生物第3节 体液调节与神经调节的关系精品学案

激素调节的过程

核心知识点一：血糖平衡的调节

一、血糖的来源和去向

1. 血糖的来源主要有以下几个方面：食物中的糖类经消化、吸收进入血液，是血糖的主要来源；肝糖原分解成葡萄糖进入血液，是空腹时血糖的重要来源；非糖物质可以转化为葡萄糖进入血液，补充血糖。

2. 血糖的去向有以下几个方面：随血液流经各组织时，被组织细胞摄取、氧化分解；在肝和骨骼肌细胞内合成肝糖原和肌糖原储存起来；脂肪组织和肝可将葡萄糖转变为非糖物质，如甘油三酯等。

二、血糖的调节过程

1. 血糖浓度过高时的调节

通过增加血糖的去路，减少血糖的来源，使血糖浓度恢复到正常水平。

2. 血糖浓度过低时的调节

3. 胰岛素和胰高血糖素共同维持血糖含量的稳定。在血糖调节过程中，胰岛素的作用结果是使血糖下降，该结果反过来又影响胰岛素的分泌，胰高血糖素也通过作用结果影响自身的分泌。像这样，在一个系统中，系统本身工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，这种调节方式叫做反馈调节。反馈调节是生命系统中非常普遍的调节机制，对机体维持稳态具有重要意义。

4. 人体内参与血糖浓度调节的有多种激素：糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素等，通过调节有机物的代谢或影响胰岛素的分泌和作用，直接或间接提高血糖浓度。胰岛素是唯一能够降低血糖浓度的激素。

5. 血糖的平衡还受神经系统的调节。血糖降低时，下丘脑的某个区域兴奋，通过交感神经使胰岛A细胞分泌胰高血糖素，使血糖含量上升。血糖升高时，下丘脑的另一个区域兴奋，通过交感神经使胰岛B细胞分泌胰岛素，使血糖含量下降。神经系统通过控制甲状腺和肾上腺的分泌活动来调节血糖含量。

问题探讨：

引起胰岛素分泌的因素有哪些？

提示：血糖浓度的升高、神经系统中的细胞产生的神经递质、胰高血糖素通过促进血糖升高间接促进胰岛素的分泌。

影响胰高血糖素分泌的因素：

提示：血糖浓度的降低、神经系统中的细胞产生的神经递质、胰岛素通过抑制胰高血糖素的分泌抑制血糖的来源。

三、糖尿病

1. 类型

人类的糖尿病分为1、2两种类型，1型糖尿病由胰岛功能减退、分泌胰岛素减少所致；2型糖尿病与遗传、环境、生活方式等密切相关，能量摄入过多、运动量过少、肥胖是2型糖尿病最常见的危险因素。

2. 症状

高血糖和尿糖，明显的特征是“三多一少”即多饮、多尿、多食，体重减轻。

3. 危害

导致多种器官功能损害，引起多种并发症。

4. 治疗

控制饮食、多运动与药物治疗相结合。

问题探究：根据胰岛素浓度变化曲线分析正常人和糖尿病患者？两者血糖上升后都下降的原因是什么？

提示：判断的依据是胰岛素浓度变化波动幅度，含量多而且波动幅度大的A为正常人，B为糖尿病患者。正常人的血糖下降是因为血糖的利用、储存和转化，糖尿病人的血糖下降是因为部分糖随尿排出。

问题探讨：尿中含糖是否就是糖尿病？糖尿病病人是否均缺乏胰岛素或注射胰岛素治疗？

提示：尿糖≠糖尿病；持续性尿糖不一定是糖尿病，如肾小管重吸收障碍患者也会出现持续性尿糖，但患者血糖水平正常。一次性摄入过多的糖也会出现糖尿的情况，但会很快恢复。糖尿病未必缺乏胰岛素，1型糖尿病：胰岛B细胞受到破坏导致的胰岛素缺乏，可通过注射胰岛素治疗；2型糖尿病：机体组织细胞对胰岛素敏感性降低，此类病人并不缺乏胰岛素，不可通过注射胰岛素治疗。

例题1  下列有关人体糖代谢及其调节的叙述正确的是（    ）

A. ②⑥过程在只在肝细胞中发生   

B. 胰岛A细胞分泌的激素促进①、②、③过程

C. ①过程发生后，胰高血糖素随即升高

D. ⑤过程在活细胞中均可发生

答案：D

解析：本题考查血糖的来源和去路，难度中等。据图分析，图中①②③表示血糖的三个来源，④⑤⑥⑦表示血糖的几个去路，只有当血糖的来源与去路保持相对平衡时，血糖浓度才能维持相对稳定。图中⑥表示合成肝糖原和肌糖原，可以发生在肝脏和肌肉细胞中，A错误；胰岛A细胞分泌的激素是胰高血糖素，具有升高血糖浓度的作用，能够促进②、③过程，但是不能促进①过程，B错误；①过程发生后，血糖浓度升高，则胰岛素分泌增加，C错误；⑤过程表示葡萄糖的氧化分解，可以为生命活动提供能量，因此在所有活细胞中都可以发生，D正确。

例题2  血糖平衡对机体生命活动具有重要作用，下图是血糖调控模式图，下列分析合理的是（    ）

A. 激素甲的缺乏会导致肝糖原合成加强而引起血糖浓度上升

B. 低血糖时激素乙分泌增多，可促进肌糖原的分解使血糖恢复正常

C. 激素甲和激素乙共同参与血糖调节，两者所起的作用相反

D. 若激素乙的含量正在发生变化，说明人体内环境处于不稳定状态

答案：C

解析：本题考查血糖平衡的调节，难度较大。激素甲为胰岛素，胰岛素缺乏会导致肝糖原合成等组织细胞储存、利用葡萄糖的过程减弱，进而引起血糖浓度上升，A错误；激素乙为胰高血糖素，低血糖时胰高血糖素分泌增多，可促进肝糖原的分解使血糖恢复正常，B错误；激素甲（胰岛素）具有降血糖作用，激素乙（胰高血糖素）具有升血糖作用，二者作用相反，共同参与血糖调节，C正确；若激素乙的含量正在发生变化，这是由血糖浓度的变化引起的，说明人体正在进行血糖平衡的调节，不能说明人体内环境处于不稳定状态，D错误。

核心知识点二：甲状腺激素的分级调节以及激素调节的特点

一、甲状腺激素的分级调节

1. 实验探究结果

（1）摘除大鼠的垂体，甲状腺萎缩，甲状腺激素显著减少；给该大鼠注射垂体提取物，部分恢复甲状腺的大小；

（2）向动物静脉注射下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素（TRH），可增加垂体分泌促甲状腺激素（TSH）的量；将下丘脑中分泌TRH的区域损毁，血液中TSH的水平会明显下降；向动物的垂体中注射甲状腺激素，也会导致血液中TSH的水平会明显下降；

（3）甲状腺机能亢进时，血液中甲状腺激素水平升高，TSH水平降低；甲状腺功能减退时，血液中甲状腺水平下降，TSH水平升高。

2. 甲状腺激素与TRH、TSH之间的关系

甲状腺激素分泌的调节通过下丘脑—垂体—甲状腺轴来进行。当机体感受到寒冷等刺激，经过神经冲动传到下丘脑，下丘脑分泌TRH；TRH作用于垂体，促使垂体分泌TSH，TSH随血液循环到达甲状腺，促进甲状腺合成和分泌甲状腺激素。甲状腺激素随血液运到全身，提高细胞代谢的速率，使机体产生更多的热量以抵御寒冷。当血液中的甲状腺激素含量增加到一定程度，会抑制下丘脑和垂体分泌相应的激素，维持甲状腺激素的相对稳定。由此可见，对甲状腺激素分泌起调节作用的是神经冲动和激素，属于神经—体液调节，其中既存在分级调节，也存在反馈调节。

3. 人和高等动物体内存在下丘脑—垂体—甲状腺轴、下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴、下丘脑—垂体—性腺轴，人们将下丘脑、垂体和靶腺体之间的这种分层控制，称为分级调节。分级调节可以放大激素的调节效应，形成多级反馈调节，有利于精细调控，从而维持机体稳态。

二、激素调节的特点

1. 通过体液进行运输 内分泌腺或内分泌细胞将激素直接分泌到体液中，随血液流到全身，传递各种信息。可通过抽血检测激素的水平。

2. 作用于靶器官、靶细胞  能被特定激素作用的器官、细胞犹如靶子，就是该激素的靶器官、靶细胞。激素随血液运输到全身，激素选择靶细胞是通过与靶细胞上的特异性受体相互识别，并发生特异性结合实现的，如果没有特异性受体则不会结合。

3. 作为信使传递信息   激素的作用方式犹如信使将信息从内分泌细胞传递给靶细胞，靶细胞发生一系列的代谢变化。激素一经靶细胞接受并起作用后就失活了，因此体内需要不断产生激素以维持激素含量的动态平衡。

4. 微量和高效  正常的生理状态下，血液中的激素浓度很低，一般为10-12~10-9mol/L，虽然含量少但作用效果及其显著。

三、激素间的作用

1. 协同作用  不同激素对同一生理活动起相同作用，如胰高血糖素、甲状腺激素、肾上腺素等均可升血糖。

2. 相互抗衡  不同激素对同一生理活动起相反的作用，如胰岛素和胰高血糖素均调节血糖，但是前者是降血糖，后者是升血糖。

例题1  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。下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

答案：B

解析：本题主要考查激素的分级调节，难度较大。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，A正确；“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，B错误；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，C正确；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。皮质醇过多会反过来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，D正确。

例题2  如图为人体内甲状腺激素分泌的调节过程，甲、乙、丙表示不同的器官，a、b、c表示三种不同的激素。下列叙述中，正确的是（　　）

A. 器官甲除分泌激素a外，还可以分泌甲状腺激素

B. a、b、c均靠体液运输，只运输给靶器官和靶细胞

C. 激素c分泌增加，对器官甲、丙均有抑制作用

D. 器官丙还可以分泌生长激素，与激素c的作用为协同作用

答案：C

解析：本题主要考查甲状腺激素分泌的调节以及激素调节的特点，难度较大。据图分析：图中甲表示垂体，乙表示甲状腺，丙表示下丘脑，b表示促甲状腺激素释放激素，a表示促甲状腺激素，c表示甲状腺激素。根据前面的分析可知，图中器官甲为垂体，甲状腺激素是由甲状腺分泌的，A错误；a、b、c均靠体液运输到全身各处，只作用于靶器官和靶细胞，B错误；寒冷或紧张时，激素c甲状腺激素分泌增加，c含量过多时，对甲（垂体）、丙（下丘脑）分泌激素a、b有抑制作用，C正确；器官丙为下丘脑，下丘脑不能分泌生长激素，生长激素是由垂体分泌的，D错误。

（答题时间：25分钟）

1. 下列有关糖代谢及其调节的叙述正确的是（　  ）

A. 胰岛B细胞分泌的激素促进④、⑤、⑥、⑦等过程 

B. 胰岛B细胞分泌的激素促进①、③过程

C. 胰岛A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

2. 有关人体血液中胰岛素和胰高血糖素对血糖浓度变化影响的叙述，正确的是（    ）

A. 当小肠大量吸收葡萄糖时，胰岛A细胞分泌的胰高血糖素减少

B. 若数小时未进食，胰岛B细胞分泌的胰岛素会增加

C. 胰高血糖素会刺激肌肉细胞从血浆中吸收葡萄糖

D. 高浓度的胰岛素会刺激肝脏分解糖原

3. 运动员进行长时间运动如铁人三项赛时，血液中胰岛素和胰高血糖素含量的变化情况如表所示。下列说法正确的是（    ）

A. 胰岛B细胞分泌的激素增多时，血液中胰高血糖素含量增加

B. 胰高血糖素能促进肝糖原的分解和脂肪的转化，满足机体对能量的需要

C. 胰岛素和胰高血糖素含量发生变化，说明人体内环境处于不稳定状态

D. 长时间运动，机体消耗大量能量，因而血糖浓度会不断降低

4. 已知辣木能降低糖尿病患者的血糖水平，如图为其作用机理，科学家在实验组糖尿病病人早餐中加入等量辣木粉后，其血糖和胰岛素含量变化结果如表所示，下列说法错误的是（　　）

A. ①可以是促进肝脏和肌肉中糖原的合成

B. ②可以是刺激胰岛素分泌或修复受损胰岛B细胞

C. ③可以是增加靶细胞对胰岛素的敏感性

D. ④可以是抑制肝糖原的分解

5. 胰岛素依赖型糖尿病主要特点是胰岛B细胞数量减少，胰岛素含量低、血糖含量高。下列相关叙述正确的是（    ）

A. 胰岛素可以催化血糖转化为糖原，使血糖降低

B. 胰腺导管堵塞会导致胰岛素无法排出，血糖升高

C. 血糖水平是调节胰岛素和胰高血糖素分量保持在正常水平泌的最重要因素

D. 糖尿病人必须及时口服胰岛素，使血糖含量保持在正常水平

6. 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），下列说法不正确的是（    ）

A. a可产生促甲状腺激素促进b合成和分泌某激素

B. 切除a，会导致胰岛素分泌减少

C. b与a两者的分泌物在某些生理效应上可表现为协同作用

D. c不仅具有感受刺激和传导兴奋的功能，而且有分泌功能

7. 下图表示机体内生命活动调节的途径。下列说法错误的是（    ）

A. 该图示可以说明神经系统可调控内分泌系统的活动

B. 感受器→①→下丘脑→⑦→内分泌腺构成一个完整的反射弧

C. ①过程既有电信号的传导又可能有化学信号的传递

D. 如果内分泌腺为胰岛，则⑥的增加可引起③和④的减少

8. 下列有关激素调节特点的叙述中，正确的是（    ）

A. 激素只分布于特定的靶细胞和靶器官 

B. 激素不提供能量，但能起催化作用

C. 激素在体内含量很高，所以高效 

D. 激素可随血液循环到达全身所有的细胞

9. 血糖平衡是人体进行正常生命活动的前提，下图表示血糖平衡的部分调节过程，请回答问题：

（1）人体血糖浓度的正常范围是_________，当血糖浓度上升时，下丘脑中的葡萄糖感受器接受刺激产生兴奋，使胰岛β细胞分泌活动增强，血糖浓度下降，此过程属于____调节。胰岛β细胞分泌的胰岛素增加，引起靶细胞膜上葡萄糖转运载体的数量增加，其意义是促进靶细胞对葡萄糖的_______，从而降低血糖浓度。胰岛素与靶细胞上的受体结合发挥作用后，胰岛素将被_______，以确保信息传递的准确性。

（2）人体感染某病毒时，胰岛β细胞会被破坏，引起Ⅰ型糖尿病，该病可通过注射____治疗。

（3）胰岛素可通过作用于下丘脑神经元抑制胰高血糖素的分泌，验证此现象的实验思路为：将大小、体重等相同的大鼠随机分成两组，一组在其下丘脑神经元周围施加适量的胰岛素溶液，另一组施加等体积生理盐水。该实验的观察指标是___。为使实验结果更明显，实验前应使实验大鼠处于_____状态。

10. 下图示哺乳动物（或人体）激素分泌的调节过程，图中腺体代表甲状腺，①至⑤表示五个过程。据图回答：

（1）图中过程①分泌的激素名称是_________________。

（2）人突然进入寒冷环境后，首先加强的是过程 ______（填序号），过程③分泌的激素使组织细胞代谢______________，增加产热。同时皮肤血管_______________，以减少机体散热，维持体温恒定。

（3）当过程③分泌的激素在血液中的含量达到一定值后过程_______________加强（填序号），这种调节作用在生理学上叫做____________________。

（4）人体长期缺碘将会导致甲状腺增生（俗称大脖子病），这是因为缺碘会造成______________分泌不足，导致过程____________________（填序号）加强所致。

（5）垂体还能分泌与甲状腺激素有协同作用的___________________激素，促进人体正常的生长发育。

（6）甲状腺激素的生理作用_______________________________________ 。

1. A  解析：本题考查血糖的平衡，难度中等。胰岛B细胞分泌的胰岛素能促进：④葡萄糖进入组织细胞，⑤葡萄糖氧化分解供能，⑥多余葡萄糖合成糖原储存，⑦多余葡萄糖转化为脂肪、氨基酸等；从而降低血糖浓度，A正确、B错误；胰岛A细胞分泌的胰高血糖素能促进：②肝糖原再分解为葡萄糖，③非糖物质转化为葡萄糖；从而升高血糖浓度，C错误；胰高血糖素只作用于肝细胞，促进肝糖原分解，不作用于肌细胞，不使肌糖原分解，D错误。

2. A  解析：本题考查血糖平衡的调节，难度中等。当小肠大量吸收葡萄糖时，血糖浓度升高，胰岛α细胞分泌的胰高血糖素减少，A正确；若数小时未进食，血糖浓度降低，胰岛β细胞分泌的胰岛素会减少，B错误；胰岛素会刺激肌肉细胞从血浆中吸收葡萄糖，C错误；高浓度的胰岛素会刺激肝脏合成糖原，D错误。

3. B  解析：本题考查血糖平衡的调节，难度中等。由表分析可知，胰岛素分泌增多时，血液中胰高血糖素的分泌量会减少，胰岛素分泌减少时，血液中胰高血糖素的分泌量会增多，A错误；胰高血糖素能促进肝糖原的分解和脂肪等非糖物质的转化，使血糖浓度升高，B正确；为维持血糖浓度在相对平衡状态，需要胰岛素和胰高血糖素的共同调节作用，这也进一步说明了人体内环境处于相对稳定状态，C错误；长时间运动机体消耗大量能量，需分解血糖氧化供能，血糖浓度在一定范围内不断降低，但不会持续下降，D错误。

4. B  解析：本题考查血糖平衡的调节，难度中等。①②③④应为辣木降低血糖的途径：可以是促进肝脏和肌肉中糖原的合成，可以是增加靶细胞对胰岛素的敏感性，可以是抑制肝糖原的分解，但不可以是刺激胰岛素分泌或修复受损胰岛B细胞，因为表格中显示加入辣木粉的标准餐对胰岛素的含量几乎没有影响，因此，A、C、D正确，B错误。

5. C  解析：本题考查糖尿病的特点和治疗，难度中等。胰岛素属于激素，具有调节血糖的作用，并没有催化作用，A错误；胰岛素是动物激素，不是通过胰腺导管排放到消化道，而是弥散进入组织液，通过血液运输到全身各处，B错误；血糖调节的主要方式是激素调节，血糖浓度的变化直接影响胰岛素和胰高血糖素的分泌，因此血糖水平是调节胰岛素和胰高血糖素分泌的最重要因素，C正确；胰岛素的化学本质是多肽类激素，糖尿病患者胰岛素分泌不足，必须注射胰岛素进行治疗，不能口服，会被消化酶消化失去效用，D错误。

6. B  解析：本题考查激素的分级调节和反馈调节，难度中等。 a是垂体，可产生促甲状腺激素促进b甲状腺合成和分泌激素，A正确；切除a不会导致胰岛素分泌减少，B错误；b的分泌物如生长激素与a的分泌物甲状腺激素在生理效应上表现为协同作用，C正确；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，如能分泌抗利尿激素，D正确。

7. D  解析：本题考查激素的分级调节和反馈调节，难度中等。由⑦过程可知，神经系统可调控内分泌系统的活动，A正确；由感受器、①、下丘脑、⑦和内分泌腺组成机体内的能完成某一反射活动的反射弧，其中神经末梢和内分泌腺属于效应器，B正确；①过程中，兴奋从感受器通过传入神经、突触结构传递到下丘脑，所以既有电信号的传导又可能有化学信号的传导，C正确；内分泌腺如果为胰岛，则分泌的激素是胰岛素或胰高血糖素，对下丘脑和垂体无反馈抑制作用，D错误。

8. D  解析：本题考查激素调节的特点，难度中等。激素分泌后随血液运输到全身，但只作用于特定的靶器官、靶细胞，A错误；激素无催化作用，激素的作用是调节，B错误；C、激素具有微量和高效性，含量较少，C错误；激素由血液运输，所以可随血液循环到达全身所有的细胞，D正确。

9.（1）3. 9-6. 1 mmol/L  神经—体液  摄取和利用  灭活 

（2）胰岛素 

（3）血液中胰高血糖素的浓度  空腹（饥饿）   

解析：本题考查血糖平衡的调节以及相关的实验设计，难度较大。

（1）人体血糖浓度的正常范围是3. 9-6. 1 mmol/L，当血糖浓度上升时，下丘脑中的葡萄糖感受器接受刺激产生兴奋，使胰岛β细胞分泌活动增强，血糖浓度下降，因为有下丘脑感受刺激产生兴奋的过程，故此过程属于神经—体液调节。胰岛β细胞分泌的胰岛素增加，引起靶细胞膜上葡萄糖转运载体的数量增加，故胰岛素能促进靶细胞对葡萄糖的摄取、利用和储存，从而降低血糖浓度。胰岛素与靶细胞上的受体结合发挥作用后，胰岛素将被灭活，以确保信息传递的准确性，故此体内的胰岛素需要不断产生。

（2）人体感染某病毒时，由于胰岛β细胞被破坏，引起Ⅰ型糖尿病，该病可通过注射胰岛素治疗。

（3）根据实验目的，“验证胰岛素可通过作用于下丘脑神经元抑制胰高血糖素的分泌”，实验的自变量为是否用胰岛素刺激下丘脑，因变量为胰高血糖素的含量变化，故实验设计思路为：将大小、体重等相同的大鼠随机分成两组，一组在其下丘脑神经元周围施加适量的胰岛素溶液，另一组施加等体积生理盐水。该实验的观察指标是血液中胰高血糖素的浓度。为使实验结果更明显，实验前应使实验大鼠处于空腹（饥饿）状态，因为在空腹状态下更能显示出胰高血糖素的作用。

10. （1）促甲状腺激素释放激素 

（2）①    增强    收缩  

（3）④⑤    反馈调节   

（4）甲状腺激素    ①②  

（5）生长  

（6）促进新陈代谢；促进生长发育；提高神经系统的兴奋性   

解析：本题考查甲状腺激素的功能和分级调节，难度中等。

（1）图中过程①分泌的激素名称是促甲状腺激素释放激素。

（2）寒冷时，下丘脑首先分泌促甲状腺激素释放激素即①过程，促进垂体分泌促甲状腺激素，过程③促进甲状腺分泌甲状腺激素，甲状腺激素促进代谢增强，增加产热，同时皮肤血管收缩，以减少机体散热，维持体温恒定。

（3）当过程③分泌的激素甲状腺激素在血液中的含量达到一定值后，会反过来抑制下丘脑和垂体的分泌活动，即过程④⑤加强，这种调节作用在生理学上叫做反馈调节。

（4）缺碘会造成甲状腺激素分泌不足，导致下丘脑和垂体的分泌活动即过程①②加强。因此人体长期缺碘将会导致甲状腺增生（俗称大脖子病）。

（5）垂体还能分泌与甲状腺激素有协同作用的生长激素（促进肌肉和骨骼的生长），促进人体正常的生长发育。

（6）甲状腺激素的作用是促进新陈代谢；促进生长发育；提高神经系统的兴奋性。