内容正文:
第3章 体液调节
第2节
第1课时 血糖平衡的调节
人教版高中生物 选择性必修1
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以人体血糖平衡的调节为例,说明激素反馈调节维持机体稳态的机制(重、难点)。
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运用激素调节原理分析与健康相关的实际问题,说出以科学知识指导健康生活的重要性。
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目标一
血糖的来源和去向及血糖调节过程
资料:马拉松长跑是赛程超过40 km、历时2 h以上的极限运动,运动员每小时至少要消耗300 g糖类。血糖可以补充肌肉因运动而消耗的糖类。正常人的血糖含量为3.9~6.1 mmol/L,全身的血量大约为5 L。如果仅靠血液中的葡萄糖,运动员能跑0.7~1.1 min
(1 mmol葡萄糖的质量是180 mg)。马拉松运动员为了保证比赛过程中的能量供应,在赛前1~2周每晚都会吃一些含糖量高的面食,在赛前1小时还会吃能量胶(主要成分为麦芽糖、果糖)。
请你推测马拉松运动员比赛过程中的血糖来源是?
马拉松运动员比赛过程中的血糖来自食物中糖类的消化吸收,提前1~2周吃的含糖面食会转化为糖原储存,在比赛中糖原可以分解为血糖。
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构建血糖来源和去路模型
血糖
(3.9~6.1 mmol/L)
食物中的糖类
肝糖原
脂肪酸等非糖物质
消化、吸收
分解
转化
摄取
氧化分解
合成
转化
CO2+ H2O+ 能量
肝糖原、肌糖原
甘油三酯、某些氨基酸
请你观察P50图3-2,阅读P51第1自然段, 构建血糖来源和去路模型。
十二指肠
胰腺
散布着胰岛
胰岛B细胞
(分泌胰岛素)
胰岛A细胞
(分泌胰高血糖岛素)
胰岛A、B细胞以及它们分泌的激素
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甘油三酯、某些氨基酸
胰岛B细胞
胰岛素
血糖降低
胰岛A细胞
胰高血糖素
促进
抑制
促进
血糖升高
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构建血糖平衡调节的模型
请阅读教材P50~51,找出两种激素作用途径,并在血糖来源和去路模型图上用文字和箭头表示。
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胰岛素的作用机制
胰岛素与肝细胞上的胰岛素受体结合后,会引起细胞内的一系列酶磷酸化,然后就把这个信号传到了细胞的内部,引发一系列的反应。一方面使细胞膜上葡萄糖转运蛋白增加,促进葡萄糖进入细胞内,降低了血糖;另一方面葡萄糖进入细胞之后,可以进行氧化分解、合成糖原、合成脂肪等,使血糖的浓度降低。
如图所示为肝细胞,请据图分析,胰岛素是如何使血糖降低的呢?
血糖平衡调节的复杂过程
直接
+
下丘脑
直接
+
胰岛B细胞
某一区域
另一区域
胰岛A细胞
胰高血糖素
+
+
+
分泌
促进
血糖氧化分解
血糖合成糖原
血糖转变为甘油三酯等
抑制
肝糖原分解
非糖物质转化
促进
胰岛素
肝糖原分解
血糖升高,趋于正常
去
路
来
源
传入神经
传出神经
肾上腺(髓质)等
肾上腺素等
传出神经
传入神经
血糖降低,趋于正常
葡萄糖感受器
刺激
刺激
非糖物质转化
血糖低
血糖高
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血糖平衡的主要调节过程
在一个系统中,系统本身工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,这种调节方式叫作反馈调节。
正常血糖水平
血糖水
平升高
血糖水
平下降
刺激胰岛B细胞分泌胰岛素
刺激胰岛A细胞分泌胰高血糖素
补充血糖
血糖水平恢复
糖原、甘油三酯
葡萄糖
肝糖原
葡萄糖
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血糖水平升高
(+)
胰岛B细胞分泌胰岛素
(+)
血糖水平恢复
(—)
血糖水平下降
(+)
胰岛A细胞分泌胰高血糖素
(+)
血糖水平恢复
(—)
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请用文字和加减号的形式构建胰岛素和胰高血糖素的反馈调节模型
注:“+”表示促进作用,“-”表示抑制作用
反馈调节的类型
分类:反馈调节分为正反馈和负反馈两种。
分娩、排尿排便、血液凝固、河流的重度污染等属于正反馈。稳态的调节以及大多数激素的调节属于负反馈。
传入神经
脊髓
传出神经
膀胱壁
逼尿肌
大脑皮层
尿液
体外
排出
尿道上的感受器
刺激
膀胱壁的
感受器
刺激
尿液
传入神经
排尿反射
意义:是生命系统中非常普遍的调节机制,对于机体维持稳态具有重要意义。
低血糖和高血糖
正常血糖浓度:空腹血糖浓度3.9~6.1mmol/L
低血糖:空腹血糖浓度低于2.8 mmol/L
出现饥饿、乏力、头晕等,严重可出现昏迷和死亡
高血糖:空腹血糖浓度高于7.2 mmol/L
空腹血糖浓度大于8.9 mmol/L时出现尿糖
长期血糖偏高会出现多种糖尿病并发症
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胰岛功能受损,分泌胰岛素减少所致,通常在青少年时期发病。
与遗传、环境、生活方式密切相关,比较常见,确切的发病机理目前不明确。如: 胰岛素受体减少→细胞对胰岛素敏感度下降。
能量摄入过多、运动量过少、肥胖是2型糖尿病最常见的危险因素,其发病年龄也逐渐年轻化。
糖尿病的种类、症状与发病机制
1型糖尿病
2型糖尿