ホルモンとフィードバックで恒常性を説明する
インスリン、グルカゴン、標的器官、負のフィードバックと資料の範囲を扱う14問と六つの記述課題です。
学年・内容の目安 高校「生物基礎」。授業の復習や教材の準備に使えます。公開教材の利用条件を確認し、年少の生徒には講師が紙の教材を用意します。
学習内容や既習事項に合わせて使う独自の練習です。文部科学省の認定教材や、教科書・入試の全範囲を網羅する教材ではありません。
高等学校生物基礎(2)ア(ア)㋑「体内環境の維持の仕組み」に関連する、ホルモンによる血糖濃度調節の補助教材です。
解説を読む
血糖濃度が高くなったときと低くなったときの、二つの調節モデルを読みます。初めの変化を弱める向きに働くことを、ホルモンと標的器官の関係から説明しましょう。
必要な予備知識
血液が物質を運び、すい臓や肝臓が体内の器官であることを知っていること。
- 血糖濃度が上がると、すい臓からのインスリンの分泌が増えます。標的となる組織でグルコースの取り込みや貯蔵が進み、血糖濃度を下げる方向に働きます。
- 血糖濃度が下がると、すい臓からのグルカゴンの分泌が増えます。肝臓から血液へグルコースが出やすくなり、血糖濃度を上げる方向に働きます。
- 初めの変化を弱める向きの調節を負のフィードバックと呼びます。調節される値は、一つの数値に固定されるわけではありません。
- ホルモンは血液で運ばれ、対応する受容体などをもつ標的で働きます。体内環境の維持には、自律神経による情報の伝達も関わります。
解き方の例
血糖濃度が上がった後に、それを下げる方向の作用が増すことは、初めの変化を弱める調節の例です。
よくある間違い
- インスリンは血糖濃度を上げ、グルカゴンは下げると考える。
- 負のフィードバックでは、値を下げる方向にしか調節しないと考える。
- 学習用の値から、個人の健康状態を判断する。
観察と考え方を講師と確かめる
最初の変化、調節する物質、標的での働き、血糖濃度が変わる向きを対応させます。
学習用のモデルです。健康の判定、血糖の基準、食事や治療への助言は扱いません。
読む文章・資料
食事後の模式記録を読む
資料Aでは、血糖濃度の学習用の目盛りが8から12に上がりました。その後、血中のインスリンの量を示す値が2から6に増え、血糖の値は8に近づきました。実際の検査値ではありません。
血糖が低くなったときのモデル
資料Bでは、血糖の値が下がるとすい臓からのグルカゴンが増えます。グルカゴンが肝臓に働き、肝臓からグルコースが血液へ出る量が増えます。
変化を打ち消す向きを比べる
資料Cは二つの例です。Pは血糖の値が高くなった後に下がる方向へ調節し、Qは血糖の値が低くなった後に上がる方向へ調節します。どちらも初めの変化を弱める向きです。
血液で運ばれる信号と標的
資料Dでは、すい臓から出たホルモンが血液に入ります。血液は多くの器官へ流れますが、ホルモンに反応するしくみを備えた標的で作用が起こります。
同じ記録の中で前後を読む
資料Eの学習用の目盛りでは、ある時点の血糖の値が7、次の時点では11、その次の時点では9でした。インスリンの値は、順に2、5、3です。グルカゴンの量は測っていません。
自律神経とホルモンの信号を区別する
資料Fでは、自律神経がすい臓などの働きの調節に関わります。すい臓から分泌されたインスリンなどは血液で運ばれ、標的に作用します。
値が戻った後の調節
資料Gでは、上がった血糖の値がもとの範囲に近づくにつれて、上昇に応じて増えていたインスリンの分泌が減りました。血糖の値は観察中、範囲の中でも少し変動しました。
練習する
選択問題では答えを一つ選び、数値問題では指定された単位で数だけを入力します。観察の根拠や途中の計算は、記述課題で講師と確認します。
入力した答えは、ページを再読み込みするか離れるまで、このページのメモリ上に保持されます。保存済みの下書き、アカウントの成績、自動の宿題提出は作成されません。
自分の答えと記述
確認問題・資料・講師と使う課題
資料：食事後の模式記録を読む
Aで血糖の値は8から12へ何目盛り上がりましたか。
答えと解説
4
12−8＝4目盛りです。
資料：食事後の模式記録を読む
Aで血糖の値が上がった後、増えたものとして記録されたのは何ですか。
- グルカゴンの量を示す値。
- インスリンの量を示す値。
- 肝臓にある細胞の数を示す値。
答えと解説
インスリンの量を示す値。
インスリンの値が2から6に増えています。
資料：血糖が低くなったときのモデル
Bで血糖の値が下がると、どのホルモンの分泌が増えますか。
- インスリン
- 調節に使うグルコース
- グルカゴン
答えと解説
グルカゴン
低下に応じて、すい臓からのグルカゴンの分泌が増えます。
資料：血糖が低くなったときのモデル
Bでグルカゴンが肝臓に働いた結果はどれですか。
- グルコースが肝臓から血液へ出やすくなる。
- グルコースが肝臓から出ず、血液から肝臓に移る量が増える。
- グルコースが血液からすい臓へ戻る量が増える。
答えと解説
グルコースが肝臓から血液へ出やすくなる。
グルカゴンは肝臓から血液へのグルコースの放出を促します。
資料：変化を打ち消す向きを比べる
CでPとQに共通する調節の特徴はどれですか。
- PでもQでも血糖を下げる方向に働く。
- PでもQでも初めの変化を弱める向きに働く。
- PでもQでも初めの変化を大きくする方向に働く。
答えと解説
PでもQでも初めの変化を弱める向きに働く。
Pは上がった値を下げ、Qは下がった値を上げる方向に調節します。
資料：変化を打ち消す向きを比べる
Qが負のフィードバックに当たる理由はどれですか。
- 低くなった値をさらに下げ、初めの低下と同じ向きの変化を起こすから。
- 値を一つの数に固定する方向だから。
- 低くなった値を上げ、初めの低下を弱めるから。
答えと解説
低くなった値を上げ、初めの低下を弱めるから。
負のフィードバックは、上げ下げのどちらでも、初めの変化を弱める調節です。
資料：血液で運ばれる信号と標的
Dでホルモンを標的まで運ぶのは何ですか。
- 血液
- 標的の筋肉そのもの
- すい臓から出る空気
答えと解説
血液
ホルモンは血液で運ばれます。
資料：血液で運ばれる信号と標的
Dで、血液が多くの器官へ流れても作用が同じにならない理由は何ですか。
- 各器官で血液の流れる向きが逆になる。
- 標的にはそのホルモンに反応するしくみがある。
- 標的の器官がホルモンを作り、すい臓へ送り返す。
答えと解説
標的にはそのホルモンに反応するしくみがある。
作用するには、対応する受容体などのしくみが必要です。
資料：同じ記録の中で前後を読む
Eのインスリンの値は、2から5まで何目盛り上がりましたか。
答えと解説
3
5−2＝3目盛りです。
資料：同じ記録の中で前後を読む
Eの記録から確かめられた変化はどれですか。
- グルカゴンが増えて、次の時点で減った。
- 血糖の値が7から11を経て、次に9になった。
- 血糖の値は最初の時点からずっと7だった。
答えと解説
血糖の値が7から11を経て、次に9になった。
血糖の学習用の値は7、11、9です。グルカゴンは測っていません。
資料：自律神経とホルモンの信号を区別する
Fで、血液で運ばれて標的に働くのはどれですか。
- 神経の線そのもの。
- すい臓から分泌されたホルモン。
- すい臓から標的へ移る神経細胞。
答えと解説
すい臓から分泌されたホルモン。
インスリンなどのホルモンが分泌され、血液で運ばれます。
資料：自律神経とホルモンの信号を区別する
Fに沿った二つの働きの説明はどれですか。
- 自律神経もホルモンも、血液に溶けた同じ物質として働く。
- 自律神経とホルモンは、体の同じ場所で同じ形の信号を出す。
- 自律神経による調節と、血液で運ぶホルモンの作用が関わる。
答えと解説
自律神経による調節と、血液で運ぶホルモンの作用が関わる。
神経による伝達と、ホルモンを血液で運ぶことを分けて考えます。
資料：値が戻った後の調節
Gで血糖の値がもとの範囲に近づくと、インスリンの分泌はどうなりましたか。
- 上がった分泌は減った。
- 上がった分泌がさらに増えた。
- 分泌の変化は調べていない。
答えと解説
上がった分泌は減った。
資料Gでは値が範囲に近づくにつれ、増えていた分泌が減りました。
資料：値が戻った後の調節
Gで血糖の値が範囲の中でも少し変わったことをどう説明できますか。
- 一つの数値と異なるので、調節が起こらなかった。
- 調節により一定の範囲に近づくことと両立する。
- 血糖の値が高いほど、インスリンの分泌は下がると分かった。
答えと解説
調節により一定の範囲に近づくことと両立する。
調節は一つの数値への固定ではなく、範囲に近づくように働きます。
観察と考え方を講師と確かめる
資料：食事後の模式記録を読む
Aで先に変わった血糖の値と、その後に増えたホルモンの値を数字で示し、調節の向きを説明しましょう。
答えと解説
血糖は8から12に上がり、その後インスリンの値が2から6に増えました。インスリンは血糖を下げる向きに働き、血糖の値が8に近づきました。
最初の変化と、それを弱める働きを順に書きます。
- 血糖の8から12と、インスリンの2から6を順に示す。
- インスリンの働きが、上がった血糖を下げる向きだと示す。
資料：血糖が低くなったときのモデル
Bで低くなった血糖を上げる向きの経路を、すい臓、グルカゴン、肝臓を使って説明しましょう。
答えと解説
血糖が下がると、すい臓からのグルカゴンが増え、肝臓に作用します。肝臓からグルコースが血液に出やすくなり、血糖が上がる向きに働きます。
分泌する器官と作用する器官を区別します。
- 低下に応じて、すい臓からのグルカゴンが増えるとする。
- 肝臓から血液へグルコースが出て、血糖を上げる方向だと示す。
資料：変化を打ち消す向きを比べる
CのPとQで血糖がどちらへ変わるように調節するかを比べ、両方が負のフィードバックである理由を書きましょう。
答えと解説
Pでは上がった値を下げる向き、Qでは下がった値を上げる向きに調節します。どちらも最初の変化を弱める方向なので負のフィードバックです。
負の意味は値を下げることではなく、最初の変化を弱めることです。
- Pは下げ、Qは上げる向きと区別する。
- 両方が初めの変化を弱めるという共通点を書く。
資料：血液で運ばれる信号と標的
Dでホルモンの運ばれ方と、特定の標的で作用する理由を説明しましょう。
答えと解説
ホルモンはすい臓から血液に入り、血液で運ばれます。そのホルモンに反応するしくみをもつ標的で作用します。
運ばれる範囲と作用する場所を分けます。
- すい臓から血液に入り、運ばれると示す。
- 対応する受容体などの反応するしくみが標的にあると示す。
資料：同じ記録の中で前後を読む
Eで血糖とインスリンの値がどう変わったかを示し、何の値はこの資料から比べられないか答えましょう。
答えと解説
血糖は7、11、9、インスリンは2、5、3の順に変わりました。グルカゴンは測っていないので比べられません。
同じ時点の値を対応させ、測ったものを確かめます。
- 血糖とインスリンの値の順をそれぞれ正しく示す。
- グルカゴンは測定していないと示す。
資料：値が戻った後の調節
Gでインスリンの分泌が増えた後にどう変わったかを示し、恒常性を一つの数値への固定と区別しましょう。
答えと解説
血糖の値が範囲に近づくと、増えていたインスリンの分泌は減りました。恒常性とは値が一定の範囲に保たれることです。範囲内でも値は変動し、一つの値に固定されるわけではありません。
範囲内の小さな変動と、変化を弱める調節は両立します。
- 血糖が範囲に近づくにつれて、増えていた分泌が減ると示す。
- 恒常性は値が一定の範囲に保たれることと説明する。
ワークシート
学習内容と参考資料
授業・宿題・次の記録につなげる
観察や測定の結果をもとに、生徒が何を根拠に考えたかを一緒に確かめましょう。印刷する場合は、生徒用には解答を付けず、講師用には解答と記述課題の評価の目安を付けます。年少の生徒には講師が紙の教材を用意します。生徒用のログインを使う場合は、利用条件と同意の手順を確認してください。
講師の方へ
教材にリンクを保存し、必要なときに生徒と共有できます。
この練習問題を保存ワークシート: ホルモンとフィードバックで恒常性を説明する
MomentDesk · https://momentdesk.com/ja/practice/explain-homeostasis-using-hormones-and-feedback/
最初の変化、調節する物質、標的での働き、血糖濃度が変わる向きを対応させます。
読む文章・資料
食事後の模式記録を読む
資料Aでは、血糖濃度の学習用の目盛りが8から12に上がりました。その後、血中のインスリンの量を示す値が2から6に増え、血糖の値は8に近づきました。実際の検査値ではありません。
血糖が低くなったときのモデル
資料Bでは、血糖の値が下がるとすい臓からのグルカゴンが増えます。グルカゴンが肝臓に働き、肝臓からグルコースが血液へ出る量が増えます。
変化を打ち消す向きを比べる
資料Cは二つの例です。Pは血糖の値が高くなった後に下がる方向へ調節し、Qは血糖の値が低くなった後に上がる方向へ調節します。どちらも初めの変化を弱める向きです。
血液で運ばれる信号と標的
資料Dでは、すい臓から出たホルモンが血液に入ります。血液は多くの器官へ流れますが、ホルモンに反応するしくみを備えた標的で作用が起こります。
同じ記録の中で前後を読む
資料Eの学習用の目盛りでは、ある時点の血糖の値が7、次の時点では11、その次の時点では9でした。インスリンの値は、順に2、5、3です。グルカゴンの量は測っていません。
自律神経とホルモンの信号を区別する
資料Fでは、自律神経がすい臓などの働きの調節に関わります。すい臓から分泌されたインスリンなどは血液で運ばれ、標的に作用します。
値が戻った後の調節
資料Gでは、上がった血糖の値がもとの範囲に近づくにつれて、上昇に応じて増えていたインスリンの分泌が減りました。血糖の値は観察中、範囲の中でも少し変動しました。
資料：食事後の模式記録を読む
Aで血糖の値は8から12へ何目盛り上がりましたか。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：食事後の模式記録を読む
Aで血糖の値が上がった後、増えたものとして記録されたのは何ですか。
- グルカゴンの量を示す値。
- インスリンの量を示す値。
- 肝臓にある細胞の数を示す値。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：血糖が低くなったときのモデル
Bで血糖の値が下がると、どのホルモンの分泌が増えますか。
- インスリン
- 調節に使うグルコース
- グルカゴン
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：血糖が低くなったときのモデル
Bでグルカゴンが肝臓に働いた結果はどれですか。
- グルコースが肝臓から血液へ出やすくなる。
- グルコースが肝臓から出ず、血液から肝臓に移る量が増える。
- グルコースが血液からすい臓へ戻る量が増える。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：変化を打ち消す向きを比べる
CでPとQに共通する調節の特徴はどれですか。
- PでもQでも血糖を下げる方向に働く。
- PでもQでも初めの変化を弱める向きに働く。
- PでもQでも初めの変化を大きくする方向に働く。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：変化を打ち消す向きを比べる
Qが負のフィードバックに当たる理由はどれですか。
- 低くなった値をさらに下げ、初めの低下と同じ向きの変化を起こすから。
- 値を一つの数に固定する方向だから。
- 低くなった値を上げ、初めの低下を弱めるから。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：血液で運ばれる信号と標的
Dでホルモンを標的まで運ぶのは何ですか。
- 血液
- 標的の筋肉そのもの
- すい臓から出る空気
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：血液で運ばれる信号と標的
Dで、血液が多くの器官へ流れても作用が同じにならない理由は何ですか。
- 各器官で血液の流れる向きが逆になる。
- 標的にはそのホルモンに反応するしくみがある。
- 標的の器官がホルモンを作り、すい臓へ送り返す。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：同じ記録の中で前後を読む
Eのインスリンの値は、2から5まで何目盛り上がりましたか。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：同じ記録の中で前後を読む
Eの記録から確かめられた変化はどれですか。
- グルカゴンが増えて、次の時点で減った。
- 血糖の値が7から11を経て、次に9になった。
- 血糖の値は最初の時点からずっと7だった。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：自律神経とホルモンの信号を区別する
Fで、血液で運ばれて標的に働くのはどれですか。
- 神経の線そのもの。
- すい臓から分泌されたホルモン。
- すい臓から標的へ移る神経細胞。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：自律神経とホルモンの信号を区別する
Fに沿った二つの働きの説明はどれですか。
- 自律神経もホルモンも、血液に溶けた同じ物質として働く。
- 自律神経とホルモンは、体の同じ場所で同じ形の信号を出す。
- 自律神経による調節と、血液で運ぶホルモンの作用が関わる。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：値が戻った後の調節
Gで血糖の値がもとの範囲に近づくと、インスリンの分泌はどうなりましたか。
- 上がった分泌は減った。
- 上がった分泌がさらに増えた。
- 分泌の変化は調べていない。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：値が戻った後の調節
Gで血糖の値が範囲の中でも少し変わったことをどう説明できますか。
- 一つの数値と異なるので、調節が起こらなかった。
- 調節により一定の範囲に近づくことと両立する。
- 血糖の値が高いほど、インスリンの分泌は下がると分かった。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
観察と考え方を講師と確かめる
ここからは講師と確認する記述問題です。自動採点の点数には含みません。
資料：食事後の模式記録を読む
Aで先に変わった血糖の値と、その後に増えたホルモンの値を数字で示し、調節の向きを説明しましょう。
資料：血糖が低くなったときのモデル
Bで低くなった血糖を上げる向きの経路を、すい臓、グルカゴン、肝臓を使って説明しましょう。
資料：変化を打ち消す向きを比べる
CのPとQで血糖がどちらへ変わるように調節するかを比べ、両方が負のフィードバックである理由を書きましょう。
資料：血液で運ばれる信号と標的
Dでホルモンの運ばれ方と、特定の標的で作用する理由を説明しましょう。
資料：同じ記録の中で前後を読む
Eで血糖とインスリンの値がどう変わったかを示し、何の値はこの資料から比べられないか答えましょう。
資料：値が戻った後の調節
Gでインスリンの分泌が増えた後にどう変わったかを示し、恒常性を一つの数値への固定と区別しましょう。
解答: ホルモンとフィードバックで恒常性を説明する
4
12−8＝4目盛りです。
インスリンの量を示す値。
インスリンの値が2から6に増えています。
グルカゴン
低下に応じて、すい臓からのグルカゴンの分泌が増えます。
グルコースが肝臓から血液へ出やすくなる。
グルカゴンは肝臓から血液へのグルコースの放出を促します。
PでもQでも初めの変化を弱める向きに働く。
Pは上がった値を下げ、Qは下がった値を上げる方向に調節します。
低くなった値を上げ、初めの低下を弱めるから。
負のフィードバックは、上げ下げのどちらでも、初めの変化を弱める調節です。
血液
ホルモンは血液で運ばれます。
標的にはそのホルモンに反応するしくみがある。
作用するには、対応する受容体などのしくみが必要です。
3
5−2＝3目盛りです。
血糖の値が7から11を経て、次に9になった。
血糖の学習用の値は7、11、9です。グルカゴンは測っていません。
すい臓から分泌されたホルモン。
インスリンなどのホルモンが分泌され、血液で運ばれます。
自律神経による調節と、血液で運ぶホルモンの作用が関わる。
神経による伝達と、ホルモンを血液で運ぶことを分けて考えます。
上がった分泌は減った。
資料Gでは値が範囲に近づくにつれ、増えていた分泌が減りました。
調節により一定の範囲に近づくことと両立する。
調節は一つの数値への固定ではなく、範囲に近づくように働きます。
記述問題の解答・確認の観点
資料：食事後の模式記録を読む
Aで先に変わった血糖の値と、その後に増えたホルモンの値を数字で示し、調節の向きを説明しましょう。
血糖は8から12に上がり、その後インスリンの値が2から6に増えました。インスリンは血糖を下げる向きに働き、血糖の値が8に近づきました。
最初の変化と、それを弱める働きを順に書きます。
- 血糖の8から12と、インスリンの2から6を順に示す。
- インスリンの働きが、上がった血糖を下げる向きだと示す。
資料：血糖が低くなったときのモデル
Bで低くなった血糖を上げる向きの経路を、すい臓、グルカゴン、肝臓を使って説明しましょう。
血糖が下がると、すい臓からのグルカゴンが増え、肝臓に作用します。肝臓からグルコースが血液に出やすくなり、血糖が上がる向きに働きます。
分泌する器官と作用する器官を区別します。
- 低下に応じて、すい臓からのグルカゴンが増えるとする。
- 肝臓から血液へグルコースが出て、血糖を上げる方向だと示す。
資料：変化を打ち消す向きを比べる
CのPとQで血糖がどちらへ変わるように調節するかを比べ、両方が負のフィードバックである理由を書きましょう。
Pでは上がった値を下げる向き、Qでは下がった値を上げる向きに調節します。どちらも最初の変化を弱める方向なので負のフィードバックです。
負の意味は値を下げることではなく、最初の変化を弱めることです。
- Pは下げ、Qは上げる向きと区別する。
- 両方が初めの変化を弱めるという共通点を書く。
資料：血液で運ばれる信号と標的
Dでホルモンの運ばれ方と、特定の標的で作用する理由を説明しましょう。
ホルモンはすい臓から血液に入り、血液で運ばれます。そのホルモンに反応するしくみをもつ標的で作用します。
運ばれる範囲と作用する場所を分けます。
- すい臓から血液に入り、運ばれると示す。
- 対応する受容体などの反応するしくみが標的にあると示す。
資料：同じ記録の中で前後を読む
Eで血糖とインスリンの値がどう変わったかを示し、何の値はこの資料から比べられないか答えましょう。
血糖は7、11、9、インスリンは2、5、3の順に変わりました。グルカゴンは測っていないので比べられません。
同じ時点の値を対応させ、測ったものを確かめます。
- 血糖とインスリンの値の順をそれぞれ正しく示す。
- グルカゴンは測定していないと示す。
資料：値が戻った後の調節
Gでインスリンの分泌が増えた後にどう変わったかを示し、恒常性を一つの数値への固定と区別しましょう。
血糖の値が範囲に近づくと、増えていたインスリンの分泌は減りました。恒常性とは値が一定の範囲に保たれることです。範囲内でも値は変動し、一つの値に固定されるわけではありません。
範囲内の小さな変動と、変化を弱める調節は両立します。
- 血糖が範囲に近づくにつれて、増えていた分泌が減ると示す。
- 恒常性は値が一定の範囲に保たれることと説明する。