高三生物一轮复习课件第24讲体液调节及其与神经调节的关系

高考总复习优化设计GAOKAOZONGFUXIYOUHUASHEJI第24讲体液调节及其与神经调节的关系第八单元2024知考向·明考情提素养·重考能全国卷内容要求1.描述动物激素的调节2.举例说明动物是如何通过分级调节、反馈调节等机制维持机体稳态的3.举例说明其他体液成分如CO2参与稳态的调节机制4.实验:以某种激素的发现史为例,讨论研究激素生理功能的方法生命观念分析激素的作用及特点,建立稳态与平衡观科学思维通过建立血糖调节模型及甲状腺激素分泌的调节模型,培养建模与模型分析的思维习惯近五年全国卷考情2022全国乙(30)、2021全国甲(4)、2021全国乙(31)、2020全国Ⅰ(3,31)、2020全国Ⅱ(31)、2020全国Ⅲ(30)、2019全国Ⅰ(4)、2019全国Ⅱ(30)、2018全国Ⅱ(3)、2018全国Ⅱ(29)科学探究通过“动物激素的实验探究”,掌握科学探究的思路和方法社会责任通过总结糖尿病的症状、发病机理及治疗措施,形成关注人体健康的态度一、主要的内分泌腺及其分泌的激素1.促胰液素的发现

由小肠黏膜分泌的,其靶细胞为胰腺细胞(1)沃泰默观点:胰腺分泌胰液只受

调节。

神经(2)斯他林、贝利斯实验

化学物质小肠黏膜稀盐酸促胰液素(3)激素调节的概念由

分泌的化学物质——

进行调节的方式。

内分泌器官(或细胞)

激素2.人体主要内分泌腺及相应激素

垂体肾小管、集合管细胞生长发育神经系统兴奋性胰高血糖素胰岛素糖代谢睾丸卵巢生殖器官生殖细胞肾上腺素3.激素的化学本质(1)固醇类激素:

等。

既可口服,亦可注射使用(2)氨基酸衍生物类激素:

激素、肾上腺素等。

(3)多肽和蛋白质类激素:

和

分泌的激素,胰岛素和胰高血糖素等。

只能注射使用性激素甲状腺下丘脑垂体4.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

的作用。如:

(2)拮抗作用:不同激素对同一生理效应发挥

的作用,如胰岛素与胰高血糖素(肾上腺素)在调节血糖方面具有拮抗作用。

相同相反5.激素调节的特点

体液靶器官、靶细胞受体微量和高效助学巧记

激素的“三个不、一个只是”旁栏边角(必修3

P28“正文内容”拓展)为什么只有靶细胞才有激素的相应受体,其他细胞却没有?提示

由于基因的选择性表达,只有靶细胞中特定的基因才会表达,合成相应的特异性受体。易错辨析(1)(2022湖南,4A)剧痛、恐惧时,人表现为警觉性下降,反应迟钝。(

)(2)(2022湖南,4D)情绪激动、焦虑时,肾上腺素水平升高,心率加速。(

)(3)(2021浙江6月选考,8C)雌激素可促进卵泡的生长和卵子的成熟。(

)(4)(2020全国Ⅰ,3C)给成年小鼠注射甲状腺激素后,其神经系统兴奋性会增强。(

)(5)(2019全国Ⅰ,4D)肾上腺素分泌增加会使动物警觉性提高、呼吸频率减慢、心率减慢。(

)(6)(2017全国Ⅲ,2A)动物体的激素可以参与细胞间的信息传递。(

)×√√√×√长句应答为什么人体内需要源源不断地产生激素?提示

激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活,因此需要不断产生激素,以维持激素的动态平衡。主题一激素调节及激素分泌的分级调节角度一、激素调节及其特点考向探究考向1激素、神经递质的比较1.(2022四川蓉城名校三联)下列关于人体内激素和神经递质的说法,正确的是(

)A.激素和神经递质都属于生物大分子,因为它们都是以碳链为骨架的有机物B.激素和神经递质都是细胞的分泌物,所以它们的合成都需要核糖体参与C.肾上腺素是由神经元轴突末梢释放的激素,可以参与人体体温平衡的调节D.激素和神经递质发挥作用时都要与特异性受体结合,作用后一般会被迅速灭活考向2激素调节及其特点2.(2021全国乙)哺乳动物细胞之间的信息交流是其生命活动所必需的。请参照表中内容,围绕细胞间的信息交流完成下表,以体现激素和靶器官(或靶细胞)响应之间的对应关系。内分泌腺或内分泌细胞激

素激素运输靶器官或靶细胞靶器官或靶细胞的响应肾上腺肾上腺素(3)通过

运输

(4)

心率加快胰岛B细胞(1)

肝细胞促进肝糖原的合成垂体(2)

甲状腺(5)

答案

(1)胰岛素(2)促甲状腺激素(3)体液(4)心脏(5)促进甲状腺合成和分泌甲状腺激素解析

胰岛B细胞分泌胰岛素,可以通过促进肝糖原的合成降血糖。垂体可以分泌促甲状腺激素,作用于甲状腺以促进甲状腺激素的合成和分泌。肾上腺分泌的肾上腺素可以作用于心脏,使心率加快。动物激素都是通过体液运送到全身各处的。考向3主要内分泌腺及其分泌的激素3.(2022河南郑州二次质检)人体内的激素都是由内分泌腺(或细胞)分泌的,经体液运输到相应的靶器官或靶细胞而发挥作用。下表对应关系错误的是(

)选项激素靶器官或靶细胞靶器官或靶细胞的响应A抗利尿激素肾小管、集合管促进重吸收水B促胰液素小肠黏膜促进胰液的分泌C甲状腺激素垂体抑制促甲状腺激素的分泌D胰高血糖素肝细胞促进肝糖原分解考向4激素调节与人体疾病及健康4.促甲状腺激素不敏感综合征是由于甲状腺对促甲状腺激素(TSH)有抵抗而引起的一种甲状腺功能减退症。患者病症严重程度不一,病因也不完全相同。下表是对TSH不敏感的两例患者的部分临床表现。下列分析错误的是(

)患者部分临床表现甲促甲状腺激素受体异常,个体有轻微的甲状腺激素减少乙先天性甲状腺激素分泌不足,在注射外源性TSH后,甲状腺摄碘无增加A.TSH由垂体分泌,甲状腺细胞表面有TSH的特异性受体B.患者甲和患者乙甲状腺细胞中的蛋白质具有一定的差异C.患者甲和患者乙的症状都不能通过补充碘的方式来改善D.患者甲体内的TSH含量可能低于正常人体内的TSH含量方法突破1.不同动物激素的化学本质及相应受体位置(1)固醇类:如肾上腺皮质激素、性激素(雌性激素、雄性激素)等。(2)氨基酸衍生物类:如甲状腺激素、肾上腺素等。(3)多肽和蛋白质类:下丘脑、垂体、胰岛分泌的激素及胸腺素等。2.几种重要激素间的相互作用

角度二、激素分泌的分级调节与反馈调节考向探究考向1甲状腺激素的分级与反馈调节1.(2022四川凉山州二诊)2022年2月,北京成功举办了第24届冬季奥运会。下图是运动员受到外界冷刺激后体温调节的部分机制示意图。请回答下列问题。(1)图中“?”代表的器官是

,其细胞生存的直接环境是

(填“血浆”“组织液”或“淋巴”)。

(2)在过程①中信息的传递形式是

,信息传递的方向是

(填“双”或“单”)向的。

(3)过程②的调节机制称为

调节,这种调节机制在生命系统中非常普遍,该调节机制的重要意义是

。

(4)TH能使靶细胞产热量增加,其原理是激活了靶细胞线粒体中的相关蛋白质,导致ATP的合成大量减少,此时线粒体中发生的能量转化主要是

。

答案

(1)垂体组织液(2)电信号(神经冲动)、化学信号(神经递质)单(3)(负)反馈有利于维持机体内环境的稳态(有利于维持激素含量的动态平衡)(4)有机物中的化学能转化为热能考向2激素分级与负反馈调节实例分析2.下图表示动物的某生理过程,下列相关分析错误的是(

)A.激素X是促性腺激素,激素Y是雌性激素B.激素Y到达靶细胞后,通过主动运输进入靶细胞内而发挥作用C.长期注射激素Y可导致性腺衰退D.该生理过程体现了负反馈调节3.(2021湖南)生长激素对软骨细胞生长有促进作用,调节过程如下图所示。回答下列问题。(1)根据示意图,可以确定软骨细胞具有

(填“GH受体”“IGF-1受体”或“GH受体和IGF-1受体”)。

(2)研究人员将正常小鼠和IGF-1基因缺失小鼠分组饲养后,检测体内GH水平。据图预测,IGF-1基因缺失小鼠体内GH水平应

(填“低于”“等于”或“高于”)正常小鼠,理由是

。

(3)研究人员拟以无生长激素受体的小鼠软骨细胞为实验材料,在细胞培养液中添加不同物质分组离体培养,验证生长激素可通过IGF-1促进软骨细胞生长。实验设计如下表所示,A组为对照组。组

别ABCDE培养液中添加物质无GHIGF-1正常小鼠去垂体后的血清?实验结果预测及分析:①与A组比较,在B、C和D组中,软骨细胞生长无明显变化的是

组。

②若E组培养的软骨细胞较A组生长明显加快,结合本实验目的,推测E组培养液中添加物质是

。

答案

(1)GH受体和IGF-1受体(2)高于IGF-1基因缺失小鼠无法合成胰岛素样生长因子1(IGF-1),因此对垂体抑制作用减弱,垂体会增加生长激素(GH)的分泌量,导致生长激素(GH)水平高于正常小鼠(3)①BD

②正常小鼠的血清解析

(1)①生长激素(GH)和胰岛素样生长因子1(IGF-1)都可以作用于软骨细胞,说明软骨细胞上有GH受体和IGF-1受体。(2)IGF-1可通过负反馈调节抑制垂体的分泌活动,IGF-1基因缺失小鼠不能产生IGF-1,从而对垂体的抑制作用减弱,使垂体分泌的GH量增多,因此IGF-1基因缺失小鼠比正常小鼠体内GH水平高。考向3激素分泌分级或反馈调节实验探究4.(2022全国乙)甲状腺激素在促进机体新陈代谢和生长发育过程中发挥重要作用。为了研究动物体内甲状腺激素的合成和调节机制,某研究小组进行了下列相关实验。实验一:将一定量的放射性碘溶液经腹腔注射到家兔体内,一定时间后测定家兔甲状腺的放射性强度。实验二:给甲、乙、丙三组家兔分别经静脉注射一定量的生理盐水、甲状腺激素溶液、促甲状腺激素溶液。一定时间后分别测定三组家兔血液中甲状腺激素的含量,发现注射的甲状腺激素和促甲状腺激素都起到了相应的调节作用。方法突破1.正确区分激素分泌的分级调节与反馈调节(1)模型(2)模型解读①分级调节②反馈调节

2.激素分泌的调节

(1)甲:分级调节——甲状腺激素、性激素。(2)乙:下丘脑直接产生——抗利尿激素,由下丘脑合成,垂体释放。(3)丙:神经调节——胰岛素、胰高血糖素、肾上腺素等的分泌调节。(4)内分泌细胞直接接受内环境中某种理化因子的变化而分泌。

二、血糖平衡及其调节1.血糖的来源和去路

0.8~1.2g/L肝糖原脂肪、某些氨基酸2.参与血糖平衡调节的主要激素

肝糖原非糖物质肝糖原3.血糖的平衡调节(1)调节过程分析①调节中枢:

②过程图解下丘脑胰岛素增加促进抑制肾上腺(髓质)胰岛A细胞胰高血糖素增加(2)调节机制:神经—体液调节;最主要的调节方式:体液调节。

反射弧中“效应器”的一部分①神经调节:传出神经直接支配内分泌腺。②体液调节:血糖高直接刺激胰岛

,血糖低直接刺激胰岛

。胰岛素、胰高血糖素经体液运输作用于相应的靶细胞。

B细胞A细胞4.糖尿病

多饮多食多尿体重减少5.模拟尿糖检测实验归纳(1)实验原理①葡萄糖试纸是一种酶试纸,由葡萄糖氧化酶、过氧化氢酶和某种无色化合物固定于滤纸上制成的。检测原理如下图:②实验后试纸的颜色可表示葡萄糖含量的多少,葡萄糖含量由少到多的颜色依次是浅蓝、浅绿、棕色、深棕色。(2)实验流程

旁栏边角(必修3

P27“与社会的联系”改编)糖尿病病人应控制进食

食物,减少

食物的摄入量,适量增加高纤维食物。经常参加体育运动,尽可能做全身运动,包括散步和慢跑等。

糖类高脂肪及高胆固醇易错辨析(1)(2022海南,14D)血糖浓度不受甲状腺激素调节。(

)(2)(2021河北,10D)血糖平衡的调节存在负反馈调节机制。(

)(3)(2020江苏,12B)胰岛素是唯一降糖的激素,胰高血糖素不是唯一升糖的激素。(

)(4)(2020江苏,12D)胰岛素分泌不足或胰高血糖素分泌过多均可能导致糖尿病的发生。(

)(5)(2020江苏,12C)胰岛素激活胰岛素受体后,葡萄糖通过胰岛素受体进入细胞内。(

)×√√√×(6)(2018全国Ⅱ,3C)进食后,胰岛素水平升高,其既可加速糖原合成,也可作为细胞的结构组分。(

)(7)(2017全国Ⅱ,5A)人体皮下注射胰岛素可起到降低血糖的作用。(

)×√长句应答研究发现,胰岛素必须与细胞膜上的胰岛素受体结合,才能调节血糖平衡。如果人体组织细胞膜缺乏该受体,则可能出现什么结果?胰岛A细胞上是否有胰岛素受体?提示

若胰岛素受体缺乏,则胰岛素不能与之结合而发挥作用,此时血糖浓度将升高。胰岛素可作用于胰岛A细胞,与其受体结合从而抑制胰高血糖素分泌,故胰岛A细胞上有胰岛素受体。三、激素分泌的调节及神经、体液调节的关系1.甲状腺激素分泌的分级调节和反馈调节下丘脑能够控制垂体,垂体控制相关腺体,这种分层控制的方式称为分级调节注:(+)表示促进,(-)表示抑制。

(1)分级调节:如图中的过程

。下丘脑通过释放促甲状腺激素释放激素调节

分泌

,进而调节甲状腺激素的分泌。

(2)反馈调节:如图中的过程

。甲状腺激素的浓度变化会影响

分泌相应的激素。

①反馈调节的概念:在一个系统中,系统本身工作的

,反过来又作为

调节该系统的工作。

②反馈调节的意义:反馈调节是

中非常普遍的调节机制,它对于

具有重要意义。

A、B垂体促甲状腺激素C、D

下丘脑和垂体效果信息生命系统机体维持稳态2.神经调节与体液调节的区别和联系

体液调节≠激素调节体液运输较缓慢①许多内分泌腺本身直接或间接地受

系统的调节,体液调节可以看做

的一个环节;

②激素也可以影响

的发育和功能,如甲状腺激素能促进神经系统的发育。

准确、比较局限中枢神经神经调节神经系统旁栏边角(必修3

P33“拓展题2”)肾上腺的髓质分泌肾上腺素,它的分泌活动受内脏神经的直接支配。在恐惧、严重焦虑、剧痛、失血等紧急情况下,肾上腺素的分泌增多,人表现为警觉性提高、反应灵敏、呼吸频率加快、心率加速等特征。请分析这个例子中,神经调节和体液调节之间的联系。提示

在紧急情况下,紧急信号通过交感神经作用于肾上腺髓质,一方面促进肾上腺素的合成,另一方面促进它的释放。肾上腺素作用于中枢神经系统,可以提高其兴奋性,使机体警觉性提高,反应灵敏;同时作用于其他组织,使肺通气量增加,心脏收缩力加强,心率加快,血液重新分配到骨骼肌和肝脏,促进糖原和脂肪分解以提供能量等。在这一过程中,交感神经和肾上腺素的作用(即神经调节和体液调节)很难区分,它们相互配合,有利于机体应对紧急的情况。易错辨析(1)(2020全国Ⅰ,3D)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。(

)(2)(2020浙江1月选考,13A)下丘脑的有些神经细胞能分泌激素。(

)(3)甲状腺激素能作用于下丘脑但不能作用于垂体。(

)×√×(4)肾小管细胞和下丘脑神经分泌细胞能够选择性表达抗利尿激素受体基因。(

)(5)下丘脑参与神经调节而不参与体液调节。(

)(6)肾上腺髓质的分泌活动不受神经纤维的支配。(

)×××主题二血糖调节及神经调节与体液调节的关系角度一、血糖平衡及调节考向探究考向1血糖平衡调节的过程分析1.研究人员发现了肥胖引发Ⅱ型糖尿病的机制。脂肪细胞会向血液中释放一种名为色素上皮衍生因子(PEDF)的蛋白质,这种蛋白质能导致肌肉和肝脏对胰岛素不再敏感,因此机体只能靠产生更多的胰岛素来抵消由此带来的负面影响。下图分别表示人体内血糖调节的图解过程和①激素发挥作用的一种机制。图中①②③表示参与血糖调节的激素。下列叙述正确的是(

)A.③激素能促进血糖进入组织细胞B.①激素、②激素在调节血糖方面既有协同作用又有拮抗作用C.Ⅱ型糖尿病患者体内胰岛素含量并不低,病因可能是肝脏和肌肉细胞细胞膜上受体的敏感性降低D.人体正常血糖含量为80~120g/L考向2结合新情境、新信息分析血糖调节的其他途径2.(2022福建漳州模拟)脂肪细胞分泌的脂联素能调节糖的代谢。为研究脂联素与胰岛素敏感指数、血糖、胰岛素的相关性,科研人员对甲、乙组人群进行实验,测定相关指标,结果如下表。注:胰岛素敏感指数越低,胰岛素的作用效果越差。

下列叙述错误的是(

)A.当正常机体血糖含糖较低时,肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖B.胰岛素敏感指数低时,肌肉细胞对葡萄糖的摄取、利用能力减弱C.根据表中实验结果可推测脂联素能提高胰岛素敏感指数D.乙组人群可能为糖尿病患者,其餐后胰岛素含量比甲组人群低考向3糖尿病病人与健康人血糖调节过程比较3.糖尿病发病率近年来在全球多个国家呈上升趋势,糖尿病已成为威胁人类健康的十大杀手之一,图中甲为糖尿病患者,乙为健康人。下列相关叙述错误的是(

)A.甲AB段与乙ab段相比,甲的胰岛B细胞中高尔基体和内质网的活动较强B.用斐林试剂对B、b点时的尿液进行检查,一般情况下,水浴加热后只有B点出现砖红色沉淀C.乙cd段血糖浓度下降的直接原因是血糖大量参与氧化供能D.运动时,甲状腺激素的分泌量明显增多,随之胰高血糖素浓度增加考向4血糖平衡调节相关实验探究

4.(2022陕西西工大附中七模)研究者给家兔注射一种可以特异性破坏胰岛B细胞的药物进行血糖调节研究,为了准确判断该药物是否成功破坏胰岛B细胞,应怎样做?(

)①在兔饱腹状态下②在兔空腹状态下③测定血糖含量④测定血液胰高血糖素含量⑤测定血液胰岛素含量A.①③④

B.①③⑤C.②③⑤

D.②③④方法突破1.影响胰岛素、胰高血糖素分泌的因素归纳2.正常人体饭后血糖、胰高血糖素、胰岛素三者之间的变化关系(1)血糖浓度高时,可降低血糖浓度的胰岛素含量增加,而能升高血糖浓度的胰高血糖素含量相对较低。(2)当血糖浓度较低时,胰高血糖素含量增加。(3)胰岛素和胰高血糖素可相互拮抗,共同维持血糖平衡。3.从“激素”和“受体”两个角度解释糖尿病发生的原因(1)激素:胰岛B细胞受损,导致胰岛素分泌不足。(2)受体:胰岛素的靶细胞表面缺乏受体或受体被破坏注:因为胰岛素的靶细胞表面缺乏受体而发生的糖尿病,不能用注射胰岛素制剂的方法进行治疗。角度二、神经调节与体液调节的关系考向探究A.调节过程①和②引起胰腺分泌胰液均为后天形成的B.食物刺激通过①③途径引起胃窦分泌胃泌素的过程属于神经调节C.胃酸刺激小肠黏膜分泌促胰液素作用于胰腺比过程⑤迅速D.图中反映出胰腺细胞接收信号分子的受体有3种1.(2021湖北模拟)人和高等动物胰液的分泌受神经—体液调节,进食可引起胰液大量分泌,过程如下图所示。据图分析,下列叙述正确的是(

)2.神经调节和体液调节紧密联系、密切配合,共同调节机体各项生命活动。回答下列相关问题。(1)如图所示为神经末梢刺激血管内皮细胞发生反应,释放NO,引起血管壁平滑肌细胞松弛的过程。图中激活的神经末梢释放的乙酰胆碱导致内皮细胞释放NO的过程属于

调节,内皮细胞释放的NO引起平滑肌松弛的过程属于

调节。

(2)运动员们听到发令枪响后,立即起跑,这反映了神经调节(与体液调节相比)具有

的特点,该过程中兴奋以

的形式在神经纤维上

(填“单向”或“双向”)传导。

(3)胃腺所分泌的胃酸(盐酸)能刺激小肠,促进小肠黏膜分泌

;这种情况下,盐酸

(填“是”或

“不是”)体液调节因子,原因是

。

答案

(1)神经体液(2)反应迅速电信号(神经冲动)单向(3)促胰液素不是胃腺分泌的盐酸经过导管到达胃腔,然后随食物一起进入小肠促进小肠分泌激素,此过程不经过体液运输3.(2022江西南昌一模)生长激素(GH)既能促进个体生长,又能参与调节物质代谢等,GH分泌调节途径如下图所示。回答下列问题。注:GHRH表示生长激素释放激素;SS表示生长抑素;IGF-1表示胰岛素样生长因子1;GHRH、SS、IGF-1均为蛋白质,“+”表示促进,“-”表示抑制。(1)应激刺激下,机体可通过神经调节和体液调节方式及________________

机制,在多种器官、系统参与下共同维持GH含量相对稳定,其中体液调节是指

。

(2)GH的分泌受GHRH和SS的共同调节,这种调节的结构基础是垂体细胞含有

。

(3)若要验证CHRH的生理作用,

(填“能”或“不能”)用摘除垂体的动物进行实验,原因是

。

答案

(1)分级调节和反馈调节激素等化学物质通过体液传送对生命活动进行调节的方式(2)GHRH和SS的特异性受体(3)不能摘除垂体,失去了GHRH作用的靶器官,无法验证GHRH的生理作用方法突破动物生命活动调节模型分析(1)神经调节——仅涉及电信号及“神经递质”这种信号分子(2)体液调节——仅涉及“激素”等化学物质,仅由“体液”传送不涉及“电信号”转化(3)神经—体液调节(Ⅰ)——涉及“神经递质”与“激素”两类信号分子

(4)神经—体液调节(Ⅱ)——涉及“神经递质”与“促激素释放激素”

“促激素”及“甲状腺激素、性激素”等信号分子1.(2022湖北)北京冬奥会期间,越野滑雪运动员身着薄比赛服在零下10℃左右的环境中展开激烈角逐,关于比赛中运动员的生理现象,下列叙述正确的是(

)A.血糖分解加快,储存的ATP增加,产热大于散热B.血液中肾上腺素含量升高,甲状腺激素含量下降,血糖分解加快C.心跳加快,呼吸频率增加,温度感受器对低温不敏感而不觉得寒冷D.在运动初期骨骼肌细胞主要通过肌糖原分解供能,一定时间后主要通过肝糖原分解供能2.(2020全国Ⅰ)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