高中生物 竞赛辅导资料 专题十五 动物激素 新人教版.docx

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高中生物竞赛辅导资料专题十五动物激素新人教版

专题十五：

动物生命活动的调节

[竞赛要求]

1．脑下垂体

2．甲状腺

3．胰岛

4．肾上腺和肾上腺皮质

5．卵巢和睾丸

6．内分泌功能的调节

7．昆虫的激素调节

[知识梳理]

一、动物激素

与植物激素相比，动物激素种类多、特异性强、、有专门产生激素的器官（但有些激素也是由分散细胞分泌的）。

（一）内分泌腺

又称无管腺，无专门输送分泌物的管道，分泌物为激素，通过体液传送至靶器官、细胞，而发挥作用。

（二）脊椎动物的激素

1．甲状腺

人体最大的内分泌腺，重约20g–30g，位于喉下方、气管两侧，能分泌多种激素：

（1）甲状腺分泌的激素：

滤泡细胞分泌甲状腺素—T4和三碘甲腺原氨酸—T3；滤泡旁细胞分泌降钙素。

T4和T3均为酪氨酸碘化衍生物，功能是提高糖类代谢和氧化磷酸化中酶的活性，T4比T3的效率高水平-10倍。

（2）甲状腺机能亢进

甲亢是由于T3、T4过多，导致基础代谢率过高。

症状表现为血压高、心博快、易出汗、易激动、手颤抖、消瘦、突眼症。

（3）甲状腺机能减退

这是由于T3、T4过低，导致基础代谢率过低，影响生长、发育而患呆小症（体、智、精神、性器官发育等）。

治疗可通过尽早供给甲状腺素的方法。

（4）甲状腺肿

有两种，起因各不相同，

（1）缺碘性肿大：

缺少海盐、海产食物的地区。

由于缺碘，导致甲状腺激素分泌不足，甲状腺代偿性肿大。

由于影响生长、发育，患呆小症。

可通过碘化食盐、含碘食物（海藻）进行治疗。

（2）机能亢进性肿大：

由于甲状腺增生，致使甲状腺激素分泌过量，表现为甲状腺机能亢进（症状见前述）。

可采取切除、射线或放射性杀死部分甲状腺或药物抑制甲状腺素合成的方法进行治疗。

2．甲状旁腺

人体中有2对，黄豆状，较小（0．1g/个），位于甲状腺的背面。

功能是分泌甲状旁腺素，提高血钙，与降钙素（甲状腺）拮抗，使血钙稳定。

甲矿状旁腺机能亢进，血钙就要增多，导致骨骼疏松；甲状旁腺机能减退，轻微的刺激就会引起肌肉震颤，完全缺少甲状旁腺素，就要导致死亡。

3．胰岛

是散布在胰腺细胞间的小群细胞，人胰腺中的胰岛可多到100万个。

胰岛-细胞分泌胰高血糖素、-细胞分泌胰岛素、δ-细胞分泌生长激素抑制素。

（1）胰岛素：

由胰岛-细胞产生、分泌，刚产生的称胰岛素原，存在于细胞内，呈单链，无活性；在肽酶的作用下，脱去30-35个氨基酸，形成胰岛素。

胰岛素也存在于细胞内，是双链结构，具活性。

胰岛素形成后被分泌到细胞外。

胰岛素的主要功能是提高各类细胞，特别是肌肉、脂肪细胞氧化葡萄糖的能力；提高各类细胞（肝、肌、脂肪细胞等）吸收血液中葡萄糖的能力，并将其转化为糖原、脂肪（储存）的能力，使血糖降低。

（2）胰高血糖素：

由胰岛-细胞产生、分泌。

功能是提高血糖。

主要作用于肝脏，促使糖原（肝细胞）、脂肪（脂肪细胞）水解并转化为葡萄糖，使血糖升高。

胰岛素与胰高血糖素具有拮抗作用，受血糖浓度调节。

血糖对两种激素分泌的调节：

饭后血糖升高，此时胰岛细胞释放胰岛素，进入血液，与肝、肌肉、脂肪细胞表面受体结合，促进细胞吸收葡萄糖，合成糖原，使血糖下降；饥饿进血糖降低，此进胰岛-细胞释放胰高血糖素进入血液，与肝细胞表面受体结合，抑制糖原合成酶、活化糖原磷酸化酶，促进糖原糖原分解，释放葡萄糖，使血糖升高。

是负反馈调节，是简单、低级形式的调节。

（4）糖尿病

糖尿病有两类：

胰岛素依赖性糖尿病、非胰岛素依赖性糖尿病。

胰岛素依赖性糖尿病：

缺乏胰岛素，原因是无胰岛素原产生，常在15岁以前发病。

病人血液含有一种抗体，破坏自身-细胞，使胰岛素原不能转化为胰岛素或转化产生的胰岛素不正常，无活性。

治疗方法：

可注射胰岛素，见效快；但必须长期使用。

非胰岛素依赖性糖尿病：

胰岛素正常。

原因是靶细胞缺乏胰岛素受体，胰岛素无法进入细胞、发挥作用或受体被占据，即自身免疫疾病造成病人体内产生一种抗体，与靶细胞受体结合，使胰岛素无法与靶细胞结合，胰岛素与受体结合后不能发挥作用。

症状为代谢紊乱、肥胖、糖尿病。

治疗可采用调整食谱。

4．肾上腺

人体有1对，呈扁平三角形，位于肾的上方。

有皮质（中胚层来源）和髓质（外胚层来源）两部分。

（1）髓质

分泌肾上腺素、去甲肾上腺素，均是氨基酸的衍生物，功能极相似。

功能：

引起肌体兴奋、激动。

具体地说，使脾脏中大量红细胞进入血液；血管舒张；骨骼肌、心脏中血流量上升；血压、心跳、代谢率、细胞耗氧量增大；瞳孔放大；毛发直立（“怒发冲冠”）。

机制：

提高血糖（似胰高血糖素），促进肝、肌肉糖元分解，产生葡萄糖，使血糖升高。

抑制消化道蠕动，平滑肌供血减少。

结果使肌肉力量大增。

消化道供血大降，动员全身一切潜力的一种应急状态。

（2）皮质：

是最重要的内分泌腺、远比髓质重要。

肾上腺皮质激素共有50多种，都属于类固醇物质（甾体化合物）。

它们分子结构相似，但功能却不相同。

糖皮质激素：

如可的松、皮质酮、氢化可的松等。

作用是使蛋白质、脂肪、氨基酸转化为葡萄糖，使血糖含量升高。

此外还有解除身体紧张状态，加强免疫功能，抵抗感染作用。

盐皮质激素：

如醛甾酮、脱氧皮质酮等。

作用是调节盐水平衡，促进肾小管重吸收Na+、CL-、水，抑制对K+的重吸收，使尿量减小。

雌、雄性激素：

重要性不大，但当皮质病变时，性激素分泌旺盛，也可引起一些症状，如女子男性化、男子早熟等。

肾上腺皮质的重要性：

人的肾上腺髓质如果损失，失去机能后，仍能活下去；但如皮质损伤或切除，人就不能活了。

血液Na+和CL-体液中的和浓度猛降，K+的浓度上升，血液中的水分减少。

结果血液体积减小，血压下降，肾功能损伤，血中代谢废物增多，血糖浓度和糖原浓度均显著降低。

5．垂体：

位于下丘脑下方，豌豆大小，重约0．6g。

是最重要的内分泌器官，内分泌系统中心。

由前叶（腺垂体）：

胚胎口腔上方外突物─与神经无关；后叶（神经垂体）：

下丘脑延伸而成。

（1）腺垂体（垂体前叶）的功能：

分泌多种激素（≥7种）

①催乳素：

具有多种作用，作用之一是产妇分娩后乳腺分泌乳汗，缺少后，就不能分泌；此外，催乳至少对生长、生殖等机能都有调节作用。

②生长激素：

主要功能是促进蛋白质合成，因而促进生长。

儿童缺乏患侏儒症（比例正常）；儿童时期分泌过多患巨人症（比例正常）；成人分泌过多患肢端巨大症（比例失调）。

③黑素细胞激素：

在低等脊椎动物中，这一激素使黑素细胞中的黑色散开，因而使皮肤变黑。

④促激素：

腺垂体分泌的一类对其它内分泌器官起控制作用的激素，如促甲状腺（激）素：

能刺激甲状腺的分泌。

促肾上腺皮质激素：

刺激肾上腺皮质的分泌。

促性腺激素：

促卵泡激素和促黄体生成激素等，两者都作用于性腺，促进性腺正常发育。

腺垂体调控机制：

血液中甲状腺素降低时，刺激腺垂体，促使其分泌促甲状腺素增多，作用于甲状腺，使其分泌甲状腺素增多，过多的甲状腺激素又反过来作用于垂体，抑制垂体的分泌。

（2）神经垂体（垂体后叶）功能：

储存（不是合成）激素

下丘脑合成的激素，通过垂体柄神经传送到垂体后叶贮存。

激素的释放受下丘脑统帅的体现在：

下丘脑发出的神经冲动（指令）经过垂体柄神经，刺激垂体后叶，释放激素。

①抗利尿激素（后叶加压素）：

使小动脉收缩，使血压升高；更重要的是能刺激肾小管，使之更多回收水分，故又称抗利尿激素。

②催产素：

作用于子宫肌肉，使之收缩，促进分娩；促进乳腺泌乳。

6．下丘脑

（1）下丘脑形态结构特点

下丘脑与垂体后叶（神经垂体）是直接相连的，所以垂体后叶又称为神经垂体。

下丘脑与垂体前叶（腺垂体）不直接相连，但两者之间有复杂的血管系统使下丘脑分泌的激素可由血液运至垂体前叶。

（2）组成：

神经分泌细胞—决定功能特点；

（3）下丘脑功能特点：

具有双重功能

神经功能：

传导冲动；仅次于大脑的高级神经中枢。

内分泌功能：

下丘脑是内分泌系统的“最高统帅”，分泌催产素、升压素、促激素释放、抑制因子。

（4）促激素释放（抑制）因子：

本身就是激素释放因子（释放激素）：

促使垂体释放各种促激素，如促肾上腺皮质激素释放因子、促甲状腺（激）素释放因子、促生长（激）素释放因子等。

抑制因子（抑制激素）：

抑制垂体释放各种激素、促激素，如催乳激素释放抑制因子等。

（5）下丘脑调控内分泌系统

甲状腺素分泌的调控：

3个负反馈：

2个短反馈、1个长反馈。

血糖的调控：

特点是下丘脑未参与，是直接、低级调控形式，调控能力弱。

饭后：

血糖升高，刺激胰岛细胞分泌胰岛素增多，使血糖下降。

饥饿：

血糖降低，刺激两个作用，一是胰岛细胞分泌胰高血糖素，使血糖升高；二是肾上腺髓质分泌肾上腺素，促进糖元（肝、肌）分解，使血糖升高。

长时间禁食、应急状态：

特点是下丘脑参与，是间接、高级调控形式，调控能力强。

血糖过低，强刺激肾上腺髓质，使之分泌肾上腺素增高，刺激下丘脑，产生促肾上腺皮质激素释放因子，作用于腺垂体，使之分泌促肾上腺皮质激素，作用于肾上腺皮质，分泌肾上腺糖皮质激素，使血糖升高。

7．松果体

在高等脊椎动物中，松果体已无感光功能，只有分泌激素的作用了。

松果体分泌褪黑激素，是氨基酸的衍生物，作用是使色素细胞中的色素粒集中，因而使皮肤褪色的激素，是与促黑素细胞激素作用相反的激素。

褪黑激素的分泌总是和昼夜的周期性变化相关。

在鸡、鼠、人体内，褪黑素总是夜间产量高，一旦进入白天，产量就急剧下降。

如果在夜间突然爆光，褪黑激素的分泌就要停止。

但光照不是直接作用于松果体，而是通过动物的视网膜、中枢神经系统、交感神经系统而传到松果体的，可能是动物的计时器，即生物钟。

三、激素的作用机制

（一）动物激素的作用机制

激素的类型：

主要有两大类，固醇类激素和含氮激素（氨基酸类、多肽类及蛋白质类）；

激素与靶细胞的识别：

靠靶细胞特异性受体；有的受体位于靶细胞膜的外表面；有的则位于靶细胞内（细胞质、核内）。

这两类激素的作用机制不同。

1．受体在靶细胞内部的激素—固醇类激素，如肾上腺皮质激素、雌性激素、雄性激素等，甲状腺激素也属于这一类。

固醇类激素特点：

相对分子质量较小；脂溶性；可穿过靶细胞的细胞膜、甚至核膜，直接进入靶细胞、甚至核之内发挥作用，它们的受体是靶细胞内，甚至核之内的一些蛋白质分子。

作用机制：

比较简单，激素（无活性）进入靶细胞、核内，与受体结合，使激素激活（核内），进而激活基因；活化的基因发挥作用：

活化基因，转录为mRNA，进入细胞质内，激活核蛋白体合成酶，合成特定的蛋白质，产生特定的生理效应。

作用特点：

直接发挥作用；存在“基因活化”的过程；作用持续时间长（几小时、几天）；大多影响生物体的组织分化、发育。

如性激素影响性器官的分化发育。

2．受体在靶细胞膜表面的激素—含氮激素

含氮激素的特点：

分子较大；水溶性；不能穿过靶细胞膜（不能进入靶细胞）。

受体位置：

靶细胞膜的外表面上

作用机制：

很复杂

激素+受体（靶细胞膜外表面上）

↓

激素受体复合物（靶细胞膜外表面上）

↓激活

腺苷酸环化酶（膜内表面、与受体关联）

↓

ATP（腺苷三磷酸）

↓

cAMP（环腺苷一磷酸）

↓

一系列反应，实现激素的作用

作用特点：

不存在“基因活化”过程；间接发挥作用，即靠第二信使。

肾上腺素（或胰高血糖素）作用过程：

3个阶段

肾上腺素（第一信使）→cAMP（第二信使）→激活蛋白质激酶→激活的蛋白质激酶发挥作用：

（1）促进糖原水解：

激活的蛋白质激酶→激活磷酸化激酶→糖原水解→葡萄糖→血糖升高；

（2）抑制糖原的合成：

激活的蛋白质激酶→糖原合成酶磷酸化→失活→抑制糖原合成→血糖升高。

胰岛素作用过程：

机制与上述过程相同；效果与上述过程相反。

总体生理效应,使血糖浓度降低。

3．受体特异性：

决定激素的特异性。

不同的激素有不同对象，即不同的靶细胞，这是因为不同细胞表面有不同的激素受体。

4．级联机制：

激素的作用是一环扣一环的连续过程，每一个过程都需要依靠酶的作用而完成的。

每经过一级反应，产生的酶分子都比上一级多很多，全过程极复杂。

由于激素量少、失效快，通过多级级联反应效果迅速扩增；可极迅速地完成（1~2分钟）。

5．信使分子

（1）第一信使：

含氮激素，不能进入靶细胞直接发挥作用；只能与靶细胞膜外表面的受体结合；使膜内产生cAMP等，实现其作用。

（2）第二信使：

cAMP等，“接力”在靶细胞内继续传递信息；它带来的信息才是细胞懂得的信息；通过一系列反应，实现第一信使的调控作用。

第二信使在不同细胞中的作用，取决于受体特异性：

促肾上腺皮质激素→cAMP→肾皮质细胞→肾上腺皮质激素→糖代谢增强；

肾上腺素→cAMP→不同的作用◆肝、肌细胞→糖代谢增强；

◆脂肪细胞→脂肪水解→糖；

◆心脏→心博加快；

第二信使的种类：

cAMP：

是重要的第二信便，它广泛存在于细胞中。

三磷酸肌醇：

是许多植物激素的第二信使。

Ca2+：

在实际作用过程，激素（第一信使）+受体→细胞膜上的三磷酸肌醇（第二信使）→作用于内质网→释放Ca2+（第三信使）→与钙调蛋白（第四信使）结合→刺激靶细胞→产生特异性反应。

（二）植物激素的作用机制

与动物激素相似，通过受体对靶细胞起作用。

受体位置在细胞表面或细胞之内；受体特异性决定激素的特异性。

第二信使：

三磷酸肌醇、Ca2+为主

[典型例题]

例1．下面哪项有关胰岛素的说法是错的：

C

A．胰岛素是目前已知的唯一降低血糖的激素

B．胰岛素是在胰腺的胰岛合成并加工的

C．胰岛素前体具有两条多肽

D．I型糖尿病人胰岛素生产降低

解析胰岛素是唯一降血糖的激素；胰岛素的合成与加工在胰岛B细胞；胰岛素的前体即胰岛素原是一条长链，经加工后成为两条多肽链；I型糖尿病是由于胰岛B细胞受损，胰岛素分泌不足造成的。

例2．甲状腺机能亢进的特征是（）

A．代谢率增加，心跳增加，体重增加

B．代谢率增加，产热量增加，体重减少

C．产热量增加，氧的消耗增加，体重增加

D．心跳增加，体重减少，嗜睡

解析甲亢临床表现为多食、消瘦、畏热、多汗、心悸、激动、眼球突出、甲状腺肿大。

故选B。

例3．引起动物呼吸加快、心跳加快、心脏收缩加强、外周小血管收缩的激素是C

A．甲状腺素B．胰岛素　　

C．肾上腺素D．脑下垂体前叶分泌的促肾上腺皮质激素

解析肾上腺素主要作用于心脏，使心跳加强加快，由于增加心输出量而增加血压。

它对血管的作用较弱，能引起皮肤、肾、胃肠血管收缩，却使心冠状动脉、骨骼肌及肝脏血管舒张，对肺及脑血管作用较弱，总的作用趋势是外周阻力变化不大。

故选C。

例4．下列关于胰岛素的表述正确的是：

（）

①胰岛素刺激脂类转化为葡萄糖②体内胰岛素过量会引起昏迷

③胰岛素增加肝内的糖元贮存④胰岛素增加血糖水平

A．①③B．②④C．①④D．②③

解析胰岛素的作用是促进血糖进入肝脏、骨骼肌、脂肪细胞及在细胞内的氧化分解，促进肝糖元的合成，促进血糖向非糖物质转化，同时抑制肝糖元、肌糖元分解，抑制非糖物质转化为血糖。

胰岛素过多，引起血糖降至过低，而发生低血糖昏迷。

故选D。

例5．以下哪些描述的是动物内分泌腺的特点（多选）?

A．没有导管，分泌物通过体液运输到靶器官

B．由排列成团、索或囊泡的腺细胞构成，极少分布毛细血管或毛细淋巴管

C．其分泌物对动物体的代谢、生长发育、生殖等重要生理机能具有调节作用

D．是信息的存储处，在某些动物中是思维活动的物质基础

解析内分泌腺均无导管，称无管腺，其分泌物直接进入腺体内的毛细血管中。

内分泌腺的分泌物为激素，在生物体内含量微少，但对生物体的生长发育、新陈代谢、生殖等具有重要调节作用。

故选AC。

[智能训练]

1．人虽然不进行运动，但是尽力憋气后呼吸运动会加深加快，其原因是（）

A．血液中氧合血红蛋白的含量降低B．血液中的二氧化碳浓度升高

C．血液循环不畅D．静脉中血液回心速度减慢

2．肾上腺素的确切分泌部位是（）

A．肾脏皮质B．肾上腺皮质C．肾上腺髓质D．肾上腺

3．在下列关于酶及激素的叙述中，不正确的是（）

A．激素的作用与神经系统密切联系B．能产生激素的细胞不一定能产生酶

C．激素产生后一般作用于其他细胞D．能产生酶的细胞不一定能产生激素

4．下列病症中哪一种可以证明甲状旁腺所分泌的激素不足（）

A．血糖减少B．血中尿素增多C．血钙减少D．血中氨基酸减少

5．天气变冷时，在体内的分泌量会增加的激素是（）

A．甲状腺激素B．胰岛素C．盐皮质激素D．生长激素

6．位于垂体的上方，分泌的多种调节性激素能分别对垂体各种激素起促进或抑制作用的一项是（）

A．漏斗体B．下丘脑C．中脑D．大脑脚

7．与肾上腺皮质细胞产生的激素结构相似的物质是（）

A．血红蛋白B．胆固醇C．酪氨酸D．肾上腺素

8．下列哪种激素不属于由腺垂体分泌的（）

A．生长激素B．促甲状腺激素C．抗利尿素D．催乳素

9．在无碘的水中用无碘食物饲养蝌蚪，最可能的结果是（）

A．蝌蚪不能发育成蛙B．蝌蚪发育成甲状腺肿大的蛙

C．蝌蚪发育成正常的蛙D．蝌蚪立即死亡

10．目前已知的世界上广泛导致人类智力损害的最主要原因是（）

A．基因突变B．染色体畸变C．碘缺乏D．近亲结婚

11．下列能增加和降低血糖水平的激素分别是（）

A．三碘甲腺原氨酸和胰岛素B．胰高血糖素和可的松

C．肾上腺素和胰岛素D．催产素和肾上腺素

12．许多淡水鱼在人工饲养条件下不产卵，常取同种鱼的垂体研碎注射到鱼体内，使之能正常排卵。

这主要是利用垂体分泌的（）

A．促性腺激素B．性激素C．生长激素D．促甲状腺激素

13．人情绪紧张时往往脸色发白，这是因为增加了何种激素，而使面部血管收缩的结果（）

A．肾上腺素和去甲肾上腺素B．甲状腺素

C．胰岛素　D．性激素

14．右图中什么器官的活动是受脑垂体分泌的激素控制的（）

A．只有①

B．只有②

C．只有①和②

D．只有②和③

15．家蚕最后一次蜕皮后变为蛹，而不是继续发育成一只更大的幼

虫，其原因是（）

A．保幼激素释放量没变，蜕皮激素释放量增加

B．保幼激素释放量没变，蜕皮激素释放量减少

C．蜕皮激素释放量没变，保幼激素释放量减少

D．蜕皮激素释放量没变，保幼激素释放量增加

16．家蚕体内的内分泌器官心侧体的主要作用是（）

A．贮存和释放神经激素B．释放保幼激素

C．释放蜕皮激素D．贮存和释放外激素

17．松毛虫的幼虫主要以松的针叶和嫩枝为食，当发现大量的松毛虫危害松林时，可使用下列哪种物质直接处理幼虫以取得防治作用（）

A．性外激素B．保幼激素C．蜕皮激素D．以上三项均可

18．具有物种特异性的激素是（）

A．性外激素B．胰岛素C．乙烯D．植物生长素

19．有关人体钙吸收的物质与相关陈述，哪些是正确的?

（）

A．维生素D——抑制Ca在体内积累

B．维生素C——促进Ca在体内积累

C．甲状旁腺——抑制血中钙水平激素分泌的腺体

D．甲状腺——分泌降钙素的腺体

20．以下关于激素与行为关系表述正确的有（多选）（）

A．一种激素只能影响一种行为B．激素启动行为的过程独立于神经系统

C．激素的水平有时也受行为的影响D．激素对行为的调节作用与遗传因素有关

21．下列对激素调控的描述中，是正确还是错误？

正确用“＋”表示，错误用“－”表示。

A．激素调控是通过改变细胞的代谢而发生效能的

B．激素调控的启动较慢，持续时间较长

C．人和高等动物的生理活动主要是通过激素调控来协调的

D．激素调控迅速而精确，反应时间短

22．以下是关于蝴蝶生活史中有关蜕皮和变态过程调节的问题。

在括号中用“＋”表示正确。

用“一”表示错误。

A．如果在二龄幼虫的初期，咽侧体分泌保幼激素受到抑制，下一次蜕皮后将变成毛虫

B．如果在幼虫的最后阶段，由前胸腺分泌的蜕皮激素受到抑制，它将变态发育成蝴蝶

C．如果在二龄幼虫的初期，一种由脑分泌的能够刺激前胸腺的激素受到抑制，它将不再蜕皮

D．如果在幼虫的最后阶段的初期，注射过量的保幼激素，下一次蜕皮后它将成为一只特大毛虫

23．右图为高等动物体内的甲状腺活动调节示意图。

请据图回答问题。

（1）图中③表示的激素是，其生理作用

是。

②表示激素，主

要生理作用是。

①表示激素。

（2）若切除动物的甲状腺，血液中激素①和②的浓度会，

如再定期给该动物注射定量的激素③，血液中激素①和②浓

度会；如果注射的激素③超过一定水平，则血液

中激素①和②浓度会。

（3）若切除动物的垂体，血液中激素②的浓度会，则动物

表现出等症状；如给动物定期注射大剂量的激素③，

一段时间后，动物表现出等症状。

参考答案

1．B2．C3．D4．C5．A6．B7．B8．C9．A10．C11．C12．A13．A14．C15．C16．A17．C18．A19．D20．CD

21．A（＋）B（＋）C（－）D（－）22．A（－）B

（一）C（＋）D（＋）