3.2 激素调节的过程（第2课时）课件 -2024-2025学年高二上学期生物人教版（2019）选择性必修1

第3章 体液调节 胰岛素泵是一种人工智能控制的胰岛素输入装置。将它戴在糖尿病病人身上，可以模拟胰岛功能，向血液中注射胰岛素，以达到降低高血糖、维持血糖平衡的目的。 那么，胰岛素是如何降低血糖的？正常人的血糖为什么能维持平衡？ 除血糖平衡调节外，人体内还有许多生理活动也都受到激素的调节，它们的调节过程是怎样的？这些激素的调节有哪些共同的特点？ 1 第2节 激素调节的过程 （第2课时） 以人体血糖的平衡调节为例，说明激素反馈调节维持机体稳态的机制。 目标 01 02 03 以人体甲状腺激素分泌调节为例，说明激素分级调节机制及其意义。 概括出激素调节的特点，分析激素调节的一般过程。 学习目标 04 运用激素调节原理分析与健康相关的实际问题，说出以科学知识指导健康生活的重要性。 3 长津湖之水门桥冰雕连（视频） 当我们伟大的志愿军战士在皑皑白雪中战斗时，他们的机体为了抵御寒冷作了哪些反应？这些反应是通过怎样的调节机制实现的？ 当我们在寒风中瑟瑟发抖时，身体内几乎所有细胞都被动员起来，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，几乎作用于体内所有的细胞，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呢？ 实例2：甲状腺激素分泌的分级调节 一、激素调节的实例 思考·讨论 分析甲状腺激素分泌的调节 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？ 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。 思考·讨论 分析甲状腺激素分泌的调节 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？ 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。 下丘脑 TRH 分泌 垂体 促进 TSH 分泌 甲状腺 促进 甲状腺激素 分泌 抑制 抑制 思考·讨论 讨论： 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？ 这是通过分级调节和反馈调节实现的。当血液中甲状腺激素水平升高时，会反馈抑制TSH和TRH的分泌，降低甲状腺激素水平；当甲状腺激素水平降低时，TSH的分泌量增加，促进甲状腺分泌甲状腺激素，使甲状腺激素浓度升高恢复到正常水平。 分级调节 反馈调节 下丘脑 TRH 垂体 TSH 甲状腺 甲状腺 激素 细胞代谢 (－) (－) 抑制 抑制 促进 促进 促进 8 实例2：甲状腺激素分泌的分级调节 一、激素调节的实例 下丘脑 TRH 分 泌 垂体 促 进 分 泌 TSH 促 进 甲状腺 甲状腺激素 分 泌 分级调节 反馈调节 细胞代谢增强，产热量增加，抵御寒冷 促 进 过多时 抑制 抑制 寒冷等 神经系统 刺激 神经冲动 实例2：甲状腺激素分泌的分级调节 一、激素调节的实例 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 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？ （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。 （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。 什么是分级调节？有哪些类型呢？有什么意义？ 实例2：甲状腺激素分泌的分级调节 一、激素调节的实例 下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的分层调控。 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 (2)类型： (3)意义： 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。 实例2：甲状腺激素分泌的分级调节 一、激素调节的实例 识图——该图表示的为下丘脑-垂体-甲状腺轴 ①_______________ ②_______________ ③_______________ ④_______________ ⑤_______________ ⑥_______________ ⑦_______________ 促甲状腺激素释放激素 垂体 促甲状腺激素 甲状腺 甲状腺激素 （负）反馈调节 下丘脑 巩固练习 识图—①②③表示激素，abc表示腺体 ①______________ _ ②______________ ③_______________ a________________ b________________ c________________ 解题思路： 先找负反馈的起点——甲状腺激素，再顺着下丘脑-垂体-甲状腺轴反推回去 甲状腺激素 甲状腺 促甲状腺激素 垂体 促甲状腺激素释放激素 下丘脑 巩固练习 不成立，因为胰岛分泌相应激素不受垂体控制 1.①②⑤表示甲状腺激素分泌的_____调节； ③④表示甲状腺激素分泌的_____调节； 2.如果把图中甲状腺换成胰岛，该图还成立吗？为什么？ __________________________________________ 3.若体内缺碘，血液中ab的含量会______，为什么？ _______________________________________________ _______________________________________________ 4.若切除甲状腺，ab含量如何变？______________________________ 若切除垂体，ac含量如何变？__________________________________ 若切除下丘脑，bc含量如何变？________________________________ 分级 反馈 升高 碘是甲状腺激素的合成原料，缺碘导致甲状腺激素 合成不足，负反馈调节作用减弱，a、b分泌增多。 巩固练习 ab均变多（负反馈调节作用减弱） a变多，c变少（分级调节和负反馈调节作用均减弱） bc均变少（分级调节作用减弱） 长期服用性激素以提高成绩的运动员，其体内的促性腺激素释放激素和促性腺激素的量与平常人相比是低一些还是高一些？ 均变少（负反馈调节作用加强） 思考： 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。 这种特点有什么应用？ 二、激素调节的特点 临床上通常通过抽取血样来检测内分泌系统中激素的水平 思考： 1.临床上为什么通过抽取血样来检测内分泌系 统中激素的水平？ 2.激素能定向运输吗？ 3.激素运输到全身各处，是不是对所有细胞都 能起作用？ 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，因此激素不是定向运输； 不一定； 激素只能作用于靶器官或靶细胞 激素分泌后会通过体液（血液循环）进行运输 （1）靶器官和靶细胞的概念 （2）不同激素的靶器官和靶细胞一般 。 能被 ___________的器官、细胞就是 该激素的靶器官、靶细胞 特定激素作用 不同 2.作用于靶器官、靶细胞 二、激素调节的特点 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。 几种常见激素的产生部位和作用靶细胞 激素名称 产生部位 靶细胞(受体） 促……激素释放激素 促甲状腺激素 促性腺激素 促肾上腺皮质激素 生长激素 甲状腺激素 胰岛素 胰高血糖素 下丘脑 垂体 垂体 甲状腺 胰岛B细胞 胰岛A细胞 垂体 甲状腺 性腺 肾上腺皮质 几乎全身的细胞 几乎全身的细胞 几乎全身的细胞 主要是肝细胞 2.作用于靶器官、靶细胞 （3）为什么激素只能作用于特定的靶器官或靶细胞？ 激素选择靶细胞，是通过与__________________________， 并发生___________实现的； 靶细胞上特异性受体相互识别 特异性结合 二、激素调节的特点 靶细胞有与相应激素特异性结合的受体 与相应激素结合的受体的基因，只在靶细胞内特异性表达 激素只能作用于靶器官、靶细胞的直接原因和根本原因是什么？ 思考： 激素只能作用于靶器官、靶细胞的直接原因： 激素只能作用于靶器官靶细胞的根本原因： 激素的作用方式，犹如_____将信息从_________传递给________， 引起靶细胞发生一系列的________。 激素一经靶细胞接受并起作用后就失活了,为了维持激素含量的动态平衡，体内需要源源不断地产生激素 思考： （1）激素能持续作用吗？ （2）激素的去向是什么？ （3）判断:激素一经靶细胞接受后就失活（ ） （4）为什么体内需要源源不断地产生激素？ 代谢变化 3.作为信使传递信息 二、激素调节的特点 信使 内分泌细胞 靶细胞 不能 激素一经靶细胞接受并起作用后就失活了 × 4. 微量和高效 （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。 （2）30万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。 这说明激素调节具有什么特点？ 虽然含量甚微，但作用效果极其显著。激素是人和动物体内 微量高效的生物活性物质。一旦体内激素含量偏离了生理范围，就会产生严重影响机体机能。临床上常通过测定血液中激素含 量来检测疾病。 二、激素调节的特点 通过体液运输 作用于靶器官、靶细胞 作为信使传递信息 微量和高效 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。 二、激素调节的特点 ※激素是调节生命活动的信息分子 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 增加产热 升高血糖 相抗衡 胰高血糖素 胰岛素 升高血糖 降低血糖 三、激素之间的关系 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。 动物激素、酶、神经递质的比较 项目 动物激素 酶 神经递质 不 同 点 来源 化学本质 作用部位 发挥作用 后去路 相同点 内分泌腺或 内分泌细胞 几乎所有的活细胞 神经元轴突末梢的突触小体 蛋白质类、氨基酸衍生物类、固醇等 绝大多数是蛋白质，少数是RNA 靶器官、靶细胞 与底物结合，细胞内外或体外都可起作用 被失活 不改变 被降解或回收 ①都有生物活性；②均与特定分子结合后起作用；③都不提供能量； ④都不组成细胞结构 突触后膜上的受体 多种多样， 大多为小分子 能合成酶的细胞不一定能合成激素，能合成激素的细胞一定能合成酶。 练习与应用 28 1.以下关于胰岛素、甲状腺激素作用特点的叙述，错误的是（ ） A.需借助体液运输 B.发挥作用后立即失活 C.在代谢时发挥催化作用 D.作用于特定的细胞、器官 C 一、概念检测 29 2.机体内各种激素彼此关联，相互影响， 共同参与调节同一生理功能。下列对激素间相互关系的描述，正确的是（ ） A.胰岛素与胰高血糖素都对血糖的稳定起作用，二者为协同关系 B.胰岛素可降低血糖，肾上腺素可使血糖升高，二者作用相抗衡 C.雌激素和雄激素都抑制垂体分泌促性腺激素，二者为协同关系 D.生长激素可促进生长，甲状腺激素可促进发育，二者作用相抗衡 B 一、概念检测 C.不是在同一机体内发挥作用 30 3.右上图曲线表示某人从早餐开始到12时血糖浓度的变化情况，请识图并结合自己的生活实际，分析曲线变化的具体原因（说明血糖的来源或去向，以及相关激素的作用）。 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。血糖浓度升高到一定程度时，刺激胰岛B细胞增强对胰岛素的分泌，胰岛素水平上升，促进血糖的利用和转变成糖原等物质，使血糖浓度下降。随着血糖浓度降低，胰岛A细胞的活动增强，胰高血糖素的分泌增加，促进肝糖原分解和其他物质转变成葡萄糖进入血液，使血糖浓度恢复到正常水平。 一、概念检测 C.不是在同一机体内发挥作用 31 二、 拓展应用 1. 甲状腺癌患者切除甲状腺后，其下丘脑分泌的TRH还有作用吗？其垂体分泌的TSH呢？为什么这样的患者要终生服用甲状腺激素类药物？ 还有作用，因为TRH的靶器官是垂体，而不是甲状腺； 因失去了甲状腺激素对垂体分泌TSH的抑制作用，TSH水平会升高； 甲状腺激素对机体代谢和生长发育等具有重要的调节作用，故切除甲状腺后需要终生服用甲状腺激素类药物。 32 二、 拓展应用 2. 假设你是一位工程师，要为胰岛素分泌不足的糖尿病患者设计一个随身携带的“人工胰岛” （已有这类产品），请写出你的设计思想，指出需要解决的主要问题。 提示 ：“人工胰岛”即胰岛素泵，分成三部分;泵主机、储药器和与之相连的输注导管。储药器最多可以容纳 3 毫升的胰岛素，储药器装入泵中后，将相连的输液导管前端的细小针头扎人患者的皮下（常规为腹壁），再由电池驱动胰岛素泵的专用马达推动储药器的螺旋杆，将胰岛素输注到体内。解决的主要问题∶改善血糖控制水平;减少低血糖情况的发生。 33 谢谢聆听! 同学们辛苦啦！ 34 　实战训练　 1.下图表示甲状腺激素分泌的调节过程，a～e表示有关生理过程。下列相关叙述错误的是(　　) A．甲状腺激素由甲状腺分泌，与下丘脑和垂体无关 B．图中各激素只作用于有相关受体的细胞 C．a、b、c过程体现了甲状腺激素分泌的分级调节 D．d和e过程体现了激素分泌的负反馈调节 　实战训练　 2.如图为人体甲状腺激素分泌调节的示意图，①、②、③表示几种不同的激素。下列叙述中错误的是(　　) A．甲状腺功能亢进患者体内激素③分泌过多 B．缺碘时，激素①和②的浓度都高于正常水平 C．图中共有3处箭头表示负反馈调节 D．图中体现了甲状腺激素的分级调节和反馈调节机制 　实战训练　 3.某研究人员以小鼠为材料进行了与甲状腺相关的实验，下列叙述错误的是（ ） A. 切除小鼠垂体，会导致甲状腺激素分泌不足，机体产热减少 B. 给切除垂体的幼年小鼠注射垂体提取液后，其耗氧量会增加 C. 给成年小鼠注射甲状腺激素后，其神经系统的兴奋性会增强 D. 给切除垂体的小鼠注射促甲状腺激素释放激素，其代谢可恢复正常 　实战训练　 4.下图为某激素对靶细胞的作用机理。据图分析，正确的是（ ） A．图示表明细胞膜具有信息交流的功能 B．图示表明激素会被定向运输到特定的靶细胞 C．图示表明ATP的作用是为细胞代谢提供能量 D．图示表明激素通过参与靶细胞内的细胞代谢 起调节作用 细胞膜 某激素 腺甘酸环化酶 受体 Mg2+ ATP cAMP（第二信使） 酶 细胞膜通透性 其他 生物学作用 　实战训练　 5. 已知促性腺激素和雌性激素分别为蛋白质类物质和固醇类物质。请依据图示分析，下列叙述正确的是(　　) A．切除①，图中所列激素的合成及分泌量都将减少 B．切除①，下丘脑分泌的激素将不能被运输到② C．若让该动物口服促性腺激素，则②的活动将增强 D．若让该动物口服雌性激素，则①的活动将减弱 　实战训练　 6.如图是分泌细胞分泌的激素分子与靶细胞结合的示意图。下列相关说法错误的是(　　) A．分泌细胞分泌的激素分子只有通 过体液的运输才能到达靶细胞 B．分泌细胞分泌的激素分子可与靶细胞上的受体蛋白结合 C．如果分泌细胞是下丘脑细胞，则分泌物的靶细胞可能是甲状腺细胞 D．如果分泌细胞是甲状腺细胞，垂体细胞也可以成为靶细胞 　实战训练　 7.体液调节中，激素从内分泌腺产生之后，通过体液传送特异性地作用于靶细胞。有关激素与靶细胞关系的叙述不正确的是(　　) A．甲状腺激素与下丘脑细胞 B．促性腺激素释放激素与垂体细胞 C．胰高血糖素与骨骼肌细胞 D．促甲状腺激素与甲状腺细胞 　实战训练　 8．如图是甲状腺激素分泌的调节示意图。下列叙述正确的是( ) A．甲状腺激素作用的靶细胞是下丘脑和垂体细胞 B．甲状腺激素分泌过程中存在分级调节和反馈调节 C．寒冷刺激时，TRH分泌增多，TSH分泌减少 D．甲状腺激素含量增加到一定程度时，过程①起促进作用，过程②起抑制作用 　实战训练　 9.体外实验研究发现，γ-氨基丁酸持续作用于胰岛A细胞，可诱导其转化为胰岛B细胞。下列说法错误的是（ ） A.胰岛A细胞转化为胰岛B细胞是基因选择性表达的结果 B.胰岛A细胞合成胰高血糖素的能力随转化的进行而逐渐增强 C.胰岛B细胞也具有转化为胰岛A细胞的潜能 D.胰岛B细胞分泌的胰岛素经靶细胞接受并起作用后就被灭活 10.激素作为一种化学信号，能把某种调节的信息由内分泌细胞携带至靶细胞。下图表示影响胰岛A细胞分泌因素及其发挥作用的过程。相关分析正确的是(　　) A.胰岛A细胞能分泌胰高血糖素，影响其分泌的刺激Y可能是血糖水平降低 B.刺激X→①→②→③→胰岛A细胞，属于非条件反射；②结构位于大脑皮层 C.图示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为葡萄糖，从而使血糖水平升高 D.靶细胞“受体”的物质基础是脂质，此过程体现了细胞间的信息传递 　实战训练　 Lavf58.33.100 Lavf58.33.100 $$