高考生物复习专题7人体的稳态及调节机制 考点24 激素的功能分泌调节及相关实验分析.docx

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高考生物复习专题7人体的稳态及调节机制考点24激素的功能分泌调节及相关实验分析

考点24　激素的功能、分泌调节及相关实验分析

题组一　激素的功能及分泌调节原理

1．（2016·全国甲，3）下列关于动物激素的叙述，错误的是（　　）

A．机体内、外环境的变化可影响激素的分泌

B．切除动物垂体后，血液中生长激素的浓度下降

C．通过对转录的调节可影响蛋白质类激素的合成量

D．血液中胰岛素增加可促进胰岛B细胞分泌胰高血糖素

答案　D

解析　激素的分泌是以细胞代谢为基础的，因此机体内、外环境的变化可通过影响细胞代谢而影响激素的分泌，A正确；生长激素是由垂体分泌的，切除动物垂体后，血液中生长激素的浓度下降，B正确；蛋白质类激素的合成过程包括转录和翻译，因此通过对转录的调节可影响蛋白质类激素的合成量，C正确；胰岛素是由胰岛B细胞分泌的，胰高血糖素是由胰岛A细胞分泌的，D错误。

2．（2015·全国Ⅰ，30）肾上腺素和迷走神经都参与兔血压的调节，回答相关问题：

（1）给实验兔静脉注射0.01%的肾上腺素0.2mL后，肾上腺素作用于心脏，心脏活动加强加快使血压升高。

在这个过程中，肾上腺素作为激素起作用，心脏是肾上腺素作用的________，肾上腺素对心脏起作用后被________，血压恢复。

肾上腺素的作用是_____________________

（填“催化”“供能”或“传递信息”）。

（2）剪断实验兔的迷走神经后刺激其靠近心脏的一端，迷走神经末梢释放乙酰胆碱，使心脏活动减弱减慢、血压降低。

在此过程中，心脏活动的调节属于__________调节。

乙酰胆碱属于____________（填“酶”“神经递质”或“激素”），需要与细胞膜上的______________结合才能发挥作用。

（3）肾上腺素和乙酰胆碱在作用于心脏、调节血压的过程中所具有的共同特点是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

（答出一个特点即可）。

答案　

（1）靶器官　灭活　传递信息

（2）神经　神经递质　（特异性）受体

（3）都需要与相应的受体结合后才能发挥作用

解析　

（1）能被特定的激素作用的器官、细胞就是该激素的靶器官、靶细胞。

本题中肾上腺素作用于心脏，因此心脏就是肾上腺素的靶器官。

激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活了。

激素种类多、量极微，既不构成细胞结构，又不提供能量，也不起催化作用，而是随体液到达靶细胞，使靶细胞原有的生理活动发生变化。

（2）神经调节的结构基础是反射弧，反射弧通常由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器组成，其中效应器是由传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等构成，本题中心肌细胞可以看成效应器的组成成分。

神经递质由突触前膜释放，与突触后膜上的特异性受体结合发挥作用后被灭活。

（3）作为信号分子的激素和神经递质，均需与相应受体结合后方可发挥作用，且均具有高效性，发挥作用后均被灭活或被转移，此为两类信号分子的共同特点。

3．（2015·全国Ⅱ，30）甲状腺激素是人体中的重要激素，回答下列相关问题：

（1）通常，新生儿出生后，由于所处环境温度比母体内低，甲状腺激素水平会升高。

在这个过程中，甲状腺激素分泌的调节是分级的，其中由____________分泌促甲状腺激素释放激素，由________分泌促甲状腺激素。

（2）甲状腺激素的作用包括提高____________的速率，使机体产热增多，影响神经系统的________________，甲状腺激素作用的靶细胞是____________________。

（3）除了作用于靶细胞外，激素作用方式的特点还有________（答出一点即可）。

答案　

（1）下丘脑　垂体　

（2）细胞代谢　发育和功能　几乎全身所有的细胞　（3）高效

解析　

（1）促甲状腺激素释放激素、促甲状腺激素分别是由下丘脑、垂体分泌的。

（2）甲状腺激素可以提高神经系统的兴奋性、提高细胞代谢速率，增加产热量，此外还可影响神经系统的发育和功能，甲状腺激素作用的靶细胞为几乎全身所有的细胞。

（3）激素的作用方式特点主要包括：

微量和高效，通过体液运输，作用于靶器官、靶细胞。

4．（地方卷重组）判断与填充下列关于体液调节的叙述：

（1）促甲状腺激素只作用于甲状腺，而甲状腺激素可作用于多种器官（2012·海南，13C）（　√　）

（2）垂体功能受损的幼犬会出现抗寒能力减弱等现象（2011·天津，3C）（　√　）

（3）（2015·安徽，30节选）如图为人体生长激素分泌的调节示意图：

①细胞a分泌的激素对细胞c的分泌具有促进作用，而细胞b分泌的激素对细胞c的分泌具有抑制作用，则这两种激素对细胞c分泌生长激素的调节呈________关系。

若生长激素分泌增多，将________（填“促进”或“抑制”）细胞b的分泌。

②下丘脑是神经系统和内分泌系统联系的枢纽。

如发生急性低血糖时，对血糖浓度敏感的神经元可通过细胞a促进细胞c分泌。

在这个调节过程中，下丘脑神经内分泌细胞的作用是将________________________________________________________________________

转变为________________________________________________________________________。

③激素的作用范围较广泛，如生长激素可与全身脂肪细胞和软骨细胞等靶细胞的受体结合并发挥作用，这是因为___________________________________________________________。

答案　①拮抗　促进　②神经系统活动的电信号　调节内分泌系统活动的激素信号　③激素通过体液运输到全身各处

题组二　激素相关实验的设计与分析

5．（2016·浙江，31）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________________________________，________________________________。

答案　

（1）等量的生理盐水灌胃

（2）如图所示

（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

解析　

（1）本实验的自变量是有无甲状腺和是否灌胃甲状腺激素，表格中甲乙两组涉及的自变量是有无甲状腺，所以丙和丁组涉及的自变量是有无灌胃甲状腺激素，故丁组小鼠的处理应为使用等量的生理盐水灌胃，以便作为两组的对照。

（2）本实验的因变量是耗氧量，甲状腺激素有促进新陈代谢的作用，缺乏了甲状腺会导致耗氧量减少，甲状腺激素含量升高会导致耗氧量上升，所以甲组曲线绘制时注意随时间延长曲线呈下降趋势，丙组曲线绘制时注意随时间延长曲线呈上升趋势，乙和丁组属于对照组，曲线绘制时注意随时间延长曲线趋势为基本不变，乙组因“手术”修复耗能，也可呈现稍有抬升趋向。

（3）①合成与分泌促甲状腺激素释放激素的细胞是下丘脑的神经分泌细胞，该激素经垂体门脉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一方面I是甲状腺合成甲状腺激素的原料之一，另一方面，131I的放射性强度可被仪器测定，从而具可操作性或可测性。

6．（2016·四川，8）生长抑素（SS）是一种14个氨基酸的环状多肽，由下丘脑合成释放，可直接影响促甲状腺激素（TSH）的分泌。

（1）合成1分子SS可产生________分子H2O；下丘脑分泌的SS经________运输到达靶器官。

（2）急性高血糖和药物A均可促进SS的分泌，进而影响TSH，有人对健康志愿者进行不同处理，测定其血浆中TSH水平，结果如下图（注：

TRH为促甲状腺激素释放激素）。

①给予受试者葡萄糖处理造成急性高血糖后，受试者胰岛细胞分泌的________________将减少。

②用TRH处理后，受试者体内________分泌的TSH含量升高，导致机体________激素分泌增多，细胞代谢速率加快，产热增加。

③由实验结果可知：

与对照组相比，处理组TSH的增加较________，说明SS对TSH的分泌具有________作用。

从总体趋势看，与药物A相比，急性高血糖对SS分泌的促进作用更________。

④设置处理组3的目的是探究______________________________________________

________________________________________________________________________。

答案　

（1）14　体液　

（2）①胰高血糖素　②垂体　甲状腺　③少　抑制　强　④急性高血糖与药物A共同作用对SS分泌的影响

解析　

（1）SS是一种环状多肽，合成时产生的水分子数与氨基酸数相等，即14。

SS由下丘脑分泌，属于激素，通过体液运输到达靶器官。

（2）①给予受试者葡萄糖处理造成急性高血糖后，胰岛A细胞分泌的胰高血糖素将减少。

②TSH由垂体合成并分泌，促进甲状腺激素分泌，促进细胞代谢，产热增加。

③由图可知，与对照组相比，处理组TSH的增加较少，说明SS对TSH的分泌具有抑制作用。

从总体趋势看，与药物A相比，急性高血糖对SS分泌的促进作用更强。

④处理组3用葡萄糖和药物共同处理，目的是探究急性高血糖与药物A共同作用对SS分泌的影响。

依纲联想

1．例举激素分泌调节4种方式

（1）神经调节：

此方式中某些内分泌腺本身就是反射弧中效应器的一部分，如在体温调节中肾上腺素的分泌。

（2）分级调节：

受分级调节的激素主要有甲状腺激素、性激素和肾上腺皮质激素等。

（3）反馈调节：

如甲状腺激素的分泌过程，甲状腺激素含量过高，可以反过来调节下丘脑和垂体的活动，分别抑制促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素的合成与分泌。

（4）内环境中理化因素的变化：

如血糖降低→胰岛A细胞分泌胰高血糖素→血糖升高。

2．常见激素的本质及生理功能的实验验证方法

化学本质

激素名称

研究方法

蛋白质（多肽）类

促甲状腺激素释放激素、促甲状腺激素、抗利尿激素、生长激素、胰岛素、胰高血糖素

切除法、注射法

固醇类

性激素、孕激素、醛固酮

切除法、饲喂法、注射法

氨基酸衍生物

甲状腺激素、肾上腺素

研究思路：

采用相应方法处理实验动物→出现相应的病理症状，添加某激素后恢复正常→推知相应激素的生理功能。

考向一　以文字表述的形式辨析激素的功能和作用特点

1．（2016·海南，17）下列有关动物激素的描述，正确的是（　　）

A．机体中激素的分泌量是不变的

B．激素是具有高效性的生物活性物质

C．性激素的化学本质是由氨基酸组成的蛋白质

D．促甲状腺激素的受体分布在体内各种细胞上

答案　B

解析　受内外因素影响，机体中激素的分泌量是变化的，A项错误；激素具有微量、高效的特点，其活性受温度、pH等因素影响，B项正确；性激素属于脂质类，C项错误；促甲状腺激素的受体分布在甲状腺细胞上，D项错误。

思维延伸

（1）在生物体内，性激素在血浆和组织液间的转移活动可以双向进行（　√　）

（2）肾上腺素与靶细胞膜上的载体结合后进入细胞，直接参与细胞的物质和能量代谢（　×　）

（3）人体的甲状旁腺和甲状腺C细胞分别分泌甲状旁腺素和降钙素。

下图表示的是人体血钙浓度变化的示意图，则：

①降钙素能促进肾小管对钙离子的重吸收过程（　×　）

②人体血钙浓度在神经系统的调节下处于动态平衡（　×　）

③甲状旁腺素和降钙素对血钙的调节表现为拮抗作用（　√　）

④甲状旁腺素只能通过促进肾集合管对钙离子的重吸收而提高血钙浓度（　×　）

考向二　透过图考查激素的作用特点与机理

2．如图是某种雌性激素分泌及作用机制模式图。

据图分析错误的是（　　）

A．据图可以看出，雌性激素的分泌存在反馈调节机制

B．导致细胞质受体和细胞核受体差异的直接原因是蛋白质结构不同

C．从图中可以看出，雌性激素是进入细胞后发挥作用的

D．雌性激素是通过影响DNA的复制过程来影响细胞代谢的

答案　D

解析　据图可以看出激素C对于器官A和B的作用，故可以看出，雌性激素的分泌存在反馈调节机制，A正确；据图可知：

雌性激素有2种受体，细胞质受体和细胞核受体，导致细胞质受体和细胞核受体差异的直接原因是蛋白质结构不同，根本原因是合成这两种受体的基因不同，B正确；雌性激素的本质是固醇，可通过自由扩散进入细胞内与受体结合，从图中可以看出，雌性激素是进入细胞后发挥作用的，C正确；从图中可以看出，雌性激素是通过影响DNA的转录过程来影响细胞代谢的，D错误。

思维延伸

（1）性激素进入靶细胞后与受体结合形成的“激素—受体蛋白复合物”，可在细胞核中调控特定基因的表达，从而产生生理调节效应。

判断如下叙述：

①性激素进入靶细胞需载体协助并消耗ATP（　×　）

②激素与受体识别并形成复合物的过程具有特异性（　√　）

③“激素—受体蛋白复合物”进入细胞核的通道是核孔（　√　）

④“激素—受体蛋白复合物”能改变特定基因的表达（　√　）

（2）神经系统、内分泌系统和免疫系统可以通过共同的语言“信息分子”进行信息传递。

判断下列相关叙述：

①若信息分子为神经递质，当作用于突触后膜后一定使其兴奋（　×　）

②T细胞产生的淋巴因子作为信息分子仅作用于T细胞，既可以促使其增殖也可促使其分化（　×　）

③若信息分子为甲状腺激素，则靶细胞只能是垂体细胞和下丘脑细胞（　×　）

④若信息分子的受体分布于细胞膜上，说明细胞膜参与细胞间的信息传递（　√　）

⑤若信息分子为胰高血糖素，则作用于靶细胞——肌肉细胞，将导致血糖含量很快上升（　×　）

⑥信号分子的受体均分布于细胞膜上，信号分子均不进入靶细胞（　×　）

考向三　激素分泌活动的调节机理辨析

3．（性激素分泌活动的调节）雌性激素是雌性动物体内分泌较多的一种激素，能促进雌性生殖器官的发育和维持第二性征，对免疫系统也有重要的调节作用。

请回答下列问题：

（1）女性体内雌性激素主要是由________合成分泌的，进入青春期后雌性激素含量维持在相对较高的水平，是因为雌性激素的分泌具有____________和______________的调节机制。

（2）胸腺能够分泌____________，该激素能诱导已迁移至此的______________分化为T细胞。

（3）切除正常雌性小鼠的性腺，一段时间后胸腺增生（细胞数目增多），进而持续注射一定量的雌性激素可使已增生的胸腺逐渐萎缩，甚至明显小于对照组。

此实验表明：

雌性激素对胸腺细胞的生理作用是__________________________；由此推测，长期使用含雌性激素的化妆品等，对人体免疫功能的影响是____________________。

答案　

（1）卵巢　分级调节　（负）反馈调节　

（2）胸腺激素　造血干细胞　（3）诱导胸腺细胞凋亡　特异性免疫功能下降

解析　

（1）女性体内雌性激素主要是由卵巢合成分泌的，根据试题分析雌性激素的分泌具有分级调节和反馈调节机制。

（2）胸腺能够分泌胸腺激素，T细胞由造血干细胞分化而来。

（3）切除正常雌性小鼠的性腺，一段时间后胸腺增生，而持续注射一定量的雌性激素可使已增生的胸腺逐渐萎缩，说明雌性激素能够诱导胸腺细胞凋亡，胸腺是T细胞发育成熟的场所，T细胞既参与体液免疫也参与细胞免疫，由此推测，长期使用含雌性激素的化妆品等，使人的特异性免疫（或者体液免疫和细胞免疫）功能下降。

4．如图是人体甲状腺激素分泌调节示意图，请据图回答：

（1）寒冷刺激时，神经细胞A分泌的激素m运输到垂体，促使垂体分泌__________________（填激素名称）运输到甲状腺，促进甲状腺激素的合成和分泌，该过程体现了甲状腺激素分泌的__________调节机制。

（2）手术创伤后，机体调节甲状腺激素浓度下降，从而降低能量消耗来促进术后恢复。

此过程中，血液中激素p浓度应________（上升、下降），神经细胞B分泌的激素n应能________（抑制、促进）垂体细胞的分泌。

（3）电刺激神经细胞C时，会引起C中____________与突触前膜融合，释放的神经递质作用于甲状腺细胞使其激素分泌量增加，该过程__________（属于、不属于）反射。

若持续电刺激神经细胞C一定时间，图中激素________（填字母）浓度会降低。

（4）通过上图可知，人体对甲状腺的调节，既可以通过神经递质直接进行调节，还可通过有关激素进行调节，原因是____________________________________________________。

答案　

（1）促甲状腺激素　分级　

（2）下降　抑制

（3）突触小泡　不属于　p、m　（4）甲状腺细胞表面存在不同的受体

解析　

（1）寒冷时，在神经调节和相关激素的作用下可促进下丘脑合成和分泌促甲状腺激素释放激素，促甲状腺激素释放激素作用于垂体，促进垂体分泌促甲状腺激素作用于甲状腺，促进甲状腺分泌甲状腺激素，甲状腺激素可以促进细胞代谢，使机体产热增加，该过程体现了甲状腺激素分泌的分级调节机制。

（2）手术创伤后，机体调节甲状腺激素浓度下降，通过负反馈调节，血液中的促甲状腺激素p和促甲状腺激素释放激素m的含量下降，同时神经细胞B分泌的n应能抑制垂体细胞的分泌。

（3）神经元C是传出神经元，电刺激神经元C时，会引起C中突触小泡与突触前膜融合，释放的神经递质作用于甲状腺细胞使其激素分泌量增加，因为反射必须依赖于反射弧的结构完整性，所以该过程不属于反射。

由于甲状腺激素的分泌具有负反馈调节作用，所以持续电刺激神经元C一定时间，甲状腺激素分泌过多，通过负反馈调节抑制下丘脑和垂体的分泌，所以促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素的分泌都会减少。

（4）由于甲状腺细胞表面存在不同的受体，因此，人体对甲状腺的调节，既可通过神经递质直接进行调节，还可通过有关激素进行调节。

考向四　激素相关实验分析与评价

5．下图为人和高等动物体内甲状腺激素的分级调节示意图，据图回答下列问题：

（1）从温暖环境中突然进入寒冷环境中，体内首先增加的是图中的激素________。

切除成年动物的甲状腺，其体内激素含量高于正常个体的激素是________（均填图中字母）。

（2）甲状腺机能亢进患者激素________分泌过多（填图中字母）。

（3）人体的生长激素是由上图中器官________（填字母）分泌的。

某生物兴趣小组的同学设计实验，对“过量使用生长激素可降低胰岛B细胞的敏感度”进行验证。

实验材料及用具：

健康小鼠若干只、生长激素溶液、葡萄糖溶液、生理盐水、血糖含量检测仪、注射器等。

①实验的自变量是______________，检测指标是______________。

②实验前应给实验组和对照组小鼠饲喂等量且大量的________________。

③为了进一步证实生长激素确实是通过降低胰岛B细胞的敏感度，导致胰岛素分泌不足引起的高血糖，在上述实验中还需对实验组小鼠注射________________，并检测其血糖含量变化。

答案　

（1）c　a、c（缺一不可）　

（2）b　（3）A　①生长激素（的含量）　血糖含量　②葡萄糖溶液　③适量（一定量的）的胰岛素

解析　

（1）据题意，从温暖环境中突然进入寒冷环境中，首先刺激下丘脑，释放出促甲状腺激素释放激素（激素c），切除甲状腺后，甲状腺激素含量减少，刺激垂体、下丘脑释放相应的激素（激素a、c）增多。

（2）甲状腺机能亢进患者甲状腺激素（激素b）分泌过多。

（3）人体的垂体（器官A）分泌生长激素，据题意，实验的自变量是生长激素的含量，检测指标是血糖的含量；实验前应给小鼠饲喂等量且大量的葡萄糖溶液，为了证实胰岛素分泌不足引起的高血糖，在上述实验中还需对实验小鼠注射胰岛素，并检测其血糖含量变化。

思维延伸

判断与思考：

（1）题图中a、b、c三种激素中，激素b的靶细胞在人体内分布最广（　√　）

（2）题图中激素a、b、c的合成均需要核糖体、内质网、高尔基体和线粒体参与（　×　）

（3）题图中体现了激素分泌的分级调节和反馈调节（　√　）

（4）题中“对实验组小鼠注射适量的胰岛素”，不能改为“给实验鼠饲喂适量的胰岛素”（　√　）

（5）寒冷环境比炎热环境更容易精力集中，兴奋性更高的主要原因是什么？

提示　甲状腺激素含量较高，提高神经系统的兴奋性。