内容正文:
激素与内分泌调节及激素调节的过程
第36讲 第一课时
什么是内分泌腺,什么是外分泌腺?
毛细血管
导管
消化腔
注意:胰腺分为外分泌部和内分泌部,前者分泌胰液,后者分泌胰
岛素和胰高血糖素等。
1.促胰液素的发现
(1)沃泰默观点:胰腺分泌胰液只受_____调节。
知识梳理
(2)斯他林和贝利斯
神经
化学
(3)结论:_______________________________。
胰液的分泌是促胰液素调节的结果
胰液的分泌受神经和体液的双重调节,但以体液调节为主。
教材P49概念检测2
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
激素调节的概念
02
什么是激素调节?
4
1.在班廷之前,科学家试图通过实验证明胰腺中分泌物的存在,但都收效甚微?
胰管
腺泡细胞
胰岛
胰腺
腺泡细胞
胰蛋白酶
胰岛细胞
胰岛素
分泌
分泌
分解
血管
研究激素的方法
教材47页讨论:
胰岛素属蛋白质类激素,在班廷之前大多数实验用胰腺提取物注射给实验性糖尿病的狗或糖尿病患者,因胰岛素被胰腺分泌的胰蛋白酶分解,故难以获得预期结果。
情 境 导入
2.方法改进
结扎狗的胰管
制备胰腺提取液
胰腺萎缩, 只剩胰岛
摘除另一只健康狗的胰腺
糖尿病模型的狗
注入
血糖下降,恢复正常
造成
科学事实:1920年,加拿大助教班廷查阅资料时了解到,胆结石堵塞胰管或以实验方法结扎胰管,都会引起胰腺萎缩,而胰岛却保持完好,这样的机体不会患糖尿病。
丧失分泌胰蛋白酶的功能
请具体分析该实例中哪些实验用到了“加法原理”或“减法原理”?
情 境 导入
②睾丸分泌雄激素的研究
公鸡摘除睾丸→雄性性征消失→睾丸重新移植→雄性性征恢复
科学家从动物睾丸中提取睾酮,证实睾酮就是睾丸分泌的雄性激素。
激素调节的研究方法
03
请具体分析该实例中哪些实验用到了“加法原理”或“减法原理”?
思考: 你能归纳出研究一种内分泌腺及其分泌激素功能的方法吗?
摘除法和移植法。摘除所研究的内分泌腺,观察实验动物出现的特异性症状,将已摘除的腺体重新移植回去或注射摘除腺体的提取物,观察相关症状是否恢复,由此判断该内分泌腺的功能。
7
归纳总结
激素功能研究的方法(讲义P220拓展延伸)
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 饲喂动物激素 注射动物激素
对照组
自身对照或条件对照组 —
实验目的
适用范围
不摘除内分泌腺(手术但不摘除)
不饲喂动物激素
(饲喂等量正常饲料)
不注射动物激素
(注射等量生理盐水)
对摘除内分泌腺的实验组植入内分泌腺(或补充激素)
饲喂动物激素抑制剂
验证或探究某种内分泌腺的生理作用
验证或探究某种激素的生理作用
验证或探究某种激素的生理作用
所有内分泌腺
只适用于甲状腺激素、性激素等非蛋白质或多肽类激素
所有激素
激素调节的研究方法
03
8
内分泌系统由相对独立的内分泌腺及兼有内分泌功能的细胞共同组成。
(1)内分泌腺:
垂体、甲状腺、肾上腺、胰腺、卵巢、睾丸。
(2)内分泌功能的细胞:
小肠黏膜分泌促胰液素的内分泌细胞;
下丘脑中某些神经细胞。
内分泌系统的组成和功能
04
人体主要的内分泌腺有哪些?它们主要分泌哪些激素?
9
内分泌系统的组成和功能
04
归纳总结
主要激素的化学本质
分泌
部位 激素名称 化学
本质 主要功能
下
丘
脑 促甲状腺激素释放激素 多肽 促进垂体合成和分泌________激素
促性腺激素释放激素 促进_____合成和分泌促性腺激素
促肾上腺皮质激素释放
激素 促进垂体合成和分泌促肾上腺皮质激素
____________ 促进肾小管和集合管对水的重吸收
促甲状腺
垂体
抗利尿激素
激素的化学本质?各种激素的作用分别是什么?分泌异常可能引起哪些疾病?
10
内分泌系统的组成和功能
04
归纳总结
主要激素的化学本质
分泌
部位 激素名称 化学
本质 主要功能
垂体 __________ 蛋白质 调节生长发育等,主要是促进蛋白质合成和骨的生长
促甲状腺激素 促进甲状腺的生长发育,调节___________的合成和分泌
促性腺激素 促进性腺的生长发育,调节性激素的合成和分泌
促肾上腺皮质激素 多肽 调节肾上腺皮质激素的合成和分泌
生长激素
甲状腺激素
(教材P44问题探讨)
11
内分泌系统的组成和功能
04
归纳总结
主要激素的化学本质
分泌部位 激素名称 化学本质 主要功能
甲状腺 甲状腺激素 氨基酸衍生物 调节体内的有机物____、促进生长和发育、提高神经的______等
肾
上
腺 皮质 醛固酮、皮质醇等 类固醇 调节____代谢和有机物代谢
髓质 ___________ 氨基酸衍生物 提高机体的应激能力,使血压升高,心率加快,毛细血管收缩;促进肝糖原分解等
胰岛 胰岛A细胞 胰高血糖素 多肽 ______血糖浓度
胰岛B细胞 胰岛素 蛋白质 ______血糖浓度
代谢
水盐
兴奋性
肾上腺素
升高
降低
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内分泌系统的组成和功能
04
归纳总结
主要激素的化学本质
分泌部位 激素名称 化学本质 主要功能
睾丸 雄激素(主要是睾酮) _______ 促进男性生殖器官的发育、精子的生成和男性第二性征的出现等
卵巢 雌激素、孕激素等 促进女性生殖器官的发育、卵细胞的生成和女性第二性征的出现等
固醇类
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内分泌系统的功能:各种内分泌腺间具有复杂的功能联系,共同调节机体活动,包括维持 、调节物质和能量代谢、调控________
等。
内环境稳定
生长发育
和生殖
归纳总结
讲义P220拓展延伸1
06
激素调节有哪些特点?
体液
信使
血液
特异性受体
失活
06
蛋白质或多肽类激素与膜上受体结合,
类固醇激素、甲状腺激素与胞内受体结合。
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。
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。
②激素与受体结合后,激活膜上的腺苷酸环上的腺苷酸环化酶(AC)系统。
④cAMP使无活性的蛋白激酶转为有活性,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。
第一步是激素与胞浆受体结合,形成激素一胞浆受体复合物。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一受体复合物获得透过核膜的能力。
第二步是激素一受体复合物进人细胞核后结合于染色质的非组蛋白的特异位点上,启动或抑制该部位的DNA转录过程,进而促进或抑制mRNA的形成,结果是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。
1mol 肾上腺素通过 cAMP- 蛋白激酶 A 通路引起肝糖原分解,可生成 108mol 葡萄糖,其生物效应约放大 10 000 万倍
①分泌激素的细胞本身也可能是其分泌激素的靶细胞。
②激素只能作用于靶器官或靶细胞,直接原因是只有靶细胞膜上或细胞内有与相应激素特异性结合的受体;根本原因是与相应激素特异性结合的受体的基因只在靶细胞中选择性表达。
③激素只作用于靶细胞或靶器官,但并非只运输到靶细胞或靶器官,激素产生后,可随血液流经全身各处。
④激素既不组成细胞结构,又不能提供能量,也不起催化作用,而是作为信息分子发挥调节作用。
提醒
比较项目 激素 酶 抗体 神经递质
化学本质 蛋白质、多肽类;类固醇;氨基酸衍生物等 绝大多数是蛋白质,少数是RNA 球蛋白 乙酰胆碱、多巴胺、氨基酸等
产生细胞 ___________ 活细胞 浆细胞 神经细胞
作用部位 _______________ 细胞内、外 内环境 _________
(2)动物激素、酶、抗体与神经递质的区别
内分泌细胞
靶器官、靶细胞
突触后膜
作用 作为信号分子作用于相应的靶细胞,改变靶细胞的代谢状况 唯一功能为催化,即降低化学反应的活化能 与抗原结合 作用于突触后膜,使其兴奋或抑制
作用后
的变化 _____ 不发生改变 被降解 __________
_________
失活
被降解或回
收进细胞
共同点:
都需要与特定的分子结合后才能发挥作用
(1)胰腺受反射弧传出神经的支配,其分泌胰液也受促胰液素调节
( )
(2)一种内分泌器官可分泌多种激素( )
(3)下丘脑可分泌促肾上腺皮质激素,促进肾上腺皮质激素的分泌
( )
√
×
判断正误
√
(4)给成年小鼠注射甲状腺激素后,其神经系统的兴奋性会增强
( )
(5)肾上腺素分泌增加会使动物警觉性提高、呼吸频率减慢、心率减慢
( )
√
×
(1)若直接将胰腺进行研磨,制成提取液,注射给糖尿病模型狗, (填“能”或“不能”)使糖尿病模型狗的血糖水平下降,原因是__________
(2)若班廷将结扎胰管后制备的提取液饲喂给患糖尿病的狗,
(填“能”或“不能”)降低糖尿病狗的血糖浓度,原因是_________________________
。
不能
胰腺提取液中的胰蛋白酶将胰岛素分解
不能
消化道中的蛋白酶会分解胰
岛素,使其无法发挥作用
1.胰腺中的胰岛产生的胰岛素可以降低血糖的浓度,维持血糖平衡。如图是班廷和助手贝斯特研究胰岛素时所做的实验过程示意图。请分析并回答下列问题:
2.甲状腺激素在促进机体新陈代谢和生长发育过程中发挥重要作用。
(1)将一定量的放射性碘溶液经腹腔注射到家兔体内,一定时间后家兔甲状腺中检测到碘的放射性,出现这一现象的原因是___________________
。
(2)欲验证甲状腺激素对狗生长发育的作用,请写出实验思路并预期实验结果。
提示
甲状腺是合成甲状腺
激素的场所,碘是合成甲状腺激素的原料,放射性碘会进入到甲状腺
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
3.9~6.1mmol/L
3.血糖的来源和去路
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
4.参与血糖调节的激素
胰岛素和胰高血糖素(主要)
激素调节的实例 : 血糖平衡的调节
05
葡萄糖进入细胞
说出血糖的来源和去路。
、某些氨基酸
25
05
脂肪细胞和肝细胞
胰岛素通过哪些途径降血糖?
26
当胰岛素结合在胰岛素受体的α亚基上,会导致蛋白构象改变,进而激活β亚基并实现自身磷酸化,完成活化。胰岛素受体活化后,陆续活化一系列激酶,形成阶梯状串联效应,实现转导信号的放大。
在胰岛素信号通路中,信息分子一方面触发富含葡萄糖转运蛋白4(Glut4)的小泡以胞吐的形式经由高尔基体向细胞表面转运,增加细胞表面的Glut4,调节肌细胞、脂肪细胞和肝细胞对葡萄糖的摄取;另一方面通过抑制糖异生的关键酶,最终增加葡萄糖利用和糖原合成。
例:(2010福建卷)研究发现,胰岛素必须与细胞膜上的胰岛素受体结合,才能调节血糖平衡。如果人体组织细胞膜缺乏该受体,则可能导致
A.细胞减缓摄取血糖,血糖水平过高 B.细胞减缓摄取血糖,血糖水平过低
C.细胞加速摄取血糖,血糖水平过高 D.细胞加速摄取血糖,血糖水平过低
A
思考:为什么被切除整个胰腺后的动物在短时间内就会死亡?
切除整个胰腺后,机体缺乏胰岛素,葡萄糖不能被组织细胞吸收、利用,而葡萄糖是组织细胞的主要供能物质,所以动物会在短时间内因能源耗竭而死
糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素等通过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。胰岛素是唯一能够降低血糖浓度的激素。
胰高血糖素通过哪些途径升血糖?
(2023浙江)胰高血糖素可激活肝细胞中的磷酸化酶,促进肝糖原分解成葡萄糖,提高血糖水平,机理如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.胰高血糖素经主动运输进入肝细胞才能发挥作用
B.饥饿时,肝细胞中有更多磷酸化酶b被活化
C.磷酸化酶a能为肝糖原水解提供活化能
D.胰岛素可直接提高磷酸化酶a的活性
B
还有哪些激素可以升高血糖?
28
激素调节的实例 : 血糖平衡的调节
05
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
转化
升高
胰岛B细胞活动增强,分泌胰岛素
抑制
促进
降低
胰岛A细胞活动增强,分泌胰高血糖素
促进
促进三个去向, 抑制两个来源
促进两个来源
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。
激素在血糖平衡调节中的作用过程:
29
激素调节的实例 : 血糖平衡的调节
05
血糖降低
血糖升高
+
胰岛B细胞
+
+
两抑制,三促进
胰岛素分泌
胰岛A细胞
+
+
两促进
+
胰高血糖素分泌
汉水丑生侯伟作品
汉水丑生侯伟作品
什么是反馈调节?有什么意义?
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,这种调节方式叫做反馈调节。
系统
输入信号
输出信号
反馈
30
05
交感神经
神经系统通过控制甲状腺和肾上腺的分泌活动来调节血糖含量。
归纳激素间相互作用P55第二段。
1.协同作用:不同激素对同一生理效应起增强效应的作用。
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。
神经系统怎样参与调节血糖平衡?
31
2.血糖平衡调节的过程P221
糖
原
肝糖
非糖
原分
解
物质
转变
成糖
思考1:健康人进餐后,血糖浓度有小幅度增加。然后恢复到餐前水平。在此过程中,血液中胰岛素浓度的相应变化是 ___________
先升高后降低
思考2:正常人在饥饿且无外源能源物质摄入的情况下,与其在进食后的情况相比,血液中胰高血糖素与胰岛素含量的比值_____,其原因是__________________________
高
饥饿时,血糖浓度降低,使胰
(1)调节中枢—— 的相关区域。
(2)调节方式—— 调节。
下丘脑
神经-体液
①血糖平衡的调节为神经—体液调节,主要依靠激素调节;②胰岛素是唯一能降低血糖浓度的激素;使血糖浓度升高的激素不仅有胰高血糖素,还有肾上腺素、甲状腺激素、糖皮质激素等。③胰高血糖素的靶器官主要是肝脏,胰岛素作用于几乎全身各处的组织细胞。
高血糖素分泌量增加,胰岛素分泌量减少,进食后则相反
(3)影响胰岛素和胰高血糖素分泌的因素
胰岛B细胞对血糖变化十分敏感,血糖水平是调节胰岛素分泌的最重要因素。葡萄糖刺激胰岛 B 细胞分泌胰岛素的机制与 ATP/ADP 比率有关。
例:正常人体在黎明觉醒前后肝脏生糖和胰岛素敏感性都达到高峰,伴随胰岛素水平的波动,维持机体全天血糖动态平衡,约50%的Ⅱ型糖尿病患者发生“黎明现象”(黎明时处于高血糖水平,其余时间血糖平稳),是糖尿病治疗的难点。请回答下列问题。
(2)如图所示,觉醒后人体摄食使血糖浓度上升,葡萄糖经GLUT2以____________方式进入细胞,氧化生成ATP,ATP/ADP比率的上升使ATP敏感钾通道关闭,细胞内K+浓度增加,细胞膜内侧膜电位的变化为_______________,引起钙通道打开,Ca2+内流,促进胰岛素以 _________方式释放。
协助扩散
由负变正
胞吐
6.糖尿病(教材P52)
激素调节的实例 : 血糖平衡的调节
05
_______和______,可导致多器官功能损害。
1型糖尿病 和 2型糖尿病
②糖尿病的类型:
①糖尿病的主要表现
高血糖
尿糖
③症状:
多饮、多尿、多食、体重减少
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糖尿病是一种由多病因引起的以慢性高血糖为特征的代谢性疾病。1型糖尿病是由胰岛功能减退、分泌胰岛素减少所致;2型糖尿病的发病率与遗传、环境、生活方式等密切相关,但发病机理尚不明确,临床数据发现,大多数2型糖尿病患者血液中胰岛素含量并不低,但组织细胞对胰岛素的敏感性降低,称为胰岛素抵抗。
(1)尿液中葡萄糖含量高一定是糖尿病吗?
关键能力
提升
提示 不一定,如一次性吃糖过多或肾小管重吸收障碍时均可导致尿液中葡萄糖含量高。
(2)能否通过注射胰岛素对因细胞膜上胰岛素受体受损引发的糖尿病进行治疗?并说明原因。
提示 不能。因为这种糖尿病患者体内并不缺乏胰岛素,而是由胰岛素受体受损使胰岛素不能正常发挥功能所致。
(3)观察图示,请你分析糖尿病病人“多尿”的原因。
提示 血糖升高会导致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,尿量增多,因此会出现多尿现象。
(4)糖尿病有向发病率高、发病年龄低发展的趋势,请结合上述资料分析在生活中应该注意哪些来避免患糖尿病?
提示 注意控制饮食,多运动。
糖尿病的症状及分析
归纳总结
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