高中生物浙科版 (2019)选择性必修1 稳态与调节第三节 激素调节身体多种机能示范课课件ppt
展开一、研究激素的生理作用
【问·答】 研究甲状腺激素对蝌蚪发育的影响宜采用什么方法?提示:蝌蚪属于幼小动物,一般不用摘除法(植入法)或注射法;甲状腺激素属于氨基酸类衍生物,可以采用饲喂法。
二、激素调节人体生长发育
【问·答】 如果甲状腺激素分泌过多,对人体有什么影响?提示:人体代谢加快,产热增加,神经系统兴奋性增强。
三、激素调节内环境稳态——血糖平衡的调节1.血糖的来源和去向:
2.参与血糖调节的主要激素:
【问·答】 血糖的神经调节过程是否是反射活动?如果是反射,神经中枢是什么?提示:血糖的神经调节过程是反射活动,神经中枢是下丘脑。
四、激素参与“应急”和“应激”反应1.参与激素种类:
2.机体的“应急”反应:
3.机体的“应激”反应:(1)概念:机体遭受_________时所产生的___________________的总称。(2)过程
4.应急反应和应激反应的区别与本质:
知识点一 动物激素功能的实验探究 1.研究动物一般思路:
【特别提醒】 (1)动物分组的基本要求:选择性别、年龄相同,体重、生理状况相似的动物进行平均分组,且每组不能只有一只。(2)在研究动物激素生理功能的实验设计中,要注意设计对照实验,排除无关变量的影响,使实验结论更加科学。(3)针对不同的激素或腺体选择不同的实验方法:①切除法:只适用于个体较大的动物。②饲喂法:只适用于甲状腺激素、性激素等小分子激素,多肽和蛋白质类激素不能用饲喂法。③注射法:适用于各种激素。
【思考探究】 (1)胰腺(外分泌部分)是重要的消化腺,其分泌物——胰液中含有淀粉酶、麦芽糖酶、蛋白酶、脂肪酶等多种消化酶。胰液通过胰管排入小肠肠腔发挥消化作用。在胰腺中还分布着几十万个胰岛,这些胰岛占据整个胰腺体积的1%,被称为胰腺的内分泌部分。有人试图通过摘除狗的整个胰腺,从研碎后的胰腺组织中按照科学、规范的蛋白质提取方法提取胰岛素,但都以失败告终。研究人员不能提取到胰岛素的原因是什么?(科学探究)提示:胰岛素为蛋白质,会被胰蛋白酶水解。(2)为什么激素都可以通过注射方法进行补充?(科学探究)提示:因为激素是通过体液运输的。
【典例示范】 科学家用小鼠作实验材料,完成生长激素和胰岛素的相关实验,结果如图所示,下列叙述正确的是( )
A.切除垂体及胰腺可减小小鼠自身生长激素和胰岛素对实验的影响B.该实验没有进行实验对照,需要增添空白对照组C.该实验结果不能说明生长激素和胰岛素在促进生长方面作用相同D.增大生长激素和胰岛素的注射量,实验效果更显著
【解题思维】解答本题需掌握的两个关键点:
【解析】选A。切除垂体及胰腺后,机体自身不分泌生长激素和胰岛素,故可以研究外源激素对实验结果的影响,A正确;该实验有对照实验,切除垂体及胰腺前后即为对照,B错误;该实验结果说明生长激素和胰岛素共同作用,引起小鼠的体重增加,C错误;激素在体内属于微量化合物,过多或过少均会严重影响小鼠的正常生命活动,会导致实验失败,D错误。
【审答误区】本题常见的两个错因:(1)误认为该实验没有对照,易错选B;在该实验中,切除腺体前后形成对照。(2)误认为增大激素注射量效果才明显,易错选D;激素在生物体中含量很少,过量注射会影响生物体的生命活动。
【类题精炼】1.(2020·浙江7月学考真题)婴幼儿时期缺乏某种激素会引起呆小症,该激素是( )A.甲状腺激素B.生长激素C.雌激素D.雄激素【解析】选A。婴幼儿时期缺乏某种激素会引起呆小症,该激素是甲状腺激素,A正确。
2.家鸡受激素等影响会偶尔发生雌鸡雄性化的性反转现象。雌鸡发生性反转会表现出鸡冠增大、羽毛鲜艳、好斗打鸣、追逐母鸡等雄性特征。与此有关的激素及其主要作用的叙述,正确的是( )A.甲状腺激素,促进生长发育,促进雌鸡雄性化转化B.雄激素,促进雄性生殖器官发育,激发并维持雄性第二性征C.生长激素,促进生长发育,促进羽毛生长变鲜艳D.肾上腺素,促进性腺的生长发育,促进鸡冠等雄性特征形成
【解析】选B。雌鸡表现出的鸡冠增大、羽毛鲜艳、好斗打鸣、追逐母鸡等雄性特征,是其体内雄激素增多导致的。雄激素具有促进雄性生殖器官发育,激发并维持雄性第二性征的作用,B正确。
3.(2020·全国Ⅰ卷)某研究人员以小鼠为材料进行了与甲状腺相关的实验,下列叙述错误的是( )A.切除小鼠垂体,会导致甲状腺激素分泌不足,机体产热减少B.给切除垂体的幼年小鼠注射垂体提取液后,其耗氧量会增加C.给成年小鼠注射甲状腺激素后,其神经系统的兴奋性会增强D.给切除垂体的小鼠注射促甲状腺激素释放激素,其代谢可恢复正常
【解析】选D。本题主要考查甲状腺激素分泌的调节方式。腺垂体分泌促甲状腺激素促进甲状腺分泌甲状腺激素,切除小鼠垂体,会导致甲状腺激素分泌不足,使机体产热减少,A项正确;给切除垂体的幼年小鼠注射垂体提取液后,垂体提取液中含有促甲状腺激素,促进甲状腺分泌甲状腺激素,进而促进细胞代谢,小鼠耗氧量会增加,B项正确;甲状腺激素能提高神经系统的兴奋性,给成年小鼠注射甲状腺激素后,其神经系统的兴奋性会增强,C项正确;促甲状腺激素释放激素的靶器官是垂体,给切除垂体的小鼠注射促甲状腺激素释放激素不起作用,其代谢不能恢复正常,D项错误。
【补偿训练】 为验证甲状腺激素具有促进个体发育的功能,某实验小组的同学将一正常幼年家兔的甲状腺摘除并缝合后进行观察。对照组应设为( )A.用一成年健康的家兔做相同的处理,在相同的环境中观察B.用一相似的幼年家兔在去除垂体后做相同处理,在相同的环境中观察C.用一相似的幼年家兔在去除下丘脑后做相同处理,在相同的环境中观察D.用另一相似的幼年家兔做相同处理,外源补充甲状腺激素并在相同的环境中观察
【解析】选D。题干中实验的目的是验证甲状腺激素的作用,已经给出的一组是无甲状腺且不注射激素,可作为无甲状腺激素的实验组,其对照组应为外源补充甲状腺激素,其余条件都要一样。
知识点二 血糖平衡的调节 1.血糖调节的模型:(1)模型:
(2)解读:①血糖平衡的调节是神经调节和激素调节共同作用的结果,其中神经调节通过激素调节发挥作用,如下丘脑通过有关神经作用于胰岛细胞,使其分泌相关激素调节血糖浓度。②胰岛素是唯一降低血糖浓度的激素,使血糖浓度升高的激素有胰高血糖素、肾上腺素、糖皮质激素等。
(3)与血糖平衡调节有关的4种器官:①下丘脑:血糖平衡调节的神经中枢。②胰岛:胰岛β细胞分泌胰岛素,降低血糖浓度;胰岛α细胞分泌胰高血糖素,升高血糖浓度。③肝脏:进行肝糖原与葡萄糖的相互转化,进行葡萄糖和非糖物质的转化等。④骨骼肌:将葡萄糖转化为肌糖原,暂时储存。
2.人体饭后血糖、胰岛素、胰高血糖素三者之间的相对变化:(1)曲线:
(2)分析:进食后→血糖浓度上升→胰岛素含量升高→血糖浓度降低→胰高血糖素浓度上升→血糖浓度升高。①当血糖浓度较高时,胰岛素含量增加,胰高血糖素含量相对降低。②当血糖浓度较低时,胰高血糖素含量增加。
3.糖尿病的病因及症状:(1)病因:
(2)症状——“三多一少”:
【思考探究】 (1)研究表明激素只对靶细胞(器官)起到调节作用,试运用所学知识分析胰岛素和胰高血糖素的靶细胞(器官)分别是什么。(科学思维)提示:胰岛素能促进组织细胞加速摄取、储存和利用葡萄糖,因此胰岛素的靶细胞几乎是全身组织细胞,胰高血糖素主要促进肝糖原分解,因此胰高血糖素的靶器官主要是肝脏。
(2)为验证胰岛素具有降血糖的作用,设计方案时,若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,请思考实验组小鼠注射药物的顺序如何。(科学探究)提示:先注射胰岛素溶液,后注射葡萄糖溶液。
【典例示范】 (2021·绍兴高二检测)下列关于血糖调节的叙述,正确的是( )A.胰高血糖素作用下促进肌糖原分解产生葡萄糖,引起血糖浓度升高B.胰岛素作用下抑制肾小管对过滤液中葡萄糖的吸收,避免血糖浓度的升高C.胰岛素能促进组织细胞对葡萄糖的吸收从而保证细胞对葡萄糖的利用D.某一个胰岛细胞分泌胰岛素还是胰高血糖素取决于血糖浓度
【解题思维】解答本题需掌握三个关键点:
【解析】选C。胰高血糖素作用下促进肝糖原分解产生葡萄糖,引起血糖浓度升高,A错误;胰岛素能促进组织细胞加速摄取葡萄糖,故可作用于肾小管,促进过滤液中葡萄糖的吸收,B错误;胰岛素具有促进组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖的作用,即促进组织细胞对葡萄糖的吸收从而保证细胞对葡萄糖的利用,C正确;胰岛α细胞分泌胰高血糖素,胰岛β细胞分泌胰岛素,D错误。
【审答误区】本题常见的两个错因:(1)误认为胰高血糖素促进肌糖原分解为血糖,易错选A;胰高血糖素促进肌糖原分解为葡萄糖,只能在肌肉细胞内参与代谢,不能升高血糖。(2)误认为一个胰岛细胞既能分泌胰岛素也能分泌胰高血糖素,易错选D;胰岛α细胞分泌胰高血糖素,胰岛β细胞分泌胰岛素。
【类题精炼】1.(2021·浙江1月选考)胰岛素和胰高血糖素是调节血糖水平的重要激素。下列叙述错误的是( )A.胰岛素促进组织细胞利用葡萄糖B.胰高血糖素促进肝糖原分解C.胰岛素和胰高血糖素在血糖水平调节上相互对抗D.血糖水平正常时,胰岛不分泌胰岛素和胰高血糖素
【解析】选D。胰岛素能促进肝细胞、肌肉细胞、脂肪细胞等组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,A正确;胰高血糖素能促进肝糖原分解和非糖物质转化成葡萄糖,促使葡萄糖释放到血液中,使血糖升高,B正确;胰岛素具有降低血糖浓度的作用,胰高血糖素具有升高血糖浓度的作用,二者在血糖水平调节上作用正好相反,即相互对抗,C正确;血糖水平正常时,胰岛仍会分泌一定量的胰岛素和胰高血糖素,使机体内二者浓度维持相对稳定状态,D错误。
2.(2020·全国Ⅰ卷)某研究人员用药物W进行了如下实验:给甲组大鼠注射药物W,乙组大鼠注射等量生理盐水,饲养一段时间后,测定两组大鼠的相关生理指标。实验结果表明:乙组大鼠无显著变化;与乙组大鼠相比,甲组大鼠的血糖浓度升高,尿中葡萄糖含量增加,进食量增加,体重下降。回答下列问题:(1)由上述实验结果可推测,药物W破坏了胰腺中的________________细胞,使细胞失去功能,从而导致血糖浓度升高。 (2)由上述实验结果还可推测,甲组大鼠肾小管液中的葡萄糖含量增加,导致肾小管液的渗透压比正常时的____________, 从而使该组大鼠的排尿量__________________。
(3)实验中测量到甲组大鼠体重下降,推测体重下降的原因是______________________________________。 (4)若上述推测都成立,那么该实验的研究意义是______________________________________________(答出1点即可)。
【解析】本题主要考查血糖平衡调节、渗透压平衡调节。(1)由于甲组大鼠注射药物W后,血糖浓度升高,则甲组大鼠不能调节血糖使其降低,而大鼠体内降血糖的激素只有胰岛素,胰岛素是由胰岛β细胞分泌的,可以推知药物W破坏了胰腺中的胰岛β细胞,使胰岛素的分泌量减少,从而导致血糖浓度升高。(2)甲组大鼠的血糖浓度升高,尿中葡萄糖含量增加,则甲组大鼠肾小管液中的葡萄糖含量增加,会导致肾小管液的渗透压比正常时高,肾小管、集合管对水分的重吸收减少,尿量增加。
(3)甲组大鼠注射药物W后,由于胰岛素分泌不足,葡萄糖不能进入组织细胞氧化分解供能,组织细胞因为得不到足够的能量供应而导致机体脂肪和蛋白质的分解量增加,体重下降。(4)药物W破坏了胰腺中的胰岛β细胞,使大鼠因胰岛素缺乏而患糖尿病,这种动物可以作为实验材料用于研发治疗这类糖尿病的药物。
答案:(1)胰岛β (2)高 增加(3)甲组大鼠胰岛素缺乏,使机体不能充分利用葡萄糖来获得能量,导致机体脂肪和蛋白质的分解增加(4)获得了因胰岛素缺乏而患糖尿病的动物,这种动物可以作为实验材料用于研发治疗这类糖尿病的药物
【补偿训练】 如图表示一个健康人饭后血糖浓度的变化。下列叙述正确的是( )
A.血糖的主要去向是合成糖原和转化为非糖物质,储存能量B.进食1小时内,血糖浓度升高的原因是体内胰高血糖素分泌增加C.进食2小时后,人体内血糖的主要来源是肝糖原和肌糖原的分解D.胰高血糖素和胰岛素共同参与血糖调节,胰高血糖素与胰岛素的降血糖效应相抗衡
【解析】选D。血糖的主要去路是氧化分解供给能量,A错误;进食1小时内,因为食物中的糖类消化吸收,使得血糖浓度升高,B错误;进食2小时后,人体内血糖的主要来源是肝糖原分解,肌糖原不能再水解为葡萄糖,C错误;胰岛素具有降低血糖的作用,胰高血糖素具有升高血糖的作用,胰高血糖素与胰岛素的降血糖效应相抗衡,D正确。
糖尿病是一种常见的内分泌代谢疾病,已经成为21世纪世界范围内的一种流行病。它是一种严重威胁人类健康的慢性非传染性疾病。Ⅰ型糖尿病人由于免疫系统的过度反应而攻击和破坏了正常胰岛细胞,导致体内胰岛素含量降低。Ⅱ型糖尿病人是因为机体组织细胞对胰岛素敏感性降低(可能与细胞膜上胰岛素受体受损有关),而血液中的胰岛素正常甚至高于正常水平。
(1)对于Ⅰ型糖尿病应采取什么治疗方法?提示:Ⅰ型糖尿病可以通过注射胰岛素治疗。(2)为什么Ⅱ型糖尿病人血液中的胰岛素高于正常水平?提示:Ⅱ型糖尿病人的组织细胞对胰岛素敏感性降低,导致血糖浓度过高,人体通过反馈调节,胰岛β细胞分泌胰岛素增加。
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