“體液調(diào)節(jié)”的相關(guān)誤區(qū)釋疑

北京

動(dòng)物生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)是高中生物學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)及高考的高頻考點(diǎn)。在動(dòng)物生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)中占有重要地位的體液調(diào)節(jié)亦是如此?！?體液調(diào)節(jié)”的內(nèi)容包括兩節(jié)：“通過(guò)激素的調(diào)節(jié)”和“神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)的關(guān)系”。這部分內(nèi)容知識(shí)點(diǎn)眾多，學(xué)生常有一些認(rèn)識(shí)誤區(qū)。這些誤區(qū)會(huì)影響學(xué)生對(duì)知識(shí)的正確理解，從而使相關(guān)知識(shí)成為失分點(diǎn)，同時(shí)也不利于學(xué)生發(fā)展生命觀念和科學(xué)思維等學(xué)科核心素養(yǎng)。現(xiàn)筆者就其中幾個(gè)誤區(qū)予以解析。

1.引起胰液分泌的是否只有促胰液素

【例1】（改編）胰液分泌的調(diào)節(jié)是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，圖1 為胰液分泌調(diào)節(jié)的部分示意圖。下列敘述正確的是 （ ）

圖1

A.咀嚼食物引起胰腺分泌胰液的調(diào)節(jié)方式屬于條件反射

B.食物進(jìn)入胃內(nèi)后，引起胰液分泌的調(diào)節(jié)方式為體液調(diào)節(jié)

C.胰腺細(xì)胞分泌消化酶不需要細(xì)胞膜上的載體

D.小腸分泌的激素B 通過(guò)體液定向運(yùn)輸至胰腺細(xì)胞

【答案】C

【分析】咀嚼食物引起胰液分泌為非條件反射，A 錯(cuò)誤；從圖1 可看出，食物進(jìn)入胃內(nèi)后，一方面分泌激素A作用于胰腺，另一方面通過(guò)神經(jīng)作用于相關(guān)神經(jīng)中樞，再通過(guò)相關(guān)神經(jīng)支配胰腺，故為神經(jīng)-體液調(diào)節(jié)，B 錯(cuò)誤；胰腺分泌消化酶的方式是胞吐，不需要載體，C 正確；激素通過(guò)體液運(yùn)輸，定向作用于（而非定向運(yùn)輸至）靶細(xì)胞，D 錯(cuò)誤。

例1 的難點(diǎn)在于對(duì)圖1 左半部分的分析，即食物進(jìn)入胃后引起的胰液分泌的過(guò)程。學(xué)生解題時(shí)容易忽略圖中信息，認(rèn)為引起胰液分泌的調(diào)節(jié)方式只有體液調(diào)節(jié)。人教版教材必修3 第23 頁(yè)以資料分析的形式介紹了促胰液素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，“囿于定論的沃泰默”“巴甫洛夫的感慨”這些標(biāo)題及相關(guān)內(nèi)容給學(xué)生留下了深刻的印象，但也易使學(xué)生錯(cuò)誤地認(rèn)為：胰液分泌只受激素（促胰液素）的調(diào)節(jié)。

事實(shí)上，食物是刺激胰液分泌的自然因素，進(jìn)食時(shí)胰液分泌受神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)的雙重控制，但以體液調(diào)節(jié)為主。其中，調(diào)節(jié)胰液分泌的激素主要有促胰液素和縮膽囊素，胰液分泌的神經(jīng)-體液調(diào)節(jié)示意圖如圖2 所示。

圖2 胰液分泌的神經(jīng)-體液調(diào)節(jié)示意圖

2.炎熱環(huán)境中有無(wú)體液調(diào)節(jié)

【例2】（改編）下列有關(guān)人體體溫調(diào)節(jié)的描述，正確的是 （ ）

A.當(dāng)體溫低于正常值時(shí)機(jī)體產(chǎn)熱加強(qiáng)，散熱停止

B.機(jī)體是以反饋調(diào)節(jié)方式維持體溫穩(wěn)定的

C.寒冷環(huán)境下，冷覺(jué)感受器興奮并將興奮傳遞到下丘腦形成冷覺(jué)

D.高溫環(huán)境中神經(jīng)參與體溫調(diào)節(jié)，激素不參與

【答案】B

【分析】當(dāng)體溫低于正常值時(shí)機(jī)體產(chǎn)熱加強(qiáng)，散熱減少，而不是停止散熱，A 錯(cuò)誤；反饋是維持穩(wěn)態(tài)的機(jī)制，人體的體溫調(diào)節(jié)屬于負(fù)反饋調(diào)節(jié)方式，B 正確；下丘腦是體溫調(diào)節(jié)中樞，但形成冷覺(jué)的部位是大腦皮層，C 錯(cuò)誤；高溫環(huán)境中激素分泌減少，但也有激素調(diào)節(jié)，D 錯(cuò)誤。

部分學(xué)生認(rèn)為此題答案是B、D。因?yàn)榻滩闹v到在炎熱環(huán)境中機(jī)體可通過(guò)神經(jīng)調(diào)節(jié)使毛細(xì)血管舒張、汗腺分泌增加，從而使散熱增加，以保持體溫恒定，給學(xué)生留下的印象就是在高溫環(huán)境下的體溫調(diào)節(jié)沒(méi)有激素參與。

事實(shí)上，炎熱情況下也存在體液調(diào)節(jié)。一方面，若動(dòng)物長(zhǎng)期處于熱緊張狀態(tài)，機(jī)體會(huì)通過(guò)降低甲狀腺的功能使基礎(chǔ)代謝小幅下降，此時(shí)動(dòng)物出現(xiàn)攝食量下降、嗜睡等現(xiàn)象，從而減少產(chǎn)熱。另一方面，血管舒張除了受到縮血管神經(jīng)纖維活動(dòng)降低、交感舒血管神經(jīng)纖維活動(dòng)加強(qiáng)的影響外，還受多種血管活性物質(zhì)的影響，包括血管內(nèi)皮生成的一氧化氮、前列環(huán)素、內(nèi)皮超極化因子，還有在激肽釋放酶作用下，血漿和組織中的激肽原轉(zhuǎn)變?yōu)榧る?，這些物質(zhì)均可促進(jìn)血管舒張，從而促進(jìn)散熱?？梢?jiàn)，炎熱環(huán)境中機(jī)體靠限制產(chǎn)熱、增加散熱來(lái)維持體溫恒定，其中對(duì)散熱量的調(diào)節(jié)占主導(dǎo)地位，因此炎熱環(huán)境中的體溫調(diào)節(jié)以神經(jīng)調(diào)節(jié)為主，但也存在激素調(diào)節(jié)。

3.激素分泌的調(diào)控因素

（1）多軸系反饋調(diào)節(jié)

【例3】成年女性排卵前1 天，血漿中雌激素、促性腺激素互相調(diào)節(jié)，二者均逐漸增加。血漿中血糖濃度、胰高血糖素濃度互相調(diào)節(jié)，二者均保持相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。下列敘述正確的是 （ ）

①雌激素濃度上升引起促性腺激素分泌減少

②雌激素濃度上升引起促性腺激素分泌增加

③血糖濃度上升引起胰高血糖素分泌減少

④血糖濃度上升引起胰高血糖素分泌增加

A.①③ B.②④ C.②③ D.①④

【答案】C

【分析】性激素與促性腺激素一般情況下是負(fù)反饋調(diào)節(jié)，但此題中卻是正反饋調(diào)節(jié)，原因是在特定條件下（即將排卵前）雌激素和促性腺激素之間的正反饋調(diào)節(jié)，可引起促性腺激素快速出現(xiàn)分泌高峰，促發(fā)排卵。

學(xué)生基于“穩(wěn)態(tài)要靠負(fù)反饋”和“甲狀腺激素、性激素的負(fù)反饋調(diào)節(jié)”的認(rèn)識(shí)，易誤認(rèn)為軸系中只有負(fù)反饋，沒(méi)有正反饋。下丘腦-垂體-靶腺軸在激素分泌穩(wěn)態(tài)中具有重要作用，人體內(nèi)的軸系主要有下丘腦-垂體-甲狀腺軸、下丘腦-垂體-腎上腺皮質(zhì)軸、下丘腦-垂體-性腺軸等。軸系是一個(gè)有等級(jí)層次的調(diào)節(jié)系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)高位激素對(duì)下位內(nèi)分泌活動(dòng)具有促進(jìn)性調(diào)節(jié)作用，而下位激素對(duì)高位內(nèi)分泌活動(dòng)多起抑制性作用，從而形成具有自動(dòng)控制能力的反饋環(huán)路。軸系中也有正反饋控制，但較少。

（2）直接反饋調(diào)節(jié)

【例4】（原創(chuàng)）抗利尿激素是調(diào)節(jié)水鹽平衡的重要激素。下列有關(guān)抗利尿激素的說(shuō)法錯(cuò)誤的是 （ ）

A.抗利尿激素分泌增多時(shí)尿量會(huì)減少

B.抗利尿激素分泌的調(diào)節(jié)存在反饋調(diào)節(jié)

C.抗利尿激素促進(jìn)腎小管上皮細(xì)胞膜上的水通道蛋白增加

D.下丘腦中有滲透壓感受器，將神經(jīng)沖動(dòng)傳至垂體，垂體產(chǎn)生抗利尿激素

【答案】D

【分析】B 選項(xiàng)是本題要重點(diǎn)分析的內(nèi)容。一些學(xué)生看見(jiàn)“反饋調(diào)節(jié)”，便判斷該選項(xiàng)是正確的，但若再細(xì)問(wèn)就會(huì)暴露出問(wèn)題：他們認(rèn)為存在著所謂的“促抗利尿激素和促抗利尿激素釋放激素”；還有一些學(xué)生知道沒(méi)有上述所謂的激素，但認(rèn)為抗利尿激素的分泌過(guò)程中不存在反饋調(diào)節(jié)。事實(shí)上，抗利尿激素作用后可影響血漿晶體滲透壓的變化，進(jìn)而刺激滲透壓感受器（位于下丘腦視上核外側(cè)區(qū)），從而調(diào)節(jié)抗利尿激素的釋放，即屬于直接反饋調(diào)節(jié)。

由于學(xué)生對(duì)“下丘腦-垂體-甲狀腺”軸印象很深刻，便會(huì)認(rèn)為所有的激素都是由類似的軸系調(diào)控，即認(rèn)為當(dāng)某激素含量升高時(shí)，都是通過(guò)負(fù)反饋?zhàn)饔糜凇按偌に亍焙汀按偌に蒯尫偶に亍边_(dá)到穩(wěn)態(tài)的。事實(shí)上，很多激素都參與體內(nèi)物質(zhì)代謝的調(diào)節(jié)，這些物質(zhì)代謝導(dǎo)致的血液中理化性質(zhì)的變化，又反過(guò)來(lái)調(diào)節(jié)相應(yīng)激素的分泌水平，形成直接反饋效應(yīng)。如甲狀旁腺激素可促進(jìn)骨鈣入血，引起血鈣升高，而血鈣升高則可通過(guò)負(fù)反饋引起甲狀旁腺激素分泌減少，從而維持血鈣水平的穩(wěn)態(tài)。類似的例子還有血糖含量對(duì)胰島素分泌的調(diào)節(jié)。

（3）神經(jīng)調(diào)節(jié)

圖3

【例5】（改編）圖3 表示胰島素分泌的調(diào)節(jié)過(guò)程及胰島素作用機(jī)理，有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 （ ）

A.胰島B 細(xì)胞表面有葡萄糖受體、神經(jīng)遞質(zhì)受體和胰高血糖素受體

B.神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)胰島素分泌的調(diào)節(jié)屬于非條件反射

C.圖3 中兩種異?？贵w引起的糖尿病都屬于自身免疫性疾病

D.圖3 中因抗體2 引起的糖尿病可以通過(guò)注射胰島素來(lái)治療

【答案】D

【分析】血糖調(diào)節(jié)中樞在下丘腦，下丘腦可通過(guò)神經(jīng)調(diào)節(jié)直接支配胰島B 細(xì)胞分泌胰島素，這時(shí)胰島B 細(xì)胞就是反射弧中的效應(yīng)器的一部分，由于神經(jīng)中樞不在大腦皮層，所以屬于非條件反射；抗體1 與葡萄糖競(jìng)爭(zhēng)胰島B 細(xì)胞表面的葡萄糖受體，導(dǎo)致胰島素分泌不足，可通過(guò)注射胰島素治療；抗體2 與胰島素競(jìng)爭(zhēng)組織細(xì)胞表面的胰島素受體，注射胰島素效果不顯著。

如果學(xué)生熟悉胰島細(xì)胞受到神經(jīng)系統(tǒng)的支配這一知識(shí)，無(wú)疑對(duì)于做題是有幫助的。人教版教材必修3 在論述神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)的關(guān)系時(shí)，提到“不少內(nèi)分泌腺本身直接或間接地受中樞神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)”，但大多數(shù)學(xué)生并沒(méi)有真正理解這句話的含義。如果再追問(wèn)：哪些內(nèi)分泌腺受神經(jīng)系統(tǒng)直接支配？神經(jīng)中樞在哪里？哪些受神經(jīng)系統(tǒng)間接支配？學(xué)生往往回答不出來(lái)。

下丘腦是神經(jīng)系統(tǒng)與內(nèi)分泌系統(tǒng)活動(dòng)相互聯(lián)絡(luò)的重要樞紐。下丘腦的傳入通路和傳出通路復(fù)雜而廣泛，內(nèi)外環(huán)境中多種形式的刺激都可能經(jīng)這些神經(jīng)通路影響內(nèi)分泌腺的功能，發(fā)揮其對(duì)內(nèi)分泌系統(tǒng)和整體功能活動(dòng)的高級(jí)整合作用，例如胰島、腎上腺髓質(zhì)等腺體都接受神經(jīng)纖維的支配。

4.促甲狀腺激素對(duì)于下丘腦有無(wú)負(fù)反饋?zhàn)饔?/h2>

【例6】給小白鼠注射促甲狀腺激素（TSH），會(huì)使其下丘腦分泌的促甲狀腺激素釋放激素（TRH）減少?；趯?duì)甲狀腺激素分泌的分級(jí)調(diào)節(jié)的認(rèn)識(shí)，對(duì)此現(xiàn)象的解釋有兩種觀點(diǎn)：觀點(diǎn)一認(rèn)為TSH 直接對(duì)下丘腦進(jìn)行反饋調(diào)節(jié)；觀點(diǎn)二認(rèn)為TSH 通過(guò)促進(jìn)甲狀腺分泌甲狀腺激素，甲狀腺激素對(duì)下丘腦進(jìn)行反饋調(diào)節(jié)。請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，說(shuō)明哪個(gè)觀點(diǎn)是正確的。

【答案】見(jiàn)分析

【分析】對(duì)于探究性實(shí)驗(yàn)，假設(shè)及預(yù)期會(huì)有多種。結(jié)合本題，可將生長(zhǎng)發(fā)育狀況相同的多只小鼠分為三組。甲組測(cè)量TRH 的含量；乙組注射TSH 后測(cè)量TRH 的含量；丙組切除甲狀腺，注射TSH 后測(cè)量TRH 的含量。若乙組、丙組結(jié)果相同且都較甲組低，說(shuō)明觀點(diǎn)一是正確的；若甲組、丙組結(jié)果相同，均大于乙組，則說(shuō)明觀點(diǎn)二是正確的。

人教版教材必修3 講述“甲狀腺激素分泌的分級(jí)調(diào)節(jié)”時(shí)，無(wú)論圖文都提及了甲狀腺激素對(duì)于垂體和下丘腦的負(fù)反饋?zhàn)饔茫珱](méi)有提及促甲狀腺激素對(duì)于下丘腦有無(wú)負(fù)反饋，許多學(xué)生一直對(duì)這個(gè)問(wèn)題充滿疑問(wèn)。事實(shí)上，促甲狀腺激素對(duì)于下丘腦有反饋調(diào)節(jié)作用（如圖4 所示），只是可能不如甲狀腺激素的作用顯著，所以教材沒(méi)有提及。教師將此設(shè)計(jì)成開(kāi)放性問(wèn)題，以鍛煉學(xué)生的思維，使學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程，這與新高考的考查方向是一致的。

圖4 甲狀腺、垂體前葉和下丘腦的負(fù)反饋調(diào)節(jié)機(jī)制

以上筆者將與體液調(diào)節(jié)相關(guān)的四個(gè)問(wèn)題予以厘清。對(duì)這些問(wèn)題的正確把控，有助于學(xué)生對(duì)體液調(diào)節(jié)建立全面而深入的認(rèn)識(shí)，也有助于學(xué)生在考場(chǎng)上熟悉題目背景，迅速準(zhǔn)確地作答。另外，對(duì)一些模糊問(wèn)題的“較真”，也有利于培養(yǎng)學(xué)生批判質(zhì)疑的精神和態(tài)度，在求真的過(guò)程中發(fā)展科學(xué)思維，在感悟生命的復(fù)雜精妙中樹(shù)立生命觀念。

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