浙科版高考生物一轮复习第7单元稳态与调节第23讲体液调节课件

这是一份浙科版高考生物一轮复习第7单元稳态与调节第23讲体液调节课件，共60页。PPT课件主要包含了减少排尿，神经系统和内分泌，神经垂体，肾小管和集合管上皮，AQP-2的表达量，传入神经和传出神经，副交感，躯体运动，食物中糖类的消化吸收，来源和去向等内容，欢迎下载使用。

考点一　内分泌系统的组成和相关激素的生理作用
特别提醒(1)分泌激素的细胞有内分泌腺中的分泌细胞、分散的内分泌细胞和神经分泌细胞。(2)激素不直接参与细胞代谢,而是给细胞传达一种调节代谢的信息。(3)有些激素也可以作为神经递质,如肾上腺素和去甲肾上腺素。(4)激素发挥作用后就被灭活,神经递质发挥作用后可被降解或回收再利用,抗体发挥作用后,随时间推移也逐渐被降解;而酶、载体蛋白发挥作用后仍具有活性。(5)体液调节≠激素调节。在体液调节中,激素调节起主要作用,但不是唯一的,如CO2、H+等对生命活动的调节也属于体液调节。
[练一练]1.判断下列说法正误。(1)促胰液素是人类发现的第一个化学信使,由小肠黏膜分泌,不需要导管的输送,能够强烈的促进消化。(　　)提示 促胰液素的作用是促进胰腺分泌胰液。(2)激素不一定是内分泌腺分泌的,胃、肠、下丘脑中的某些细胞也能分泌激素。激素运输有特异性。(　　)提示 激素运输无特异性。(3)激素不只起调节作用,有的也能组成细胞结构或供能,或起催化作用。(　　)提示 激素只起调节作用,不组成细胞结构、不供能,也不起催化作用。
(4)激素是一种信息分子,其受体只位于细胞膜表面,不会位于细胞内部。(　　)提示 激素受体不只位于细胞膜表面,有的也位于细胞内部。(5)甲状腺激素是一种含碘的激素,生长激素可以促进人体的生长发育,这两种激素均可以参与内环境稳态的调节。(　　)
2.结合选择性必修1第48页“课外读”思考:下图为体内部分激素作用示意图。据图可知,该激素的受体位于细胞内还是细胞表面?该激素到达细胞核,需要穿过几层磷脂分子?据图可知,此类激素如何调节细胞的生命活动?
提示 细胞内;2层;通过调控基因表达调节细胞的生命活动。
考向一　分析体液调节的发现过程[典例1](2023浙江杭州第二次联考)小肠黏膜受到食物和胃酸的刺激后会分泌促胰液素,促胰液素能作用于胰腺引起胰液分泌。下列相关分析正确的是(　　)A.小肠黏膜分泌的促胰液素定向作用于胰腺细胞B.机体中促胰液素含量少,可反复使用多次C.胰液的分泌与促胰液素发挥的催化功能有关D.胰腺细胞分泌消化酶依赖于细胞膜的选择透过性
解析 小肠黏膜分泌的促胰液素通过体液运输弥散到全身各处,与胰腺细胞表面的受体特异性结合,定向作用于胰腺细胞,A项正确;激素一经靶细胞接受并起作用后就会被灭活,B项错误;激素不具有催化功能,C项错误;胰腺细胞分泌消化酶的方式为胞吐,依赖于细胞膜的流动性,D项错误。
总结归纳(1)促胰液素的发现
(2)胰腺分泌胰液既受神经调节,也受体液调节食物进入胃会刺激胃壁上的感受器,最终引起胰腺分泌胰液(含多种消化酶);由胃进入小肠的食物和盐酸会刺激小肠黏膜分泌促胰液素,促胰液素通过血液运输到达胰腺,进而引起胰腺分泌胰液。
[对点练] 1.1902年,英国科学家斯他林研究发现在盐酸的作用下,小肠黏膜产生了一种化学物质,这种物质进入血液后,随血液运输到胰腺,引起胰液的分泌(如下图)。由此可以推断出(　　)A.①过程为神经调节B.②过程为激素调节C.胰液经内环境释放至肠腔D.下丘脑是控制胰液分泌的神经中枢
解析 盐酸刺激小肠导致小肠分泌促胰液素是体液调节,A项不符合题意;②过程即促胰液素作用于胰腺,属于激素调节,B项符合题意;该实验不能说明胰液经内环境释放至肠腔,也不能确定下丘脑是该调节过程中的神经中枢,C、D两项不符合题意。
2.斯他林等发现促胰液素后,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。下列推测或叙述不合理的是(　　)A.实验对照组应注射等量的生理盐水B.胰液的增加是小肠分泌促胰液素的结果C.该研究还不能说明促胰液素具有降血压的作用D.滤液中物质的作用效果多样说明激素不具有专一性
解析 本实验的对照组应注射等量的生理盐水,遵循单一变量原则,A项正确;胰液的增加是小肠分泌促胰液素的结果,B项正确;滤液中除了促胰液素外,还有其他物质,该实验不能说明促胰液素还具有降血压的作用,C项正确;滤液中物质的作用效果多样说明滤液中物质较多,但不能说明激素不具有专一性,D项错误。
考向二　人体内的激素及生理作用[典例2](2023浙江杭州二模)通过肽键连接的、且具有信息交流功能、又由神经元分泌的物质是(　　)A.胰岛素B.乙酰胆碱C.通道蛋白D.抗利尿激素
解析 胰岛素由胰岛β细胞分泌,胰岛β细胞不是神经元,A项不符合题意;乙酰胆碱是具有信息交流功能、又由神经元分泌的神经递质,但其化学本质不是蛋白质,不是通过肽键连接的,B项不符合题意;通道蛋白不是由神经元分泌的,C项不符合题意;抗利尿激素的化学本质是短肽,参与水平衡的调节,因此具有信息交流功能,且由下丘脑神经内分泌细胞分泌,D项符合题意。
易错提示(1)激素的受体可以分布于细胞膜上,也可分布于细胞内。受体分布于细胞膜上的是大分子的蛋白质类激素或小分子的亲水性强的激素,受体分布于细胞内的是脂溶性的类固醇激素。(2)进入细胞内的类固醇激素并不是直接发挥调节作用,而是与细胞内的受体蛋白结合,形成激素-受体复合物,随后与染色质上特定区域结合,激活基因,诱导蛋白质的合成而发挥作用。(3)类固醇激素通过细胞膜的方式是扩散。(4)不同种类的激素作用于细胞的方式不同。(5)与细胞膜上的特异性受体结合的激素,不只是激活某种酶而引起细胞内一系列变化,也可以引发基因表达出新的蛋白质,从而影响细胞代谢。
[对点练] 3.肾上腺素对肝细胞的调节过程如图所示。下列相关叙述正确的是(　　)A.肾上腺素与肝细胞膜上的糖蛋白结合后,直接参与细胞中肝糖原的分解B.肝糖原分解过程中不需要消耗ATP,腺苷酸环化酶可以催化一系列酶促反应C.肾上腺素随着体液定向运输到靶细胞发挥作用D.图示不能说明肾上腺素和神经递质一样定向运输至靶细胞发挥作用
解析 分析题图,图中肾上腺素与受体蛋白结合引起G蛋白与GTP结合,激活腺苷酸环化酶,进而引发一系列酶促反应,导致肝糖原水解成葡萄糖,引起血糖浓度升高。肾上腺素属于激素,激素不能直接参与细胞代谢,只是起调节作用,A项错误;酶具有专一性,故腺苷酸环化酶不能催化一系列酶促反应,由图可知腺苷酸环化酶可以引发一系列酶促反应,B项错误;激素随体液运输到全身各处,但只对有相应受体的靶细胞起作用,C项错误。
4.如图所示为性激素的作用机理,下列相关说法错误的是(　　)A.性激素为类固醇,是一种信息分子B.性激素与位于细胞内的受体结合后发挥作用C.性激素可以对基因的转录过程进行调节D.该实例说明,激素可直接参与细胞代谢
解析 性激素的化学本质是类固醇,作为信息分子起作用,A项正确;从图中可以看出,性激素的受体在细胞内,性激素能与相应受体结合形成“激素-受体”复合体,B项正确;“激素-受体”复合物在细胞核内调节转录过程,C项正确;激素不直接参与细胞代谢,而是给细胞传达一种调节代谢的信息,D项错误。
考点二　激素参与机体调节的几种方式
特别提醒激素分泌的调节(1)分级调节和反馈调节①分级调节:激素的分泌调节一般要经过下丘脑→腺垂体→相关腺体三个等级。②反馈调节:相应激素对下丘脑和垂体分泌活动的调节过程,目的是保持相应激素含量维持在正常水平。
(2)协同作用和拮抗作用①协同作用:不同激素对同一生理效应都发挥作用,从而达到增强效应的结果。如促进生长发育——生长激素和甲状腺激素,升高血糖浓度——胰高血糖素和肾上腺素。②拮抗作用:不同激素对同一生理效应发挥相反的作用。如胰高血糖素使血糖浓度升高,胰岛素使血糖浓度降低。
[练一练]1.判断下列说法正误。(1)下丘脑部分神经细胞分泌的激素可以直接释放到垂体门脉血管的血液中,调节腺垂体的分泌。(　　)(2)胰岛素是唯一降低血糖的激素,而胰高血糖素是唯一升高血糖的激素。(　　)提示 胰岛素是唯一降低血糖的激素,而胰高血糖素并不是唯一升高血糖的激素,肾上腺素也可以升高血糖。(3)胰岛素不仅能促进葡萄糖运进细胞,还能促进氨基酸运进细胞,也能促进肾小管过滤液中葡萄糖的重吸收。(　　)
(4)应激反应是机体遭受伤害刺激时产生的适应性和抵抗性变化的总称。(　　)(5)血糖调节中,血糖主要通过直接作用于胰岛以调节激素的分泌。血糖调节以激素调节为主。(　　)
2.结合选择性必修1第61页“课外读”思考:糖尿病是一种严重危害健康的常见病,主要表现为高血糖和尿糖。糖尿病分为Ⅰ、Ⅱ两种类型。Ⅰ型糖尿病由胰岛功能减退、分泌胰岛素减少所致。Ⅱ型糖尿病与能量摄入过多、运动量过少、肥胖等密切相关,其发病机理比较复杂,其中一个原因是机体组织细胞对胰岛素的敏感性降低(可能与细胞膜上胰岛素受体受损有关)。(1)通过注射胰岛素可以有效治疗因细胞膜上胰岛素受体受损引发的糖尿病吗?
提示 不能,因为这种糖尿病患者体内并不缺乏胰岛素,而是由于胰岛素的受体受损使胰岛素不能正常发挥功能。
(2)Ⅱ型糖尿病有向发病率高、发病年龄降低的趋势发展,请结合上述资料分析在生活中应该注意哪些事项来避免糖尿病的发生?
提示 注意控制饮食,多运动。
考向一　甲状腺激素的分泌调节[典例1](2023浙江绍兴一模)甲状腺分泌T3与T4的调节如图所示,其中TRH与TSH分别代表促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素,FT3与FT4代表游离的甲状腺激素,TT3与TT4代表与血浆蛋白结合的甲状腺激素。下列叙述正确的是(　　)A.下丘脑细胞的细胞膜表面存在TRH、TSH的受体B.垂体前叶分泌TSH通过垂体门脉作用于甲状腺C.FT3与FT4的受体仅存在于下丘脑与腺垂体细胞上D.FT3与FT4存在于血浆中,而TT3与TT4存在于血细胞中
解析 结合图示可知,TRH和TSH对下丘脑均有抑制作用,因此下丘脑细胞的细胞膜表面存在TRH、TSH的受体,A项正确;垂体门脉存在于下丘脑和垂体之间,TSH在垂体和甲状腺之间是通过体液(组织液和血液)进行运输的,B项错误;FT3与FT4代表游离的甲状腺激素,甲状腺激素作用的对象是全身组织细胞,C项错误;血浆蛋白是血浆中蛋白质的统称,血浆蛋白存在于血浆中,而不存在血细胞中,D项错误。
总结归纳(1)下丘脑与腺垂体之间激素的运输是靠垂体门脉系统完成的。(2)并不是所有内分泌腺的活动都受下丘脑-腺垂体-靶腺这种调控轴的调节。例如,胰岛和肾上腺髓质直接受神经支配,并不受垂体分泌激素的调节;胰岛还受血糖浓度的调节。(3)主要内分泌腺及其分泌的激素与靶器官(靶细胞)
[对点练] 1.(2023浙江嘉兴二模)碘是甲状腺激素的组成元素。甲状腺细胞通过钠-碘同向转运体主动摄取碘。碘被甲状腺过氧化物酶活化后,参与甲状腺激素的合成。下列叙述正确的是(　　)A.使用细胞呼吸抑制剂,不影响甲状腺细胞摄碘能力B.使用钠-碘同向转运体抑制剂,会导致甲状腺激素合成量上升C.使用甲状腺过氧化物酶抑制剂,会导致促甲状腺激素分泌减少D.使用促甲状腺激素受体阻断剂,会导致促甲状腺激素释放激素分泌增加
解析 甲状腺细胞摄入碘的方式为主动转运,需要消耗能量,使用细胞呼吸抑制剂,抑制细胞的呼吸,能量供应减少,甲状腺细胞摄碘能力降低,A项错误;结合题干“甲状腺细胞通过钠-碘同向转运体主动摄取碘”可知,使用钠-碘同向转运体抑制剂,会导致甲状腺激素合成量下降,B项错误;结合题干“碘被甲状腺过氧化物酶活化后,参与甲状腺激素的合成”可知,使用甲状腺过氧化物酶抑制剂,甲状腺激素合成减少,甲状腺激素的分泌存在分级调节和负反馈调节,会导致促甲状腺激素分泌增加,C项错误;促甲状腺激素受体位于甲状腺相应细胞上,若使用促甲状腺激素受体阻断剂,意味着促甲状腺激素不能正常作用于甲状腺细胞,导致甲状腺激素分泌减少,由于甲状腺激素的分泌存在分级调节和负反馈条件,会导致促甲状腺激素释放激素分泌增加,D项正确。
2.(2023浙江名校新高考研究联盟第三次联考)为研究甲状腺激素分泌的调节机制,科研人员利用生理状态相同的小鼠进行相关实验,实验分组处理如下表。下列相关叙述正确的是(　　)
A.乙组小鼠血液中甲状腺激素水平和TSH水平均高于甲组B.丙组小鼠血液中甲状腺激素水平和TSH水平均低于甲组C.若丁组小鼠血液中甲状腺激素水平高于丙组,则TSH水平必然低于丙组D.本实验能说明甲状腺激素与TSH在调节体温这一功能上具有协同作用
解析 乙组小鼠受到寒冷刺激下丘脑分泌TRH,并分级促进甲状腺激素的分泌,其血液中甲状腺激素水平和TSH水平均高于甲组,A项正确;丙组小鼠阻断TSH受体,甲状腺激素分泌会低于甲组,反馈调节会导致TRH、TSH水平提高,B项错误;若丁组小鼠血液中甲状腺激素水平高于丙组,但由于丁组在寒冷条件下饲养,对于机体而言高甲状腺激素可能是正常水平,因此不一定反馈减少TSH水平,C项错误;TSH调节甲状腺激素的分泌,甲状腺激素反过来负反馈调节TRH和TSH的分泌,因此两者没有协同作用,D项错误。
考向二　水盐平衡的调节[典例2](2023浙江温州第三次适应性考试)人体水平衡是指水的来源和排出保持动态平衡。其中水的来源有饮水、食物和代谢产生。水的排出通过皮肤、肺、大肠和肾实现。肾的排尿量主要受抗利尿激素的调节。回答下列问题。(1)当人体内环境相对缺水时,从水的来源和排出途径分析,一方面机体可增加饮水,另一方面机体会　　　　　　　　,从而调节水平衡。以上活动说明机体内环境稳态的维持有赖于　　　　　　　　　　系统的调节。 
(2)抗利尿激素由下丘脑神经分泌细胞S合成,然后以囊泡形式经轴突运输至　　　　　　(填器官名称)储存。当细胞S受到刺激产生　　　　　　　　　　　　　并将其传至轴突末梢时,会以胞吐的方式将抗利尿激素释放进入血浆。 (3)抗利尿激素与　　　　　　　　　　　细胞的相应受体结合后,可使其细胞膜上的水通道蛋白(AQP-2)数量　　　　,从而减少尿量。进一步研究发现抗利尿激素对AQP-2数量的影响有短期调节和长期调节两种机制。短时间内,细胞内原有AQP-2转移至细胞膜上速度改变,而AQP-2的表达量没有明显变化;长期调节则通过调节　　　　　　　　　　实现。 
兴奋/(神经)冲动/动作电位
(4)下图为简化的排尿反射反射弧示意图(箭头示神经冲动的传播方向)。盆神经位于该反射弧中的　　　　　　　　　　　　　　环节。排尿时,　　　　　　　(填“交感”或“副交感”)神经的兴奋占主导,使逼尿肌收缩,内括约肌舒张,尿液进入尿道。此时尿液的排出还需要外括约肌的舒张,而外括约肌的活动受大脑意识控制,由此说明阴部神经为　　　　　　(填“躯体运动”或“自主”)神经。排尿时,尿液对尿道的刺激可进一步反射性加强位于脊髓的初级排尿中枢的活动,这是一个　　　反馈调节过程。 
解析 (1)当人体内环境相对缺水时,细胞外液渗透压就会升高,导致下丘脑渗透压感受器兴奋,一方面将兴奋传至大脑皮层产生渴觉,增多饮水,另一方面下丘脑还分泌抗利尿激素,并由神经垂体释放到血液中,血液中的抗利尿激素含量增加,就加强了肾小管、集合管对水分的重吸收,使尿量减少,最终导致细胞外液渗透压下降,从而调节水平衡。以上活动说明机体内环境稳态的维持有赖于神经系统和内分泌系统的调节。(2)抗利尿激素由下丘脑神经分泌细胞S合成,以囊泡形式经轴突运输至(神经)垂体储存。当细胞S受到刺激产生兴奋并将其传至轴突末梢时,会以胞吐的方式将抗利尿激素释放进入血浆。
(3)抗利尿激素的靶器官是肾小管和集合管,当抗利尿激素与肾小管、集合管上皮细胞的相应受体结合后,可使其细胞膜上的水通道蛋白(AQP-2)数量增加,促进对水的重吸收,从而减少尿量。短时间内,细胞内原有水通道蛋白(AQP-2)转移至细胞膜上速度改变,而水通道蛋白(AQP-2)的表达量没有明显变化;长期调节则通过调节水通道蛋白(AQP-2)的表达量实现。
(4)一个典型的反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五部分。分析示意图可以看出,盆神经位于该反射弧中的传入神经和传出神经的环节。排尿时,副交感神经的兴奋占主导,使逼尿肌收缩,内括约肌舒张,尿液进入尿道。自主神经一般不受意识的支配,外括约肌的活动受大脑意识控制,说明阴部神经为躯体运动神经。正反馈调节是某一成分的变化所引起的其他一系列变化,不是抑制而是加速最初发生的变化。排尿时,尿液对尿道的刺激可进一步反射性加强位于脊髓的初级排尿中枢的活动,这是一个正反馈调节过程。
易错提示(1)渗透压感受器和渗透压调节中枢在下丘脑,渴觉中枢在大脑皮层。水盐平衡的调节方式为神经-体液调节。水和无机盐的平衡是在神经调节和激素调节共同作用下,主要通过肾脏来完成的。(2)抗利尿激素的产生部位是下丘脑的神经分泌细胞,而释放部位是垂体后叶。(3)在水盐平衡调节中,下丘脑既是感受器,又是效应器(分泌激素):①感受刺激(渗透压感受器);②分泌功能(合成并分泌抗利尿激素);③神经中枢(调节水盐平衡);④传导兴奋(能够将兴奋传到大脑皮层)。
(4)血浆渗透压、抗利尿激素含量和尿量的关系
[对点练] 3.(2022浙江考前第三次模拟)尿崩症是指中枢性尿崩症(抗利尿激素缺乏)和肾源性尿崩症(肾脏细胞表面相应受体缺乏)导致肾小管重吸收水的功能出现障碍而引起疾病的统称。抗利尿激素的作用机制如下图所示,
下列相关叙述错误的是(　　)A.肾源性尿崩症患者体内抗利尿激素的含量比正常人要高B.抗利尿激素与P蛋白结合后,P蛋白的空间结构发生改变,激活G蛋白C.抗利尿激素由下丘脑合成、垂体释放,可促进肾小管和集合管对水分的重吸收D.持续静脉注射质量浓度为20%的葡萄糖溶液,会导致抗利尿激素含量增加,尿量减少
解析 肾源性尿崩症是肾脏细胞表面相应受体缺乏导致肾小管重吸收水的功能出现障碍而引起的疾病,该患者的抗利尿激素产生正常但缺少相应的受体,所以患者体内抗利尿激素的含量比正常人要高,A项正确;由图可知,抗利尿激素与P蛋白结合后,P蛋白的空间结构发生改变,激活G蛋白,激活的G蛋白进一步激活靶蛋白,从而产生抗利尿激素生理效应,B项正确;抗利尿激素由下丘脑合成和分泌,由垂体释放,可促进肾小管和集合管对水的重吸收,C项正确;持续静脉注射质量浓度为20%的葡萄糖溶液,会导致血糖浓度过高,过多的血糖会通过尿液排出体外,此时肾小管腔中渗透压升高,肾小管和集合管细胞对水的重吸收减少,尿量增多,D项错误。
4.如果食物过咸时,人体会产生强烈喝纯水的欲望;但在剧烈运动大量出汗后,却需要更多含电解质的饮料而不是纯水。相关机理如图,下列叙述错误的是(　　)A.人体摄入过多咸的食物后血浆渗透压升高,使下丘脑神经细胞兴奋B.高渗透压刺激下引起抗利尿激素的分泌是神经-体液调节的结果C.兴奋从SFO区域传到MnPO区域,神经元兴奋传递的信息分子是神经递质D.大量喝水会产生饱腹感通过负反馈作用于SFO区域,从而抑制纯水摄取欲望
解析 人体摄入过多咸的食物后血浆渗透压升高,使下丘脑渗透压感受器受到刺激产生兴奋,A项正确。高渗透压刺激下引起下丘脑的神经细胞分泌抗利尿激素属于神经调节,B项错误。神经元之间兴奋传递的信息分子是神经递质。因此兴奋从SFO区域传到MnPO区域,神经元兴奋传递的信息分子是神经递质,C项正确。当人们摄入水后血浆渗透压下降,图中高渗透压刺激会减弱,纯水摄取欲望下降;同时大量喝水会产生饱腹感,作用于MnPO相应的区域,并负反馈作用于SFO区域,从而抑制纯水摄取欲望,D项正确。
考向三　血糖平衡的调节[典例3](2023浙江稽阳联谊学校联考)Ⅰ型糖尿病由胰岛功能减退、胰岛素分泌减少所致,Ⅱ型糖尿病的发生与遗传、环境和生活方式等密切相关。针对Ⅰ型糖尿病传统的治疗模式存在多种缺陷,一款可以根据人体血糖浓度实时响应释放药物的“智能胰岛素IA贴片”(密布微米级短针、一元硬币大小、信用卡薄厚、痛感有如蚊子叮咬的贴片)或将取代现在的胰岛素注射针,颠覆糖尿病传统治疗手段。(1)正常情况下人体血糖的主要来源是　　　　　　　　　　　　,调节血糖平衡就是调节血糖的　　　　　　　处于动态平衡,其调节机制是　　　　　　　　调节。除了胰岛素,还有与之起　　　　作用的　　　　　　　　　　　　　　　　　(至少答出两种)等激素参与血糖调节。 
胰高血糖素、糖皮质激素、肾上腺素
(2)为评估其调节血糖水平的效果,研究人员给糖尿病小鼠和正常小鼠均分别用适量普通胰岛素和IA处理,测量血糖浓度变化,结果如下图所示。
本实验的自变量是_______________________________________________　　　　　　　　　　　　　,注射普通胰岛素的　　　　小鼠更容易出现低血糖晕厥,IA比普通胰岛素调节血糖更具有优势,体现在　　　　　　　　　　　　　　 　　　。 
小鼠的类型、不同处理的胰岛素(或试剂的种类、
胰岛素的给药方式)、时间
IA降血糖的效果更久,且能避免低血糖的风险
(3)糖尿病除了依赖药物治疗,适量的运动也很重要,一些研究认为太极拳等运动可提高肌细胞对胰岛素的敏感性,在胰岛素水平相同的情况下,该激素能更好地促进肌细胞　　　　　　　　　　　　　,从而降低血糖浓度。
摄取、储存和利用葡萄糖
解析 (1)正常情况下,人体血糖浓度维持在80~120 mg/dL,血糖的主要来源是食物中糖类的消化吸收。血糖平衡的调节,就是血糖的来源和去向的动态平衡调节,其调节机制是神经-体液共同调节。胰岛素具有降低血糖的作用,与胰岛素具有拮抗作用的激素是胰高血糖素、糖皮质激素、肾上腺素等,它们都具有升高血糖的作用。(2)结合图示可知,本实验的自变量是注射试剂的种类、不同血糖的小鼠及处理时间。注射普通胰岛素的正常小鼠血糖更低,更容易出现低血糖晕厥。研究结果显示,IA的降糖效果更持久,且能避免低血糖的风险,因此IA比普通胰岛素调节血糖更具有优势。(3)胰岛素的生理作用是降血糖,主要通过促进葡萄糖的去路,即加速组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和存储,抑制肝糖原的分解和非糖物质的转化,从而降低血糖。
总结归纳(1)胰岛素与胰高血糖素
(2)血糖浓度变化的原因血糖升高的原因:①摄取了食物中的糖类;②在血糖浓度较低时,肝糖原的分解和非糖物质的转化也可使血糖浓度升高。血糖降低的原因:①胰岛素促进血糖的三个去路,抑制两个来源;②运动消耗了大量能量,而能量的主要来源是葡萄糖的氧化分解。(3)糖尿病的病因
[对点练] 5.(2023浙江台州第二次教学质量评估)给小鼠注射链脲佐菌素(STZ)可以特异性破坏其胰岛β细胞,构建糖尿病小鼠模型。为检测糖尿病小鼠模型是否构建成功,下列操作合理的是(　　)A.在空腹状态下测定小鼠的血糖含量及血液中胰岛素含量B.在饱足状态下测定小鼠的血糖含量及血液中胰岛素含量C.在空腹状态下测定小鼠的血糖含量,在饱足状态下测定小鼠血液中胰岛素含量D.在饱足状态下测定小鼠的血糖含量,在空腹状态下测定小鼠血液中胰岛素含量
解析 在空腹状态下测定小鼠的血糖含量,作为对照(前测)。胰岛β细胞分泌的胰岛素能够降低血糖,给小鼠注射链脲佐菌素(STZ)可以特异性破坏其胰岛β细胞。为检测糖尿病小鼠模型是否构建成功,在饱足状态下测定小鼠血液中胰岛素含量,若小鼠的胰岛素含量较高,说明糖尿病小鼠模型未构建成功,若小鼠的胰岛素含量较低,说明糖尿病小鼠模型构建成功,C项正确。
6.(2023浙江杭州联考)磷酸烯醇式丙酮酸羧基酶Ⅰ(PEPCKⅠ)是参与人体内由非糖物质转化为葡萄糖异生途径的一种关键性酶,其作用机理如图所示。下列叙述错误的是(　　)A.糖异生途径最可能发生在肝细胞内,以弥补肝糖原储备的不足B.机体血糖浓度过低时,胰高血糖素的分泌可能与PEPCKⅠ基因在细胞内的活跃表达有关C.通过抑制PEPCKⅠ乙酰化酶的活性,可以为治疗和预防糖尿病提供可能D.血糖浓度升高后,可通过促进PEPCKⅠ的乙酰化从而抑制糖异生作用,该过程属于负反馈调节
解析 通过糖异生途径能使血糖水平上升,而肝脏是人体物质代谢的重要场所,因而糖异生过程最可能发生在肝细胞内,使非糖物质转化为葡萄糖从而升高血糖,以弥补肝糖原储备的不足,A项正确;胰高血糖素可促进肝糖原分解、非糖物质转化为葡萄糖,使血糖升高,PEPCKⅠ基因表达的产物使血糖升高,据此可推测PEPCKⅠ基因在细胞内的活跃表达可能与胰高血糖素的作用有关,B项正确;促进PEPCKⅠ乙酰化,可促进PEPCKⅠ水解,使PEPCKⅠ含量降低,糖异生途径受到抑制,使血糖升高受到抑制,可为治疗和预防糖尿病提供可能,C项错误;血糖浓度升高后,可通过促进PEPCKⅠ的乙酰化从而抑制糖异生作用,防止血糖不断升高,该过程属于负反馈调节,D项正确。
考向四　应急和应激反应[典例4]肾上腺皮质分泌的糖皮质激素参与机体应激反应,下列不属于糖皮质激素在应激反应中发挥的作用的是(　　)A.保持葡萄糖对重要器官的供给B.调节情绪,缓解精神紧张C.抑制炎症反应D.使心跳加快、呼吸加深
解析 在寒冷刺激下糖皮质激素释放水平升高,促进肝细胞将氨基酸转变为葡萄糖,保持葡萄糖对重要器官的供给,A项不符合题意;糖皮质激素可以缓解精神紧张、调节情绪,同时具有抗炎症、抗过敏、抗休克等作用,B、C两项不符合题意;使心跳加快、呼吸加深是肾上腺素在应急反应中发挥的作用,D项符合题意。
[对点练] 7.运动时肾上腺素分泌增多,肾上腺髓质能分泌肾上腺素,某些神经元也能分泌肾上腺素,且突触前膜与突触后膜均有肾上腺素受体,肾上腺素发挥作用后多数又被突触前膜摄取。下列分析错误的是(　　)A.运动时肾上腺素分泌增多,可以提高机体的反应能力B.肾上腺素可通过突触前膜摄取,实现多次重复利用C.肾上腺素可以与突触前膜受体结合,反馈调节肾上腺素的分泌D.运动时肾上腺素可使呼吸、心跳加快,是一种高能化合物
解析 肾上腺素是一种应急激素,运动时肾上腺素分泌增多,使人心率加速、警觉性提高,A项正确;据题干信息“突触前膜与突触后膜均有肾上腺素受体,肾上腺素发挥作用后多数又被突触前膜摄取”可知,肾上腺素可通过突触前膜摄取,实现多次重复利用,B项正确;肾上腺素与突触前膜受体结合,抑制神经元继续分泌肾上腺素,维持肾上腺素含量的稳定,属于负反馈调节, C项正确;肾上腺素作为信息分子,只具有调节功能,不能提供能量,不属于高能化合物,D项错误。
8.下图为人体受到某种应激刺激时机体进行调节的模式图,下列叙述错误的是(　　)A.激素A是促肾上腺皮质激素释放激素B.激素B通过体液运输到肾上腺皮质C.应激刺激使激素A增加的结构基础是反射弧D.长期使用糖皮质激素易导致肾上腺皮质功能减退
解析 激素A是下丘脑分泌的激素,为促肾上腺皮质激素释放激素,A项正确;激素B是促肾上腺皮质激素,通过体液运输到全身,但只能作用于肾上腺皮质,能促进糖皮质激素的分泌,B项错误;由图可知,糖皮质激素的分泌是神经-体液共同调节的结果,应激刺激使激素A增加相当于完成反射,则结构基础是反射弧,C项正确;长期使用糖皮质激素,能抑制垂体的生命活动,使得促肾上腺皮质激素减少,则肾上腺皮质功能减退,D项正确。
考点三　体液调节与神经调节
1.体液调节与神经调节
特别提醒(1)下丘脑在生命活动调节中的作用
(2)动物激素、神经递质、酶比较
[练一练]1.判断下列说法正误。(1)激素是信号分子,成分都是有机物,神经系统的某些结构也可以释放激素。(　　)(2)能产生酶的细胞一定能产生激素,能产生激素的细胞也一定能产生酶。(　　)提示 能产生激素的细胞一定能产生酶,能产生酶的细胞不一定能产生激素。
(3)当环境温度由25 ℃降至10 ℃时,人体内酶的活性会因温度下降而降低。(　　)提示 人是恒温动物,在不同的外界温度条件下,人的体温维持相对稳定。人体内酶的活性不变。(4)温度感受器分为温觉感受器和冷觉感受器,分布于皮肤、黏膜和内脏。体温调节中枢位于大脑皮层,体温感觉中枢位于下丘脑。(　　)提示 体温调节中枢位于下丘脑,体温感觉中枢位于大脑皮层。(5)体液调节比神经调节作用范围广,垂体是联系神经调节和体液调节的枢纽。(　　)提示 下丘脑是联系神经调节和体液调节的枢纽。
2.结合选择性必修1第65页图3-16思考:为了探究下丘脑在体温调节中的作用,某科研工作者进行了如下实验。
A组小白鼠和B组小白鼠分别出现什么样的结果?
提示 冷觉的形成部位在大脑皮层,体温调节中枢位于下丘脑。在寒冷环境中,A组小白鼠能产生冷觉,不能维持正常体温,耗氧量比B组小白鼠低。B组小白鼠能产生冷觉,也能维持体温恒定,且小白鼠在寒冷环境中的耗氧量高于在炎热环境中的耗氧量。
考向一　体液调节与神经调节比较[典例1]体液调节是指机体产生某种化学物质(如激素、CO2)作为信息分子,经过体液的运输作用于靶细胞,发挥调节作用,其中激素调节是体液调节的主要内容。图甲表示部分激素从分泌到发挥作用的过程,其中①②③④代表人体内的不同激素;图乙表示的是激素的传送方式。结合图示及所学知识,回答相关问题。
(1)由图甲可知,既能够传导兴奋又能够分泌激素的结构是　　　　　　,其所分泌的激素①的传送方式属于图乙中的　　　　　　　。 (2)激素③的名称是　　　　　　　　　　　　,当其含量过高时,激素①②含量的变化趋势是　　　　,这是一种　　　　　　　调节机制。 (3)从图示看,图中的垂体细胞表面至少有　　　种激素的特异性受体。 (4)远距分泌是指激素经血液运输至远距离的靶细胞(或组织)而发挥作用。远距分泌中,激素往往先进入　　　　　　,再进入　　　,由后者运送到　　　　　　　　　(填“全身各处”或“靶细胞”)。 (5)激素③是否存在自分泌传送方式?　　　　,原因是　 　。 
激素③的靶细胞可以是自身细胞
解析 (1)下丘脑既能够接受大脑皮层传来的兴奋,又能够分泌激素,激素①由下丘脑分泌,然后经血液运送到垂体发挥作用,故其传送方式为神经分泌。(2)甲状腺分泌甲状腺激素,当甲状腺激素含量过高时,因为存在(负)反馈调节机制,因此会抑制下丘脑和垂体分泌相应激素,从而维持甲状腺激素的动态平衡。(3)垂体具有识别下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素的特异性受体,由于存在(负)反馈调节机制,又可识别甲状腺激素,故其细胞表面至少存在2种特异性受体。(4)激素随血液循环运输,因此可以运送到全身各处,但只有靶细胞能识别。(5)由图乙可知,自分泌是指自身分泌的激素作用于自身,激素③能够作用于分泌它的组织细胞,故其传送方式存在自分泌。
总结归纳激素分泌调节的类型
(1)类型一:下丘脑→腺垂体→靶腺体(内分泌腺)→激素甲。典型激素有甲状腺激素、性激素和肾上腺皮质激素,此类型的调节存在明显的分级调节和反馈调节。(2)类型二:下丘脑合成→神经垂体释放→激素乙,常见激素是抗利尿激素。(3)类型三:植物性神经→内分泌腺→激素丙,主要激素有胰岛素、胰高血糖素、肾上腺素;基于此种调节类型,上述三种激素的分泌及对生命活动的调节属于典型的神经-体液调节。(4)类型四:直接感受内环境中某种理化因子的变化,并作出相应的反应,如胰岛细胞能直接感受血糖浓度的变化,血糖浓度降低会促进胰岛α细胞分泌胰高血糖素。
[对点练] 1.下列有关神经调节和体液调节的说法,正确的是(　　)A.神经调节的信号有电信号和化学信号,而激素调节仅有化学信号B.神经调节的结果是使效应器作出反应,而激素调节的结果是使靶细胞的生理活动发生改变,神经调节作用范围较广泛C.在人与高等动物生命活动调节过程中,体液调节起主导作用D.给病人输氧时混入5%的CO2以维持呼吸中枢的兴奋属于神经调节
解析 神经调节的信号有电信号和化学信号(神经递质),而激素调节仅有化学信号,A项正确;神经调节作用范围较局限,B项错误;在人与高等动物生命活动调节过程中,神经调节占主导地位,C项错误;给病人输氧时混入5%的CO2以维持呼吸中枢的兴奋属于体液调节,D项错误。
2.动物体的各项生命活动常常受神经调节和体液调节的共同作用(如图所示)。下列有关神经调节和体液调节的叙述,错误的是(　　)A.据图可知,内外刺激a可引起神经系统和内分泌腺做出反应B.在血糖调节中,胰岛可以作为效应器C.血糖浓度升高会促进图中c的胰岛α细胞分泌活动增强D.若图中的激素d是甲状腺激素,则该激素可影响神经系统b的发育和功能
解析 血糖浓度升高会促进图中c的胰岛β细胞分泌胰岛素的活动增强,C项错误。
3.(2023浙江杭州二模)胃是人体重要的消化器官,在进食时,胃液分泌量明显增多。回答下列问题。(1)进食时,多种感受器在食物的刺激下产生的神经冲动经传入神经传到位于延髓、下丘脑等处的反射中枢,再由植物性神经中的　　　　　　神经传至胃腺细胞和胃窦部的G细胞,促进前者分泌胃液,后者分泌促胃液素。上述反射弧的效应器是　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　,其发生去极化是因为传出神经释放的　　　　　神经递质作用于突触后膜而打开Na+通道。该过程中食物的颜色刺激视觉感受器引起的是　　　　　　反射,判断依据是　　　　　　　　　　　　　。 
传出神经末梢及其支配的胃腺细胞和胃窦部的G细胞
(2)促胃液素是一种多肽类激素,其通过　　　　运输作用于胃部的若干种细胞,如胃腺细胞。从分子水平上分析,人体内胃腺细胞能接受促胃液素调节的根本原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。盐酸是胃腺的分泌物之一。实验证明,当胃内幽门部的pH降至1.2~1.5时,盐酸会抑制G细胞释放促胃液素,从而减少胃的排酸量,该　　　　　调节机制对稳定胃酸水平有重要意义。 (3)上述过程中食物刺激引起G细胞释放促胃液素,从而引起胃腺细胞分泌胃液的方式属于　　　　　　　　　　　调节。 
只有胃腺细胞才能表达促胃液素受体的基因
解析 (1)反射弧的组成:感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器(传出神经末梢及其支配的肌肉或腺体)。植物性神经是控制内脏器官的传出神经。进食时,多种感受器在食物的刺激下产生的神经冲动经传入神经传到位于延髓、下丘脑等处的反射中枢,再由植物性神经中的传出神经传至胃腺细胞和胃窦部的G细胞,促进前者分泌胃液,后者分泌促胃液素。上述反射弧的效应器是传出神经末梢及其支配的胃腺细胞和胃窦部的G细胞。去极化是指电位由静息电位向动作电位的变化,动作电位形成的机理是Na+内流,所以其发生去极化是因为传出神经释放的兴奋性神经递质作用于突触后膜而打开Na+通道。根据题干信息,该过程中食物的颜色刺激视觉感受器引起的是条件反射,条件反射是指在非条件反射的基础上,经过后天学习获得的。食物的颜色刺激视觉感受器,从而引起胃液和促胃液素的分泌,并不是直接由食物本身引起的,该过程需要大脑皮层的参与,所以为条件反射。
(2)促胃液素通过体液运输的方式,到达全身各处,但只能作用于胃腺细胞,因为只有在胃腺细胞上才存在促胃液素的受体。从分子水平上分析,人体内胃腺细胞能接受促胃液素调节的根本原因是只有胃腺细胞才能表达促胃液素受体的基因。盐酸是胃腺的分泌物之一。实验证明,当胃内幽门部的pH降至1.2~1.5时,盐酸会抑制G细胞释放促胃液素,从而减少胃的排酸量。胃酸导致胃内幽门部的pH降至1.2~1.5,反过来作为信息抑制胃酸的分泌,从而维持胃酸水平稳定,属于负反馈调节,对稳定胃酸水平有重要意义。(3)上述过程中食物刺激引起G细胞释放促胃液素,属于神经调节;促胃液素引起胃腺细胞分泌胃液,属于体液调节。所以上述过程中食物刺激引起G细胞释放促胃液素,从而引起胃腺细胞分泌胃液的方式属于神经-体液共同调节。
考向二　体温调节[典例2](2023浙江杭州二模)在寒冷条件下,甲状腺激素和肾上腺素的分泌增加对体温有协同调节作用。回答下列问题。(1)人的体温调节中枢位于　　　　　　,安静时主要的产热器官是内脏、肌肉和　　　。 (2)当温度感受器受到寒冷刺激转换成　　　　　　　　　　,产生的兴奋沿着传入神经到达中枢经整合信息,再由　　　　　　　　　　　　　系统即刻调动,分泌肾上腺素,使血流量增加,　　　　分解加强,细胞基础代谢率增加;另外,通过　　　　　　　　　　　　　　　　　　调控轴,分泌大量的甲状腺激素,使机体对　　　　　　和氧气的消耗量增多。甲状腺激素和肾上腺素的协同作用,使机体的产能增加。 (3)在寒冷条件下,体温稳态的维持是　　　　　　　　　　　的结果。 
下丘脑-腺垂体-甲状腺
解析 (1)人体体温调节中枢位于下丘脑;安静时产热的主要器官是内脏、肌肉和脑。(2)感受器受到刺激,导致膜外Na+内流,产生内正外负的电位,所以将寒冷刺激转换为动作电位;当信号传递至中枢,经过交感-肾上腺髓质系统分泌肾上腺素,肾上腺素使血流量增加,糖原分解加快;通过下丘脑-腺垂体-甲状腺调控轴(下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素促进垂体分泌促甲状腺激素,进而促进甲状腺分泌甲状腺激素),甲状腺激素促进物质氧化分解,所以使机体对葡萄糖和氧气的耗氧量增加。(3)体温的调节是在神经系统和内分泌系统共同调节下完成的,所以是神经-体液共同调节的结果。
易错提示(1)人体通过调节产热与散热的动态平衡来维持体温的稳定。(2)参与体温调节的激素有甲状腺激素和肾上腺素,它们之间表现为协同作用。(3)体温感受器的适宜刺激为“温度的变化”而不是“冷”“热”本身。(4)在发高烧时,人体的产热不一定大于散热,除非病人的体温在继续升高,如果体温保持不变,则产热仍等于散热。
[对点练] 4.(2024浙江1月选考改编)某快递小哥跳入冰冷刺骨的河水勇救落水者时,体内会发生系列变化。下列叙述正确的是(　　)A.冷觉感受器兴奋,大脑皮层产生冷觉B.物质代谢减慢,产热量减少C.皮肤血管舒张,散热量减少D.交感神经兴奋,心跳减慢
解析 跳入冷水中,体表温度下降,此时冷觉感受器兴奋,在大脑皮层产生冷觉。寒冷环境中,物质代谢加快,产热量增加,皮肤血管收缩,散热量减少;交感神经兴奋,心跳加速。
5.(2023浙江温州二模)人体体温稳态的维持是神经-体液共同调节的结果。寒冷环境中,人体皮肤温度、皮肤血流量等指标的变化也会受到色温的影响。(注:色温是表示光线中包含颜色成分的一个计量单位。直观感受上,高色温为白而亮的冷色调,低色温为黄而暗的暖色调。)回答下列问题。(1)人体体温的相对稳定是通过　　　　　　　　　　　　的基本相等而实现的。运动状态下,人体的热量主要来源于　　　　　　收缩。 (2)进入寒冷环境时,人体皮肤的　　　　感受器会受到刺激产生兴奋,兴奋经传入神经(元)到达位于　　　　　　的体温调节中枢后,引发如下调节过程:可通过　　　　　　　　　　　调控轴的作用,促进甲状腺激素的分泌,增加产热;还可使　　　　　　　　收缩,减少散热等。 
(3)有关实验表明,人体在不同色温、15 ℃的环境条件下暴露90 min,低色温时皮肤温度的下降比高色温时更为明显。根据以上事实推测,人体处于寒冷环境时,可将灯光调节为　　　(填“高”或“低”)色温,此时位于　　　　　　的视觉中枢产生色觉,导致体温调节中枢的兴奋性发生改变,　　　　(填“加速”或“减缓”)皮肤血流量的下降,使得机体　　　　(填“产热”或“散热”)减少,更有利于体温的维持。 
解析 (1)人体体温的相对稳定是通过产热量和散热量的基本相等而实现的。运动状态下,人体的热量主要来源于骨骼肌收缩,在安静状态下,人体主要通过肝、脑等器官的活动提供热量。(2)进入寒冷环境时,人体皮肤的冷觉感受器会受到刺激产生兴奋,兴奋经传入神经(元)到达位于下丘脑的体温调节中枢后,引发如下调节过程:可通过下丘脑-腺垂体-甲状腺调控轴的作用(甲状腺激素的分级调节),促进甲状腺激素的分泌,以增加产热;还可使皮肤的毛细血管收缩,以减少散热等。
(3)根据题意“人体在不同色温、15 ℃的环境条件下暴露90 min,低色温时皮肤温度的下降比高色温时更为明显”可知,在低温的环境条件下,低色温时皮肤温度的下降比高色温时更为明显。根据以上事实推测,人体处于寒冷环境时,可将灯光调节为高色温,以减缓皮肤温度的下降,此时位于大脑皮层的视觉中枢产生色觉(感觉的产生部位位于大脑皮层),导致体温调节中枢(下丘脑)的兴奋性发生改变,通过减缓皮肤血流量的下降,使得机体散热减少,更有利于体温的维持。
考向三　研究动物激素生理功能的常用方法[典例3](2023浙里卷天下百校联考)注射药物X能使甲状腺激素含量增多,请探究该药物X作用的受体是在下丘脑、垂体还是在甲状腺细胞。材料与用具:一组正常成年生理状况相近的实验雄兔,促甲状腺激素释放激素(TRH)、促甲状腺激素(TSH)、甲状腺激素(TH)测定仪,适宜浓度的药物X,注射器等。(要求:答题时对该组实验兔不再分组;对动物的手术过程与药物的具体注射剂量不作要求)
(1)实验思路:①用测定仪对该组每只实验兔在一定的时间测定TRH、TSH和TH的量,计算其平均值作为对照。②　　　 　　。 ③　　 　　。 经过一定时间后用测定仪对每只实验兔测量TRH、TSH和TH的量,计算其平均值
给该组每只实验兔注射等量的药物X
(2)实验结果:如果受体是在垂体细胞上,则在下面画出表示该组兔实验过程中的TRH、TSH和TH前后量变化的坐标柱状图。
(3)实验分析与讨论:①下丘脑与腺垂体之间存在　　　　　　　　系统,机体存在下丘脑-腺垂体-甲状腺　　　　　　,调节控制甲状腺激素的分泌。 ②甲状腺分泌的甲状腺激素能促进神经元的增殖、分化,以及　　　　和突触的形成。 ③甲状腺的细胞膜上　　　(填“有”或“无”)TRH受体,如果该实验第③步思路中过久才检测,就可能达不到预期的实验结果,原因是　　　　　　。时间过长,则产生的甲状腺激素过多会负反馈抑制下丘脑和腺垂体分泌TRH和TSH,使其含量减少
总结归纳研究动物激素生理功能的常用方法(1)实验思路用某种方法处理实验动物→出现相应的病理症状→添加激素后实验动物恢复正常→推知该激素的生理功能。
(3)注意事项①实验中必须要遵循对照原则和单一变量原则。②一次实验一般只能研究某种激素的某些生理作用,而不能研究该激素的全部生理作用。③在实际操作过程中,可能要综合运用多种方法。如摘除某种内分泌腺(如公鸡的睾丸),一段时间后再注射该内分泌腺分泌的激素(如睾酮),或重新植入该内分泌腺。④多肽和蛋白质类激素只能注射,不能口服或饲喂(因其进入消化道后会被消化酶分解成氨基酸而失去调节作用);氨基酸类衍生物、类固醇激素可以口服或饲喂(小分子不会被分解,可直接被吸收进入血液)。
[对点练] 6.(2023浙江精诚联盟一模)胰岛素分泌受多种因素的影响。高血糖水平能引起胰岛素分泌显著增加,胰岛β细胞数量可发生改变。许多氨基酸如精氨酸也能刺激胰岛素分泌轻微增加,且高血糖和高氨基酸对胰岛素分泌的刺激作用具协同效应。请根据提供的实验材料,进行实验加以验证。实验材料:适龄、血糖正常的健康小鼠若干只,葡萄糖溶液,精氨酸溶液,注射器,血检设备等。(注:实验中涉及的剂量不作要求,血糖浓度及胰岛素含量的具体检测方法不作要求。)
(1)实验思路①选取适龄、血糖正常的健康小鼠若干只,　　　　　　　　　为甲、乙、丙、丁四组,正常饲养数天,每天测量小鼠的血糖及胰岛素含量,计算平均值并记录。 ②实验处理甲组:每天注射等量的生理盐水。乙组:每天注射等量的葡萄糖溶液。丙组:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 丁组:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ③连续处理数天,　　　　　　　　　　　　　　　　　　,计算平均值并记录。 
每天注射等量的精氨酸溶液　每天注射等量的葡萄糖和精氨酸溶液　
每天测量小鼠的血糖及胰岛素含量
(2)预测实验结果(请设计一个坐标系,以柱状图表示注射前、后两次测定的胰岛素含量)。
(3)分析与讨论研究发现持续高血糖刺激下,血浆胰岛素含量呈现如图所示的变化。
①血糖升高的几分钟内胰岛素分泌量迅速增高,是胰岛β细胞近细胞膜储存颗粒中的胰岛素快速通过　　　　方式释放的结果。随后血浆胰岛素含量快速回落。约20 min后,胰岛素分泌量又逐渐增加,几小时内达到平稳的高水平,是由于胰岛β细胞中远离细胞膜处的储存颗粒中的胰岛素转移及　　　　　　　　　　　　所致。 ②若高血糖持续一周,胰岛素的分泌量将进一步增加,请分析可能的原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 长时间高血糖刺激下发生胰岛β细胞增殖或干细胞分化等,使胰岛β细胞数量增多引起更多胰岛素分泌增加
解析 (1)实验应遵循平行重复原则、单一变量原则和对照性原则。分析题干信息可知,本次实验的自变量为是否用高血糖和高氨基酸处理小鼠,因变量为小鼠的血糖及胰岛素含量。甲组为空白对照组,乙组、丙组、丁组为实验组。由此设计实验思路如下:①选取适龄、血糖正常的健康小鼠若干只,随机均分为甲、乙、丙、丁四组,小鼠数量为无关变量,应保持一致。②实验处理:甲组每天注射等量的生理盐水;乙组每天注射等量的葡萄糖溶液;丙组每天注射等量的精氨酸溶液;丁组每天注射等量的葡萄糖和精氨酸溶液。③因变量为小鼠的血糖及胰岛素含量,故在连续处理数天后,每天测量小鼠的血糖及胰岛素含量,计算平均值并记录。