内容正文:
第2节 激素调节的过程(第2课时)
第3章 体液调节
1
(1)调节体内有机物的代谢,使绝大多数组织耗氧量加大,并增加产热。因此,寒冷可刺激甲状腺激素的分泌 。
(2)促进生长发育
(3)提高神经系统的兴奋性
2
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(作用机制)
寒冷条件下的甲状腺激素分泌
3
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
(-)抑制
(+)
(+)
(-)抑制
反馈调节
分级调节
(一)甲状腺激素分泌的调节
4
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
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下丘脑、垂体和甲状腺功能的分级调节系统,也称为下丘脑——垂体——甲状腺轴。人和高等动物体内还有“下丘脑——垂体——肾上腺皮质轴”
“下丘脑——垂体——性腺轴”等。
分级调节:
人们将下丘脑、垂体和靶腺之间存在的这种分层调控称为分级调节。
分级调节的意义:可以放大激素的调节效应,形成多级反馈,有利于精细调控,从而维持机体的稳态
分级调节系统
下丘脑
垂体
靶腺轴
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
(二)思考讨论:甲状腺激素分泌的调节
7
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。
(二)思考讨论: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
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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。
(二)思考讨论:甲状腺激素分泌的调节
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为什么说寒冷条件下人体发抖也是抵御寒冷的自然反应呢?
身体发抖在生理学上称为战栗产热, 又称寒战产热。 人体在寒冷环境中主要依靠战栗来增加产热量。
寒冷刺激 体表的冷觉感受器 传入神经 下丘脑体温调节中枢 传出神经 肌肉战栗产热。
旁栏思考题
(三)案例分析:解释为什么运动员注射性激素会导致性器官萎缩,甚至失去生育能力?
性激素过多,会通过反馈调节抑制垂体分泌促性腺激素,促性腺激素可以促进性器官的发育,所以缺乏促性腺激素会导致性器官萎缩,甚至失去生育能力。
甲亢
在甲亢患者体内,产生了一种叫做刺激甲状腺免疫球蛋白(TSI)的物质,其化学结构与TSH相似,能与TSH竞争甲状腺细胞膜上的受体,刺激甲状腺细胞持续分泌甲状腺激素。
由于甲状腺激素的反馈作用,抑制TRH和TSH的分泌,使患者体内的TSH浓度降低,但是没有消除TSI对甲状腺细胞的刺激作用,因而导致患者体内的甲状腺激素总是处于较高水平。
甲状腺功能亢进症是由于甲状腺合成及释放过多的甲状腺激素,造成神经、循环、消化等系统兴奋性增高和机体代谢亢进,症状是怕热、多汗、心慌、手抖、脖子变粗、突眼等
激素调节的特点
1、激素能定向运输吗?
2、激素运输到全身各处,是不是对所有细胞都能起作用?
3、激素能持续作用吗?为什么体内需要源源不断地产生激素?
4、为什么临床上常常通过测定激素含量来检测疾病?
阅读P54思考以下问题?
1、通过体液进行运输 内分泌腺没有导管。
弥散到体液中,随血液流到全身,传递各种信息。
临床上通过抽取血样来检测内分泌系统中激素的水平。
临床上为什么通过抽取血样检测内分泌系统中激素的水平?
激素分泌后会通过体液(血液循环)进行运输
激素能定向运输吗?
不能;内分泌细胞产生的激素会弥散到体液中,随血液流到全身,因此激素不是定向运输。
激素运输到全身各处,是不是对所有细胞都能起作用?
不一定;有些激素只能作用于靶器官或靶细胞
一、激素调节的特点
2、作用于靶器官、靶细胞 激素选择靶器官、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。
激素只能作用于靶器官靶细胞的直接原因和根本原因是什么?
靶细胞膜上或膜内有与相应激素特异性结合的受体
直接原因:
与相应激素结合的受体基因,只在靶细胞内特异性表达
根本原因:
一、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
激素能持续作用吗?
不能。激素一经靶细胞接受并起作用后就失活了
为什么体内需要源源不断地产生激素?
激素一经靶细胞接受并起作用后就失活了,为了维持激素含量的动态平衡,体内需要源源不断地产生激素
一、激素调节的特点
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
4、微量和高效 在正常生理状态下,血液中激素浓度都很低,一般为10-12~10-9mol/L。虽然含量甚微,但作用效果极其显著。激素是人和动物体内微量、高效的生物活性物质。一旦体内激素含量偏离了生理范围,就会严重影响机体机能。临床上常通过测定血液中激素含量来检测疾病。
一、激素调节的特点
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激素种类多、量极微,既不组成细胞结构,又不提供能量,也不起催化作用,而是随体液到达靶细胞,使靶细胞原有的生理活动发生变化。
1.激素在人体内含量较低,但有高效的生物催化作用。( )
2.甲状腺激素可为靶细胞提供能量。( )
×
×
动物激素、酶、神经递质的比较
项目 动物激素 酶 神经递质
不
同
点 来源
化学本质
作用部位
发挥作用
后去路
相同点
内分泌腺或
内分泌细胞
几乎所有的活细胞
神经元轴突末梢的突触小体
蛋白质类、氨基酸衍生物类、固醇等
绝大多数是蛋白质,少数是RNA
靶器官、靶细胞
与底物结合,细胞内外或体外都可起作用
被失活
不改变
被降解或回收
①都有生物活性;②均与特定分子结合后起作用;③都不提供能量;④都不组成细胞结构
突触后膜上的受体
多种多样,大多为小分子
1.协同作用:不同激素对同一生理效应起增强效应的作用。
2.抗衡作用:不同激素对同一生理效应发挥相反的作用。
协同作用
生长激素
甲状腺激素
肾上腺素
胰高血糖素
调节生长发育
增加产热
升高血糖
拮抗作用
胰高血糖素
胰岛素
升高血糖
降低血糖
二、激素之间的关系
课堂小结
甲状腺激素分泌的分级调节
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
分级调节及其意义
激素调节的特点
通过体液进行运输
作用于靶器官、靶细胞
作为信使传递信息
微量和高效
1.研究发现,胰岛素作用的信号通路如下图:靶细胞上的胰岛素受体活化后,陆续活化一系列激酶,形成阶梯状串联效应,实现转导信号的放大。有多种激酶、蛋白等参与这一过程,涉及蛋白质、糖类、脂类代谢和生长调控的多条信号通路。下列说法不正确的是
跟踪训练
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A.分泌胰岛素的细胞,细
胞膜上有神经递质受体
和葡萄糖转运蛋白
B.靶细胞内一系列激酶的
磷酸化,阶梯状串联效
应实现了胰岛素作用的
高效性
C.靶细胞通过增加细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量实现了对葡萄糖的加
速摄取
D.图中胰岛素的靶细胞仅表示肝脏细胞
√
跟踪训练
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2.如图是血糖调节过程的示意图,其中甲、乙代表器官,a、b代表相应激素。下列有关叙述正确的是
A.激素a是胰岛素,可通过促进①②过程
降低血糖
B.激素b是胰高血糖素,是机体内唯一可
升高血糖的激素
C.激素a作用的结果反过来会抑制激素b
的分泌,属于反馈调节
D.甲、乙分别为胰腺和肝脏,两者均是血糖平衡的调节中枢
√
跟踪训练
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4.2型糖尿病人常表现为身体消瘦,其主要原因是糖代谢障碍,需要将部分脂肪、氨基酸等非糖物质转化为糖类供能。PEPCKI是参与人体内由非糖物质转化为葡萄糖异生途径的一种关键性酶,其作用机理如图所示,下列叙述错误的是
A.可在肝脏细胞中提取到PEPCKI
基因转录的产物mRNA
B.胰高血糖素可能通过调节
PEPCKI基因的表达升高血糖
C.促进PEPCKI乙酰化可以减缓非糖物质转化为血糖
D.图示糖异生途径存在正反馈调节机制
√
跟踪训练
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$$