2027届高三生物一轮复习课件：第8单元　第27讲　第一课时　激素与内分泌系统、激素调节的过程及相关实验探究

第27讲第一课时激素与内分泌系统、激素调节的过程及相关实验探究课标要求1.说出人体内分泌系统主要由内分泌腺组成,包括垂体、甲状腺、肾上腺、胰岛和性腺等多种腺体,它们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命题趋势1.激素与内分泌系统:重基础、辨细节——主要内分泌腺及激素的准确判断、激素的化学本质与作用机制2.血糖平衡调节:懂模型、析曲线——血糖的来源与去路、胰岛素与胰高血糖素作用相抗衡、糖尿病机理与症状分析3.激素分泌的分级调节与反馈调节:明通路、析实例——关注分级调节和反馈调节在具体生理活动或病理状态下的应用;理解激素调节的特点4.实验探究与情境应用:强整合、善迁移——实验探究方法(加法原理与减法原理)、实验设计与评价考点一考点二目录索引

高考真题•演练考点三考点一激素与内分泌系统必备知识•精读教材1.促胰液素的发现(1)沃泰默的实验①实验步骤和现象②沃泰默的观点:胰腺分泌胰液只受

的控制。

分泌不分泌分泌神经调节(2)斯他林和贝利斯的实验

盐酸胰液小肠黏膜分泌化学物质2.激素调节

没有导管的腺体(1)由内分泌器官或细胞分泌的

——激素进行调节的方式。

(2)内分泌腺与外分泌腺的比较类型特点实例

分泌腺分泌物经由

而流出体外或流到消化腔

汗腺、唾液腺、胃腺等

分泌腺无导管,分泌物进入腺体内的毛细血管,随血液循环输送到全身各处垂体、甲状腺、肾上腺等化学物质外导管内3.激素研究的实例(1)胰岛素的发现①实验方法:结扎法、摘除法。②实验过程③实验结论:胰腺中的胰岛产生的

,可以

。胰岛素降低血糖的浓度(2)睾丸分泌雄激素的研究①实验方法:摘除法、移植法。②实验过程③实验结论:动物

分泌睾酮,维持雄性特征。

睾丸4.内分泌系统的组成和功能(1)内分泌系统的组成内分泌系统由相对独立的

以及兼有内分泌功能的细胞共同构成。

(2)人体内主要内分泌腺及其分泌的激素分泌部位激素名称化学本质主要功能下丘脑促甲状腺激素释放激素多肽促进垂体合成和分泌

激素

促性腺激素释放激素促进

合成和分泌促性腺激素

促肾上腺皮质激素释放激素促进垂体合成和分泌促肾上腺皮质激素

促进肾小管和集合管对水的重吸收内分泌腺抗利尿激素促甲状腺垂体分泌部位激素名称化学本质主要功能垂体

蛋白质调节生长发育等促甲状腺激素促进甲状腺的生长发育,调节

的合成和分泌

促性腺激素促进性腺的生长发育,调节性激素的合成和分泌促肾上腺皮质激素多肽调节肾上腺皮质激素的合成和分泌甲状腺甲状腺激素氨基酸衍生物调节体内的有机物

、促进生长和发育、提高神经的

等

生长激素甲状腺激素代谢兴奋性分泌部位激素名称化学本质主要功能肾上腺皮质醛固酮、皮质醇等类固醇调节

代谢和有机物代谢

髓质

氨基酸衍生物提高机体的应激能力,使血压升高,心率加快,毛细血管收缩;促进肝糖原分解等胰岛胰岛A细胞胰高血糖素多肽

血糖浓度

胰岛B细胞胰岛素蛋白质

血糖浓度

水盐肾上腺素升高降低分泌部位激素名称化学本质主要功能睾丸雄激素(主要是睾酮)

促进男性生殖器官的发育、精子细胞的生成和男性第二性征的出现等卵巢雌激素、孕激素等促进女性生殖器官的发育、卵细胞的生成和女性第二性征的出现等(3)内分泌系统的功能:各种内分泌腺间具有复杂的功能联系,共同调节机体活动,包括维持

、调节物质和能量代谢、调控

等。

固醇类内环境稳定生长发育和生殖易错排查(1)睡梦中惊叫等应激行为与肾上腺髓质分泌的肾上腺素有关。(2024·安徽卷)(

)(2)一种内分泌器官可分泌多种激素。(2023·湖南卷)(

)(3)激素发挥作用的前提是识别细胞膜上的受体。(2023·湖南卷)(

)(4)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。(

)(5)肾上腺髓质的分泌活动不受神经纤维的支配。(

)√√×××关键能力•练透考法命题角度一

激素研究实例分析1.(2025·河南卷)饥饿可以通过肾上腺影响毛发生长。研究人员进行了相关实验,小鼠分组处理情况和实验结果如表所示。下列叙述错误的是(

)分组处理实验结果皮质醇水平毛发甲正常饮食正常正常乙断食升高减少丙断食+切除肾上腺无正常A.断食处理可通过体液调节使靶细胞发生一系列的代谢变化B.通过甲、乙两组对比分析不能证明毛发的生长受肾上腺的调节C.丙组切除肾上腺处理是采用了自变量控制中的“减法原理”D.根据甲、乙、丙三组实验可以证明饥饿通过皮质醇调节毛发生长D解析

由乙组结果可知,断食处理可以提高皮质醇水平,即可以通过体液调节使靶细胞发生一系列的代谢变化,A项正确。甲、乙组对比可说明断食处理可以升高皮质醇水平、使毛发减少,但皮质醇水平和毛发数量都是因变量,无法判断两者的因果关系,不能证明毛发的生长受肾上腺的调节,B项正确。与常态比较,人为去除某种影响因素的称为“减法原理”,丙组切除肾上腺处理是采用了自变量控制中的“减法原理”,C项正确。甲、乙、丙三组对比可说明切除肾上腺后,断食处理对毛发的影响消失,因此可说明断食处理通过肾上腺影响毛发生长,但肾上腺能分泌多种激素,且本实验没有进一步探究皮质醇水平和毛发生长的关联性,D项错误。【以题悟道】

动物激素功能的实验探究(1)基本思路(2)实验方法①切除法:切除相应腺体。适用于个体较大的动物。②饲喂法:在饲料中添加激素。只适用于甲状腺激素、性激素等小分子激素,多肽和蛋白质类激素不能用饲喂法。③注射法:向动物体内注射某激素。适用于各种激素。命题角度二

动物激素的种类、功能2.(2025·湖南卷)机体可通过信息分子协调各组织器官活动。下列叙述正确的是(

)A.甲状腺激素能提高神经系统的兴奋性B.抗利尿激素和醛固酮协同提高血浆中Na+含量C.交感神经兴奋释放神经递质,促进消化腺分泌活动D.下丘脑释放促肾上腺皮质激素,增强肾上腺分泌功能A解析

甲状腺激素具有促进新陈代谢和生长发育、提高神经系统兴奋性的作用,A项正确。抗利尿激素的作用是促进肾小管和集合管对水的重吸收,醛固酮的作用是促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,二者不是协同提高血浆中Na+含量,B项错误。交感神经兴奋时,会抑制消化腺的分泌活动,副交感神经兴奋时促进消化腺的分泌活动,C项错误。下丘脑释放促肾上腺皮质激素释放激素,垂体释放促肾上腺皮质激素,促肾上腺皮质激素能增强肾上腺分泌功能,D项错误。3.(2024·全国甲卷)甲状腺激素在人体生命活动的调节中发挥重要作用。下列叙述错误的是(

)A.甲状腺激素受体分布于人体内几乎所有细胞B.甲状腺激素可以提高机体神经系统的兴奋性C.甲状腺激素分泌增加可使细胞代谢速率加快D.甲状腺激素分泌不足会使血中TSH含量减少D解析

甲状腺激素几乎作用于人体所有细胞,所以其受体分布于人体内几乎所有细胞,A项正确。甲状腺激素能促进细胞代谢,提高神经系统的兴奋性,B、C两项正确。甲状腺激素的分泌存在反馈调节机制,当甲状腺激素分泌不足时,对垂体分泌TSH(促甲状腺激素)活动的抑制作用减弱,进而使TSH的分泌增多,D项错误。考点二血糖平衡调节必备知识•精读教材1.血糖的来源和去路

肝糖原脂肪肝糖原肌糖原2.血糖平衡调节过程

组织细胞肝、肌肉甘油三酯肝糖原肝糖原胰岛A细胞(1)调节中枢:

的相关区域。

(2)调节机制:

。

①神经—体液调节途径:下丘脑通过有关神经可调控肾上腺、胰岛B细胞和胰岛A细胞分泌相关激素的量,进而再通过激素调控相关的生理过程实现对血糖平衡的调节。在此种调节方式中,内分泌腺本身就是反射弧中

的一部分。

②体液调节途径:

可直接刺激

分泌胰岛素,

可直接刺激

分泌胰高血糖素。

下丘脑神经—体液调节效应器高浓度血糖胰岛B细胞低浓度血糖胰岛A细胞(3)反馈调节①含义:在一个系统中,系统本身工作的效果,反过来又作为

调节该系统的工作。

②实例分析——血糖平衡的调节③意义:是生命系统中非常普遍的调节机制,对于机体

具有重要意义。

信息维持稳态易错排查(1)长期睡眠不足会引发机体胰岛素敏感性下降,增加患糖尿病的风险。(2025·湖北卷)(

)(2)在禁食状态下,机体主要依赖肝糖原的分解来维持血糖平衡。(2025·四川卷)(

)(3)血糖浓度的变化可以调节胰岛素分泌,但不能负反馈调节升高血糖的激素分泌。(2024·河北卷)(

)(4)胰高血糖素经主动运输进入肝细胞才能发挥作用。(2023·浙江卷)(

)(5)肾上腺素和胰高血糖素对血糖的调节作用表现出相抗衡的关系。(2022·海南卷)(

)(6)肾上腺素等升高血糖的激素与胰岛素在血糖调节中的作用相抗衡。(2024·河北卷)(

)√√×××√科学思维•教考衔接糖尿病症状、病因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。糖尿病主要分为1、2两种类型。1型糖尿病由胰岛功能减退、分泌胰岛素减少所致。2型糖尿病与能量摄入过多、运动量过少、肥胖等生活方式密切相关,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(可能与细胞膜上的胰岛素受体受损有关)。(1)尿液中葡萄糖含量高一定是糖尿病吗?提示

不一定,如一次性吃糖过多或肾小管重吸收障碍时均可导致尿液中葡萄糖含量高。(2)通过注射胰岛素可以有效治疗因细胞膜上的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,而是由胰岛素的受体受损使胰岛素不能正常发挥功能所致。(3)糖尿病患者往往会出现“多饮、多食、多尿”的症状,观察图示,请你分析糖尿病患者“多尿”的原因。

提示

糖尿病患者由于血糖过高,导致原尿渗透压增加,肾小管和集合管对水分的重吸收能力降低,从而使尿量增加。(4)2型糖尿病常伴有高胰岛素症,其可能的原因是

。

提示

靶细胞对胰岛素不敏感(或靶细胞表面的受体受损),血糖浓度高,导致血液中胰岛素含量升高

关键能力•练透考法命题角度一

血糖平衡及调节过程分析1.(2024·北京卷)在北京马拉松比赛42.195km的赛程中,运动员的血糖浓度维持在正常范围,在此调节过程中不会发生的是(

)A.血糖浓度下降使胰岛A细胞分泌活动增强B.下丘脑—垂体分级调节使胰高血糖素分泌增加C.胰高血糖素与靶细胞上的受体相互识别并结合D.胰高血糖素促进肝糖原分解以升高血糖B解析

血糖浓度下降时,胰岛A细胞的分泌活动增强,胰高血糖素的分泌量增加,胰高血糖素通过体液运输,与靶细胞膜上的相应受体相互识别并结合,将信息传递给靶细胞,促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液,促进非糖物质转变成糖,从而升高血糖,完成体液调节,同时血糖浓度的下降,还能刺激下丘脑的某个区域兴奋,通过神经调节胰岛A细胞,增加胰高血糖素的分泌量,促进肝糖原分解升高血糖,完成神经—体液调节,A、C、D三项不符合题意;血糖调节过程中,没有涉及垂体,B项符合题意。2.(2024·重庆卷)胰岛素作用于肝细胞调节血糖平衡。为探究雌激素是否对胰岛素的作用产生影响,研究者进行了相关实验。图1图2(1)卵细胞产生的雌激素通过

运输到肝细胞,作用于雌激素受体(ER),ER激活肝细胞内的下游信号。

(2)研究者构建雌激素激活肝细胞模型鼠,将肝细胞置于不含葡萄糖的培养液中,分别处理一段时间后测定培养液中葡萄糖的含量。如图1。为提高葡萄糖含量以便检测,添加了胰高血糖素进行处理,胰高血糖素提高血糖的原因是

(答一点)。如图1处理,Ⅱ组用胰高血糖素处理,除验证胰高血糖素能升高血糖的作用外,还有什么作用?

。由实验可以得出,在降低血糖上,雌激素和胰岛素的相互作用是

。

血液(或体液)促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液(促进非糖物质转化成糖)

排除胰高血糖素对雌激素的影响协同(或雌激素促进胰岛素的降糖功能)(3)为进一步验证上述结论,实验者进行体内实验,有人认为实验设计不合理,即使不考虑其他激素对血糖水平的影响,也无法得出雌激素与胰岛素之间的相互关系,你认为可能的原因是

。

没有排除内源胰岛素的影响解析

(1)内分泌腺分泌的激素可以直接进入腺体内的毛细血管,并随血液(体液)循环输送到全身各处,激素等化学物质是通过体液传送的方式对生命活动进行调节,因此,卵细胞产生的雌激素可通过血液(或体液)运输到肝细胞。(2)①胰高血糖素主要作用于肝,促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液,促进非糖物质转变成糖,使血糖浓度回升到正常水平。②根据题目信息可知,为提高葡萄糖含量,添加了胰高血糖素进行处理,但本实验是探究雌激素是否对胰岛素的作用产生影响,因此为控制单一变量,Ⅱ组单用胰高血糖素处理,可排除胰高血糖素对雌激素的影响。③对比图1中Ⅱ组与Ⅲ组的数据信息可以发现,Ⅲ组激活组血糖下降幅度明显大于对照组,由此可推测,雌激素能够促进胰岛素的降糖作用(或两者在降低血糖时是协同作用)。(3)实验动物体本身的胰岛B细胞也能合成分泌胰岛素,本实验没有排除内源胰岛素对实验结果的影响。命题角度二

糖尿病与血糖平衡3.(2024·湖南卷)葡萄糖进入胰岛B细胞后被氧化,增加ATP的生成,引起细胞膜上ATP敏感性K+通道关闭,使膜两侧电位差变化,促使Ca2+通道开放,Ca2+内流,刺激胰岛素分泌。进食后,由小肠分泌的肠促胰岛素(GLP-1和GIP)依赖于葡萄糖促进胰岛素分泌,称为肠促胰岛素效应。人体内的GLP-1和GIP易被酶D降解,人工研发的类似物功能与GLP-1和GIP一样,但不易被酶D降解。回答下列问题。(1)胰岛素需要通过

运输作用于靶细胞。药物甲只能与胰岛B细胞膜表面特异性受体结合,作用于ATP敏感性K+通道,促进胰岛素分泌。使用药物甲后,胰岛B细胞内

(填“K+”“Ca2+”或“K+和Ca2+”)浓度增大;过量使用会产生严重不良反应,该不良反应可能是

。

体液K+和Ca2+机体出现低血糖症状(2)与正常人比较,患者A和B的肠促胰岛素效应均减弱,血糖异常升高。使用药物甲后,患者A的血糖得到有效控制,而患者B血糖无改善,患者B可能有

分泌障碍。

(3)研究发现,与正常人比较,患者A的GLP-1表达量较低但其受体数量无变化,而GIP表达量无变化但其受体数量明显下降。若从①GIP类似物、②GLP-1类似物、③酶D激活剂中筛选治疗患者A的候选新药,首选_____

(填序号)。若使用该候选药,发生(1)所述不良反应的风险

(填“大于”“等于”或“小于”)使用药物甲,理由是

。

胰岛素②小于GLP-1发挥作用依赖于葡萄糖,当胰岛素分泌导致血糖浓度下降时,GLP-1不会持续发挥作用解析

(1)胰岛素是一种激素,体内激素通过体液运输作用于靶细胞。由题干可知,胰岛素分泌时,ATP敏感性K+通道关闭,Ca2+通道开放。药物甲只能与胰岛B细胞膜表面特异性受体结合,促进胰岛素分泌,因此会减少K+外流,同时会促进Ca2+内流,从而导致细胞内的K+和Ca2+浓度都增大。过量使用药物甲会促使胰岛素大量释放,从而使血糖浓度持续下降,最终可能导致机体出现低血糖症状。(2)药物甲的作用是促进胰岛素的分泌,使用药物甲后,患者B的血糖无改善,说明对于该患者来说,药物甲不能起到促使胰岛素分泌的作用,因此患者B可能有胰岛素分泌障碍。(3)根据题干分析可知,患者A体内的GLP-1表达量较低,但受体数量无变化,因此可以选择GLP-1类似物;患者A的GIP表达量无变化但其受体数量明显下降,因此使用GIP类似物不会有明显的改善作用;使用酶D激活剂会促使GLP-1和GIP的降解,不利于疾病的治疗;因此,首选药物是GLP-1类似物。使用GLP-1类似物一般不会导致低血糖症状,其原因是GLP-1发挥作用依赖于葡萄糖,当胰岛素分泌导致血糖浓度下降时,GLP-1不会持续发挥作用,因此不会引起胰岛素持续分泌,避免了低血糖症状的发生。考点三激素分泌的分级调节和激素调节的特点必备知识•精读教材1.激素分泌的分级调节与反馈调节

“+”“-”分别表示

。

(1)分级调节:在大脑皮层的影响下,

可以通过

调节和控制某些内分泌腺中

的分层调控的方式。

分级促进、抑制下丘脑垂体激素的合成与分泌(2)调节意义:

。

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2.激素调节的特点

体液体液血液全身特异性受体细胞内的代谢速率发生改变细胞结构能量催化作用失活体内需要不断产生激素,以维持激素含量的动态平衡高效3.激素间的相互作用(1)协同作用:不同激素共同参与调节同一生理功能,并发挥

的作用。

如图所示。(2)相抗衡:不同激素对同一生理效应发挥

的作用。例如,胰岛素具有

作用,胰高血糖素具有

作用。

相同相反降血糖升血糖易错排查(1)如果食物中长期缺乏合成甲状腺激素的原料碘,会导致促甲状腺激素释放激素分泌降低,甲状腺肿大。(2023·北京卷)(

)(2)肾上腺素等升高血糖的激素与胰岛素在血糖调节中的作用相抗衡。(2024·河北卷)(

)(3)激素发挥作用的前提是识别细胞膜上的受体。(2023·湖南卷)(

)(4)促甲状腺激素可经血液运输到靶细胞发挥作用。(2023·全国乙卷)(

)(5)胰岛B细胞分泌的胰岛素,经靶细胞接受并起作用后就被灭活。(2021·山东卷)(

)×√×√√关键能力•练透考法命题角度一

激素分泌的分级调节与反馈调节过程分析1.(2025·浙江卷)为研究甲状腺激素分泌的调控,某同学给大鼠注射抗促甲状腺激素血清后,测定其血液中相关激素的含量并进行分析。下列叙述正确的是(

)A.甲状腺激素对下丘脑的负反馈作用减弱B.垂体分泌促甲状腺激素的功能减弱C.促甲状腺激素释放激素含量降低D.甲状腺激素含量升高A解析

给大鼠注射抗促甲状腺激素血清后,促甲状腺激素不能发挥作用,导致甲状腺分泌的甲状腺激素减少,甲状腺激素对下丘脑的负反馈作用减弱,垂体分泌促甲状腺激素的功能增强,下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素增加,A项正确。2.(2024·江西卷)从炎热的室外进入冷库后,机体可通过分泌糖皮质激素调节机体代谢(如下图)以适应寒冷环境。综合激素调节的机制,下列说法正确的是(

)A.垂体的主要功能是分泌促肾上腺皮质激素B.糖皮质激素在引发体内细胞代谢效应后失活C.促肾上腺皮质激素释放激素也可直接作用于肾上腺皮质D.促肾上腺皮质激素释放激素与促肾上腺皮质激素的分泌都存在分级调节B解析

垂体接受下丘脑分泌的激素的调节,从而分泌促甲状腺激素、促性腺激素、促肾上腺皮质激素等,分别调节相应的内分泌腺的分泌活动,垂体分泌的生长激素能调节生长发育等,A项错误;激素一经靶细胞接受并起作用后就失活了,由此可知,糖皮质激素在引发体内细胞代谢效应后失活,B项正确;促肾上腺皮质激素释放激素作用的靶器官是垂体,不能直接作用于肾上腺皮质,C项错误;由图可知,下丘脑分泌的促肾上腺皮质激素释放激素作用于垂体,促使垂体分泌促肾上腺皮质激素,促肾上腺皮质激素作用于肾上腺皮质,促使肾上腺皮质分泌糖皮质激素,应该是糖皮质激素的分泌存在分级调节,D项错误。命题角度二

激素调节的特点3.(2025·山东滨州模拟)图1、图2为激素发挥调节作用的两种方式,下列有关叙述正确的是(

)A.胰岛素为大分子物质,可以通过胞吞方式进入细胞内,其调节方式如图2所示B.结构d为受体,激素b与受体d接触,激素b立即被分解灭活C.当激素分子与受体结合时,受体通常要发生形变,产生相应的功能D.性激素的受体可能位于细胞内部,其调节方式也可能如图1所示图1图2C解析

胰岛素为大分子物质,与细胞膜上的受体结合后发挥作用,其调节方式如图1所示,A项错误。激素b与受体d结合并且发挥作用后才会被灭活,B项错误。激素分子与受体结合后,引发受体构象改变,进而引起细胞内发生相应生理活动的改变,从而发挥调节作用,产生相应的功能,C项正确。性激素属于固醇类物质,易穿过细胞膜,其受体位于细胞膜内,它的调节方式如图2所示,D项错误。【以题悟道】

激素作用于细胞的两种模式(1)多肽、蛋白质类激素的受体一般分布在细胞膜上(2)固醇类激素的受体一般分布在细胞内

高考真题•演练1.(2025·全国卷)为研究肾上腺的生理机能,某研究小组将小鼠按照下表进行处理,一定时间后检测相关指标。分组实验处理甲不摘除肾上腺乙摘除肾上腺丙摘除肾上腺,注射醛固酮下列叙述错误的是(

)A.乙组小鼠的促肾上腺皮质激素水平会升高B.乙组小鼠饮生理盐水有利于改善水盐平衡C.三组小鼠均饮清水时,丙组小鼠血钠含量最低D.甲组小鼠受寒冷刺激时,肾上腺素释放量增加C解析

乙组摘除肾上腺后,糖皮质激素分泌减少,通过负反馈调节使下丘脑分泌的促肾上腺皮质激素释放激素和垂体分泌的促肾上腺皮质激素水平升高,A项正确。乙组小鼠因摘除肾上腺而缺乏醛固酮(作用为保钠排钾),导致机体血钠含量降低,饮用生理盐水可补充钠离子,改善水盐平衡,B项正确。丙组虽摘除了肾上腺,但注射了醛固酮,醛固酮可促进肾小管和集合管对钠离子的重吸收