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3章 体液调节 第2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? 问题探讨 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? ①血液中的葡萄糖量： (. - 1.1-5. ol/L X5L X180g /mol ②能跑时间： (3.51-5.59)g ÷300 g/h =(0.702-1.098)min )g m 59 )m 5 6 3 9 马拉松比赛 一、激素调节的实例 实例1:血糖平衡的调节 1.血糖的含义：血液中的糖称为血糖，主要是葡萄糖。 2.血糖浓度：正常人空腹时3.9~6.1mmol/L 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。 (教材P51) 排水 去路 注水 来源 若为血糖 一、激素调节的实例 实例1:血糖平衡的调节 学生活动1:阅读教材50页、51页，请用语言描述血糖的来源和去向， 并回答下列问题。 ①血糖的主要来源是： ②空腹时血糖的重要来源是： ③合成肝糖原和肌糖原主要在 细胞中 ④将葡萄糖转变为非糖物质主要在 中 ⑤葡萄糖转化形成的某些氨基酸是 氨基酸 一、激素调节的实例 实例1:血糖平衡的调节 学生活动1:阅读教材50页、51页，请用语言描述血糖的来源和去向， 并回答下列问题。 CO₂+H₂O+ 能量 肝糖原、肌糖原 甘油三酯、 某些氨基酸 去路 食物中的糖类 ☆肝糖原☆ 脂肪等非糖物质 来源 消化、吸收 氧化分解 血糖 (3.9~6.1mmol/L) 3.血糖的来源和去路 分解 转化 合成 转化 ①血糖的主要来源是：食物中的糖类消化、 吸收 ②空腹时血糖的重要来源是：肝糖原分解成葡萄糖进入血液 ③合成肝糖原和肌糖原主要在 肝和骨骼肌_细胞中 ④将葡萄糖转变为非糖物质主要在脂肪组织和肝中 ⑤葡萄糖转化形成的某些氨基酸是非必需氨基酸 消化、吸收 氧化分解 分 解 血糖 合 成 (3.9~6.1mmol/L) 转化 转 化 CO₂+H₂O+ 能量 肝糖原、肌糖原 甘油三酯、 某些氨基酸 去路 食物中的糖类 ☆肝糖原☆ 脂肪等非糖物质 来源 一、激素调节的实例 3.血糖的来源和去路 一 、激素调节的实例 4.血糖调节的过程 0 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 是胰岛分泌的_胰高血糖素和 _胰岛素； 胰岛A 细胞 分泌胰高血糖素 胰岛B细胞 分泌胰岛素 学生活动2:用箭头和文字，在教材50页图3-2中，构建胰岛素和 胰高血糖素调节血糖的物理模型。 CO₂+H₂O+ 能量 肝糖原、肌糖原 甘油三酯、 某些氨基酸 去 路 食物中的糖类 ☆肝糖原☆ 脂肪等非糖物质 来 源 (3.9~6.1mmol/L) 转化 转化 4.血糖调节的过程 ①主要调节过程 氧化分解 合成 消化、吸收 分解 一、激素调节的实例 升高 血糖 降低 抑制 食物中的糖类 肝糖原 脂肪等非糖物质 促进 促进 CO₂+H₂O+ 能量 肝糖原、肌糖原 一 、激素调节的实例 4.血糖调节的过程 血糖 (3.9~6.1mmol/L ) 转化 转化 胰岛A 细胞活动增强，分泌胰高血糖素 胰岛B细胞活动增强，分泌胰岛素 甘油三酯、某些氨基酸 ①主要调节过程 消化、吸收 氧化分解 升 高 合成 分解 降 低 个个 刺激胰岛B细胞分泌胰岛素 补充血糖 促进葡萄糖的氧化 分解； 抑制肝糖原分解， 抑制非糖物质转化 为葡萄糖 刺激胰岛A 细胞分泌胰高血糖素 一 、激素调节的实例 4.血糖调节的过程 ①主要调节过程 学生活动3:根据刚才的学习，将52页图3-4血糖调节过程补充完善。 促进非糖物质转化 为葡萄糖 葡萄糖 糖原、 甘油三酯 肝糖原 葡萄糖 当血糖水 平下降 时 当血糖水 平升高时 血糖水平恢复 正常血糖水平 血糖水恶升高 (+) (+) 负反馈调节 传入 尿液 血糖水平降低i馈 感受器 尿道上的 一 、激素调节的实例 4.血糖调节的过程 ②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。 反馈调节是生命系统中非常普遍的调节机制，对于机体维持稳态具有重 正反馈调节 素 体外 日 业 激 排出 刺 液 加 糖 增 血 感分泌增加 分泌 膀胱胰岛素经 胰高 要意义。 刺激 血糖的平衡还受到神经系统的调 节。例如：当血糖降低时，下 丘 脑的某个区域兴奋，通过交感神 经使胰岛A 细胞分泌胰高血糖素， 使血糖含量上升。另外，神经系 统还通过控制甲状腺和肾上腺的 分泌活动来调节血糖含量。 相关信息 人体内有多种激素参与调节 协同作用如糖皮质激 素、肾上 腺素、甲状腺激素等，它们通过 调节有机物的代谢或影响胰岛素 八 工 四 ， 直 接 或 间 接 地 提 作用相抗衡 降低血糖浓度的激素。 学生活动4:根据提示教材51页“相关信息”和教材52页信息， 在图3-4中，补充完善血糖调节过程。 一 、激素调节的实例 4.血糖调节的过程 一、激素调节的实例 4.血糖调节的过程 ③具体调节过程 血糖感受器 血 糖 升 高 传入 副交感神经 下 丘 脑……◆胰岛B细胞 胰高血糖素 血糖调节中枢 激素调节 增多 神经-体液调节 肾上腺素、甲状腺激素 增多 肾上腺髓质、甲状腺 交感神经 下丘脑 血糖调节中枢 胰岛素 增多 … · 血 糖 降 低 神经-体液调节 交感神经 ■■ ■ 胰岛A 细胞 一 、激素调节的实例 5.血糖浓度异常引发的相关疾病 正常血糖：空腹时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、头晕等症状。 高血糖：空腹血糖浓度大于6.1mmol/L, 餐后两小时血糖大于7.8mmol/L 肾糖阈：肾小管能重吸收原尿中全部葡萄糖的临界血糖浓度 (8.9-10.0mmol/L) 糖 尿 ：血糖超过了肾糖阈，部分血糖不能被重吸收，出现在尿液中。 a. 一次性摄入的糖太多 b. 糖尿病 c.肾脏疾病，重吸收血糖能力下降 带走大量的水分一 细胞外液 → 口渴— → “多饮” 随 出导 体”机体 多食” 为满足 渗透压升 致机 “多尿 尿液排 葡萄糖 一、激素调节的实例 5.血糖浓度异常引发的相关疾病 机体消耗大量 → 体重 脂肪、蛋白质 减 少 供能不足 能量需求 多饮 体重减轻 多食 多尿 I△ 与社会的联系 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。人类的糖尿病分为1、2两种类型，多饮、多尿、多食是其共同外在表现。1型 糖尿病由胰岛功能减退、分泌胰岛素减少所致，通常在青少年时期发病，我国的发病率约为十万 分之一。2型糖尿病很常见， 与遗传、环境、生活方式等密切相关，但确切发病机理目前仍不明 确。进入工业化社会以来，世界各国2型糖尿病的发病率都急剧升高。能量摄入过多、运动量过 少、肥胖是2型糖尿病最常见的危险因素。目前，2型糖尿病的发病年龄也在降低，青年患者人数 逐渐增加，甚至有几岁的儿童被诊断出患2型糖尿病。因此，青少年要注意控制饮食，多运动。 一、激素调节的实例 5.血糖浓度异常引发的相关疾病 学生活动5:阅读“与社会联系”,结合图示解释两种糖尿病的发病机理。 胰岛素受体 中 气 丁香医生 你有没有想过 关注 00:00 /04:16 O 正常的消化 9外卖员被拒之门外 1080P 高清 当你在寒风中瑟瑟发抖时，你身体内 几乎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 其中起重要作用。甲状腺激素随血液 运到全身，几乎作用于体内的所有细 胞，提高细胞代谢的速率，使机体产 生更多的热量。 甲状腺激素的分泌是如何调节的? 一、激素调节的实例 实例2:甲状腺激素分泌的分级调节 问君能有几多愁 恰似没穿秋裤遇寒流 一、激素调节的实例 实例2:甲状腺激素分泌的分级调节 实验结论3:甲状腺激素水平升高可以抑制垂体分泌促甲状腺激素(TSH)。 甲状腺激素水平降低可以促进垂体分泌促甲状腺激素(TSH)。 甲 状 脉 系 过 夕 云 印 市 1SHJ 分 泌 。 ③ 临床上发现，甲状腺机能亢进时，血液 中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 的水平升高。 讨论 1.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? 实验发现①摘除大鼠的垂体，甲状腺将 萎缩，甲状腺激素显著减少；如果给该大鼠 注射垂体的提取物，可以部分地恢复甲状腺 的大小②如果向动物静脉注射下丘脑分泌的 促甲状腺激素释放激素(TRH), 可增加垂 体分泌促甲状腺激素(TSH) 的量。进一步 实验发现，将实验动物下丘脑中分泌TRH 的区域损毁，或向该动物的垂体中注射微量 的甲状腺激素后，血液中的TSH水平会明 显降低。 实验发现，摘除大鼠的垂体，甲状腺将 萎缩，甲状腺激素显著减少；如果给该大鼠 注射垂体的提取物，可以部分地恢复甲状腺 的大小。如果向动物静脉注射下丘脑分泌的 促甲状腺激素释放激素(TRH), 可增加垂 体分泌促甲状腺激素(TSH) 的量。进一步 实验发现，将实验动物下丘脑中分泌TRH 的区域损毁，或向该动物的垂体中注射微量 的甲状腺激素后，血液中的TSH水平会明 显降低。 临床上发现，甲状腺机能亢进时，血液 中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的水平升高。 讨论 1.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? 学生活动： 根据上述实验，构建甲状腺激素 的分泌中，下丘脑、垂体、甲状 腺三者关系的概念模型。 一、激素调节的实例 实例2:甲状腺激素分泌的分级调节 思考 ·讨论 分析甲状腺激素分泌的调节 寒冷等刺激 下丘脑 < 促甲状腺激素释放激素(TRH) 垂体 < 促甲状腺激素(TSH) 甲状腺 甲状腺激素 提高细胞代谢速率，抵御寒冷 ①甲状腺激素分泌的过程中，既存在 分级调节，也存在反馈调节的特点。 ②反馈调节：使血液中的甲状腺激素 的水平总维持在一定范围内。 实例2:甲状腺激素分泌的分级调节 1.甲状腺激素的分级调节过程 一、激素调节的实例 反 馈 (-) (-) 一、激素调节的实例 实例2:甲状腺激素分泌的分级调节 2.其它类似的分级调节 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 脑一垂体—肾上腺皮质轴”“下丘脑一垂体—性腺轴”等， ①人们将下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的这种分层调控， 称为分级调节②分级调节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，从而维持机体的稳态。 一、激素调节的实例 实例2:甲状腺激素分泌的分级调节 2.其它类似的分级调节 下丘脑 ①分级调节的概念 促甲状腺激素 促肾上腺皮质 下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的分 释放激素 激素释放激素 层调控，称为分级调节。 垂 体 ②意义 促甲状腺激素 促肾上腺皮 可以放大激素的调节效应，形成多级 质激 反馈，有利于精细调控，从而维持机体 的稳态。 甲状腺 肾上腺皮质 下丘脑——垂体——肾上腺皮质轴； 甲状腺激素 醛固酮、 下丘脑——垂体——性腺轴。 皮质醇等 促性腺激素 释放激素 促性腺激素 性腺 性激素 ③类型 下丘脑——垂体——甲状腺轴； 靶 腺 体 二、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。因此，临床上 常通过抽取血样来检测内分泌系统中 的激素的水平。 2.作用于靶器官、靶细胞 众多的激素分子弥散在全身的体液中 是不是对所有细胞都起作用呢?研究 发现甲状腺激素几乎对全身的细胞起 作 用，而TSH只作用于甲状腺。能 被 特定激素作用的器官、细胞犹如“靶 子”,就是该激素的靶器官、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。 细胞膜 ① ② 组织液 ③ ④ ⑤ 蛋白质 图3-3 类固醇激素作用机制 蛋白质载体 类固醇激素通过 细 胞膜 在靶细胞内，类固 醇激素与细胞质或 细胞核内的特定蛋 白质受体结合 激素-受体复合物 进入细胞核，连 接到染 色质上特 定的蛋白质，引 起基因的转录 诱导蛋白质合成 蛋白质产生后发挥 作用 细胞质 染色质 细胞核 二、激素调节的特点 类固醇激素血浆 ③ 胰岛素 胰岛素受体 细胞膜 β ATP ADP+Pi 一系列酶的磷酸化 蛋白质脂肪糖原 合 成 合 成 合 成 3.作为信使传递信息 激素犹如信使，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， 因此，体内需要源源不断产生激 素，以维持激素含量的 动态平衡。 二、激素调节的特点 葡萄糖转运蛋白储存 于细胞内的囊泡上 葡萄糖 β a 4.微量和高效 在正常生理状态下，血液中的激素浓度 都很低，一般为10-12-10-9mol/L。虽 然激素含量甚微，但其作用效果极其显 著。激素是人和动物体内微量、高效的 生物活性物质。因此，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，这也是临床上常常通过测定血液 中激素含量来检测疾病的原因。 北京市医疗机构临床检验结果报告单 TLA 实 检验编号： 姓 性 名 ： 别 ： 男 龄：45岁 登记号 器 出 生 日 期 ： - 1 上 薄 申请医师：1海 标本日期 标本种类：血清 水号：490 仪 器 ： 料 床 别：心外科5A 号：31床 申请日期：2018-11-07 采样时间：2018-11-08 07:16:46 初步诊断：主动脉根部动脉痛，主动脉瓣关闭不全 医嘱项：甲功五项测定 检测项目 英文对照 结果 单 位 考值 1总三碘甲状腺原氨酸 2总甲状腺素 3*超敏人促甲状腺素 4游离三碘甲状腺原氨酸 5游离甲状腺素 TT3 TT4 hTSH FT3 FT4 . 68 06. 460 2.160 5. 30 480 /L nIU/L m 1/L pmol0 -2.48 69.97-152 52 0.49-4.91 3.28-6.47 7.64-16.03 备注 签字： 接 收 者 ： 接收时间：2018 - 11 - 0808:10:45操作者： 审核者： 2018-11-0809:59:36 注：1.本报告仅对送检标本负责，结果供医生参考。 2. 如对检验结果有疑问，请于报告时间后的三日内与相应的检验室联系。 *项目代表北京市三级医院检验结果通用项目。 检 测 仪 器 ： ,检测方法：化学发光法 4.检测结果中1为高于参考值，↓为低于参考值。 二、激素调节的特点 A图3-7 甲状腺激素检测报告单 在机体内，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。例如，胰高血糖素甲状腺激素肾上腺素等均可升高血糖，它们通 过作用于不同缓解，在提高血糖浓度上具有协同作用；而胰岛素则降低血糖， 与上述激素的升糖效应相抗衡。 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。 激素是调节生命活动的信息分子。 二、激素调节的特点 作用于靶器官、靶细胞 01 激素调 节特点 作为信使传递信息 04 通过体液运输 微量和高效 02 03 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? $$