3.2 激素调节的过程（第一课时）-【生物讲堂】2024-2025学年高二生物上册同步备课课件（人教版2019选择性必修1）

3.2 激素调节的过程 第一课时血糖平衡的调节 问题探讨：乒乓球比赛的单场比赛时间通常为1小时左右，运 动员每小时至少要消耗300g糖类。 血糖可以补充肌肉因运动而消耗的糖类。正常人的空腹血糖含量为3.9～6.1mmol/L，全身的血量大约是5L。 血糖是指血液中的糖，主要是葡萄糖. 计算:如果仅靠血液中的葡萄糖，运动员能打多长时间？ ①血液中的葡萄糖量 ~5 ②能打时间 ~1.098min 血管 C6H12O6 来源 去向 血糖平衡：来源≈去向 处于活动中的人体，如果没有持续的血糖供应，血糖很快就会枯竭，但事实上无论是在运动还是安静的状态下，人体的血糖浓度总是维持在一定的水平。 ‌资料1：乒乓球比赛期间，运动员补充能量的主要方法是通过食用高碳水化合物的食物，如香蕉、燕麦和巧克力，以及及时补充水分和电解质。‌这些食物能够迅速提供能量，支持运动员在比赛中的表现。 实例1 ：血糖平衡的调节 一、血糖的来源和去向(正常情况下) 阅读资料，思考血糖的来源。 消化道 血管 C6H12O6 多糖→C6H12O6 来源①：食物中糖类的消化、吸收 资料2：当一个人刚开始停止进食的时候，首先是糖原开始分解成葡萄糖为机体提供能量。糖原分解时不能直接产生葡萄糖，而是先分解为6—磷酸葡萄糖，6—磷酸葡萄糖通过葡萄糖—6—磷酸酶作用才能转变为葡萄糖，进而释放进血液。而肌细胞中缺乏此酶。 资料3：东北虎的食物中蛋白质和脂肪的含量很高，糖类比较少，但东北虎体内的葡萄糖浓度（4.8-6.9mmol/L）与人体相当。 来源②：肝糖原分解 阅读资料，思考血糖的来源。 消化道 血管 C6H12O6 多糖→C6H12O6 来源① 组织细胞 来源③：脂肪等非糖 物质转化为葡萄糖 一、血糖的来源和去向(正常情况下) 一、血糖的来源和去向(正常情况下) 阅读资料，思考血糖的去向。 资料4：糖类是主要的能源物质。 资料5：肝脏是营养物质代谢的主要器官：据 测定人在饭后，从门静脉流入肝脏的血液中 葡萄糖含量为140mg/dL，从门静脉流出肝 的血液中葡萄糖含量约为110mg/dL。肌肉 细胞中也存在类似生理过程。 资料6：北京鸭在育肥阶段只用含糖类较多的 谷物类作饲料，经过一段时间，鸭就变肥了。 去向1：氧化分解释放能量 去向2：合成肝糖原、肌糖原 去向3：转化为脂肪等非糖物质 消化道 血管 C6H12O6 多糖→C6H12O6 来源① 组织细胞 来源②③ 去向 2.合成肌糖原、肝糖原 3.转化甘油三酯、某些氨基酸 1.CO2+ H2O+ 能量 1. 血糖的主要来源是 ；空腹时血糖的主要来源是 。 2. 血糖的主要去路是 ，发生的具体场所是 。 3. 由于肌肉细胞中缺乏分解6-磷酸葡萄糖的磷酸酯酶，肌糖原不能直接分解成葡萄糖，必须先分解产生乳酸，经血液循环到肝脏，再在肝脏内转变为肝糖原或合成葡萄糖，因此葡萄糖能合成 ，但是只有 可以转化为葡萄糖。 4. 当长时间不进食时，血糖首先从肝糖原的分解得到补充，当肝糖原耗尽时，从 等非糖物质的转化得到补充。 5. 葡萄糖也可以转变为非糖物质，例如氨基酸，这里的氨基酸属于 。 食物中的糖类消化吸收 肝糖原分解 被组织细胞摄取，氧化分解 细胞质基质、线 肝糖原和肌糖原 肝糖原 脂肪 非必需氨基酸 一、血糖的来源和去向(正常情况下) 胰岛素：能促进组织细胞加速 、 和 葡萄糖，从而使血糖 水平 。 摄取 利用 储存 降低 研究表明，机体是通过一些特定的激素来调节血糖的代谢速率的，其中最主要的是胰岛素和胰高血糖素 胰岛B细胞 分泌 胰岛素 降低血糖浓度,恢复正常水平 促进 抑制 血糖进入肝、肌肉并合成糖原 血糖进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯 血糖进入组织细胞氧化分解 非糖物质转化为葡萄糖 肝糖原分解 促进三去向, 抑制两来源 靶细胞： 细胞 全身 血糖过高 【探索学习】 胰岛素降血糖的机理 胰岛B细胞分泌胰岛素的机理 血管 乙酰胆碱 乙酰胆碱受体 促进囊泡与细胞膜融合 胰岛B细胞分泌胰岛素的机理 血管 乙酰胆碱 乙酰胆碱受体 (1)胰岛素分泌的具体机制为： ①血糖浓度升高，葡萄糖进入胰岛B细胞→ATP含量升高→K+通道磷酸化→进而膜内K+浓度 →Ca²+通道打开，Ca²+内流，细胞膜内电位变化 →促进胰岛素以 的方式分泌到细胞外。 ②血糖浓度升高，下丘脑某个区域兴奋，引起副交感神经末梢释放乙酰胆碱作用于胰岛B细胞膜上的 ,经过细胞内信号转导，促进Ca²+内流，促进细胞释放胰岛素。 任务一：结合图示，说明胰岛素产生、运输、作用于靶细胞的具体机制。 增加 由负变正 胞吐 乙酰胆碱受体 促进囊泡与细胞膜融合 任务一：结合图示，说明胰岛素产生、运输、作用于靶细胞的具体机制。 胰岛素降血糖的机理 (2)胰岛素通过 运输到全身，与靶细胞膜上的 结合，经过一系列的信号传导途径，一方面增加组织细胞对葡萄糖的 ,经过一系列酶的磷酸化，促进 、 和脂肪合成；另一方面含GLUT4蛋白的囊泡 ,进一步增加细胞对葡萄糖的摄取，发挥降血糖作用。 体液 胰岛素受体 氧化分解 蛋白质 糖原 往细胞膜上移动并与之融合 胰高血糖素：能促进 分解成葡萄糖，并促进一些 转化为葡萄糖，从而使血糖 。 糖原 非糖物质 升高 胰岛A细胞 胰高血糖素 分泌 非糖物质转变成糖 肝糖原分解成葡萄糖进入血液 促进 升高血糖浓度，恢复正常水平 促进两来源 靶细胞：主要是 细胞 肝脏 血糖过低 血液中血糖浓度的变化 2.血糖升高后胰岛素分泌增多，是否导致血糖持续下降？ 否 3.这说明血糖调节过程存在什么调节机制？ 反馈调节 1.促进胰岛素和胰高血糖素分泌的信号是什么？ 【探索学习】 胰高血糖素升血糖的机理 胰高血糖素受体 ：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。 3、反馈调节 血糖水平升高 胰岛素 分泌增加 血糖水平降低 胰高血糖素分泌增加 系统 输入信号 输出信号 反馈 思考：那是不是所有的反馈调节都是抑制的呢？ 分为________和________两种。 正反馈 负反馈 正反馈： 加强并偏离静息水平 分娩、排尿排便、血液凝固、河流的重度污染等属于_______。 正反馈 A B (+) (+) “离经叛道” 3、反馈调节 负反馈： 偏离后纠正回归到静息水平 “改邪归正” A B (+) (－) 意义:反馈调节是生命系统中非常普遍的调节机制，它对于机体维持稳态具有重要意义。 内环境稳态调节主要是负反馈。 ①请根据课本P51页相关内容，将下列文字用箭头重新整理连接，构建餐后和运动过程血糖来源与去向的概念模型。 任务二：构建血糖平衡调节的概念模型 提示：1.餐后，血糖浓度升高。①刺激什么细胞？②导致什么激素的分泌量增加？ ③该激素是如何使血糖恢复平衡的？ 2.运动过程，血糖浓度降低，但血糖仍然维持在3.9～6.1mmol/L之间。 Ⅰ刺激什么细胞？Ⅱ导致什么激素的分泌量增加？ Ⅲ该激素是如何使血糖恢复平衡的？ B C D 构建餐后血糖来源与去向的数学模型 ---教材P55第3题 分析曲线变化的具体原因： AB段血糖升高的原因： 。 BC段血糖降低的原因： 血糖升高，刺激 细胞分泌 ，促进组织细胞 、 、 葡萄糖，从而降低血糖。 CD段血糖升高的原因： 血糖降低，刺激 细胞分泌 ，促进 ，从而升高血糖。 餐后，食物中的糖类消化 吸收进入血液 胰岛B 胰岛素 摄取 利用 储存 胰岛A 胰高血糖素 肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖 胰高血糖素 胰岛素 17 4.相关激素： 胰岛素是唯一能够降低血糖浓度的激素。 (1)还有哪些激素参与血糖调节？ (2)上述激素之间相互关系？ 不同激素对同一生理效应起同样的作用。 不同激素对某一生理效应发挥着相反的作用。 血糖升高 血糖升高 肾上腺素、糖皮质激素、甲状腺激素 胰高血糖素 胰岛素 血糖降低 相抗衡 协同作用 发挥着相同的作用 发挥着相反的作用 实例1 ：血糖平衡的调节 问题：回忆之前所学知识，思考胰岛的活动是否接受神经系统的调控？ 资料7：血糖浓度低时，下丘脑某个区域兴奋，能够通过神经作用于胰岛A细胞，也能够通过神经控制甲状腺和肾上腺产生甲状腺激素、肾上腺激素、糖皮质激素，这些也能升高血糖。 请根据上述材料完成补充血糖神经调节的概念模型？ 1、支配内脏、血管和腺体的传出神经，称为自主神经系统，自主神经系统由交感神经与副交感神经两部分组成。 2、内脏活动也受到大脑皮层、下丘脑等的分级调控。 实例1 ：血糖平衡的调节 实例1 ：血糖平衡的调节 血糖浓度升高 直接 + 胰岛B细胞 + 分泌 胰岛素 - 传入神经 下丘脑 某一区域 葡萄糖感受器 副交感 神经 抑制 非糖物质转化为葡萄糖 促进 血糖氧化分解 血糖合成糖原 血糖转变为甘油三酯等 肝糖原分解 血糖浓度下降,恢复正常 血糖浓度下降 直接 + 胰岛A细胞 胰高血糖素 + 促进 肝糖原分解 非糖物质转化 血糖浓度升高,恢复正常 刺激 另一区域 + 肾上腺(髓质) 肾上腺素等 交感神经 - 【总结1】血糖调节过程中出现的信息分子有： 结合下图分析影响胰岛素和胰高血糖素分泌的信号分子有哪些？ 【探索学习】 （2）影响胰高血糖素分泌的因素 ①血糖浓度——低浓度。 ②神经调节——下丘脑。 ③胰岛素。 （1）影响胰岛素分泌的因素 ①血糖浓度——高浓度。 ②神经调节——下丘脑。 ③胰高血糖素。 胰高血糖素促进胰岛素的分泌 胰岛素抑制胰高血糖素的分泌 神经递质、胰岛素、胰高血糖素和肾上腺素 【总结2】从调节过程来看，血糖平衡调节属于　　 ，主要是 ,调节中枢： 神经—体液调节 体液调节 下丘脑 正常血糖浓度: 低血糖: 空腹血糖浓度3.9~6.1mmol/L 治疗: 及时吃一些含糖较多的食物，或是喝一杯浓糖水， 及时从静脉输入葡萄糖溶液， 症状就会缓解。 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,大于8.9 mmol/L时出现尿糖 ①一次性摄入的糖太多 ③肾脏疾病,重吸收血糖能力下降，随尿排出。 ②糖尿病 血糖浓度超出肾脏的重吸收能力，随尿排出。 尿糖原因 思考：尿糖一定是糖尿病吗？ 尿糖≠糖尿病 与社会的联系 糖尿病都是胰岛素分泌不足引起的吗？ 与社会的联系 胰岛素受体 胰岛素 葡萄糖 1型 胰岛素受体 胰岛素 葡萄糖 2型 1型糖尿病的发病原因：胰岛B细胞受到破坏或免疫损伤导致的胰岛素绝对缺乏。 2型糖尿病的发病原因：与遗传、环境、生活方式密切相关，比较常见，确切的发病机理目前不明确。如: 胰岛素受体减少→细胞对胰岛素敏感度下降。 应用模型： Ⅰ型糖尿病的病因是胰岛素分泌过少，运用血糖调节模型分析胰岛素分泌减少为什么会导致血糖浓度偏高，出现“多食和消瘦”、“多尿和多饮”的症状。 胰岛素 减少 组织细胞摄取葡萄糖减少 机体缺乏营养和能量 多食 肝糖原分解、非糖物质转化 消瘦 血糖偏高 葡萄糖随尿液排出 多尿 细胞外液渗透压升高，口渴 多饮 “三多一少” (多饮、多尿、多食、体重减少) 糖尿病预防与治疗 糖尿病本身不可怕，而高血糖引发的很多并发症是会危害生命健康的。 ①饮食控制 ②体育锻炼 ③保持良好的心情 (2)治疗 控制饮食与药物治疗相结合 较轻患者: 可通过控制饮食，配合降血糖药物进行治疗。 较重患者(1型): 可通过静脉注射胰岛素进行治疗，2型糖尿病不能。 肥胖的重度患者： 除上述治疗外,还需限制能量物质摄入和加强锻炼。 (1)预防 1．研究表明大脑皮层中存在高密度的胰岛素受体，链脲佐菌素（STZ）可抑制神经元的胰岛素受体（AD），是一种常见的神经退行性疾病，患者随着年龄增长发生认知功能下降、记忆力丧失。STZ可用于制作AD动物模型。下列叙述正确的是（　　）A．胰岛素定向运输至大脑皮层发挥调节作用B．胰岛素与组织细胞内的受体结合降低血糖C．STZ可能会抑制大鼠脑内新突触的建立D．推测AD患者一定同时患有1型糖尿病 能力提升 C 2．如图为人体血糖调节示意图，X、Y和Z表示相关信息分子，下列相关叙述错误的是（ ） A．X为胰岛素，该激素的受体几乎遍布人体组织细胞B．影响胰岛A细胞分泌活动的信息分子有葡萄糖、Y和XC．Z激素主要作用于肝脏细胞，促进肝糖原的分解及非糖物质转化D．与受体3受损患者相比，受体4受损患者注射胰岛素治疗效果更好 D 3．过度肥胖往往造成血糖浓度过高，且血液中胰岛素浓度也偏高。某研究室利用过度肥胖的老鼠进行实验，发现阿斯匹林（一种消炎止痛药）可矫正过度肥胖老鼠的生理缺陷。如图中实验组表示过度肥胖老鼠服用阿斯匹林三周后注射胰岛素，120分钟内血糖浓度变化曲线，对照组表示过度肥胖老鼠未服用阿斯匹林且注射等量的胰岛素,120分钟内血糖浓度变化曲线。下列叙述正确的是（ ） ①时间为0时，实验组老鼠的血糖浓度明显低于对照组 ②注射胰岛素后，两组老鼠的血糖浓度在60分钟内明显下降 ③肥胖老鼠的细胞对胰岛素反应不敏感，胰岛素无法调节血糖浓度④服用阿斯匹林后，肥胖老鼠的细胞恢复对胰岛素的反应，胰岛素使血糖浓度降低A．①② B．②③ C．①④ D．③④ D 5．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5.0mmol/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 B 7．妊娠糖尿病是女性妊娠期间可能患的一种糖尿病，妊娠结束后病症逐渐消失。葡萄糖转运蛋白CLUT-4可介导葡萄糖跨膜运输。临床发现患有妊娠糖尿病孕妇的胰岛素水平高于健康孕妇。下图是胰岛素调节血糖的机制。下列叙述错误的是（ ） A．妊娠糖尿病患者的血糖浓度持续很高，可能会导致胎儿的生长发育异常B．胰岛素促进含GLUT-4的囊泡与细胞膜融合，增加细胞膜上GLUT-4的含量C．患者组织细胞对胰岛素不敏感，导致GLUT-4基因表达水平高于健康孕妇D．如果孕妇通过诊断确诊为妊娠糖尿病，应每餐合理控制糖类的摄入量 C 8．根据国际糖尿病联盟的数据，中国成人糖尿病患者正在逐渐增加。胰岛素是人体内唯一降低血糖浓度的激素，胰岛B细胞分泌胰岛素的机制如下所示。请回答下列问题： (1)正常人的血糖浓度为3.9-6.1mmol/L，当血糖浓度过高时， 胰岛素分泌增多，原因是 。 血糖浓度高促进胰岛B细胞分泌胰岛素 (2)图中葡萄糖经GLUT2转运体以 的方式进入胰岛B细胞后，会马上被GK（葡萄糖激酶）磷酸化为葡萄糖-6-磷酸，而这一过程对丙酮酸形成的影响不显著。葡萄糖-6-磷酸进一步氧化使ATP/ADP比率 ，引起细胞膜上ATP敏感钾通道关闭，细胞内K离子浓度 ，细胞膜去极化，激活细胞膜上电压门控L型钙通道打开，钙离子内流增加，刺激胰岛素分泌颗粒分泌胰岛素。图中胰岛素分泌囊泡由 （填细胞器名称）产生。(3)某研究小组为探究某植物提取液对患糖尿病小鼠是否具有降血糖效果，进行了实验。①实验步骤：第一步：选取生理状况相同的健康小鼠若干，随机均分为甲、乙、丙、丁四组，甲、乙两组不作处理，丙丁两组制备成 。第二步： 。第三步：对各组小鼠进行处理：甲组：健康小鼠+灌胃清水乙组：健康小鼠+灌胃植物提取液丙组： 。 丁组： 。 第四步：每隔7天，测定各组小鼠的血糖含量并计算平均值，测定3次。对所得的数据进行统计和分析。②分析讨论：乙组小鼠处理的目的是 。 协助扩散  升高  升高 高尔基体  糖尿病模型鼠  测定各组小鼠的血糖含量并计算平均值   模型鼠+灌胃清水 模型鼠+灌胃植物提取液 探究植物提取液是否会影响正常小鼠血糖浓度 Lavf58.46.101 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.5.7 $$