高中生物第3章 体液调节第2节 激素调节的过程优秀学案

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教学目标
教学重点
激素调节的过程、调节方式及调节机制
教学难点
激素调节的过程、调节方式及调节机制
知识精讲
知识点01 血糖平衡调节
调节方式：神经-体液调节
调节机制：（负）反馈调节
下丘脑-垂体-甲状腺轴（HPT轴）主要通过调节甲状腺激素的生成和分泌进而调节葡萄糖代谢。甲状腺激素可以促进小肠黏膜对糖的吸收、肝糖原分解、促进外周组织对糖的利用升高血糖。
知识点02 激素间的相互作用关系
1.拮抗：不同激素对同一生理效应发挥相反的作用。
如：胰岛素和胰高血糖素、胰岛素和肾上腺素
2.协同：不同激素对同一生理效应发挥相同的作用。
如：胰高血糖素和肾上腺素、生长激素和甲状腺激素、肾上腺素和甲状腺激素
3.激素之间的反馈调节关系

①分类：正反馈调节与负反馈调节。
②正反馈：加强并偏离静息水平，如血液凝固、排尿排便、胎儿分娩等。
③负反馈：偏离后纠正回归到静息水平，生物体中更常见，如体温调节、血糖调节等。
如：甲状腺激素与促甲状腺激素之间的反馈调节，性激素与促性腺激素间的反馈调节。
知识点03 分级调节及意义
1.下丘脑-垂体-甲状腺轴

甲状腺激素分泌调节的机制：分级调节、反馈调节
下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴 下丘脑-垂体-性腺轴

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。
知识点04 激素调节的特点
（1）微量和高效
（2）通过体液运输
（3）作用于靶器官、靶细胞
①能被特定激素作用的器官、细胞就是该激素的靶器官、靶细胞。
②并非所有激素都对全身细胞起作用。
③激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活了。体内需要源源不断地产生激素，维持激素含量的动态平衡。
知识点05 信息分子
激素种类多、量极微，既不组成细胞结构，又不提供能量，也不起催化作用，也不参加具体的代谢过程。在体内作为信息分子，随体液到达靶细胞，来传递信息，使靶细胞原有的生理活动发生变化，调节代谢及生理过程的进行速度和方向。
因此，激素只对特定的代谢和生理过程起调节作用，从而使机体的活动更适应于内环境的变化。
能力拓展
考点01 血糖调节
血糖平衡的调节方式为神经－体液调节，其中神经调节通过体液调节发挥作用。
（1）神经间接调节——即神经系统通过控制内分泌腺(胰岛A、B细胞及肾上腺)分泌激素，再通过激素控制血糖浓度。
（2）激素直接调节
2.血糖调节的中枢在下丘脑。
3.糖尿病表现及原因分析（“三多一少”：多饮、多食、多尿和体重减少）
（1）表现：三多一少
吃得多
人们之所以会产生饥饿的感觉，是因为体内的血糖浓度降低，大脑产生反射。当糖尿病问题出现的时候，糖分会随着尿液排出，所以身体的血糖会降低，这个时候身体就会向大脑发出饥饿的信号，从而导致糖尿病人进食增多。
喝得多
因为糖尿病患者的血糖浓度比较高，身体为了调节正常的血糖浓度，所以就会传导口渴的信号，这也就会使得糖尿病患者喝很多水仍然无法消除口渴的感觉。
尿得多
由于糖尿病患者的水分摄入明显的增加，身体为了达到水分代谢的平衡，就会导致尿液的排泄增多。
体重减少
虽然说糖尿病的患者每天吃的东西增加了，但是由于身体内的葡萄糖大多都以尿糖的形式排泄出了体外，并不能通过正常的代谢途径转化成为脂肪，所以会导致患者的体重快速的降低，呈现出消瘦的状态。
病因分析
糖尿病是一组以高血糖为特征的代谢性疾病。高血糖则是由于胰岛素分泌缺陷或其生物作用受损，或两者兼有引起。长期存在的高血糖，导致各种组织，特别是眼、肾、心脏、血管、神经的慢性损害、功能障碍。
①遗传因素
I型或II型糖尿病均存在明显的遗传异质性。糖尿病存在家族发病倾向，1/4～1/2患者有糖尿病家族史。临床上至少有60种以上的遗传综合征可伴有糖尿病。
I型糖尿病，原名胰岛素依赖型糖尿病，绝大多数是自身免疫性疾病。在I型糖尿病患者的血液中可查出多种自身免疫抗体，如谷氨酸脱羧酶抗体(GAD抗体)、胰岛细胞抗体（ICA抗体）等。这些异常的自身抗体可以损伤胰岛B细胞，使之不能正常分泌胰岛素，胰岛素不足，需要使用外来胰岛素治疗。
II型糖尿病，旧称非胰岛素依赖型糖尿病，发病机制有胰岛功能缺陷和胰岛素抵抗两方面。
②环境因素
进食过多，体力活动减少导致的肥胖是II型糖尿病最主要的环境因素，使具有II型糖尿病遗传易感性的个体容易发病。I型糖尿病患者存在免疫系统异常，在某些病毒如柯萨奇病毒、风疹病毒、腮腺病毒等感染后导致自身免疫反应，破坏胰岛素B细胞。
【典例1】胰岛素依赖性糖尿病是一种自身免疫病，主要特点是胰岛B细胞数量减少，血中胰岛素低、血糖高等。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 胰岛素和胰高血糖素通过协同作用调节血糖平衡
B. 胰腺导管堵塞会导致胰岛素无法排出，血糖升高
C. 血糖水平是调节胰岛素和胰高血糖素分泌的最重要因素
D. 胰岛素受体是胰岛素依赖型糖尿病患者的自身抗原
【典例2】如图表示某人从早餐开始后到12点血糖浓度变化情况。下列叙述错误的是（）
A. 早餐后，血糖浓度升高，胰岛素分泌增加，胰高血糖素分泌受到抑制
B. 胰岛B细胞分泌胰岛素运输到全身各处，只作用于肝细胞和肌细胞
C. 10点到11点血糖低于正常值，此时肝糖原分解，使血糖浓度增加
D. 10点左右，机体通过反馈调节使胰岛素分泌减少
考点02 分级调节及意义
分级调节是一种分层控制的方式,比如：下丘脑能够控制垂体，再由垂体控制相关腺体。
反馈调节是一种系统自我调节的方式，指的是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。反馈调节是生命系统中非常普遍的调节机制，有正反馈和负反馈调节两种方式。正反馈调节使得系统偏离平衡，负反馈调节使得系统回归平衡。生命系统的调节多数属于负反馈调节。
分级调节是具体的生命活动调节过程，而反馈调节则是生命活动调节的普遍方式。分级调节属于反馈调节过程中的一部分。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。
【典例1】肾上腺糖皮质激素是一种可使血糖升高的动物激素，当人体受到某一外界刺激后体内会发生下图所示的过程。据图分析，下列叙述正确的是（）
注：CRH是促肾上腺皮质激素释放激素 ACTH是促肾上腺皮质激素。
A. 人体内肾上腺糖皮质激素分泌的调节与甲状腺激素分泌的调节机理不同
B. 肾上腺糖皮质激素与胰岛素具有协同作用
C. 神经递质作用于下丘脑细胞并不需要经过内环境
D. 下丘脑细胞上既有接受神经递质的受体也有接受肾上腺糖皮质激素的受体
【典例2】下图是对甲状腺分泌活动的调节示意图，字母表示相关激素，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
C. 甲状腺激素抑制下丘脑和垂体的分泌活动，体现了激素分泌的分级调节机制
D. 甲状腺激素具有高效性因而机体不会源源不断地产生
考点03 信息分子
生物体内、外具有调节细胞生命活动的化学物质被称为信息分子。它既非营养物，又非能源物质和结构物质，而且也不是酶，它们主要是用来在细胞间和细胞内传递信息。激素、递质、淋巴因子都是信息分子，它们的功能是同细胞受体结合，传递细胞信息。
一、从产生和作用方式来看可分为内分泌激素、神经递质、局部化学介导因子和气体分子等四类。
激素是由内分泌细胞合成的化学信号分子，一种内分泌细胞基本上只分泌一种激素，参与细胞通讯的激素有三种类型：蛋白与肽类激素、类固醇激素、氨基酸衍生物激素。
神经递质是由神经末梢释放出来的小分子物质，是神经元与靶细胞之间的化学信使。由于神经递质是神经细胞分泌的，所以这种信号又称为神经信号。
局部化学介质又称为旁分泌信号，指由细胞分泌的信息分子通过扩散而作用于邻近的靶细胞，调节细胞的生理功能。体内的局部化学介质包括组织胺、花生四烯酸（AA）、生长因子等。
气体分子：如NO，CO等。
二、从化学结构来看细胞信息分子包括：短肽、蛋白质、气体分子（NO、CO）以及氨基酸、核苷酸、脂类和胆固醇衍生物等等，其共同特点是：
①特异性：只能与特定的受体结合；
②高效性：几个分子即可发生明显的生物学效应，这一特性有赖于细胞的信号逐级放大系统；
③可被灭活：完成信息传递后可被降解或修饰而失去活性，保证信息传递的完整性和细胞免于疲劳。
一般将细胞外信息分子称为“第一信使”，激素、神经递质等是由细胞合成和释放的，通过扩散或体液运送，是人体信息传递的“第一信使”。“第一信使”与受体作用后在细胞内最早产生的信号物质称为“第二信使”。“第二信使”有cAMP、cGMP、三磷酸肌醇(IP3)、Ca2+等,功能是启动和协助细胞内信号的逐级放大。
信息分子根据溶解性通常可分为亲脂性和亲水性的两类。
亲水性信号分子的主要代表是神经递质、含氮类激素(除甲状腺激素)、局部介质等，它们不能穿过靶细胞膜，只能通过与细胞表面受体结合，再经信号转换机制，在细胞内产生“第二信使”(如cAMP)或激活膜受体的激酶活性(如蛋白激酶)，跨膜传递信息，以启动一系列反应而产生特定的生物学效应。亲脂性信号分子要穿过细胞质膜作用于细胞质或细胞核中的受体，与胞内受体结合形成激素-受体复合物，成为转录促进因子，作用于特异的基因调控序列，启动基因的转录和表达，主要代表是类固醇激素、甲状腺激素等 。
【典例1】下列关于人体内几种信息分子的叙述，正确的是（ ）
A. 胰岛素发挥作用后就会被灭活
B. 甲状腺激素可直接参与多种细胞代谢
C. 胰高血糖素可以为肝细胞提供能量
D. 肾上腺素不能在神经细胞之间传递信息
分层提分
题组A 基础过关练
单项选择题
1.下列两种激素属于拮抗作用的是
A. 胰高血糖素和胰岛素B. 生长激素和甲状腺激素
C. 雌激素和雄激素D. 促甲状腺激素和甲状腺激素
2.下列关于血糖调节的叙述，正确的是
A. 正常情况下，人体血糖浓度为8～12 g·L-1
B. 血糖调节中不存在反馈调节
C. 胰高血糖素可以促进肌糖原水解以补充血糖
D. 血糖调节中，胰岛素是唯一的降糖激素
3.下列关于人体激素调节的叙述，错误的是（ ）
A. 1 mg甲状腺激素能使人体产热增加4200 kJ，体现了激素调节微量、高效的特点
B. 血糖浓度偏低时，肌糖原和肝糖原均能分解补充血糖
C. 激素分子虽然弥散在全身的体液中，但绝大多数激素只能作用于特定的器官、细胞
D. 短时期食物中缺碘，人体内甲状腺激素的含量会出现减少→增加→稳定的变化过程
4.下图为人体内甲状腺激素分泌的调节过程，甲、乙、丙表示不同的器官，a、b、c表示三种不同的激素。下列叙述中正确的是（）
A. 器官甲除分泌激素a外，还可以合成和分泌抗利尿激素
B. a、b、c均靠体液运输，只运输给靶器官和靶细胞
C. 激素c分泌增加，对器官甲、丙均有抑制作用
D. 器官丙还可以分泌生长激素，与激素c为协同作用
5.如图表示健康人和Graves病人激素分泌的调节机制，为三种激素。下列叙述不正确的是（ ）
A. 图中C随血液运送至全身作用于靶器官或靶细胞
B. 图中抗体的作用与促甲状腺激素释放激素的作用相似
C. 甲状腺细胞释放的C对下丘脑具有反馈调节作用
D. 由图分析可推知Graves病是一种自身免疫病
题组B 能力提升练
单项选择题
1.如图是靶细胞和特定激素结合的方式示例。下列说法中，正确的是
A. 如果分泌物是胰岛素，则靶细胞可以是肝细胞和肌细胞
B. 若分泌细胞是胰岛A细胞，则分泌物是胰岛素
C. 若靶细胞为甲状腺细胞，则分泌细胞位于下丘脑
D. 图中的分泌细胞一定位于内分泌器官中
2.下列关于激素调节的叙述错误的是
A. 体液的定向传送决定垂体分泌的促甲状腺激素只能对甲状腺起作用
B. 甲状腺激素可以直接影响内环境稳态也可间接的影响内环境的稳态
C. 反馈调节在激素调节的过程中普遍存在
D. 血糖调节过程中既有激素调节也存在神经调节
3.正常人空腹时血浆胰岛素浓度为5～20 μU/mL，人体血浆胰岛素浓度的相对稳定受多种因素的影响，给空腹的人口服100 g葡萄糖，正常人、非糖尿病肥胖者及Ⅱ型糖尿病肥胖者与Ⅰ型糖尿病人血浆胰岛素浓度变化对比结果见右图。下列有关说法正确的是（ ）
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A. Ⅰ型和Ⅱ型糖尿病病人的直接发病原因可能都是缺少胰岛素
B. 口服葡萄糖60 min时检测血糖浓度，非糖尿病肥胖者的血糖浓度高于Ⅱ型糖尿病病人
C. 细胞膜上胰岛素受体长期高效作用而敏感性降低可能导致非糖尿病肥胖者患糖尿病
D. 糖尿病人需要按时服药，控制饮食，除不能吃含糖类较高的食物外，其他食物如高脂、高热量的食物可以多吃
4.下列关于激素调节的叙述，正确的是（ ）
A.激素的分泌均存在分级调节
B.激素均由特定的内分泌腺合成
C.激素给细胞传达一种调节代谢的信息并直接参与细胞代谢
D.激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活
5.下图是高等动物雌性激素分泌及作用机制模式图，A ，B ，C代表器官，a、b、d、e代表物质，①、②和③代表过程。据图判断，下列选项不合理的是（）
A. 雌性激素是固醇类物质，通过自由扩散跨膜运输后与细胞内的受体结合
B. 图中既能传导兴奋，又能分泌激素的细胞位于A处
C. 血液中雌性激素含量通过反馈调节维持相对稳定
D. 该雌性激素通过影响DNA的复制过程调节代谢过程
6.如图表示激素作为信号分子对靶细胞作用的过程，下列叙述不正确的是（ ）
A. 该过程体现了细胞膜具有信息交流的功能
B. 若该细胞是垂体细胞，则A可以是甲状腺激素
C. 若突触后膜的D损伤会引起兴奋传递中断，效应器不发生反应
D. 若图中A、B、C分别是胰岛素、葡萄糖、多糖，则该细胞一定是肝细胞
二、填空题
7.回答下列关于生命活动调节的问题：
（1）血糖的平衡对于保证机体各种组织和器官的能量供应具有重要的意义，胰岛素是维持血糖平衡的重要激素．下图表示胰岛素分泌的调节过程及胰岛素作用机理．请分析回答：
当血糖浓度上升时，葡萄糖感受器接受刺激产生兴奋，最终由传出神经末梢释放 ______ ，与胰岛B细胞膜上相应的受体结合，引起胰岛素分泌增多；由图可知，胰岛B细胞分泌胰岛素还会受到 ______ 的影响． 据图分析，胰岛素与组织细胞膜上的受体结合后，促进组织细胞加速 ______ （从三个方面回答）葡萄糖，从而降低血糖浓度．
（2）胰腺不仅能分泌激素，还能分泌胰液，图表示胰液分泌调节的部分过程．请回答下列问题：
图中的盐酸刺激 ______ ，从而使其分泌 ______ ，经 ______ 传送至胰腺，促使其分泌胰液．该途径表明机体通过 ______ 方式调节胰液的分泌．图中反射弧的效应器为 ______ （结合概念回答）．该途径表明机体还可通过 ______ 方式调节胰液的分泌．
8.图1表示某动物在寒冷环境中生命活动调节的部分过程，图中A、B、C代表激素，图2表示激素分泌与调节生命活动的过程。请据图回答：
（1）寒冷环境中，血液中含量增加的激素有______（填字母），除此之外还应该有______ （激素）参与体温调节，图1中激素C是______．
（2）A、B激素对垂体的作用效应分别是______．
（3）若图2中分泌细胞是甲状腺细胞，在应对寒冷的生理调节中，靶细胞是______，则图中酶激活的细胞代谢具体是______；此外，机体也会通过骨骼肌的______使产热量增加。
（4）图2靶细胞表面的a物质的化学本质是______．与神经调节相比，写出激素调节生理活动的两个特点：______．
题组C 培优拔尖练
单项选择题
1.下列关于下丘脑与垂体的叙述，正确的是
A. 垂体可通过神经细胞支配其他内分泌腺
B. 垂体分泌的激素通过管道运输到体液中
C. 甲状腺激素能作用于下丘脑但不能作用于垂体
D. 神经系统和内分泌系统的功能可通过下丘脑相联系
2.下列关于胰蛋白酶和胰岛素的叙述，正确的是（ ）
A. 都可通过体液运输到全身
B. 都在细胞内发挥作用
C. 发挥作用后都立即被灭活
D. 都能在常温下与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应
3.如下图为人体甲状腺激素分泌调节的示意图，下列叙述中错误的是（）
A. 甲状腺机能亢进患者激素③分泌过多
B. 缺碘时激素①和②浓度都高于正常水平
C. 图中共有3处箭头表示负反馈调节
D. 垂体还能分泌与激素③有相似生理效应的激素
4.下列有关动物生命活动调节的叙述，错误的是( )
A. 激素调节具有微量和高效的特点
B. 只有激素和神经递质才能调节生命活动
C. 性激素分泌的调节机制是反馈调节和分级调节
D. 甲状腺激素的受体分布在机体的几乎所有细胞上
5.下列曲线中，最能反映健康人餐后数小时内血糖浓度变化趋势的是（）
A. B.
C. D.
6.下图表示信号传导的一种方式。甲表示产生信息分子X的细胞，乙是X的靶细胞。下列对应关系合理的是( )
A. 甲是感受器细胞，乙是肌细胞，X使乙发生膜电位的变化
B. 甲是下丘脑细胞，乙是垂体细胞，X促进乙分泌促激素释放激素
C. 甲是胰岛A细胞，乙是肌细胞，X促进乙中储能物质水解
D. 甲是甲状腺细胞，乙是肝脏细胞，X加快乙的新陈代谢
二、填空题
7.冬泳过程中，体内生理过程会发生一些变化，如图所示（图中①～④表示激素，A、B表示器官）。据图回答下列问题：
（1）人体热量的来源主要是细胞中有机物的氧化放能，尤以________（填器官名称）产热为多。
（2）甲状腺激素分泌的调节过程中既存在分级调节，也存在________调节。请用图中文字、数字、字母和箭头写出甲状腺激素分泌的分级调节过程：________________。
（3）④的生理功能是________________，从而使血糖水平升高。
（4）在冬泳过程中，是通过________（填“神经”、“体液”或“神经—体液”）调节使血糖浓度上升的。
（5）图中A释放的________激素可作用于肾小管和集合管，使尿量减少。
8.人体受寒冷刺激后，与甲状腺激素分泌的调节机制类似，机体可通过如图所示途径使肾上腺皮质激素分泌增多，以保证重要器官的血液供应。有研究表明肾上腺皮质激素还可抑制免疫应答，激素b还具有抑制抗体产生的功能。据图分析回答：
（1）图中激素a、激素b分别是______、______。
（2）激素b通过影响______细胞的活动来抑制抗体产生。器官移植时，使用肾上腺皮质激素的目的是______。
（3）人体刚接触冰水时常出现战栗现象，此反应的神经中枢位于______。冰水刺激产生的兴奋还可以通过神经调节作用于胰岛，引起______分泌增加，该激素能促进______分解，使血糖水平升高，以应对冰水刺激。
（4）某人头部创伤导致下丘脑部分细胞受损，出现明显的多尿现象，原因最可能是______。
课程标准
目标解读
举例说明激素通过分级调节、反馈调节等机制维持机体的稳态，如甲状腺激素分泌的调节和血糖平衡的调节等。
以血糖平衡调节和甲状腺激素分泌调节为例，说明激素反馈调节维持机体稳态的机制。
以甲状腺激素分泌调节为例，说明激素分级调节机制及意义。
概括激素调节的特点。
运用激素调节原理分析与健康相关的实际问题。如滥用激素类药物对健康的影响，科学指导健康生活。