内容正文:
第24讲 体液调节
细胞的一辈子
课程要求
考点1 激素与内分泌系统
1.内分泌系统产生的多种类型的激素,通过体液传送而发挥调节作用,实现机体稳态
2.说出人体内分泌系统主要由内分泌腺组成,包括垂体、甲状腺、胸腺、肾上腺、胰岛和性腺等多种腺体,它们分泌的各类激素参与生命活动的调节
考点2 血糖平衡调节
考点3 甲状腺分泌的分级调节及激素调节的特点
3.举例说明激素通过分级调节、反馈调节等机制维持机体的稳态,如甲状腺激素分泌的调节和血糖平衡的调节等考点4 体液调节与神经调节的比较
考点5 体温调节
考点6 水和无机盐平衡的调节
4.举例说出神经调节与体液调节相互协调共同维持机体的稳态,如体温调节和水盐平衡的调节等
5.举例说明其他体液成分参与稳态的调节,如二氧化碳对呼吸运动的调节
02
血糖平衡调节
2.血糖平衡调节
1.血糖的来源和去向(正常情况下)
血糖
(3.9~6.1
mmol/L)
食物中的糖类
肝糖原
脂肪等非糖物质
消化、吸收
分解
转化
CO2+H2O+能量
氧化分解
合成
肝糖原、肌糖原
甘油三酯、某些氨基酸
转化
来源:升高血糖
去向:降低血糖
①食物中的糖类经消化、吸收进入血液,是血糖的_________;
②肝糖原分解成葡萄糖进入血液,是_______血糖的重要来源;
③非糖物质可以转化为葡萄糖进入血液, 血糖;
主要来源
空腹时
补充
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2.血糖平衡调节
1.血糖的来源和去向(正常情况下)
④血糖的主要去向是_____________________________,发生的具体场所是_______________________;
被组织细胞摄取,氧化分解
细胞质基质、线粒体
⑤葡萄糖能合成_________________,但是只有________可以转化为葡萄糖;
肝糖原和肌糖原
肝糖原
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。
乳酸循环:肌糖原→血乳酸→肝糖原→血糖→肌糖原的循环过程
⑥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__________________。
非必需氨基酸
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2.血糖平衡调节
2.血糖平衡调节的过程
血糖
(3.9~6.1mm
ol/L)
食物中的糖类
肝糖原
脂肪等非糖物质
消化、吸收
分解
转化
CO2+H2O+能量
氧化分解
合成
肝糖原、肌糖原
甘油三酯、某些氨基酸
转化
胰岛素
血糖进入组织细胞进行氧化分解
血糖进入肝、肌肉并合成糖原
进入脂肪组织细胞转化为脂肪
肝糖原分解
非糖物质转化为葡萄糖
促进
促进
促进
抑制
抑制
增加三个“去路”
减少两个“来源”
胰岛B细胞
分泌
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2.血糖平衡调节
2.血糖平衡调节的过程
血糖
(3.9~6.1mm
ol/L)
食物中的糖类
肝糖原
脂肪等非糖物质
消化、吸收
分解
转化
CO2+H2O+能量
氧化分解
合成
肝糖原、肌糖原
甘油三酯、某些氨基酸
转化
胰高血糖素
胰岛A细胞
分泌
肝糖原分解为葡萄糖
非糖物质转化为葡萄糖
促进
促进
增加两个“来源”
胰高血糖素外,糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素等,也可通过调节有机物的代谢或影响胰岛素的分泌和作用,从而直接或间接的升高血糖。胰岛素是唯一能够降低血糖的激素。
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①血糖浓度升高(促进)
②下丘脑神经支配(副交感神经分泌神经递质促进)
③胰高血糖素 (促进)
胰岛B细胞分泌胰岛素受到以下因素的调节:
实例1: 血糖平衡的调节
激素调节的实例
01
①血糖浓度降低(促进)
②下丘脑神经支配(交感神经分泌神经递质促进)
③胰岛素(抑制)
胰岛A细胞分泌胰高血糖素受到以下因素的调节:
血 糖 升 高
胰岛B细胞
胰岛素分泌量增加
① 促进血糖进入组织细胞进行氧化分解
② 促进血糖进入肝、肌肉并合成糖原
③ 促进血糖进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯
④ 抑制肝糖原的分解
⑤ 抑制非糖物质转变为葡萄糖
血 糖 降 低
胰岛A细胞
胰高血糖素分泌增加
①促进肝糖原分解成葡萄糖
②促进非糖物质转变成糖
肾上腺
肾上腺素
促进肝糖原分解
实例1: 血糖平衡的调节
下丘脑某一区域
副交感神经
下丘脑另一区域
交感神经
交感神经
抑制
促进
大脑皮层
饥饿感
2.血糖平衡调节
3.调节机制
调节中枢:
下丘脑血糖平衡调节中枢
调节方式:
神经—体液调节(最主要使体液中的激素调节)
(1)神经-体液调节:血糖含量降低(升高)时→刺激下丘脑有关神经细胞→作用于肾上腺和胰岛A细胞(胰岛B细胞)→分泌肾上腺素和胰高血糖素(胰岛素)→血糖含量升高(降低)。在此种调节方式中,内分泌腺本身就是______________的一部分。
反射弧效应器
(2)体液调节:血糖含量升高(降低)时→直接刺激胰岛B(A)细胞→胰岛素(胰高血糖素)分泌增加→血糖降低(升高),这是血糖平衡的主要调节方式。
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5.糖尿病的发病机理及其治疗
糖尿病
1型糖尿病
2型糖尿病
胰岛B细胞
功能减退
遗传环境
胰岛素分泌不足
高血糖
组织细胞对胰岛素的敏感性下降(胰岛素不能正常与受体结合)
遗传
环境
生活方式
问题:2型糖尿病常伴有高胰岛素症,其可能的原因是?
靶细胞对胰岛素不敏感(或靶细胞表面的受体受损),血糖浓度高,胰岛B细胞合成胰岛素增多,导致血液中的胰岛素含量高
空腹状态下持续出现糖尿则称为糖尿病,是一种以高血糖为特征的代谢性疾病
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血糖进入组织细胞障碍
胰岛素分泌不足或组织细胞对胰岛素敏感性降低
细胞可利用的糖减少
脂肪、蛋白质分解加强
体重减轻
能量供应不足
饥饿
多食
血糖继续升高
多尿
多饮
③症状:
三多一少(多饮、多尿、多食、体重减少)
血浆渗透压升高
渴觉中枢
原尿中含较多糖使渗透压升高,阻碍肾小管和集合管对水的重吸收(高渗性利尿)
【思考】为什么糖尿病患者有多饮的表现?
血糖升高,血浆渗透压升高,下丘脑的渗透压感受器兴奋,并传递到大脑皮层的渴觉中枢,产生渴觉,因此会出现多饮现象;
【思考】为什么糖尿病患者有多尿的表现?
糖尿病患者原尿中葡萄糖浓度升高,渗透压升高,肾小管和集合管对水的重吸收减少,尿量增多(高渗性利尿),另外,尿糖在排出的过程中会带走体内的水分,导致多尿。
2.血糖平衡调节
2.血糖平衡调节
6.辨析血糖代谢的曲线模式图
根据初始浓度和波动范围来判断,波动范围在3.9~6.1 mmol/L且起点也在该范围中的b曲线表示正常人,a曲线表示高血糖或糖尿病患者,c曲线表示低血糖患者。
(1)进食后血糖浓度变化曲线
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2.血糖平衡调节
6.辨析血糖代谢的曲线模式图
依据胰岛素相对含量及波动幅度进行判断,胰岛素相对含量高而且波动幅度大的曲线(A曲线)代表正常人,胰岛素相对含量低且波动幅度不大的曲线(B曲线)代表糖尿病患者。
口服葡萄糖后时间(h)
(2)进食后胰岛素浓度变化曲线
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(3)正常人进食后血糖、胰岛素和胰高血糖素三者间相对含量变化曲线
正常人进食一段时间后,血糖含量升高(a曲线),能降低血糖含量的胰岛素的含量升高(b曲线),而能升高血糖含量的胰高血糖素的含量降低(c曲线)。血糖含量变化引起胰岛素、胰高血糖素含量的变化,因此胰岛素、胰高血糖素含量的变化稍晚于血糖含量的变化。
2.血糖平衡调节
6.辨析血糖代谢的曲线模式图
(4)曲线表示某人从早餐开始到12时血糖浓度变化情况:
问题1:用餐后到餐后1小时血糖浓度上升的主要原因是什么?
早餐后,随着食物中的淀粉等糖类物质消化、吸收进入血液,血糖浓度升高。
2.血糖平衡调节
(4)曲线表示某人从早餐开始到12时血糖浓度变化情况:
问题2:餐后1小时到餐后2小时血糖浓度下降的主要原因是什么?
问题3:血糖浓度下降还有哪些去路?
2.血糖被组织细胞摄取,氧化分解为CO2、H2O,提供能量
3.合成肝糖原、肌糖原
转化为脂肪、(非必需)氨基酸等非糖物质
2.血糖平衡调节
(4)曲线表示某人从早餐开始到12时血糖浓度变化情况:
问题4:餐后2小时后,血糖浓度出现回升的主要原因是什么?
肝糖原的分解;
脂肪、氨基酸等非糖物质转化为糖类
2.血糖平衡调节
2.血糖平衡调节
7.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,这种调节方式叫做反馈调节。
胰岛B细胞分泌胰岛素
胰岛A细胞分泌胰高血糖素
胰高血糖素增多,血糖水平升高
胰岛素增多,血糖水平降低
胰岛的工作
工作的效果
+
+
_
_
意义:维持机体相关激素含量的相对稳定,对于机体维持稳态具有重要意义。
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②分类:
③实例:
反馈调节分为________和________两种。
正反馈
负反馈
正反馈:加强并偏离静息水平
负反馈:偏离后纠正回归到静息水平
如体温调节、血糖调节等
稳态的调节以及大多数激素调节属于____________;
负反馈
如血液凝固、排尿排便、胎儿分娩、河流的重度污染等。
2.血糖平衡调节
7.反馈调节
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1.胰岛素通过促进细胞对血糖的摄取、利用和储存及减少血糖的来源调节血糖平衡。 ( )
2.胰高血糖素可以促进肝糖原和肌糖原的分解,从而使血糖浓度升高。 ( )
提示:胰高血糖素可以促进肝糖原的分解,从而使血糖浓度升高。
3.人体饥饿时,血液流经肝脏后,血糖的含量会升高;血液流经胰岛后,血糖的含量会降低。 ( )
4.血糖调节过程中既有神经调节也有体液调节。 ( )
5.当血糖浓度上升时,胰岛素分泌增加,引起骨骼肌细胞膜上葡萄糖转运载体的数量增加。 ( )
√
×
√
√
√
考向1 血糖平衡及调节过程
1.(2023·广东广州二模)研究发现:当血糖浓度降低时,下丘脑支配的交感神经兴奋性增强,神经末梢释放去甲肾上腺素(NE),一部分NE与胰岛A细胞上β2肾上腺素受体结合促进胰高血糖素的分泌,一部分NE与胰岛B细胞上α2肾上腺素受体结合抑制胰岛素的分泌。根据相关信息,下列推断错误的是( )
A.上述过程体现了神经细胞和内分泌细胞之间的信息交流
B.α2、β2肾上腺素受体的结构不同使靶细胞产生不同的代谢变化
C.自主神经调节激素的分泌使机体能更快适应代谢活动的需求
D.若基因突变导致α2肾上腺素受体过度表达可使胰岛素分泌增多
D
下丘脑支配的交感神经末梢释放去甲肾上腺素(NE),一部分NE与胰岛A细胞上β2肾上腺素受体结合促进胰高血糖素的分泌,体现了神经细胞和内分泌细胞之间的信息交流,A正确;一部分NE与胰岛A细胞上β2肾上腺素受体结合促进胰高血糖素的分泌,一部分NE与胰岛B细胞上α2肾上腺素受体结合抑制胰岛素的分泌,说明α2、β2肾上腺素受体的结构不同使靶细胞产生不同的代谢变化,B正确;神经调节比体液调节的速度快,所以自主神经调节激素的分泌使机体能更快适应代谢活动的需求,C正确;NE与胰岛B细胞上α2肾上腺素受体结合抑制胰岛素的分泌,若基因突变导致α2肾上腺素受体过度表达可使胰岛素分泌减少,D错误。
(2023·广东广州一模)胰岛素在细胞内合成后借助囊泡进行分泌。激素的囊泡分泌存在两条分泌途径:一是组成型分泌途径,激素合成后随即被释放到细胞外;二是调节型分泌途径,激素合成后暂时储存在细胞内,受到细胞外信号刺激时再释放到细胞外。
回答下列问题。
(1)胰岛素通过促进______________________________________________
________________________________________________________,并抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖,使血糖浓度维持在正常水平。
(2)人进食后不久血糖升高,血液中胰岛素含量迅速上升,研究人员推测此时段胰岛素主要是调节型分泌,并设计了以下实验:
血糖进入组织细胞进行氧化分解,进入肝、肌
肉并合成糖原,进入脂肪细胞和肝细胞转变为甘油三酯等
甲组:葡萄糖浓度为7.5 mmol·L-1的细胞培养液+胰岛B细胞+蛋白质合成抑制剂溶液;
乙组:葡萄糖浓度为7.5 mmol·L-1的细胞培养液+胰岛B细胞+ _________。适宜条件下培养较短的一段时间后,检测培养液中胰岛素的含量。若__________________________________________,则说明推测正确。
(3)某糖尿病患者胰岛素分泌正常,但血糖浓度偏高,原因可能是_______________________________________________________________。
(4)胰高血糖素的分泌除直接受血糖浓度的调节外,还受到下丘脑的调节,体现神经调节和体液调节的关系是______________________________________________________________ __________________________________________。
生理盐水
甲、乙两组培养液中胰岛素的含量基本相同
组织细胞(靶细胞)的受体减少,组织细胞(靶细胞)对胰岛素的敏感性降低
不少内分泌腺本身直接或者间接受中枢神经系统的调节,在这种情况下,体液调节可以看做神经调节的一个环节
$$