3.2激素调节的过程课件-2025-2026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 学习目标 1.血糖的平衡是怎样维持的？ 2.激素的分级调节是如何实现的？ 3.激素调节有什么特点？ 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3.9-6.1mmol/L，全身的血量大约为5L。 计算：如果仅靠血液中的葡萄糖，运动员能跑多长时间？ 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； 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； 问题探讨 ？ 讨论 一、激素调节的实例 实例一：血糖平衡的调节 1.血糖的含义： 血液中的糖称为血糖，主要是葡萄糖。 2.血糖浓度： 正常人空腹时 3.9~6.1mmol/L 人体的血糖含量是如何维持在这样稳定的水平呢？ 小学数学题 请问如何保持水桶中的液面高度不变？ 注水 排水 相同时间注水量=排水量 若为血糖 来源 去路 血糖平衡的调节,也就是调节血糖的来源和去向,使其处于平衡状态 一、激素调节的实例 一、激素调节的实例 实例一：血糖平衡的调节 合作探究一：阅读教材第50-52页，思考以下问题： 血糖可以通过哪些途径得到补充(来源)？血糖的功能是什么（去向）？ 血糖含量维持稳定主要依靠哪些激素的调节？这些激素是如何调节的？ 还有哪些激素参与血糖平衡的调节？ 什么是反馈调节？ 除了激素调节之外，血糖平衡还受到哪个系统的调节？ 实例1：血糖平衡的调节 学生活动：请用语言描述血糖的来源和去向，并回答下列问题。 血糖 (3.9~6.1mmol/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 去路 3.血糖的来源和去路 名门风范 百姓情怀 MingMenFengFan BaiXingQingHuai 一、激素调节的实例 3.血糖的来源和去路 ①血糖的主要来源是:__________________________ 食物中的糖类消化、吸收 ②空腹时血糖的重要来源是:______________________________ 肝糖原分解成葡萄糖进入血液 ③合成肝糖原和肌糖原主要在_____________细胞中 肝和骨骼肌 ④将葡萄糖转变为非糖物质主要在______________中 脂肪组织和肝 ⑤葡萄糖转化形成的某些氨基酸是________氨基酸 非必需 名门风范 百姓情怀 MingMenFengFan BaiXingQingHuai 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，必须先分解产生乳酸，经血液循环到肝脏，再在肝脏内转变为肝糖原或合成葡萄糖，因此葡萄糖能合成肝糖原和肌糖原，但是只有肝糖原可以转化为葡萄糖。 8 根据血糖的来源和去路分析，你知道当血糖升高或降低时，它们是怎么变化的吗？ 散布着胰岛 胰岛B细胞 （分泌胰岛素） 胰岛A细胞 （分泌胰高血糖岛素） 相关信息：多种激素参与了血糖的调节，糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素等可直接或间接提高血糖浓度；胰岛素是唯一的降血糖的激素. 实例一、血糖平衡的调节 实例一、血糖平衡的调节 血糖浓度 升高 胰岛B细胞 刺激 分泌 胰岛素 作用于 几乎全身细胞 做出改变 抑制 促进 血糖浓度 恢复 4.血糖平衡的激素调节过程 4.血糖平衡的激素调节过程 血糖浓度 降低 胰岛A细胞 刺激 分泌 胰高 血糖素 作用于 主要是肝脏 做出改变 促进 血糖浓度 恢复 实例一、血糖平衡的调节 X 正常血糖水平 血糖水平 升高 血糖水平 下降 刺激胰岛B细胞分泌胰岛素 刺激胰岛A细胞分泌胰高血糖素 补充血糖 血糖水平恢复 4.血糖平衡的激素调节过程 两抑制，三促进 两促进 这里都是激素调节，还有别的调节方式吗？ 实例一、血糖平衡的调节 血糖平衡的调节，也就是调节血糖的来源和去处，使其处于平衡状态。 12 血 　 糖 　升 　 高  胰岛B细胞 胰岛素 增多　　　 　 血 　 糖　 降　　低 胰高血糖素　 增多 胰岛Ａ细胞 下丘脑 血糖调节中枢 下丘脑 血糖调节中枢 传入 副交感神经 肾上腺髓质、甲状腺 　肾上腺素、甲状腺激素　 　 增多 交感神经 血糖感受器 交感神经 4.血糖调节的过程: 血糖的平衡还受到神经系统的调节 血糖感受器 名门风范 百姓情怀 MingMenFengFan BaiXingQingHuai 从调节过程来看，血糖平衡调节属于神经—体液调节，主要是体液调节,调节中枢：下丘脑 13 结合下图分析影响胰岛素和胰高血糖素分泌的信号分子有哪些？ 【思考】 （2）影响胰高血糖素分泌的因素 ①血糖浓度——低浓度 ②神经调节——下丘脑 ③胰岛素 （1）影响胰岛素分泌的因素 ①血糖浓度——高浓度 ②神经调节——下丘脑 ③胰高血糖素 胰高血糖素促进胰岛素的分泌 胰岛素抑制胰高血糖素的分泌 血糖调节过程中出现的信息分子有：神经递质、胰岛素、胰高血糖素和肾上腺素 14 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 （1）概念：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。 问题1：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2：胰高血糖素的作用结果如何影响胰高血糖素的分泌？ 问题3：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？ 5.反馈调节 实例一、血糖平衡的调节 分为负反馈和正反馈两种。 正反馈： 加强并偏离静息水平 分娩、排尿排便、血液凝固、河流的重度污染等属于_______。 正反馈 A B (+) (+) 5、反馈调节 负反馈： 偏离后纠正回归到静息水平 A B (+) (－) 意义:反馈调节是生命系统中非常普遍的调节机制，它对于机体维持稳态具有重要意义。 内环境稳态调节主要是负反馈。 正反馈：促进原来生命活动(血液凝固、排尿排便、分娩、河流的重度污染等)。 负反馈：抑制原来生命活动（大多数的激素调节）。 16 ①协同作用：不同激素对同一生理效应发挥相同的调节作用，从而达到增强效应的结果。 ②抗衡（拮抗）作用；不同激素对同一生理效应发挥相反的调节作用。 17 6.激素间的关系 如：胰高血糖素与肾上腺素、糖皮质激素、甲状腺激素都能使血糖升高。 如：胰岛素（降血糖）与胰高血糖素（或肾上腺素）（升血糖）。 实例一、血糖平衡的调节 7.与社会的联系：糖尿病 （1）主要表现为高血糖和尿糖，可导致多种器官的功能损害。 思考：尿糖一定是糖尿病吗？ ①一次性摄入的糖太多 ③肾脏疾病,重吸收血糖能力下降，随尿排出。 ②糖尿病 血糖浓度超出肾脏的重吸收能力，随尿排出。 尿糖原因 【注意】尿糖≠糖尿病，正常人一次性摄糖过多，尿液中也可能会出现葡萄糖，但该人不属于糖尿病患者。 实例一、血糖平衡的调节 名门风范 百姓情怀 MingMenFengFan BaiXingQingHuai 低血糖：空腹血糖浓度低于2.8mmol/L，出现饥饿、乏力、头晕等症状。 高血糖：空腹血糖浓度大于6.1mmol/L，餐后两小时血糖大于7.8mmol/L 18 葡萄糖随尿液排出 葡萄糖随尿液排出 带走大量的水分，即多尿 细胞外液渗透压升高 口渴 多饮 多食 消瘦 导致机体供能不足 机体为满足能量需求 机体消耗大量脂肪、蛋白质 糖尿病症状——“三多一少” (多饮、多尿、多食、体重减少) 7.与社会的联系：糖尿病 I型糖尿病的发病原因： 胰岛功能减退、分泌胰岛素减少所致。 II型糖尿病的发病原因： 组织细胞对胰岛素的敏感性下降(可能与细胞膜上胰岛素受体受损有关) 。发病率与遗传、环境、生活方式等密切相关。能量摄入过多、运动量过少、肥胖是最常见危险因素。 胰岛素受体 胰岛素 葡萄糖 正常 胰岛素受体 胰岛素 葡萄糖 I型 胰岛素受体 胰岛素 葡萄糖 II型 （2）糖尿病的类型及发病机制： 20 糖尿病本身不可怕，而高血糖引发的很多并发症是会危害生命健康的。 ①饮食控制 ②体育锻炼 ③保持良好的心情 (二)治疗 控制饮食与药物治疗相结合 较轻患者: 可通过控制饮食，配合降血糖药物进行治疗。 较重患者(1型): 可通过静脉注射胰岛素进行治疗，2型糖尿病不能。 肥胖的重度患者： 除上述治疗外,还需限制能量物质摄入和加强锻炼。 (一)预防 （3）糖尿病的预防和治疗： B C D 构建餐后血糖来源与去向的数学模型: 分析曲线变化的具体原因： AB段血糖升高的原因： BC段血糖降低的原因： 血糖升高，刺激胰岛B细胞分泌胰岛素，促进组织细胞摄取、氧化分解；合成肝糖原、肌糖原；转化为脂肪、某些氨基酸 CD段血糖升高的原因： 血糖降低，刺激胰岛A细胞分泌胰高血糖素，促进肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖，从而升高血糖。 餐后，食物中的糖类消化 吸收进入血液 胰岛素 胰高血糖素 如图为早餐后(13点之前未再进食)血糖含量变化，图中线条代表胰岛素还是胰高血糖素的变化？ 饭后消化吸收大量葡萄糖进入血液，导致血糖浓度迅速升至过高，这是内环境稳态所不允许的。必须及时将大量葡萄糖迅速转化储存，之后当血糖降低时再由肝脏缓慢分解释放补充到血液循环中，从而保证血糖水平的稳定，这一任务主要由肝脏完成。 22 例．如图为人体血糖调节示意图，X、Y和Z表示相关信息分子，下列相关叙述错误的是（ ） A．X为胰岛素，该激素的受体几乎遍布人体组织细胞 B．影响胰岛A细胞分泌活动的信息分子有葡萄糖、Y和X C．Z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D．与受体3受损患者相比，受体4受损患者注射胰岛素治疗效果更好 D 例、图为某人餐后血液中血糖含量的变化曲线,下列叙述正确的是（ ） A.该曲线可反映正常人血糖含量的变化 B.AB段上升的原因是胰高血糖素分泌量逐渐增加 C.BC段下降的原因是胰岛A细胞活动加强 D.CD段逐渐上升主要是由于肝糖原和肌糖原的分解补充 A 正常血糖浓度3.9~6.1 mmol/L 正常血糖含量0.8~1.2 g/L 胰高血糖素、肾上腺素 例.胰岛素是调节血糖的重要激素。胰岛素的分泌受血糖浓度的直接调节，还受神经系统的调节。回答下列问题： (1)动物体中在调节血糖时能升高血糖浓度的激素有_______________________等,写出增加胰岛素分泌的神经调节途径(用文字和“→”表示)：__________________________________________________________________________________________________。 (2)饭后血糖浓度升高，葡萄糖直接作用于胰岛B细胞，使胰岛素分泌增加,进而使血糖降低，此过程属于________（正反馈或者负反馈）调节。 葡萄糖浓度升高→感受器→传入神经→下丘脑血糖平衡中枢→传出神经→ 胰岛B细胞→胰岛素分泌增加 负反馈 (3)葡萄糖转运蛋白是一类在肌肉细胞和脂肪细胞中高表达的跨膜蛋白，葡萄糖转运蛋白在肌肉细胞和脂肪细胞中有很高表达量，在血糖调节上的意义是___________________________________________________。 (4)小鼠注射适量胰岛素溶液，小鼠会出现四肢无力，活动减少，甚至昏迷等低血糖症状。分析小鼠注射胰岛素溶液后出现低血糖症状的原因：_____________________________________________________________________________________________________________________________________。 可以促进肌肉细胞和脂肪细胞对葡萄糖的转运能力，从而降低血糖浓度 注射胰岛素溶液后，血糖含量下降，小鼠组织细胞特别是脑组织细胞因血糖 供应减少，导致能量供应不足而发生功能障碍，从而引起低血糖症状 一、激素调节的实例 实例2：甲状腺激素分泌的分级调节 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。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，几乎作用于体内的所有细胞，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？ 名门风范 百姓情怀 MingMenFengFan BaiXingQingHuai 思考：阅读教材p53页内容，归纳实验表格 实例2：甲状腺激素分泌的分级调节 实验一：垂体与甲状腺之间的作用 组别 实验处理 实验结果 甲状腺结构 甲状腺激素分泌量 1 2 3 萎缩 显著减少 正常 正常 部分恢复大小 部分恢复 常态对照 摘除大鼠的垂体后再注射垂体提取物 摘除大鼠的垂体 实验结论： 垂体中的某些物质可以维持的甲状腺 形态，促进甲状腺分泌甲状腺激素 实例2：甲状腺激素分泌的分级调节 实验二：下丘脑与垂体之间的作用 组别 实验处理 实验结果（血液中的TSH的含量） 1 2 3 4 明显升高 正常 明显降低 常态对照 损毁动物下丘脑中分泌TRH的区域 向动物静脉注射下丘脑分泌的TRH 向动物的垂体中注射微量甲状腺激素 明显降低 甲状腺激素可以抑制垂体分泌TSH 注:TRH一促甲状腺激素释放激素、TSH一促甲状腺激素 问题Ⅰ：1、2、3组得出的实验结论是什么? 问题Ⅱ：1、4组得出的实验结论是什么? 下丘脑分泌的TRH可以促进垂体分泌TSH 实例2：甲状腺激素分泌的分级调节 实验三：甲状腺激素对垂体的作用 甲状腺机能亢进 甲状腺激素水平升高，TSH水平降低 甲状腺功能减退 甲状腺激素水平下降，TSH水平升高 结论： 结论一:垂体中的某些物质可以维持的甲状腺形态，促进甲状分泌甲状腺激素 结论二:下丘脑分泌的TRH可以促进垂体分泌TSH 结论三:甲状腺激素可以抑制垂体分泌TSH 讨论：根据上述实验，构建甲状腺激素的分泌中，下丘脑、垂体、甲状腺三者关系的概念模型。 实例2：甲状腺激素分泌的分级调节 进一步说明了甲状腺激素可抑制垂体分泌TSH。 下丘脑 垂 体 甲状腺 寒冷等刺激 促甲状腺激素释放激素（TRH） 促甲状腺激素（TSH） 甲状腺激素 促进 促进 抑制 抑制 细胞代谢，抵御寒冷 促进 (-) (-) 反馈调节 实例2： 甲状腺激素 分泌的 分级调节 下丘脑 垂体 甲状腺 TRH TSH 甲状腺激素 反馈 （-） （-） 相关激素的靶细胞? TRH的靶细胞？ TSH的靶细胞？ 甲状腺激素的靶细胞？ 垂体 甲状腺 全身各细胞 甲状腺激素分泌的调节，是通过下丘脑-垂体-甲状腺轴来进行的 实例2：甲状腺激素分泌的分级调节 分级调节： 下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的分层调控 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。 下丘脑 垂体 甲状腺 TRH TSH 甲状腺激素 反馈 （-） （-） 1.概念： 3.意义： 2.分级调节轴种类: ①下丘脑-垂体-甲状腺轴 ②下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴 ③下丘脑-垂体-性腺轴 注意：胰岛素、胰高血糖素、肾上腺素等不符合上述模型，而是受下丘脑发出的有关神经的控制。 34 思考：缺碘造成甲状腺肿大的原因？ 缺碘 → 甲状腺激素减少 → 对下丘脑和垂体抑制的负反馈作用下→ TRH和TSH上升→ TSH持续刺激甲状腺→ 甲状腺增生而肿大 下丘脑 垂体 甲状腺 TRH TSH 甲状腺激素 反馈 （-） （-） 拓展：甲状腺肿大 35 1.若切除甲状腺，ab含量如何变？ __________________________________ 2.若切除垂体，ac含量如何变？ __________________________________ __________________________________ 3.若切除下丘脑，bc含量如何变？ __________________________________ 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） 【例】碘是合成甲状腺激素的重要原料。甲状腺滤泡上皮细胞膜上的钠钾泵可维持细胞内外的Na+浓度梯度,钠碘同向转运体借助Na+的浓度梯度将碘转运进甲状腺滤泡上皮细胞,碘被甲状腺过氧化物酶活化后,进入滤泡腔参与甲状腺激素的合成。下列说法正确的是(　　 ) A.长期缺碘可导致机体的促甲状腺激素分泌减少 B.用钠钾泵抑制剂处理甲状腺滤泡上皮细胞会使其摄碘能力减弱 C.抑制甲状腺过氧化物酶的活性可使甲状腺激素合成增加 D.使用促甲状腺激素受体阻断剂可导致甲状腺激素分泌增加 B 例. 光照调节鸟类繁殖活动图解如下： 请回答： (1)通过对图解分析，鸟类的繁殖活动是通过机体的___________和体液调节两种调节方式完成的。机体中既能传导兴奋、又能分泌激素的细胞位于________(填“下丘脑”“垂体”或“性腺”)。 神经调节 下丘脑 (2)图中的A、B、C分别代表由下丘脑、垂体和性腺分泌的物质，则它们分别是_______________________、__________________和__________。C进入血液后,通过__________作用来调节下丘脑和垂体中激素的合成和分泌。 (3)据图判断，若要验证B的生理作用，________(填“能”或“不能”)用去除性腺的鸟作为实验动物，其原因是_______________________________________ ___________________________________。 促性腺激素释放激素 促性腺激素 性激素 (负)反馈 不能 若鸟去除性腺，则失去了促性腺激素作用的 靶器官，无法验证该激素的生理作用 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。 1.通过体液进行运输 A B 思考：激素能定向运输吗？ 不能； 随血液流到全身，因此激素不是定向运输。 临床上通过抽取血样来检测内分泌系统中激素的水平。 二、激素调节的特点 思考：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。 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。 直接原因？ 根本原因？ 只有靶细胞上含该激素的特异性受体 基因的选择性表达 二、激素调节的特点 几种常见激素的产生部位和作用部位（即：靶细胞） 激素名称 产生部位 靶细胞 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 全身各细胞 全身各细胞 全身各细胞 主要是肝细胞 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，引起靶细胞发生一系列的代谢变化。 3.作为信使传递信息 思考：激素能持续作用吗？ 不能。 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。 【激素的作用方式】 二、激素调节的特点 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。 4.微量和高效 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。 二、激素调节的特点 各种激素彼此关联，相互影响 胰高血糖素、甲状腺激素、肾上腺素均可以升高血糖，它们作用于不同环节，在提高血糖浓度上具有协同作用；而胰岛素则降低血糖，与上述激素的升血糖效应相抗衡（旧称拮抗）。 激素是调节生命活动的信息分子 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，而是向靶细胞传递改变原有生理活动的信息。 二、激素调节的特点 调节生命活动－－激素的唯一功能 44 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泡 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 与特定的靶器官、靶细胞 与底物结合，细胞内外或体外都可起作用 作用后迅速失活 反应前后，性质不变，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 突触后膜上的受体 多种多样，大多为小分子 【例】下列有关激素调节特点的叙述,错误的是( 　　) A.在人体血液中甲状腺激素含量极少,而1 mg甲状腺激素可使人体产热量增加约4 000 kJ,这体现了激素调节微量和高效的特点 B.激素弥散在体液中,随血液流到全身,传递各种信息 C.激素只能运输到特定的细胞或器官,这些细胞或器官就是该激素的靶细胞或靶器官 D.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地产生激素 C 激素调节 的过程 激素调节 的实例 激素调节 的特点 实例一：血糖平衡的调节 实例二：甲状腺激素分泌的分级调节 微量、高效 作为信使传递信息 通过体液进行运输 作用于靶器官、靶细胞 过程（胰岛素、胰高血糖素） 反馈调节 下丘脑-垂体-甲状腺轴 分级调节、反馈调节 小结 ？ 47 $$