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

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3.9-6.1 mmol/L，全身的血量大约为5L。 1.如果仅靠血液中的葡萄糖，运动员能跑多长时间? 2.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？ 0.7-1.1min（1min左右 ） 可能会略有下降，但不会持续下降，应该在正常范围内波动 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水平， 这是如何实现的呢？ 学习目标 1．生命观念——基于对激素作为信息分子起作用的认识，从信息的角度阐释生命本质。 2．科学思维——运用反馈调节和分级调节的原理探索有关生命系统的调节规律。 3．社会责任——运用相关知识指导自己和他人的健康生活。 第2节 激素调节的过程 第2节 激素调节的过程 本节聚焦: 血糖的平衡是怎样维持的？ 激素的分级调节是如何实现的？ 激素调节有什么特点？ 第3章 体液调节 激素调节的实例——血糖平衡的调节 血糖 （3.9-6.1mmol/L） 正常人的血糖浓度范围 血液中的糖称为血糖，主要是葡萄糖 食物中的糖类 血糖 3.9~6.1mmol/L 消化、吸收 CO2+H2O+能量 肝糖原、肌糖原 甘油三酯、某些氨基酸 氧化分解 合成 转化 下图为一健康人从早餐开始到12时血糖浓度变化情况： 任务一：分析血糖的来源和去向 问题1：7点吃完早餐后，血糖浓度通过什么途径先上升，后下降？ 5 血糖 3.9~6.1mmol/L 2.下图为一健康人从早餐开始到12时血糖浓度变化情况： 肝糖原 脂肪等非糖物质 分解 转化 任务一：分析血糖的来源和去向 问题2：11点后血糖浓度通过什么途径上升？ 6 血糖的来源和去向 食物中的糖类 肝糖原 脂肪等非糖物质 血糖 3.9~6.1mmol/L 消化、吸收 分解 转化 CO2+H2O+能量 肝糖原、肌糖原 甘油三酯、某些氨基酸 氧化分解 合成 转化 三来源、三去向 （主要来源） （空腹时主要来源） 血糖平衡：来源≈去向 激素调节的实例——血糖平衡的调节 7 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 胰岛A细胞 （分泌胰高血糖岛素） （分泌胰岛素） 激素调节的实例——血糖平衡的调节 8 血糖高 胰岛B细胞 胰岛素 促进 抑制 ①血糖氧化分解 ②合成肝糖原、肌糖原 ③转化为非糖物质 ①肝糖原分解成葡萄糖 ②非糖物质转化为糖 血糖降低 分泌 任务二：构建血糖调节的概念模型 问题3：9点时血糖浓度达到高峰。高血糖时，机体调节的最终结果是什么？ 问题4：什么激素具有这样的功能，该激素如何发挥作用的？ 促进三去向, 抑制两来源 血糖低 胰岛A细胞 胰高血糖素 促进 ①肝糖原分解成葡萄糖 ②非糖物质转化为糖 血糖升高 分泌 任务二：构建血糖调节的概念模型 问题5：10点半左右时血糖浓度达到低峰。低血糖时，机体调节的最终结果是什么？ 问题6：什么激素具有这样的功能，该激素如何发挥作用的？ 促进两来源 思考：在血糖平衡调节的过程中只有激素作用吗？会受神经系统的影响吗？ 激素调节的实例——血糖平衡的调节 直接 + 下丘脑 直接 + 胰岛B细胞 某一区域 另一区域 血糖低 胰岛 A细胞 胰高血糖素 + + + 分泌 促进 血糖氧化分解 血糖合成糖原 血糖转变为甘油三酯 抑制 肝糖原的分解 非糖物质转化 促进 胰岛素 非糖物质转化 肝糖原分解 血糖升高 趋于正常 去 路 来 源 传入神经 交感神经 肾上腺(髓质) 肾上腺素 副交感神经 传入神经 血糖高 血糖降低 趋于正常 神经-体液调节 调节中枢： 下丘脑 调节方式： 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 反馈调节：一个系统中，系统本身作用的结果，反过来又作为信息调节该系统的工作。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要意义。（P52黑体） 任务三：分析血糖调节的调节机制 问题7：胰岛素的作用结果会反过来影响胰岛素的分泌吗？有何影响？ 问题8：胰高血糖素的作用结果如何影响胰高血糖素的分泌？ 问题9：像在血糖平衡调节的过程中这样，胰岛素分泌增加会降低血糖水平，从而会抑制胰岛素的分泌，这种是什么现象？ 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 反馈调节：一个系统中，系统本身作用的结果，反过来又作为信息调节该系统的工作。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要意义。（P52黑体） 任务三：分析血糖调节的调节机制 总结 （1）调节中枢： （2）调节方式： （3）调节机制： （4）升高血糖的激素： （5）唯一降低血糖的激素： （6）影响胰岛素分泌的因素： （7）影响胰高血糖素分泌的因素： 下丘脑 神经—体液调节 （负）反馈调节 胰高血糖素、肾上腺素、甲状腺激素、糖皮质激素 血糖平衡调节： 胰岛素 （协同作用） （与上述激素相抗衡） 血糖浓度；下丘脑；胰高血糖素 血糖浓度；下丘脑；胰岛素 （促进胰岛素的分泌） （抑制胰高血糖素的分泌） (1)胰岛素通过增加血糖的去路，减少血糖的来源来调节血糖的平衡。( ) (2)胰岛素是唯一降血糖的激素。( ) (3)胰高血糖素是机体内唯一能够升高血糖浓度的激素。( ) (4)胰岛素可促进组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖，使血糖降低。( ) √ √ × √ (5)胰高血糖素可以促进肝糖原和肌糖原的分解，从而使血糖的浓度升高。( ) (6)血糖浓度降低时，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。( ) × √ 激素调节的实例——血糖平衡的调节 《创新设计》p57 例1 下列有关糖代谢及其调节的叙述，正确的是(　　) D A.②过程可发生在肌肉、肝脏中 B.胰岛B细胞分泌的激素促进①③过程 C.胰岛A细胞分泌的激素促进④过程 D.胰岛素抑制②③过程，促进④⑤⑥⑦过程 典例应用 《创新设计》p59 B 例2 如图为某健康人的血糖变化情况，此人在13时前仅进食了早餐，下列叙述正确的是(　　) A.A点时，体内胰岛A细胞分泌的胰高血糖素增加 B.B点时，体内胰岛A细胞分泌的胰高血糖素增加 C.C点时，肝糖原和肌糖原正在水解，补充血糖 D.C点时，血糖浓度接近基础血糖水平，没有相关激素调节 典例应用 《创新设计》p59 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 激素调节的实例 血糖平衡的调节 18 问题1：尿液中葡萄糖含量高一定是糖尿病吗？ 问题2：据图分析，1型和2型糖尿病的原因分别是什么？ 第二节 糖尿病主要表现为高血糖和尿糖。 人类的糖尿病分为1型和2型。 胰岛素受体 胰岛素 葡萄糖 正常 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 任务四：分析糖尿病的病因及症状 1型糖尿病由胰岛功能减退、分泌胰岛素减少所致。 2型糖尿病一般认为是胰岛素分泌相对不足或细胞膜上胰岛素受体受损。 尿糖≠糖尿病 任务四：分析糖尿病的病因及症状 问题3：通过注射胰岛素可以有效治疗因细胞膜上胰岛素受体受损而引发的糖尿病吗？ 不能，因为这种糖尿病患者体内并不缺乏胰岛素，而是由于胰岛素的受体受损使胰岛素不能正常发挥功能所致。 葡萄糖随尿液排出 带走大量的水分,即“多尿” 导致机体供能不足 细胞外液渗透压升高 机体为满足能量需求 口渴 多饮 “多食” 机体消耗大量脂肪、蛋白质 “体重减少” 问题4：血糖超过肾脏的重吸收能力就无法被有效重吸收，从而随尿排出体外造成尿糖。尝试解释为什么糖尿病人会多尿、多饮、多食、体重减少？ 任务四：分析糖尿病的病因及症状 激素调节的实例——血糖平衡的调节 1.健康人在饥饿情况下(　　) A.血糖含量大幅度下降 B.胰岛素分泌量相应增加 C.血糖分解加速 D.肝糖原分解加速 D 随堂检测 《创新设计》 p61 随堂检测 2.研究发现，机体是通过一些特定的激素来调节血糖的代谢速率的，胰岛素在血糖调节中发挥着重要作用，下列相关叙述中，错误的是(　　) A.胰岛素是由胰岛A细胞分泌的一种激素 B.胰岛素具有降低血糖的作用 C.胰岛素是唯一能降低血糖浓度的激素 D.胰岛素能促进血糖合成糖原 A 随堂检测 3.下列有关人体血液中胰岛素和胰高血糖素对血糖浓度变化影响的叙述。正确的是(　　) A.当小肠大量吸收葡萄糖时，胰岛A细胞分泌的胰高血糖素减少 B.若数小时未进食，胰岛B细胞分泌的胰岛素会增加 C.胰高血糖素会刺激肌肉细胞从血浆中吸收葡萄糖 D.高浓度的胰岛素会刺激肝脏分解糖原 A 随堂检测 4.如图是血糖调节模式图，下列叙述正确的是(　　) A A.低血糖状态时，通过①→②→③使血糖恢复正常， 主要原因是胰高血糖素分泌增多 B.高血糖状态时，胰岛A细胞产生的胰岛素促进葡萄糖 进入细胞，合成肝糖原和甘油三酯等 C.胰高血糖素和胰岛素共同参与血糖调节，二者的作用相同 D.人体细胞膜上若缺乏胰岛素受体，可能导致细胞减缓摄取血糖，血糖水平过低 随堂检测 5.下图1表示人体内血糖调节的部分图解，图中a、b表示参与血糖调节的两种激素。图2表示a激素信息传递的一种机制。请回答： (1)由图1可知，激素a和激素b分别是________、______________。 (2)正常人 的血糖为________mmol/L。当血糖升高时，a的分泌量增加，它在降低血糖过程中有两条调节途径：一是通过________(填图中序号)过程促进血糖的去路；二是抑制血糖的来源。 胰岛素 胰高血糖素 3.9～6.1 ⑥⑦⑧ 随堂检测 (3)激素b作用于肝细胞，使其发生的主要生理变化是______________________ __________________________________________________________________ 。 (4)1型糖尿病的主要病因是________细胞受损导致激素a分泌不足。现有一个糖尿病患者，体内激素a的含量和正常人相差很小，甚至可能比正常人还高，请据图2激素作用的机制分析，该糖尿病患者最可能的病因是__________________________________________________________________。 促进肝糖原分解和非糖物 质转化为葡萄糖 胰岛B 靶细胞膜上的受体蛋白异常 激素调节的实例——甲状腺激素的分泌的分级调节 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 寒冷 调节 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 核心问题： 甲状腺激素的分泌是如何调节的呢？ 寒冷等刺激 下丘脑 垂体 甲状腺 TRH TSH + + +表示促进，－表示抑制 甲状腺激素 － － 反馈 任务一：分析甲状腺激素分泌的调节 分级调节 下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的分层调控，称为分级调节 负反馈调节 思考： 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？ 下 丘 脑 垂 体 甲状腺 肾上腺皮质 性腺 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 靶 腺 体 甲状腺激素 性激素 醛固酮、 皮质醇等 (1)概念： 1.分级调节 下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的分层调控。 (2)类型： (3)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。 任务一：分析甲状腺激素分泌的调节 激素调节的实例——甲状腺激素的分泌的分级调节 (1)血液中甲状腺激素水平降低会使促甲状腺激素释放激素的分泌减少。( ) (2)垂体不但能分泌促甲状腺激素释放激素，而且能分泌生长激素。( ) (3)所有激素的分泌都是通过下丘脑到垂体再到相应腺体来分级调节的。( ) (4)在甲状腺激素分泌的反馈调节中，下丘脑和垂体细胞是甲状腺激素的靶细胞。( ) × × × √ 激素调节的实例——甲状腺激素的分泌的分级调节 如图为甲状腺激素分泌的分级调节示意图，a、b、c代表 三种不同的激素，据图分析回答问题。 (1)图中a是______________________________； ①②⑤表示甲状腺激素分泌的______调节。 (2)如果把图中的甲状腺换成胰岛，该图_________(填“成立”或“不成立”)，理由是__________________________________________。 (3)碘是合成甲状腺激素的必需元素。当体内缺乏碘时，血液中_________(填字母)的含量会升高，这是一种______调节机制。 促甲状腺激素释放激素 分级 不成立 胰岛分泌相应激素不受垂体控制 a、b 反馈 情境探疑 例1 如图为人和高等动物体内甲状腺激素的分级调节示意图，A、B、C是参与分级调节的三种结构，a、b、c是三种结构分泌的相应激素。据图回答下列问题： (1)结构A的名称是________，激素c的名称是________________________。 垂体 促甲状腺激素释放激素 识图规律： 箭头一进一出——下丘脑 箭头两进一出——垂体 箭头一进多出——甲状腺（靶腺） 典例应用 《创新设计》p63 (2)已知在寒冷环境中，甲状腺激素分泌增加，机体产热增加。从温暖环境中突然进入寒冷环境中，体内最先增加的激素是________(填字母)。a、b、c三种激素中，在人体内作用范围最广的激素是________(填字母)。切除甲状腺的个体，体内含量明显高于正常个体的激素是________(填字母)，这说明甲状腺激素分泌的调节是一种________调节。 (3)如果b含量过多，会对A、C的分泌活动起________作用，其意义是__________________________________________________________________。 c b a、c 反馈 抑制 维持机体内甲状腺激素含量的相对稳定 典例应用 2.人体性激素的分泌调节与甲状腺激素相似，其调节过程如图所示，图中甲、乙和丙表示人体内的三种内分泌腺参与激素分泌的结构，①②③表示三种不同的激素。下列叙述正确的是(　　) C A.甲、乙、丙分别代表下丘脑、垂体、性腺 B.激素③可定向运输到甲和丙发挥作用 C.长期服用性激素类药物会导致乙的功能退化 D.激素③分泌增多会引起激素①②的分泌增多 典例应用 激素调节的特点 问题1：临床上常通过抽取血样来检测内分泌系统中激素的水平，其原因是什么？ 内分泌细胞产生的激素弥散在体液中，随血液流到全身，传递着各种信息。 ① 通过体液进行运输 激素调节的特点 问题2：激素运输到全身各处，是不是对所有细胞都能起作用？ 只有靶细胞上含该激素的特异性受体 思考：是不是所有激素的受体都位于靶细胞的膜上？ ②作用于靶器官、靶细胞 问题3：为什么机体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灭活了。 任务二：分析激素调节的特点 ③作为信使传递信息 39 激素调节的特点 资料： ①美国学者E.C.Kendall从3t新鲜的动物甲状腺中才提取出0.23g的甲状腺激素。 ②30万头羊脑只能提取生长激素1g。 ③正常生理状态下，人血液中的激素浓度一般为10-12~10-9mol/L。 nmol/L nmol/L mIU/L pmol/L pmol/L ④微量、高效 微量和高效 通过体液运输 作为信使传递信息 作用于靶器官、靶细胞 01 04 03 02 激素调节特点 【注意】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。 总结 激素调节的特点 激素间的相互作用 甲状腺激素 B 例2 下列有关动物激素的叙述，错误的是(　　) A.激素由内分泌腺产生后通过体液运输到作用部位 B.每一种激素只作用于一种特定的靶器官或靶细胞 C.激素主要通过调节代谢而起作用 D.激素作用于靶细胞之后会失活，从而失去生理作用 典例应用 D 例3 下列关于人体激素及其调节的叙述，错误的是(　　) A.神经系统的某些结构也可以释放激素 B.能产生激素的细胞一定能产生酶 C.各种激素之间有的存在抗衡作用，有的存在协同作用 D.激素是信息分子，成分都是有机物，可以直接参与细胞内的许多代谢活动 典例应用 D 例4 下列有关人体内激素的叙述，正确的是(　　) A.运动时，肾上腺素水平升高，可使心率加快，说明激素是高能化合物 B.饥饿时，胰高血糖素水平升高，促进糖原分解，说明激素具有酶的催化活性 C.进食后，胰岛素水平升高，其既可加速糖原合成，也可作为细胞的结构组分 D.青春期，性激素水平升高，随体液到达靶细胞，与受体结合可促进机体发育 典例应用 随堂检测 5.动物被运输过程中，体内皮质醇激素的变化能调节其对刺激的适应能力。如图为皮质醇分泌的调节示意图。据图分析，下列叙述错误的是(　　) D A.运输刺激使下丘脑分泌激素增加的结构基础是反射弧 B.图中促肾上腺皮质激素释放激素的分泌属于神经调节和 体液调节 C.垂体细胞有皮质醇和胰岛素的受体 D.动物被运输过程中，体内皮质醇含量升高属于反馈调节 $$