内容正文:
3.1激素与内分泌系统
第一节 激素与内分泌系统 第二课时 甲状腺激素的分级调节以及激素调节的特点
【导学案】
【学习目标】
1.以人体甲状腺激素的分泌调节为例,说明激素分级调节机制及其意义。
2.概括出激素调节的特点,分析激素调节的一般过程。
【新课导入】
【自主学习】
一、甲状腺激素分泌的分级调节
1、甲状腺激素
①寒冷环境中的作用: 提高细胞代谢的速率,使机体产生更多的热量 。
②靶细胞: 几乎体内所有的细胞 。
2、调节过程
①图中物质:a. 促甲状腺激素释放激素 ;b. 促甲状腺激素 。
②图中结构:甲. 下丘脑 ;乙. 垂体 ;丙. 甲状腺 。
③图中作用:Ⅰ. 抑制 ;Ⅱ. 促进 。
④调节类型:由 Ⅰ、Ⅱ 可知,甲状腺激素分泌的调节既有 分级调节 ,又有 反馈调节 。
3、分级调节
①概念: 丘脑、垂体和靶腺体 之间存在的 分层 调控,称为分级调节。
②分级调节轴
a.下丘脑—垂体—甲状腺轴;
b.下丘脑—垂体—性腺轴;
c.下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴等。
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。
二、激素调节的特点
1、通过 体液 进行运输。内分泌腺或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。可通过抽取血样检测激素的水平。
2、作用于 靶器官、靶细胞 。这是通过与 靶细胞上的特异性受体 相互识别,并发生 特异性 结合,如果没有特异性受体则不会结合。
3、作为 信使 传递信息。激素的作用方式,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。
4、微量和 高效 。正常的生理状态下,血液中的激素浓度很低,一般为10-12~10-9mol/L,虽然含量甚微,但其作用效果极其显著。
总之,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 ,使其原有的 生理活动 发生变化。
三、激素间的相互作用
1、 协同 作用:不同激素对同一生理效应发挥相同作用,如生长激素与甲状腺激素在促进生长发育方面、肾上腺素与胰高血糖素在升高血糖浓度方面、肾上腺素与甲状腺激素在促进新陈代谢方面都具有协同作用。
2、相抗衡:不同激素对同一生理效应发挥相反作用,如胰岛素和胰高血糖素在调节血糖方面 相抗衡。
【思考探究】
1.甲状腺激素的分级和反馈调节 Comment by Vivian: 我只加了教材中的两个问题,剩余的只是改了一下序号和顺序
(1)阅读教材P53【思考 讨论】回答Q1和Q2。
提示 Q1.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。
Q2.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。
(2)根据反馈调节的原理解释为什么运动员服用睾酮衍生物会导致性器官萎缩,甚至失去生殖能力?
提示 性激素过多,会通过负反馈调节抑制垂体分泌促性腺激素,促性腺激素可以促进性器官的发育,所以缺乏促性腺激素后性器官会萎缩,甚至会失去生殖能力。
(3)通过手术摘除健康大鼠的垂体后,其甲状腺功能表现为衰退;缺碘导致成年人甲状腺肿大,试分析其中原因。
提示 摘除大鼠的垂体后,机体内缺乏促甲状腺激素,无法促进甲状腺的生长发育以及调节甲状腺激素的合成与分泌,即导致甲状腺功能衰退。碘是合成甲状腺激素的必要原料。缺碘会导致甲状腺合成、分泌的甲状腺激素减少,从而对下丘脑和垂体的负反馈抑制减弱,使它们分泌的促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素都增加,促进甲状腺的生长发育,使甲状腺肿大。
(4)在“下丘脑→垂体→相应内分泌腺”的分级调节中,若顺序中间的腺体被切除,则其前、后的腺体分泌的激素的量如何变化?
提示 其前的腺体所分泌的激素含量升高,其后的腺体所分泌的激素含量降低。
2.激素调节的特点
请根据激素的特点回答以下问题
(1)为什么临床上常通过抽取血样来检测内分泌系统中激素的水平?
提示 人体内激素含量保持相对稳定,激素含量过高或过低会导致相应疾病发生。人体内分泌细胞产生的激素弥散到体液中,随血液运输。
(2)为什么动物体内需要源源不断产生激素?
提示 激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活了。
3.几种激素作用的靶细胞
激素
靶器官(或靶细胞)
甲状腺激素
几乎全身所有细胞
促甲状腺激素释放激素
垂体
促甲状腺激素
甲状腺
胰岛素
几乎全身所有细胞
胰高血糖素
主要作用于肝细胞
4.不同激素之间的相互关系(举例)
协同作用:甲状腺激素、肾上腺素和胰高血糖素都有升高血糖的作用;生长激素和甲状腺激素都有促进生长发育的作用;甲状腺素和肾上腺素都有增加产热的作用。 Comment by Vivian: 这是解析
相抗衡:胰岛素和其他升高血糖的激素
练习1 甲状腺激素分泌的分级调节
甲状腺激素(TH)作用于体内几乎所有的细胞,能使靶细胞代谢速率加快,氧气消耗量增加,产热量增加。如图为TH分泌的调节途径示意图,回答下列问题。
(1)寒冷环境中,机体冷觉感受器兴奋,兴奋在神经纤维上以 的形式传导,进而引起下丘脑的体温调节中枢兴奋,再经下丘脑—垂体—甲状腺轴的分级调节作用,TH分泌增加。TH作用于某些靶细胞后,激活了线粒体膜上的相关蛋白质,导致有机物氧化分解释放的能量无法转化成ATP中的化学能。此时线粒体中发生的能量转化是 。
(2)当血液中的TH浓度增高时,会 下丘脑和垂体的活动,使TH含量维持在正常生理水平。该过程中,垂体分泌TSH可受到TRH和TH的调节,其结构基础是垂体细胞有 。
(3)TH对垂体的反馈调节主要有两种方式,一种是TH进入垂体细胞内,抑制TSH基因的表达,从而 ;另一种方式是通过降低垂体细胞对TRH的敏感性,从而 TRH对垂体细胞的作用。
【答案】 (1)神经冲动(电信号、局部电流) 有机物中的化学能转化为热能 (2)抑制 TRH和TH的特异性受体 (3)降低TSH的合成 降低
解析 (1)兴奋在神经纤维上以电信号或局部电流的形式传导。寒冷刺激下,兴奋沿着传入神经到达下丘脑,使体温调节中枢兴奋。正常情况下,有机物氧化分解释放的能量一部分以热能的形式散失,一部分合成ATP,由于此时有机物氧化分解释放的能量无法转化成ATP中的化学能,则能量转化方式为有机物中的化学能转化为热能。(2)当血液中的TH浓度过高时,会反过来抑制下丘脑和垂体的活动,从而维持TH含量的稳定。由于垂体细胞含有TRH和TH的特异性受体,故垂体分泌TSH可受到TRH和TH的调节。(3)TH抑制垂体分泌TSH,一种方式是TH进入垂体细胞内,抑制TSH基因的表达,从而导致TSH的合成减少,使其分泌的TSH也减少;另一种方式是降低垂体细胞对TRH的敏感性,从而降低TRH对垂体细胞的作用,使垂体细胞分泌的TSH减少。
练习2 反馈调节
下图为鱼类性激素分泌的分级调节示意图。下列叙述正确的是 ( )
A.食用促性腺激素处理过的鱼类,会导致儿童性早熟
B.给性成熟雌鱼饲喂雌性激素可抑制下丘脑和垂体的分泌活动
C.下丘脑分泌的促性腺激素可促使垂体分泌相关激素
D.促性腺激素会被定向运输到性腺发挥作用
【答案】B 促性腺激素的化学本质是蛋白质,食用后会被分解,不能发挥作用,不会导致儿童性早熟,A项错误;性激素会对下丘脑和垂体进行负反馈调节,因此给性成熟雌鱼饲喂雌性激素可抑制下丘脑和垂体的分泌活动,B项正确;促性腺激素是由垂体合成并分泌的,下丘脑分泌的是促性腺激素释放激素,C项错误;激素的运输是不定向的,可以全身运输,但是只能作用于靶细胞,D项错误。
练习3 激素调节的特点
激素在人体内起调节作用。下列有关人体内激素的叙述,正确的是( )
A.激素的合成都需要核糖体的参与
B.激素通过血浆、组织液和淋巴液运输
C.激素种类多,但只能为机体提供少量能量
D.促胰液素是胰腺分泌的可促进消化吸收的重要激素
【答案】B 激素的种类很多,只有蛋白质类激素的合成才需要核糖体的参与,A项错误;内分泌腺分泌激素,激素分泌后,进入内环境,随着血浆、组织液和淋巴液运输到全身各处,作用于靶细胞,B项正确;激素起调节作用,不能为机体提供能量,C项错误;促胰液素是由小肠黏膜分泌的,促进胰腺分泌胰液,D项错误。
练习4 激素功能的实验探究
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
【答案】D 若切除垂体,则无垂体分泌的促甲状腺激素,会导致甲状腺激素分泌不足,机体产热减少,A项正确;垂体提取液中含有促甲状腺激素,给切除垂体的幼年小鼠注射该提取液可以促进小鼠甲状腺激素的分泌,故小鼠的耗氧量会增加,B项正确;甲状腺激素可以影响神经系统的功能,故给成年小鼠注射甲状腺激素后,其神经的兴奋性会增强,C项正确;促甲状腺激素释放激素作用的靶器官是垂体,故切除垂体后,注射促甲状腺激素释放激素不能让小鼠的代谢恢复正常,D项错误。
归纳总结
1.激素间的相互作用
(1)协同作用:不同激素对同一生理效应都发挥相同作用,如生长激素与甲状腺激素在促进生长发育方面,肾上腺素与胰高血糖素在升高血糖浓度方面,肾上腺素与甲状腺激素在促进新陈代谢方面,都具有协同作用。
(2)相抗衡作用:不同激素对同一生理效应发挥相反作用,如胰岛素和胰高血糖素在调节血糖方面具有相抗衡作用。
2.反馈调节分为正反馈和负反馈
(1)正反馈:加强并偏离静息水平,如血液凝固、排尿排便、胎儿分娩、河流的重度污染等。
(2)负反馈:偏离后纠正回归到静息水平,在生物体中更常见,如体温调节、血糖调节等。
【议、展、评】
【构建知识网络】
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学科网(北京)股份有限公司
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