山东省1高考生物 第8单元 生命活动的调节3动物激素调节及与神经调节的关系导学案含解.docx

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山东省1高考生物第8单元生命活动的调节3动物激素调节及与神经调节的关系导学案含解

第3讲　动物激素调节及与神经调节的关系

李仕才

考纲要求

全国卷五年考情

1.脊椎动物激素的调节（Ⅱ）

2017·卷ⅠT4,2017·卷ⅡT5,2017·卷ⅢT31,2016·Ⅱ卷T3

2016·Ⅱ卷T30,2015·Ⅰ卷T30,2015·Ⅱ卷T30

2.脊椎动物激素在生产中的应用（Ⅰ）

无考题

3.体温调节、水盐调节和血糖调节（Ⅱ）

2017·卷ⅢT3,2016·Ⅱ卷T3,2013·Ⅰ卷T30,2013·Ⅱ卷T30

4.神经、体液调节在维持稳态中的作用（Ⅱ）

2017·卷ⅡT5,2015·卷ⅡT30,2013·Ⅰ卷T30,2013·Ⅱ卷T30

考点一|动物激素的种类、作用及特点

（对应学生用书第166页）

[识记—基础梳理]

1．促胰液素的发现

（1）写出序号代表的物质或结构

①盐酸，②胰液，③促胰液素。

（2）参与上述过程的调节方式是激素调节。

2．激素调节

由内分泌腺（或细胞）分泌的化学物质进行的调节。

3．激素调节的特点

（1）微量和高效；

（2）通过体液运输；（3）作用于靶器官、靶细胞。

4．动物的主要激素及生理功能

激素种类

内分

泌腺

靶器官

（或靶细胞）

主要功能

促（甲状腺、

性腺）激素

释放激素

下

丘

脑

均作用于

垂体

促进垂体的生长、发育和相应促（甲状腺、性腺）激素的合成与分泌

抗利尿

激素

肾小管、

集合管

促进肾脏中肾小管、集合管对水分的重吸收

促（甲状

腺、性腺）

激素　　

垂

体

促性腺激素→性腺；促甲状腺激素→甲状腺

促进甲状腺（或性腺）的正常生长发育，调节甲状腺（或性腺）合成相应的激素

生长激素

较广泛，特别是骨细胞

促进生长，主要促进蛋白质的合成和骨的生长

胰岛素

胰岛B

细胞

几乎全身

各细胞

加速组织细胞摄取、利用和贮存葡萄糖

胰高

血糖素

胰岛A

细胞

主要为肝脏

促进肝糖原分解和非糖物质转化，使血糖浓度升高

甲状腺

激素

甲状腺

几乎全身各细胞

促进新陈代谢和生长发育，提高神经系统的兴奋性

肾上腺素

肾上

腺

主要是肝脏，也可作用于其他组织细胞

①促进肝糖原的分解，提高血糖浓度②加快代谢，增加产热

性

激

素

雄性

激素

睾丸

雄性生殖器官

分别促进雌雄生殖器官的发育和生殖细胞的生成，激发和维持各自第二性征；雌性激素能激发和维持雌性正常的性周期

雌性

激素

卵巢

雌性生殖器官

[教材边角知识]　必修3　P24“资料分析”讨论2

斯他林和贝利斯的实验过程中为什么加入砂子？

两人发现促胰液素的实验是如何设置对照实验的？

_________________________________________________________________

【提示】　加入砂子的目的是使小肠黏膜研磨更充分；两人发现促胰液素的实验的对照实验是将盐酸单独注射到狗的静脉中，看胰腺是否分泌胰液。

5．动物激素在生产中的应用

（1）给人工养殖的雌、雄亲鱼注射促性腺激素类似物，促进亲鱼的卵和精子的成熟，从而进行人工授精。

（2）让蝌蚪发育为一只小青蛙的原理：

甲状腺激素有促进生长发育的作用。

（3）阉割催肥的原理：

割除牲畜生殖腺，使其不具有性行为和生殖能力，易驯养，利育肥。

（4）给牲畜注射生长激素以促进生长，缩短生长周期。

1．小肠黏膜中的一些细胞具有内分泌功能。

（√）

2．胰高血糖素可为靶细胞提供能量。

（×）

【提示】　胰高血糖素为信息分子，只起调节作用，不为细胞提供能量。

3．如果某糖尿病是由胰岛B细胞受损引起的，则可以通过口服或注射胰岛素制剂的方式治疗。

（×）

【提示】　胰岛素是蛋白质类激素，如果口服则会在消化道中被消化成氨基酸，失去胰岛素具有的功能。

4．激素和神经递质一样，都必须与相关的受体结合后才能发挥作用，但激素的受体没有特异性。

（×）

【提示】　激素和其他信号分子一样，其受体也具有特异性。

5．激素的受体与细胞膜上运输物质的载体一样，均位于细胞膜上。

（×）

【提示】　有些激素的受体在细胞内，如性激素受体。

6．人在恐惧、紧张时，在内脏神经的支配下，肾上腺髓质释放的肾上腺素增多，该激素可作用于心脏，使心率加快。

故肾上腺素作用的靶器官包括心脏。

（√）

7．在人工饲养条件下，如果淡水鱼不排卵，可将同种性成熟鱼的垂体提取液注射到雌鱼体内，促进其排卵。

这一方法主要是利用了垂体细胞合成的促性腺激素。

（√）

[理解—深化探究]

1．下图为血糖调节的部分过程示意图，依图分析下列问题。

（1）图中激素①和激素②分别是什么激素？

它们分别是由哪种细胞分泌的？

【提示】　胰高血糖素和胰岛素；胰高血糖素是由胰岛A细胞分泌的，胰岛素是由胰岛B细胞分泌的。

（2）胰脏属于人体中重要的腺体，它分泌的物质都是激素吗？

【提示】　不是，它还分泌多种消化酶。

2．碘是合成甲状腺激素的原料，缺碘会出现“大脖子病”，试分析其原因。

【提示】　碘是合成甲状腺激素的原料，缺碘会导致甲状腺激素合成不足，则垂体分泌的促甲状腺激素增多，其会促进甲状腺的发育，导致甲状腺肿大。

[运用—考向对练]

考向1　考查激素的作用及化学本质等

1．关于人体内激素和酶的叙述，错误的是（　　）

A．激素的化学本质都是蛋白质

B．酶可以降低化学反应的活化能

C．高效性是酶的重要特性之一

D．激素与靶细胞结合可影响细胞的代谢

A　[一些激素的化学本质是蛋白质，一些激素的化学成分不是蛋白质，如性激素的成分是固醇，A错误；酶通过降低化学反应的活化能提高反应速率，B正确；酶具有高效性、专一性和多样性的特点，C正确；激素通过与靶细胞结合传递信息，影响靶细胞的代谢活动，D正确。

]

2．下表为某人血液化验的两项结果：

项目

测定值

参考范围

单位

甲状腺激素

10.0

3.1～6.8

pmol/L

胰岛素

1.7

5.0～20.0

mIU/L

据此分析，其体内最可能发生的是（　　）

A．神经系统的兴奋性降低

B．血糖含量低于正常值

C．促甲状腺激素分泌量减少

D．组织细胞摄取葡萄糖的速率增大

C　[甲状腺激素含量高于正常值，故神经系统的兴奋性应提高，通过负反馈调节，促甲状腺激素分泌量减少，A错误，C正确；胰岛素含量低于正常值，故血糖的含量应该上升，组织细胞摄取葡萄糖的速率应降低，B、D错误。

]

激素

酶

神经递质

化学本质

蛋白质类、脂质及其他类

绝大多数是蛋白质，少数为RNA

氨基酸类、肽类、其他类

产生部位

内分泌器官（或细胞）

几乎机体内所有活细胞

神经细胞

作用部位

随体液运输作用靶细胞、靶器官

细胞内或细胞外催化特定的反应

作用于突触后膜（或肌肉、腺体）的信息分子

生理作用

调节作用

催化功能

使突触后膜兴奋或抑制

联系

三者都需要与特定的分子结合才能发挥作用

　关于人体内激素的叙述，错误的是（　　）

A．肾上腺素的分泌活动不受神经的直接支配

B．胰岛素的合成需要mRNA和核糖体的参与

C．肾小管上皮细胞是抗利尿激素的靶细胞之一

D．血糖调节中胰岛素和胰高血糖素的作用相互拮抗

A　[肾上腺素的分泌活动受神经的直接支配，A错误；胰岛素属于蛋白质，其合成需要经过转录、翻译过程，需mRNA和核糖体的参与，B正确；抗利尿激素作用于肾小管上皮细胞，促进其对水的重吸收，C正确；胰岛素降低血糖浓度，胰高血糖素升高血糖浓度，两者在血糖调节中的作用相互拮抗，D正确。

]

考向2　考查动物激素在生产中的应用

3．下列关于动物激素调节及其应用方面的叙述，正确的是（　　）

A．饲喂添加甲状腺激素的饲料，可使蝌蚪快速发育成小青蛙

B．给肉牛注射生长素，可以使肉牛快速生长，早日出栏

C．甲状腺激素分泌不足的哺乳动物，其耗氧量会增加

D．长期服用性激素以提高成绩的运动员，其体内的促性腺激素水平较正常

人高一些

A　[甲状腺激素可以促进蝌蚪快速发育成小青蛙，A项正确；促进动物生长的是生长激素，生长素是植物激素的一种，B项错误；甲状腺激素可以促进新陈代谢，哺乳动物甲状腺激素分泌过多时耗氧量增加，C项错误；长期服用性激素的运动员，体内性激素的水平较高，会反过来抑制下丘脑和垂体的分泌活动，体内的促性腺激素水平较正常人低一些，D项错误。

]

考点二|激素分泌的调节

（对应学生用书第168页）

[识记—基础梳理]

1．甲状腺激素分泌的调节模型

注：

（＋）表示促进，（－）表示抑制

2．模型解读

（1）分级调节：

下丘脑通过释放促甲状腺激素释放激素调节垂体分泌促甲状腺激素，进而调节甲状腺分泌甲状腺激素的过程。

（2）反馈调节：

如图中C、D（填字母）过程，甲状腺激素含量增多会抑制下丘脑和垂体分泌相应的激素。

（3）如果过量注射激素B，则激素A分泌减少，甲状腺激素分泌增加。

（4）若切除垂体，则三种激素分泌量的浓度分别为：

激素B减少，激素A增加，甲状腺激素减少。

1．机体内甲状腺激素的分泌存在反馈调节。

（√）

2．垂体分泌促甲状腺激素受下丘脑调控。

（√）

3．小鼠体内血糖浓度对胰高血糖素的分泌存在反馈调节。

（√）

4．血液中甲状腺激素水平降低会引起促甲状腺激素释放激素分泌减少。

（×）

【提示】　血液中甲状腺激素水平降低会引起促甲状腺激素释放激素分泌增加。

5．被阉割动物血液中的促性腺激素含量将降低。

（×）

【提示】　性腺切除后，由于负反馈调节，会促使动物垂体多分泌促性腺激素，使血液中该激素含量增加。

6．根据反馈调节的特点可知，如果给运动员过量注射性激素，则会影响运动员性器官的发育。

（√）

[运用—考向对练]

考向　综合考查激素的分级调节、反馈调节及作用特点

（2018·淄博市高三二模）下图为人体某些生命活动的调节过程示意图（①～④代表生理活动，a～d代表信息分子）。

请据图回答：

（1）受寒冷刺激后皮肤起鸡皮疙瘩、骨骼肌不自主地战栗，调节该生命活动的中枢是____________________，一段时间内体内激素a含量的变化是__________________，图中虚线所示的调节方式为________。

（2）下丘脑通过④调节胰岛的分泌活动，信息分子d是________。

激素b和________（填激素名称）都能使血糖升高。

（3）激素a由腺体分泌后，通过________与肝细胞、骨骼肌细胞等靶细胞的受体结合并发挥作用。

与神经调节相比，上述过程体现出的激素作用特点是________。

（4）Graves病是甲状腺自身免疫病，患者的淋巴细胞产生了刺激甲状腺的TSI（一种促甲状腺激素受体抗体），该抗体与TSH受体结合后，使甲状腺细胞持续受刺激产生甲状腺激素，原因是_________________________________。

[解析]　

（1）受寒冷刺激后通过神经调节皮肤起鸡皮疙瘩、骨骼肌不自主地战栗，以此增加产热，其中枢在下丘脑，即下丘脑体温调节中枢。

激素a为甲状腺激素，为增加产热，甲状腺激素分泌增多，通过反馈调节又趋于稳定。

肾上腺素（图示中的b）和胰高血糖素均能使血糖升高。

（2）下丘脑中有血糖调节中枢，通过④调节胰岛的分泌活动，信息分子d是神经递质。

（3）激素的作用途径为体液运输，甲状腺激素作用的靶细胞有肝细胞、骨骼肌细胞等，而与神经调节相比，激素调节的作用范围广。

（4）激素与靶细胞上的受体结合后，会立即失活，而抗体与TSH受体结合后，使甲状腺细胞持续受刺激产生甲状腺激素，说明抗体与受体结合后不会立即失活。

[答案]　

（1）下丘脑体温调节中枢　先增加后趋于稳定　反馈调节　

（2）神经递质　胰高血糖素　（3）体液运输　作用范围广　（4）抗体和受体结合后不会像激素那样立即被灭活（其他合理答案也可以）

考点三|血糖平衡调节、体温调节及水盐平衡调节

（对应学生用书第169页）

[识记—基础梳理]

1．血糖平衡的调节

（1）写出图中序号代表的内容

①________；②________；

③________；④________。

（2）促进④合成的激素是________，产生该激素的细胞是________。

（3）促进②分解的激素是________，与胰岛素在血糖平衡中的关系为________。

【提示】　

（1）①食物中的糖类　②肝糖原　③脂肪等非糖物质　④肝糖原和肌糖原　

（2）胰岛素　胰岛B细胞　（3）胰高血糖素、肾上腺素　拮抗作用

2．体温调节

（1）热量平衡

（2）体温调节三环节

3．水盐平衡调节

（1）调节中枢：

下丘脑。

（2）参与的激素：

主要是抗利尿激素。

（3）调节途径

①渴感的产生与饮水：

下丘脑渗透压感受器→大脑皮层→产生渴感、主动饮水。

②水分的重吸收：

下丘脑渗透压感受器→垂体

抗利尿激素

肾小管、集合管

尿量减少。

4．神经调节与体液调节的关系

（1）区别

比较项目

神经调节

体液调节

作用途径

反射弧

体液运输

反应速度

迅速

较缓慢

作用范围

准确、比较局限

较广泛

作用时间

短暂

比较长

（2）联系

①许多内分泌腺受中枢神经系统直接或间接调节，体液调节可以看作神经调节的一个环节。

②激素也可以影响神经系统的发育和功能，两者常同时调节生命活动。

[教材边角知识]　必修3　P32“资料分析”

如果某人一天要喝10多千克水，经检查发现他的垂体功能有问题，请分析此人多饮的原因可能是什么？

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

【提示】　垂体功能出现问题，则不能释放由下丘脑细胞分泌的抗利尿激素，使肾小管和集合管重吸收水分减少，尿量增加，只能通过神经调节将信息传到大脑皮层产生渴觉，主动饮水，造成多饮。

1．判断正误

（1）胰岛素和胰高血糖素的分泌主要受血糖浓度的调节，也受神经调节。

（√）

（2）摄入高糖食品→人体胰岛素分泌增加→血糖水平回落。

（√）

（3）血糖调节中胰岛素和胰高血糖素的作用相互拮抗。

（√）

（4）胰高血糖素可促进肝细胞内糖原的合成。

（×）

【提示】　胰高血糖素可促进肝糖原的分解。

（5）血糖调节中，血糖浓度变化可以刺激相关细胞或下丘脑中的相关部位，所以葡萄糖也可以是信息分子。

（√）

（6）在寒冷环境中，人的产热量大于散热量，以防止在寒冷环境中体温降低。

（×）

【提示】　无论是在炎热环境中还是在寒冷环境中，只要不超出机体的调节能力，人体产热量和散热量基本保持平衡，否则体温会发生变化。

（7）和血糖调节一样，体温调节和水盐调节中也存在反馈调节。

（√）

（8）出汗可使血浆渗透压降低。

（×）

【提示】　出汗使体内失水过多，从而导致血浆渗透压升高。

（9）肾小管上皮细胞是抗利尿激素的靶细胞之一。

（√）

（10）除激素外，CO2也是体液调节因子之一。

（√）

（11）与神经调节相比，体液调节迅速而准确。

（×）

【提示】　神经调节迅速而准确。

（12）肾上腺素的分泌活动不受神经的直接支配。

（×）

【提示】　肾上腺素的分泌活动受神经的直接支配。

（13）体液调节作用范围比较广泛，因为激素可作用于各种组织细胞。

（×）

【提示】　激素作用于靶器官或靶细胞。

2．据图思考

下图为动物生命活动调节的模型，据图回答有关问题：

（1）若该图表示甲状腺激素分泌的分级调节，则a、b、c、d、e分别表示下丘脑、促甲状腺激素释放激素、垂体、促甲状腺激素、甲状腺。

（2）若该图表示人体内水平衡的调节，则a表示下丘脑，其渗透压感受器感受渗透压的变化，可促使c（垂体后叶）释放抗利尿激素，通过d（体液）运输后，作用于靶器官e（肾小管和集合管）。

（3）若该图表示血糖的神经调节途径，则a表示下丘脑，b、c、d、e分别表示有关神经、胰岛、胰岛素（或胰高血糖素）、靶器官或靶细胞。

[理解—深化探究]

1．血糖调节

（1）血糖较高时的调节

（2）血糖较低时的调节

（3）调节中枢：

下丘脑。

（4）调节机制——神经—体液调节

神经系统通过控制内分泌腺（胰岛A、B细胞及肾上腺）分泌激素，再通过激素控制血糖浓度。

在此调节方式中，内分泌腺本身就是反射弧效应器的一部分。

2．体温调节

（1）调节方式：

神经—体液调节。

（2）调节过程

3．水盐平衡调节

（1）调节机制：

神经—体液调节。

（2）调节过程

[运用—考向对练]

考向1　考查血糖平衡调节

1．（2018·临沂市高三二模）葡萄糖糖耐量（指机体对血糖浓度的调节能力）受损（IGT）患者已成为最主要的潜在糖尿病高危人群。

临床上用口服葡萄糖进行糖耐量检测的过程如下：

①检测前一天晚餐后即不再进食；

②检测当日空腹抽取静脉血2mL，立即送检；

抽血5min后口服葡萄糖75g（溶于200～300mL水中），时间记为0；

④服糖后每隔30min各抽取静脉血2mL，立即送检。

将检测数据绘制成曲线如下。

请回答：

（1）检测前一天晚餐后即不再进食的原因是____________________________

________________________________________________________________。

（2）正常人的血糖浓度在口服葡萄糖30min后迅速下降，在此过程中胰岛素作用的靶器官主要有______________，调节其分泌的途径有_____________。

（3）IGT患者血糖浓度变化与正常人相比具有的特点是__________________。

若造成这种变化的原因是体内胰岛素作用效率低，则IGT患者的胰岛素水平________（填“高于”或“低于”）正常水平。

（4）某糖尿病患者因效应T细胞攻击胰岛B细胞，导致胰岛B细胞数量比正常人的明显偏低。

该种糖尿病从免疫学角度分析属于________。

[解析]　

（1）因为糖耐量检测的指标是血糖浓度，若检测前一天晚餐后进食，血糖会升高，从而影响检测结果。

（2）正常人的血糖浓度在口服葡萄糖30min后迅速下降，胰岛素促进了血糖合成糖原（肝糖原和肌糖原），因此胰岛素作用的靶器官主要有肝脏和骨骼肌。

血糖升高可直接刺激胰岛分泌胰岛素，血糖升高会刺激下丘脑的血糖感受器，兴奋传至下丘脑血糖平衡调节中枢，通过神经调节作用于胰岛。

（3）分析图示中IGT患者与正常人的血糖浓度变化曲线可知，IGT患者的血糖浓度高，下降速度慢。

由于IGT患者体内胰岛素作用效率低，由此推测，IGT患者的胰岛素水平应高于正常水平。

（4）某糖尿病患者的效应T细胞把自身的胰岛B细胞当作抗原攻击，导致胰岛B细胞受损，该种糖尿病从免疫学角度分析属于自身免疫病。

[答案]　

（1）防止进食后血糖浓度升高而影响检测结果　

（2）肝脏和骨骼肌　血糖浓度直接刺激胰岛B细胞；下丘脑通过神经调节作用于胰岛B细胞　（3）血糖浓度高，下降速度慢　高于　（4）自身免疫病

2．（2018·武汉市武昌区高三调研）人体血糖平衡的调节以体液调节为主，同时又受神经调节。

如图为人体血糖调节的示意图，X、Y和Z表示信息分子，请回答下列问题：

（1）图中的信息分子Y是________，信息分子X能______________________，从而降低血糖浓度。

信息分子Z主要作用于________，促进贮存的某物质水解为葡萄糖。

（2）机体产生的某些破坏性抗体与细胞表面的受体结合导致受体被破坏，受体的化学本质是________；若受体4被抗体结合，会导致血糖浓度________（填“升高”“降低”或“不变”）。

（3）胰岛素能通过作用于下丘脑神经元来抑制胰高血糖素的分泌。

为验证此现象，研究人员将小鼠随机分成两组，一组在其下丘脑神经元周围施加____________________，另一组施加等量的生理盐水。

测定并比较施加试剂前后______________________。

[解析]　

（1）据图分析，信息分子Y是神经递质，信息分子X表示胰岛素，作用于组织细胞的受体，促进组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖，从而降低血糖浓度。

信息分子Z表示胰高血糖素，作用于肝细胞，使得肝糖原水解为葡萄糖。

（2）受体的化学本质是蛋白质；若受体4被抗体结合，胰岛素不能作用于组织细胞，会导致血糖浓度升高。

（3）根据题干分析，该实验的自变量是胰岛素的高低，因变量是胰高血糖素的浓度，则一组在其下丘脑神经元周围施加适量的胰岛素溶液，另一组施加等体积（或等量）的生理盐水，所以实验的观察指标是血液中胰高血糖素的浓度。

[答案]　

（1）神经递质　促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖　肝脏（肝细胞）

（2）蛋白质（糖蛋白）　升高　（3）适量的胰岛素溶液　血液中胰高血糖素的浓度

1．胰岛素的生理功能应表述为：

促进组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖，从而使血糖水平降低。

切忌笼统地表述为降血糖，降血糖只是胰岛素的作用结果。

同理，牢记胰高血糖素的生理功能为：

促进肝糖原分解，并促进一些非糖类物质转化为葡萄糖，从而使血糖水平升高。

2．掌握引起胰岛素分泌的因素有血糖含量升高、有关神经兴奋及胰高血糖素分泌增加等。

3．作答有关升血糖的问题时，应明确肌糖原只为骨骼肌提供能量物质，不补充血糖。

即答题时不能出现“肌糖原分解”的错误表述。

　（2018·青岛市高三二模）为研究某植物提取物对血浆胰岛素浓度的影响，研究者选择胰岛B细胞对血糖浓度不敏感的小鼠进行实验。

小鼠进食2小时后，A组注射该植物提取物制剂，B组注射等量的生理盐水，结果如下图。

请分析回答下列问题：

（1）据图分析，该提取物具有________（填“升高”或“降低”）血糖的作用，推测依据是_____________________________________________________。

（2）实验小鼠的胰岛B细胞对血糖浓度不敏感，从信息传递角度分析，其原因很可能是____________________。

（3）胰岛素分泌除了受血糖浓度调节外还与下丘脑调节有关。

当血糖浓度高时，下丘脑通过神经细胞分泌的________作用于胰岛B细胞，引起胰岛素分泌，使血糖浓度降低。

此过程的调节方式为________________。

[解析]　

（1）由于本实验选择的小鼠的胰岛B细胞对血糖浓度不敏感，正常情况下，小鼠进食2小时后，胰岛素浓度不会有太大的变化，由图可知，A组小鼠注射在其进食2小时后该植物提取物制剂，胰岛素浓度明显增加，说明提取物具有降低血糖的作用。

（2）正常情况下，血糖浓度会直接刺激胰岛B细胞，即胰岛B细胞上的葡萄糖受体，进而分泌胰岛素，作用靶细胞，最终达到降低血糖的目的。

而实验小鼠的胰岛B细胞对血糖浓度不敏感，即胰岛B细胞上葡萄糖的受体不能和葡萄糖正常结合。

（3）血糖平衡调节的中枢位于下丘脑，由下丘脑参与的血糖调节为神经－体液调节，调节过程中，下丘脑神经分泌细胞会分泌神经递质作用