3..2 激素调节的过程课件-2024-2025学年高二上学期生物人教版选择性必修1

第三章 体液调节 第二节 激素调节的过程 本节聚焦 1、血糖的平衡是怎样维持的？ 2、激素的分级调节是如何实现的？ 3、激素调节有什么特点？ 马拉松长跑是赛程超过40 km、历时2h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3.9～6.1mmol/L，全身的血量大约为5 L。 计算：如果仅靠血液中的葡萄糖，运动员能跑多长时间？ 问题探讨 0.7～1.1 min（1 min左右） 讨论：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？ 可能会略有下降，但不会持续下降，应在正常范围内波动；运动过程中，因消耗血糖为运动提供能量，血糖含量有所下降；同时，机体会随时分解储能物质转化成葡萄糖补充消耗，维持血糖的相对稳定。 血糖 （3.9~6.1 mmol/L） 来源 去向 过渡 研究表明：血糖的调节主要依靠激素的作用。 要想知道血糖平衡是如何维持的，首先需要分析血糖的来源和去向。 一、激素调节的实例 学生活动：请同学们认真阅读教材P50-52相关内容，然后回答下列问题。 1.血糖的来源和去向，正常情况下有哪些途径？ 2.与血糖调节相关的激素有哪些？其主要激素有什么作用？ 4.糖尿病都可以通过注射胰岛素进行治疗吗？请说明原因。 3.请用流程图的形式，小结血糖调节过程图。 实例1：血糖的平衡调节 血糖 （3.9~6.1 mmol/L） 食物中的糖类 肝糖原 脂肪等非糖物质 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 1.血糖的来源和去向，正常情况下有哪些途径？ 马拉松比赛过程中的能量供应 如果要参加马拉松比赛，该如何保证比赛过程中的能量供应？ 血糖 （3.9~6.1 mmol/L） 食物中的糖类 肝糖原 脂肪等非糖物质 消化吸收 分解 转化 摄取 氧化分解 合成 转化 肝糖原 肌糖原 2.与血糖调节相关的激素有哪些？其主要激素有什么作用？ CO2+ H2O+ 能量 甘油三酯、某些氨基酸 2.与血糖调节相关的激素有哪些？其主要激素有什么作用？ 胰岛A、B细胞以及它们分泌的激素 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） 糖皮质激素 甲状腺激素 肾上腺素 甘油三酯、某些氨基酸 CO2+ H2O+ 能量 3.请用流程图的形式，小结血糖调节过程图。 血糖 （3.9~6.1 mmol/L） 食物中的糖类 肝糖原 脂肪等非糖物质 消化吸收 分解 转化 摄取 氧化分解 合成 转化 肝糖原 肌糖原 胰岛B细胞 胰岛素 促进 抑制 血糖升高 胰岛A细胞 胰高血糖素 促进 血糖降低 糖皮质激素 甲状腺激素 肾上腺素 下丘脑 交感神经 下丘脑 副交感神经 下丘脑另一区域 血 糖 升 高 胰岛 B细胞 胰岛素 分泌增多 血 糖 降 低 + + + 胰高血糖素分泌增多 胰岛 A细胞 + + + 肾上腺髓质 + 肾上腺素分泌增多 + + 相抗衡 协同作用 下丘脑某一区域 拓展 神经和激素共同调节 + - 副交感神经 交感神经 交感神经 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课堂练习：请填空 血糖平衡的主要调节过程 反馈调节：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。 刺激胰岛A细胞分泌胰高血糖素 正常血糖水平 补充血糖 血糖水平恢复 当血糖水平下降时 葡萄糖 转化 分解 刺激胰岛B细胞分泌胰岛素 当血糖水平升高时 葡萄糖 肝糖原 糖原、脂肪 解析教材图3-4 思考：反馈调节的意义是什么？ 反馈调节的类型 负反馈 正反馈 图示 类型 解读 偏离后纠正回归到静息水平，生物体中更常见，如血糖调节等 加强并偏离静息水平，如血液凝固、排尿排便、胎儿分娩等 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2.8mmol/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. 1型糖尿病 2型糖尿病 胰岛B细胞 功能减退 遗传 环境 胰岛素 分泌不足 高血糖 组织细胞对胰岛素 的敏感性下降 多尿 多饮 多食 肾病 眼病 脑病 糖尿病足 遗传 环境 生活方式 胰岛素 其他药物 饮食 胰岛素 运动 激素的应用 ——胰岛素与糖尿病 心血管疾病 糖尿病的病因 症状：三多一少 小 结 血糖的动态平衡 来 源 去 路 胰岛素 胰高血糖素 促进 抑制 促进 甲状腺激素分泌量增加 一系列 反应 寒冷刺激 神经系统 体内细胞 提高细胞代谢速率，增加产热 寒冷条件下的甲状腺激素分泌 实例2：甲状腺激素分级的调节 组别 实验处理 实验结果 甲状腺结构 甲状腺激素分泌量 1 2 3 实验一 实验结论：垂体中的某些物质可以维持甲状腺的形态，促进甲状腺分泌甲状腺激素。 常态对照 正常 萎缩 显著减少 部分恢复大小 摘除大鼠的垂体 摘除大鼠的垂体后再注射垂体提取物 部分恢复 正常 资料分析：甲状腺激素分泌的调节 实验二 组别 实验处理 实验结果 （血液中TSH水平） 1 2 3 4 实验结论：下丘脑分泌的TRH可以促进垂体分泌TSH。 资料分析：甲状腺激素分泌的调节 向动物静脉注射下丘脑分泌的TRH 明显升高 正常 常态对照 明显降低 明显降低 损毁动物下丘脑中分泌TRH的区域 向动物的垂体中注射微量甲状腺激素 甲状腺激素可以抑制垂体分泌TSH。 注：TRH-促甲状腺激素释放激素 TSH-促甲状腺激素 结论：甲状腺激素能够降低TSH的分泌。 临床现象：甲状腺机能亢进时，血液中甲状腺激素水平升高，TSH水平降低；甲状腺功能减退时，血液中甲状腺激素水平下降，TSH的水平升高。 资料分析：甲状腺激素分泌的调节 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？ 2. 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？ 【答案】下丘脑分泌的TRH， 可以促进垂体分泌TSH。垂体分泌的TSH可影响甲状腺的正常生长和分泌甲状腺激素。甲状腺分泌的甲状腺激素增加到一定浓度时，又会抑制下丘脑和垂体的分泌。 【答案】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升高时，会反馈抑制TSH和TRH的分泌，降低甲状腺激素水平；当甲状腺激素水平降低时，TSH的分泌量增加，促进甲状腺分泌甲状腺激素，促甲状腺激素浓度升高恢复到正常水平。 下丘脑 垂 体 促甲状腺激素释放激素TRH 促甲状腺激素TSH 甲状腺 甲状腺激素TH (-) (+) (+) (-) 反馈调节 分级调节 小结：甲状腺激素分泌的调节 思考：分级调节的意义是什么？ 分级调节的意义： 可以放大激素的调节效应，形成多级反馈调节，有利于精细调控，维持机体的稳态。 下丘脑-垂体-靶腺体轴 下 丘 脑 垂 体 甲状腺 肾上腺皮质 性腺 下丘脑-垂体-靶腺体轴 促甲状腺激素 释放激素 促甲状腺激素 促肾上腺皮质激素 释放激素 促性腺激素 释放激素 促肾上腺皮质激素 促性腺激素 下丘脑-垂体-甲状腺轴 下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴 下丘脑-垂体-性腺轴 实例分析：地方性甲状腺肿出现的原因 缺碘 不足 减弱 减弱 增多 增多 拓展： 试分析，禁用睾丸酮类兴奋剂的原因；鸟类发情的机理。 小 结 1.通过体液进行运输 激素作用的特点 内分泌腺 血管 导管 外分泌腺 临床应用：抽取血样来检测内分泌系统中激素的水平 2. 作用于靶器官、靶细胞 靶细胞 分泌细胞 激素分子 激素作用的特点 3. 作为信使传递信息 激素作用的特点 肾上腺素对肝细胞的作用 激活的蛋 白激酶A 激活的糖原 磷酸化酶 肝糖原 葡萄糖 类固醇激素的作用机制 3. 作为信使传递信息 4. 微量、高效 nmol/L nmol/L mIU/L pmol/L pmol/L 激素作用的特点 4. 微量、高效 激素（肾上腺素）的生物放大效应 无活性蛋白激酶A 无活性糖原 磷酸化酶 G蛋白 激活的蛋 白激酶A 激活的糖原 磷酸化酶 肝糖原 葡萄糖 1分子受体 102分子活化G蛋白 104分子cAMP 106分子活化糖原磷酸化酶 105分子活化蛋白激酶A 108分子葡萄糖 激素作用的特点 4. 微量和高效 激素调节的特点 1.通过体液进行运输 3. 作为信使传递信息 2. 作用于靶器官、靶细胞 小结 特别提醒：激素既不组成细胞结构，又不提供能量，也不起催化作用，只是起调节作用的信息分子。 机体内，往往多种激素共同参与调节同一生理功能，各种激素彼此关联、相互影响。 激素之间的关系 1. 协同作用：在同一生理功能上效果相同。 2. 在同一调节过程中效果相抗衡。 激素的应用 ——胰岛素与糖尿病 激素的应用 ——生长激素与增高 在长骨骨骺闭合前外用生长激素，才可以促进长高。 激素的应用 ——睾酮衍生物、比赛成绩与健康 有些运动员服用人工合成的睾酮衍生物来促进肌肉生长、增强肌肉力量，提高比赛成绩。 有研究显示，应用外源性睾酮衍生物6个月，可以导致精子生成量减少，甚至使一些运动员不育。 外源 雄性激素 增强 增强 减少 萎缩 减少 减少 激素的应用 小 结 1.以下关于胰岛素、甲状腺激素作用特点的叙述，错误的是 （ ） A.需借助体液运输             B.发挥作用后立即失活 C.在代谢时发挥催化作用  D.作用于特定的细胞、器官 2.机体内各种激素彼此关联，相互影响，共同参与调节同一生理功能。下列对激素间相互关系的描述，正确的是 （ ） A.胰岛素与胰高血糖素都对血糖的稳定起作用，二者为协同关系 B.胰岛素可降低血糖，肾上腺素可使血糖升高，二者作用相抗衡 C.雌激素和雄激素都抑制垂体分泌促性腺激素，二者为协同关系 D.生长激素可促进生长，甲状腺激素可促进发育，二者作用相抗衡 C B 3.【答案】早餐后，随着食物中的淀粉等糖类物质消化吸收进入血液，血糖浓度升高。血糖浓度升高到一定程度时，刺激胰岛B细胞增强对胰岛素的分泌，胰岛素水平上升，促进血糖的利用和转变成糖原等物质，使血糖浓度下降。随着血糖浓度降低，胰岛A细胞的活动增强，胰高血糖素的分泌增加，促进肝糖原分解和其他物质转变成葡萄糖进入血液，使血糖浓度恢复到正常水平。 拓展题1.【答案】还有作用，因为TRH的靶器官是垂体，而不是甲状腺；因失去了甲状腺激素对垂体分泌TSH的抑制作用，TSH水平会升高；甲状腺激素对机体代谢和生长发育等具有重要的调节作用，故切除甲状腺后需要终生服用甲状腺激素类药物。 $$