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2025屆高中生物學一輪復習:第八單元 第40課時 激素與內分泌調節及激素調節的過程(2份打包)(含答案)

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  1. 二一教育資源

2025屆高中生物學一輪復習:第八單元 第40課時 激素與內分泌調節及激素調節的過程(2份打包)(含答案)

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(共138張PPT)
第40課時
激素與內分泌調節及激素調節的過程
1.說出人體內分泌系統主要由內分泌腺組成,包括垂體、甲狀腺、胸腺、腎上腺、胰島和性腺等多種腺體,它們分泌的各類激素參與生命活動的調節。
2.舉例說明激素通過分級調節、反饋調節等機制維持機體的穩態,如甲狀腺激素分泌的調節和血糖平衡的調節等。
課標要求
考情分析
1.激素與內分泌系統 2023·全國乙·T4 2023·新課標·T8 2022·湖北·T21 2022·江蘇·T22
2022·北京·T9 2021·福建·T4 2021·全國乙·T31 2021·全國甲·T4
2021·重慶·T14
2.血糖平衡的調節 2023·山東·T22 2023·江蘇·T21 2023·廣東·T8 2022·海南·T14
2021·江蘇·T21 2021·河北·T10 2021·廣東·T18 2021·福建·T2
2021·北京·T18 2021·天津·T14
3.甲狀腺激素分泌的分級調節及激素調節的特點 2023·北京·T9 2023·海南·T17 2022·全國乙·T30 2022·河北·T10
2022·重慶·T9 2021·湖北·T8 2021·遼寧·T21 2021·海南·T10
2021·江蘇·T4 2021·湖南·T19
內容索引
考點一  激素與內分泌系統
考點二  血糖平衡的調節
考點三  甲狀腺激素分泌的分級調節及激素調節的特點
課時精練
考點一
激素與內分泌系統
1.腺體的種類
毛細血管
導管
消化腔
2.促胰液素的發現
(1)沃泰默的實驗
①實驗步驟和現象
②沃泰默的觀點:胰腺分泌胰液只受_________
的控制。
分泌
不分泌
分泌
神經調節
(2)斯他林和貝利斯的實驗
鹽酸
胰液
小腸
黏膜
分泌
化學物質
3.激素調節的概念
由 或細胞分泌的化學物質—— 進行調節的方式,就是激素調節。
內分泌器官
激素
4.激素研究的實例
(1)胰島素的發現
①實驗方法:結扎法、摘除法
②實驗過程
③實驗結論:胰腺中的胰島產
生的 ,可以_________
________。
胰島素
降低血糖
的濃度
(2)睪丸分泌雄激素的研究
①實驗方法:摘除法、移植法
②實驗過程
睪丸
③實驗結論:動物 分泌睪酮,維持雄性特征。
5.內分泌系統的組成和功能
(1)內分泌系統的組成:由相對獨立的 以及兼有內分泌功能的細胞共同構成。
內分泌腺
(2)人體內主要的內分泌腺及其分泌的激素
分泌 部位 激素名稱 化學 本質 主要功能
下 丘 腦 促甲狀腺激素釋放激素 多肽 促進垂體合成和分泌________激素
促性腺激素釋放激素 促進_____合成和分泌促性腺激素
促腎上腺皮質激素釋放 激素 促進垂體合成和分泌促腎上腺皮質激素
____________ 促進腎小管和集合管對水的重吸收
促甲狀腺
垂體
抗利尿激素
分泌 部位 激素名稱 化學 本質 主要功能
垂體 __________ 蛋白質 調節生長發育等,主要是促進蛋白質合成和骨的生長
促甲狀腺激素 促進甲狀腺的生長發育,調節___________的合成和分泌
促性腺激素 促進性腺的生長發育,調節性激素的合成和分泌
促腎上腺皮質激素 多肽 調節腎上腺皮質激素的合成和分泌
生長激素
甲狀腺激素
分泌部位 激素名稱 化學本質 主要功能
甲狀腺 甲狀腺激素 氨基酸衍生物 調節體內的有機物____、促進生長和發育、提高神經的______等
腎 上 腺 皮質 醛固酮、皮質醇等 類固醇 調節____代謝和有機物代謝
髓質 ___________ 氨基酸衍生物 提高機體的應激能力,使血壓升高,心率加快,毛細血管收縮;促進肝糖原分解等
胰島 胰島A細胞 胰高血糖素 多肽 ______血糖濃度
胰島B細胞 胰島素 蛋白質 ______血糖濃度
代謝
水鹽
興奮性
腎上腺素
升高
降低
分泌部位 激素名稱 化學本質 主要功能
睪丸 雄激素(主要是睪酮) _______ 促進男性生殖器官的發育、精子的生成和男性第二性征的出現等
卵巢 雌激素、孕激素等 促進女性生殖器官的發育、卵細胞的生成和女性第二性征的出現等
固醇類
(3)內分泌系統的功能:各種內分泌腺間具有復雜的功能聯系,共同調節機體活動,包括維持 、調節物質和能量代謝、調控______
_________等。
內環境穩定
育和生殖
生長發
(1)內分泌腺和外分泌腺分泌的化學物質都是內環境的成分(  )
提示 外分泌腺分泌的物質比如消化腺分泌的消化液,都是由專門的管道運輸到消化道,不會進入內環境。
×
(2)促胰液素是小腸黏膜產生的一種化學物質,作用于胰腺,促進胰液分泌
(  )

(3)研磨胰腺無法直接提取到胰島素,是因為胰島素含量太少(  )
×
提示 胰腺分泌的胰蛋白酶等對胰島分泌的胰島素具有分解作用。
(4)內分泌系統是由各種內分泌腺組成的(  )
×
提示 內分泌系統由相對獨立的內分泌腺以及兼有內分泌功能的細胞共同構成。
(5)垂體分泌的促甲狀腺激素釋放激素能促進甲狀腺激素的分泌(  )
×
提示 垂體分泌的促甲狀腺激素能促進甲狀腺激素的分泌。
胰島素泵是一種人工智能控制的胰島素輸入裝置,將它戴在糖尿病病人身上,可以模擬胰島功能,向血液中注射胰島素,以達到降低高血糖、維持血糖平衡的目的。但在胰島素的發現歷程中,科學家用了幾十年的時間、進行了幾百次實驗,才成功地從胰腺中提取到有活性的胰島素。
(1)在班廷之前,科學家試圖通過實驗證明胰腺中分泌物的存在,為什么都收效甚微?
提示 在班廷之前大多數實驗將胰腺提取物注射給實驗性糖尿病的狗或糖尿病患者,因胰腺中有胰蛋白酶,胰島素屬于蛋白質類激素,被酶分解而失去作用,故難以獲得預期結果。
(2)班廷是如何證實胰島素是由胰腺中的胰島分泌的?
提示 通過結扎胰管使胰腺萎縮,喪失分泌胰蛋白酶的功能,但胰島仍正常。用只剩胰島的胰腺提取液成功治療了狗的糖尿病,從而證明胰島素是由胰島分泌的。
(3)如果班廷將提取液用飼喂的方法注入,能否降低糖尿病狗的血糖濃度呢?
提示 不能降低糖尿病狗的血糖濃度,因為消化道中的蛋白酶能分解胰島素。
(4)人類很早就懂得利用閹割術來馴化牲畜以及控制牲畜的繁殖率。公雞摘除睪丸后,雄性特征明顯消失;將睪丸重新移植回去或者注射睪酮后,公雞的特征又逐步恢復。從以上實例,你能歸納出研究一種內分泌腺及其分泌激素功能的方法嗎?
提示 摘除法、移植法、注射法和飼喂法。
(5)胰島素和性激素的發現中,分析具體哪些實驗用到了“加法原理”或“減法原理”。
提示 獲得糖尿病狗、公雞摘除性腺用到了“減法原理”;注射胰腺提取物、性腺重新移植回去用到了“加法原理”。
(6)在研究動物激素生理功能的實驗設計中,針對不同的激素或腺體需選擇不同的實驗方法,請作出具體闡述。
提示 摘除腺體,一般只適用于個體較大的動物;飼喂法適用于甲狀腺激素、性激素等小分子激素;多肽和蛋白質類激素不能用飼喂法;注射法則適用于各種激素。
考向一 激素與內分泌系統
1.(2023·全國乙,4)激素調節是哺乳動物維持正常生命活動的重要調節方式。下列敘述錯誤的是
A.甲狀腺分泌甲狀腺激素受垂體和下丘腦的調節
B.細胞外液滲透壓下降可促進抗利尿激素的釋放
C.胸腺可分泌胸腺激素,也是T細胞成熟的場所
D.促甲狀腺激素可經血液運輸到靶細胞發揮作用

1
2
1
2
甲狀腺分泌甲狀腺激素受下丘腦分泌的促甲狀腺激素釋放激素以及垂體分泌的促甲狀腺激素的調節,A正確;
細胞外液滲透壓下降,對下丘腦的滲透壓感受器的刺激作用減弱,因而由下丘腦合成分泌、垂體釋放的抗利尿激素減少,B錯誤;
胸腺可分泌胸腺激素,能增強免疫細胞的功能,同時T細胞成熟的場所也在胸腺,C正確;
促甲狀腺激素由垂體細胞合成和分泌后,隨血液運輸到全身各處,作用于甲狀腺,促進甲狀腺激素的合成和分泌,D正確。
2.如圖表示高等動物體內激素的分泌調節,下列敘述錯誤的是
A.若激素Y是生長激素,則該細胞是垂體細胞
B.若細胞是下丘腦細胞,則物質X可能是神經遞質
C.若物質X是甲狀腺激素,則該細胞可能是垂體細胞
D.若激素Y是促胰液素,則該細胞是胰腺細胞

1
2
垂體可分泌生長激素,A正確;
下丘腦是體溫調節、水鹽調節等的調節中
樞,傳入神經元釋放的神經遞質可以作用
于下丘腦,B正確;
甲狀腺激素可反饋作用于下丘腦和垂體,C正確;
小腸黏膜分泌促胰液素,D錯誤。
1
2
返回
考點二
血糖平衡的調節
1.血糖的來源和去路
肝糖

脂肪
肝糖原
肌糖原
2.血糖平衡調節的過程
(1)調節中樞——________


肝糖
原分

非糖
物質
轉變
成糖
下丘腦
(2)調節方式—— 調節
效應器
神經-體液
胰島B細胞
胰島A細胞
(3)影響胰島素和胰高血糖素分泌的因素
3.反饋調節
(1)概念:在一個系統中,系統本身工作的 ,反過來又作為 調節該系統的工作。
(2)實例分析:血糖平衡的調節
效果
信息
升高
增加
增加
降低
(3)調節類型
①正反饋調節:加強并偏離靜息水平,如血液凝固、排尿排便、胎兒分娩等。
②負反饋調節:偏離后糾正回歸到靜息水平,在生物體中更常見,如體溫的調節、血糖平衡的調節等。
(4)意義:反饋調節是生命系統中非常普遍的調節機制,它對于________
_________具有重要意義。
機體維
持穩態
(1)血液中胰島素增加可促進胰島B細胞分泌胰高血糖素(  )
(2)胰高血糖素可以促進肝糖原和肌糖原的分解,從而使血糖濃度升高(  )
提示 胰島A細胞分泌胰高血糖素。
×
提示 胰高血糖素主要作用于肝,促進肝糖原分解成葡萄糖,從而使血糖濃度升高。
×
(3)體內多種激素具有直接降低血糖的作用(  )
×
提示 胰島素是唯一能夠降低血糖濃度的激素。
(4)胰島素激活胰島素受體后,葡萄糖通過胰島素受體進入細胞內(  )
提示 胰島素與細胞膜上的胰島素受體結合后,葡萄糖通過載體蛋白的協助進入細胞內。
×
(5)小鼠體內血糖濃度對胰高血糖素的分泌存在反饋調節(  )
(6)胰島素受體受損或者缺失的糖尿病患者不能通過注射胰島素的方法來治療(  )


糖尿病是一種由多病因引起的以慢性高血糖為特征的代謝性疾病。1型糖尿病是由胰島功能減退、分泌胰島素減少所致;2型糖尿病的發病率與遺傳、環境、生活方式等密切相關,但發病機理尚不明確,占糖尿病患者的90%以上,臨床數據發現,大多數2型糖尿病患者血液中胰島素含量并不低,但組織細胞對胰島素的敏感性降低,稱為胰島素抵抗。
(1)尿液中葡萄糖含量高一定是糖尿病嗎?
提示 不一定,如一次性吃糖過多或腎小管重吸收障礙時均可導致尿液中葡萄糖含量高。
(2)能否通過注射胰島素對因細胞膜上胰島素受體受損引發的糖尿病進行治療?并說明原因。
提示 不能。因為這種糖尿病患者體內并不缺乏胰島素,而是由胰島素受體受損使胰島素不能正常發揮功能所致。
(3)觀察圖示,請你分析糖尿病病人“多尿”的原因。
提示 血糖升高會導致原尿中葡萄糖濃度升高,滲透壓增大,腎小管和集合管對水的重吸收減少,尿量增多,因此會出現多尿現象。
(4)糖尿病有向發病率高、發病年齡低發展的趨勢,請結合上述資料分析在生活中應該注意哪些來避免患糖尿病?
提示 注意控制飲食,多運動。
1.血糖代謝異常的曲線模型圖
2.糖尿病的癥狀及分析
考向二 血糖平衡的調節
3.(2022·海南,14)機體內血糖濃度受多種激素共同調節。某實驗小組探究了三種激素單獨或聯合作用調節血糖的效應,實驗前血糖濃度為5.0 mmol/L,血糖濃度隨激素處理時間的變化如圖。下列有關敘述正確的是
A.激素單獨作用時,0.5 h內升高血糖最快的激素是腎上腺素
B.3 h時,三種激素聯合作用升高血糖的效應大于各自效應的
總和
C.腎上腺素和胰高血糖素對血糖的調節作用表現出相抗衡的
關系
D.血糖濃度受腎上腺素、胰高血糖素和皮質醇調節,不受甲狀腺激素調節

3
4
據圖分析可知,激素單獨作用時,0.5 h內升高血糖最快的激素是胰高血糖素,A錯誤;
3 h時,三種激素聯合作用升高血糖的效應為12.8-5.0=7.8(mmol/L),三種激素各自效應的總和為(6.9-5.0)+(5.7-5.0)+(5.2-5.0)=2.8(mmol/L),前者明顯大于后者,B正確;
3
4
腎上腺素和胰高血糖素都能升高血糖,二者在調節血糖方面表現出協同作用,C錯誤;
實驗結果可證明血糖濃度受腎上腺素、胰高血糖素和皮質醇調節,但實驗結果不能證明血糖濃度不受甲狀腺激素調節,D錯誤。
3
4
4.(2023·江蘇,21)糖尿病顯著增加認知障礙發生的風險。研究團隊發現在胰島素抵抗(IR)狀態下,脂肪組織釋放的外泌囊泡(AT-EV)中有高含量的miR-9-3p(一種miRNA),使神經細胞結構功能改變,導致認知水平降低。圖1表示IR鼠脂肪組織與大腦信息交流機制。請回答下列問題:
3
4
(1)當神經沖動傳導至①時,軸突末梢內的____________移至突觸前膜處釋放神經遞質,與突觸后膜的受體結合,使_________打開,突觸后膜電位升高。若突觸間隙K+濃度升高,則突觸后膜靜息電位絕對值______。
3
4
突觸小泡
Na+通道
變小
當神經沖動傳導至①時,軸突末梢內的突觸小泡移至突觸前膜處釋放神經遞質,與突觸后膜的受體結合,引發Na+通道開放,Na+內流,突觸后膜電位升高。神經細胞膜內的K+濃度高于細胞膜外,靜息時K+外流,若突觸間隙K+濃度升高,則細胞內外K+濃度差變小,K+外流減少,突觸后膜靜息電位絕對值變小。
3
4
(2)脂肪組織參與體內血糖調節,在胰島素調控作用下可以通過_______________
___________________________________
__________降低血糖濃度,IR狀態下由于脂肪細胞的胰島素受體_____________
________,降血糖作用被削弱。圖1中由②釋放的③經體液運輸至腦部,miR-9
3
4
將葡萄糖轉化為
脂肪等非糖物質(促進葡萄糖的攝取、存
儲、利用)
數量減少、結
構異常
基因的表達
-3p進入神經細胞,抑制細胞內_____________。
翻譯是以mRNA為模板合成蛋白質的過程,miR-9-3p是一種miRNA,能夠與mRNA結合導致mRNA不能作為模板進行翻譯,從而抑制相關基因的表達。
3
4
(3)為研究miR-9-3p對突觸的影響,采集正常鼠和IR鼠的AT-EV置于緩沖液中,分別注入b、c組實驗鼠,a組的處理是____________
_____。2周后檢測實驗鼠海馬突觸數量,結果如圖2。分析圖中數據并給出結論:______
________________________________________________________________________________________________________。
3
4
注射(等量)緩
b與a相比,正常鼠AT-EV不影響突觸數量,c與b相比,IR鼠AT-EV影響突觸數量,說明miR-9-3p能減少突觸數量 
沖液
分析題意可知,本實驗的目的是研究miR-9-3p對突觸的影響,則實驗的自變量是miR-9-3p的有無,實驗設計應遵循對照與單一變量原則,據圖2可知,圖中的a是對照組,b、c組注射溶于緩沖液的AT-EV,則a對照組應注射等量的緩沖液;據圖2可知,與對照相比,IR鼠AT-EV組的突觸相對數量最少,而正常鼠AT-EV組突觸相對數量無明顯變化,說明在IR狀態下高含量的miR-9-3p會導致突觸數量減少。
3
4
(4)為研究抑制miR-9-3p可否改善IR引起的認知障礙癥狀,運用腺病毒載體將miR-9-3p抑制劑導入實驗鼠。導入該抑制劑后,需測定對照和實驗組miR-9-3p含量,還需通過實驗檢測_________
_________。
3
4
突觸數量、
認知水平
結合(3)可知,在IR狀態下突觸數量等會改變,故為研究抑制miR-9-3p可否改善IR引起的認知障礙癥狀,需測定對照和實驗組miR-9-3p含量,還需通過實驗檢測對照和實驗組突觸數量和認知水平。
3
4
返回
考點三
甲狀腺激素分泌的分級調節
及激素調節的特點
1.甲狀腺激素分泌的調節
分級
促甲狀腺
激素釋放激素
促甲狀
腺激素
(負)反饋
2.分級調節
垂體
放大
精細調控
3.激素調節的特點
體液
體液
全身
靶器官、靶細胞
特異性受體
信使
失活
細胞結構
能量
催化
高效
(2)動物激素、酶、抗體與神經遞質的區別
比較項目 激素 酶 抗體 神經遞質
化學本質 蛋白質、多肽類;固醇類;氨基酸衍生物等 絕大多數是蛋白質,少數是RNA 球蛋白 乙酰膽堿、多巴胺、氨基酸等
產生細胞 _____________ 活細胞 漿細胞 神經細胞
作用部位 ________________ 細胞內、外 內環境 ___________
內分泌細胞
靶器官、靶細胞
突觸后膜
比較項目 激素 酶 抗體 神經遞質
作用 作為信號分子作用于相應的靶細胞,改變靶細胞的代謝狀況 唯一功能為催化,即降低反應的活化能 與抗原結合 作用于突觸后膜,使其興奮或抑制
作用后的變化 _____ 不發生改變 被降解 _____________________
失活
被降解或回
收進細胞
(1)當血液中的甲狀腺激素含量少時,就會促進下丘腦和垂體分泌相應的激素(  )
(2)甲狀腺激素分泌的調節屬于正反饋調節(  )
提示 當血液中的甲狀腺激素含量少時,對下丘腦和垂體的抑制作用減弱,下丘腦和垂體分泌的相關激素的量就增加。
×
×
提示 甲狀腺激素分泌的調節既有分級調節又有負反饋調節。
(3)垂體分泌的促甲狀腺激素通過體液定向運送到甲狀腺(  )
×
提示 內分泌細胞產生的激素彌散到體液中,隨血液流到全身,只特異性作用于靶器官、靶細胞。
(4)激素具有高效性,可以為細胞提供充足的能量供應(  )
×
提示 激素既不組成細胞結構,又不能提供能量,也不起催化作用。
甲狀腺激素是臨床檢測的重要指標之一,檢測血液中甲狀腺激素的水平,有助于更準確地確定患者甲狀腺疾病的類型。垂體和下丘腦發生病變都可引起甲狀腺功能異常。現有甲、乙兩人都表現為甲狀腺激素水平低下,通過給兩人注射適量的TRH,分別測定每個人注射前30 min和注射后30 min的TSH濃度來鑒別病變的部位是垂體還是下丘腦。測定結果如表。
組別 TSH濃度(mU/L)
注射前 注射后
健康人 9 30
甲 2 29
乙 1 2
(1)在正常情況下,血液中的甲狀腺激素的水平總維持在一定范圍內,這是如何實現的呢?
提示 通過分級調節和(負)反饋調節實現。當血液中甲狀腺激素水平升高時,會反饋抑制TRH和TSH的分泌,降低甲狀腺激素水平;當甲狀腺激素水平降低時,TRH和TSH的分泌量增加,促進甲狀腺分泌甲狀腺激素,使甲狀腺激素濃度升高,恢復到正常水平。
(2)由上述結果可以推測甲、乙發生病變的部位分別是哪里?為什么?
提示 甲發生病變的部位可能是下丘腦,TRH是下丘腦分泌的,當注射適量的TRH后,垂體分泌的TSH水平恢復至接近正常,表明垂體是正常的。乙發生病變的部位可能是垂體,因為適量注射TRH后,垂體分泌的TSH水平并未明顯恢復。
(3)將一定量的放射性碘溶液經腹腔注射到小白鼠體內,小白鼠的甲狀腺中檢測到碘的放射性,出現這一現象的原因是什么?
提示 甲狀腺能吸收碘合成甲狀腺激素。
(4)給小白鼠注射TSH,會使下丘腦的TRH分泌減少。基于對甲狀腺激素分泌的分級調節的認識,對此現象的解釋有兩種觀點:觀點1認為TSH直接對下丘腦進行反饋調節;觀點2認為 TSH通過促進甲狀腺分泌甲狀腺激素,甲狀腺激素對下丘腦進行反饋調節。請你設計實驗,證明哪個觀點是正確的。
提示 ①選取生長發育正常且生理狀況相似的小鼠若干只均分為甲、乙兩組,分別測定它們的基礎TRH分泌量。②甲組小鼠摘除垂體,注射適量甲狀腺激素,測定TRH分泌量;乙組小鼠摘除甲狀腺,注射適量TSH,測定TRH分泌量。③結果分析:如果僅是甲組小鼠TRH分泌量明顯減少,表明甲狀腺激素對下丘腦分泌TRH具有負反饋調節作用;如果僅是乙組小鼠TRH分泌量明顯減少,則表明垂體分泌的TSH對下丘腦分泌TRH具有負反饋作用;如果甲、乙兩組小鼠TRH分泌量均明顯減少,則表明TSH和甲狀腺激素對TRH的分泌均具有負反饋調節作用。
(5)臨床上為什么通過抽取血樣檢測內分泌系統中激素的水平?
提示 內分泌腺沒有導管,內分泌細胞產生的激素彌散到體液中,隨血液流到全身,傳遞各種信息。
(6)為什么機體需要源源不斷地產生激素?
提示 激素一經靶細胞接受并起作用后就失活了,因此體內需要源源不斷地產生激素,以維持激素含量的動態平衡。
激素作用于細胞的兩種模式
(1)蛋白質類激素的受體一般分布在細胞膜上
(2)固醇類激素的受體一般分布在細胞內
考向三 激素分泌的分級調節
5.(2023·北京,9)甲狀腺激素的分泌受下丘腦-垂體-甲狀腺軸的調節,促甲狀腺激素能刺激甲狀腺增生。如果食物中長期缺乏合成甲狀腺激素的原料碘,會導致
A.甲狀腺激素合成增加,促甲狀腺激素分泌降低
B.甲狀腺激素合成降低,甲狀腺腫大
C.促甲狀腺激素分泌降低,甲狀腺腫大
D.促甲狀腺激素釋放激素分泌降低,甲狀腺腫大

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碘是甲狀腺激素合成的原料,若食物中長期缺碘,則甲狀腺激素的合成和分泌減少,對垂體分泌促甲狀腺激素的抑制減弱,促甲狀腺激素分泌增加,作用于甲狀腺,導致甲狀腺腫大,B符合題意,A、C不符合題意;
由于甲狀腺激素的分泌存在反饋調節,當甲狀腺激素含量偏低時,對下丘腦分泌促甲狀腺激素釋放激素的抑制減弱,則促甲狀腺激素釋放激素分泌增加,D不符合題意。
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6.(2023·山東,8)腎上腺皮質分泌的糖皮質激素(GC)能提高心肌細胞腎上腺素受體的表達水平。體內GC的分泌過程存在負反饋調節。作為藥物服用時,血漿中高濃度的GC能抑制淋巴細胞的增殖、分化。下列推斷正確的是
A.GC可用于治療艾滋病
B.GC分泌增加不利于提高人體的應激能力
C.GC作為藥物長期服用可導致腎上腺皮質萎縮
D.促腎上腺皮質激素釋放激素可直接促進GC的分泌

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艾滋病是由HIV侵染免疫細胞導致的疾病,而高濃度的GC能抑制淋巴細胞的增殖、分化,因此GC不可用于治療艾滋病,A錯誤;
GC能提高心肌細胞腎上腺素受體的表達水平,腎上腺素能提高人體的應激能力,故GC分泌增加有利于提高人體的應激能力,B錯誤;
GC作為藥物長期服用可導致相應的促腎上腺皮質激素釋放減少,促腎上腺皮質激素能促進腎上腺皮質的生長發育,因此長期服用會導致腎上腺皮質萎縮,C正確;
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促腎上腺皮質激素釋放激素可作用于垂體,使得垂體釋放促腎上腺皮質激素,促腎上腺皮質激素作用于腎上腺皮質,促進GC的分泌,D錯誤。
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考向四 激素調節的特點
7.(2021·江蘇,4)如圖表示人體胃腸激素的不同運輸途徑,下列相關敘述正確的是
A.胃腸激素都在內環境中發揮作用
B.內分泌腺細胞不可能是自身激素作用的
靶細胞
C.圖中組織液含有激素、細胞因子、尿素等物質
D.不同胃腸激素的作用特異性主要取決于不同的運輸途徑

5
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據圖分析可知,胃腸激素并不都在內環境中發揮作用,也可在消化道中發揮作用,A錯誤;
據題圖信息可知,內分泌腺細胞可能是自身激素作用的靶細胞,B錯誤;
激素通過體液運輸,尿素是細胞代謝產生的廢物,T細胞產生的細胞因子存在于體液中,故組織液含有激素、細胞因子、尿素等物質,C正確;
不同胃腸激素的作用特異性主要取決于特異性受體,D錯誤。
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8.(2022·重慶,9)雙酚A是一種干擾內分泌的環境激素,進入機體后能通過與雌激素相同的方式影響機體功能。下列關于雙酚A的敘述,正確的是
A.通過體液運輸發揮作用
B.進入機體后會引起雌激素的分泌增加
C.不能與雌激素受體結合
D.在體內大量積累后才會改變生理活動

5
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雙酚A是一種環境激素,進入機體后能通過與雌激素相同的方式影響機體功能,說明雙酚A也是通過體液運輸發揮作用,A正確;
由題意“雙酚A進入機體后能通過與雌激素相同的方式影響機體功能”可知,雙酚A進入機體能通過負反饋調節,抑制下丘腦分泌促性腺激素釋放激素、垂體分泌促性腺激素,進而導致雌激素的分泌減少,并且能與雌激素受體特異性結合,B、C錯誤;
激素的含量極微,但其作用顯著,雙酚A通過與雌激素相同的方式影響機體功能,說明雙酚A的含量極微,但作用顯著,D錯誤。
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1.(選擇性必修1 P45)促胰液素是由 分泌的,其主要作用是促進

2.(2022·山東,23節選)消化液中的鹽酸在促進消化方面的作用有_______
________________ 、_______________________ 、___________________
(答出3種作用即可)。
3.(選擇性必修1 P46)由 分泌的化學物質——激素進行調節的方式,就是激素調節。
小腸黏膜
胰腺分泌胰液
使食物中的蛋白質變性
為胃蛋
白酶提供適宜pH
使促胰液素分泌增加
內分泌器官或細胞
4.(選擇性必修1 P51相關信息)人體內有多種激素參與調節血糖濃度,如___________、__________、____________等,它們通過調節有機物的代謝或影響胰島素的分泌和作用,直接或間接地提高血糖濃度。________是唯一能夠降低血糖濃度的激素。
5.(2023·山東,22節選)血糖的來源主要有以下幾個方面:____________
______________________,是血糖的主要來源;_____________________
________,是空腹時血糖的重要來源;_____________________________
______,補充血糖。
糖皮質激素
腎上腺素
甲狀腺激素
胰島素
食物中的糖類
經消化、吸收進入血液
肝糖原分解成葡萄糖進
入血液
非糖物質可以轉化為葡萄糖進入
血液
6.(選擇性必修1 P51)當血糖濃度升高到一定程度時,胰島B細胞的活動增強,胰島素的分泌量明顯增加。體內胰島素水平的上升,一方面_______
___________________________,進入___________________,進入_________________________________等;另一方面又能______________
____________________________,使血糖濃度恢復到正常水平。當血糖濃度降低時,胰島A細胞的活動增強,胰高血糖素的分泌量增加。胰高血糖素主要作用于____,促進_____________________進入血液,促進_________________,使血糖濃度回升到正常水平。
促進血
糖進入組織細胞進行氧化分解
肝、肌肉并合成糖原
脂肪細胞和肝細胞轉變為甘油三酯
抑制肝糖原的
分解和非糖物質轉變成葡萄糖

肝糖原分解成葡萄糖
非糖物質轉變成糖
7.(選擇性必修1 P52)在一個系統中,系統本身工作的效果,反過來又作為信息調節該系統的工作,這種調節方式叫作___________。
8.(選擇性必修1 P53)人們將_______________________之間存在的這種分層調控,稱為______調節。在甲狀腺激素分泌的過程中,既存在_____調節,也存在_______調節。
9.(選擇性必修1 P53)分級調節的意義是______________________________
_________________________________________________________。
反饋調節
下丘腦、垂體、靶腺體
分級
分級
反饋
分級調節可以放大激素的調節效應,形成多級反饋調節,有利于精細調控,從而維持機體的穩態
10.(選擇性必修1 P54)內分泌細胞產生的激素彌散到體液中,隨血液流到
_____,但只作用于__________________,原因是___________________
_________________。
11.(選擇性必修1 P54)體內需要源源不斷地產生激素的原因是___________
____________________________。
12.(選擇性必修1 P55)激素種類多,量極微,既不組成___________,又不__________,也不起___________,而是隨體液到達靶細胞,使靶細胞原有的生理活動發生變化。
全身
靶器官、靶細胞
返回
靶細胞的細胞膜上有
激素的特異性受體
激素一經靶
細胞接受并起作用后就失活了
細胞結構
提供能量
催化作用
課時精練
一、選擇題
1.(2024·黃石高三聯考)斯他林和貝利斯先后進行了兩個與促胰液素有關的研究:第一個研究是把狗的一段小腸剪下,刮下黏膜,將稀鹽酸加入黏膜磨碎,并制成提取液,將提取液注射到同一條狗的靜脈中,發現能促進胰腺分泌胰液;第二個研究中把一條狗的小腸黏膜刮下來,過濾后注射給另一條狗,后者在胰液分泌明顯增加的同時,血壓還驟然下降。下列說法錯誤的是
A.斯他林和貝利斯通過第一個研究發現了生命活動的激素調節方式
B.第一個實驗提取液中發揮作用的物質是小腸黏膜分泌的促胰液素
C.斯他林和貝利斯第二個研究結果表明促胰液素還具有降血壓的作用
D.促胰液素的發現表明科學研究不能囿于定論,要敢于改變實驗思路

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斯他林和貝利斯的第二個研究結果只能說明小腸黏膜中的某種物質具有降血壓的作用,不能證明發揮降壓作用的成分就是促胰液素,C錯誤。
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2.激素是一種重要的信號分子,在人體內含量很少,但作用很大。下列有關人體內激素的敘述,正確的是
A.人在饑餓時,胰高血糖素水平升高,促進糖原分解,說明激素具有酶
的催化活性
B.人在進食后,胰島素水平升高,其既可加速糖原分解,也可作為細胞
的結構組分
C.人在運動時,腎上腺素水平升高,可使心率加快,說明激素是高能化
合物
D.青春期性激素水平升高,隨體液到達靶細胞,與受體結合后可促進機
體發育
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人在饑餓時,胰高血糖素水平升高并促進細胞內糖原分解只能說明激素能調節生命活動,激素不具有催化活性,A錯誤;
人在進食后,胰島素分泌增多,胰島素可以加速糖原的合成,但是不能作為細胞的結構組分,B錯誤;
人在運動時腎上腺素升高,使心率加快,說明激素能調節生命活動,但激素不提供能量,C錯誤。
3.(2023·南通高三期末)2022年1月,科學家宣布在脂肪組織中發現了胰島素之外的第二種快速降糖激素——成纖維細胞生長因子1(FGF1),該激素可通過與脂肪細胞膜上的特異性受體結合抑制脂肪分解,進而降低血糖。下列敘述正確的是
A.血糖平衡調節只有體液調節,需多種器官和系統共同參與
B.血糖濃度降低可能抑制FGF1分泌,促進胰高血糖素分泌
C.因胰島素和FGF1的分泌均能降低血糖,故二者在調節血糖時具有相抗
衡作用
D.脂肪細胞膜上只存在胰島素和FGF1的受體,體現激素與受體的結合具
有特異性

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血糖平衡調節不僅有體液調節,還有神經調節,A錯誤;
因胰島素和FGF1的分泌均能降低血糖,故二者在調節血糖時具有協同作用,C錯誤;
脂肪細胞膜上也存在胰高血糖素、生長激素等的受體,D錯誤。
4.(2024·孝感高三聯考)進食可刺激小腸的K細胞分泌多肽GIP,GIP可作用于胰島細胞和脂肪細胞,引起血糖濃度降低,其作用機理如圖所示(①~④代表細胞膜上的結構)。某糖尿病患者出現胰島素含量升高的癥狀,研究人員發現二甲雙胍可以作用于脂肪細胞,明顯改善病情。下列推斷錯誤的是
A.二甲雙胍可用于治療因結構②受損而
導致的糖尿病
B.與注射相比,直接口服葡萄糖會使體
內胰島素分泌量較高
C.GIP與①結合可能促進GIP進入脂肪細
胞轉化為脂肪
D.胰島素通過與脂肪細胞表面的受體特異性結合發揮調節作用
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與注射相比,進食可刺激小腸的K細胞分泌多肽GIP,GIP可作用于胰島細胞快速釋放胰島素,B正確;
GIP與①結合可能促進脂肪細胞快速吸收血液中的葡萄糖,C錯誤;
激素和神經遞質都是信號分子,都通過與受體結合發揮調節作用,D正確。
細胞結構②是胰島素受體,如果受損會導致脂肪細胞不能識別胰島素的調節信號去吸收血糖,進而使血糖濃度偏高出現糖尿病,二甲雙胍可以作用于脂肪細胞,改善病情,說明二甲雙胍可用于治療因結構②受損而導致的糖尿病,A正確;
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5.(2024·重慶育才中學高三模擬)X、Y、Z是人或高等動物的三種激素,X能促進Y的分泌,Y能促進Z的分泌,Z過多能抑制分泌X、Y的細胞的分泌活動。下列分析正確的是
A.X能促進Y的分泌,Y能促進Z的分泌,這是反饋調節
B.Z的含量下降,引起X、Y的分泌量增多,說明Z對X、Y的分泌有促進
作用
C.該調節機制普遍存在,存在于體溫平衡調節中的Y為促甲狀腺激素釋
放激素
D.檢測某病變動物體內X、Y、Z的含量發現,Y、Z含量低于正常值,X
的含量高于正常值,病變可能是垂體萎縮

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X能促進Y的分泌,Y能促進Z的分泌,這屬于激素的分級調節,A錯誤;
X能促進Y的分泌,Y能促進Z的分泌,Z過多能抑制分泌X、Y的細胞的分泌活動,屬于負反饋調節。Z的含量下降,引起X、Y的分泌量增多,說明Z對X、Y的分泌的抑制作用減弱,不能說明Z對X、Y的分泌有促進作用,B錯誤;
分級調節和反饋調節機制普遍存在,若存在于體溫平衡調節中,甲狀腺激素參與調節過程,故Z為甲狀腺激素,X為促甲狀腺激素釋放激素,Y為促甲狀腺激素,C錯誤;
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檢測某病變動物體內X、Y、Z的含量發現,Y、Z含量低于正常值,X的含量高于正常值,病變可能是垂體萎縮,即垂體分泌的促激素含量減少,導致相關腺體分泌的激素Z含量減少,該Z激素的減少對下丘腦的反饋抑制作用減弱,進而引起下丘腦分泌的促激素釋放激素增多,即X含量高于正常值,D正確。
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6.(2022·北京,9)某患者,54歲,因病切除右側腎上腺。術后檢查發現,患者血漿中腎上腺皮質激素水平仍處于正常范圍。對于出現這種現象的原因,錯誤的解釋是
A.切除手術后,對側腎上腺提高了腎上腺皮質激素的分泌量
B.下丘腦可感受到腎上腺皮質激素水平的變化,發揮調節作用
C.下丘腦可分泌促腎上腺皮質激素,促進腎上腺皮質激素的分泌
D.垂體可接受下丘腦分泌的激素信號,促進腎上腺皮質的分泌功能
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根據題干信息“術后檢查發現,患者血漿中腎上腺皮質激素水平仍處于正常范圍”可推測,切除手術后,對側腎上腺提高了腎上腺皮質激素的分泌量,A正確;
下丘腦可感受到腎上腺皮質激素水平的變化,如當腎上腺皮質激素含量上升時,則下丘腦和垂體的分泌活動被抑制,從而維持了腎上腺皮質激素含量的穩定,B正確;
下丘腦可分泌促腎上腺皮質激素釋放激素,作用于垂體,促進垂體合成并分泌促腎上腺皮質激素,進而促進腎上腺皮質激素的分泌,C錯誤,D正確。
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7.(2024·武漢高三一模)為研究糖尿病的病因,用放射免疫法測定不同人群空腹口服100 g葡萄糖后的血漿胰島素濃度變化,結果如圖所示。下列相關敘述錯誤的是
A.對1型糖尿病患者肌肉注射胰島素能
起到較好的治療效果
B.胰島素調節血糖濃度時具有微量、高
效的特點
C.2型糖尿病肥胖者胰島素受體的敏感性
可能下降
D.若45 min時測定血糖濃度,非糖尿病肥胖者血糖濃度高于2型糖尿病肥胖者
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1型糖尿病患者的胰島B細胞分泌胰島素不足,所以對1型糖尿病患者肌肉注射胰島素能夠起到較好的治療效果,A正確;
激素調節具有微量、高效的特點,B正確;
2型糖尿病患者體內的胰島素濃度較正常
人高,說明2型糖尿病患者的胰島B細胞能夠分泌胰島素,患糖尿病的原因可能是胰島素受體的敏感性下降,C正確;
若45 min時測定血糖濃度,圖中非糖尿病肥胖者胰島素含量高于2型糖尿病肥胖者,而胰島素可以降低血糖濃度,所以非糖尿病肥胖者血糖濃度低于2型糖尿病肥胖者,D錯誤。
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8.(2024·江蘇揚州中學高三模擬)Kp-10是Kp神經元1與Kp神經元2產生的多肽類激素,它通過調節生物體內雌激素含量來調控生殖活動,如圖1。為研究Kp-10對鵪鶉產蛋的影響,對20日齡的鵪鶉進行連續20日的Kp-10處理,然后從產蛋之日起統計每日的產蛋率,結果如圖2所示。下列敘述正確的是
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A.器官A為垂體,分泌的促性腺激素由其光面內質網合成
B.飼料中添加Kp-10能提高鵪鶉的產蛋率
C.Kp-10不能使鵪鶉產蛋的起始日齡提前
D.鵪鶉通過途徑②提高排卵期的雌激素水平

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由器官A產生促性腺激素可知,A為垂體,分泌的促性腺激素化學本質是蛋白質,由核糖體合成,A錯誤;
Kp-10是一類多肽類激素,只能注射,不能飼喂,B錯誤;
分析圖2,實驗組與對照組產蛋的起始日齡一致,故Kp-10并沒有使鵪鶉產蛋的起始日齡提前,C正確;
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據圖1可知,途徑①能促進下丘腦釋放GnRH(促性腺激素釋放激素),促進垂體合成、釋放促性腺激素,促進卵巢合成釋放較多的雌激素,從而促進排卵,途徑②抑制Kp神經元2,不能提高排卵期的雌激素水平,D錯誤。
9.(2024·山西懷仁第一中學高三模擬)下列關于激素在生產或生活中應用的敘述,正確的是
A.在培育魚苗的過程中,應給雄魚注射促性腺激素促進其精子成熟
B.在研究常見動物激素的實驗中,給蝌蚪飼喂生長激素可促進其發育
C.運動員可通過服用睪酮來促進肌肉的生長,增強肌肉的力量,提高比
賽成績
D.因病切除甲狀腺的患者,需要長期注射促甲狀腺激素以維持其內環境
的穩態
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促性腺激素能促進性腺的發育和生殖細胞的形成,A正確;
生長激素的化學本質為蛋白質,在消化道中會被分解而失去作用,應采用注射法予以補充,B錯誤;
服用的睪酮(雄激素)可通過負反饋調節抑制下丘腦分泌促性腺激素釋放激素、垂體分泌促性腺激素,從而使睪丸分泌的睪酮減少,導致自身性腺萎縮,機能退化,C錯誤;
因病切除甲狀腺的患者,需要長期注射甲狀腺激素以維持其內環境的穩態,D錯誤。
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二、非選擇題
10.(2021·江蘇,21)正常人體在黎明覺醒前后肝臟生糖和胰島素敏感性都達到高峰,伴隨胰島素水平的波動,維持機體全天血糖動態平衡,約50%的2型糖尿病患者發生“黎明現象”(黎明時處于高血糖水平,其余時間血糖平穩),是糖尿病治療的難點。請回答下列問題:
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(1)人體在黎明覺醒前后主要通過__________分解為葡萄糖,進而為生命活動提供能源。
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肝糖原
人體血糖的來源有3條:食物中糖類的消化吸收、肝糖原的分解和非糖物質轉化為葡萄糖。人體在黎明覺醒前后主要通過肝糖原分解為葡萄糖,進而為生命活動提供能源。
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(2)如圖所示,覺醒后人體攝食使血糖濃度上升,葡萄糖經GLUT2以__________方式進入細胞,氧化生成ATP,ATP/ADP比率的上升使ATP敏感鉀通道關閉,細胞內K+濃度增加,細胞膜內側膜電位的變化為____________,引起鈣通道打開,Ca2+內流,促進胰島素以________方式釋放。
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協助擴散
由負變正
胞吐
據圖判斷,葡萄糖進入細胞是從高濃度到低濃度,需要載體(GLUT2),不需要能量,屬于協助擴散;葡萄糖進入細胞,氧化生成ATP,ATP/ADP比率的上升使鉀通道關閉,進而引發鈣通道打開,此時細胞膜內側膜電位由負電位變為正電位。鈣通道打開,Ca2+內流,促進胰島素以胞吐的方式釋放。
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(3)胰島素通過促進______________
__________、促進糖原合成與抑制糖原分解、抑制非糖物質轉化等發揮降血糖作用,胰島細胞分泌的____________能升高血糖,共同參與維持血糖動態平衡。
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葡萄糖攝取、
氧化分解
胰高血糖素
胰島素是人體唯一的降血糖激素,能促進細胞攝取、利用(氧化分解)葡萄糖,促進糖原合成,抑制肝糖原分解和非糖物質轉化為葡萄糖,從而使血糖濃度降低。胰島細胞分泌的胰高血糖素能促進肝糖原的分解和非糖物質轉化為葡萄糖,使血糖濃度升高,二者共同參與維持血糖動態平衡。
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(4)2型糖尿病患者的靶細胞對胰島素作用不敏感,原因可能有______
(填序號)。
①與胰島素作用相抗衡的激素增多 ②胰島素分泌障礙 ③胰島素受體表達下降 ④胰島B細胞損傷 ⑤存在胰島細胞自身抗體
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①③
與胰島素作用相抗衡的激素增多會影響靶細胞對胰島素的敏感性,使血糖升高,①符合題意;
2型糖尿病患者的胰島素水平正常,不存在胰島素分泌障礙,②不符合題意;
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胰島素受體表達下降,靶細胞上胰島素受體減少,會導致靶細胞對胰島素作用不敏感,③符合題意;
胰島B細胞損傷會導致胰島素缺乏,而2型糖尿病患者的胰島素水平正常,④不符合題意;
存在胰島細胞自身抗體會導致胰島素分泌不足,而2型糖尿病患者的
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胰島素水平正常,⑤不符合題意。故選①③。
點,而__________________________可能成為糖尿病治療研究新方向。
(5)人體晝夜節律源于下丘腦視交叉上核SCN區,通過神經和體液調節來調控外周節律。研究發現SCN區REV-ERB基因節律性表達下降,機體在覺醒時糖代謝異常,表明“黎明現象”與生物鐘紊亂相關。由此推測,2型糖尿病患者的胰島素不敏感狀態具有__________的特
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晝夜節律
調節REV-ERB基因節律性表達
研究發現SCN區REV-ERB基因節律性表達下降,機體在覺醒時糖代謝異常,表明“黎明現象”與生物鐘紊亂相關。由此推測,2型糖尿病患者的胰島素不敏感狀態具有晝夜節律性,在覺醒時,糖代謝異常,出現“黎明現象”。由此,調節REV-ERB基因節律性表達可能成為糖尿病治療研究新方向。
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11.(2024·合肥高三模擬)糖皮質激素(GC)是機體內極為重要的一類調節分子,它對機體的生長、發育、代謝以及免疫功能等起著重要調節作用。圖1為糖皮質激素(GC)的作用機制,圖2為正常機體調節糖皮質激素(GC)分泌的途徑。回答下列問題:
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(1)由圖1可知,糖皮質激素以___________
(方式)進入靶細胞,并與細胞質中的受體結合,調控相關基因表達,引起相應的生物效應,如_____________________________。
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自由擴散
提高血糖濃度、降低炎癥反應等
糖皮質激素的化學本質是固醇類,屬于脂質,進入靶細胞的方式為自由擴散。糖皮質激素是生物體內一種重要的信息分子,能提高血糖濃度、降低炎癥反應等。
(2)機體處于應激狀態時,糖皮質激素分泌增多。此過程中,下丘腦屬于反射弧中的____________(填結構名稱)。
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效應器
應激狀態時,下丘腦接受傳出神經末梢釋放的神經遞質后釋放CRH,則該過程中下丘腦屬于反射弧中的效應器。
(3)地塞米松(DEX)是人工合成的一種糖皮質激素,用于臨床治療已有多年歷史。若長期大劑量地使用地塞米松(DEX),會造成腎上腺皮質萎縮,原因可能是_______________________________________________________
__________________________________。
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糖皮質激素對下丘腦和垂體的負反饋作用加強,使促腎上腺皮質激素減少,導致腎上腺皮質萎縮
由于負反饋機制的存在,若長期大劑量地使用地塞米松(DEX),對下丘腦和腺垂體的負反饋作用加強,使促腎上腺皮質激素分泌減少,導致腎上腺皮質萎縮。
(4)持續性的抑郁刺激會激活HPA軸(下丘腦—垂體—腎上腺軸),使下丘腦過度分泌CRH(促腎上腺皮質激素釋放激素),通過GC(糖皮質激素)影響海馬區神經遞質Glu和GABA的濃度以及下丘腦相應受體的表達,進一步激活HPA軸,使患者出現各種抑郁表現。現利用正常大鼠和抑郁大鼠為材料,進行8周有氧運動干預,實驗結果如下:
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組別 Glu/ (mg·L-1) GABA/ (μmol·L-1) Glu受體 (OD·μm-2) GABA受體/ (OD·μm-2) CRH/
(OD·μm-2)
正常對照組 12.53 7.29 3.57 44.06 5.13
抑郁對照組 26.73 3.96 12.13 27.46 14.70
抑郁運動組 22.41 5.87 6.85 35.31 7.43
注:表中信息為不同組別大鼠海馬區Glu濃度、GABA濃度及下丘腦區內Glu受體、GABA受體、CRH陽性表達檢測結果。
①由表格可知,運動干預可通過降低Glu的濃度、抑制________________
________,同時提高GABA的濃度、促進___________________________,
降低CRH的分泌,改善HPA軸的過度激活狀態。
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下丘腦內Glu受體
的表達
下丘腦內GABA受體的表達
組別 Glu/ (mg·L-1) GABA/ (μmol·L-1) Glu受體 (OD·μm-2) GABA受體/ (OD·μm-2) CRH/
(OD·μm-2)
正常對照組 12.53 7.29 3.57 44.06 5.13
抑郁對照組 26.73 3.96 12.13 27.46 14.70
抑郁運動組 22.41 5.87 6.85 35.31 7.43
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與正常對照組和抑郁對照組比較可知,運動干預可通過降低Glu的濃度、抑制下丘腦內Glu受體的表達,同時提高GABA的濃度、促進下丘腦內GABA受體的表達,降低CRH的分泌,改善HPA軸的過度激活狀態。
②據此推測GABA可以__________(填“抑制”或“促進”)CRH的分泌。
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抑制
組別 Glu/ (mg·L-1) GABA/ (μmol·L-1) Glu受體 (OD·μm-2) GABA受體/ (OD·μm-2) CRH/
(OD·μm-2)
正常對照組 12.53 7.29 3.57 44.06 5.13
抑郁對照組 26.73 3.96 12.13 27.46 14.70
抑郁運動組 22.41 5.87 6.85 35.31 7.43
下丘腦GABA受體的表達降低,CRH分泌量增加,說明GABA可以抑制CRH的分泌。
③研究發現有氧運動干預相比藥物更能有效緩解抑郁癥,請設計實驗進行驗證,并根據題意完成以下表格:
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實驗步驟 簡單操作過程
實驗動物的選擇及處理 取生理狀況相似的抑郁大鼠若干只,隨機均分為A、B、C三組;另取相同數量的正常大鼠,記為D組
對照組、實驗組處理 A組大鼠__________;B組大鼠_____________________
_________;C組大鼠________________________;D組大鼠不作處理
控制無關變量 置于相同且適宜的環境條件下飼養
結果檢測 8周后檢測___________________________
預期實驗結果 C組檢測數值不作處理
用一定劑量的藥物處
理8周
進行8周的有氧運動干預
4組大鼠中CRH陽性表達情況
12.(2021·湖南,19)生長激素對軟骨細胞生長有促進作用,調節過程如圖所示。回答下列問題:
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(1)根據示意圖,可以確定軟骨細胞具有_______________________
(填“GH受體”“IGF-1受體”或“GH受體和IGF-1受體”)。
GH受體和IGF-1受體
據圖可知,生長激素(GH)和胰島素樣生長因子1(IGF-1)均可作用于軟骨細胞,可知軟骨細胞表面具有GH受體和IGF-1受體。
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(2)研究人員將正常小鼠和IGF-1基因缺失小鼠分組飼養后,檢測體內GH水平。據圖預測,IGF-1基因缺失小鼠體內GH水平應_______(填“低于”“等于”或“高于”)正常小鼠,理由是_______________________________________________________。
高于
IGF-1基因缺失小鼠不能產生IGF-1,
不能抑制垂體分泌GH
據圖可知,垂體分泌的GH可促進肝臟細胞分泌IGF-1,IGF-1過多時會抑制垂體分泌生長激素,IGF-1基因缺失小鼠不能產生IGF-1,不能抑制垂體分泌GH,故IGF-1基因缺失小鼠體內GH含量高于正常小鼠。
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(3)研究人員擬以無生長激素受體的小鼠軟骨細胞為實驗材料,在細胞培養液中添加不同物質分組離體培養,驗證生長激素可通過IGF-1促進軟骨細胞生長。實驗設計如表所示,A組為對照組。
組別 A B C D E
培養液中添加物質 無 GH IGF-1 正常小鼠去垂體后的血清 ?
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實驗結果預測及分析:
①與A組比較,在B、C和D組中,軟骨細胞生長無明顯變化的是________組。
組別 A B C D E
培養液中添加物質 無 GH IGF-1 正常小鼠去垂體后的血清 ?
B、D
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以無生長激素受體的小鼠軟骨細胞為實驗材料,驗證生長激素可通過IGF-1促進軟骨細胞生長,實驗的自變量應為GH的有無以及IGF-1的有無。以無生長激素受體的小鼠軟骨細胞為實驗材料,則B組培養液中添加GH,不能促進軟骨細胞生長。D組正常小鼠去垂體后,血清中不含GH,則也不含有肝臟細胞分泌的IGF-1,軟骨細胞也不能生長。C組培養液中添加IGF-1,可促進軟骨細胞生長。綜上可知,與A組比較,軟骨細胞生長無明顯變化的是B、D組。
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②若E組培養的軟骨細胞較A組生長明顯加快,結合本實驗目的,推測E組培養液中添加物質是_________________________________。
組別 A B C D E
培養液中添加物質 無 GH IGF-1 正常小鼠去垂體后的血清 ?
正常小鼠去垂體后注射過GH的血清
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E組培養的軟骨細胞較A組生長明顯加快,推測E組培養液中添加的物質中應含有IGF-1,結合D組可知,添加的物質是正常小鼠去垂體后注射過GH的血清,通過B、C、D、E 4組對照,說明沒有垂體分泌的GH或GH不能發揮作用,均不能促進軟骨細胞生長,有了IGF-1,軟骨細胞才能生長,可驗證生長激素可通過IGF-1促進軟骨細胞生長。
返回第40課時 激素與內分泌調節及激素調節的過程
課標要求 1.說出人體內分泌系統主要由內分泌腺組成,包括垂體、甲狀腺、胸腺、腎上腺、胰島和性腺等多種腺體,它們分泌的各類激素參與生命活動的調節。2.舉例說明激素通過分級調節、反饋調節等機制維持機體的穩態,如甲狀腺激素分泌的調節和血糖平衡的調節等。
考情分析 1.激素與內分泌系統 2023·全國乙·T4 2023·新課標·T8 2022·湖北·T21 2022·江蘇·T22 2022·北京·T9 2021·福建·T4 2021·全國乙·T31 2021·全國甲·T4 2021·重慶·T14
2.血糖平衡的調節 2023·山東·T22 2023·江蘇·T21 2023·廣東·T8 2022·海南·T14 2021·江蘇·T21 2021·河北·T10 2021·廣東·T18 2021·福建·T2 2021·北京·T18 2021·天津·T14
3.甲狀腺激素分泌的分級調節及激素調節的特點 2023·北京·T9 2023·海南·T17 2022·全國乙·T30 2022·河北·T10 2022·重慶·T9 2021·湖北·T8 2021·遼寧·T21 2021·海南·T10 2021·江蘇·T4 2021·湖南·T19
考點一 激素與內分泌系統
1.腺體的種類
2.促胰液素的發現
(1)沃泰默的實驗
①實驗步驟和現象
②沃泰默的觀點:胰腺分泌胰液只受神經調節的控制。
(2)斯他林和貝利斯的實驗
3.激素調節的概念
由內分泌器官或細胞分泌的化學物質——激素進行調節的方式,就是激素調節。
4.激素研究的實例
(1)胰島素的發現
①實驗方法:結扎法、摘除法
②實驗過程
③實驗結論:胰腺中的胰島產生的胰島素,可以降低血糖的濃度。
(2)睪丸分泌雄激素的研究
①實驗方法:摘除法、移植法
②實驗過程
③實驗結論:動物睪丸分泌睪酮,維持雄性特征。
5.內分泌系統的組成和功能
(1)內分泌系統的組成:由相對獨立的內分泌腺以及兼有內分泌功能的細胞共同構成。
(2)人體內主要的內分泌腺及其分泌的激素
分泌部位 激素名稱 化學 本質 主要功能
下丘腦 促甲狀腺激素釋放激素 多肽 促進垂體合成和分泌促甲狀腺激素
促性腺激素釋放激素 促進垂體合成和分泌促性腺激素
促腎上腺皮質激素釋放激素 促進垂體合成和分泌促腎上腺皮質激素
抗利尿激素 促進腎小管和集合管對水的重吸收
垂體 生長激素 蛋白質 調節生長發育等,主要是促進蛋白質合成和骨的生長
促甲狀腺激素 促進甲狀腺的生長發育,調節甲狀腺激素的合成和分泌
促性腺激素 促進性腺的生長發育,調節性激素的合成和分泌
促腎上腺皮質激素 多肽 調節腎上腺皮質激素的合成和分泌
甲狀腺 甲狀腺激素 氨基酸衍生物 調節體內的有機物代謝、促進生長和發育、提高神經的興奮性等
腎 上 腺 皮質 醛固酮、皮質醇等 類固醇 調節水鹽代謝和有機物代謝
髓質 腎上腺素 氨基酸衍生物 提高機體的應激能力,使血壓升高,心率加快,毛細血管收縮;促進肝糖原分解等
胰島 胰島A細胞 胰高血糖素 多肽 升高血糖濃度
胰島B細胞 胰島素 蛋白質 降低血糖濃度
睪丸 雄激素(主要是睪酮) 固醇類 促進男性生殖器官的發育、精子的生成和男性第二性征的出現等
卵巢 雌激素、孕激素等 促進女性生殖器官的發育、卵細胞的生成和女性第二性征的出現等
(3)內分泌系統的功能:各種內分泌腺間具有復雜的功能聯系,共同調節機體活動,包括維持內環境穩定、調節物質和能量代謝、調控生長發育和生殖等。
判斷正誤
(1)內分泌腺和外分泌腺分泌的化學物質都是內環境的成分( × )
提示 外分泌腺分泌的物質比如消化腺分泌的消化液,都是由專門的管道運輸到消化道,不會進入內環境。
(2)促胰液素是小腸黏膜產生的一種化學物質,作用于胰腺,促進胰液分泌( √ )
(3)研磨胰腺無法直接提取到胰島素,是因為胰島素含量太少( × )
提示 胰腺分泌的胰蛋白酶等對胰島分泌的胰島素具有分解作用。
(4)內分泌系統是由各種內分泌腺組成的( × )
提示 內分泌系統由相對獨立的內分泌腺以及兼有內分泌功能的細胞共同構成。
(5)垂體分泌的促甲狀腺激素釋放激素能促進甲狀腺激素的分泌( × )
提示 垂體分泌的促甲狀腺激素能促進甲狀腺激素的分泌。
胰島素泵是一種人工智能控制的胰島素輸入裝置,將它戴在糖尿病病人身上,可以模擬胰島功能,向血液中注射胰島素,以達到降低高血糖、維持血糖平衡的目的。但在胰島素的發現歷程中,科學家用了幾十年的時間、進行了幾百次實驗,才成功地從胰腺中提取到有活性的胰島素。
(1)在班廷之前,科學家試圖通過實驗證明胰腺中分泌物的存在,為什么都收效甚微?
提示 在班廷之前大多數實驗將胰腺提取物注射給實驗性糖尿病的狗或糖尿病患者,因胰腺中有胰蛋白酶,胰島素屬于蛋白質類激素,被酶分解而失去作用,故難以獲得預期結果。
(2)班廷是如何證實胰島素是由胰腺中的胰島分泌的?
提示 通過結扎胰管使胰腺萎縮,喪失分泌胰蛋白酶的功能,但胰島仍正常。用只剩胰島的胰腺提取液成功治療了狗的糖尿病,從而證明胰島素是由胰島分泌的。
(3)如果班廷將提取液用飼喂的方法注入,能否降低糖尿病狗的血糖濃度呢?
提示 不能降低糖尿病狗的血糖濃度,因為消化道中的蛋白酶能分解胰島素。
(4)人類很早就懂得利用閹割術來馴化牲畜以及控制牲畜的繁殖率。公雞摘除睪丸后,雄性特征明顯消失;將睪丸重新移植回去或者注射睪酮后,公雞的特征又逐步恢復。從以上實例,你能歸納出研究一種內分泌腺及其分泌激素功能的方法嗎?
提示 摘除法、移植法、注射法和飼喂法。
(5)胰島素和性激素的發現中,分析具體哪些實驗用到了“加法原理”或“減法原理”。
提示 獲得糖尿病狗、公雞摘除性腺用到了“減法原理”;注射胰腺提取物、性腺重新移植回去用到了“加法原理”。
(6)在研究動物激素生理功能的實驗設計中,針對不同的激素或腺體需選擇不同的實驗方法,請作出具體闡述。
提示 摘除腺體,一般只適用于個體較大的動物;飼喂法適用于甲狀腺激素、性激素等小分子激素;多肽和蛋白質類激素不能用飼喂法;注射法則適用于各種激素。
考向一 激素與內分泌系統
1.(2023·全國乙,4)激素調節是哺乳動物維持正常生命活動的重要調節方式。下列敘述錯誤的是(  )
A.甲狀腺分泌甲狀腺激素受垂體和下丘腦的調節
B.細胞外液滲透壓下降可促進抗利尿激素的釋放
C.胸腺可分泌胸腺激素,也是T細胞成熟的場所
D.促甲狀腺激素可經血液運輸到靶細胞發揮作用
答案 B
解析 甲狀腺分泌甲狀腺激素受下丘腦分泌的促甲狀腺激素釋放激素以及垂體分泌的促甲狀腺激素的調節,A正確;細胞外液滲透壓下降,對下丘腦的滲透壓感受器的刺激作用減弱,因而由下丘腦合成分泌、垂體釋放的抗利尿激素減少,B錯誤;胸腺可分泌胸腺激素,能增強免疫細胞的功能,同時T細胞成熟的場所也在胸腺,C正確;促甲狀腺激素由垂體細胞合成和分泌后,隨血液運輸到全身各處,作用于甲狀腺,促進甲狀腺激素的合成和分泌,D正確。
2.如圖表示高等動物體內激素的分泌調節,下列敘述錯誤的是(  )
A.若激素Y是生長激素,則該細胞是垂體細胞
B.若細胞是下丘腦細胞,則物質X可能是神經遞質
C.若物質X是甲狀腺激素,則該細胞可能是垂體細胞
D.若激素Y是促胰液素,則該細胞是胰腺細胞
答案 D
解析 垂體可分泌生長激素,A正確;下丘腦是體溫調節、水鹽調節等的調節中樞,傳入神經元釋放的神經遞質可以作用于下丘腦,B正確;甲狀腺激素可反饋作用于下丘腦和垂體,C正確;小腸黏膜分泌促胰液素,D錯誤。
考點二 血糖平衡的調節
1.血糖的來源和去路
2.血糖平衡調節的過程
(1)調節中樞——下丘腦
(2)調節方式——神經-體液調節
(3)影響胰島素和胰高血糖素分泌的因素
3.反饋調節
(1)概念:在一個系統中,系統本身工作的效果,反過來又作為信息調節該系統的工作。
(2)實例分析:血糖平衡的調節
(3)調節類型
①正反饋調節:加強并偏離靜息水平,如血液凝固、排尿排便、胎兒分娩等。
②負反饋調節:偏離后糾正回歸到靜息水平,在生物體中更常見,如體溫的調節、血糖平衡的調節等。
(4)意義:反饋調節是生命系統中非常普遍的調節機制,它對于機體維持穩態具有重要意義。
判斷正誤
(1)血液中胰島素增加可促進胰島B細胞分泌胰高血糖素( × )
提示 胰島A細胞分泌胰高血糖素。
(2)胰高血糖素可以促進肝糖原和肌糖原的分解,從而使血糖濃度升高( × )
提示 胰高血糖素主要作用于肝,促進肝糖原分解成葡萄糖,從而使血糖濃度升高。
(3)體內多種激素具有直接降低血糖的作用( × )
提示 胰島素是唯一能夠降低血糖濃度的激素。
(4)胰島素激活胰島素受體后,葡萄糖通過胰島素受體進入細胞內( × )
提示 胰島素與細胞膜上的胰島素受體結合后,葡萄糖通過載體蛋白的協助進入細胞內。
(5)小鼠體內血糖濃度對胰高血糖素的分泌存在反饋調節( √ )
(6)胰島素受體受損或者缺失的糖尿病患者不能通過注射胰島素的方法來治療( √ )
糖尿病是一種由多病因引起的以慢性高血糖為特征的代謝性疾病。1型糖尿病是由胰島功能減退、分泌胰島素減少所致;2型糖尿病的發病率與遺傳、環境、生活方式等密切相關,但發病機理尚不明確,占糖尿病患者的90%以上,臨床數據發現,大多數2型糖尿病患者血液中胰島素含量并不低,但組織細胞對胰島素的敏感性降低,稱為胰島素抵抗。
(1)尿液中葡萄糖含量高一定是糖尿病嗎?
提示 不一定,如一次性吃糖過多或腎小管重吸收障礙時均可導致尿液中葡萄糖含量高。
(2)能否通過注射胰島素對因細胞膜上胰島素受體受損引發的糖尿病進行治療?并說明原因。
提示 不能。因為這種糖尿病患者體內并不缺乏胰島素,而是由胰島素受體受損使胰島素不能正常發揮功能所致。
(3)觀察圖示,請你分析糖尿病病人“多尿”的原因。
提示 血糖升高會導致原尿中葡萄糖濃度升高,滲透壓增大,腎小管和集合管對水的重吸收減少,尿量增多,因此會出現多尿現象。
(4)糖尿病有向發病率高、發病年齡低發展的趨勢,請結合上述資料分析在生活中應該注意哪些來避免患糖尿病?
提示 注意控制飲食,多運動。
歸納總結
1.血糖代謝異常的曲線模型圖
2.糖尿病的癥狀及分析
考向二 血糖平衡的調節
3.(2022·海南,14)機體內血糖濃度受多種激素共同調節。某實驗小組探究了三種激素單獨或聯合作用調節血糖的效應,實驗前血糖濃度為5.0 mmol/L,血糖濃度隨激素處理時間的變化如圖。下列有關敘述正確的是(  )
A.激素單獨作用時,0.5 h內升高血糖最快的激素是腎上腺素
B.3 h時,三種激素聯合作用升高血糖的效應大于各自效應的總和
C.腎上腺素和胰高血糖素對血糖的調節作用表現出相抗衡的關系
D.血糖濃度受腎上腺素、胰高血糖素和皮質醇調節,不受甲狀腺激素調節
答案 B
解析 據圖分析可知,激素單獨作用時,0.5 h內升高血糖最快的激素是胰高血糖素,A錯誤;3 h時,三種激素聯合作用升高血糖的效應為12.8-5.0=7.8(mmol/L),三種激素各自效應的總和為(6.9-5.0)+(5.7-5.0)+(5.2-5.0)=2.8(mmol/L),前者明顯大于后者,B正確;腎上腺素和胰高血糖素都能升高血糖,二者在調節血糖方面表現出協同作用,C錯誤;實驗結果可證明血糖濃度受腎上腺素、胰高血糖素和皮質醇調節,但實驗結果不能證明血糖濃度不受甲狀腺激素調節,D錯誤。
4.(2023·江蘇,21)糖尿病顯著增加認知障礙發生的風險。研究團隊發現在胰島素抵抗(IR)狀態下,脂肪組織釋放的外泌囊泡(AT-EV)中有高含量的miR-9-3p(一種miRNA),使神經細胞結構功能改變,導致認知水平降低。圖1表示IR鼠脂肪組織與大腦信息交流機制。請回答下列問題:
(1)當神經沖動傳導至①時,軸突末梢內的____________移至突觸前膜處釋放神經遞質,與突觸后膜的受體結合,使____________打開,突觸后膜電位升高。若突觸間隙K+濃度升高,則突觸后膜靜息電位絕對值________。
(2)脂肪組織參與體內血糖調節,在胰島素調控作用下可以通過_________________________降低血糖濃度,IR狀態下由于脂肪細胞的胰島素受體______________________,降血糖作用被削弱。圖1中由②釋放的③經體液運輸至腦部,miR-9-3p進入神經細胞,抑制細胞內________________。
(3)為研究miR-9-3p對突觸的影響,采集正常鼠和IR鼠的AT-EV置于緩沖液中,分別注入b、c組實驗鼠,a組的處理是________________。2周后檢測實驗鼠海馬突觸數量,結果如圖2。分析圖中數據并給出結論:______________________________________________
_____________________________________________________________________________。
(4)為研究抑制miR-9-3p可否改善IR引起的認知障礙癥狀,運用腺病毒載體將miR-9-3p抑制劑導入實驗鼠。導入該抑制劑后,需測定對照和實驗組miR-9-3p含量,還需通過實驗檢測___________________________________________________________________。
答案 (1)突觸小泡 Na+通道 變小 (2)將葡萄糖轉化為脂肪等非糖物質(促進葡萄糖的攝取、存儲、利用) 數量減少、結構異常 基因的表達
(3)注射(等量)緩沖液 b與a相比,正常鼠AT-EV不影響突觸數量,c與b相比,IR鼠AT-EV影響突觸數量,說明miR-9-3p能減少突觸數量 (4)突觸數量、認知水平
解析 (1)當神經沖動傳導至①時,軸突末梢內的突觸小泡移至突觸前膜處釋放神經遞質,與突觸后膜的受體結合,引發Na+通道開放,Na+內流,突觸后膜電位升高。神經細胞膜內的K+濃度高于細胞膜外,靜息時K+外流,若突觸間隙K+濃度升高,則細胞內外K+濃度差變小,K+外流減少,突觸后膜靜息電位絕對值變小。(2)翻譯是以mRNA為模板合成蛋白質的過程,miR-9-3p是一種miRNA,能夠與mRNA結合導致mRNA不能作為模板進行翻譯,從而抑制相關基因的表達。(3)分析題意可知,本實驗的目的是研究miR-9-3p對突觸的影響,則實驗的自變量是miR-9-3p的有無,實驗設計應遵循對照與單一變量原則,據圖2可知,圖中的a是對照組,b、c組注射溶于緩沖液的AT-EV,則a對照組應注射等量的緩沖液;據圖2可知,與對照相比,IR鼠AT-EV組的突觸相對數量最少,而正常鼠AT-EV組突觸相對數量無明顯變化,說明在IR狀態下高含量的miR-9-3p會導致突觸數量減少。(4)結合(3)可知,在IR狀態下突觸數量等會改變,故為研究抑制miR-9-3p可否改善IR引起的認知障礙癥狀,需測定對照和實驗組miR-9-3p含量,還需通過實驗檢測對照和實驗組突觸數量和認知水平。
考點三 甲狀腺激素分泌的分級調節及激素調節的特點
1.甲狀腺激素分泌的調節
2.分級調節
3.激素調節的特點
(2)動物激素、酶、抗體與神經遞質的區別
比較項目 激素 酶 抗體 神經遞質
化學本質 蛋白質、多肽類;固醇類;氨基酸衍生物等 絕大多數是蛋白質,少數是RNA 球蛋白 乙酰膽堿、多巴胺、氨基酸等
產生細胞 內分泌細胞 活細胞 漿細胞 神經細胞
作用部位 靶器官、靶細胞 細胞內、外 內環境 突觸后膜
作用 作為信號分子作用于相應的靶細胞,改變靶細胞的代謝狀況 唯一功能為催化,即降低反應的活化能 與抗原結合 作用于突觸后膜,使其興奮或抑制
作用后的變化 失活 不發生改變 被降解 被降解或回收進細胞
判斷正誤
(1)當血液中的甲狀腺激素含量少時,就會促進下丘腦和垂體分泌相應的激素( × )
提示 當血液中的甲狀腺激素含量少時,對下丘腦和垂體的抑制作用減弱,下丘腦和垂體分泌的相關激素的量就增加。
(2)甲狀腺激素分泌的調節屬于正反饋調節( × )
提示 甲狀腺激素分泌的調節既有分級調節又有負反饋調節。
(3)垂體分泌的促甲狀腺激素通過體液定向運送到甲狀腺( × )
提示 內分泌細胞產生的激素彌散到體液中,隨血液流到全身,只特異性作用于靶器官、靶細胞。
(4)激素具有高效性,可以為細胞提供充足的能量供應( × )
提示 激素既不組成細胞結構,又不能提供能量,也不起催化作用。
甲狀腺激素是臨床檢測的重要指標之一,檢測血液中甲狀腺激素的水平,有助于更準確地確定患者甲狀腺疾病的類型。垂體和下丘腦發生病變都可引起甲狀腺功能異常。現有甲、乙兩人都表現為甲狀腺激素水平低下,通過給兩人注射適量的TRH,分別測定每個人注射前30 min和注射后30 min的TSH濃度來鑒別病變的部位是垂體還是下丘腦。測定結果如表。
組別 TSH濃度(mU/L)
注射前 注射后
健康人 9 30
甲 2 29
乙 1 2
(1)在正常情況下,血液中的甲狀腺激素的水平總維持在一定范圍內,這是如何實現的呢?
提示 通過分級調節和(負)反饋調節實現。當血液中甲狀腺激素水平升高時,會反饋抑制TRH和TSH的分泌,降低甲狀腺激素水平;當甲狀腺激素水平降低時,TRH和TSH的分泌量增加,促進甲狀腺分泌甲狀腺激素,使甲狀腺激素濃度升高,恢復到正常水平。
(2)由上述結果可以推測甲、乙發生病變的部位分別是哪里?為什么?
提示 甲發生病變的部位可能是下丘腦,TRH是下丘腦分泌的,當注射適量的TRH后,垂體分泌的TSH水平恢復至接近正常,表明垂體是正常的。乙發生病變的部位可能是垂體,因為適量注射TRH后,垂體分泌的TSH水平并未明顯恢復。
(3)將一定量的放射性碘溶液經腹腔注射到小白鼠體內,小白鼠的甲狀腺中檢測到碘的放射性,出現這一現象的原因是什么?
提示 甲狀腺能吸收碘合成甲狀腺激素。
(4)給小白鼠注射TSH,會使下丘腦的TRH分泌減少。基于對甲狀腺激素分泌的分級調節的認識,對此現象的解釋有兩種觀點:觀點1認為TSH直接對下丘腦進行反饋調節;觀點2認為 TSH通過促進甲狀腺分泌甲狀腺激素,甲狀腺激素對下丘腦進行反饋調節。請你設計實驗,證明哪個觀點是正確的。
提示 ①選取生長發育正常且生理狀況相似的小鼠若干只均分為甲、乙兩組,分別測定它們的基礎TRH分泌量。②甲組小鼠摘除垂體,注射適量甲狀腺激素,測定TRH分泌量;乙組小鼠摘除甲狀腺,注射適量TSH,測定TRH分泌量。③結果分析:如果僅是甲組小鼠TRH分泌量明顯減少,表明甲狀腺激素對下丘腦分泌TRH具有負反饋調節作用;如果僅是乙組小鼠TRH分泌量明顯減少,則表明垂體分泌的TSH對下丘腦分泌TRH具有負反饋作用;如果甲、乙兩組小鼠TRH分泌量均明顯減少,則表明TSH和甲狀腺激素對TRH的分泌均具有負反饋調節作用。
(5)臨床上為什么通過抽取血樣檢測內分泌系統中激素的水平?
提示 內分泌腺沒有導管,內分泌細胞產生的激素彌散到體液中,隨血液流到全身,傳遞各種信息。
(6)為什么機體需要源源不斷地產生激素?
提示 激素一經靶細胞接受并起作用后就失活了,因此體內需要源源不斷地產生激素,以維持激素含量的動態平衡。
歸納總結 激素作用于細胞的兩種模式
(1)蛋白質類激素的受體一般分布在細胞膜上
(2)固醇類激素的受體一般分布在細胞內
考向三 激素分泌的分級調節
5.(2023·北京,9)甲狀腺激素的分泌受下丘腦-垂體-甲狀腺軸的調節,促甲狀腺激素能刺激甲狀腺增生。如果食物中長期缺乏合成甲狀腺激素的原料碘,會導致(  )
A.甲狀腺激素合成增加,促甲狀腺激素分泌降低
B.甲狀腺激素合成降低,甲狀腺腫大
C.促甲狀腺激素分泌降低,甲狀腺腫大
D.促甲狀腺激素釋放激素分泌降低,甲狀腺腫大
答案 B
解析 碘是甲狀腺激素合成的原料,若食物中長期缺碘,則甲狀腺激素的合成和分泌減少,對垂體分泌促甲狀腺激素的抑制減弱,促甲狀腺激素分泌增加,作用于甲狀腺,導致甲狀腺腫大,B符合題意,A、C不符合題意;由于甲狀腺激素的分泌存在反饋調節,當甲狀腺激素含量偏低時,對下丘腦分泌促甲狀腺激素釋放激素的抑制減弱,則促甲狀腺激素釋放激素分泌增加,D不符合題意。
6.(2023·山東,8)腎上腺皮質分泌的糖皮質激素(GC)能提高心肌細胞腎上腺素受體的表達水平。體內GC的分泌過程存在負反饋調節。作為藥物服用時,血漿中高濃度的GC能抑制淋巴細胞的增殖、分化。下列推斷正確的是(  )
A.GC可用于治療艾滋病
B.GC分泌增加不利于提高人體的應激能力
C.GC作為藥物長期服用可導致腎上腺皮質萎縮
D.促腎上腺皮質激素釋放激素可直接促進GC的分泌
答案 C
解析 艾滋病是由HIV侵染免疫細胞導致的疾病,而高濃度的GC能抑制淋巴細胞的增殖、分化,因此GC不可用于治療艾滋病,A錯誤;GC能提高心肌細胞腎上腺素受體的表達水平,腎上腺素能提高人體的應激能力,故GC分泌增加有利于提高人體的應激能力,B錯誤;GC作為藥物長期服用可導致相應的促腎上腺皮質激素釋放減少,促腎上腺皮質激素能促進腎上腺皮質的生長發育,因此長期服用會導致腎上腺皮質萎縮,C正確;促腎上腺皮質激素釋放激素可作用于垂體,使得垂體釋放促腎上腺皮質激素,促腎上腺皮質激素作用于腎上腺皮質,促進GC的分泌,D錯誤。
考向四 激素調節的特點
7.(2021·江蘇,4)如圖表示人體胃腸激素的不同運輸途徑,下列相關敘述正確的是(  )
A.胃腸激素都在內環境中發揮作用
B.內分泌腺細胞不可能是自身激素作用的靶細胞
C.圖中組織液含有激素、細胞因子、尿素等物質
D.不同胃腸激素的作用特異性主要取決于不同的運輸途徑
答案 C
解析 據圖分析可知,胃腸激素并不都在內環境中發揮作用,也可在消化道中發揮作用,A錯誤;據題圖信息可知,內分泌腺細胞可能是自身激素作用的靶細胞,B錯誤;激素通過體液運輸,尿素是細胞代謝產生的廢物,T細胞產生的細胞因子存在于體液中,故組織液含有激素、細胞因子、尿素等物質,C正確;不同胃腸激素的作用特異性主要取決于特異性受體,D錯誤。
8.(2022·重慶,9)雙酚A是一種干擾內分泌的環境激素,進入機體后能通過與雌激素相同的方式影響機體功能。下列關于雙酚A的敘述,正確的是(  )
A.通過體液運輸發揮作用
B.進入機體后會引起雌激素的分泌增加
C.不能與雌激素受體結合
D.在體內大量積累后才會改變生理活動
答案 A
解析 雙酚A是一種環境激素,進入機體后能通過與雌激素相同的方式影響機體功能,說明雙酚A也是通過體液運輸發揮作用,A正確;由題意“雙酚A進入機體后能通過與雌激素相同的方式影響機體功能”可知,雙酚A進入機體能通過負反饋調節,抑制下丘腦分泌促性腺激素釋放激素、垂體分泌促性腺激素,進而導致雌激素的分泌減少,并且能與雌激素受體特異性結合,B、C錯誤;激素的含量極微,但其作用顯著,雙酚A通過與雌激素相同的方式影響機體功能,說明雙酚A的含量極微,但作用顯著,D錯誤。
1.(選擇性必修1 P45)促胰液素是由小腸黏膜分泌的,其主要作用是促進胰腺分泌胰液。
2.(2022·山東,23節選)消化液中的鹽酸在促進消化方面的作用有為胃蛋白酶提供適宜pH、使食物中的蛋白質變性、使促胰液素分泌增加(答出3種作用即可)。
3.(選擇性必修1 P46)由內分泌器官或細胞分泌的化學物質——激素進行調節的方式,就是激素調節。
4.(選擇性必修1 P51相關信息)人體內有多種激素參與調節血糖濃度,如糖皮質激素、腎上腺素、甲狀腺激素等,它們通過調節有機物的代謝或影響胰島素的分泌和作用,直接或間接地提高血糖濃度。胰島素是唯一能夠降低血糖濃度的激素。
5.(2023·山東,22節選)血糖的來源主要有以下幾個方面:食物中的糖類經消化、吸收進入血液,是血糖的主要來源;肝糖原分解成葡萄糖進入血液,是空腹時血糖的重要來源;非糖物質可以轉化為葡萄糖進入血液,補充血糖。
6.(選擇性必修1 P51)當血糖濃度升高到一定程度時,胰島B細胞的活動增強,胰島素的分泌量明顯增加。體內胰島素水平的上升,一方面促進血糖進入組織細胞進行氧化分解,進入肝、肌肉并合成糖原,進入脂肪細胞和肝細胞轉變為甘油三酯等;另一方面又能抑制肝糖原的分解和非糖物質轉變成葡萄糖,使血糖濃度恢復到正常水平。當血糖濃度降低
時,胰島A細胞的活動增強,胰高血糖素的分泌量增加。胰高血糖素主要作用于肝,促進肝糖原分解成葡萄糖進入血液,促進非糖物質轉變成糖,使血糖濃度回升到正常水平。
7.(選擇性必修1 P52)在一個系統中,系統本身工作的效果,反過來又作為信息調節該系統的工作,這種調節方式叫作反饋調節。
8.(選擇性必修1 P53)人們將下丘腦、垂體、靶腺體之間存在的這種分層調控,稱為分級調節。在甲狀腺激素分泌的過程中,既存在分級調節,也存在反饋調節。
9.(選擇性必修1 P53)分級調節的意義是分級調節可以放大激素的調節效應,形成多級反饋調節,有利于精細調控,從而維持機體的穩態。
10.(選擇性必修1 P54)內分泌細胞產生的激素彌散到體液中,隨血液流到全身,但只作用于靶器官、靶細胞,原因是靶細胞的細胞膜上有激素的特異性受體。
11.(選擇性必修1 P54)體內需要源源不斷地產生激素的原因是激素一經靶細胞接受并起作用后就失活了。
12.(選擇性必修1 P55)激素種類多,量極微,既不組成細胞結構,又不提供能量,也不起催化作用,而是隨體液到達靶細胞,使靶細胞原有的生理活動發生變化。
課時精練
一、選擇題
1.(2024·黃石高三聯考)斯他林和貝利斯先后進行了兩個與促胰液素有關的研究:第一個研究是把狗的一段小腸剪下,刮下黏膜,將稀鹽酸加入黏膜磨碎,并制成提取液,將提取液注射到同一條狗的靜脈中,發現能促進胰腺分泌胰液;第二個研究中把一條狗的小腸黏膜刮下來,過濾后注射給另一條狗,后者在胰液分泌明顯增加的同時,血壓還驟然下降。下列說法錯誤的是(  )
A.斯他林和貝利斯通過第一個研究發現了生命活動的激素調節方式
B.第一個實驗提取液中發揮作用的物質是小腸黏膜分泌的促胰液素
C.斯他林和貝利斯第二個研究結果表明促胰液素還具有降血壓的作用
D.促胰液素的發現表明科學研究不能囿于定論,要敢于改變實驗思路
答案 C
解析 斯他林和貝利斯的第二個研究結果只能說明小腸黏膜中的某種物質具有降血壓的作用,不能證明發揮降壓作用的成分就是促胰液素,C錯誤。
2.激素是一種重要的信號分子,在人體內含量很少,但作用很大。下列有關人體內激素的敘述,正確的是(  )
A.人在饑餓時,胰高血糖素水平升高,促進糖原分解,說明激素具有酶的催化活性
B.人在進食后,胰島素水平升高,其既可加速糖原分解,也可作為細胞的結構組分
C.人在運動時,腎上腺素水平升高,可使心率加快,說明激素是高能化合物
D.青春期性激素水平升高,隨體液到達靶細胞,與受體結合后可促進機體發育
答案 D
解析 人在饑餓時,胰高血糖素水平升高并促進細胞內糖原分解只能說明激素能調節生命活動,激素不具有催化活性,A錯誤;人在進食后,胰島素分泌增多,胰島素可以加速糖原的合成,但是不能作為細胞的結構組分,B錯誤;人在運動時腎上腺素升高,使心率加快,說明激素能調節生命活動,但激素不提供能量,C錯誤。
3.(2023·南通高三期末)2022年1月,科學家宣布在脂肪組織中發現了胰島素之外的第二種快速降糖激素——成纖維細胞生長因子1(FGF1),該激素可通過與脂肪細胞膜上的特異性受體結合抑制脂肪分解,進而降低血糖。下列敘述正確的是(  )
A.血糖平衡調節只有體液調節,需多種器官和系統共同參與
B.血糖濃度降低可能抑制FGF1分泌,促進胰高血糖素分泌
C.因胰島素和FGF1的分泌均能降低血糖,故二者在調節血糖時具有相抗衡作用
D.脂肪細胞膜上只存在胰島素和FGF1的受體,體現激素與受體的結合具有特異性
答案 B
解析 血糖平衡調節不僅有體液調節,還有神經調節,A錯誤;因胰島素和FGF1的分泌均能降低血糖,故二者在調節血糖時具有協同作用,C錯誤;脂肪細胞膜上也存在胰高血糖素、生長激素等的受體,D錯誤。
4.(2024·孝感高三聯考)進食可刺激小腸的K細胞分泌多肽GIP,GIP可作用于胰島細胞和脂肪細胞,引起血糖濃度降低,其作用機理如圖所示(①~④代表細胞膜上的結構)。某糖尿病患者出現胰島素含量升高的癥狀,研究人員發現二甲雙胍可以作用于脂肪細胞,明顯改善病情。下列推斷錯誤的是(  )
A.二甲雙胍可用于治療因結構②受損而導致的糖尿病
B.與注射相比,直接口服葡萄糖會使體內胰島素分泌量較高
C.GIP與①結合可能促進GIP進入脂肪細胞轉化為脂肪
D.胰島素通過與脂肪細胞表面的受體特異性結合發揮調節作用
答案 C
解析 細胞結構②是胰島素受體,如果受損會導致脂肪細胞不能識別胰島素的調節信號去吸收血糖,進而使血糖濃度偏高出現糖尿病,二甲雙胍可以作用于脂肪細胞,改善病情,說明二甲雙胍可用于治療因結構②受損而導致的糖尿病,A正確;與注射相比,進食可刺激小腸的K細胞分泌多肽GIP,GIP可作用于胰島細胞快速釋放胰島素,B正確;GIP與①結合可能促進脂肪細胞快速吸收血液中的葡萄糖,C錯誤;激素和神經遞質都是信號分子,都通過與受體結合發揮調節作用,D正確。
5.(2024·重慶育才中學高三模擬)X、Y、Z是人或高等動物的三種激素,X能促進Y的分泌,Y能促進Z的分泌,Z過多能抑制分泌X、Y的細胞的分泌活動。下列分析正確的是(  )
A.X能促進Y的分泌,Y能促進Z的分泌,這是反饋調節
B.Z的含量下降,引起X、Y的分泌量增多,說明Z對X、Y的分泌有促進作用
C.該調節機制普遍存在,存在于體溫平衡調節中的Y為促甲狀腺激素釋放激素
D.檢測某病變動物體內X、Y、Z的含量發現,Y、Z含量低于正常值,X的含量高于正常值,病變可能是垂體萎縮
答案 D
解析 X能促進Y的分泌,Y能促進Z的分泌,這屬于激素的分級調節,A錯誤;X能促進Y的分泌,Y能促進Z的分泌,Z過多能抑制分泌X、Y的細胞的分泌活動,屬于負反饋調節。Z的含量下降,引起X、Y的分泌量增多,說明Z對X、Y的分泌的抑制作用減弱,不能說明Z對X、Y的分泌有促進作用,B錯誤;分級調節和反饋調節機制普遍存在,若存在于體溫平衡調節中,甲狀腺激素參與調節過程,故Z為甲狀腺激素,X為促甲狀腺激素釋放激素,Y為促甲狀腺激素,C錯誤;檢測某病變動物體內X、Y、Z的含量發現,Y、Z含量低于正常值,X的含量高于正常值,病變可能是垂體萎縮,即垂體分泌的促激素含量減少,導致相關腺體分泌的激素Z含量減少,該Z激素的減少對下丘腦的反饋抑制作用減弱,進而引起下丘腦分泌的促激素釋放激素增多,即X含量高于正常值,D正確。
6.(2022·北京,9)某患者,54歲,因病切除右側腎上腺。術后檢查發現,患者血漿中腎上腺皮質激素水平仍處于正常范圍。對于出現這種現象的原因,錯誤的解釋是(  )
A.切除手術后,對側腎上腺提高了腎上腺皮質激素的分泌量
B.下丘腦可感受到腎上腺皮質激素水平的變化,發揮調節作用
C.下丘腦可分泌促腎上腺皮質激素,促進腎上腺皮質激素的分泌
D.垂體可接受下丘腦分泌的激素信號,促進腎上腺皮質的分泌功能
答案 C
解析 根據題干信息“術后檢查發現,患者血漿中腎上腺皮質激素水平仍處于正常范圍”可推測,切除手術后,對側腎上腺提高了腎上腺皮質激素的分泌量,A正確;下丘腦可感受到腎上腺皮質激素水平的變化,如當腎上腺皮質激素含量上升時,則下丘腦和垂體的分泌活動被抑制,從而維持了腎上腺皮質激素含量的穩定,B正確;下丘腦可分泌促腎上腺皮質激素釋放激素,作用于垂體,促進垂體合成并分泌促腎上腺皮質激素,進而促進腎上腺皮質激素的分泌,C錯誤,D正確。
7.(2024·武漢高三一模)為研究糖尿病的病因,用放射免疫法測定不同人群空腹口服100 g葡萄糖后的血漿胰島素濃度變化,結果如圖所示。下列相關敘述錯誤的是(  )
A.對1型糖尿病患者肌肉注射胰島素能起到較好的治療效果
B.胰島素調節血糖濃度時具有微量、高效的特點
C.2型糖尿病肥胖者胰島素受體的敏感性可能下降
D.若45 min時測定血糖濃度,非糖尿病肥胖者血糖濃度高于2型糖尿病肥胖者
答案 D
解析 1型糖尿病患者的胰島B細胞分泌胰島素不足,所以對1型糖尿病患者肌肉注射胰島素能夠起到較好的治療效果,A正確;激素調節具有微量、高效的特點,B正確;2型糖尿病患者體內的胰島素濃度較正常人高,說明2型糖尿病患者的胰島B細胞能夠分泌胰島素,患糖尿病的原因可能是胰島素受體的敏感性下降,C正確;若45 min時測定血糖濃度,圖中非糖尿病肥胖者胰島素含量高于2型糖尿病肥胖者,而胰島素可以降低血糖濃度,所以非糖尿病肥胖者血糖濃度低于2型糖尿病肥胖者,D錯誤。
8.(2024·江蘇揚州中學高三模擬)Kp-10是Kp神經元1與Kp神經元2產生的多肽類激素,它通過調節生物體內雌激素含量來調控生殖活動,如圖1。為研究Kp-10對鵪鶉產蛋的影響,對20日齡的鵪鶉進行連續20日的Kp-10處理,然后從產蛋之日起統計每日的產蛋率,結果如圖2所示。下列敘述正確的是(  )
A.器官A為垂體,分泌的促性腺激素由其光面內質網合成
B.飼料中添加Kp-10能提高鵪鶉的產蛋率
C.Kp-10不能使鵪鶉產蛋的起始日齡提前
D.鵪鶉通過途徑②提高排卵期的雌激素水平
答案 C
解析 由器官A產生促性腺激素可知,A為垂體,分泌的促性腺激素化學本質是蛋白質,由核糖體合成,A錯誤;Kp-10是一類多肽類激素,只能注射,不能飼喂,B錯誤;分析圖2,實驗組與對照組產蛋的起始日齡一致,故Kp-10并沒有使鵪鶉產蛋的起始日齡提前,C正確;據圖1可知,途徑①能促進下丘腦釋放GnRH(促性腺激素釋放激素),促進垂體合成、釋放促性腺激素,促進卵巢合成釋放較多的雌激素,從而促進排卵,途徑②抑制Kp神經元2,不能提高排卵期的雌激素水平,D錯誤。
9.(2024·山西懷仁第一中學高三模擬)下列關于激素在生產或生活中應用的敘述,正確的是(  )
A.在培育魚苗的過程中,應給雄魚注射促性腺激素促進其精子成熟
B.在研究常見動物激素的實驗中,給蝌蚪飼喂生長激素可促進其發育
C.運動員可通過服用睪酮來促進肌肉的生長,增強肌肉的力量,提高比賽成績
D.因病切除甲狀腺的患者,需要長期注射促甲狀腺激素以維持其內環境的穩態
答案 A
解析 促性腺激素能促進性腺的發育和生殖細胞的形成,A正確;生長激素的化學本質為蛋白質,在消化道中會被分解而失去作用,應采用注射法予以補充,B錯誤;服用的睪酮(雄激素)可通過負反饋調節抑制下丘腦分泌促性腺激素釋放激素、垂體分泌促性腺激素,從而使睪丸分泌的睪酮減少,導致自身性腺萎縮,機能退化,C錯誤;因病切除甲狀腺的患者,需要長期注射甲狀腺激素以維持其內環境的穩態,D錯誤。
二、非選擇題
10.(2021·江蘇,21)正常人體在黎明覺醒前后肝臟生糖和胰島素敏感性都達到高峰,伴隨胰島素水平的波動,維持機體全天血糖動態平衡,約50%的2型糖尿病患者發生“黎明現象”(黎明時處于高血糖水平,其余時間血糖平穩),是糖尿病治療的難點。請回答下列問題:
(1)人體在黎明覺醒前后主要通過__________分解為葡萄糖,進而為生命活動提供能源。
(2)如圖所示,覺醒后人體攝食使血糖濃度上升,葡萄糖經GLUT2以__________方式進入細胞,氧化生成ATP,ATP/ADP比率的上升使ATP敏感鉀通道關閉,細胞內K+濃度增加,細胞膜內側膜電位的變化為____________,引起鈣通道打開,Ca2+內流,促進胰島素以____________方式釋放。
(3)胰島素通過促進____________________、促進糖原合成與抑制糖原分解、抑制非糖物質轉化等發揮降血糖作用,胰島細胞分泌的______________能升高血糖,共同參與維持血糖動態平衡。
(4)2型糖尿病患者的靶細胞對胰島素作用不敏感,原因可能有__________(填序號)。
①與胰島素作用相抗衡的激素增多 ②胰島素分泌障礙 ③胰島素受體表達下降 ④胰島B細胞損傷 ⑤存在胰島細胞自身抗體
(5)人體晝夜節律源于下丘腦視交叉上核SCN區,通過神經和體液調節來調控外周節律。研究發現SCN區REV-ERB基因節律性表達下降,機體在覺醒時糖代謝異常,表明“黎明現象”與生物鐘紊亂相關。由此推測,2型糖尿病患者的胰島素不敏感狀態具有__________的特點,而________________________________________________________________________
________________________________________________________________________可能成為糖尿病治療研究新方向。
答案 (1)肝糖原 (2)協助擴散 由負變正 胞吐
(3)葡萄糖攝取、氧化分解 胰高血糖素 (4)①③
(5)晝夜節律 調節REV-ERB基因節律性表達
解析 (1)人體血糖的來源有3條:食物中糖類的消化吸收、肝糖原的分解和非糖物質轉化為葡萄糖。人體在黎明覺醒前后主要通過肝糖原分解為葡萄糖,進而為生命活動提供能源。(2)據圖判斷,葡萄糖進入細胞是從高濃度到低濃度,需要載體(GLUT2),不需要能量,屬于協助擴散;葡萄糖進入細胞,氧化生成ATP,ATP/ADP比率的上升使鉀通道關閉,進而引發鈣通道打開,此時細胞膜內側膜電位由負電位變為正電位。鈣通道打開,Ca2+內流,促進胰島素以胞吐的方式釋放。(3)胰島素是人體唯一的降血糖激素,能促進細胞攝取、利用(氧化分解)葡萄糖,促進糖原合成,抑制肝糖原分解和非糖物質轉化為葡萄糖,從而使血糖濃度降低。胰島細胞分泌的胰高血糖素能促進肝糖原的分解和非糖物質轉化為葡萄糖,使血糖濃度升高,二者共同參與維持血糖動態平衡。(4)與胰島素作用相抗衡的激素增多會影響靶細胞對胰島素的敏感性,使血糖升高,①符合題意;2型糖尿病患者的胰島素水平正常,不存在胰島素分泌障礙,②不符合題意;胰島素受體表達下降,靶細胞上胰島素受體減少,會導致靶細胞對胰島素作用不敏感,③符合題意;胰島B細胞損傷會導致胰島素缺乏,而2型糖尿病患者的胰島素水平正常,④不符合題意;存在胰島細胞自身抗體會導致胰島素分泌不足,而2型糖尿病患者的胰島素水平正常,⑤不符合題意。故選①③。(5)研究發現SCN區REV-ERB基因節律性表達下降,機體在覺醒時糖代謝異常,表明“黎明現象”與生物鐘紊亂相關。由此推測,2型糖尿病患者的胰島素不敏感狀態具有晝夜節律性,在覺醒時,糖代謝異常,出現“黎明現象”。由此,調節REV-ERB基因節律性表達可能成為糖尿病治療研究新方向。
11.(2024·合肥高三模擬)糖皮質激素(GC)是機體內極為重要的一類調節分子,它對機體的生長、發育、代謝以及免疫功能等起著重要調節作用。圖1為糖皮質激素(GC)的作用機制,圖2為正常機體調節糖皮質激素(GC)分泌的途徑。回答下列問題:
(1)由圖1可知,糖皮質激素以____________(方式)進入靶細胞,并與細胞質中的受體結合,調控相關基因表達,引起相應的生物效應,如_____________________________________
______________________________________________________________________________。
(2)機體處于應激狀態時,糖皮質激素分泌增多。此過程中,下丘腦屬于反射弧中的____________(填結構名稱)。
(3)地塞米松(DEX)是人工合成的一種糖皮質激素,用于臨床治療已有多年歷史。若長期大劑量地使用地塞米松(DEX),會造成腎上腺皮質萎縮,原因可能是________________________
______________________________________________________________________________。
(4)持續性的抑郁刺激會激活HPA軸(下丘腦—垂體—腎上腺軸),使下丘腦過度分泌CRH(促腎上腺皮質激素釋放激素),通過GC(糖皮質激素)影響海馬區神經遞質Glu和GABA的濃度以及下丘腦相應受體的表達,進一步激活HPA軸,使患者出現各種抑郁表現。現利用正常大鼠和抑郁大鼠為材料,進行8周有氧運動干預,實驗結果如下:
組別 Glu/(mg·L-1) GABA/ (μmol·L-1) Glu受體 (OD·μm-2) GABA受體/(OD·μm-2) CRH/(OD·μm-2)
正常對照組 12.53 7.29 3.57 44.06 5.13
抑郁對照組 26.73 3.96 12.13 27.46 14.70
抑郁運動組 22.41 5.87 6.85 35.31 7.43
注:表中信息為不同組別大鼠海馬區Glu濃度、GABA濃度及下丘腦區內Glu受體、GABA受體、CRH陽性表達檢測結果。
①由表格可知,運動干預可通過降低Glu的濃度、抑制__________________________,同時提高GABA的濃度、促進________________________________________________________,
降低CRH的分泌,改善HPA軸的過度激活狀態。
②據此推測GABA可以__________(填“抑制”或“促進”)CRH的分泌。
③研究發現有氧運動干預相比藥物更能有效緩解抑郁癥,請設計實驗進行驗證,并根據題意完成以下表格:
實驗步驟 簡單操作過程
實驗動物的選擇及處理 取生理狀況相似的抑郁大鼠若干只,隨機均分為A、B、C三組;另取相同數量的正常大鼠,記為D組
對照組、實驗組處理 A組大鼠__________;B組大鼠____________________;C組大鼠________________________;D組大鼠不作處理
控制無關變量 置于相同且適宜的環境條件下飼養
結果檢測 8周后檢測__________________________________________
預期實驗結果 C組檢測數值答案 (1)自由擴散 提高血糖濃度、降低炎癥反應等 (2)效應器 (3)糖皮質激素對下丘腦和垂體的負反饋作用加強,使促腎上腺皮質激素減少,導致腎上腺皮質萎縮 (4)①下丘腦內Glu受體的表達 下丘腦內GABA受體的表達 ②抑制 ③不作處理 用一定劑量的藥物處理8周 進行8周的有氧運動干預 4組大鼠中CRH陽性表達情況
解析 (1)糖皮質激素的化學本質是固醇類,屬于脂質,進入靶細胞的方式為自由擴散。糖皮質激素是生物體內一種重要的信息分子,能提高血糖濃度、降低炎癥反應等。(2)應激狀態時,下丘腦接受傳出神經末梢釋放的神經遞質后釋放CRH,則該過程中下丘腦屬于反射弧中的效應器。(3)由于負反饋機制的存在,若長期大劑量地使用地塞米松(DEX),對下丘腦和腺垂體的負反饋作用加強,使促腎上腺皮質激素分泌減少,導致腎上腺皮質萎縮。(4)①與正常對照組和抑郁對照組比較可知,運動干預可通過降低Glu的濃度、抑制下丘腦內Glu受體的表達,同時提高GABA的濃度、促進下丘腦內GABA受體的表達,降低CRH的分泌,改善HPA軸的過度激活狀態。②下丘腦GABA受體的表達降低,CRH分泌量增加,說明GABA可以抑制CRH的分泌。
12.(2021·湖南,19)生長激素對軟骨細胞生長有促進作用,調節過程如圖所示。回答下列問題:
(1)根據示意圖,可以確定軟骨細胞具有______________________(填“GH受體”“IGF-1受體”或“GH受體和IGF-1受體”)。
(2)研究人員將正常小鼠和IGF-1基因缺失小鼠分組飼養后,檢測體內GH水平。據圖預測,IGF-1基因缺失小鼠體內GH水平應__________(填“低于”“等于”或“高于”)正常小鼠,理由是_____________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(3)研究人員擬以無生長激素受體的小鼠軟骨細胞為實驗材料,在細胞培養液中添加不同物質分組離體培養,驗證生長激素可通過IGF-1促進軟骨細胞生長。實驗設計如表所示,A組為對照組。
組別 A B C D E
培養液中添加物質 無 GH IGF-1 正常小鼠去垂體后的血清 ?
實驗結果預測及分析:
①與A組比較,在B、C和D組中,軟骨細胞生長無明顯變化的是________組。
②若E組培養的軟骨細胞較A組生長明顯加快,結合本實驗目的,推測E組培養液中添加物質是________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________。
答案 (1)GH受體和IGF-1受體 (2)高于 IGF-1基因缺失小鼠不能產生IGF-1,不能抑制垂體分泌GH (3)①B、D ②正常小鼠去垂體后注射過GH的血清
解析 (1)據圖可知,生長激素(GH)和胰島素樣生長因子1(IGF-1)均可作用于軟骨細胞,可知軟骨細胞表面具有GH受體和IGF-1受體。(2)據圖可知,垂體分泌的GH可促進肝臟細胞分泌IGF-1,IGF-1過多時會抑制垂體分泌生長激素,IGF-1基因缺失小鼠不能產生IGF-1,不能抑制垂體分泌GH,故IGF-1基因缺失小鼠體內GH含量高于正常小鼠。(3)以無生長激素受體的小鼠軟骨細胞為實驗材料,驗證生長激素可通過IGF-1促進軟骨細胞生長,實驗的自變量應為GH的有無以及IGF-1的有無。①以無生長激素受體的小鼠軟骨細胞為實驗材料,則B組培養液中添加GH,不能促進軟骨細胞生長。D組正常小鼠去垂體后,血清中不含GH,則也不含有肝臟細胞分泌的IGF-1,軟骨細胞也不能生長。C組培養液中添加IGF-1,可促進軟骨細胞生長。綜上可知,與A組比較,軟骨細胞生長無明顯變化的是B、D組。②E組培養的軟骨細胞較A組生長明顯加快,推測E組培養液中添加的物質中應含有IGF-1,結合D組可知,添加的物質是正常小鼠去垂體后注射過GH的血清,通過B、C、D、E 4組對照,說明沒有垂體分泌的GH或GH不能發揮作用,均不能促進軟骨細胞生長,有了IGF-1,軟骨細胞才能生長,可驗證生長激素可通過IGF-1促進軟骨細胞生長。

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