暑假一日一练学年高中生物第二章第三节高等动物的内分泌系统与体液调节学案浙科版必修3.docx

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暑假一日一练学年高中生物第二章第三节高等动物的内分泌系统与体液调节学案浙科版必修3

第三节高等动物的内分泌系统与体液调节

　　　　　　　　　　　　　1．人体的内分泌系统包括分散在体内的一些无管腺和细

胞。

这些腺体或细胞在一定刺激作用下分泌某种特异性物质（激素）到体液中。

2．由于激素是通过体液的传送而发挥调节作用的，所以

这种调节又称为体液调节。

3．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。

下丘脑与垂体的功能上的联系是神经系统与

内分泌腺联系的重要环节。

4．甲状腺分泌的甲状腺激素调节机体的发育与代谢。

5．胰岛素与胰高血糖素是调节血糖浓度的重要激素，其

中胰岛素是唯一能降低血糖浓度的激素，胰高血糖素

的作用与胰岛素相反。

考试内容

必考

加试

（1）激素及内分泌的概念

（2）体液调节的含义及特点

（3）下丘脑与垂体的关系及有关激素的作用

（4）甲状腺激素的作用

（5）雄激素和雌激素的作用

（6）胰岛素与胰高血糖素的作用

（7）活动：

模拟尿糖的检测

a

a

a

a

a

a

a

a

a

a

b

b

内分泌系统的组成与体液调节的特点

1．体液调节

分散在体内的一些无管腺和细胞，在一定的刺激作用下分泌某种特异性物质到体液中，由体液传送，作用于某些特定器官，调节它们的活动。

2．内分泌系统的组成

（1）有的内分泌细胞比较集中，形成内分泌腺，如垂体、甲状腺、性腺等。

（2）有的内分泌细胞比较分散，如胃、肠中的内分泌细胞。

（3）有的兼有内分泌的作用，如下丘脑的某些神经细胞。

3．激素调节的特点[判断]

（1）激素和酶都具有微量和高效的特点（√）

（2）激素调节需经过体液的运输（√）

（3）激素对所作用的靶器官或靶细胞大都具有一定的特异性（√）

（4）激素和化学递质一样，发挥完作用后就会被分解而灭活（√）

（5）甲状腺激素可为细胞提供能量从而促进新陈代谢（×）

4．体液调节与神经调节的比较[填表]

比较项目

神经调节

体液调节

结构基础

神经系统（反射弧）

内分泌系统、体液（主要是血液）

基本方式

反射

激素与靶器官和靶细胞特异性结合，把调节组织活动的信息传递给靶器官和靶细胞

信息传递

①以局部电流的形式在神经纤维上进行双向传导

②以递质的形式在神经细胞之间单向传递

通过体液（主要是血液）运输到全身各处

反应速度

迅速、准确

比较缓慢

作用范围

比较局限

比较广泛

作用时间

短暂

比较长

联系

①不少内分泌腺本身直接或间接地受中枢神经系统的调节

②内分泌腺分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能

1．激素直接参与细胞内的代谢吗？

提示：

激素不直接参与细胞内的代谢活动，而是作为信号分子对细胞（靶细胞或靶器官）的代谢起调节作用。

2．与神经调节相比，体液调节具有什么特点？

提示：

与神经调节相比较，体液调节反应比较缓慢，作用持续的时间比较长，作用范围较广泛。

1．内分泌系统的组成

内分泌系统包括通常所说的内分泌腺，如甲状腺（还有甲状旁腺）、胸腺、性腺（卵巢、睾丸）、垂体等腺体，还有属于神经系统的下丘脑，属于消化系统的胃、十二指肠和小肠上部（促胰液素就是来自这里的分泌细胞）、胰腺（内含胰岛，分布在胰腺的腺泡组织之中）中的一定部位的分泌细胞，即：

内分泌系统

2．激素的来源、去向及作用特点

（1）来源：

由内分泌腺腺体或细胞在一定刺激（神经的或体液的刺激）作用下分泌产生的特异性物质。

（2）去向：

由产生部位经体液传送至作用部位——靶器官或靶细胞，如下图所示。

（3）激素调节的特点：

①微量和高效：

激素在血液中含量很低，但却能产生显著的生理效应，这是由于激素的作用被逐级放大的结果。

②通过体液运输：

内分泌腺没有导管，激素弥散到体液中，主要由血液来运输。

③作用于靶器官、靶细胞：

激素的作用具有“特异性”，它能选择性地作用于靶器官或靶细胞。

④作为信号分子调节生命活动：

激素既不组成细胞结构，又不提供能量，也不起催化作用，而是随体液到达靶细胞，作为信息分子使靶细胞原有的生理活动发生变化。

⑤有的激素（如甲状腺激素）可作用于内分泌细胞并对其进行反馈调节。

　下丘脑与垂体、甲状腺调节发育与代谢、性腺分泌性激素

1．下丘脑与垂体

（1）下丘脑分泌的激素及作用：

分泌促甲状腺激素释放激素等调节激素，这些激素通过垂体的门脉达到并作用于腺垂体（靶组织），刺激促甲状腺激素的释放。

（2）垂体：

①位置：

位于脑的下部，也叫脑下垂体。

②组成：

由腺垂体和神经垂体两部分组成。

③腺垂体分泌的激素及作用：

（3）下丘脑与垂体的联系：

①下丘脑的神经细胞

促激素释放激素

腺垂

体

促激素等

内分泌腺体的激素分泌。

②两者功能上的联系是神经系统与内分泌系统联系的重要环节。

2．甲状腺激素

（1）组成：

包括甲状腺素（T4）和三碘甲腺原氨酸（T3），属于小分子有机物。

（2）甲状腺激素（T3、T4）的主要作用：

促进物质代谢与能量转换，促进生长发育，特别是促进骨骼的成熟和中枢神经系统的正常发育。

（3）缺乏症：

婴幼儿时期缺碘造成甲状腺激素分泌不足，则会引起呆小症，病人骨骼停止生长，智力也停止发育。

3．性激素

（1）雄激素：

主要成分是睾酮，其作用是促进精子的发生；促使附属生殖器官的生长；维持男性的第二性征。

（2）雌激素：

促进卵巢中卵子成熟和卵泡生长，促进输卵管、子宫和阴道长大；促进输卵管和子宫的活动增强及外生殖器成熟。

1．下丘脑只能分泌促甲状腺激素释放激素一种激素吗？

提示：

不是，下丘脑可以分泌多种激素。

2．请以甲状腺激素的调节为例，说说下丘脑和垂体之间的联系。

提示：

下丘脑可以分泌促甲状腺激素释放激素，通过血液运输到腺垂体，刺激腺垂体分泌促甲状腺激素。

1．甲状腺激素及相关激素的作用

激素

名称

化学

本质

分泌

器官

靶器官

作用

促甲状腺

激素释放

激素

蛋白质

下丘脑

垂体

促进垂体分泌促甲状腺激素

促甲状腺

激素

蛋白质

垂体

甲状腺

促进甲状腺生长发育；促进甲状腺分泌甲状腺激素

甲状腺

激素

氨基酸衍生物

甲状腺

全身组

织细胞

促进物质代谢与能量转换；促进骨骼生长成熟；促进中枢神经系统发育

　　2.甲状腺激素分泌的分级调节

（1）下丘脑合成和分泌的促甲状腺激素释放激素，可促进腺垂体合成并分泌促甲状腺激素，后者作用于甲状腺，促进其腺泡细胞增生，合成、分泌甲状腺激素（T4、T3）。

当血液中甲状腺激素浓度升高时，将负反馈于下丘脑和腺垂体，使相应激素合成和分泌减少，从而使甲状腺激素合成分泌减少，使其在血中浓度降至正常水平。

（2）甲状腺功能也受中枢神经系统的间接控制。

体内外环境条件变化可作用于感受器，通过该过程调节甲状腺的生理活动。

例如寒冷刺激可促进T4、T3分泌，使机体产热增多，利于御寒。

3．性激素的本质、作用及调节机制

（1）性激素的本质和作用：

激素

名称

化学

本质

分泌

靶器官

作用

雄激素

固醇

睾丸

生殖

器官

促进精子的发生和雄性生殖器官的发育，刺激男性的第二性征，增强代谢率，影响人的行为

雌激素

固醇

卵巢

生殖

器官

促进卵子的成熟和卵泡的生长，促进女性生殖器官的发育，引发女性第二性征，与孕激素一起建立和调节月经周期

（2）性激素的调节机制：

胰岛素和胰高血糖素——调节血糖浓度的激素

1．胰腺的组成

2．胰岛素与胰高血糖素的比较[填表]

项目

胰岛素

胰高血糖素

分泌细胞

胰岛β细胞

胰岛α细胞

本质

蛋白质

多肽

靶细胞

肝脏、肌肉等各种组织细胞

肝细胞

作用

①促进肝细胞、肌肉细胞、脂肪细胞摄取、贮存和利用葡萄糖；②抑制氨基酸转化成葡萄糖

①促进肝糖元的分解，使血糖升高；②促使脂肪分解

1.引起胰岛素和胰高血糖素浓度变化的原因是什么？

提示：

血糖浓度的变化引起胰岛素和胰高血糖素浓度变化。

当血糖浓度升高，血糖作用于胰岛β细胞，胰岛素分泌增加，胰岛α细胞分泌的胰高血糖素减少；反之，血糖浓度降低，血糖作用于胰岛α细胞，胰高血糖素分泌增加，胰岛素分泌减少。

2．胰岛素在离体状态下能降血糖吗？

提示：

不能，胰岛素需作用于肝细胞等靶细胞，促进靶细胞吸收、储存、利用葡萄糖，才能降血糖。

1．胰岛素与胰高血糖素

（1）胰岛素是唯一的一种降血糖的激素，胰岛素和胰高血糖素各自的作用相反。

（2）胰岛素、胰高血糖素、血糖浓度三者之间的关系：

如上图所示，胰岛素和胰高血糖素的含量随血糖浓度的变化而变化。

2．人体血糖调节的机理

（1）在血糖的三个来源中，摄入食物的短时间内，血糖的主要来源是消化道的吸收；摄入食物较长时间后，血糖的主要来源是肝糖元的分解。

（2）在血糖的三条去路中，血糖的主要去路为氧化分解、释放能量。

以实验、图表形式，考查甲状腺激素的调节

[例1]　（2016·浙江高考）欲研究甲状腺和甲状腺激素的生理作用，对成年小鼠的分组及处理见下表。

在适宜的实验条件下，正常饲养，每隔一定时间测定耗氧量（单位时间内单位体重的氧消耗量），记录数据并统计分析。

甲组

乙组

丙组

丁组

切除甲状腺

饲养14天

手术但不切

除甲状腺

饲养14天

甲状腺激素

溶液灌胃

1次/天，共

14天

__W__

1次/天，共

14天

注：

本实验中灌胃是指将液体由动物口直接注入到胃中。

请回答：

（1）表中W是对丁组小鼠的处理，该处理是______________________________。

（2）预测实验结果（设计一个坐标系，将预测的实验结果用示意曲线表示）。

（3）分析与讨论

①合成与分泌促甲状腺激素释放激素的细胞位于________，该激素经____________的血液运至腺垂体发挥作用。

②通过服用放射性131I来检测甲状腺功能的依据是

________________________________________________________________________，

________________________________________________________________________。

[精讲精析]　

（1）由实验的对照原则和单一变量原则可知，乙组为甲组的对照，以消除手术对实验动物的影响，丁组则为丙组的对照，因此W是对丁组小鼠的处理应为生理盐水灌胃。

（2）用坐标系表示预测实验结果时，因变量（纵坐标）应为实验测定的结果值，即小鼠的耗氧量，自变量应为实验时间。

四种处理的小鼠应以四条曲线表示。

甲状腺分泌的甲状腺激素具有促进新陈代谢的作用，因此切除甲状腺的小鼠（甲组）耗氧量应逐渐下降，低于对照组（乙组）。

每天以甲状腺激素溶液灌胃的小鼠（丙组），耗氧量应逐渐升高，高于对照组（丁组）。

由于手术对乙组小鼠的影响，导致其耗氧量稍高于丁组。

图解见答案。

（3）促甲状腺激素释放激素由下丘脑分泌，经垂体门脉运至腺垂体，促进腺垂体分泌促甲状腺激素并作用于甲状腺，促进甲状腺激素的合成和分泌。

碘（I）是合成甲状腺激素的原料之一，可以通过测定甲状腺处的131I放射性强度检测甲状腺的功能。

[答案]　

（1）生理盐水灌胃

（2）

（3）①下丘脑　垂体门脉　②I是甲状腺合成甲状腺激素的原料之一　131I的放射性强度可被仪器测定

（1）多组实验进行对照实验时要先明确空白对照，其他各组与空白对照比较时，要找出实验的自变量和因变量。

（2）在研究激素功能时，要根据不同的激素采用不同的实验操作，如“注射”、“饲喂”。

1．据图判断下列说法错误的是（　　）

A．垂体可分泌促甲状腺激素释放激素，直接调节甲状腺分泌激素

B．垂体可分泌促甲状腺激素，调节甲状腺分泌激素

C．下丘脑可调节垂体的活动，其调节激素通过血液运输到达腺垂体

D．血液中一定含量的甲状腺激素对垂体、下丘脑的分泌有抑制作用

解析：

选A　垂体可分泌促甲状腺激素调节甲状腺分泌激素，促甲状腺激素释放激素由下丘脑分泌并作用于垂体。

以示意图为载体，考查血糖平衡的调节　　　　　　　　

[例2]　下列有关糖代谢及其调节的叙述正确的是（　　）

A．胰岛β细胞分泌的激素促进④⑤⑥⑦等过程

B．胰岛β细胞分泌的激素促进①③过程

C．胰岛α细胞分泌的激素促进④过程

D．②过程可发生在肌肉、肝脏细胞中

[精讲精析]　本题考查胰岛素和胰高血糖素的来源和生理作用。

胰岛α细胞分泌胰高血糖素，它能促进肝糖元分解成葡萄糖，而肌糖元不能转化为血糖，胰高血糖素能促进②③过程；胰岛β细胞分泌胰岛素，能促进组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖，即④⑤⑥⑦过程，同时抑制②③过程。

答案为A。

2．人体血糖浓度的相对稳定受多种因素影响。

现有甲、乙、丙三人，甲正常，乙的胰岛β细胞被自身免疫反应所破坏，丙的胰岛β细胞功能正常、体内含有抗胰岛素受体的抗体。

请回答下列问题：

（1）甲在某次运动前后血糖浓度的变化如图所示。

bc段血糖浓度下降的直接原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________，

cd段血糖浓度升高主要是由于血液中__________等激素的含量明显增加引起的。

（2）用本尼迪特试剂对甲、乙、丙三人空腹时的尿样进行检测，水浴加热后观察到的乙、丙颜色分别是_________。

从激素调节机制分析，乙尿样检测结果产生的原因是______________________________________________。

（3）给丙注射胰岛素________（填“能”或“不能”）有效调节其血糖水平，原因是________________________________________________________________________。

解析：

对于正常人来说，运动开始后，血糖浓度下降的直接原因是通过需氧呼吸消耗了大量的能量，要分解大量的能源物质，分解量大于产生量，血糖浓度下降；胰高血糖素等激素可以提高血糖浓度；本尼迪特试剂可以用来检测还原糖的存在，正常人的尿液中没有还原糖，所以显示试剂本身的颜色；人体内胰岛素浓度较低时，尿液中含有一定量的葡萄糖，与本尼迪特试剂反应会出现红黄色沉淀。

答案：

（1）运动初期血糖消耗量多于产生量　胰高血糖素

（2）红黄色、红黄色　乙的胰岛β细胞受损，不能正常分泌胰岛素，血糖浓度高

（3）不能　胰岛素不能与其受体结合

　以实验形式考查各内分泌腺功能、激素功能的研究方法

[例3]　（浙江高考）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：

_____________________________

________________________________________________________________________。

[思路点拨]

[精讲精析]　

（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）

验证激素产生部位及生理作用的常用方法

（1）动物实验法：

包括饲喂法、注射法、器官摘除法和器官移植法。

可对蝌蚪等幼小动物饲喂含甲状腺激素制剂的食物，与正常蝌蚪对比；或摘除幼年狗的甲状腺或注射甲状腺激素，与正常幼年狗对比其生理和其他方面的差异。

（2）实验中有时也可进行自身前后对照，如先切除甲状腺，一段时间后检测小鼠的变化，然后注射甲状腺激素，一段时间后再检测。

（3）检测指标：

甲状腺激素：

实验动物的活动状态、耗氧量、发育状况等。

胰岛素：

实验动物的活动状态、血糖含量。

胰高血糖素：

实验动物的血糖含量、尿糖。

性激素：

实验动物第二性征的改变、交配行为。

3.为了验证胰岛素具有降低血糖的作用，以小鼠活动状况为观察指标设计实验。

某同学的实验方案如下：

①将正常小鼠随机分成A、B两组，观察并记录其活动状况。

②A组小鼠注射适量胰岛素溶液，B组注射等量生理盐水。

一段时间后，A组小鼠会出现四肢无力，活动减少，甚至昏迷等低血糖症状，B组活动状况无变化。

③A组小鼠出现低血糖症状后，分别给A、B两组小鼠注射等量葡萄糖溶液。

一段时间后，A组小鼠低血糖症状缓解，B组活动状况无变化。

该实验方案可以说明胰岛素具有降低血糖的作用。

请完成：

（1）该实验原理是_________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（2）分析小鼠注射胰岛素溶液后出现低血糖症状的原因：

________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（3）胰岛素在血糖平衡调节中的作用是：

_______________________________________

________________________________________________________________________。

解析：

胰岛素在血糖平衡的调节中是唯一一种能够使血糖降低的激素，胰岛素一方面能促进血糖进入肝脏、肌肉、脂肪等组织细胞，并在这些细胞中合成糖元、氧化分解或转变成脂肪（促进去路）；另一方面又能够抑制肝糖元的分解和非糖物质转化为葡萄糖（抑制来源），使血糖浓度降低。

而糖类是生物体生命活动的主要能源物质，体内胰岛素含量过量时，引起血糖浓度下降，血糖浓度降低的小鼠将出现四肢无力、活动减少，甚至昏迷等低血糖症状，此症状可以通过补充葡萄糖溶液得到缓解。

答案：

（1）胰岛素具有降低血糖的作用，体内胰岛素含量过高时，引起血糖下降，机体出现活动减少，甚至昏迷等低血糖症状，此症状可以通过补充葡萄糖溶液得到缓解

（2）注射胰岛素溶液后，血糖含量下降，小鼠组织细胞特别是脑组织细胞因血糖供应减少，导致能量供应不足而发生功能障碍，从而引起低血糖症状

（3）胰岛素可使组织细胞对血糖的利用增加，同时使血糖来源减少，从而使血糖含量减少

[课堂回扣练习]

1．青蛙垂体提取液中有促进雌蛙排卵的激素，该激素作用的器官是（　　）

A．甲状腺　　　　　　　　B．胰腺

C．卵巢D．睾丸

解析：

选C　垂体提取液中的促性腺激素作用于卵巢，促进性腺的生长发育，促进性激素的合成和分泌，从而促进雌蛙的卵巢排卵。

2．下图为人体甲状腺激素分泌调节的示意图，下列叙述错误的是（　　）

A．激素①作用的靶器官为垂体和甲状腺

B．图中④表示负反馈调节

C．缺碘时激素①和②浓度都高于正常水平

D．激素③的靶细胞几乎是全身的细胞

解析：

选A　激素①是促甲状腺激素释放激素，作用的靶器官为垂体；图中③是甲状腺激素，对下丘脑和垂体的作用④为负反馈调节；缺碘时会影响甲状腺激素的合成，对下丘脑和垂体的抑制作用减弱，所以激素①②分泌增加；激素③的靶细胞几乎是全身的细胞。

3．为了验证胰岛素具有降低血糖含量的作用，在设计实验方案时，如果以正常小鼠每次注射药物前后小鼠症状的变化为观察指标，则下列对实验组小鼠注射药物的顺序，正确的是（　　）

A．先注射胰岛素溶液，后注射葡萄糖溶液

B．先注射胰岛素溶液，再注射胰岛素溶液

C．先注射胰岛素溶液，后注射生理盐水

D．先注射生理盐水，后注射胰岛素溶液

解析：

选A　以正常小鼠每次注射药物前后小鼠症状的变化为观察指标，来验证胰岛素具有降低血糖含量作用，实验思路是：

选取健康小鼠，观察并记录小鼠的生活状况；注射胰岛素溶液后，观察并记录小鼠出现的低血糖症状；再注射葡萄糖溶液，观察并记录小鼠低血糖症状消失，恢复正常生活状态。

异常症状是由低血糖引起的，以此证明胰岛素具有降低血糖含量的作用。

4．下图表示胰岛素与胰高血糖素在调节葡萄糖代谢中的相互关系，当血糖浓度降低时，激素①分泌量增加，请据图分析回答：

（1）1889年科学家发现摘除狗的胰脏后会出现糖尿病症状，因此，他们提出胰脏是分泌“抗糖尿病物质”的器官。

同时有人发现结扎胰导管后导致腺泡组织变性，但胰岛不变化，结扎动物也不产生糖尿病症状。

该现象说明__________________________________