高考知识能力提升专题26 主要内分泌腺的分泌（一）下丘脑-腺垂体内分泌

高考知识能力提升专题26主要内分泌腺的分泌

（一）下丘脑-腺垂体系统内分泌

IS知识分析总结归纳索希对接

i.卜丘脑-垂体系统作用总览

下丘脑一垂体系统与外周内分泌腺体及器官的功能联系示意图

III：第三脑室：EM：正中隆起；MB：乳头体；MgC：大细胞神经元;

0C：视交叉；PvC：小细胞神经元；PVN：室旁核；SON：视上核

2.下丘脑与腺垂体之间的联系

下丘脑与腺垂体之间没有直接的神经结构联系，下丘脑内侧基底部促垂体区的神经内分泌

细胞分泌的激素，通过二者间垂体门脉系统这种独特的血管网络，经局部血流直接运输作用

于腺垂体，实现相互间的双向沟通，无需通过体循环。

1

下丘脑

结节漏斗束正中

垂体门脉系统隆起

初级血管丛

垂体上动脉

垂体门脉血管

朦垂体

垂体门脉系统

次级血管丛

下丘脑-腺垂体间的垂体门脉系统

3.下丘脑调节激素

（1）下丘脑调节激素种类

由下丘脑促垂体区小细胞神经元分泌的能调节腺垂体活动的激素，在功能上可分为两类：

“促释放激素”以及“释放抑制激素（也称抑制激素）它们分别从促进与抑制两方面调节

腺垂体相关细胞的内分泌活动。大多为多肽类物质，因此称为下丘脑调节肽，尚未明确的活

性物质称为调节因子（下表）。

下丘脑调节肽（因子）本质|垂体激素靶腺激素

生长激素释放激素（GHRH）44肽生长激素

生长激素释放抑制激素（生长抑素SS）14肽生长激素

促甲状腺激素释放激素（TRH）3肽促甲状腺激素甲状腺激素

促肾上腺皮质激素释放激素（CRH）41肽促肾上腺皮质激素糖皮质激素

促性腺激素释放激素（GnRH）10肽卵泡刺激素性激素

黄体生成素

催乳素释放肽（PRF）31肽催乳素

催乳素释放抑制因子（PIF）多巴胺催乳素

（2）下丘脑调节激素作用机制

各种下丘脑调节肽的作用机制有所不同。CRH、GHRH、GHIH等下丘脑调节肽与腺垂体靶细胞

膜受体结合后以cAMP、IP3/DG或Caz+作为第二信使；TRH、GnRH等仅以照/DG和Ca?♦为第二

信使。通过这些机制，下丘脑调节肽调节腺垂体相关激素的分泌。（第二信使作用机制详见

资料《专题19激素调节知识拓展提升》一、激素的作用机制）

（3）下丘脑调节激素分泌的调节

大多数下丘脑调节激素的分泌活动受到神经调节和激素的反馈调节这两种机制的调控。

①神经调节

2

下丘脑肽能神经元的活动受更高位中枢及外周传人信息的影响。影响肽能神经元活动的神

经递质大体可分为两大类，一类是肽类递质，如脑啡肽、B-内啡肽、血管活性肠肽、P物

质、神经降压素及缩胆囊素等；另一类递质是单胺类递质，主要有多巴胺（DA）、去甲肾上

腺素（NE）和5-羟色胺（5-HT）。

I.单胺类递质直接或间接调节下丘脑肽能神经元的活动，三种单胺类递质对下丘脑调节

肽分泌的作用也有明显的区别（下表）。

TRHGnRHGHRHCRHPRF

单胺类递质

(TSH)(LH、FSH)(GH)(ACTH)(PRL)

NEtttII

DA11/(-)tII

5-HT1Ittt

括号内为腺垂体促激素。?：加强，I：减弱，（-）：不变

H.肽类递质同样，肽类递质对下丘脑调节肽分泌的调节作用也十分复杂。例如B-内啡

肽和脑啡肽可抑制CRH和GnRH的释放，但可促进TRH和GHRH的释放。

4.腺垂体激素

腺垂体能分泌生长激素、催乳素、促激素（促甲状腺激素、促肾上腺皮质激素、卵泡刺激素

和黄体生成素）等多种激素。

（1）生长激素（GH）

①化学本质：

人生长激素（hGH）由191个氨基酸残基组成，属于蛋白类激素。

②具有种属特异性：

不同种属动物的生长激素化学结构及免疫学特性等差别较大。除猴的生长激素外，从其他动

物垂体中提取的生长激素对人类没有作用。

③同源性：

人GH的化学结构与人催乳素（hPRL）有较高的同源性，两者作用有一定的交又重叠，即GH

有较弱的泌乳始动作用，而PRL也有较弱的促生长作用，

④分泌量：

GH是腺垂体含量最多的激素，分泌量受年龄和性别的影响，通常儿童高于成年人，女性稍

高于男性。GH的基础分泌呈节律性脉冲式释放，脉冲的周期与年龄、性别相关，青春期及

青春后期平均可达8次/天，青年女性GH的连续分泌比男性明显，最高可达6ug/dl,可能

与性激素有关。在人的一生中，青年期GH分泌率最高，平均为60ug/（kg・24h）,随年龄

3

的增长而逐渐减少。血清中hGH水平还受睡眠、体育锻炼、血糖及性激素水平等多种因素的

影响。入睡后GH分泌明显增加，约60分钟左右达到高峰，以后逐渐降低。血中GH的半衰

期为6~20分钟。肝和肾是GH降解的主要部位。

生长激素日分泌节律变化

⑤存在形式：

血中GH以结合型与游离型两种形式存在。GH与高度特异性的生长激素结合蛋白结合，结合

型GH占GH总量的40%~45%。结合型GH成为GH的外周储运库，与游离型GH保持动态平衡，

并决定血中游离型GH水平以及进入组织和到达细胞膜表面的量。

⑥生理作用：

GH作用具有即时效应和长时效应，可促进物质代谢和生长发育，对机体各器宜组织均有影

响，尤其对骨骼、肌肉及内脏器官的作用更为显著。此外，GH还参与机体的应激反应和免

疫调节等。

I.促进生长:GH促进骨、软骨、肌肉和其他组织细胞的增殖以及增加细胞中蛋白质的合成，

促进全身多数器官细胞的大小和数量增加°GH的作用在青春期达到高峰,在长骨版闭合前，

GH直接刺激骨生长板前软骨细胞分化为软骨细胞，同时加宽箭板，骨基质沉积，促进骨的

纵向生长。

幼年期GH分泌不足，患儿生长停滞，身材矮小，称为侏儒症；相反，幼年期GH分泌过多则

表现为巨人症。成年后，如果GH分泌过多，由于骨髓已闭合，长骨不再生长，但结缔组织

中的透明质酸和硫酸软骨素聚集则会使面部和内脏器官肥大，肢端的短骨、颅骨及软组织异

常生长。表现为手足粗大、指趾末端如杵状、鼻大唇厚、下颌突出及内脏器官增大等现象，

称为肢端肥大症。

机体的生长发育受多种激素的调节（下表），而GH是起关键性作用的激素。

4

激素主要作用

生长激素全身组织器官生长，尤其是骨骼W肌肉等软组织

Eg哈维持胚胎期间生长发育，尤其是脑发育；促进生长激素分泌，提供允

甲状腺激素许作用

胰岛素与生长激素协同作用，促进胎儿生长；促进蛋白质合成

肾上腺皮质激素抑制躯体生长；抑制蛋白质合成

雄激素促进青春期躯体生长；促进箭闭合；促进肌肉增长

雌激素促进青春期躯体生长；促进生闭合

II.调节新陈代谢：GH能蠲节糖、脂肪、蛋白质等物质代谢。相对于对生长的调节，GH对

肝、肌肉和脂肪等组织新陈代谢的作用在数分钟内即可出现，表现为即时效应。

a.升高血糖：GH可抑制外周组织摄取和利用葡萄糖，减少葡萄糖消耗，升高血糖水平。GH

分泌过多时，可造成垂体性糖尿。

b.降解脂肪：GH能抑制脂肪细胞分化，减少三酰甘油的积蓄；激活激素敏感的脂肪酶，促

进脂肪分解，增强脂肪酸氧化，提供能量，并使组织特别是肢体的脂肪量减少；使机体的能

量来源由糖代谢向脂肪代谢转移，有助于促进生长发育和组织修复。

c.合成蛋白：GH可促进蛋白质代谢，总效应是合成大于分解，特别是促进肝外组织合成蛋

白质，如促进氨基酸进入肌肉细胞利用，减少尿氮，呈正氮平衡；增强DNA、RNA的合成。

HL其他作用：此外，GH在多个环节发挥作用，如刺激B淋巴细胞产生抗体，提高自然杀伤

细胞（NK细胞）和巨噬细胞的活性，因而能维护免疫系统功能；还可调制情绪与行为，影

响中枢神经系统的活动。

⑦作用机制：

GH可通过直接激活靶细胞生长激素受体和诱导产生胰岛素样生长因子（IGF）间接刺激靶细

胞产生生理效应。

IGF是GH诱导靶细胞（如肝细胞等）产生的一种具有促生长作用的肽类物质，因其化学结

构及功能与胰岛素相似而得名。目前已分离出两种生长激素介质，即IGF-1和IGF-II。

GH的促生长作用主要由IGF-I介导。IGF-1与其受体结合后，可激活酪氨酸蛋白激醒（PTK）,

致受体的调节亚单位酪氨酸残基的磷酸化。IGF-II主要在胚胎期产生，对胎儿的生长发育起

重要的作用。IGF不仅能促进钙、磷、钠、钾、硫等元素进入软骨组织，还能促进氨基酸进

入软骨细胞，增强DNA、RNA和蛋白质的合成，促进软骨组织增殖和骨化，使长骨加长。另

外，IGF还可以在肝以外的大多数组织中产生，以远距分泌、旁分泌或自分泌的方式发挥作

用，以刺激多种组织细胞的有丝分裂。

⑧分泌调节：

5

I.下丘脑对GH分泌的调节下丘脑生长激素释放激素（GHRH）与生长抑素（GHRIH或SS）

分别促进与抑制GH分泌。

II.反馈调节IGF-1对GH的分泌也有负反馈调节作用。IGF-I可直接抑制垂体分泌GH,

也可刺激下丘脑释放SS抑制垂体分泌GHo

m.性别和睡眠的调节性别主要影响GH的分泌模式。雄性脉冲式分泌，雌性持续性分泌，

其机制可能与性激素的水平有关。人在进入睡眠时，GH分泌增加，尤其在慢波睡眠状态时，

GH的分泌增多，有利于机体的生长发育和体力的恢复。

（4）氨基酸、血糖和脂肪酸等代谢物的调节在能量供应缺乏或耗能增加时，如饥饿、

运动、低血糖、血中氨基酸增多及应激反应等，均可引起GH分泌增多。低血糖是刺激GH分

泌的最有效的因素，而游离脂肪酸增多时则使GH的分泌减少。

（5）其他激素的作用甲状腺激素、雌激素、孕酮及应激刺激均能促进GH的分泌。在人

的青春期,一般血中雌激素或睾酮浓度较高.此时GH的分泌明显增加。

生长激素的主要生理效应及分泌调节示意图

6

t细胞大小和数量

（2）促激素

腺垂体分泌的TSH、ACTH.FSH及LH这四种激素，分泌入血后都特异性地作用于外周各自

的下级内分泌靶腺，再经靶腺激素调节全身组织细胞的活动，因此统称为促激素。TSH、FSH

与LH都是不同程度糖基化的糖蛋白，均为由a和B亚单位构成的异二聚体。它们的a亚单

位的肽链相同，生物学活性主要取决于有差异的B亚单位。但是单独的B亚单位没有活性，

必须与a亚单位结合才有生物学活性。

TSH的靶器官是甲状腺；ACTH的靶器官是肾上腺皮质；FSH与LH的靶器官是两性的性腺（卵

巢或睾丸）。腺垂体与其上级的下丘脑和下级的外周内分泌靶腺分别构成下丘脑-腺垂体-甲

状腺轴、下丘脑-腺垂体-肾上腺皮质轴和下丘脑-腺垂体-性腺（卵巢或墨丸轴）。

7

【典例1】（2020・浙江•高考真题）下列关于下丘脑与垂体及其分泌激素的叙述，正海的

是

A.下丘脑的有些神经细胞能分泌激素

B.腺垂体分泌的生长激素能促进蛋白质和脂肪的合成

C.促甲状腺激素释放激素通过垂体门脉的血液运输作用于甲状腺

D.促甲状腺激素含量减少会使促甲状腺激素释放激素和甲状腺激素分泌增多

【答案】A

【分析】

垂体由腺垂体和神经垂体两部分组成，它不仅有重要的独立作用，而且还分泌几种激素分

别支配性腺、肾上腺皮质和甲状腺的活动；垂体活动又受下丘脑的调节.,下丘脑通过对垂

体活动的调节来影响其他内分泌腺的活动。

【详解】

A、下丘脑的有些神经细胞能分泌多种下丘脑调节激素，如促甲状腺激素释放激素，A正

确；

B、腺垂体分泌的生长激素能促进蛋白质合成和脂肪的分解，B错误；

C、促甲状腺激素通过垂体门脉的血液运输作用于甲状腺，C错误：

D、促甲状腺激素含量减少会使甲状腺激素分泌减少，D错误。

故选人“

I一挑战提升迁移应用能力提升

1.（2021・全国•高考真题）人体下丘脑具有内分泌功能，也是一些调节中枢的所在部位。下

列有关下丘脑的叙述，错误的是（）

A.下丘脑能感受细胞外液渗透压的变化

B.下丘脑能分泌抗利尿激素和促甲状腺激素

C.下丘脑参与水盐平衡的调节：下丘脑有水平衡调节中枢

D.下丘脑能感受体温的变化；下丘脑有体温调节中枢

【答案】B

【分析】

下丘脑的功能:

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①感受：渗透压感受器感受渗透压升降，维持水盐代谢平衡。

②传导：可将渗透压感受器产生的兴奋传导至大脑皮层，使之产生渴觉。

③分泌：分泌促激素释放激素，作用于垂体，使之分泌相应的激素或促激素。在外界环境

温度低时分泌促甲状腺激素释放激素，在细胞外液渗透压升高时促使垂体分泌抗利尿激

素。

④调节：体温调节中枢、血糖调节中枢、渗透压调节中枢。

⑤下丘脑视交叉上核的神经元具有日周期节律活动，这个核团是体内日周期节律活动的控

制中心。

【详解】

AC、下丘脑是水盐平衡调节中枢，同时也具有渗透压感受器，来感知细胞外液渗透压的变

化，AC正确；

B、下丘.脑能分泌促甲状腺激素释放激素、抗利尿激素等，具有内分泌功能，促甲状腺激素

是由垂体分泌，B错误；

D、下丘脑内有是维持体温相对恒定的体温调节中枢，能感受体温变化，能调节产热和散

热，D正确。

故选Bo

2.(2021・海南•高考真题)人在幼年时期若生长激素(GH)分泌不足，会导致生长停滞，

发生侏儒症，可通过及时补充GH进行治疗，使患者恢复生长。下列有关叙述正确的是

()

A.临床上可用适量GH治疗成年侏儒症患者

B.血液中GH减少，会导致下丘脑分泌的GH增多

C.GH发挥生理功能后就被灭活，治疗期间需持续补充GH

D.GH通过发挥催化作用，使靶细胞发生一系列的代谢变化

【答案】C

【分析】

生长激素：脑垂体前叶分泌的一种多肽，人出生后促生长的最主要的激素。

生长激素的生理作用：刺激骨循端软骨细胞分化、增殖，从而促进骨生长，使骨长度增

加；可直接刺激成骨细胞代谢，并对维持骨矿物质含量、骨密度起重要作用；协同性激素

及促钙化激素共同干预骨的重塑。

【详解】

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A、注射GH无法治疗成年的侏儒患者，A错误；

B、GH是垂体前叶分泌的，不是下丘脑分泌的，B错误；

C、激素同受体结合后，激素原本的结构发生了改变，不再具有原来激素具有的生物学效

应，即灭活了，因此治疗期间需持续补充GH,C正确；

D、激素通过与靶细胞结合进行生命活动的调节，并没有催化作用，D错误。

故选U,

3.（2021•江苏•三模）如图是下丘脑及其直接或间接支配的有关腺体之间的关系示意图

（“+”表示促进，“，表示抑制），下列有关说法正确的是（）

+||1+_

a]pb1[c

-lI\-

A.a是机体调节内分泌活动的枢纽

B.某种b的分泌物与a的某种分泌物在生理效应上表现为协同作用

C.图中c为下丘脑，b为下丘脑直接支配的腺体

D.c具有感受刺激和传导兴奋的功能，但不具有分泌功能

【答案】B

【分析】

下丘脑的神经分泌细胞既能分泌相关激素，也能传导神经冲动。下丘脑是体温、血糖和水

盐调节的中枢，是内分泌活动的枢纽。大脑皮层是温度感觉、渴觉等的中枢。由题图可

知，a为下丘脑直接支配的腺体（垂体），b为下丘脑间接支配的腺体，c为下丘脑。

【详解】

A、c下丘脑，是机体调节内分泌活动的枢纽，A错误；

B、若b为甲状腺，则它分泌物的甲状腺激素与d垂体分泌的生长激素对动物生长发育的调

节具有协同作用，B正确：

C、图中c为下丘脑，b为下丘脑间接支配的腺体，a为下丘脑直接支配的腺体，C错误；

D、c下丘脑不仅具有感受刺激和传导兴奋的功能，还具有分泌功能，D错误。

故选Bo

4.（2021•辽宁•绥中县第一高级中学模拟预测）下图是生长激素（GH）分泌调节及作用机

制图解，下列说法不正确的是（）

10

应激剌激、

慢波睢眠等甲状腺激素

雌、雄激素

SS神经元

高级中枢

姻胞对胰岛嗦

敏感性降低

I物届A|-XGHRH神经完GHGH

蛋白质合成、

软骨形成等

[SS：生长抑素GhRH：生长激素释放激素IGF-I：生长介素

(+):促进(-)：抑制]

A.GH增多后可通过刺激肝脏细胞释放IGF北间接调节GHRH的分泌，这种调节机制称为

正反馈调节

B.物质A是一种神经递质，其作用于GHRH神经元时，导致该神经元膜电位发生变化

C.若垂体分泌的GH过多，则不仅可以促进机体生长，还可能导致血糖升高

D.人体进入青春期后，性激素分泌的增加会使身体迅速长高

【答案】A

【分析】

题图分析，物质A是在神经细胞之间传递信息的，所以为神经递质，突触后膜受神经递质

刺激后，电位变化为由正电位变负电位最后再恢史为正电位。在应激状态下，GH分泌增多

可通过刺激肝脏细胞释放IGF-团间接调节GH的分泌，维持人体内GH含量的相对稳定。GH

过多导致细胞对胰岛素敏感性降低，组织细胞摄取和利用葡萄糖的量减少，血糖升高。一

方面神经系统可以控制生长激素的分泌，另一方面生长激素也可以影响神经系统的功能。

【详解】

A、据图分析，GH增多后，反过来抑制GHRH神经元和垂体的分泌，维持人体内GH含量

的相对稳定，也可以通过刺激肝脏细胞释放IGF眼间接请节GHRH的分泌，这种调节机制属

于负反馈调节，A错误；

B、物质A是在神经细胞之间传递信息的神经递质，作用于GHRH神经元后，会引起GHRH

神经元膜电位变化，从而对相关的细胞做出调节，B正确；

C、垂体分泌的GH增多，导致细胞对胰岛素敏感性降低，组织细胞摄取和利用葡萄糖的量

减少，血糖升高，C正确：

D、据图分析，人体进入青春期后，性激素分泌增加，会促进垂体分泌GH,进而促进蛋白

11

质合成和软骨形成等，所以身体会迅速长高，D正确。

故选Ao

5.（2021•湖南•高考真题）生长激素对软骨细胞生长有促进作用，调节过程如图所示。回

答下列问题

垂体|一^——

生长激素（GH）

软骨细胞乙0.1（+）

生长|肝脏|

%）［产生

L胰岛素样生长因子l（IGF・l）」

（1）根据不意图，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/GFU基因缺失小鼠分组饲养后，检测体内GH水平。据图预

测，/G曰基因缺失小鼠体内GH水平应_________（填“低于""等于”或“高于”）正常小鼠，

理由是o

（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。实验设计如表所

示，A组为对照组。

组别ABCDE

培养液中添加IGF-正常小鼠去垂体后的

无GH9•

物质1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】GH受体和IGF-1受体高于IGF-1基因缺失小鼠不能产生IGF-1,不能抑制

垂体分泌GHB、D正常小鼠去垂体后注射过GH的血清

12

【分析】

据图可知，IGF-1的分泌存在着分级调节和反馈调节的特点，GH和IGF-1通过体液运输，

运输到全身各处，但只作用于有其受体的靶细胞（如软骨细胞）。

【详解】

（1）据图可知，生长激素（GH）和胰岛索样生长因子1（IGF-1）均可作用于软骨细胞，

可知软骨细胞表面具有GH受体和IGF-1受体。

（2）据图可知，垂体分泌的GH可促进肝脏细胞分泌IGF-1,IGF-1过多时会抑制垂体分泌

生长激素，IGF-1基因缺失小鼠不能产生IGF-1,不能抑制垂体分泌GH,故IGF-1基因缺失

小鼠体内GH含量高于正常小鼠。

（3）以无生长激素受体的小鼠软骨细胞为实验材料•，验证生长激素可通过IGF-1促进软骨

细胞生长，实验的自变量应为GH的有无以及IGF-1的有无。

①以无牛长激素受体的小鼠软骨细胞为实验材料，则B组培养液中添加GH,不能促进软

骨细胞生长。D组正常小鼠去垂体后，血清中不含GH,则也不含有肝脏细胞分泌的IGF-

1，软骨细胞也不能生长。C组培养液中添加IGF-1,可促进软骨细胞生长。综上可知，与A

组比较，软骨细胞生长无明显变化的是B、D组。

②E组培养的软骨细胞较A组生长明显加快，推测E组培养液中添加的物质中应含有IGF-

1，结合D组可知，添加的物质是正常小鼠去垂体后注射过GH的血清，通过B、C、D、E4

组对照，说明没有垂体分泌的GH或GH不能发挥作用，均不能促进软骨细胞生长，有了

IGF-1,软骨细胞才能生长，可验证生长激素可通过IGF-1促进软骨细胞生长。

【点睛】

本题考查激素的分级调节以及验证激素作用的实验探究，难度适中，需要特别注意的是

（3）为验证实验，添加一组IGF；基因缺失小鼠的血清，可更好的增强实验的说服力.

6.（2021•湖南•雅礼中学模拟预测）为了验证体温调节中枢是下丘脑，某科研小组以小白

鼠为实验材料进行了以下实验，请补充完善实验步骤，预期实验结果并进行相关分析。

（1）实验步骤：

①取若干只生理状况相同的成年健康小白鼠分为两组，标记为A、B,其中B组为对照

组。

②用一定的方法,B组不做处理，分别测量两组的初始体温。

③将两组小白鼠从35团的环境移入00环境中，在相对安静的条件下观察24h,每隔

4h,并做好记录。

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（2）预期实验结果，得出结论。。该结果证明了小白鼠的体温调节

中枢是下丘脑。

（3）以上B组小鼠从35m的环境移入0团的环境后，机体散热量将会____________,该过

程中分泌量将增多的激素主要是（填两种）。

（4）若实验材料限定只能用同一组小白鼠进行实验，请你为该科研小组提供实验思路

【答案】破坏A组小白鼠的下丘脑分别测量一次小白鼠的体温