激素调节及其与神经调节的关系.docx
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激素调节及其与神经调节的关系
第一单元动物和人体生命活动的调节
第三讲激素调节及其与神经调节的关系
知识点一 激素调节
知识点二 激素调节的实例
知识点三 神经调节与体液调节的关系
1.连线主要内分泌腺及其分泌的激素
考点一︱激素的种类和功能
[必备知能]
1.高等动物主要激素的分泌器官及功能
2.激素的化学本质
(1)固醇类激素:
性激素。
(2)氨基酸衍生物类激素:
甲状腺激素、肾上腺素。
(3)多肽和蛋白质类激素:
下丘脑和垂体分泌的激素,胰岛素和胰高血糖素。
3.激素间的相互作用
(1)协同作用:
不同激素对同一生理效应都发挥相同作用,如生长激素和甲状腺激素在促进生长发育方面具有协同作用。
(2)拮抗作用:
不同激素对同一生理效应发挥相反作用,如胰岛素和胰高血糖素在调节血糖方面具有拮抗作用。
4.动物激素在生产中的应用
类别
例子
原理及作用
催情激素
鱼类脑垂体激素、促性腺激素
诱发鱼类的发情和产卵,提高鱼类的受精率
昆虫外激素
性引诱剂(性外激素类似物)
干扰雌、雄昆虫正常交配,用于农业害虫的防治和监测
高等动物激素
生长激素、性激素
促进奶牛、猪、羊的生长;缩短猪等动物的生长周期,提高产量
5.激素功能的常见实验验证方法
(1)一般思路:
(2)方法示例:
①验证甲状腺激素的功能:
a.饲喂法:
b.摘除法和注射法:
②验证胰岛素的生理功能:
小白鼠
[必明考向]
考向一 激素的种类功能及其应用
1.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,下列叙述错误的是( )
A.该肾上腺素作用的靶器官包括心脏
B.该实例包含神经调节和体液调节
C.该肾上腺素通过神经纤维运输到心脏
D.该实例中反射弧是实现神经调节的结构基础
解析:
选C 反射弧是神经调节的结构基础。
因肾上腺素可作用于心脏,所以肾上腺素作用的靶器官包括心脏;该实例包含神经调节(内脏神经支配)和体液调节(肾上腺素完成调节);肾上腺素为动物激素,是通过血液(体液)运输到心脏的。
2.(多选)养鸡场鸡舍中清晨和傍晚用稳定的灯光延长光照时间,以提高产蛋率。
下列分析正确的是( )
A.延长光照刺激可直接通过体液调节提高产蛋率
B.鸡的产蛋率与体内的雌激素水平密切相关
C.鸡的产蛋行为受神经调节和体液调节共同作用
D.鸡的产蛋行为受遗传因素和环境因素共同影响
解析:
选BCD 鸡的产蛋行为受神经调节和体液调节共同作用,光照首先刺激鸡的神经系统,进而通过调节雌激素的分泌提高产蛋率;鸡的产蛋行为受到遗传因素和环境因素的共同影响。
考向二 激素功能的实验验证
3.某同学为研究甲状腺的功能,提出以下实验思路:
①将若干只未成年小鼠分为2组:
甲组:
不切除甲状腺(假手术) 乙组:
切除甲状腺
②实验开始时和实验中每隔一段时间,分别测定每只小鼠的耗氧量和体长,并记录。
③对测得的数据进行统计分析。
(要求与说明:
假手术指手术但不切除甲状腺;耗氧量用单位时间的氧气消耗量表示;实验持续时间合适;实验条件均适宜。
)
请回答:
(1)实验目的是_____________________________________________________________。
(2)预测实验结果(在以下坐标系中用耗氧量和体长变化的示意曲线表示)
(3)分析与讨论:
①用耗氧量作为检测指标的依据是_____________________________________________
________________________________________________________________________。
②切除甲状腺后,小鼠体长变化的原因是_______________________________________
________________________________________________________________________。
③上述分组时,还可增设丙组作为实验组,丙组:
_________________________________
________________________________________________________________________。
解析:
(1)从题干给出的信息可知,实验的自变量是甲状腺的有无,由于甲状腺激素由甲状腺合成和分泌,故自变量也就是甲状腺激素的有无,因变量是耗氧量和体长,因此实验的目的是探究甲状腺激素对小鼠耗氧量和体长的影响。
(2)预测实验结果其实是对实验的因变量进行描述,作图时应对实验的两个因变量都进行预测,指明每条曲线的含义。
同时注意图像的科学性、直观大方等。
(3)甲状腺激素具有促进新陈代谢的功能,细胞代谢增强,耗氧量必然增加,因此乙组与甲组相比耗氧量会有所下降,而甲组不变;甲状腺激素还有促进生长发育的功能,乙组甲状腺激素缺乏,小鼠生长发育停滞,体长不变,而甲组生长正常,体长增加。
要证明小鼠新陈代谢和生长发育与甲状腺激素有关,还可增设丙组,即切除甲状腺、给予甲状腺激素(或不切除甲状腺、给予甲状腺激素)。
答案:
(1)研究甲状腺激素对小鼠新陈代谢和生长发育(或耗氧量和体长)的影响
(2)如下图:
(3)①甲状腺激素促进新陈代谢,此过程需消耗氧
②甲状腺激素缺乏,小鼠生长发育停滞 ③切除甲状腺、给予甲状腺激素(或不切除甲状腺、给予甲状腺激素)
考点二︱激素调节及其与神经调节的关系
[必备知能]
1.血糖平衡调节过程
2.激素分泌的调节方式
(1)神经调节模型及解读:
在此种调节方式中,某些内分泌腺本身就是反射弧效应器的一部分,如胰岛素和胰高血糖素的分泌除直接感受血糖变化的刺激外,也可直接接受有关神经的调控。
(2)分级调节模型(虚线为反馈调节)及解读:
分级调节——下丘脑能够控制垂体,垂体控制相关腺体。
(3)反馈调节:
反馈有正反馈和负反馈,图示如下:
①正反馈的实例:
排尿反射、血液凝固、分娩过程、月经周期中黄体生成素的释放。
②负反馈的实例:
大多数激素的调节、体温调节等。
3.生命活动调节方式
调节方式
调节机制
举例
神经调节
刺激引起的反射活动,通过反射弧完成
各种反射活动
体液调节
体液中激素和其他化学物质直接对生命活动起作用
激素、CO2、H+等的调节
神经—体液调节
口渴时抗利尿激素分泌增加,尿量减少
体液—神经调节
CO2对呼吸运动的调节
[归纳串记]
调节过程的类型及示例
(1)
例如:
膝跳反射的过程。
(2)
例如:
人进食后血糖升高,引起胰岛B细胞分泌胰岛素对血糖进行调节的过程。
(3)
例如:
当血糖浓度下降时,下丘脑发出指令会使胰岛A细胞分泌胰高血糖素,进而使血糖恢复正常。
(4)
例如:
刺激下丘脑体温调节中枢,下丘脑会分泌物质作用于垂体,进而使甲状腺分泌甲状腺激素作用于靶细胞。
[必明考向]
考向一 血糖平衡的调节
1.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,则可能导致( )
A.细胞减缓摄取血糖,血糖水平过高
B.细胞减缓摄取血糖,血糖水平过低
C.细胞加速摄取血糖,血糖水平过高
D.细胞加速摄取血糖,血糖水平过低
解析:
选A 胰岛素能促进组织细胞加速摄取、利用、储存葡萄糖,使血糖水平降低。
根据题干信息可知,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,因此如果人体组织细胞膜缺乏该受体,那么胰岛素的作用将受到影响,会导致细胞减缓摄取血糖,使血糖水平过高。
2.给实验鼠静脉注射不同剂量的胰岛素,测得血糖的补充速率和消耗速率如下图所示。
下列相关分析正确的是( )
A.随着曲线a的下降,非糖物质向葡萄糖转化的速率加快
B.曲线b的上升是胰岛素作用于肝脏、肌肉等细胞的结果
C.当胰岛素浓度为40μU/mL时,在较长时间内血糖浓度会维持相对稳定
D.高浓度胰岛素条件下,下丘脑中控制胰岛A细胞分泌的神经中枢处于抑制状态
解析:
选B 胰岛素的作用是降低血糖浓度,通过抑制血糖补充、加速血糖消耗来实现,随着曲线a的下降,肝糖原分解和非糖物质向葡萄糖转化的速率减慢;曲线b上升是因为胰岛素促进血糖进入肝脏或肌肉合成糖原等;由图示可知,当胰岛素浓度为40μU/mL时,血糖消耗速率大于血糖补充速率,血糖不能在较长时间内维持稳定;高浓度胰岛素条件下血糖浓度会急剧下降,从而刺激下丘脑相关中枢通过控制胰岛A细胞分泌胰高血糖素来升高血糖浓度。
考向二 激素分泌的分级调节
3.动物被运输过程中,体内皮质醇激素的变化能调节其对刺激的适应能力。
右图为皮质醇分泌的调节示意图。
据图分析,下列叙述错误的是( )
A.运输刺激使下丘脑分泌激素增加的结构基础是反射弧
B.图中M促进皮质醇分泌的过程属于神经—体液调节
C.皮质醇作用的靶细胞还包括下丘脑细胞和垂体细胞
D.动物被运输过程中,体内皮质醇含量先升高后逐渐恢复
解析:
选B 下丘脑接受刺激后分泌激素的过程属于神经调节(反射),其结构基础为反射弧。
“下丘脑→促肾上腺皮质激素释放激素→垂体→M→肾上腺皮质→皮质醇”的过程为体液调节。
由图示可以看出,皮质醇可以抑制下丘脑和垂体的分泌活动。
动物被运输过程中,受刺激后,下丘脑分泌的促肾上腺皮质激素释放激素作用于垂体,促进垂体分泌M,M再刺激肾上腺皮质分泌皮质醇,皮质醇的含量升高;皮质醇反过来会抑制下丘脑和垂体的活动,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M减少,皮质醇的含量逐渐降低最终恢复。
4.右图为甲状腺激素分泌的分级调节示意图,其中A、B和C表示三种不同的激素。
回答下列问题:
(1)A、B和C三种激素的名称依次是_________________________。
(2)当机体受到某种刺激时,血液中C的含量增加,则机体的产热量会________,成年个体神经系统的兴奋性会________。
(3)怀孕母亲缺碘时,C分泌量下降,通过反馈调节,使A和B的分泌量________,结果甲状腺增生,胎儿的发育会受到影响,尤其________的发育受到的影响最大。
反馈调节是指________________________________________________________________________。
解析:
(1)下丘脑通过分泌促甲状腺激素释放激素(A)作用于垂体,促使垂体分泌促甲状腺激素(B),促进甲状腺合成、分泌甲状腺激素(C)。
(2)甲状腺激素的作用是促进细胞代谢,促进物质氧化分解和提高神经系统的兴奋性。
(3)怀孕母亲缺碘时,血液中甲状腺激素缺乏,通过反馈调节,刺激下丘脑和垂体分别合成和分泌的促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素增加,结果促进甲状腺出现代偿性增生,胎儿发育会受到影响,尤其是脑部的发育。
答案:
(1)促甲状腺激素释放激素、促甲状腺激素和甲状腺激素
(2)增加 增强
(3)升高 脑 一个系统中,系统本身工作的效果,反过来作为信息调节该系统的工作
生命活动调节模型及分析
(1)若该图为反射弧的结构模式图,则a、b、c、d、e分别表示感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器。
(2)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。
(3)若该图表示人体内水平衡的调节,则a表示下丘脑,下丘脑渗透压感受器感受渗透压的变化,分泌b(抗利尿激素),并由c(垂体后叶)释放,通过d(体液)运输后,作用于靶器官e(肾小管和集合管)。
(4)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。
(5)若该图表示细胞中遗传信息传递的过程,则a、c、e分别代表DNA、RNA、多肽链(蛋白质),b、d分别代表转录和翻译。
模拟尿糖的检测
[典例] 人体内的血糖浓度总是维持在一个适当的水平。
当血糖浓度失去平衡时,人体就会患低血糖或糖尿病。
某学校的生物兴趣小组做了以下模拟尿糖的检测实验和问题讨论,请据以下材料完成相关内容:
(1)实验材料:
试管、试管架,滴管,清水,葡萄糖溶液,蛋白质溶液,葡萄糖试纸(遇葡萄糖会出现一定的颜色),模拟的尿液样本甲、乙两份。
(2)实验原理:
葡萄糖与葡萄糖试纸会出现特定的颜色反应。
(3)实验步骤:
①取5支试管,分别编号,并放在试管架上。
②在上述试管中分别加入等量的清水、葡萄糖溶液、蛋白液、甲尿液、乙尿液。
③将葡萄糖试纸放到干净的纸巾上。
④然后用一支干净的滴管,从1号试管中吸取2滴液体滴在葡萄糖试纸上。
⑤观察和记录葡萄糖试纸的颜色变化。
⑥重复步骤④,并用葡萄糖试纸检测另外4种溶液,分别记录试纸的颜色变化。
⑦将5张试纸进行比较分析,得出实验结论。
(4)问题讨论:
①某同学实验所得的5张试纸的现象没有很大区别,最可能的原因是什么?
答案:
可能用同一支滴管取样品,造成不同溶液的混合。
②仅凭尿液样本还不能断定某人患糖尿病,应该怎样进一步确诊?
答案:
可以检测血液中胰岛素的浓度。
(其他合理答案也可)
③除了用葡萄糖试纸检验糖尿病患者的尿液中含有葡萄糖外,还可以用什么方法?
答案:
斐林试剂水浴加热,会出现砖红色沉淀。
(其他合理的答案也可)
考查模拟尿糖检测的原理
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的化合物固定于滤纸上制成的。
考查实验步骤
将5个分别装有水、葡萄糖溶液、蛋白质溶液、两份模拟“尿液”的滴瓶和5条葡萄糖试纸分别对应做好标记,并在记录本上设计好记录表格
考查实验的注意事项
(1)取液过程中滴管不能混用。
(2)在现实中,医生不能仅凭一份尿液样本就断定某人是否患糖尿病,因为在一次性大量食用糖的时候,也会使尿中含有少量的糖。
在判断是否患糖尿病时,要根据尿糖检测结果,结合病人的饮食来综合判断。
血糖平衡调节曲线模式图
[典型图示]
[信息解读]
(1)图1表示正常人和糖尿病患者的胰岛素浓度变化曲线,判断的依据是根据含量和变化波动幅度,含量多而且波动幅度大的A为正常人,B为糖尿病患者。
(2)图2表示正常人和血糖异常患者的血糖浓度变化曲线。
根据初始浓度和波动范围去判断,波动范围在0.8~1.2g/L且起点也在该范围中:
b为正常人;a为高血糖或糖尿病患者,c为低血糖患者。
(3)图3表示人体饭后血糖、胰岛素和胰高血糖素三者之间的变化关系。
血糖浓度升高时,能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的含量降低,当血糖浓度较低时,胰高血糖素含量增加。
血糖浓度变化引起胰岛素、胰高血糖素浓度的变化,因此胰岛素、胰高血糖素浓度的变化稍落后于血糖浓度的变化。
[解题技法]
在解答血糖调节类题目时,可按以下流程分析:
- 配套讲稿:
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- 激素 调节 及其 神经 关系