专题21 甲状腺、胰岛和肾上腺分泌的激素作用及机制-备战2022年高考生物复习重难点突破攻略.docx
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- 专题21 甲状腺、胰岛和肾上腺分泌的激素作用及机制-备战2022年高考生物复习重难点突破攻略 专题 21 甲状腺
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1、知识技能专项突破21 甲状腺、胰岛和肾上腺等分泌的激素作用及机制一、 甲状腺内分泌甲状腺是人体最大的内分泌腺,正常成年人的甲状腺重约20g左右,血液供应十分丰富。甲状腺由约310个直径平均约200um的滤泡所组成。甲状腺激素由滤泡上皮细胞合成。在甲状腺滤泡之间和滤泡上皮细胞之间,还存在滤泡旁细胞(又称C细胞),能够分泌降钙素。(一)甲状腺激素(TH)1.基本性质甲状腺激素是酪氨酸的碘化物,包括四碘甲腺原氨酸(T4)、三碘甲腺原氨酸(T3)和极少量的逆三碘甲腺原氨酸(rT3),三者分别约占分泌总量的90%、9%和1%。T3的生物活性最强,rT3不具有TH生物活性。2.合成与分泌(1)合成条件(2
2、)合成分泌(3)过程图解TG在滤泡上皮细胞合成后分泌到滤泡腔;滤泡上皮细胞基底膜的NIS介导的继发性主动转运将厂转运进细胞内;I-被TPO活化;TG分子上酪氨酸残基经TPO作用被碘化为MIT和DIT,继续缩合生成T4和T3;在TSH刺激下,滤泡上皮细胞吞饮含TG的胶质滴,溶酶体蛋白酶水解TG,释放T4、T3以及MIT和DIT;T4、T3分泌释放入血;脱碘,碘回收TG:甲状腺球蛋白;TPO:甲状腺过氧化物酶;NIS:钠-碘同向转运体;MIT:一碘酪氨酸;DIT:二碘酪氨酸3.运输与降解(1)运输状态存在形式 TH在血液中极少量以具有生物活性的游离形式存在,99%以上是与血浆蛋白结合无生物活性的结
3、合形式运输。游离型与结合型的TH之间可互相转化,保持动态平衡。存在意义 TH与血浆蛋白结合的意义在于:.在循环血液中形成TH的储备库,可缓冲甲状腺分泌活动的急剧变化;.防止TH从肾小球滤过,避免其过快从尿中丢失。(2)降解过程TH主要在肝、肾、骨骼肌等部位降解,降解的途径主要包括脱碘代谢(主要)、与葡萄糖醛酸结合以及脱氨基和羧基等方式。大部分T4在外周组织中脱碘酶的作用下发生脱碘变成T3(占45%)和rT3,T3或rT3可进一步脱碘降解。另外,约15%的T4与T3在肝内与葡萄糖醛酸或硫酸结合,经肝肠循环随胆汁排入小肠腔,最终随粪便排出。还有少量约5%的T4与T3在肝和肾组织脱去氨基和羧基随尿排
4、泄。4.作用机制TH属于亲脂性激素,可穿越细胞膜和细胞核膜,与定位于细胞核内的甲状腺激素受体(THR)结合,解除了THR核受体先前对靶基因转录的沉默作用,唤醒沉默基因表达产生功能蛋白质(如酶、结构蛋白等),最终产生一系列生物学效应。PB:甲状腺激素的血浆运载蛋白;THR:甲状腺激素受体;TRE:甲状腺激素反应元件;mRNA:信使RNA;P:RNA 多聚酶5.生理作用6.甲状腺功能调节(1)下丘脑-腺垂体-甲状腺轴的分级调节和反馈调节TRH:促甲状腺激素释放激素;SS:生长抑素;TSH:促甲状腺激素;TH:甲状腺激素;I-:血碘水平;促进作用或分泌活动;负反馈抑制作用(2)交感和副交感神经的神经
5、调节甲状腺的功能受交感和副交感神经纤维的双重支配,分别促进和抑制甲状腺激素的分泌。神经调节与分级调节相互协调。下丘脑-腺垂体-甲状腺轴的主要作用是维持各级激素效应的稳态;交感神经甲状腺轴调节作用的意义则是在内、外环境发生急剧变化时能够确保应急情况下对高水平TH的需求;副交感神经-甲状腺轴可能在TH分泌过多时进行抗衡性调节。(3)免疫调节甲状腺功能还受免疫系统的调节,甲状腺滤泡细胞膜上存在许多免疫活性物质和细胞因子的受体。多种针对甲状腺的抗体可引发甲状腺自身免疫病,如TSH受体抗体(TSHR-Ab),表现类似于TSH阻断或者激活的效应,从而表现出自身免疫性甲亢(即Graves病)或萎缩性甲状腺炎
6、。(4)自身调节甲状腺具有能根据血碘的水平,通过自身调节来改变碘的摄取与TH合成的能力。血碘升高(1mmol/L) 碘的活化和TH合成加快;血碘过高(10mmol/L) 抑制碘的活化和TH合成。这种过量碘抑制TH合成的效应称为碘阻滞效应,形成保护作用。血碘水平降低 甲状腺碘捕获机制和碘的利用率增强,即使缺乏TSH,TH合成也会增多。(二)降钙素(CT)1.生理作用降钙素是甲状腺C细胞(或称滤泡旁细胞)分泌的32个氨基酸残基的多肽激素,主要作用是降低血钙和血磷,主要靶器官是骨和肾脏,主要是通过抑制破骨细胞的活动和促进成骨细胞的活动,以及增强肾脏对钙、磷的排泄而产生降低血钙和血磷的效应。CT与其受
7、体结合后,经AC-cAMP(反应出现较早)及PLC-IP3/DG通路(反应出现较迟)发挥调节效应。CT在临床上能有效用于治疗那些骨吸收过度的疾病,如Paget骨病,以及绝经期妇女或衰老过程中骨量过快丢失所致的骨质疏松症等,用以提高骨的力学特性。2.分泌调节CT分泌受血钙水平、胃肠激素的调节。血钙水平 血钙浓度增加时,CT分泌增多。CT作用快速而短暂,故对高钙饮食引起血钙浓度升高后血钙水平的恢复起重要作用。2. 胃肠激素 进食后,胃肠激素的分泌可刺激CT的分泌,促胃液素、促胰液素、缩胆囊素等都有促进CT分泌的作用,其中以促胃液素的作用最强。调节钙及骨代谢的主要激素作用【典例1】 (2021辽宁高
8、考真题)甲状腺激素(TH)作用于体内几乎所有的细胞,能使靶细胞代谢速率加快,氧气消耗量增加,产热量增加下图为TH分泌的调节途径示意图,回答下列问题:(1)寒冷环境中,机体冷觉感受器兴奋,兴奋在神经纤维上以_的形式传导,进而引起下丘脑的_兴奋,再经下丘脑一垂体一甲状腺轴的分级调节作用,TH分泌增加,TH作用于某些靶细胞后,激活了线粒体膜上的相关蛋白质,导致有机物氧化分解释放的能量无法转化成ATP中的化学能。此时线粒体中发生的能量转化是_。(2)当血液中的TH浓度增高时,会_下丘脑和垂体的活动,使TH含量维持正常生理水平。该过程中,垂体分泌TSH可受到TRH和TH的调节,其结构基础是垂体细胞有_。
9、(3)TH对垂体的反馈调节主要有两种方式,一种是TH进入垂体细胞内,抑制TSH基因的表达,从而_;另一种方式是通过降低垂体细胞对TRH的敏感性,从而_TRH对垂体细胞的作用。【答案】(1) 神经冲动(电信号、局部电流) 体温调节中枢 有机物中的化学能转化为热能 (2) 抑制 TRH和TH的特异性受体 (3) 降低TSH的合成 降低 【分析】1、寒冷环境皮肤冷觉感受器下丘脑体温调节中枢增加产热(骨骼肌战栗、立毛肌收缩、甲状腺激素等分泌增加),减少散热(毛细血管收缩、汗腺分泌减少)体温维持相对恒定。2、寒冷时,下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素促进垂体分泌促甲状腺激素,促进甲状腺分泌甲状腺激素,促进代
10、谢增加产热。当甲状腺激素含量过多时,会反过来抑制下丘脑和垂体的分泌活动,这叫做负反馈调节。(1)兴奋在神经纤维上以电信号或局部电流的形式传导。寒冷刺激下,兴奋沿着传入神经达到下丘脑的体温调节中枢,使体温调节中枢兴奋。正常情况下,有机物氧化分解释放的能量一部分以热能的形式散失,一部分合成ATP,由于此时机物氧化分解释放的能量无法转化成ATP中的化学能,则能量转化方式为有机物的化学能转化为热能。(2)当血液中的TH浓度过高时会反过来抑制下丘脑和垂体的活动,从而维持TH含量的稳定,这体现了激素的反馈调节。由于垂体细胞含有TRH和TH激素的特异性受体,则垂体分泌TSH可受到TRH和TH的调节。(3)T
11、H抑制垂体分泌TSH,一方面是由于TH进入垂体细胞内,抑制TSH基因的表达,从而导致TSH的合成减少,使其分泌的TSH也减少;另一方面是降低垂体细胞对TRH的敏感性,从而降低TRH对垂体细胞的作用,使垂体细胞分泌的TSH也减少。【点睛】本题考查体温调节的过程,意在考查学生理解体积调节的过程,理解神经调节和体液调节的过程,属于中档题。1.(2020全国高考真题)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
12、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【答案】D【分析】甲状腺可以分泌甲状腺激素,甲状腺激素可以促进神经系统的发育,还可以促进细胞代谢,增加产热。【详解】A、若切除垂体,则垂体分泌的促甲状腺激素减少,会导致甲状腺激素分泌不足,产热减少,A正确;B、给切除垂体的幼年小鼠注射垂体提取液后,该提取液中含有促甲状腺激素,可以促进甲状腺激素的分泌,故小鼠的耗氧量会增加,B正确;C、甲状腺激素可以影响神经系统的功能,故给成年小鼠注射甲状腺激素后,神经系统的兴奋性会增加,C正确;D、促甲状腺激素释放激素作用的靶器官是垂体,故切除垂体后,注射促甲状腺激素释放激素不能让代谢恢复正常,D错误。故选
13、D。2(2020山东高考真题)碘是甲状腺激素合成的重要原料。甲状腺滤泡上皮细胞膜上的钠-钾泵可维持细胞内外的Na+浓度梯度,钠-碘同向转运体借助Na+的浓度梯度将碘转运进甲状腺滤泡上皮细胞,碘被甲状腺过氧化物酶活化后,进入滤泡腔参与甲状腺激素的合成。下列说法正确的是( )A长期缺碘可导致机体的促甲状腺激素分泌减少B用钠-钾泵抑制剂处理甲状腺滤泡上皮细胞,会使其摄碘能力减弱C抑制甲状腺过氧化物酶的活性,可使甲状腺激素合成增加D使用促甲状腺激素受体阻断剂可导致甲状腺激素分泌增加【答案】B【分析】1、甲状腺激素分泌的分级调节主要受下丘脑控制,下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素,运输到垂体后,促使垂体分泌
14、促甲状腺激素,促甲状腺激素随血液运输到甲状腺,促使甲状腺增加甲状腺激素的合成和分泌。当血液中的甲状腺激素含量增加到一定程度时,又反过来抑制下丘脑和垂体分泌相关激素,进而使甲状腺激素的分泌减少,这样体内的甲状腺激素含量就不至于过高。可见,甲状腺激素的分级调节,也存在着反馈调节机制。2、钠-钾泵(也称钠钾转运体),为蛋白质分子,进行Na+和K+之间的交换。每消耗一个ATP分子,逆浓度梯度泵出三个Na+和泵入两个K+,保持膜内高钾、膜外高钠的不均匀离子分布。【详解】A、碘是合成甲状腺激素的原料,长期缺碘可导致机体甲状腺激素分泌减少,从而促甲状腺激素的分泌会增加,A错误;B、用钠-钾泵抑制剂处理甲状腺
15、滤泡上皮细胞,会使钠-钾泵的运输功能降低,从而摄取碘的能力减弱,B正确;C、抑制甲状腺过氧化物酶的活性,碘不能被活化,可使甲状腺激素的合成减少,C错误;D、使用促甲状腺激素受体阻断剂,可阻断促甲状腺激素对甲状腺的作用,从而使甲状腺激素分泌量减少,D错误。故选B。【点睛】本题考查甲状腺激素的分级调节和反馈调节,旨在考查学生识记所学知识要点,把握知识间的内在联系,形成知识网络的能力,同时获取题干信息准确答题。3(2020浙江高考真题)人体甲状腺分泌和调节示意图如下,其中TRH表示促甲状腺激素释放激素,TSH表示促甲状腺激素,“+”表示促进作用,“-”表示抑制作用。据图分析,下列叙述正确的是( )A
16、寒冷信号能直接刺激垂体分泌更多的TSHB下丘脑通过释放TRH直接调控甲状腺分泌T3和T4C甲状腺分泌的T4直接作用于垂体而抑制TSH的释放D长期缺碘会影响T3、T4、TSH和TRH的分泌【答案】D【分析】甲状腺分泌的甲状腺激素有2种:甲状腺素(T4)和三碘甲状腺原氨酸(T3)二者均含碘,T3比T4少一个碘原子。甲状腺激素的作用遍及全身所有器官,主要是促进物质代谢与能量转换,促进生长发育,也是中枢神经系统正常发育不可缺少的。【详解】A、由图示可知,寒冷信号能直接刺激下丘脑分泌更多的促甲状腺激素释放激素(TRH),A错误;B、下丘脑通过释放TRH作用于垂体,间接调控甲状腺分泌T3和T4,B错误;C
17、、由图示可知,甲状腺分泌的T4经过脱碘作用转化为T3后才能作用于垂体,抑制TSH的释放,C错误;D、T3和T4均含碘,长期缺碘不利于二者的合成,体内T3和T4的含量减少会影响TSH和TRH的合成,D正确。故选D。4(2020海南高考真题)人体内甲状腺激素几乎作用于全身细胞,环境变化及相关部位病变都可影响血液中的甲状腺激素水平,引起机体生理活动的变化。回答下列问题。(1)冬季气温降低时,寒冷刺激的信号传入位于_的体温调节中枢,通过调节使甲状腺激素分泌量增多,细胞代谢速率提高,使机体产生的热量_,以抵御外界寒冷。但血液中的甲状腺激素水平不会过高,这与甲状腺激素的分级调节存在_调节机制有关。(2)患
18、者甲因身体不适就医,医生根据其病史初步判定下丘脑、垂体和甲状腺中有一个部位发生病变。经检测,甲状腺激素和促甲状腺激素(TSH)水平都明显低于正常范围,据此可排除的病变部位是_,理由是_;给患者注射适量促甲状腺激素释放激素后,测得TSH水平仍然低于正常范围,说明该患者的病变部位是_。(3)患者乙由于体内甲状腺激素水平下降,出现行动迟缓、少动嗜睡的症状,这与该患者神经系统的_降低有关。【答案】下丘脑 增加 反馈 甲状腺 如果病变部位为甲状腺,则促甲状腺激素释放激素、促甲状腺激素水平应高于正常范围 垂体 兴奋性 【分析】甲状腺激素的分泌为分级调节,由下丘脑合成并分泌促甲状腺激素释放激素作用于垂体,垂
19、体合成并分泌促甲状腺激素作用于甲状腺,促使甲状腺分泌甲状腺激素,当血液中甲状腺激素偏高时,会通过负反馈调节抑制下丘脑和垂体对相关激素的分泌,使血液中激素水平保持相对稳定。【详解】(1)体温调节中枢位于下丘脑。甲状腺激素的作用是提高细胞代谢的速率,使机体产热量增加。甲状腺激素的调节存在分级调节和反馈调节。(2)甲状腺激素和促甲状腺激素(TSH)水平都明显低于正常范围,据此可排除的病变部位是甲状腺,理由是如果病变部位为甲状腺,则促甲状腺激素释放激素、促甲状腺激素水平应高于正常范围;给患者注射适量促甲状腺激素释放激素后,测得TSH水平仍然低于正常范围,说明该患者的病变部位是垂体。(3)甲状腺激素可以
20、提高神经系统的兴奋性。甲状腺激素水平下降会引起神经系统的兴奋性降低。【点睛】本题考查激素调节,意在考查学生对知识的理解和记忆能力、分析问题和解决问题的能力。5(2021四川巴中模拟预测)甲状腺激素的分泌及作用机制如下图所示 (图中甲、乙代表器官,代表物质,a、b、c、d、e、f代表生理过程),请据图分析回答:(1) 识别激素的受体在_ ,其分泌增多时引起的负反馈调节具体表现为_。在生长方面激素与_ 起协同作用,在体温调节方面与 _起协同作用。(2)图中甲除了可以调节体温外,在_、_(写出两个方面)调节中也具有重要作用。(3)由图可知:激素不组成细胞结构、不提供能量、也不起催化作用,而是随_到达
21、靶细胞 ,使靶细胞_发生变化。【答案】细胞质中 甲状腺激素分泌增加,对下丘脑和垂体的分泌活动抑制作用增强,促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素的分泌量减少 生长激素 肾上腺素 血糖 渗透压 生物节律的控制 体液 原有的生理活动(原有的基因表达或代谢) 【分析】分析题图可知,图中甲是下丘脑,乙是垂体,a、b是促进作用,c、d是抑制,是甲状腺激素,是DNA,e是转录过程,是mRNA,是蛋白质。【详解】(1)分析题图可知,激素甲状腺激素进入细胞内后与细胞质受体相结合,故识别激素的受体在细胞质中,若甲状腺激素分泌增加,对下丘脑和垂体的分泌活动抑制作用增强,促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素的分泌量减少。
22、甲状腺激素可以促进生长发育,也能提高细胞代谢速率,增加产热,故在生长方面激素甲状腺激素与生长激素起协同作用,在体温调节方面与肾上腺素起协同作用。(2)图中甲是下丘脑,除了可以调节体温外,在渗透压和生物节律的控制调节中也具有重要作用。(3)由图可知:激素甲状腺激素不组成细胞结构、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(原有的基因表达或代谢)发生变化。【点睛】本题考查甲状腺激素的作用和分级调节的相关内容,意在考查考生的识记和理解能力,较为基础。6(2021江苏泰州模拟预测)下丘脑-垂体-甲状腺轴负反馈调节是维持血清甲状腺激素(TH)水平稳定的重要机制。请回答下列
23、问题:(1)人体甲状腺分泌两种有活性的甲状腺激素T3和T4,化学结构如下图1所示。 甲状腺中的碘化物一碘酪氨酸(MTT)和二碘酪氨酸(DTT)可用于合成TH。2个DTT分子可以通过氧化聚合作用形成1分子T4(和1分子丙氨酸)。人体内T3的产生途径可能有_。(2)甲状腺激素必须通过TH转运体穿过血-脑和血-脑脊液屏障进入TRH神经元才能发挥其调控作用。其大致过程如下图2: TH进入伸长细胞,需膜上的TH转运体、消耗ATP,由此判断TH进入伸长细胞内的方式是_。TRH神经元位于_(填器官名称),进入该细胞中的T3与其 _内的受体(T3-TR)以及辅因子结合,调控TRH基因的_。伸长细胞的焦谷氨酰肽
24、酶( PP)能降解释放的TRH,其意义是_。(3)人类促甲状腺激素(TSH)含、两条肽链,两条肽链只有结合在一起才有活性。TSH的链与人绒毛膜促性腺激素(hCG)的链非常接近。请尝试解释病理状态下高浓度的hCG患者可能出现轻度甲亢症状的原因是_。(4)免疫系统功能紊乱可能出现针对促甲状腺激素受体的异常抗体,异常抗体与该受体的结合可能_甲状腺的分泌。【答案】MTT和 DTT 各1分子氧化聚合、T4在酶的作用下脱碘 主动运输 下丘脑 细胞核 转录 调控 TRH浓度(防止 TRH 浓度过高),使其含量保持相对的稳定 hCG的链与TSH的链结合,形成类似于TSH 的物质,促进甲状腺激素分泌 激发或抑制
25、 【分析】甲状腺激素可以促进新陈代谢,可以促进神经系统的发育。甲状腺激素的分泌受下丘脑和垂体的分级调节。根据图2可知,T3和T4与TH转运体结合,进入伸长细胞中,T4经脱碘酶处理变成T3,T3可以通过TH转运体进入促垂体区TRH神经元,调节TRH基因的表达。【详解】(1)根据题意可知,MTT和DTT各一分子氧化聚合可以形成T3,另外根据图2可知,T4在脱碘酶的作用下也可以形成T3。(2)TH进入伸长细胞,需膜上的TH转运体、消耗ATP,故推测其为逆浓度梯度的主动运输。TRH神经元位于下丘脑,T3进入该细胞后与细胞核中的受体及辅因子结合,可以调控TRH基因的转录,促进其合成TRH。为了防止TRH
26、浓度过高,使其含量保持相对的稳定,PP能降解释放的TRH。(3)病理状态下,可能是hCG的链与TSH的链结合,形成类似于TSH 的物质,促进甲状腺激素分泌,从而造成了病理状态下高浓度的hCG患者可能出现轻度甲亢症状。(4)促甲状腺激素受体的异常抗体与该受体结合后,可能激发或抑制甲状腺激素分泌。【点睛】本题的难点在于识图,需要考生注意T3和T4的作用机理,据此答题。 二、 胰岛内分泌胰岛内分泌细胞及其分泌的激素胰岛为胰腺的内分泌部,超过百万个内分泌细胞团呈小岛状散在分布于外分泌腺泡之间。按形态学特征及分泌的激素至少有五种:(一)胰岛素1.基本性质胰岛素属于蛋白类激素,由A、B两条肽链以及连接肽链
27、的二硫键构成。胰岛素原被运至高尔基复合体进一步加工,最后经剪切形成胰岛素和C肽。C肽没有生物活性,但它的合成与释放和胰岛素同步,因此可通过测定血中C肽的含量间接反映胰岛细胞的分泌功能。胰岛素在血液中以与血浆蛋白结合和游离两种形式存在,两者间保持动态平衡,只有游离的胰岛素具有生物活性。血中胰岛素半衰期只有58分钟,主要经肝、肾及外周组织灭活。2.胰岛素受体(IR)几乎分布于哺乳动物所有细胞膜中,但在不同细胞IR的数量可有显著差异,决定了不同组织细胞对胰岛素敏感性的差异。3.作用机制4.生理作用5.分泌调节(1)调节方式(2)高血糖对胰岛素分泌的影响(3)血糖促进胰岛素分泌的机制 (2)分泌失调长
28、期高血糖、高血脂和高氨基酸,以及长期、大量使用GH、GC、TH等激素,会过度促进胰岛素分泌,最终导致胰岛细胞功能衰竭使胰岛素分泌不足,从而引发糖尿病、脂肪代谢紊乱,脂肪分解加强,脂肪酸的储存减少,大量脂肪酸在肝内氧化生成过多酮体,可引起酮症酸中毒,甚至昏迷;还可导致蛋白质分解增强,负氮平衡,身体消瘦。(二)胰高血糖素1.生理作用胰高血糖素的主要靶器官是肝。胰高血糖素与肝细胞膜中的受体结合后,经Gs蛋白-cAMP-PKA或Gq蛋白-PLC-IP3/DG-PKC通路激活肝细胞内的糖原磷酸化酶、脂肪酶和与糖异生有关的酶,引起后续系列反应。促进肝糖原分解、减少肝糖原合成及增强糖异生作用,从而提高血糖水
29、平;减少肝内脂肪酸合成三酰甘油,促进脂肪酸分解,使酮体生成增加;抑制肝内蛋白质合成,促进其分解,同时增加氨基酸进入肝细胞的量,加速氨基酸转化为葡萄糖,即增加糖异生;通过旁分泌促进胰岛细胞、8细胞的分泌;大量的胰高血糖素还具有增加心肌收缩力、组织血流量(尤其是肾血流)、胆汁分泌及抑制胃液分泌等作用。2.分泌调节胰岛素和胰高血糖素的主要作用及调节因素【典例2】 (2021河北高考真题)血糖浓度升高时,机体启动三条调节途径:血糖直接作用于胰岛B细胞;血糖作用于下丘脑,通过兴奋迷走神经(参与内脏活动的调节)支配胰岛B细胞;兴奋的迷走神经促进相关胃肠激素释放,这些激素作用于胰岛B细胞。下列叙述错误的是(
30、 )A和均增强了胰岛B细胞的分泌活动B和均体现了神经细胞与内分泌细胞间的信息交流C和调节胰岛素水平的方式均为体液调节D血糖平衡的调节存在负反馈调节机制【答案】C【分析】分析题干,血糖浓度升高时的三条调节途径,第一条是体液调节,后两条都是神经体液调节。【详解】A、血糖浓度升高直接作用于胰岛B细胞,促进胰岛B细胞分泌胰岛素增多;血糖浓度升高作用于下丘脑,通过兴奋迷走神经支配胰岛B细胞分泌胰岛素增多,A正确;B、是兴奋迷走神经释放的神经递质与胰岛B细胞上的受体结合支配胰岛B细胞,兴奋的迷走神经促进相关胃肠激素释放,也是通过神经递质与胃肠上的相应受体结合进行调节的,二者都体现了神经细胞与内分泌细胞间的
31、信息交流,B正确;C、调节胰岛素水平的方式是体液调节,调节胰岛素水平的方式是神经-体液调节,C错误;D、在血糖调节过程中,胰岛素的作用结果会使血糖水平下降到正常水平,此时血糖水平会反过来抑制胰岛素的进一步分泌,防止血糖过度下降;胰高血糖素也是如此,故在血糖调节过程中存在负反馈调节,D正确。故选C。1.(2021福建高考真题)下列关于健康人体中胰岛素调节血糖平衡的叙述,正确的是()A胰岛素直接参与肝糖原的合成B血糖浓度上升时胰岛素的分泌减少C胰岛B细胞分泌胰岛素不需要消耗能量D胰岛素的形成过程需内质网和高尔基体加工【答案】D【分析】与血糖调节相关的激素主要是胰岛素和胰高血糖素,其中胰岛素的作用是
32、机体内唯一降低血糖的激素,胰岛素能促进全身组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而降低血糖浓度;胰高血糖素能促进糖原分解,并促进一些非糖物质转化为葡萄糖,从而使血糖水平升高。【详解】A、胰岛素是激素,能促进肝糖原的合成,但不直接参与肝细胞内糖原的合成,A错误 ;B、胰岛素是体内唯一降低血糖的激素,血糖浓度上升时胰岛素的分泌增加,B错误;C、胰岛B细胞分泌胰岛素的过程为胞吐,胞吐需要消耗能量,C错误;D、胰岛素属于分泌蛋白,其在核糖体形成后,还需内质网和高尔基体加工,D正确。故选D。2(2021浙江高考真题)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
33、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【答案】D【分析】在机体的血糖调节中,胰岛素是已知的唯一能降低血糖浓度的激素,其作用是加速组织细胞摄取、利用、储存葡萄糖,还能抑制肝糖元的分解和非糖物质的转化,从而降低血糖水平;胰高血糖素能促进肝糖元分解和非糖物质的转化,从而升高血糖水平。【详解】A、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;B、胰高血糖素能促进肝糖元分解和非糖物质转化成葡萄糖,促使葡萄糖释放进血液中,使血糖升高,B正确;C、胰岛素具有降低血糖浓度的作用,胰高血糖素
34、具有升高血糖浓度的作用,二者在血糖水平调节上相互对抗,C正确;D、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。故选D。3(2020江苏高考真题)下列关于人体内胰岛素和胰高血糖素的叙述,错误的是( )A胰岛素在胰岛B细胞中合成,胰高血糖素在胰岛A细胞中合成B胰岛素是唯一降低血糖的激素,胰高血糖素不是唯一升高血糖的激素C胰岛素激活胰岛素受体后,葡萄糖通过胰岛素受体进入细胞内D胰岛素分泌不足或胰高血糖素分泌过多均可能导致糖尿病的发生【答案】C【分析】胰岛B细胞能分泌胰岛素,其作用是促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而使血糖水平降低;胰岛A
35、细胞能分泌胰高血糖素,其作用是促进糖原分解,并促进一些非糖物质转化为葡萄糖,从而使血糖水平升高。【详解】A、胰岛B细胞能分泌胰岛素,胰岛A细胞能分泌胰高血糖素,A正确;B、降血糖激素只有胰岛素一种,升血糖激素有胰高血糖素和肾上腺素,B正确;C、胰岛素与细胞膜上的胰岛素受体结合后,葡萄糖通过载体蛋白的协助进入细胞内,C错误;D、胰岛素分泌不足或胰高血糖素分泌过多,都会导致血糖浓度升高,可能导致糖尿病的发生,D正确。故选C。4(2021山东泰安模拟预测)下图表示胰岛素分泌的调节过程及胰岛素作用机理。下列叙述正确的是( )A过程都表示激素与胰岛B细胞膜上的受体特异性结合B过程分泌的物质需要进入靶细胞
36、后才能发挥功能C运动时,细胞内的葡萄糖主要通过途径进行代谢D胰岛素能抑制组织细胞膜上葡萄糖转运蛋白的增多【答案】C【分析】1、图示为血糖调节过程,表示神经递质,表示胰岛A细胞分泌的胰高血糖素,表示胰岛B细胞分泌胰岛素,表示葡萄糖的氧化分解。2、胰岛素是唯一能降低血糖的激素,其作用分为两个方面:促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质;抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化。【详解】A、表示神经递质,能与胰岛B细胞膜上特异性受体结合,表示胰岛A细胞分泌的胰高血糖素,A错误;B、过程分泌的胰岛素与靶细胞膜上的受体结合后发挥功能,而不是进入靶细胞内发挥作用,B错误;C、运动时,细胞内的葡萄糖主要通过氧
37、化分解,为细胞代谢提供能量,C正确;D、胰岛素能促进组织细胞膜上葡萄糖转运蛋白的增多,D错误。故选C。5(2021北京市海淀区精华培训学校模拟预测)II型糖尿病的发病原因是胰岛b细胞功能缺陷或者胰岛素抵抗。研究发现胰升糖素样肽1(GLP-1)不仅可以作用于胰岛,还可以直接作用于下丘脑-垂体-性腺轴,如下图所示。下列叙述或推测不正确的是( )AGLP-1与胰高血糖素在血糖调节过程中相互拮抗B性激素对下丘脑和垂体前叶起抑制作用CGLP-1受体仅分布于下丘脑和垂体前叶DGLP-1 受体激动剂对II型糖尿病及性腺系统疾病均可能有一定的疗效【答案】C【分析】胰岛素的作用是机体内唯一降低血糖的激素,胰岛素
38、能促进全身组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而降低血糖浓度;胰高血糖素能促进糖原分解,并促进一些非糖物质转化为葡萄糖,从而使血糖水平升高。【详解】A、由图可知,GLP-1可促进胰岛B细胞分泌胰岛素,抑制胰岛A细胞分泌胰高血糖素,即说明GLP-1可间接降低血糖浓度,而胰高血糖素可升高血糖浓度,说明二者存在拮抗作用,A正确;B、性腺分泌的性激素达到一定程度会反过来抑制下丘脑和垂体前叶分泌相关激素,属于负反馈调节,B正确;C、据图可知,GLP-1受体可存在于下丘脑、性腺、胰岛B细胞和胰岛A细胞等,C错误;D、GLP-1 受体激动剂可加强GLP-1的作用,进而促使胰岛B细胞分泌胰岛素,促进下丘脑垂
39、体性腺轴的分泌,故对II型糖尿病及性腺系统疾病均可能有一定的疗效,D正确。故选C。6(2021浙江衢州二模)糖尿病可分为型和型两种,型糖尿病人是由于胰岛细胞被破坏导致的,而型糖尿病人的病因经研究发现可能是因为受体缺陷导致胰岛素敏感性降低引发的,如图为胰岛素的作用模式图,下列相关叙述正确的是( )A图示调节过程,作用时间长、作用范围广、反应迅速B效应B细胞的膜上也存在与胰岛素结合的受体C对于糖尿病患者,通过补充外源胰岛素即可达到治疗的目的D下丘脑和垂体可通过分级调节影响胰岛素的分泌【答案】B【分析】血糖浓度升高,则胰岛B细胞分泌胰岛素; 血糖浓度降低,胰岛A细胞分泌的胰高血糖素增加,型糖尿病是胰
40、岛素不足,型糖尿病是受体不足。【详解】A、图示调节过程为激素调节,激素调节的特点是通过体液运输,反应速度较为缓慢,作用范围较广泛,作用时间较长,A错误;B、效应B细胞上也有胰岛素受体,效应B细胞才能吸收葡萄糖,分泌抗体也需要消耗葡萄糖供能,B正确;C、 对于I型糖尿病患者,通过补充外源胰岛素可以达到治疗目的,但II型糖尿病患者是因为受体对胰岛素不敏感引起的,补充胰岛素无法缓解病情,C错误;D、下丘脑的垂体可通过分级调节影响甲状腺等激素的分泌,但无法影响胰岛素的分泌,D错误。故选B。7(2021天津高考真题)阿卡波糖是国外开发的口服降糖药,可有效降低餐后血糖高峰。为开发具有自主知识产权的同类型新
41、药,我国科研人员研究了植物来源的生物碱NB和黄酮CH对餐后血糖的影响。为此,将溶于生理盐水的药物和淀粉同时灌胃小鼠后,在不同时间检测其血糖水平,实验设计及部分结果如下表所示。组别(每组10只)给药量(mg/kg体重)给药后不同时间血糖水平(mmol/L)0分钟30分钟60分钟120分钟生理盐水-4371103788504阿卡波糖40412762757539NB40419x1682520CH40424x2720512NB+CH40+40436x3549503(1)将淀粉灌胃小鼠后,其在小鼠消化道内水解的终产物为_,该物质由肠腔经过以下部位形成餐后血糖,请将这些部位按正确路径排序:_(填字母)。a
42、组织液b血浆c小肠上皮细胞d毛细血管壁细胞血糖水平达到高峰后缓慢下降,是由于胰岛素促进了血糖合成糖原、_、转化为脂肪和某些氨基酸等。(2)本实验以_作对照组,确认实验材料和方法等能有效检测药物疗效。(3)该研究的结论为:NB和CH均能有效降低餐后血糖高峰,且二者共同作用效果更强。下列对应表中x1、x2、x3处的数据排列中符合上述结论的是_。A715 762 637B760 728 611C743 626 775D608 702 754【答案】(1) 葡萄糖 cadb 氧化分解 (2)生理盐水组与阿卡波糖组(3)AB【分析】分析题意:本题实验的目的是研究生物碱NB和黄酮CH对餐后血糖的影响,故自
43、变量为施加的药物种类,同时设置了施加生理盐水组与阿卡波糖组的对照组,因变量为给药后不同时间血糖水平,其它无关变量应相同且适宜。(1)组成淀粉的基本单位是葡萄糖,灌胃小鼠后,淀粉在小鼠消化道内水解的终产物为葡萄糖。葡萄糖由肠腔被c小肠上皮细胞吸收,再由细胞另一侧释放进入a组织液,然后穿过d毛细血管壁细胞进入b血浆,形成血糖。胰岛素可以促进血糖合成糖原、氧化分解、转化为脂肪和某些氨基酸等,从而使血糖降低。(2)由分析可知,本实验以生理盐水组作为空白对照,以阿卡波糖组为标准对照,以确认实验材料和方法等能有效检测药物疗效。(3)若结论为:NB和CH均能有效降低餐后血糖高峰,且二者共同作用效果更强,则x
44、1、x2组血糖应低于生理盐水组,且与阿卡波糖组相似,x3组血糖应低于x1和x2组,故AB项数据符合上述结论,AB正确。故选AB。【点睛】本题考查了血糖平衡调节有关的知识,主要考查对照实验的设计,获取信息和处理信息的能力,并结合表格考查学生的实验探究能力。8(2021北京高考真题)胰岛素是调节血糖的重要激素,研究者研制了一种“智能”胰岛素(IA)并对其展开了系列实验,以期用于糖尿病的治疗。(1)正常情况下,人体血糖浓度升高时,_细胞分泌的胰岛素增多,经_运输到靶细胞,促进其对葡萄糖的摄取和利用,使血糖浓度降低。(2)GT是葡萄糖进入细胞的载体蛋白,IA(见图1)中的X能够抑制GT的功能。为测试葡
45、萄糖对IA与GT结合的影响,将足量的带荧光标记的IA加入红细胞膜悬液中处理30分钟,使IA与膜上的胰岛素受体、GT充分结合。之后,分别加入葡萄糖至不同的终浓度,10分钟后检测膜上的荧光强度。图2结果显示:随着葡萄糖浓度的升高,_。研究表明葡萄糖浓度越高,IA与GT结合量越低。据上述信息,推断IA、葡萄糖、GT三者的关系为_。(3)为评估IA调节血糖水平的效果,研究人员给糖尿病小鼠和正常小鼠均分别注射适量胰岛素和IA,测量血糖浓度的变化,结果如图3。该实验结果表明IA对血糖水平的调节比外源普通胰岛素更具优势,体现在_。(4)细胞膜上GT含量呈动态变化,当胰岛素与靶细胞上的受体结合后,细胞膜上的G
46、T增多。若IA作为治疗药物,糖尿病患者用药后进餐,血糖水平会先上升后下降。请从稳态与平衡的角度,完善IA调控血糖的机制图。(任选一个过程,在方框中以文字和箭头的形式作答。)_【答案】(1) 胰岛B/胰岛 体液 (2) 膜上的荧光强度降低 葡萄糖与IA竞争结合GT (3)IA能响应血糖浓度变化发挥作用/IA降血糖的效果更久且能避免低血糖的风险(4)【分析】1、血糖的来源:食物中的糖类的消化吸收、肝糖原的分解、脂肪等非糖物质的转化;去向:血糖的氧化分解为CO2、H2O和能量、合成肝糖原、肌糖原 (肌糖原只能合成不能水解)、血糖转化为脂肪、某些氨基酸。2、血糖平衡调节:由胰岛A细胞分泌胰高血糖素提高
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