山東 孫智敏

動物生命活動分級調(diào)節(jié)的圖解分析

山東 孫智敏

生命活動分級調(diào)節(jié)歷來是高考命題的熱點，2015年高考全國新課標(biāo)卷Ⅱ和江蘇卷都考查了甲狀腺激素的分級調(diào)節(jié)，廣東卷考查了腎上腺皮質(zhì)激素的分級調(diào)節(jié)，安徽卷考查了生長激素的調(diào)節(jié)。關(guān)于動物生命活動分級調(diào)節(jié)，常以流程圖或模式圖的形式考查。解答此類問題，需要依據(jù)圖示信息分析每個環(huán)節(jié)所起的作用，特別要關(guān)注動物激素的分級調(diào)節(jié)與反饋調(diào)節(jié)。

1.調(diào)節(jié)模型

（1）基本模型：

（2）實例：甲狀腺分泌的分級調(diào)節(jié)

2.模型解讀（以甲狀腺激素分泌為例）

甲狀腺激素分泌既有分級調(diào)節(jié)，也有反饋調(diào)節(jié)。具體分析如下：

（1）分級調(diào)節(jié)：

①直接調(diào)節(jié)：垂體。垂體對甲狀腺的調(diào)節(jié)通過分泌促甲狀腺激素實現(xiàn)。

②間接調(diào)節(jié)：下丘腦。下丘腦可以通過促甲狀腺激素釋放激素（TRH）調(diào)節(jié)垂體分泌促甲狀腺激素（TSH）的量，實現(xiàn)對甲狀腺的間接調(diào)節(jié)。

（2）反饋調(diào)節(jié)：下丘腦分泌促甲狀腺激素釋放激素和垂體分泌促甲狀腺激素的活動受體內(nèi)甲狀腺激素濃度的影響。甲狀腺激素濃度高時，下丘腦分泌促甲狀腺激素釋放激素減少，垂體釋放促甲狀腺激素減少；反之，則多。

（3）下丘腦功能：參與神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)，具有調(diào)節(jié)和分泌作用。

3.其他實例

分級調(diào)節(jié)除甲狀腺激素的分泌外，還有性激素和腎上腺素，其作用機制與甲狀腺激素一致。

【例1】如圖甲表示部分激素從分泌到發(fā)揮作用的過程示意圖，其中①②③④代表人體內(nèi)的不同激素；圖乙表示的是激素的傳送方式。結(jié)合圖示及所學(xué)知識，回答相關(guān)問題：

（1）由圖甲可知，既能夠傳導(dǎo)興奮又能夠分泌激素的結(jié)構(gòu)是__________，其所分泌的激素①的傳送方式屬于圖乙中的__________。

（2）激素①②的名稱分別是________________________________________，遇雙縮脲試劑呈__________色。③的名稱是____________________，當(dāng)其含量過高時，激素①②含量的變化趨勢是__________，這是一種__________調(diào)節(jié)機制。激素③的作用包括提高__________的速率，使機體產(chǎn)熱增多；影響神經(jīng)系統(tǒng)的__________。激素③作用的靶細(xì)胞是____________________。

（3）從圖示看，圖中的垂體細(xì)胞表面至少有__________種激素的特異性受體。

（4）遠(yuǎn)距分泌是指激素經(jīng)血液運輸至遠(yuǎn)距離的靶細(xì)胞（或組織）而發(fā)揮作用。遠(yuǎn)距分泌中，激素往往先進入____________________，再進入__________，由后者運送到__________（填“全身各處”或“靶細(xì)胞”）。

（5）激素③是否存在自分泌傳送方式？__________，原因是________________________________________。

【解析】本題是典型的“題在書外、理在書內(nèi)”的試題，遇到此類信息題，不要慌張，要透過信息看到本質(zhì)，如圖乙，所謂的“遠(yuǎn)距分泌”不過就是內(nèi)分泌腺分泌的激素通過體液（血漿）運輸作用于靶細(xì)胞的過程；所謂的“神經(jīng)分泌”就是有分泌能力的神經(jīng)細(xì)胞分泌激素的過程。（1）下丘腦既能夠接受大腦皮層傳來的興奮，又能夠分泌激素，激素①由下丘腦（神經(jīng)細(xì)胞）分泌，然后經(jīng)血液運送到垂體發(fā)揮作用，故其傳送方式為神經(jīng)分泌。（2）由圖可知，甲狀腺能夠分泌甲狀腺激素，則③為甲狀腺激素；垂體分泌的激素②作用于甲狀腺，則②為促甲狀腺激素；下丘腦分泌的激素①作用于垂體，使垂體分泌促甲狀腺激素，則①為促甲狀腺激素釋放激素。促甲狀腺激素釋放激素和促甲狀腺激素化學(xué)成分都是蛋白質(zhì)（多肽），遇雙縮脲試劑呈紫色。當(dāng)甲狀腺激素含量升高時，因為存在反饋調(diào)節(jié)機制，因此會抑制下丘腦和垂體分泌相應(yīng)激素，從而維持甲狀腺激素的動態(tài)平衡。甲狀腺激素能促進細(xì)胞代謝活動，增加產(chǎn)熱。幼年甲狀腺激素缺乏，會影響腦的發(fā)育；成年甲狀腺激素分泌不足會使神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性降低，可見，甲狀腺激素可影響神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育和功能（興奮性）。甲狀腺激素隨血液運輸?shù)饺恚瑤缀踝饔糜谌砀魈幍募?xì)胞。（3）垂體具有識別下丘腦分泌的促甲狀腺激素釋放激素的特異性受體，由于存在反饋調(diào)節(jié)機制，又可識別甲狀腺激素，故其細(xì)胞表面至少存在兩種特異性受體。（4）由于激素隨血液循環(huán)而運輸，因此可以運送到全身各處，但只有靶細(xì)胞能識別。（5）由圖乙可知，自分泌是指自身分泌的激素作用于自身，激素③能夠作用于分泌它的組織細(xì)胞，故其傳送方式存在自分泌形式。

【答案】（1）下丘腦 神經(jīng)分泌 （2）促甲狀腺激素釋放激素、促甲狀腺激素 紫 甲狀腺激素 下降 反饋 細(xì)胞代謝發(fā)育和功能 全身所有的細(xì)胞 （3）兩 （4）組織液血液 全身各處 （5）存在 激素③的靶細(xì)胞可以是自身細(xì)胞

【例2】“光照過度”（如夜間開燈睡覺），是誘發(fā)兒童性早熟的重要原因之一。因為光線會影響大腦中內(nèi)分泌器官的正常工作，從而影響機體時間生物效應(yīng)，尤其是調(diào)控性發(fā)育功能的周期性活動。調(diào)節(jié)兒童性早熟活動的圖解如下：

請回答：

（1）兒童性早熟活動是通過機體的__________和__________兩種調(diào)節(jié)方式完成的。機體中既能傳導(dǎo)興奮，又能分泌激素的細(xì)胞位于__________（填“下丘腦”“垂體”或“性腺”）。

（2）上面圖解中的甲、乙、丙分別代表由下丘腦、垂體和性腺分泌的物質(zhì)，則它們分別是__________、__________和__________。丙進入血液后，通過__________作用來調(diào)節(jié)下丘腦和垂體中激素的合成和分泌。激素丙進入靶細(xì)胞的方式是___________________________________________________________。

（3）據(jù)圖判斷，若要驗證乙的生理作用，____________________（填“能”或“不能”）用去除性腺的小鼠作為實驗動物，其原因是__________________________________________________。

【解析】（1）從圖中可以看出，兒童性早熟活動通過機體的神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)兩種調(diào)節(jié)方式進行，機體中既能傳導(dǎo)興奮，又能分泌激素的細(xì)胞位于下丘腦。（2）從圖中不難看出甲是促性腺激素釋放激素，乙是促性腺激素，丙是性激素，性激素進入血液后又通過反饋作用來調(diào)節(jié)下丘腦和垂體中激素合成和分泌。性激素成分是脂質(zhì)（固醇），通過細(xì)胞膜的方式是自由擴散。（3）小鼠去除了性腺，失去了促性腺激素作用的器官，無法驗證該激素的生理作用，因此不能用去除性腺的小鼠作為實驗動物來驗證丙的生理作用。

【答案】（1）神經(jīng)調(diào)節(jié) 體液調(diào)節(jié) 下丘腦 （2）促性腺激素釋放激素 促性腺激素 性激素（其他合理答案也給分）反饋（調(diào)節(jié)） 自由擴散 （3）不能 小鼠去除了性腺，失去了促性腺激素作用的器官，無法驗證該激素的生理作用

【例3】向小白鼠注射促甲狀腺激素（TSH），會使下丘腦分泌的促甲狀腺激素釋放激素（TRH）減少。對此現(xiàn)象的解釋有兩種觀點，觀點一：這是TSH直接對下丘腦進行反饋調(diào)節(jié)的結(jié)果；觀點二：這是TSH通過促進甲狀腺分泌甲狀腺激素，進而對下丘腦進行反饋調(diào)節(jié)的結(jié)果。兩種觀點孰是孰非？探究實驗如下：

（1）實驗步驟：

①將生理狀態(tài)等相同的小白鼠分為A、B兩組，測定兩組動物血液中的__________含量。

②用手術(shù)器械將A組小白鼠的__________（器官）切除，B組做相同的外傷手術(shù)，但不摘除此器官。

③向A、B兩組小白鼠注射______________________________。

④在相同且適宜的環(huán)境條件下飼養(yǎng)。

⑤一段時間后，測定A、B兩組小白鼠血液中促甲狀腺激素釋放激素（TRH）的含量。

（2）實驗結(jié)果及結(jié)論：

①若A組小白鼠TRH的含量不減少（或增加），B組小白鼠TRH的含量減少，則觀點__________正確；

②若A組小白鼠和B組小白鼠TRH減少的量相等，則觀點__________正確。

【解析】要證明TRH的減少是TSH直接對下丘腦進行反饋調(diào)節(jié)，還是TSH通過促進甲狀腺分泌甲狀腺激素，進而對下丘腦進行反饋調(diào)節(jié)，可通過設(shè)置切除甲狀腺與不切除甲狀腺并都注射等量TSH的兩組進行對照，然后通過測量下丘腦分泌TRH的量來證明。實驗過程中應(yīng)注意以下幾點：一是切除甲狀腺前，應(yīng)測量TRH的量；二是不切除甲狀腺的小白鼠也應(yīng)做相同的外傷手術(shù)；三是其他條件相同且適宜，如小白鼠的性別、生理狀態(tài)、體重、飼養(yǎng)條件等要相同且適宜。一段時間后，檢測TRH的含量，若A組小白鼠TRH的含量不減少（或增加），B組小白鼠TRH的含量減少，則TRH的含量減少是TSH通過促進甲狀腺分泌甲狀腺激素進而對下丘腦進行反饋調(diào)節(jié)的結(jié)果，即觀點二正確；若A組小白鼠和B組小白鼠TRH減少的量相等，則TRH的分泌量減少是TSH直接對下丘腦進行反饋調(diào)節(jié)的結(jié)果，即觀點一正確。

【答案】（1）促甲狀腺激素釋放激素 甲狀腺 等量的適宜濃度的促甲狀腺激素 （2）二 一

（作者單位：山東省曹縣第三中學(xué)）