3.2.1 血糖平衡的调节(word教参)-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年新教材高中生物学选择性必修第一册（人教版2019）

第2节　激素调节的过程 第1课时　血糖平衡的调节 　　[课标要求]以人体血糖平衡的调节为例，说明激素通过反馈调节维持机体稳态的机制。 （见学生用书P53） 知识点1　血糖平衡的调节 1.血糖的来源和去路 2.参与血糖调节的主要激素 项目 胰岛素 胰高血糖素 分泌部位 　⑥　胰岛B　细胞 　⑦　胰岛A　细胞 作用途径 增加血糖去向：促进血糖进入组织细胞进行　⑧　氧化分解　，进入肝、肌肉并合成　⑨　糖原　，进入脂肪组织细胞转变为　⑩　甘油三酯　； 减少血糖来源：抑制　⑫　肝糖原　的分解和非糖物质转变为葡萄糖 主要作用于肝，促进　⑪　肝糖原　分解为葡萄糖进入血液，促进　⑬　非糖物质　转变为糖 作用效果 使血糖浓度　⑭　降低　 使血糖浓度　⑮　升高　 3.参与血糖平衡调节的其他激素 人体内有多种激素参与调节血糖浓度，如糖皮质激素、　肾上腺素、甲状腺激素　等，它们通过调节有机物的代谢或影响　胰岛素的分泌和作用　，直接或间接地提高血糖浓度。　胰岛素　是唯一能够降低血糖浓度的激素。 4.反馈调节 （1）含义：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。 （2）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。 5.神经系统参与调节血糖（以血糖含量降低时为例） 神经中枢 传出神经 效应器 作用效果 　下丘脑　的某个区域 　交感神经　 ①胰岛A细胞：分泌　胰高血糖素　 ②甲状腺：分泌　甲状腺激素　 ③肾上腺髓质：分泌　肾上腺素　 升高血 糖浓度 1.判断对错（正确的打“√”，错误的打“×”）。 （1）胰岛素的靶细胞是几乎全身细胞。（　√　） （2）胰高血糖素的靶细胞主要是肝细胞。（　√　） （3）胰高血糖素可以促进肝糖原和肌糖原的分解，从而使血糖的浓度升高。（　×　） （4）胰岛素通过增加血糖的去路，减少血糖的来源来调节血糖的平衡。（　√　） （5）胰岛素是唯一能够降低血糖浓度的激素。（　√　） （6）胰高血糖素是机体内唯一能够升高血糖浓度的激素。（　×　） （7）胰岛素可促进组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖，使血糖降低。（　√　） （8）下丘脑可通过副交感神经使胰岛A细胞分泌胰高血糖素。（　×　） [特别提醒]肝糖原可以分解为葡萄糖补充血糖，肌糖原只为骨骼肌供能，不能补充血糖。 （见学生用书P54） 1.（教材P51“相关信息”）人体内哪些腺体或细胞分泌的激素具有升高血糖的作用？能够降血糖的激素是什么激素？ 提示　胰岛A细胞分泌的胰高血糖素、肾上腺皮质分泌的糖皮质激素和髓质分泌的肾上腺素、甲状腺分泌的甲状腺激素等都具有升高血糖的作用。胰岛B细胞分泌的胰岛素是唯一降低血糖的激素。 2.（教材P52“与社会联系”）糖尿病是一种严重危害健康的常见疾病。分析以下问题： （1）1型糖尿病的主要表现是什么？其发病原因是什么？ （2）糖尿病患者往往有“多食”的现象，请从能量代谢方面解释原因。 提示　（1）主要表现为高血糖和尿糖。病因是胰岛功能减退，分泌胰岛素减少。 （2）糖尿病患者细胞中糖类代谢障碍，机体供能不足会感到饥饿，所以会出现多食的现象。 探究点1　血糖调节 回答下列相关探究问题。 （1）某同学未吃早饭，刚开始饥饿难耐，在未进食的情况下，一段时间后，饥饿感降低了，请分析其中的原因。 （2）研究发现，人体胰岛素必须与细胞膜上的胰岛素受体结合，才能促使葡萄糖进入细胞，调节血糖平衡。请思考胰岛素的受体分布在哪些细胞表面。 （3）为验证胰岛素具有降血糖的作用，设计方案时，若以正常小鼠每次注射药物前后小鼠症状的变化为观察指标，请思考实验组小鼠注射药物的顺序。 （4）给实验鼠静脉注射胰岛素，比肌肉注射会更快出现实验效果，为什么？ 答案　（1）饥饿感与血糖含量有关，未吃早饭，血糖含量降低，感到饥饿，但随着肝糖原转化为葡萄糖，血糖含量上升，饥饿感降低。 （2）几乎全身组织细胞。 （3）先注射胰岛素溶液，后注射葡萄糖溶液。 （4）静脉注射胰岛素，胰岛素直接进入血液，随血液运输；肌肉注射时胰岛素进入组织液，经毛细血管壁进入毛细血管，再随血液运输。 1.掌握血糖平衡调节的过程 （1）调节中枢：下丘脑。 （2）调节机制：神经—体液调节。 ①神经调节：下丘脑通过有关神经可直接调控肾上腺、胰岛B细胞和胰岛A细胞。在此种调节方式中，内分泌腺本身就是反射弧效应器的一部分。 ②体液调节：高浓度血糖可直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素，低浓度血糖可直接刺激胰岛A细胞分泌胰高血糖素。 （3）与血糖平衡有关的三种激素的关系 ①胰岛素是唯一降低血糖的激素。 ②胰岛素和胰高血糖素作用相反，相抗衡，使血糖含量维持相对稳定。 ③肾上腺素与胰高血糖素具有协同作用，能促进肝糖原分解，升高血糖。 （4）血糖平衡调节中存在负反馈调节 【例1】下列有关糖代谢及其调节的叙述，正确的是（　　） A.②过程可发生在肌肉、肝脏中 B.胰岛B细胞分泌的激素促进①③过程 C.胰岛A细胞分泌的激素促进④过程 D.胰岛素抑制②③过程，促进④⑤⑥⑦过程 答案　D 解析　肌糖原不能直接分解为葡萄糖补充血糖，因此在肌肉中②过程不能发生，A项错误；胰岛B细胞分泌的激素是胰岛素，它的作用是促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖等，并且抑制肝糖原的分解和非糖物质转变为葡萄糖，从而降低血糖，B项错误；胰岛A细胞分泌的激素是胰高血糖素，它的作用是促进糖原分解，并促进一些非糖物质转化为葡萄糖，从而升高血糖，C项错误；②③是升高血糖的过程，④⑤⑥⑦四个过程都是降低血糖的过程，胰岛素可抑制②③过程，促进④⑤⑥⑦过程，D项正确。 影响胰岛素分泌的三种因素 （1）神经调节——下丘脑可通过相关神经调控胰岛素的分泌。 （2）血糖浓度——血糖浓度升高可直接促进胰岛素的分泌，且血糖浓度升高是促进胰岛素分泌的最有效刺激。 （3）胰高血糖素——胰高血糖素分泌增加会促进胰岛素的分泌。 【例2】（2022·海南）机体内血糖浓度受多种激素共同调节。某实验小组探究了三种激素单独或联合作用调节血糖的效应，实验前血糖浓度为5.0 mmol/L，血糖浓度随激素处理时间的变化如图。下列有关叙述正确的是（　　） A.激素单独作用时，0.5h内升高血糖最快的激素是肾上腺素 B.3h时，三种激素联合作用升高血糖的效应大于各自效应的总和 C.肾上腺素和胰高血糖素对血糖的调节作用表现出相抗衡的关系 D.血糖浓度受肾上腺素、胰高血糖素和皮质醇调节，不受甲状腺激素调节 答案　B 解析　由图可知，肾上腺素、胰高血糖素具有升高血糖的生理作用，皮质醇升高血糖的作用不明显，三种激素共同使用升高血糖的作用最明显。据图分析，激素单独作用时，0.5 h内升高血糖最快的激素是胰高血糖素，A项错误；3 h时，三种激素联合作用升高血糖的效应为12.8－5.0＝7.8（mmol/L），三种激素各自效应的总和为（6.9－5.0）＋（5.7－5.0）＋（5.2－5.0）＝2.8（mmol/L），前者明显大于后者，B项正确；肾上腺素和胰高血糖素都能升高血糖，二者在调节血糖方面表现出协同作用，C项错误；实验结果可证明血糖浓度受肾上腺素、胰高血糖素和皮质醇调节，但实验结果不能证明血糖浓度不受甲状腺激素调节，D项错误。 探究点2　糖尿病的病因及症状 糖尿病严重威胁人类健康，其发病机理十分复杂。回答下列问题。 （1）糖尿病的主要病因是胰岛素分泌不足。请分析糖尿病患者出现“三多一少”，即“多尿、多饮、多食和体重减轻”的原因分别是什么？ （2）尿液中葡萄糖含量高一定是糖尿病吗？ 答案　（1）提示　多尿：尿液中含糖，排尿时带走大量水分。多饮：细胞外液渗透压升高，在大脑皮层形成渴觉。多食：胰岛素缺乏，葡萄糖氧化分解障碍；供能不足，产生饥饿感。体力和体重下降：能量不足，脂肪及蛋白质大量被消耗。 （2）提示　不一定，如一次性吃糖过多或肾小管重吸收障碍时均可导致尿中含糖。 1.血糖浓度高≠出现糖尿≠糖尿病 （1）血糖浓度高不一定出现糖尿，糖尿病前期血糖浓度高于正常值，但不出现糖尿，只有血糖浓度高到一定程度时，糖尿病患者才会出现糖尿。 （2）持续性出现糖尿不一定患有糖尿病，如肾小管重吸收障碍患者也会持续性出现糖尿，但患者血糖水平正常。 2.糖尿病 （1）病因 类型 病因 1型糖尿病 胰岛功能衰退，胰岛素分泌减少 2型糖尿病 与遗传、环境、生活方式等密切相关，但确切发病机理目前仍不明确 （2）症状——“三多一少” （3）尿糖与糖尿病 关系：出现尿糖不一定是糖尿病，但持续性的尿糖很可能是糖尿病。 【例3】糖尿病病人的饮食受到严格的限制，受限制的并不仅仅是甜味食品，而且米饭和馒头等主食都需定量摄取，原因是（　　） A.糖尿病病人的消化功能不好 B.糖尿病病人的吸收功能不好 C.米饭和馒头中含有大量葡萄糖 D.米饭、馒头中的淀粉等经消化也能分解转变成葡萄糖 答案　D 解析　米饭和馒头的主要成分是淀粉，经淀粉酶催化可水解为葡萄糖，葡萄糖被吸收，会导致糖尿病患者血糖浓度升高，因此对于糖尿病患者来说米饭和馒头等主食也需定量摄取，D项正确。 【例4】我国唐朝医学家甄立言在《古今录验方》里对糖尿病（中医称为“消渴症”）的症状进行了描述：“消渴，病有三：一渴而饮水……二吃食多……三……多小便者。”下列关于糖尿病的叙述错误的是（　　） A.“消渴症”患者还会有高血糖和机体消瘦等症状 B.“渴而饮水多”的原因是细胞外液渗透压下降 C.“吃食多”的原因是细胞内能量供给不足 D.“多小便”的原因是排出大量糖的同时，带走大量的水分 答案　B 解析　糖尿病病人的血糖浓度升高，且排尿增多，身体丢失较多水分，因此细胞外液渗透压升高。 核心知识小结 [要点回眸] [答题必备] 1.调节血糖含量的激素主要有胰岛A细胞分泌的胰高血糖素和胰岛B细胞分泌的胰岛素。 2.胰岛素一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解，进入肝、肌肉并合成糖原，进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯；另一方面抑制肝糖原的分解和非糖物质转变为葡萄糖。 3.胰高血糖素主要作用于肝，促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液，促进非糖物质转变为糖。 （见学生用书P56） 1.正常情况下，人体一段时间未进食时血液内（　　） A.胰岛素含量减少，胰高血糖素含量增加 B.胰岛素含量增加，胰高血糖素含量增加 C.胰岛素含量减少，胰高血糖素含量减少 D.胰岛素含量增加，胰高血糖素含量减少 答案　A 解析　人体一段时间未进食时，血糖浓度较低，血液内胰岛素的含量减少，胰高血糖素含量增加。 2.研究发现，机体是通过－些特定的激素来调节血糖的代谢速率的，胰岛素在血糖调节中发挥着重要作用，下列相关叙述中，错误的是（　　） A.胰岛素是由胰岛A细胞分泌的一种激素 B.在血糖调节的过程中，胰岛素的作用结果会反过来影响胰岛素的分泌 C.胰岛素是唯一能降低血糖浓度的激素 D.胰岛素能促进血糖合成糖原 答案　A 解析　胰岛素是由胰岛B细胞分泌的一种激素，其可促进血糖合成糖原及转化为非糖物质，降低血糖浓度。 3.如图是血糖调节模式图，下列叙述正确的是（　　） A.低血糖状态时，通过①→②→③使血糖恢复正常，主要原因是胰高血糖素分泌增多 B.高血糖状态时，胰岛A细胞产生的胰岛素促进葡萄糖进入细胞，合成肝糖原和甘油三酯等 C.胰高血糖素和胰岛素共同参与血糖调节，二者的作用相同 D.人体细胞膜上若缺乏胰岛素受体，可能导致细胞减缓摄取血糖，血糖水平过低 答案　A 解析　低血糖状态时，通过①过程使胰岛A细胞分泌胰高血糖素增加，胰高血糖素通过②过程作用于肝脏，使肝糖原分解形成葡萄糖进入血液，从而使血糖浓度升高，A项正确；高血糖状态时，胰岛B细胞产生的胰岛素促进葡萄糖进入细胞，合成肝糖原和甘油三酯等，B项错误；胰高血糖素和胰岛素共同参与血糖调节，两者作用相反，C项错误；人体细胞膜上若缺乏胰岛素受体，可能导致细胞减缓摄取血糖，血糖水平过高，D项错误。 4.（2021·河北）血糖浓度升高时，机体启动三条调节途径：①血糖直接作用于胰岛B细胞；②血糖作用于下丘脑，通过兴奋迷走神经（参与内脏活动的调节）支配胰岛B细胞；③兴奋的迷走神经促进相关胃肠激素释放，这些激素作用于胰岛B细胞。下列叙述错误的是（　　） A.①和②均增强了胰岛B细胞的分泌活动 B.②和③均体现了神经细胞与内分泌细胞间的信息交流 C.①和③调节胰岛素水平的方式均为体液调节 D.血糖平衡的调节存在负反馈调节机制 答案　C 解析　①血糖浓度升高直接作用于胰岛B细胞，促进胰岛B细胞分泌胰岛素增多；②血糖浓度升高作用于下丘脑，通过兴奋迷走神经支配胰岛B细胞分泌胰岛素增多，A项正确；②是兴奋迷走神经释放的神经递质与胰岛B细胞上的受体结合支配胰岛B细胞，③兴奋的迷走神经促进相关胃肠激素释放，也是通过神经递质与胃肠上的相应受体结合进行调节的，二者都体现了神经细胞与内分泌细胞间的信息交流，B项正确；①调节胰岛素水平的方式是体液调节，③调节胰岛素水平的方式是神经－体液调节，C项错误；在血糖调节过程中，胰岛素的作用结果会使血糖水平下降到正常水平，此时血糖水平会反过来抑制胰岛素的进一步分泌，防止血糖过度下降；胰高血糖素也是如此，故在血糖调节过程中存在负反馈调节，D项正确。 5.（2022·6月浙江）为研究物质X对高血糖症状的缓解作用，根据提供的实验材料，完善实验思路，预测实验结果，并进行分析与讨论。 实验材料：适龄、血糖正常的健康雄性小鼠若干只，药物S（用生理盐水配制），物质X（用生理盐水配制），生理盐水等。 （要求与说明：实验中涉及的剂量不作具体要求。小鼠血糖值＞11.1mmol/L，定为高血糖模型小鼠。饲养条件适宜） 回答下列问题： （1）完善实验思路： ①适应性饲养：选取小鼠若干只，随机均分成甲、乙、丙3组。正常饲养数天，每天测量小鼠的血糖，计算平均值。 ②药物S处理： 甲组：每天每只小鼠腹腔注射一定量生理盐水 乙组：每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S 丙组：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 连续处理数天，每天测量小鼠的血糖，计算平均值，直至建成高血糖模型小鼠。 ③物质X处理： 甲组：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 乙组：每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水 丙组：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 连续处理若干天，每天测量小鼠的血糖，计算平均值。 （2）预测实验结果： 设计一张表格，并将实验各阶段的预期实验结果填入表中。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （3）分析与讨论： 已知药物S的给药途径有腹腔注射和灌胃等，药物S的浓度和给药途径都会影响高血糖模型小鼠的建模。若要研究使用药物S快速建成高血糖模型小鼠，则可通过　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，以确定快速建模所需药物S的适宜浓度和给药途径的组合。 解析　（1）适应性饲养使小鼠适应实验环境，正常饲养小鼠数天，甲乙丙三组的血糖值正常。药物S处理时甲组：每天每只小鼠腹腔注射一定量生理盐水，则甲组作为对照组。该实验的目的是研究物质X对高血糖症状的缓解作用，需要药物处理乙组和丙组使小鼠出现高血糖症状，因此药物S处理时乙组和丙组：每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S。在物质X处理时乙组作为对照组，丙组作为实验组，一组给物质X，一组没有物质X，以探究物质X对高血糖症状的缓解作用。物质X处理时，遵循实验单一变量，乙组给药途径是灌胃，则甲组作为空白对照，甲组每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水；乙组：每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水；丙组：每天每只小鼠灌胃一定量物质X。 （2）该实验将小鼠分为甲、乙、丙3组，进行三个阶段实验，即适应性饲养阶段、药物S处理、物质X处理，记录血糖值变化。正常饲养数天，甲乙丙三组的血糖值正常。甲组作为对照组，均是生理盐水处理，因此甲组在药物S处理和物质X处理时所测得的血糖值正常；小鼠血糖值＞11.1mmol/L，定为高血糖模型小鼠，药物S处理阶段，乙组小鼠腹腔注射一定量药物S，会使血糖升高，逐渐升高至＞11.1mmol/L；物质X处理阶段乙组小鼠灌胃一定量生理盐水，不会缓解高血糖症状，血糖值依然＞11.1mmol/L；药物S处理阶段，丙组小鼠腹腔注射一定量药物S，会使血糖升高，逐渐升高至＞11.1mmol/L；如果物质X对高血糖症状的缓解作用，则物质X处理阶段丙组小鼠在血糖值逐渐下降，但高于正常水平。实验各阶段的预期实验结果如表所示： 实验各阶段的小鼠血糖值变化 组别 实验阶段 适应性饲养 药物S处理 物质X处理 甲组 正常 正常 正常 乙组 正常 逐渐升高至＞11.1mmol/L ＞11.1mmol/L 丙组 正常 逐渐升高至＞11.1mmol/L 逐渐下降，但高于正常水平 （3）要使用药物S快速建成高血糖模型小鼠，需要明确建模成功所需的时间快时的药物S浓度，同时也需要确定哪种给药途径建模成功所需的时间快，因此将具体的药物S浓度和给药途径组合起来以确定建模成功所需的时间，可通过设置一系列浓度梯度的药物S，每个浓度进行不同的给药途径，比较不同组合建模成功所需的时间，以确定快速建模所需药物S的适宜浓度和给药途径的组合。 答案　（1）每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S 每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水　每天每只小鼠灌胃一定量物质X （2） 组别 实验阶段 适应性饲养 药物S处理 物质X处理 甲组 正常 正常 正常 乙组 正常 逐渐升高至＞11.1mmol/L ＞11.1mmol/L 丙组 正常 逐渐升高至＞11.1mmol/L 逐渐下降，但高于正常水平 （3）设置一系列浓度梯度的药物S，每个浓度进行不同的给药途径，比较不同组合建模成功所需的时间 学科网（北京）股份有限公司 $$