内容正文:
3.2激素调节的过程
刘冲
甲状腺分泌的分级调节及激素调节的特点
环节一:甲状腺激素分泌的分级调节
环节二:激素调节的特点
1.为抵御寒冷,哪些细胞被动员起来?起动员作用的是什么?
身体几乎所有的细胞。神经冲动和激素。
2.甲状腺分泌的甲状腺激素在其中起重要作用,其作用原理是什么?
甲状腺激素几乎作用于体内所有的细胞,提高细胞代谢的速率,使机体产生更多的热量。
3.甲状腺激素还具有什么功能?
提高神经的兴奋性,促进生长发育。
甲状腺激素对机体的生命活动的进行十分重要,那么甲状腺激素是如何调节的呢?
环节一:甲状腺激素分泌的分级调节
组别
1
2
3
实验处理
对照组
摘除大鼠的垂体
摘除大鼠的垂体,注射垂体提取物
实验结果
甲状腺结构
甲状腺激素分泌量
正常
萎缩
部分恢复大小
正常
显著减少
部分恢复
阅读“思考讨论”部分,填写下表,并得出结论
结论:垂体能分泌某种化学物质,促进甲状腺的生长发育和分泌甲状腺激素。
组别
1
2
3
4
实验处理
对照
向动物静脉注射下丘脑分泌的TRH
损毁动物下丘脑中分泌TRH的区域
向动物垂体中注射微量甲状腺激素
TSH水平
正常
明显升高
明显降低
明显降低
请参照上一过程,用表格的形式梳理“思考讨论”余下的实验,并写出实验结论。
结论:下丘脑分泌的TRH能促进垂体分泌TSH。甲状腺激素能抑制垂体分泌TSH。
临床上发现,甲状腺机能亢进时,血液中的甲状腺激素水平升高,TSH的水平降低;当甲状腺功能减退时,血液中甲状腺激素水平下降,TSH水平升高。这说明什么?
甲状腺激素能够抑制TSH的分泌
综合以上内容,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?
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活动。
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?
下丘脑—垂体—甲状腺轴
下丘脑
垂体
甲状腺
细胞代谢
促甲状腺激素释放激素
促甲状腺激素
甲状腺激素
反馈
(-)
(-)
分级调节
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。
反馈调节
环节二:激素调节的特点
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?
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各种信息。因此,临床上常通过抽取血样来检测内分泌系统中激素的水平。
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,因此不能定向运输。
观察右图,思考下列问题:
1.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,激素只能作用于靶器官或靶细胞。
2.激素只能作用于靶器官、靶细胞的直接原因和根本原因分别是什么?
直接原因:靶细胞膜上或膜内有与相应激素特异性结合的受体;
根本原因:与相应激素结合的受体的基因,只在靶细胞内特异性表达。
ATP
激活的蛋白激酶-A
激活的磷酸酶
cAMP
糖原
葡萄糖
腺苷酸环化酶
G蛋白
受体蛋白
肾上腺素
肝细胞
①
②
③
④
GTP
右图为肾上腺素升高血糖的作用机理,请观察分析,该过程是如何实现的?
当肾上腺素与肝细胞细胞膜上的受体蛋白结合时,GTP与G蛋白结合,使腺苷酸环化酶结构发生变化,催化ATP水解为cAMP激活蛋白酶-A,进而激活磷酸酶,使糖原水解为葡萄糖。
激素-受体-核蛋白
DNA
特异mRNA
激素-受体复合物
受体
新合成蛋白质
激素
细胞膜
类固醇激素(如性激素、肾上腺皮质激素等)很容易穿过细胞膜,其信号受体通常在细胞内。如图所示为类固醇的作用机制,你能用自己的语言描述一下他是怎样发挥作用的吗?
激素-受体-核蛋白
DNA
特异mRNA
激素-受体复合物
受体
新合成蛋白质
激素
细胞膜
类固醇穿过细胞膜,和受体结合后,调控基因的转录,诱导相关蛋白质的合成(如某些酶)
1.请结合肾上腺素和类固醇激素的作用机制想一想,激素有没有直接参与靶细胞的代谢?总结出激素调节的第三个特点。
激素不直接参与细胞代谢,他们是作为信使传递信息。
2.前面我们学过,1型糖尿病患者需要每天注射胰岛素,这是由激素的什么作用特性决定的?
激素一经靶细胞接受并起作用后就是失活了,机体需要源源不断地产生激素,以维持激素含量的动态平衡,1型糖尿病不能产生足量的胰岛素,因此每天需要注射胰岛素。
如图为甲状腺激素报告单,其中1nmol/L=10-9mol/L,1pmol/L=10-12mol/L,你能总结出激素调节的第四个特点吗?
微量
高效
进一步探究:1.在机体内,往往多种激素共同参与调节同一生理功能,有时不同激素对同一功能起到增强效应的作用,这称为激素间的什么作用?
协同作用
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
促进新陈代谢,增加产热
升高血糖
2.也有些激素在同一调节过程中效果相抗衡,表现为不同激素对同一生理效应发挥相反的作用。请举例
胰岛素和胰高血糖素、甲状腺激素、肾上腺素
3.有人说激素和神经递质一样属于调节生命活动的信息分子,你是否赞同这一观点?请说明理由。
赞同,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。
科学发现总会导致实践上的应用,如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。你对此有何评论?
总 结
下丘脑
垂体
甲状腺
细胞代谢
促甲状腺激素释放激素
促甲状腺激素
甲状腺激素
反馈
(-)
(-)
下丘脑
垂体
肾上腺皮质
细胞代谢
CRH
ACTH
皮质醇
反馈
(-)
(-)
下丘脑
垂体
性腺
细胞代谢
促性腺激素释放激素
促性腺激素
性激素
反馈
(-)
(-)
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
$$