内容正文:
2026
第37讲 体液调节
选必一
第九单元 动物和人体生命活动的调节
课标要求 1.说出人体内分泌系统主要由内分泌腺组成,包括垂体、甲状腺、胸腺、肾上腺、胰岛和性腺等多种腺体,它们分泌的各类激素参与生命活动的调节。
2.举例说明激素通过分级调节、反馈调节等机制维持机体的稳态,如甲状腺激素分泌的调节和血糖平衡的调节等。
目录
PART 01
激素的发现与激素研究
PART 02
内分泌系统的组成和功能
PART 03
激素调节的过程
真题精练
PART 04
激素的发现与激素研究
01
4
一、激素的发现
1、内分泌腺与外分泌腺的区别
外分泌腺 内分泌腺
有无导管 有导管 无导管
分泌物 汗液、皮脂、消化液等 激素
分泌物量 较多 较少
分泌物的排出 由导管流出,排到体外或消化道等处 直接进入腺体内的毛细血管,并随血液循环输送到全身各处
举例 唾液腺、胃腺、肠腺、汗腺、皮脂腺、乳腺、泪腺等 垂体、甲状腺、肾上腺、性腺等
激素的发现与激素研究
考点一
小肠
胰腺是一种特殊的腺体,分为外分泌部和内分泌部,其外分泌部可以分泌消化液(胰液),胰液通过导管注入小肠,其中的酶用来消化食物;内分泌部(胰岛)可以分泌胰岛素和胰高血糖素,参与血糖调节。
一、激素的发现
2、促胰液素的发现
激素的发现与激素研究
考点一
观察现象,
提出问题
胰液的分泌是如何调节的呢?
提出假设
实验验证
得出结论
沃泰默:这是神经调节(反射)的结果
小肠
稀盐酸
胰腺分泌胰液
注入
结果
稀盐酸
血液
胰腺不分泌胰液
注入
结果
胰腺分泌胰液
结果
稀盐酸
小肠
注入
切除通向该段小肠的神经,只留下血管
实验分析:
a、b组对比
说明
只有用盐酸刺激小肠时,胰腺才能分泌胰液
a、c组对比
说明
胰腺分泌胰液可以不受神经调节
沃泰默:这是一个十分顽固的反射
激素的发现与激素研究
考点一
观察现象,
提出问题
提出假设
实验验证
得出结论
胰液的分泌是如何调节的呢?
斯他林和贝利斯:这不是反射而是化学调节的结果
受盐酸刺激,小肠黏膜细胞可能产生了一种化学物质,这种物质进入血液后,随血流到达胰腺,引起胰液分泌。
稀盐酸
小肠黏膜
混合研磨
制成______
注射
同一条狗的静脉
促进胰腺分泌胰液
提取液
小肠黏膜能产生某种化学物质促进胰腺分泌胰液,这种物质称为促胰液素
激素的发现与激素研究
考点一
思考:1、斯他林和贝利斯的实验设计是否严谨?如何设计?
应增设对照实验排除稀盐酸和小肠黏膜本身成分的干扰。
稀盐酸
注射
同一条狗的静脉
小肠黏膜
注射
制成
同一条狗的静脉
提取液
2、斯他林和贝利斯的实验能否说明该调节不是神经调节?为什么?
不能。该实验只能说明盐酸刺激小肠黏膜后引起胰液分泌增多,有体液调节的存在,但由于通向小肠的神经被切除,因此无法判断该过程中是否有神经调节。
激素的发现与激素研究
考点一
思考:3、请写出胰液分泌的调节过程:
稀盐酸
小肠神经
传入神经
神经中枢
传出神经
胰 腺
胰 液
促胰液素
血液循环
小肠黏膜
神经调节
激素调节
由内分泌器官或细胞分泌的化学物质(激素)进行调节的方式,就是激素调节。
二、激素调节的概念:
激素的发现与激素研究
考点一
三、激素研究
1、胰岛素的发现
实验思路:
结扎狗的胰管,使胰腺萎缩,再用萎缩的胰腺提取液来治疗糖尿病
班廷和贝斯特通过抑制胰蛋白酶的活性,可直接提取胰腺中的胰岛素,用于治疗糖尿病
2、睾丸分泌雄激素的研究
实验过程:
公鸡摘除睾丸
雄性性征明显消失
睾丸重新移植回去
雄性特征逐步恢复
经过不断的实验,科学家从动物睾丸中提取出睾酮,经证实,睾酮就是睾丸分泌的雄激素。
摘除法和移植法
激素的发现与激素研究
考点一
三、激素研究
3、验证甲状腺激素的功能
①摘除法和注射法
②饲喂法
激素的发现与激素研究
考点一
三、激素研究
4、验证胰岛素的功能
注射法:
激素的发现与激素研究
考点一
5、探究激素生理作用的常用实验方法
研究方法 摘除法(植入法) 饲喂法 注射法
实验设计 实验组 摘除内分泌腺 饲喂含动物激素的饲料 注射动物激素
空白对照组
自身对照或条件对照组
举例 垂体、甲状腺等 甲状腺激素、性激素等 生长激素、胰岛素等
适用对象
三、激素研究
假手术
(不摘除内分泌腺)
饲喂等量不含动物激素的饲料
注射等量不含动物激素的生理盐水
对摘除内分泌腺的实验组补充激素(或植入内分泌腺)
饲喂动物激素抑制剂
注射动物激素抑制剂
个体较大的动物的内分泌腺体
只适用于非蛋白质或多肽类激素
适用于所有激素
激素的发现与激素研究
考点一
02
内分泌系统的组成和功能
15
一、人体内主要内分泌腺及其分泌的激素
内分泌腺 激素名称 主要功能 化学本质 靶器官或靶细胞
下丘脑
蛋白质或多肽类 垂体
肾小管、集合管
垂体 蛋白质或
多肽类
几乎全身
各处细胞
促激素释放激素
抗利尿激素
促进垂体合成并分泌相应促激素
促进肾小管、集合管对水的重吸收
促激素
生长激素
调节相应的内分泌腺的分泌活动
甲状腺、性腺、
肾上腺(皮质)
调节生长发育
内分泌
调节枢纽
考点二
内分泌系统的组成和功能
内分泌腺 激素名称 主要功能 化学本质 靶器官或靶细胞
甲状腺
甲状腺激素 几乎全身
各处细胞
胰腺
(胰岛) 胰高血糖素 蛋白质或
多肽类
胰岛素
①调节体内的有机物代谢;②促进生长和发育;
③提高神经的兴奋性
含碘的氨基酸衍生物
调节代谢,升高血糖
调节代谢,降低血糖
主要是肝脏
几乎全身
各处细胞
考点二
内分泌系统的组成和功能
内分泌腺 激素名称 功能 化学本质 靶器官或靶细胞
肾上腺 皮质 醛固酮、
皮质醇等 调节水盐代谢
和有机物代谢
髓质 升血糖、产热、提高机体的应激能力 几乎全身
各处细胞
性腺 卵巢 几乎全身
各处细胞
睾丸
孕激素、
雌激素
雄激素(主要是睾酮)
肾上腺素
类固醇
氨基酸衍
生物
①促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成;
②促进第二性征的出现
类固醇
考点二
内分泌系统的组成和功能
分泌过多 分泌过少
甲状腺激素 甲亢(多食、消瘦、心率快、易激动) 因缺碘导致合成不足:地方性甲状腺肿(俗称“大脖子病”)
幼年:呆小症(身材矮小、智力低下)
生长激素 成年:肢端肥大症
幼年:巨人症 侏儒症(身材矮小、智力正常)
性激素 第二性征不明显或消退,
性周期不正常
人体激素分泌异常引起的疾病
拓展延伸
二、不同动物激素的化学本质及相应受体位置
(1)固醇类: 如肾上腺皮质激素、性激素(雌激素、雄激素)、孕激素。
(2)氨基酸衍生物类: 如甲状腺激素、肾上腺素等。
(3)多肽和蛋白质类: 如促激素释放激素、促激素、抗利尿激素、胰岛素和胰高血糖素等。
考点二
内分泌系统的组成和功能
1.含氮激素的作用机制——第二信使学说
该学说认为含氮激素的作用过程大致包括以下主要步骤:
(1)激素作为第一信使,与靶细胞膜上的激素受体结合并相互作用。
(2)激素与受体结合后,激活膜上的腺苷酸环化酶(AC)系统。
(3)在Mg2+存在的条件下,AC促使ATP转变为cAMP(cAMP是第二信使),信息由第一信使传递给第二信使。
(4)cAMP使蛋白激酶从无活性转为有活性,从而激活磷酸化酶,引起靶细胞各种生理生化反应,如肌肉细胞的收缩与舒张、神经元的电位变化、腺细胞的分泌、细胞的通透性变化以及各种酶促反应等。
不同类型激素的作用机制
拓展延伸
2.类固醇激素的作用机制——基因表达学说
类固醇激素的相对分子质量小(仅为300左右),且呈脂溶性,因此可通过自由扩散进入细胞。在进入细胞之后,经过两个步骤影响基因表达而发挥生物学作用。
第一步是激素与胞内受体结合,形成激素—受体复合物。受体与激素结合后,其构型发生变化,从而使细胞质中的激素—受体复合物获得透过核膜的能力。
第二步是激素—受体复合物进入细胞核后结合于染色质的特异位点上,启动或抑制该部位的DNA转录过程,进而诱导或减少某种蛋白质(主要是酶)的合成,引起相应的生物效应。
不同类型激素的作用机制
拓展延伸
03
激素调节的过程
23
低血糖:
高血糖:
一、血糖平衡的调节
1.正常血糖浓度:
3.9~6.1 mmol/L
2.血糖平衡的意义:
空腹血糖浓度低于2.8mmol/L
出现饥饿、乏力、头晕等症状,严重可出现昏迷和死亡
空腹血糖浓度高于7.0 mmol/L
空腹血糖浓度大于8.9 mmol/L时出现尿糖,长期血糖偏高会出现多种糖尿病并发症
为机体各种组织细胞的正常代谢活动提供能源物质
考点三
激素调节的过程
一、血糖平衡的调节
3、血糖的来源和去向
①食物中的糖类
③脂肪等非糖物质
②肝糖原
消化、吸收
分解
转化
氧化分解
合成
转化
④CO2+H2O+能量
⑥脂肪、某些氨基酸等
⑤肝糖原、肌糖原
血糖
3.9~6.1
mmol/L
血糖的主要来源
是空腹时血糖的重要来源
由于肌肉细胞中缺乏葡萄糖-6-磷酸酶,肌糖原不能直接水解成葡萄糖,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成葡萄糖。
血糖的主要去路
考点三
激素调节的过程
4、血糖平衡的调节过程
升高
胰岛B细胞
分泌胰岛素增加
降低
胰岛A细胞分泌胰高血糖素增加
促进
抑制
促
进
下丘脑
另一区域
副交感神经
+
下丘脑
某区域
交感神经
肾上腺(髓质)分泌肾上腺素
+
胰岛素含量升高会抑制胰高血糖素的分泌;胰高血糖素含量升高会促进胰岛素的分泌。
考点三
激素调节的过程
一、血糖平衡的调节
5、血糖平衡调节
(1)调节中枢: 的相关区域
(2)调节机制:
①神经—体液调节途径: 下丘脑通过有关神经可调控肾上腺、胰岛B细胞和胰岛A细胞分泌相关激素的量,进而再通过激素调控相关的生理过程实现对血糖平衡的调节。在此种调节方式中,内分泌腺是反射弧中效应器的一部分。
②体液调节途径: 血糖含量升高(降低)时→直接刺激胰岛B(A)细胞→胰岛素(胰高血糖素)分泌增加→血糖降低(升高),这是血糖平衡的主要调节方式。
下丘脑
神经—体液调节
考点三
激素调节的过程
6、参与血糖平衡调节的主要激素
(1)胰岛素:机体内唯一降血糖的激素
β
β
α
α
ATP
ADP+Pi
一系列酶的磷酸化
蛋白质
合成
脂肪
合成
糖原
合成
葡萄糖转运蛋白储存于细胞内的囊泡上
葡萄糖
胰岛素
胰岛素受体
细胞膜
胰岛素
胰岛素受体
ATP水解
一系列蛋白质磷酸化
生物学效应
加速细胞摄取、利用、储存葡萄糖;引起相关基因的表达,抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖
考点三
激素调节的过程
6、参与血糖平衡调节的主要激素
(2)胰高血糖素:主要作用于肝,促进肝糖原分解成葡萄糖或非糖物质转变成糖,使血糖升高。
(3)肾上腺素、甲状腺激素、糖皮质激素
通过促进肝糖原分解为葡萄糖、促进糖异生作用或影响胰岛素的分泌和作用,升高血糖水平。
考点三
激素调节的过程
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。
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,这种调节方式叫作反馈调节。
正反馈和负反馈
拓展延伸
一、血糖平衡的调节
7、血糖平衡失调——糖尿病
①类型:
1型糖尿病
2型糖尿病
与遗传、环境、生活方式密切相关,比较常见,确切的发病机理目前不明确。如: 胰岛素受体减少→细胞对胰岛素敏感度下降(相对缺乏)。
胰岛功能受损,分泌胰岛素减少所致(绝对缺乏),通常在青少年时期发病。
考点三
激素调节的过程
7、血糖平衡失调——糖尿病
胰岛素分泌不足或组织细胞对胰岛素敏感性降低
血糖进入组织细胞氧化分解受阻
肝糖原合成减少,非糖物质转变为血糖的量增多
细胞能量供应不足
多食
体内脂肪、蛋白质分解加强
体重减轻
血糖升高
②症状:三多一少(多饮、多尿、多食、体重减少)
血浆渗透压升高,产生渴觉
多饮
原尿中葡萄糖浓度升高,渗透压增大,肾小管和集合管对水的重吸收减少
多尿
【注意】尿糖≠糖尿病,正常人一次性摄糖过多,尿中也可能会出现葡萄糖。
考点三
激素调节的过程
二、甲状腺激素分泌的分级调节
促甲状腺激素释放激素
TRH
下丘脑
垂体
甲状腺
细胞代谢
甲状腺激素
1、甲状腺激素分泌的分级调节
促甲状腺激素 TSH
考点三
激素调节的过程
33
2、分级调节
①概念:人们将下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的这种_________,称为分级调节。
②分级调节轴
分层调控
下丘脑—垂体—靶腺轴
激素的调节效应
多级反馈调节
下丘脑—垂体—甲状腺轴;
③意义:分级调节可以放大____________________,形成___________________,有利于精细调控,从而维持机体的稳态。
下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴。
二、甲状腺激素分泌的分级调节
下丘脑—垂体—性腺轴;
考点三
激素调节的过程
1、通过体液进行运输
内分泌腺没有导管,分泌的激素弥散到体液中,随血液流到全身(运输不定向),传递着各种信息。
临床上常通过抽取血样来检测内分泌系统的疾病。
三、激素调节的特点
激素的发现与激素研究
考点一
(1)不同激素作用的靶器官、靶细胞________________;(如:促激素释放激素)
(2)激素只能作用于靶器官靶细胞的直接原因:
________________________________________________________________________;
(3)激素只能作用于靶器官靶细胞的根本原因:
_________________________________________________________________________。
(4)分泌激素的细胞本身也可能是其分泌激素的靶细胞(如:甲状腺)
可能相同
只有靶细胞膜上或膜内有与相应激素特异性结合的受体
是相应激素结合的受体的基因,只在靶细胞内选择性表达
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(作用定向)。
三、激素调节的特点
考点三
激素调节的过程
36
3、作为信使传递信息
激素的作用方式是作为信号分子将信息从____________传递给_______,引起靶细胞发生一系列的_______________。
内分泌细胞
靶细胞
代谢变化
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______________________,虽然激素含量甚微,但其作用效果_________________,因此激素是人和动物体内__________________________________。
极其显著
微量、高效的生物活性物质
10-12-10-9 mol/L
三、激素调节的特点
拓展延伸
37
(2023·湖南卷)甲状旁腺激素(PTH)和降钙素(CT)可通过调节骨细胞活动以维持血钙稳态,如图所示。下列叙述错误的是( )
D
A.CT可以促进成骨细胞活动,降低血钙
B.甲状旁腺功能亢进时,可引起骨质疏松
C.破骨细胞活动异常增强,将引起CT分泌增加
D.长时间的高血钙可导致甲状旁腺增生
甲状腺C细胞
拓展延伸
促甲状腺激素(TSH)受体的抗体直接作用于TSH受体,主要包括2类:一是甲状腺刺激性抗体(TSAb),有类似于TSH的作用;二是甲状腺功能抑制性抗体(TFIAb),能与TSH受体结合,阻碍TSH与TSH受体结合。下列与这两种抗体相关的叙述,正确的是( )
A.两种抗体都能促进甲状腺分泌甲状腺激素
B.TSAb和TFIAb是由同一个浆细胞分泌的
C.TSAb分泌增多会使人变得消瘦且容易失眠
D.两种抗体的出现是机体免疫防御功能异常导致的
一个B细胞只针对一种特异的病原体,活化、增殖后只产生一种特异性抗体
免疫自稳
C
拓展延伸
名称 来源 化学本质 作用 去向
激素 内分泌腺细胞或有内分泌功能的细胞 多肽、蛋白质、氨基酸衍生物或固醇类 调节生命活动的信息分子 失活
神经
递质 神经元轴突末梢的突触小体 大多数为小分子物质 作用于突触后膜使其兴奋或抑制 被酶降
解或重
新回收
细胞
因子 免疫细胞(如辅助性T细胞) 小分子蛋白质 介导细胞间的通讯,调控免疫应答、造血、炎症 失活
酶 几乎所有活细胞 绝大多数酶的本质是蛋白质,极少数是RNA 在细胞内、细胞外或生物体外起催化作用 作用后可保持活性
拓展延伸
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