内容正文:
第
20
讲
激素与内分泌调节
2027 届 高 三 生 物 一 轮 复 习
1
考情解码·考点定标
考情分析 · 考察核心内容高度集中在几个经典且复杂的生理过程。其中,甲状腺激素的分级调节与负反馈机制是阐述生命系统稳态维持的典范,考查频率极高。 另一重点是血糖平衡的调节,要求清晰掌握胰岛素与胰高血糖素的相抗衡及其动态平衡原理。命题旨在考查学生对激素特点(如微量高效、通过体液运输、作用于靶细胞)的深层理解。
复习目标 1.熟记各类激素的合成部位、生理功能及调节特点,厘清激素间协同、拮抗关系
2.熟练掌握分级调节、反馈调节核心模型,精准掌握三大稳态调节完整过程
3.能独立分析调节过程图解,精准判断调节方式、激素作用及异常病因
4.规范解答实验探究、情境分析题,熟练掌握原因类、机制类答题模板
2
人和高等动物体内都分布着许多能分泌物质的腺体。分泌激素的腺体在结构上具有什么特点呢?与汗腺相比有何区别?
一、激素的发现和研究实例
内分泌腺(甲状腺)
外分泌腺(汗腺)
血管
腺细胞
导管
外分泌腺 内分泌腺
有无导管
分泌物
分泌物的排出
举例
有导管
汗液、皮脂、消化液等
由导管流出,
排到体外或消化道等处
唾液腺、胃腺、汗腺、皮脂腺、泪腺、胰腺等
无导管
激素
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
甲状腺、垂体、肾上腺、胰腺等
注意:
①胰腺是一种特殊的腺体,分为外分泌部和内分泌部;
②其外分泌部(胰腺泡)可以分泌消化液(胰液),
内分泌部(胰岛)可以分泌胰岛素和胰高血糖素。
胰腺
腺泡
胰岛
导管
血管
一、激素的发现和研究实例
一、激素的发现和研究实例
知识点1 激素的发现
——促胰液素的发现过程
胃酸刺激小肠的神经,神经将兴奋传给胰腺,使胰腺分泌胰液。
HCl
HCl
19世纪前,学术界普遍认为:
一、激素的发现和研究实例
知识点1 激素的发现
——促胰液素的发现过程
现象:大量的动物实验和临床研究表明,许多疾病与内分泌腺有关。
结论:有人提出内分泌腺可以不断地向血液中释放某些物质,这些物质具有调节生长发育和维持机体正常机能的作用。
激素这一概念还没有提出,学术界普遍认为,人和动物体的一切生理活动都是由神经系统调节的。
在这种情况下,探寻其他的调节方式就意味着向权威观点提出挑战。
19世纪:
20世纪前:
一、激素的发现和研究实例
知识点1 激素的发现
——促胰液素的发现过程
1.沃泰默实验
(1)实验假设:
(2)实验步骤与现象:
胰液的分泌受神经调节控制
注入
狗的上段小肠肠腔
①稀盐酸
结果
胰腺分泌胰液
注入
狗的血液中
②稀盐酸
结果
胰腺不分泌胰液
注入
狗的上段小肠肠腔
③稀盐酸
结果
胰腺分泌胰液
沃泰默在实验中切除了通向狗的上段小肠的神经,使反射弧的完整性受到破坏。
组别 自变量 因变量 结论
①和②
①和③
只有用盐酸刺激小肠时,胰腺才能分泌胰液,盐酸的作用部位在小肠
胰腺分泌胰液可以不受神经调节
盐酸刺激的部位
通向该段小肠的神经的有无
胰腺是否分泌胰液
(3)实验结论:
这是小肠上微小的神经难以剔除干净的缘故,这是一个十分顽固的神经反射!
一、激素的发现和研究实例
知识点1 激素的发现
——促胰液素的发现过程
在盐酸的作用下,小肠黏膜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,引起胰液的分泌。
(1)实验假设:
(2)实验步骤与现象:
2.斯他林和贝利斯实验
提取液
研磨
狗的小肠黏膜
+稀盐酸
结果
胰腺分泌胰液
注射
同一条狗的静脉
对照:
注入
同一条狗的静脉
稀盐酸
结果
胰腺不分泌胰液
小肠黏膜
研磨
提取液
结果
胰腺不分泌胰液
注射
同一条狗的静脉
思考:斯他林和贝利斯的实验设计是否严谨?
应增设对照实验排除稀盐酸和小肠黏膜本身成分的干扰。
(3)实验结论:
盐酸刺激小肠黏膜产生了一种能促进胰液分泌的化学物质,这种物质进入血液后,随血流到达胰腺,引起胰液的分泌。这种物质被命名为促胰液素。
人们发现的第一种激素
“假说-演绎”法
1.为什么说沃泰默囿于定论?
沃泰默在实验中切除了通向该段小肠的神经,反射弧的完整性受到破坏,故实验能说明胰液分泌可以不受神经调节,但沃泰默仍坚持认为“引起胰液分泌的是一个十分顽固的神经反射”,从而丧失了一次发现激素调节的机会。
2.斯他林和贝利斯的实验比沃泰默实验的巧妙之处在哪里?
根据沃泰默的实验结果可知直接接受盐酸刺激的部位是小肠,该实验直接将提取液注射进狗的血液中,可彻底排除神经调节对实验的干扰。
3.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,有激素调节的存在,但由于通向小肠的神经被切除,无法判断该过程中是否有神经调节。
一、激素的发现和研究实例
知识点1 激素的发现
9
一、激素的发现和研究实例
知识点1 激素的发现
——促胰液素的发现过程
3.归纳总结
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。
是人们发现的第一种激素,它由小肠黏膜分泌。进入血液后,随血流到达胰腺,引起胰腺分泌胰液。
a:促胰液素:
b:激素调节:
血管
内分泌细胞
激素
靶细胞
受体
思考:比较促胰液素调节胰液分泌的方式与神经调节的方式有何不同?
稀盐酸
感受器
(小肠神经)
传入神经
神经中枢
传出神经
效应器
(传出神经及其支配的胰腺)
胰液
神经调节
激素调节
胰腺
胰液
促胰液素
血液循环
小肠黏膜
通过血液循环将促胰液素运到胰腺,引起胰液分泌。
通过反射弧来完成。
注意:胰液的分泌受神经和激素的双重调节。
一、激素的发现和研究实例
知识点1 激素的发现
一、激素的发现和研究实例
知识点2 激素研究的实例
1.胰岛素的发现
1869年:观察胰腺组织时发现并命名“胰岛”。
1889年:切除胰腺的狗患上与人的糖尿病类似的疾病,据此提出胰腺能分泌某种抗糖尿病的物质的假说。
1916年:科学家将胰岛产生的、可能与糖尿病有关的物质命名为胰岛素。
1989年到1920年:大多数实验都集中于制备胰腺提取物,然后注射给由胰腺受损诱发糖尿病的狗或糖尿病患者,但都收效甚微。
胰腺中的胰岛
胰岛
胰泡
为什么都收效甚微呢?
胰岛素本质为蛋白质,而胰腺的腺泡中含有多种蛋白酶,直接制备胰腺提取物,胰岛素被胰腺分泌的胰蛋白酶分解,故难以获得预期结果。
1920年:班廷以实验方法结扎胰管或因胆结石阻塞胰管引起胰腺萎缩,胰岛保持完好,这样机体不会患糖尿病。
1921年:班廷和助手贝斯特利用狗进行实验。
1.胰岛素的发现
随后与生化学家合作,将胰腺酸化处理,抑制蛋白酶的活性,直接提取正常胰腺中胰岛素,对糖尿病患者治疗效果很好。
制备胰腺提取液
治愈的狗
实验结论:胰腺中的胰岛产生的 ,
可以 。
胰岛素
降低血糖浓度
一、激素的发现和研究实例
知识点2 激素研究的实例
2.睾丸分泌雄激素的研究
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
正常的公鸡
阉割后的公鸡
重新移植的公鸡
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。
一、激素的发现和研究实例
知识点2 激素研究的实例
联系必修学到的内容,具有分析以上两个实例哪些实验用到了“减法原理”或“加法原理”
1. 班廷摘除健康狗的胰腺造成实验性糖尿病——
给实验性糖尿病的狗注射萎缩胰腺提取物——
2. 摘除睾丸—— 重新移植睾丸——
加法原理:与常态比较,人为增加某种影响因素的称为“加法原理”
减法原理:与常态比较,人为减少某种影响因素的称为“减法原理”
减法原理
加法原理
减法原理
加法原理
一、激素的发现和研究实例
归纳总结
激素功能研究的方法
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
1.动物分组的基本要求:
选择性别、年龄相同,生理状况相似的动物进行随机平均分组,且每组不能只有一只。
2.在研究动物激素生理功能的实验设计中,要注意设计对照实验,排除无关变量的影响,
使实验结论更加科学。
如:进行注射实验时,空白对照组应注射等量生理盐水(不可用蒸馏水);进行饲喂实验时,
空白对照组可饲喂蒸馏水。
3.在设计实验时,要充分考虑相关激素的化学本质,选择不同的实验方法。
★蛋白质或多肽类激素不能饲喂,只能注射。
4.各种内分泌腺均可通过摘除法验证其产生的激素的功能,但在实际操作中要考虑可操作性,
太小动物一般不用此法,例如研究甲状腺激素对蝌蚪发育的影响就应该采用饲喂法。
5.实际操作过程中,可能要综合运用多种方法:如摘除某种内分泌腺(如公鸡的睾丸),一段时间
后再注射该内分泌腺分泌的激素(如睾酮),或重新植入该内分泌腺等。
归纳总结
激素功能研究的方法
二、内分泌系统的组成和功能
知识点1 内分泌系统的组成
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。
兼有内分泌功能的细胞:一般分布在一些器官、组织内如下丘脑中的某些神经细胞,小肠黏膜分泌促胰液素的内分泌细胞等。
二、内分泌系统的组成和功能
知识点1 内分泌系统的组成
激素分泌部位 激素名称 化学性质 作用部位 主要作用
下丘脑
垂体
甲状腺
抗利尿激素
促XX激素释放激素
多肽
垂体
肾小管
集合管
下丘脑合成,垂体释放,促进肾中肾小管、集合管对水分的重吸收
调控垂体分泌释放相应的促激素
生长激素
促XX激素
蛋白质
全身
相关腺体
促进相关腺体的生长发育以及相关激素分泌
调节生长发育,主要促进蛋白质的合成和骨的生长
氨基酸衍生物
调节体内的有机物代谢; 促进生长和发育; 提高神经的兴奋性
全身
甲状腺激素
二、内分泌系统的组成和功能
知识点1 内分泌系统的组成
激素分泌部位 激素名称 化学性质 作用部位 主要作用
肾上腺 皮质
髓质
胰岛 B细胞
A细胞
性腺 卵巢
睾丸
肾上腺素
氨基酸
衍生物
固醇
皮质醇
醛固酮
肾脏
全身
促进肾小管吸Na+排K+,增加水的重吸收,调节水盐代谢
调节有机物代谢
提高机体应激能力,提高机体代谢,促进肝糖原分解使血糖浓度升高
全身
胰岛素
胰高血糖素
蛋白质
多肽
全身
主要是肝脏
促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖从而使血糖水平降低
促进肝糖原分解、非糖物质转化为葡萄糖,从而使血糖水平升高
雄激素
(主要是睾酮)
雌激素、孕激素
固醇
全身
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
促进男性生殖器官的发育、精子细胞的生成和男性第二性征的出现等
二、内分泌系统的组成和功能
下丘脑与腺垂体(前叶)之间没有直接的神经联系,但主要通过特殊的血管系统——垂体门脉系统调节腺垂体激素分泌。腺垂体分泌的激素主要有促xx激素、生长激素。
神经垂体(后叶)来自下丘脑向下延伸的神经组织,不含腺细胞,不是真正的腺体。神经垂体不自己合成激素,只是“仓库”——储存并释放由下丘脑合成的某些激素:抗利尿激素、催产素等。
拓展:腺垂体与神经垂体
二、内分泌系统的组成和功能
知识点1 内分泌系统的组成
思考1:激素类药物有的可以口服,有的却不能口服,只能注射。你认为这和激素的什么特性相关?
固醇类激素:
氨基酸衍生物类激素:
多肽和蛋白质类激素:
醛固酮、皮质醇、雄激素(睾酮)、雌激素、孕激素
甲状腺激素(含碘氨基酸类)、肾上腺素
下丘脑和垂体分泌的激素,
胰岛素和胰高血糖素(分泌蛋白)
01
02
多肽和蛋白质类激素只能注射,不能口服。
固醇类激素和氨基酸衍生物类激素既可口服,也可注射。
激素本质:
运输方式:胞吐
运输方式:自由扩散
运输方式:主动运输
思考2:根据不同动物激素的化学本质,推测其受体分布的位置细胞膜上/细胞内?
二、内分泌系统的组成和功能
知识点1 内分泌系统的组成
二、内分泌系统的组成和功能
知识点1 内分泌系统的组成
思考3:各种内分泌腺(细胞)分散存在,无直接联系,为什么说它们构成了一个系统?哪种腺体是内分泌调节的枢纽?
下丘脑
促甲状腺激素释放激素
促性腺激素释放激素
促肾上腺皮质激素释放激素
垂体
促肾上腺皮质激素
促性腺激素
甲状腺
肾上腺皮质
卵巢
睾丸
甲状腺激素
肾上腺皮质激素
性激素
分 泌
分
泌
促甲状腺激素
分泌
分泌
分泌
内分泌调节枢纽
促XXXX激素释放激素
促XXXX激素
生长激素
抗利尿激素
激素分泌过多或过少引起的异常症
二、内分泌系统的组成和功能
知识点1 内分泌系统的组成
①生长激素
幼年时
不足:
过多:
成年过多:
②甲状腺激素
幼年缺少:
成年过多:
缺碘:
侏儒症
巨人症
肢端肥大症
呆小症
甲亢
地方性甲状腺肿
二、内分泌系统的组成和功能
知识点2 内分泌系统的功能
(1)维持内环境稳定
(2)调节物质和能量代谢
(3)调控生长发育和生殖
如: 下丘脑分泌的抗利尿激素可以调节机体的水盐平衡。
如: 甲状腺激素可以提高细胞的代谢速率。
如: 性腺分泌的性激素可促进生殖器官的发育、生殖细胞的生成、第二性征的出现; 甲状腺激素和生长激素可以调节生长发育。
某科学家为了研究性激素在胚胎生殖系统发育中所起的作用,提出了如下假说。
假说1:发育出雄性器官需要来自睾丸提供的激素信号,当这一信号缺失时,胚胎发育出雌性器官;
假说2:发育出雌性器官需要来自卵巢提供的激素信号,当这一信号缺失时,胚胎发育出雄性器官;
问题:性激素在胚胎生殖系统发育中所起的作用
睾丸
假说
雄激素
雄性器官、否则为雌性
卵巢
雌激素
雌性器官、否则为雄性
拓展
27
性染色体
组成 外生殖器表现
未做手术 手术后
XY 雄性 雌性
XX 雌性 雌性
为此,他设计了如下实验:在家兔胚胎生殖系统分化之前,通过手术摘除即将发育为卵巢或睾丸的组织。当幼兔生下来之后,观察它们的 ,性染色体组成及外生殖器的表现。实验结果如下:
拓展
28
1.实验结果验证了上述哪一个假说?如果另外一个假说成立,
请预测相应的结果。
验证了假说1。
如果假说2成立,性染色体为XX的家兔胚胎,手术后应发育出雄兔。
2.为了进一步证实他的假说,在摘除即将发育为卵巢或睾丸的组织的同时,给予一定量的睾酮刺激。请你预测,性染色体组成为XX或XY的胚胎将分别发育出哪种性器官?
两者都将发育出雄性器官。
拓展
29
三、血糖平衡的调节
知识点1 血糖的来源和去路
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
主要来源
空腹时重要来源
主要去向
被组织细胞摄取,氧化分解
胰高血糖素促进肝糖原分解和非糖物质转化。PS:肾上腺素也可以升血糖。
胰岛素促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,同时抑制肝糖原分解和非糖物质转化。
注意: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。
血糖水平升高,葡萄糖会通过胰岛B细胞细胞膜上的转运蛋白进入细胞,代谢产生ATP,使K+通道关闭,Ca2+通道开放, Ca2+ 内流引发分泌小泡释放胰岛素。
思考:血糖浓度升高引发胰岛素分泌的
机制是什么?
三、血糖平衡的调节
【拓展】胰岛素分泌的机制
三、血糖平衡的调节
胰岛素与肝细胞上的胰岛素受体结合后,会引起细胞内的一系列酶磷酸化,然后就把这个信号传到了细胞的内部,引发一系列的反应。
如图所示为肝细胞,请据图分析胰岛素是如何使血糖降低的呢?
一方面__________________________________________________________血糖;另一方面______________________________________________________________________________________________。
使细胞膜上葡萄糖转运蛋白增加,促进葡萄糖进入细胞,降低了
葡萄糖进入细胞之后,可以
进行氧化分解、合成糖原、合成脂肪等,
使血糖的浓度降低
【拓展】胰岛素的作用机制
三、血糖平衡的调节
【拓展】胰高血糖素作用的信号通路
胰高血糖素的主要作用是促进 的分解和 转化为糖。
肝糖原
非糖物质
思考:为什么肌糖原不能直接水解为葡萄糖来提供
血糖,而只能在肌细胞内被分解利用?
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。
三、血糖平衡的调节
知识点2 血糖调节的过程
血糖平衡调节模型:
直接
+
下丘脑
直接
+
胰岛B细胞
某一区域
另一区域
血糖低
胰岛
A细胞
胰高血糖素
+
+
+
分泌
促进
抑制
肝糖原的分解
非糖物质转化
促进
胰岛素
非糖物质转化
肝糖原分解
血糖升高
趋于正常
去
路
来
源
传入 神经
交感神经
肾上腺(髓质)
肾上腺素
副交感神经
传入 神经
血糖高
血糖降低
趋于正常
血糖氧化分解
血糖合成糖原
血糖转变为甘油三酯
神经—体液调节
高血糖、神经递质、胰高血糖素
+
+
+
+
+
-
思考: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?
➊ 影响胰岛素分泌的信号
低血糖、神经递质、胰岛素
➋ 影响胰高血糖素分泌的信号
思考:胰岛B细胞上有哪些信号分子的受体?
只有神经递质受体、胰高血糖素受体,无葡萄糖受体
三、血糖平衡的调节
胰岛素分泌增加抑制胰高血糖素的分泌,其意义在于短时问内将由于摄食过高的血糖降下来;而胰高血糖素的分泌增加促进胰岛素分泌,目的是通过拮抗,肝糖元的分解缓慢进行,保证血糖在正常浓度范围内较小幅度波动。这样机体才能适应我们的生活和工学习方式。胰高血糖素作用是升高血糖浓度,也是为了供给细胞利用;而胰岛素的作用之一是促进组织细胞摄取和利用葡萄糖并在细胞内氧化分解供能;当血液中胰岛素的含量不足时,血液中的血糖浓度再高,细胞却不能利用,所以会促进。
35
刺激胰岛A细胞分泌胰高血糖素
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。反馈调节对于机体维持稳态具有重要意义。
三、血糖平衡的调节
知识点3 反馈调节
①定义:
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,这种调节方式叫作反馈调节。
②类型:
如排尿排便、血液凝固、分娩、河流的重度污染等。
正反馈:
负反馈:
偏离后纠正回到静息水平,如体温调节、血糖调节。
是生命系统中非常普遍的调节机制,对于机体维持稳态具有重要意义。
③意义:
三、血糖平衡的调节
知识点3 反馈调节
三、血糖平衡的调节
知识点4 糖尿病
是一种以慢性高血糖为特征的代谢性疾病。
诊断标准:
空腹静脉血糖 ≥ 7.0 mmol/L
餐后2h静脉血糖 ≥ 11.1 mmol/L
易引发多种并发症。
1.定义
胰岛素受体
胰岛素
葡萄糖
正常
胰岛素受体
胰岛素
葡萄糖
1型
胰岛素受体
胰岛素
葡萄糖
2型
机体组织细胞对胰岛素敏感性降低(胰岛素抵抗),可能与靶细胞细胞膜上胰岛素受体受损有关)
1型糖尿病的发病原因:
胰岛B细胞受到破坏或免疫损伤导致的的胰岛素不足。通常在青少年时期发病。
2型糖尿病的发病原因:
主要治疗方案:注射胰岛素
主要治疗方案:提升胰岛素受体敏感性
(如二甲双胍、GLP-1受体抑制剂等)
三、血糖平衡的调节
知识点4 糖尿病
2.类型
三、血糖平衡的调节
知识点4 糖尿病
“三多一少” (多饮、多尿、多食、体重减少)
3.症状表现
高尿糖,葡萄糖随尿液排出
多饮
多食
体重减少
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
高血糖
血浆渗透压升高
下丘脑的渗透压感受器兴奋
大脑皮层的渴觉中枢
水的重吸收减少
终尿增多多尿
原尿渗透压增大
【注意】尿糖≠糖尿病正常人一次性摄糖过多,血糖浓度超出肾脏的重吸收能力,尿中也可能会出现葡萄糖。肾脏疾病,重吸收血糖能力下降,尿中也可能会出现葡萄糖。
四、激素的分级调节
知识点1 甲状腺激素分泌的分级调节
TRH
TSH
甲状腺激素
反
馈
下丘脑
垂体
甲状腺
细胞代谢
(-)
(-)
▲ 甲状腺激素分泌的调节示意图
神经冲动
神经冲动
“分级调节”和“反馈调节”
寒冷等刺激
思考1:碘是合成甲状腺激素的重要原料,饮食长期缺碘,导致甲状腺肿大的原因是什么?
饮食长期缺碘,导致甲状腺激素合成障碍,致使血浆中甲状腺激素水平下降,对下丘脑和垂体的负反馈作用减弱,使TRH和TSH的分泌增加,进而引起代偿性的甲状腺肿大。
思考2: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,试分析其中原因。
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。
四、激素的分级调节
知识点1 甲状腺激素分泌的分级调节
TRH
TSH
甲状腺激素
反
馈
下丘脑
垂体
甲状腺
细胞代谢
(-)
(-)
下丘脑-垂体-甲状腺轴
促性腺激素释放激素
促性腺激素
性激素
反
馈
下丘脑
垂体
性腺
细胞代谢
(-)
(-)
下丘脑-垂体-性腺轴
CRH
ACTH
皮质醇
反
馈
下丘脑
垂体
肾上腺皮质
细胞代谢
(-)
(-)
下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴
四、激素的分级调节
意义:
可以放大激素的调节效应,形成多级反馈,有利于精细调控,从而维持机体的稳态。
注意:胰岛素、胰高血糖素、肾上腺素不符合上述模型,而是受下丘脑发出的有关神经的控制。
甲亢
正常状态
异常状态
☛甲状腺合成并释放过多的甲状腺激素
在甲亢患者体内,产生了一种叫做刺激甲状腺免疫球蛋白(TSI)的物质,其化学结构与TSH相似,能与TSH竞争甲状腺细胞膜上的受体,刺激甲状腺细胞持续分泌甲状腺激素。
由于甲状腺激素的反馈作用,抑制TRH和TSH的分泌,使患者体内的TSH浓度降低,但是没有消除TSI对甲状腺细胞的刺激作用,因而导致患者体内的甲状腺激素总是处于较高水平。
资料:在鸡的养殖实践中人们发现,适当延长每日的光照时间和提高光照强度,可增加雌激素的分泌,提高母鸡产蛋率。但光照时间过长,使性激素分泌过量,反而抑制排卵。
请解释原因?
分泌促性腺激素
垂体
性腺
下丘脑
(分泌性激素)
(+)
(+)
(-)
(-)
第二性征发育
(+)
抑制增强
抑制增强
分泌促性腺释放激素
过度光照
动物性腺萎缩
抑制排卵
问题思考:
四、激素的分级调节
性激素过多,会通过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会导致性器官萎缩,甚至失去生育能力。
下丘脑
垂 体
性腺
性激素
外源
雄性激素
增强
增强
减少
萎缩
减少
减少
促性腺激素释放激素
促性腺激素
解释为什么运动员注射性激素会导致性器官萎缩,甚至失去生育能力?
资料:有些运动员服用人工合成的睾酮衍生物来促进肌肉生长、增强肌肉力量,提高比赛成绩。有研究显示,应用外源性睾酮衍生物6个月,可以导致精子生成量减少,甚至使一些运动员不育。
四、激素的分级调节
五、激素调节的特点
①通过体液进行运输
临床上常通过抽取血样来检测内分泌系统中激素的水平。
1)原因:
内分泌腺没有导管,内分泌细胞产生的激素弥散到体液中,随血液流到全身,传递着各种信息。
2)应用:
②作用于靶器官、靶细胞
1)能被特定激素作用的器官、细胞犹如“靶子”,就是该激素的靶器官、靶细胞。
2)激素选择靶细胞,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。
——不能定向运输。
五、激素调节的特点
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。体内需要源源不断地产生激素,以维持激素含量的动态平衡。
④微量和高效
激素含量甚微,但其作用效果极其显著。激素是人和动物体内微量、高效的生物活性物质。
在正常生理状态下,血液中的激素浓度都很低,一般为 10-12 ~10-9 mol/L。
1)含量:
2)作用特点:
【注意】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,使靶细胞原有的生理活动发生变化。
项目 动物激素 酶 神经递质
化学本质
产生部位
作用
作用部位
作用后
去向
☞酶是活细胞产生的(除哺乳动物成熟红细胞),激素是一些特殊细胞产生的,
能产生激素的细胞也能产生酶,但能产生酶的细胞不一定能产生激素。
比较动物激素、酶、神经递质
蛋白质类或多肽类、氨基酸衍生物类、
固醇类
蛋白质或RNA
主要是小分子化合物
内分泌腺(或细胞)
活细胞
神经元
调节
催化
使突触后膜产生兴奋或抑制
靶细胞、靶器官
细胞内外
突触后膜
被灭活
数量和性质
不变
被分解或转移
相同点:
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
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