内容正文:
第3章 体液调节
第2节
第1课时 血糖平衡的调节
人教版高中生物 选择性必修1
重点难点
教学重点:
通过逐步分析血糖平衡的调节过程,
构建血糖平衡调节的概念模型。
教学难点:
通过逐步分析血糖平衡的调节过程,
构建血糖平衡调节的概念模型。
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20
马拉松长跑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。
课堂导入
1.计算:如果仅靠血液中的葡萄糖,运动员能跑多长时间?
0.7-1min。
2.长跑过程中大量消耗葡萄糖,会导致血糖含量持续下降吗?
可能会略有下降,但不会持续下降,应该在正常范围内波动
马拉松比赛
3
阅读教材P50-51,回答下列问题
血糖主要指什么物质?正常人的血糖浓度范围是多少?
血糖来源和去路分别是什么?
胰岛素、胰高血糖素由什么细胞分泌?它们分别有什么作用?
探究新知
一、血糖平衡的调节
1
构建血糖来源和去路模型
血糖
(3.9~6.1 mmol/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
摄取
氧化分解
合成
转化
CO2+ H2O
+ 能量
肝糖原、肌糖原
甘油三酯、
某些氨基酸
血液中的糖称为血糖,其主要是葡萄糖。
血糖的主要来源
是空腹时血糖的重要来源
当血糖浓度偏高或偏低时,机体如何调节从而使得血糖浓度回归到正常范围内呢?
胰岛B细胞
(分泌胰岛素)
胰岛A细胞
(分泌胰高血糖素)
P51 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、甲状腺激素等通过调节有机物代谢或影响胰岛素的分泌和作用,直接或间接提高血糖浓度;
胰岛素是唯一的降血糖的激素。
一、血糖平衡的调节
唯一的降血糖的神
6
甘油三酯、某些氨基酸
胰岛B细胞
胰岛素
血糖降低
胰岛A细胞
胰高血糖素
促进
抑制
促进
血糖升高
2
构建血糖平衡调节的模型
请阅读教材P50~51,找出两种激素作用途径,并在血糖来源和去路模型图上用文字和箭头表示。
7
血糖平衡调节的过程
直接
+
下丘脑
直接
+
胰岛B细胞
某一区域
另一区域
胰岛A细胞
胰高血糖素
+
+
+
分泌
促进
血糖氧化分解
血糖合成糖原
血糖转变为甘油三酯等
抑制
肝糖原分解
非糖物质转化
促进
胰岛素
肝糖原分解
血糖升高,趋于正常
去
路
来
源
传出神经
(交感)
肾上腺(髓质)等
肾上腺素等
传出神经(副交感)
血糖降低,趋于正常
刺激
刺激
非糖物质转化
血糖低
血糖高
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总结:血糖平衡调节的方式
(1)调节中枢:_______。
(2)调节方式:____________调节,主要依靠________调节。
(3)使血糖浓度升高的激素不仅有__________,还有________、甲状腺激素等。
下丘脑
肾上腺素
神经—体液
体液
胰高血糖素
(4)请具体写出血糖平衡调节过程中的体液调节途径和神经—体液调节途径。
体液调节途径为_______________________________________________
_________________________________________;神经—体液调节途径为___________________________________________________________
_____________________________________________________________________________。
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)
血糖含量降低(升高)时→刺激下丘脑有关神经细胞→作用于肾上腺和胰岛A细胞(胰岛B细胞)→分泌肾上腺素和胰高血糖素(胰岛素)→血糖含量升高(降低)
+
+
-
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?
血糖调节过程中出现的信息分子有 。
葡萄糖、神经递质、激素
1.影响胰岛素分泌的因素
2.影响胰高血糖素分泌的因素
③胰高血糖素。
①血糖浓度—低浓度
①血糖浓度——高浓度。
②神经调节——下丘脑(神经递质)
②神经调节—下丘脑(神经递质)
③胰岛素
+
+
+
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。
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血糖水平降低
胰岛B细胞
促进作用减弱
分泌
血糖的去路
促进
血糖的来源
促进
抑制
导致
胰岛素
作用结果
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?
胰岛素可以降低血糖,血糖降低后的作用结果,会反过来减弱胰岛素的分泌
负反馈调节
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。
(1)定义:
一、血糖平衡的调节
3
反馈调节
血糖水平升高
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(2)类型:分为________和________两种。
正反馈
负反馈
①负反馈调节
发生偏离
负反馈调节
回到原来方向
原方向
稳态的调节以及大多数激素调节(如 调节、 调节等)属于负反馈调节。
血糖
体温
一、血糖平衡的调节
3
反馈调节
偏离后纠正回归到静息水平,
12
负反馈:偏离后纠正回归到静息水平,在生物体中更常见。
加强并偏离静息水平。如血液凝固、排尿、排便、分娩等。
②正反馈调节
原方向
发生偏
正反馈调节
偏离原来方向
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。
一、血糖平衡的调节
3
反馈调节
(3)意义:
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反馈调节的类型
分类:正反馈
传入神经
脊髓
传出神经
膀胱壁
逼尿肌
大脑皮层
尿液
体外
排出
尿道上的感受器
刺激
膀胱壁的
感受器
刺激
尿液
传入神经
排尿反射
低血糖和高血糖
正常血糖浓度:
空腹血糖浓度3.9~6.1mmol/L
低血糖:空腹血糖浓度低于2.8 mmol/L
出现饥饿、乏力、头晕等,严重可出现昏迷和死亡
高血糖:空腹血糖浓度高于7.2 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
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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
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胰岛素绝对缺乏。
2型糖尿病的发病原因:
机体组织细胞对胰岛素敏感性降低(可能与细胞膜上胰岛素受体受损有关)。
糖尿病的类型及发病原因:
糖尿病及其危害与治疗
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,非糖物质转化为血糖的量增多
饥饿、多食
体内脂肪、蛋白质分解加强
体重减轻
血糖升高
(>6.1 mmol/L)
多尿
多饮
细胞能量供应不足
糖尿病症状——“三多一少” (多饮、多尿、多食、体重减少)
核心归纳
糖尿病的种类、症状与发病机制
4
1.观察下图,请分析糖尿病患者“多尿”的原因。
提示 血糖含量升高,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。
2.尿液中葡萄糖含量高一定是糖尿病吗?
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中含糖。
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。
糖尿病的危害
并发症从头到脚
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糖尿病的治疗:
药物干扰,注意控制饮食,多运动
随着生活水平的提高,很多糖尿病患者都选择胰岛素泵进行治疗,戴泵治疗除了免去注射时的痛苦和不方便之外,比注射治疗更安全,可以免去低血糖的风险。你知道为什么吗?
胰岛素泵能够模拟胰岛B细胞的功能,在血糖浓度高的时候会释放胰岛素,并且可以24小时连续注射,不会一次性注入机体过多,防止低血糖发生。
与社会的联系
1.如图是血糖调节过程的示意图,其中甲、乙代表器官,a、b代表相应激素。下列有关叙述正确的是
A.激素a是胰岛素,可通过促进①②过程
降低血糖
B.激素b是胰高血糖素,是机体内唯一可
升高血糖的激素
C.激素a作用的结果反过来会抑制激素b的
分泌,属于反馈调节
D.甲、乙分别为胰腺和肝脏,两者均是血糖平衡的调节中枢
A
典题应用
2.下列与糖尿病有关的叙述,正确的是
A.糖尿病患者逐渐消瘦,是因为其体内糖的代谢异常,导致非糖物质分
解加强
B.尿液中偶尔含有少量糖的人不一定是糖尿病患者,尿液中持续含有较
多糖的人则一定是糖尿病患者
C.糖尿病患者吃得多,是因为其体内的糖被大量排出体外,导致血糖含
量过低
D.糖尿病患者的尿多,是因为其代谢旺盛,产生的水比一般人多
A
3.如图是人体血糖平衡调节示意图,下列有关分析错误的是
注:“+”表示促进,“-”表示
抑制。
A.胰高血糖素浓度和神经递质都能
影响胰岛素的分泌
B.血糖的稳定受神经和激素的共同
调节,下丘脑是调节中枢
C.午餐前,人体内胰高血糖素分泌减少,胰岛素分泌增多
D.肾上腺素浓度升高能促进肝糖原的分解,从而升高血糖
C
4.(江苏周市高级中学高二期末)如图是血糖调节模型,下列有关叙述正确的是
A.曲线ab段与ef段血糖浓度上升的原因相同
B.曲线bc段与de段血液中胰岛素变化趋势相同
C.fg段血糖维持相对稳定是神经—体液调节的
结果
D.当血糖浓度偏低时,胰高血糖素可促进肝糖原和肌糖原的水解以提高
血糖浓度
C
5.(2022·河南商丘高二期末)科研人员发明了治疗糖尿病的胰岛素泵。包埋在皮肤下面的血糖传感器可以测量患者的血糖浓度并将信息发送到控制器,控制器计算出胰岛素释放速度,将信号发送到胰岛素泵,胰岛素泵通过放置在皮肤下面的导管释放胰岛素,下列相关叙述正确的是
A.血糖来源包括食物中的糖类的消化吸收、
肌糖原的分解、脂肪等非糖物质转化等
B.胰岛素泵中的控制器相当于大脑皮层,
胰岛素泵相当于胰岛B细胞
C.安装了胰岛素泵的胰岛素抵抗型糖尿病中期患者体内的胰岛素来源于胰岛素泵释放
D.相比于每日多次皮下注射胰岛素,用胰岛素泵治疗糖尿病可以降低低血糖发生风险
D
1.(2024·河北,8)甲状腺激素在肝脏中激活其β受体,使机体产生激素G,进而促进胰岛素分泌。下列叙述错误的是
A.肾上腺素等升高血糖的激素与胰岛素在血糖调节中的作用相抗衡
B.甲状腺激素能升高血糖,也可通过激素G间接降低血糖
C.血糖浓度变化可以调节胰岛素分泌,但不能负反馈调节升高血糖的激
素分泌
D.激素G作用于胰岛B细胞促进胰岛素分泌属于体液调节
C
落实思维方法
2.(2025·江西,2)为分析两种不同类型糖尿病患者的血糖调节差异,研究人员检测了健康个体、患者甲和乙的空腹血糖及胰岛素浓度(见表)。下列推测合理的是
A.患者甲的血糖浓度高于健康个体是由于胰岛素未能发挥功能
B.患者乙的血糖浓度高于健康个体是由于胰高血糖素分泌过多
C.若药物X能促进胰岛素的分泌,则可用于缓解患者甲的高血糖
D.若药物Y能抑制胰岛素的分泌,则可用于缓解患者乙的高血糖
C
检测对象 血糖(mmol·L-1) 胰岛素(mIU·L-1)
健康个体 5.0 12.5
患者甲 13.3 2.3
患者乙 9.9 25.1
3.选取健康大鼠,持续电刺激支配其胰岛的副交感神经,测定血液中胰岛素的浓度,结果如图所示。据图分析,下列叙述错误的是
A.开始刺激后,血糖浓度将逐渐降低
B.开始刺激后,大鼠肝糖原分解将受
到抑制
C.开始刺激后,胰岛A细胞内的胰岛
素合成基因表达
D.该图示表明,血糖调节的方式是神
经—激素调节
C
4.为了验证胰岛素具有降低血糖含量的作用,设计实验方案时,如果以小鼠每次注射药物前后小鼠症状的变化为观察指标,则应选择的实验小鼠和注射药物的顺序正确的是
A.进食后的小鼠,先注射胰岛素溶液后注射生理盐水
B.进食后的小鼠,先注射生理盐水后注射胰岛素溶液
C.空腹的小鼠,先注射胰岛素溶液后注射葡萄糖溶液
D.空腹的小鼠,先注射葡萄糖溶液后注射胰岛素溶液
C
5.(2025·三明高二期末)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
6.研究人员发现了第二种降血糖激素:成纤维生长因子(FGF1)。该激素可通过与脂肪细胞膜上的受体结合抑制脂肪分解来调节血糖。下列与此相关的推测,错误的是
A.若FGF1分泌不足或受体异常,可能会引起血糖浓度升高
B.FGF1通过抑制血糖来源而降血糖,与胰岛素具有相似的作用
C.若给糖尿病患者注射FGF1达到治疗效果时,患者可能会出现肥胖症状
D.在治疗胰岛素受体异常而引起的糖尿病时,胰岛素与FGF1可起到相同
的疗效
D
7.如图为人体内环境稳态调节过程中某些调节过程的示意图,下列叙述正确的是
A.InR和GLUT广泛分布于人体组织中,
对升高血糖必不可少
B.胰岛素发挥作用使得神经递质被释
放出细胞,这一过程属于神经调节
C.InR异常而导致糖尿病的患者体内胰
岛素分泌量偏低
D.相较于正常人,糖尿病患者可能更易发生神经系统的病变
D
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