Question

【题目】褪黑素是动物和人类松果体产生的一种胺类激素，能使人入睡时间明显缩短、睡眠时间持续延长。下图为光周期信号通过“视网膜一松果体”途径对人体生物钟（生物节律）进行调节的示意图。请回答下列问题：

(1)光周期信号刺激视网膜，会导致褪黑素分泌量的变化，这一过程属于___ 调节。褪黑素由松果体细胞分泌后，通过____运输，作用于相应的靶器官（细胞）。褪黑素也会通过影响下丘脑视交叉上核的活动来影响松果体的分泌活动，此现象在生物学上叫做____。

(2)褪黑素的合成分泌与日照周期同步。实验发现，持续光照可造成小鼠松果体重量减轻，细胞缩小，而人为致盲小鼠的松果体细胞内的褪黑素合成酶的活性增强。请推测一昼夜中，人体内的褪黑素分泌量变化规律是____。通常情况下，就每天睡眠时间和睡眠质量来说，婴儿均高于老年人，由此可见人体内的褪黑素含量随年龄的增长而___（填“增多”“减少”或“保持不变”）。

(3)实验发现，切除雌鼠松果体后，卵巢会增生变肥大，而注射褪黑素则会使卵巢重量减轻，据此可以判断褪黑素能____（填“促进”或“抑制”）性腺发育，原因可能是褪黑素作用于下丘脑，进而引起垂体分泌的____激素减少；雌性激素在卵巢细胞中的 ___（细胞器）上合成，该激素作用的受体位于靶细胞的 ___（填“细胞膜表面”或“细胞内”）。

Answer 1

【答案】神经 体液（或血液） （负）反馈调节 白天分泌较少，夜间分泌较多 减少 抑制 促性腺 内质网 细胞内

【解析】

根据题意人为致盲小鼠的松果体细胞内的褪黑素合成酶的活性增强；持续光照可造成小鼠松果体重量减轻，细胞缩小，褪黑素合成应该是减少的，故一昼夜中，人体内的褪黑素分泌量变化规律是白天分泌较少，夜间分泌较多；婴儿每天的睡眠时间长于老年人，睡眠质量也高于老年人。可见，人体内的褪黑素含量随年龄的增长而减少；切除雌鼠松果体后，卵巢会增生变肥大，而注射褪黑素则会使卵巢重量减轻，据此可以判断褪黑素能抑制性腺发育。

（1）褪黑素是哺乳动物和人类的松果体产生的一种激素。结合图中信息可知褪黑素的分泌是由神经调节的结果，此反射弧的组成为：视网膜为感受器、传入神经、下丘脑视交叉上核（或SCN）为神经中枢、传出神经、传出神经末梢及其支配的松果体为效应器。褪黑素由松果体细胞分泌后，通过体液运输，作用于相应的靶器官（细胞）。褪黑激素能抑制下丘脑视交叉上核，从而使得褪黑素的分泌量维持在一定的水平，这种调节属于负反馈调节。

（2）褪黑素的合成分泌与日照周期同步。人为致盲小鼠的松果体细胞内的褪黑素合成酶的活性增强。可以推测一昼夜中，人体内的褪黑素分泌量变化规律是：白天分泌较少，夜间分泌较多。正常情况下，婴儿每天的睡眠时间长于老年人，睡眠质量也高于老年人。可见，人体内的褪黑素含量随年龄的增长而减少。

（3）实验发现，切除雌鼠松果体后，卵巢会增生变肥大，而注射褪黑素则会使卵巢重量减轻，据此可以判断褪黑素能抑制性腺发育，原因可能是褪黑素作用于下丘脑，使下丘脑分泌促性腺激素释放激素减少，进而引起垂体分泌的促性腺激素减少所致。性激素的本质是脂质，内质网是脂质的合成车间，故雌性激素在细胞内的内质网上合成。雌性激素进入细胞为自由扩散的方式，故其作用的受体位于靶细胞的细胞内。