件对照组
对摘除内分泌腺的实验组补充激素(或植入内分泌腺)
饲喂动物激素抑制剂
—
实验目的
验证或探究某种内分泌腺的生理作用
验证或探究其种激素的生理作用
验证或探究某种激素的生理作用
举例
垂体、甲状腺等
甲状腺激素、性激素等
生长激素、胰岛素等

1．有位著名童星，在14～15岁期间，身体的形态、机能等方面都有了显著的变化，不再适合演儿童剧了，他发生这些变化主要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．②③④　　C．③⑤⑦　　D．④⑤⑥⑦
C　[青春期是人生长发育较快的时期，这一时期会出现第二性征。生长发育这一生理效应是由生长激素和甲状腺激素等共同作用的结果；性激素能促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成，激发和维持第二性征。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。所以选C。]
2．为了研究高等动物内分泌腺的功能，有人做了如下实验：将生理状况良好且体重相等的三只雄性幼龄小狗分别编号为A、B、C。A狗不进行任何处理，让狗发育正常，对B、C两只狗分别进行不同的处理。四个月后，A狗发育成熟，研究员对三只狗进行血液分析，得到实验数据如下：
实验狗
雄激素
(mg/100 g血)
甲状腺激素
(mg/100 g血)
生长激素
(mg/100 g血)
A
4
3
6
B
3.5
0.0
5.8
C
3.8
2.8
0.1
分析表中的数据不能得出的结论是(　　)
A．A狗用作对照
B．B狗被切除了甲状腺和胰腺
C．C狗被切除了垂体
D．经较长时间后，C狗血液中的雄激素与甲状腺激素的含量也会减少
B　[A狗不进行任何处理，发育正常，作为对照，A不符合题意；与A狗对比可知，B狗血液中甲状腺激素含量为0.0 mg/100 g血，说明B狗被切除了甲状腺，但不能得出胰腺是否被切除，B符合题意；与A狗对比可知，C狗血液中生长激素含量明显降低，而生长激素是由垂体分泌的，说明C狗被切除了垂体，C不符合题意；C狗被切除了垂体，因此促甲状腺激素、促性腺激素的含量降低，导致甲状腺激素、雄激素分泌减少，D不符合题意。]
　血糖平衡的调节
1．血糖平衡调节的模型建构
(1)图示模型

(2)影响胰岛素分泌的因素
①决定因素：血糖浓度。
②胰岛受交感神经和副交感神经双重支配。
a．副交感神经促进胰岛素的分泌。
b．交感神经抑制胰岛素的分泌。
(3)与血糖平衡调节有关的四种器官
①下丘脑：血糖平衡调节的神经中枢。
②胰岛：胰岛β细胞分泌胰岛素，降低血糖浓度；胰岛α细胞分泌胰高血糖素，升高血糖浓度。
③肝脏：进行肝糖原与葡萄糖的相互转化，进行葡萄糖和非糖物质的转化等。
④骨骼肌：将葡萄糖转化为肌糖原，暂时储存。
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发挥相同作用。生长激素与甲状腺激素在促进生长发育方面，肾上腺素与胰高血糖素在升高血糖浓度方面，肾上腺素与甲状腺激素在促进新陈代谢方面，都具有协同作用。
(2)拮抗作用：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具有拮抗作用。
3．糖尿病的病因及症状
(1)病因
类型
病因
Ⅰ型糖尿病
胰岛β细胞受损，胰岛素分泌不足
Ⅱ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”


一个健康的人进食半个小时后的血糖、胰岛素和胰高血糖素的变化如图所示，据图探讨下列有关问题：

(1)图中a、b、c分别代表上述哪种物质的浓度变化？
提示：a、b、c分别代表血糖、胰岛素、胰高血糖素的浓度变化曲线。
(2)胰岛素和胰高血糖素在血糖平衡调节中存在负反馈调节机制吗？试分析并阐述理由。
提示：血糖调节过程中存在负反馈调节机制。进食后，血糖浓度上升，胰岛素含量升高，使血糖浓度降低，继而又会使胰高血糖素浓度上升，使血糖浓度进而升高，由此可知血糖平衡调节中存在负反馈调节机制。

3．下列有关糖代谢及其调节的叙述，正确的是(　　)

A．②过程可发生在肌肉、肝脏中
B．胰岛β细胞分泌的激素促进①③过程
C．胰岛α细胞分泌的激素促进④过程
D．胰岛素抑制②③过程，促进④⑤⑥⑦过程
D　[肌糖原分解产生的葡萄糖只能在肌肉中参与代谢，不能升高血糖，因此在肌肉中②过程不能发生，A错误；胰岛β细胞分泌的激素是胰岛素，它的作用是促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖等，从而降低血糖，B错误；胰岛α细胞分泌的激素是胰高血糖素，它的作用是促进糖原分解，并促进一些非糖物质转化为葡萄糖，从而升高血糖，C错误；②③是升高血糖的过程，④⑤⑥⑦四个过程都是降低血糖的过程，胰岛素可抑制②③过程，促进④⑤⑥⑦过程，D正确。]
4．下图是人体血糖浓度变化的曲线，下列叙述正确的是(　　)

A．曲线ab段与曲线ef段血糖浓度上升的原因相同
B．曲线bc段与曲线de段血液中胰岛素变化趋势不同
C．曲线fg段血糖维持相对稳定只依靠内分泌系统的调节就能完成
D．当血糖偏低时，胰高血糖素可促进肝糖原和肌糖原分解从而使血糖升高
B　[曲线ab段血糖浓度升高是由于消化和吸收了食物中的糖类，但曲线ef段血糖浓度升高主要是由于肝糖原的分解和非糖物质的转化，A错误；曲线bc段为从血糖浓度较高降低到正常水平的过程，该时期胰岛素分泌较多，而曲线de段血糖浓度是从正常值降低至低血糖水平的过程，该阶段胰岛素分泌较少，B正确；血糖平衡是神经—体液调节的结果，C错误；胰高血糖素只促进肝糖原的分解而不促进肌糖原的分解，D错误。]


实例1：胰岛素的发现
1869年，研究者在显微镜下观察胰腺组织时，发现其中有一些聚集成岛状的细胞堆，并将其命名为“胰岛”，但对它的作用一无所知。
1889年，科学家无意中发现，切除胰腺的狗会患上与人的糖尿病类似的疾病，科学家据此提出胰腺能分泌某种抗糖尿病的物质的假说。
1916年，科学家将胰岛产生的、可能与糖尿病有关的物质命名为胰岛素，但这时没有人能精确地证实它的存在。从1889年到1920年的几十年里，科学家进行了几百次实验，试图证明胰腺中内分泌物的存在。大多数实验都集中于制备胰腺提取物，然后注射给胰腺受损诱发糖尿病的狗或糖尿病患者，但都收效甚微。
1920年，在加拿大任助教的班廷(F．G．Banting，1891—1941)在查阅资料时了解到，以实验方法结扎胰管或因胆结石阻塞胰管都会引起胰腺萎缩，而胰岛却保持完好，这样的机体不会患糖尿病。这给了他获取胰岛素的启示：结扎狗的胰管，使胰腺萎缩，再用萎缩的胰腺提取液来治疗糖尿病。
1921年，班廷和助手贝斯特(C．H．Best，1899—1978)先将狗的胰管结扎，使胰腺萎缩；然后摘除了另一只健康狗的胰腺，造成实验性糖尿病；之后，从结扎的狗身上取出萎缩得只剩胰岛的胰腺做成提取液，注入因摘除胰腺而患糖尿病的狗身上。奇迹出现了，患病狗的血糖(血液中的葡萄糖)迅速下降。经数天治疗后，病狗的血糖恢复了正常。随后他们与生化学家合作，抑制胰蛋白酶的活性，可直接提取正常胰腺中的胰岛素。将提取的胰岛素用于对糖尿病患者的治疗，取得了很好的效果。
实例2：睾丸分泌雄激素的研究
对雄性家禽、家畜实行阉割在我国已有一千多年的历史；18世纪，英国也有学者进行了一系列令人感兴趣的性腺移植实验。但对性腺生理功能进行真正科学研究，是19世纪的事情了。
1849年，德国研究者发现，公鸡被摘除睾丸后，其雄性性征明显消失：鲜红突出的鸡冠逐渐萎缩、不再啼鸣、求偶行为也慢慢消失。如果将睾丸重新移植回去，公鸡的特征又会逐步恢复。
经过不断的实验，科学家从动物睾丸中提取出了睾酮，经证实，睾酮就是睾丸分泌的雄激素。

通过对班廷证实胰岛素是由胰腺中的胰岛分泌的实验的分析，可在了解激素研究方法的同时，提升创造性思维的能力及尝试探讨、阐释生命现象及规律的能力。

1．在班廷之前，科学家试图通过实验证明胰腺中分泌物的存在，为什么都收效甚微呢？班廷是如何证实胰岛素是由胰腺中的胰岛分泌的？
提示：在班廷之前，多数实验都集中于制备胰腺提取物，然后注射给因胰腺受损诱发糖尿病的狗或糖尿病患者，胰腺中有蛋白酶，胰岛素的化学本质是蛋白质，因此通过这个方法制备的提取物中胰岛素被破坏。班廷利用结扎动物胰管的方法，使产生胰蛋白酶的胰腺细胞萎缩而产生胰岛素的细胞不受影响，并将胰腺提取物注射应用，取得成功。
2．分析激素研究的两个实例，归纳出研究内分泌腺及其分泌激素功能的基本思路。
提示：采用某种方法处理实验动物→出现相应的病理症状→添加激素(或重新移植相关腺体)后实验动物恢复正常→推测激素(或腺体)的生理作用。
[课堂小结]
知 识 网 络 构 建
核 心 语 句 背 诵

1．生长激素促进蛋白质的合成，促进骨、软骨和肌肉等组织细胞的生长和分裂，从而加速骨骼和肌肉的生长发育，对肌肉的增生和软骨的形成与钙化有特别重要的作用。
2．甲状腺激素主要作用是促进物质与能量代谢，使机体产能增加，促进生长发育，提高中枢神经系统的兴奋性。
3．性激素是类固醇激素，是以胆固醇为原料合成的，属于亲脂激素。
4．胰岛素能促进组织细胞加速摄取、储存和利用葡萄糖，抑制非糖物质转化成葡萄糖。
5．胰高血糖素可以促进糖原分解，使非糖物质转化为葡萄糖。肝糖原的分解可以使血糖升高。肌糖原分解产生的葡萄糖只能在肌肉细胞内参与代谢，不能升高血糖。
6．胰岛也受神经调节。血糖浓度升高除直接作用于胰岛外，也作用于胰岛组织中的神经末梢或血管内感受器。

1．下列与人体激素分泌不足有关的一组疾病是(　　)
A．地方性甲状腺肿和糖尿病
B．佝偻病和糖尿病
C．夜盲症和呆小症
D．糖尿病和甲亢
A　[碘是合成甲状腺激素的主要原料，缺碘会导致甲状腺激素合成不足，进而导致甲状腺肿大；人体内胰岛素分泌不足时，血糖合成糖原和血糖分解的作用减弱，会导致血糖浓度升高而超过正常值，一部分血糖就会随尿液排出体外，引起糖尿病，A符合题意。佝偻病主要是体内缺乏含钙的无机盐和维生素D引起的，体内胰岛素分泌不足可引起糖尿病，B不符合题意。夜盲症是由饮食中缺乏维生素A导致的，幼年时甲状腺激素分泌不足易患呆小症，C不符合题意。体内胰岛素分泌不足可引起糖尿病，甲状腺激素分泌过多易患甲亢，D不符合题意。]
2．生物实验小组的同学将某动物的某种提取液注射到小鼠体内，下列关于该小鼠的分析不正确的是(　　)
A．若小鼠出现呼吸加快、体温升高等症状，则注射的提取液中可能含有甲状腺激素
B．若小鼠出现糖尿，则注射的提取液中可能含胰高血糖素
C．若小鼠排卵增多，则注射的提取液来自卵巢
D．若小鼠出现低血糖症状，则注射的提取液中可能含有胰岛素
C　[甲状腺激素能提高神经系统兴奋性，使心跳加快、呼吸加快等，若小鼠出现呼吸加快、心率加速、体温升高等症状，则注射的提取液中可能含有甲状腺激素，A正确；胰高血糖素能调节糖代谢，升高血糖浓度，若小鼠出现糖尿，则注射的提取液中可能含胰高血糖素，B正确；促性腺激素能促进性激素的合成和分泌，进而促进排卵等，促性腺激素是垂体分泌的，若小鼠排卵增多，则注射的提取液可能来自垂体，也可能来自卵巢，C错误；胰岛素具有降血糖的作用，若小鼠出现低血糖症状，则注射的提取液中可能含有胰岛素，D正确。]
3．下图是某同学在模拟活动中建立的血糖调节模型，有关叙述正确的是(　　)

A．激素甲可使细胞乙的活动增强
B．细胞乙是胰岛β细胞
C．激素甲能促进葡萄糖的氧化分解
D．激素乙能促进肌糖原的分解
C　[激素甲是胰岛素，可抑制细胞乙的活动，能加速组织细胞摄取和利用葡萄糖，加快物质氧化分解，从而使血糖浓度降低。细胞乙是胰岛α细胞，能分泌胰高血糖素，通过促进肝糖原分解和非糖物质转化成葡萄糖，提高血糖含量，但不能促进肌糖原分解。]
4．下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α细胞分泌的胰高血糖素增加
B．B点时，体内胰岛α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
B　[由题图可知，A点时，早餐过后不久，血糖升高，胰岛β细胞分泌的胰岛素增加，而胰岛α细胞分泌的胰高血糖素减少；B点时，血糖浓度较低，胰岛α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。]
5．回答下列有关动物实验的问题。
(1)用动物实验法研究某腺体的功能，实验结果如下：
实验处理
实验结果
用腺体分泌物制剂饲喂蝌蚪
a．发育加快，体型较小
将成年狗的该腺体摘除
b．食欲不振，身体臃肿
c．行动呆笨，精神萎靡
摘除幼龄狗的该腺体
d．除b和c外，还停止发育
将该腺体的分泌物注
射到健康小白鼠体内
e．身体消瘦，食欲旺盛
f．躁动不安，情绪紧张
g．心跳、呼吸加快
①根据实验结果a、d可知，该腺体的分泌物有________的生理作用。
②根据实验结果b、e可知，该腺体的分泌物有______________
________________________________________的生理作用。
③根据实验结果c、f、g可知，该腺体的分泌物有________________的生理作用。
④该腺体是________，所分泌的物质是________，该物质的合成需要的特殊元素是________。
(2)为验证胰岛素能降低血糖，某同学向几只刚进食完的小鼠(生理状况、大小等相同)腹腔内注射一定剂量的胰岛素溶液(用酸性生理盐水配制)，观察现象，若出现惊厥，则达到目的。该实验不需要完善的是________。
A．为使反应出现得较快且明显，实验前应将小鼠进行饥饿处理，以消耗肝糖原
B．应设置注射等量酸性生理盐水的对照组，且注射的部位、方法同实验组
C．应设置口服胰岛素的实验组，同时给对照组灌喂等量的酸性生理盐水
D．出现惊厥现象后，还应对惊厥小鼠中的一半注射葡萄糖溶液抢救，另一半不予抢救
[解析]　(1)通过对不同实验处理的结果分析可知，该腺体的分泌物对动物的物质代谢、生长发育、神经活动都有影响，综合分析可知该腺体是甲状腺，分泌的是甲状腺激素。(2)胰岛素是蛋白质类激素，若通过“饲喂法”进行补充，可能会导致其在消化道中被蛋白酶水解，而失去应有的生理功能。
[答案]　(1)①促进发育　②促进新陈代谢，加速体内物质氧化分解　③提高神经系统的兴奋性　④甲状腺　甲状腺激素　碘　(2)C