雖然下丘腦的體積很小,但它卻控制著多種重要的機體活動;下丘腦的作用和功能雖然沒有在高考大綱中出現,卻廣泛隱含于水和無機鹽的調節、血糖的調節、體溫的調節等知識點當中。
一、知識綜述
下丘腦是內分泌系統的總樞紐,它的功能歸納如下:①能分泌激素,調節垂體、甲狀腺、腎上腺、性腺等腺體的激素分泌;②能通過體溫來調節中樞,皮膚冷覺感受器和體溫感受器傳來的興奮傳遞到下丘腦體溫調節中樞,下丘腦通過有關神經對體溫進行調節;③直接分泌某種調節激素,如抗利尿激素,促進腎小管和集合管對水的重吸收,減少尿的排出;④通過神經調節,參與血糖穩態的維持;⑤具有傳導功能。
二、例題分析
例1.下圖為人體體溫調節示意圖。請根據圖1,回答以下問題:
(1)在示意圖中,字母A、B、C表示的結構名稱分別是:________、________、_______。
(2)人體主要的散熱器官是________。當人體處在45℃的外界環境時,主要的散熱方式是________。
(3)人體受到寒冷刺激時,甲狀腺分泌活動加強。完成這一反射活動的反射弧是________,這種反射屬于反射________。
(4)甲狀腺能參與體溫調節,是因為____________________。
解析:下丘腦是人體體溫調節的中樞,當人體外部環境的溫度發生變化時,通過下丘腦調節機體的體溫能保持相對穩定;當外部環境的溫度低于人體的體溫時,機體通過神經調節和體液調節來維持體溫的穩定;當外部環境的溫度高于人體的體溫時,機體主要通過神經調節使體溫保持穩定。
下丘腦也是內分泌調節的中樞,當機體處于寒冷環境時,下丘腦會分泌促甲狀腺激素釋放激素來促使垂體分泌促甲狀腺激素,進而作用于甲狀腺,使之分泌甲狀腺激素,產生的甲狀腺激素使機體代謝增強。這一調節過程不需要大腦的參與,屬于非條件反射。
例2.如圖2所示下丘腦神經細胞、垂體細胞、甲狀腺細胞及它們分泌的激素之間的關系,研究表明物質乙是一種糖蛋白。請回答下列問題:
(1)圖中的下丘腦神經細胞除具有神經細胞的功能外,還具有_____功能。
(2)如果用物質丙飼喂正常動物,則物質甲、乙的分泌量的變化分別是________;如果用物質乙飼喂正常動物,則物質丙的分泌量________,原因是_____
___________________________________________________。
(3)物質乙與甲狀腺細胞的細胞膜表面的________結合,反映出細胞膜能進行________。
(4)若刺激圖中A點,電表指針偏轉的情況是_____________
___________________________________________。
解析:由于物質丙直接存在于血液中,因此該物質口服后不經過消化,就可以直接吸收,而且其活性不會被破壞,通過反饋調節引起物質甲、乙的分泌量減少。物質乙是一種糖蛋白,口服后會被消化、分解而失去作用,因此物質丙的分泌量沒有明顯變化。
刺激圖中A點,興奮首先沿神經纖維傳到電表的左側電極處產生動作電位,指針發生一次偏轉,隨后該處恢復靜息電位,指針歸零;興奮繼續沿神經纖維傳到電表的右側電極處產生動作電位,指針發生一次反向偏轉,隨后該處恢復靜息電位,指針歸零。
當然,下丘腦的作用也不是完全自主的,而是受大腦皮層的控制。例如寒冷的刺激可以通過大腦皮層發出信號,使下丘腦產生和分泌CRF(促腎上腺皮質激素釋放因子),導致腎上腺皮質激素分泌增多。
(作者單位:山東省德州市第一中學生物組)