备课素材：影响睡眠的褪黑素 2025—2026学年高二上学期生物人教版选择性必修1

影响睡眠的褪黑素 先看一道试题： 褪黑素是由人的松果体产生的激素，它能缩短入睡时间、延长睡眠时间。图表示褪黑素的分泌调节过程，褪黑素分泌的调节方式是（ ） A.激素调节 B.神经体液调节 C.神经调节 D.免疫调节 【答案】B 【解析】 神经调节的基本方式是反射，反射是指在神经系统的参与下，动物体或人体对内外环境变化做出的规律性应答。完成反射的结构基础是反射弧，反射弧通常由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器组成。传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等组成效应器，感觉神经末梢，或传入神经末梢组成感受器。 视网膜接受光暗信号后产生神经冲动，沿着传入神经到达下丘脑的相应的神经中枢，经过分析、综合产生兴奋沿传出神经传到松果体，促进松果体合成并分泌褪黑素，褪黑素含量的增多反过来抑制下丘脑的活动，进而使褪黑素的含量下降，由此可见褪黑素的分泌过程的调节方式为神经体液调节，即B正确。 故选B。 此题的“褪黑素”高中生物学教材没有提到。 那么，褪黑素是什么物质？有什么功能？ 褪黑素既是激素，也参与神经递质调节。 褪黑素由脑松果体分泌，属于胺类激素，化学结构为N-乙酰-5-甲氧基色胺。其分泌具有昼夜节律性，夜间分泌活跃，白天受抑制‌ 1.褪黑素的生成 褪黑素其实不仅仅在大脑里合成和分泌，身体的其他组织，比如肠胃、皮肤、视网膜也能合成和释放。当然啦，其他组织生产的量少，生产量最大的，还是大脑，主要由大脑里的一个腺体（叫松果体）合成和释放。大脑里这个产生褪黑素的过程受光的调节。简单说，光抑制褪黑素合成，黑暗促进褪黑素合成和释放。所以，晚上睡前刷手机，刷起来很爽，不过你要知道手机的光，在抑制褪黑素的合成，因而睡前刷手机，是影响你入睡的。这个过程如下图所示。 看了上图，你会发现这样一个路径：光→视网膜细胞感知光→视交叉上核（SCN，记住它，后面还会说到它）神经元放电→支配松果体的交感神经抑制→抑制松果体释放褪黑素。反之，如果没有光照，这个通路的结果就是促进褪黑素分泌。这也是为什么在阴雨天，你容易昏昏欲睡的原因了，因为褪黑素合成和分泌少了。在细胞里，生产褪黑素的氨基酸原材料叫“色氨酸”，也是生产五羟色胺（又名血清素、5-HT）的原材料。它们的关系是这样的：色氨酸→五羟色胺→褪黑素。 有一个理论，五羟色胺在大脑（实际上是神经元之间，神经突触间隙）的含量低了，人就抑郁。根据这个理论，抗抑郁药物的目的，通俗理解，就是增加五羟色胺在大脑里的含量。 2.褪黑素在睡眠中的作用机制 其主要作用，在于启动和维持睡眠过程。其中有一个分支机制是： 抑制了食欲素系统（F部门），而食欲素是“清醒素”，能够激活其他清醒部门（BCDE部门）。各种神经环路作用的最终结果是，褪黑素抑制了清醒的部门，自然会促进睡眠了。当然了，研究显示，褪黑素还有一个促眠机制，就是激活了A部门（γ-氨基丁酸系统），而A部门是起抑制作用的，导致睡眠的。这样褪黑素起到的作用，类似于阿普唑仑、艾司唑仑、唑吡坦等药物，通过加强γ-氨基丁酸系统而起安眠效果。有意思的是，褪黑素激活A部门，也是通过视交叉上核（SCN）来起作用的。因为SCN神经元上有丰富的褪黑素受体（注意，是褪黑素的“受体”，你可以理解为褪黑素作用的靶点）。褪黑素激动了SCN上的褪黑素受体，SCN神经元就放电，既激活A部门，也抑制F部门（食欲素系统）和BCDE部门（分别是组胺系统、去甲肾上腺素系统、胆碱系统、五羟色胺系统），总体上的效果就是促进睡眠。 临床使用最多的，是阿戈美拉汀——褪黑素受体激动剂，既有安眠效果，又有抗抑郁效果。 3.褪黑素是药吗？ 外源性（不是大脑自己产生的）的褪黑素，通过代谢，进入大脑，能够影响大脑SCN核时，剩下15%左右（有的研究结论说更低）。所以，只要是真的褪黑素产品，不同剂型，多多少少，还是能够起到安眠作用的（最少最少，有安慰剂效应）。市面的褪黑素产品，不需要医生处方就能买，属于保健品。褪黑素受体激动剂，比如阿戈美拉汀，需要医生处方，是药品。 学科网（北京）股份有限公司 $$