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2节　激素调节的过程 目录 主要知识点 血糖平衡调节 激素之间的关系 甲状腺激素分泌的分级调节 激素调节的特点 激素的功能 补充（激素的应用） 目录 问题探讨 马拉松比赛是赛程超过40 km、历时2 h以上的极限运动，运动员每小时消耗300 g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5 L。 计算：如果仅靠血液中的葡萄糖，运动员能跑多长时间？ 提示：1 mmol葡萄糖的质量是180 mg 300÷60=5g/min， 3.9×5×180×10-3=3.51g，3.51÷5≈0.7min 6.1×5×180×10-3=5.49g，5.49÷5≈1.1min 正常人血液中葡萄糖为3.51~5.49 g，能让运动员跑0.7~1.1 min。 目录 问题探讨 马拉松比赛是赛程超过40 km、历时2 h以上的极限运动，运动员每小时消耗300 g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5 L。 讨论：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？ 提示：可能会略有下降，但不会持续下降，应该在正常范围内波动；运动过程中，因消耗血糖为运动提供能量，血糖含量有所下降；同时，机体会随时分解储能物质，转化成葡萄糖补充消耗，维持血糖的相对稳定。 目录 一、激素调节的实例 实例一 血糖平衡调节 （1）血糖的来源和去向 血液中的糖称为血糖，主要是葡萄糖 血糖 （3.9-6.1mmol/L） 正常情况 血糖来源 食物中的糖类 消化吸收 肝糖原 分解 脂肪酸等非糖物质 转化 CO2+H2O+能量 氧化分解 肝糖原，肌糖原 合成 甘油三酯 转化 血糖去路 目录 研究发现，机体主要是通过胰岛分泌的胰高血糖素和胰岛素来调节血糖的代谢速率的。 目录 升高 （胰岛B细胞）胰岛素分泌增加 抑制 促进 降低 胰高血糖素分泌增加（胰岛A细胞） 促进 目录 胰岛素作用：（促三去，抑二来） 1.促进血糖进入组织细胞进行氧化分解 进入肝脏、肌肉细胞并合成糖原 进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯 2.抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖 胰高血糖素作用： 促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液 促进非糖物质转变成糖，使血糖升高 高考常考： 胰岛素能促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，从而使血糖水平降低 目录 （2）血糖平衡调节的机制 胰岛B细胞分泌胰岛素 （+） 血糖水平升高 （+） 血糖水平恢复 （-） 胰岛A细胞分泌胰高血糖素 （+） 血糖水平下降 （+） 血糖水平恢复 （-） 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。 目录 负反馈：反馈作用抑制原来激素的分泌（血糖调节） 正反馈：反馈作用促进原来激素的分泌（分娩作用、血液凝固过程等）。 反馈调节是生命系统中非常重要的调节机制，它对于机体维持稳态具有重要意义。 目录 器官 血液→A B→血液 器官为肝脏 饭后血糖浓度：A B（填＞、＜或=） 饥饿血糖浓度：A B 器官为胰脏 饭后胰岛素浓度：A B ＞ ＜ ＜ 目录 血糖高 （+） 胰岛B细胞 胰岛素 抑制 促进 血糖氧化分解 合成糖原 转变为甘油三酯 肝糖原分解 非糖物质转化 血糖浓度降低 （+） 下丘脑 某区域 另一区域 肾上腺（髓质） 交感神经 肾上腺素 血糖低 （+） 胰岛A细胞 （+） 胰高血糖素 肝糖原分解 非糖物质转化 血糖浓度升高 副交感神经 神经-体液调节 目录 从上述的血糖平衡调节过程汇总，你能发现胰岛素和胰高血糖素，胰高血糖素和肾上腺素分别有什么关系吗？ 胰岛素和胰高血糖素是抗衡（作用）关系， 胰高血糖素和肾上腺素是协同（作用）关系 降低血糖： 升高血糖： 胰岛素（唯一） 胰高血糖素 糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素 （调节有机物的代谢或影响胰岛素的分泌和作用，直接或间接地提高血糖浓度） 目录 （3）激素之间的相互关系 1.协同作用：不同激素对同一生理效应起增强效应的作用 生长发育： 升高血糖： 体温调节： 2.抗衡（拮抗）作用：不同激素对同一生理效应发挥相反的作用 调节血糖： 甲状腺激素，生长激素 肾上腺素，胰高血糖素 肾上腺素，甲状腺激素 胰岛素，胰高血糖素 目录 血糖平衡失调——糖尿病 糖尿病主要表现为高血糖和尿糖，可导致多种器官功能损害。分为1、2两种类型。 1型：胰岛功能减退→产生的胰岛素低于正常值 2型：胰岛素受体敏感性降低或受体数量减少 （2型糖尿病很常见，与遗传、环境、生活方式等密切相关，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。） 糖尿病人共同的外在表现“三多一少”：多食、多尿、多饮，体重减轻。 目录 葡萄糖进入组织细胞和在细胞内氧化分解发生障碍，细胞内能量供应不足，使患者总感觉饥饿而多食； 当血糖含量超过1.6-1.8g/L（肾糖阈）时，就出现糖尿。在大量排糖过程的同时，也带走了大量的水分，于是会出现多尿； 由于水分的大量排出，使患者的细胞外液渗透压升高，产生口渴的感觉，导致多饮。 由于糖氧化供能发生障碍，使体内脂肪和蛋白质分解加强，导致机体逐渐消瘦，出现体重减轻。 目录 模拟吃饭后血糖调节模型，如图所示。用餐后1小时，血糖含量有什么变化？为什么会有这样的变化？之后又如何恢复正常的呢？ 提示：餐后1小时，血糖含量升高，超出了正常范围。 与食物的消化、吸收有关。 正常人在饮食以后，随着血糖升高，胰岛素分泌也增多，由于胰岛素能促进糖的氧化分解，促进合成糖原，促进转化成非糖物质，同时，抑制了糖原分解，非糖物质转化，因此降低了血糖。 目录 模拟运动时血糖含量变化，如图所示。运动约40分钟后，血糖含量又有什么变化？之后又如何调节血糖浓度呢？ 提示：运动40分钟时，血糖含量下降。 血糖下降后，胰高血糖素分泌增多，可促进肝糖原分解，促进非糖物质转化为葡萄糖，从而升高血糖。 目录 实例二 甲状腺激素分泌的分级调节 当你在寒风中瑟瑟发抖时，身体内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。 目录 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 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？ 目录 分析甲状腺激素分泌的调节： 实例二 甲状腺激素分泌的分级调节 1.摘除大鼠垂体→ 甲状腺萎缩，甲状腺激素显著减少 2.给该鼠注射垂体提取物→ 部分地恢复甲状腺大小 思考：在甲状腺激素的分泌中，垂体和甲状腺之间有何关系？ 提示：垂体分泌的TSH可以影响甲状腺的正常生长和分泌甲状腺激素。 目录 分析甲状腺激素分泌的调节： 实例二 甲状腺激素分泌的分级调节 3.静脉注射下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素 → 垂体分泌促甲状腺激素增加 4.破坏下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素区域 → 向垂体中注射微量的甲状腺激素 垂体分泌促甲状腺激素明显减少 思考：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？ 提示：下丘脑分泌的TRH，可以促进垂体分泌TSH。垂体分泌的TSH可以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程度时，又会抑制下丘脑和垂体的分泌。 目录 实例二 甲状腺激素分泌的分级调节 寒冷等刺激 促甲状腺激素释放激素（TRH) 促甲状腺激素（TSH) 下丘脑 垂体 甲状腺 甲状腺激素 加强细胞代谢，抵御寒冷 （-） （-） 调节机制 *分级调节 *反馈调节 目录 促××激素释放激素 促××激素 下丘脑 垂体 靶腺体 ××激素 下丘脑是机体调节内分泌活动的枢纽 垂体调节和管理其他内分泌腺。 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 下丘脑-垂体-甲状腺轴 下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴 下丘脑-垂体-性腺轴 分级调节的意义：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。 目录 下丘脑的神经内分泌细胞 ↓ 促甲状腺激素释放激素 ↓ 促肾上腺皮质激素释放激素 ↓ 促性腺激素释放激素 ↓ 垂 体 ↓ ↓ ↓ 促甲状腺激素 ↓ 促肾上腺皮质激素 ↓ 促性腺激素 ↓ ↓ ↓ 甲状腺 肾上腺皮质 性腺 ↓ 甲状腺激素 ↓ 肾上腺皮质激素 ↓ 性激素 ↓ ↓ ↓ 分别作用不同部位产生不同的生理作用 目录 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。内分泌腺、内分泌细胞产生的激素弥散到体液中，随血液流到全身，传递各种信息。 目录 二、激素调节的特点 2.作用于靶器官、靶细胞 激素选择靶器官、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。 目录 二、激素调节的特点 2.作用于靶器官、靶细胞 激素选择靶器官、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。 注意： （1）不同激素作用的靶器官、靶细胞可能相同； （2）激素作用于靶器官、靶细胞，并不是指运输到靶器官、靶细胞，而是运往全身各处。 目录 思考： 激素只能作用于靶器官、靶细胞的原因是什么？ 提示： （1）直接原因：只有靶细胞膜上或膜内有与相应激素特异性结合的受体。 （2）根本原因：与相应激素结合的受体的基因只在靶细胞内特异性表达。 目录 3.作为信使传递信息 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______________。 信使 内分泌细胞 靶细胞 代谢变化 （1）判断：激素一经靶细胞接受后就失活。（ ） 提示：激素一经靶细胞接受并起作用后就失活。 （2）为什么体内需要源源不断地产生激素？ 提示：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。 × 目录 4.微量和高效 在正常生理状态下，血液中激素浓度都很低，一般为10-12~10-9mol/L。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。 目录 现学现用：分别说出下列例子对应的特点 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，1mg甲状腺激素可使人体产热增加4200kJ：__________ 2.研究发现，甲状腺激素几乎对全身细胞都起作用，而促甲状腺激素只作用于甲状腺：____________________________ 3.临床上可通过抽取血样来检测甲状腺激素含量，进而诊断甲状腺是否有相关疾病：___________________________ 4.激素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：__________________________ 微量、高效 作用于靶器官、靶细胞 通过体液进行运输 作为信使传递信息 目录 5.激素的功能（三不一变） 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_________________________； 既不_______________； 又不___________； 也不_____________； 使________________________发生变化； 判断：激素直接参与细胞内的许多代谢活动（ ） 调节生命活动的信息分子 组成细胞结构 提供能量 起催化作用 靶细胞原有的生理活动 × 目录 拓展了解：激素对靶细胞的作用 蛋白质类激素不容易穿过细胞膜，其受体在靶细胞的细胞膜上 受体负责把细胞外信号转化为细胞内信号，细胞内信号再通过转导和放大，最终激活了某种酶，从而改变细胞的代谢情况。 目录 拓展了解：激素对靶细胞的作用 甲状腺激素和固醇类激素（性激素）很容易穿过细胞膜，其信号受体在细胞质或细胞核中。 激素和受体结合后，连接到DNA上，调控基因的转录，诱导相关蛋白质的合成（例如某些酶） 目录 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 所有的活细胞（除哺乳动物的成熟红细胞或植物的筛管细胞） 神经元轴突末梢的突触小体 多肽和蛋白质类氨基酸衍生物类、类固醇等 绝大多数是蛋白质，少数是RNA 多种多样 特定的靶器官、靶细胞细胞膜或细胞内的受体 与底物结合，细胞内或细胞外都可起作用 突触后膜上的受体 作用后迅速失活 反应前后，性质不变，作用后保持活性 作用后被降解或回收进细胞 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 目录 激素在生产中的应用 1.促性腺激素类药物提高鱼类受精率 举例：鱼脑垂体激素、绒毛膜促性腺激素、促黄体生成素释放激素类似物等。 作用：诱发鱼类的卵子和精子成熟，提高鱼类的受精率。 目录 2、人工合成昆虫外激素提高产量 举例：保幼激素 作用：延长家蚕的幼虫期，提高蚕丝的质量和产量。 目录 3、睾酮衍生物提高比赛成绩 有些运动员服用人工合成的睾酮衍生物来促进肌肉生长、增强肌肉力量，提高比赛成绩。 有研究显示，应用外源性睾酮衍生物6个月，可以导致精子生成量减少，甚至使一些运动员不育。 目录 4、人工合成昆虫外激素防治害虫 举例：性引诱剂（性外激素类似物） 作用：干扰雌雄虫之间原有的信息联系，从而干扰它们之间的正常交配。 目录 5、人工合成孕激素类药物 作用：抑制排卵（可口服） 目录 谢谢观看 目录 43 导学聚焦 1.生命观念——通过激素调节实例，形成稳态与平衡的生命观念。 2.科学思维——构建血糖调节模型和激素的分级调节模型，深刻理解激素的调控机理。 3.社会责任——关注糖尿病患者，培养健康观念，养成健康饮食和运动习惯。 $$