内容正文:
第三章 体液调节
第2节 激素调节的过程
人教版/选择性必修1 稳态与调节
马拉松长跑是赛程超过40KM、历时2h以上的极限运动,运动员每小时至少需要消耗300g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3.9~6.1mmol/L,全身的血量大约为5L。
计算:如果仅靠血液中的葡萄糖,运动员能跑多长时间?
长跑过程中大量消耗葡萄糖,会导致血糖含量下降吗?为什么?
讨论:
激素调节的实例
无论是在运动还是安静的状态下,人的血糖浓度总是维持在一定的水平。
血液中的糖称为血糖,主要是葡萄糖
血糖是如何维持的呢?
激素调节的实例
实例1:血糖平衡的调节
血糖的来源和去路(正常情况下):
食物中的糖类
消化、吸收
肝糖原
分解
脂肪等非糖物质
转化
摄取
氧化分解
CO2+H2O+能量
合成
肝糖原/肌糖原
转化
甘油三酯
某些氨基酸
血糖平衡的调节,也就是调节血糖的来源和去向,使其处于平衡状态
激素调节的实例
实例1:血糖平衡的调节
研究发现,机体是通过一些特定的激素来调节血糖的代谢速率的,其中最重要的是胰岛分泌的胰高血糖素和胰岛素。
图3-3 胰岛A细胞和胰岛B细胞以及它们分泌的激素
激素调节的实例
实例1:血糖平衡的调节
食物中的糖类
消化、吸收
肝糖原
分解
脂肪等非糖物质
转化
氧化分解
CO2+H2O+能量
合成
肝糖原/肌糖原
转化
甘油三酯
某些氨基酸
促进
抑制
促进
交感神经
兴奋
激素调节的实例
实例1:血糖平衡的调节
图3-4 血糖平衡的主要调节示意图
激素调节的实例
实例1:血糖平衡的调节
特别提醒:
3.人体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,他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。
1.胰岛素是唯一能够降低血糖浓度的激素。
2.血糖的平衡不仅受激素调节,还受神经系统的调节。
激素调节的实例
思考·讨论
在血糖平衡的调解过程中,胰岛素和胰高血糖素的作用是怎样的?
胰高血糖素和糖皮质激素的作用又是怎样的?
不同激素对同一生理效应发挥相同的作用的现象叫协同作用。
不同激素对同一生理效应发挥不同的作用的现象叫拮抗作用。
激素调节的实例
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。
1.作用的结果对过程产生抑制作用的叫负反馈调节
例:血糖平衡的调节过程、捕食过程
思考·讨论
当血糖含量高,机体会不会一直分泌胰岛素来降低血糖?
激素调节的实例
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。
2.作用的结果对过程产生促进作用的叫正反馈调节
例:排尿的过程、生态系统的恶化
激素调节的实例
正/负反馈的判断:
A
B
+
-
A
B
+
+
A
B
-
+
负反馈
负反馈
正反馈
-
+
-
与社会的联系
激素调节的实例
实例1:血糖平衡的调节
糖尿病是一种严重危害健康的常见病,主要表现为高血糖和尿糖,可导致多种器官功能损害。
尿糖不一定是糖尿病!
激素调节的实例
实例2:甲状腺激素分泌的分级调节
当在寒冷的条件下,身上所有的细胞都被动员起来,共同抵御寒冷。起动员作用的是神经冲动和激素,甲状腺分泌的甲状腺激素在其中起到重要的作用
甲状腺激素几乎作用于体内所有的细胞
激素调节的实例
思考·讨论
阅读书本P53思考讨论,分析在甲状腺激素的分泌中,下丘脑、垂体和甲状腺之间有何关系?
摘除大鼠的垂体
甲状腺萎缩
甲状腺激素减少
部分恢复甲状腺大小
注射垂体
提取物
抑制
激素调节的实例
思考·讨论
在正常情况下,血液中的甲状腺激素的水平总维持在一定范围内,这是如何实现的呢?
这是通过分级调节和反馈调节实现的。当血液中甲状腺激素水平降低时,TRH分泌量增加,促进垂体分泌TSH,促进甲状腺分泌甲状腺激素,甲状腺激素浓度恢复到正常水平;当甲状腺激素水平升高时,会抑制TSH和TRH的分泌,降低甲状腺激素水平;
下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的分层调控,称为分级调节
激素调节的实例
下丘脑-垂体-甲状腺轴
下丘脑-垂肾上腺皮质轴
下丘脑-垂体-性腺轴
意义:
放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细调控,从而维持机体的稳定
激素调节的特点
1.通过体液进行运输
内分泌腺没有导管,内分泌细胞产生的激素弥散到体液中,随血液流到全身,传递着各种信息。
激素调节的特点
2.作用于靶器官和靶细胞
激素选择靶细胞,是通过与靶细胞上的特异性受体相互识别,并发生特异性结合实现的。
激素调节的特点
3.作为信使传递信息
激素的作用方式,犹如信使将信息从内分泌细胞传递给靶细胞,靶细胞发生一系列的代谢变化。激素一经靶细胞接受并起作用后就失活了。
激素调节的特点
4. 微量和高效
正常生理状态下,血液中激素浓度都很低,一般为10-12~10-9mol/L。
虽然激素的含量甚微,但其作用效果极其显著。
激素调节的特点
思考·讨论
激素为什么只作用于其相应的靶器官和靶细胞?
直接原因:
根本原因:
产生特异性受体的基因只在相应的靶细胞中才会表达
只有靶器官和靶细胞上具有能与之结合的特异性受体
特别提醒:
1.激素的运输不是定向的
2.激素不构成细胞结构、不提供能量也不起催化作用,只作为信息分子起调节作用
课堂总结
课堂练习
1. 下图曲线表示某人从早餐开始到12时血糖浓度的变化情况,请识图并结合自己的生活实际,分析曲线变化的具体原因(说明血糖的来源或去向,以及相关激素的作用)。
课堂练习
2.下图是血糖调节模型示意图,有关叙述正确的是( )
A.曲线AB段与EF段血糖浓度上升的原因相同
B.曲线BC段与DE段血液中胰岛素变化趋势相同
C.FG段血糖维持相对稳定是神经—激素调节的结果
D.当血糖偏低时,胰高血糖素可促进肝糖原和肌糖原水解以提高血糖浓度
C
课堂练习
3.(不定项)甲、乙、丙三名患者血液中甲状腺激素含量都很低,下表是三名患者体内促甲状腺激素释放激素(TRH)和促甲状腺激素(TSH)的含量。下列叙述正确的是( )
A.甲最可能是甲状腺发生病变,可通过注射TSH来进一步判断
B.乙最可能是下丘脑发生病变,可通过注射TRH来进一步判断
C.丙可能是甲状腺发生病变,也可能是机体内缺碘导致的
D.甲状腺激素分泌的分级调节过程中,也存在着反馈调节机制
BCD
课堂练习
4.结合所学知识分析回答下列问题。
(1)甲状腺增生肿大引起的地方性甲状腺肿古称“瘿”,早在两千多年前,我国就有医学文献指出“山居多瘿”。1895年,有人发现甲状腺的含碘量是其他组织的几百倍。请对“山居多瘿”现象做出解释:___。
(2)在“下丘脑—垂体—甲状腺轴”中,上游腺体控制下游腺体,这称为_________。检测发现,甲亢患者血清中TSH的水平很低,这是由于______________,这种调节方式称为________________。
课堂练习
(3)为研究甲状腺激素对小鼠能量代谢速率的影响,某实验小组进行了如下实验:
a.取多只体重相近的小鼠,随机均分成甲、乙两组,实验前禁食12 h。
b.将每只小鼠置于耗氧量测定装置中,
甲组小鼠每天灌喂甲状腺激素制剂5 mL,
乙组小鼠__________。
3d后,记录每只小鼠的耗氧量速率,并计算每组小鼠的平均耗氧量速率
本实验中,以小鼠的耗氧量速率为能量代谢速率的检测指标,依据是____若甲组小鼠的耗氧量速率显著大于乙组,说明____________。
$$