3.2 激素调节的过程课件-2026-2027学年高二上学期生物人教版选择性必修1

第3章 体液调节 第2节 激素调节的过程 1 问题探讨 马拉松长跑是赛程超过40km，历时2h以上的极限运动，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。 讨论： 1．计算：如果仅靠血液中的葡萄糖，运动员能跑多长时间？ 300g÷60min=5g/min （3.51～5.49）g÷5=（0.7-1.1）min 马拉松比赛 (3.9～6.1）×180×5=（3.51～5.49）g 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 问题探讨 人体的血糖浓度总是维持在一定的水平，这是如何实现的呢?对于机体又有什么样的意义? 研究表明：血糖的调节主要依靠激素的作用。其他许多生命活动的调节也与激素有关。 血糖平衡的调节 —01— 4 血糖平衡的调节 1.血糖： 血液中的糖称为血糖，其主要是葡萄糖。 正常人空腹血糖含量是： 3.9-6.1mmol/L 低血糖：空腹血糖浓度低于2.8mmol/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 血糖平衡的调节 血糖 3.9~6.1mmol/L 食物中的糖类 肝糖原 脂肪酸等非糖物质 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 血糖的主要来源 是空腹时血糖的重要来源 血糖的主要去向 非必需氨基酸 补充血糖 血糖平衡的调节 机体是通过一些特定的激素来调节血糖的代谢速率的，其中最主要的是_____分泌的____________和________。 胰岛 胰高血糖素 胰岛素 十二指肠 胰腺 散布着胰岛 胰岛A细胞 (分泌胰高血糖素) 胰岛B细胞 (分泌胰岛素) 血糖平衡的调节 激素名称 分泌部位 作用途径 效果 促进_________________________________, _________________________, ____________________________________________. 抑制 分解和 转化为葡萄糖； 促进 分解和 转化为葡萄糖 血糖进入组织细胞进行氧化分解 肝糖原 非糖物质 进入肝、肌肉并合成糖原 肝糖原 胰岛B细胞 胰岛A细胞 胰岛素 胰高血糖素 进入脂肪细胞和肝细胞转变为甘油三酯等 非糖物质 降低血糖 肾上腺素 肾上腺髓质 升高血糖 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。 血糖平衡的调节 某一区域 另一区域 传入神经 传入神经 葡萄糖感受器 刺激 刺激 直接 + 胰岛A细胞 胰高血糖素 + + 促进 肝糖原分解 血糖升高，趋于正常 肾上腺(髓质)等 肾上腺素等 非糖物质转化 血糖低 直接 + 胰岛B细胞 + 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 胰岛素 去 路 来 源 血糖降低，趋于正常 血糖高 副交感神经 交感神经 下丘脑 血糖平衡的调节方式 血糖平衡的调节 ①血糖平衡的调节机制为 调节，神经中枢在 。 血糖调节中的反射活动均为 反射。 ②胰岛A(或B)细胞可直接感知 的变化，也可接受有关 的控制。而肾上腺只接受有关 的控制。 ③胰高血糖素能 (促进/抑制)胰岛B细胞活动，使胰岛素的分泌 ； 胰岛素能 (促进/抑制)胰岛A细胞的活动，使胰高血糖素的分泌 。 神经—体液 下丘脑 非条件 血糖含量 神经 神经 促进 增多 抑制 减少 血糖平衡的调节 ＋ ＋ － 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 ③胰岛素 胰高血糖素 胰岛素的分泌 胰岛素 胰高血糖素的分泌 促进 抑制 ＋ ＋ ＋ 血糖平衡的调节 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 在一个系统中，系统本身工作的效果， 又作为 调节该系统的工作，这种调节方式叫作反馈调节。 反馈调节 反过来 信息 血糖水平升高 血糖平衡的调节 （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 偏离后纠正回归到静息水平，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 血糖平衡的调节 加强并偏离静息水平。如血液凝固、排尿、排便、分娩、河流的重度污染等。 ②正反馈调节 原方向 发生偏 正反馈调节 偏离原来方向 （3）意义： 是生命系统中非常普遍的调节机制，对于机体维持 具有重要意义。 稳态 血糖平衡的调节 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 来源 去向 肾小管、集合管 重吸收作用 肾小球 滤过作用 一般高于8.9~10 mmol/L时 尿糖 原尿 血糖平衡的调节 ①一次性摄入的糖太多 ③肾脏疾病，重吸收血糖能力下降，随尿排出。 ②糖尿病 血糖浓度超出肾脏的重吸收能力，随尿排出。 尿糖原因 【注意】尿糖≠糖尿病，正常人一次性摄糖过多，尿液中也可 能会出现葡萄糖，但该人不属于糖尿病患者。 思考：尿糖一定是糖尿病吗？ 血糖平衡的调节 在人类历史上，糖尿病是人们最先认识的疾病之一。我国《黄帝内经》上描述糖尿病的症状“多饮而渴不止，多食而饥不止，多尿而膏浊不止” 请根据《黄帝内经》中的描述总结出糖尿病的症状及机理？ 1.糖尿病的症状表现 症状 多饮 1 多食 2 多尿 3 体重减少 4 “三多一少” 血糖平衡的调节 葡萄糖随尿液排出 带走大量的水分,即“多尿” 导致机体供能不足 细胞外液渗透压升高 机体为满足能量需求 口渴 “多饮” “多食” 机体消耗大量脂肪、蛋白质 “体重减少” 2.糖尿病症状表现的原因： 三多一少(多饮、多尿、多食、体重减少) 血糖平衡的调节 3.糖尿病的类型 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 胰岛素受体 胰岛素 葡萄糖 正常 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。 (1)Ⅰ型糖尿病 (2)Ⅱ型糖尿病 胰岛B细胞受到破坏或免疫损伤导致的胰岛素绝对缺乏。 血糖平衡的调节 4.糖尿病的危害 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。 5.糖尿病的治疗方案 ①较轻患者可通过控制饮食，配合降血糖药物进行治疗; ②较重患者(1型)可通过静脉注射胰岛素进行治疗。 甲状腺激素分泌的分级调节 —02— 21 甲状腺激素分泌的分级调节 激素分泌量增加 一系列反应，如穿衣等。 寒冷刺激 神经系统 体内细胞 提高细胞代谢速率，增加产热 当你在寒风中瑟瑟发抖时，你身体内几乎所有的细胞都被动员起来，共同抵御寒冷。机体如何应对寒冷环境？ 甲状腺 甲状腺激素的分泌是如何调节的呢？ 甲状腺激素分泌的分级调节 组别 实验处理 实验结果 甲状腺结构 甲状腺分泌量 1 常态对照 正常 ______ 2 摘除垂体 ______ __________ 3 ___________________________ ______________ __________ 正常 萎缩 显著减少 摘除垂体后再注射垂体提取物 部分恢复大小 部分恢复 阅读教材“思考·讨论:分析甲状腺激素分泌的调节,梳理实验,并得出结论。 甲状腺 垂体 促进 甲状腺激素 结论： 垂体中的分泌物可以维持甲状腺的 ， 甲状腺分泌甲状腺激素。 形态 促进 (1)实验一:探究垂体对甲状腺的影响 分泌 分析甲状腺激素分泌的调节 甲状腺激素分泌的分级调节 (2)实验二：探究TRH、TSH、甲状腺激素三者间的关系 组别 实验处理 实验结果(促甲状腺激素水平) 1 对照组 正常 2 _______________________________ _________ 3 损毁动物下丘脑中分泌TRH的区域 _________ 4 _______________________________ _________ ①1～3组实验说明： 。 ②1、4组实验说明： 。 向动物静脉注射下丘脑分泌的TRH 明显升高 明显降低 向动物垂体中注射微量甲状腺激素 明显降低 下丘脑分泌的TRH能促进垂体分泌TSH 甲状腺激素能抑制垂体分泌TSH 甲状腺激素分泌的分级调节 (3)临床观察 组别 观察指标(甲状腺激素水平) 观察指标(促甲状腺激素水平) 甲状腺机能亢进 _____ _____ 甲状腺功能减退 _____ _____ 结果说明： 。 升高 降低 下降 升高 甲状腺激素能够抑制TSH的分泌 (4)科学家已经证实： 甲状腺激素含量增加到一定程度时，也会抑制下丘脑分泌TRH。 综上所述，下丘脑、垂体、甲状腺三者之间在激素分泌上有何关系？ 甲状腺激素分泌的分级调节 1.在甲状腺激素的分泌中，下丘脑、垂体和甲状腺之间有何关系？ 下丘脑分泌的TRH，可以促进垂体分泌TSH，垂体分泌的TSH可影响甲状腺的正常生长和分泌甲状腺激素。 下丘脑 TRH 垂体 TSH 甲状腺 甲状腺激素 细胞代谢 (－) 反馈 (－) 多 少 抑制作用加强 抑制作用减弱 甲状腺分泌的甲状腺激素增加到一定浓度时，又会抑制下丘脑和垂体的分泌。 甲状腺激素分泌的分级调节 2.在正常情况下，血液中的甲状腺激素的水平总维持在一定范围内，这是如何实现的呢？ 通过分级调节和反馈调节实现的。当血液中甲状腺激素水平升高时，会反馈抑制TSH和TRH的分泌，降低甲状腺激素水平； 当甲状腺激素水平降低时，TSH的分泌量增加，促进甲状腺分泌甲状腺激素，使甲状腺激素浓度升高恢复到正常水平。 下丘脑 TRH 垂体 TSH 甲状腺 甲状腺激素 细胞代谢 (－) 反馈 (－) 多 少 抑制作用加强 抑制作用减弱 甲状腺激素分泌的分级调节 下丘脑 TRH 垂体 TSH 甲状腺 甲状腺激素 促进 促进 ①定义: 、 和 之间存在的这种分层调控，称为分级调节。 ②意义: 分级调节可以______激素的调节效应，形成_______________， 有利于____________，从而维持机体的_____； 放大 多级反馈调节 精细调控 稳态 下丘脑 垂体 靶腺体 下丘脑、垂体和甲状腺功能的分级调节系统， 也称为下丘脑—垂体—甲状腺轴。 分级调节 甲状腺激素分泌的分级调节 下丘脑-垂体-甲状腺轴 下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴 下丘脑-垂体-性腺轴 ③类型: 下丘脑-垂体-靶腺轴 甲状腺激素分泌的分级调节 思考：地方性甲状腺肿的原因。患者体内存在正确的分级调节和反馈调节的过程，饮食长期缺碘（甲状腺激素的原料之一），导致甲状腺肿大的原因是什么？ 当缺碘时，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，TSH持续刺激甲状腺，进而引起甲状腺肿大。 甲状腺激素分泌的分级调节 1. 下图表示下丘脑—垂体—甲状腺轴，指出下面序号或字母的名称。 2. 该图表示下丘脑—垂体—甲状腺轴，字母表示器官 TRH 垂体 TSH 甲状腺 甲状腺激素 反馈调节 下丘脑 垂体 甲状腺 TSH 下丘脑 TRH 甲状腺激素 识图突破口： 箭头一进一出的那个腺体是 。 下丘脑 激素调节的特点 —03— 32 激素调节的特点 1.临床上一般通过抽取血样来检测内分泌腺疾病，体现了激素调节的什么特点？ 特点1：通过体液进行运输 激素调节的特点 2. 激素能定向运输到靶细胞吗？ 内分泌细胞产生的激素会弥散到体液中，随血液流到全身，因此激素不能定向运输。 特点1：通过体液进行运输 激素调节的特点 3.激素运输到全身各处，是不是对所有细胞都能起作用？ 不一定； 激素只能作用于靶器官或靶细胞。 特点2：作用于靶器官、靶细胞。 4.激素只能作用于靶细胞的直接原因和根本原因是什么？ 直接原因：只有靶细胞上含该激素的特异性受体 根本原因：该激素的受体基因只在靶细胞中选择性表达。 激素调节的特点 5.激素的受体都位于细胞膜上吗？受体的位置可能和因素有关？ 固醇类激素很容易穿过细胞膜，其受体位于细胞内。 特点3：作为信使传递信息 多肽和蛋白质类激素不容易穿过细胞膜，其受体在靶细胞的细胞膜上，受体负责把细胞外信号→细胞内信号，从而改变细胞的代谢情况 激素的作用方式，犹如_______将信息从____________传递给________，引起靶细胞发生一系列的___________。 信使 内分泌细胞 靶细胞 代谢变化 激素调节的特点 资料： ①美国学者E.C.Kendall从3t新鲜的动物甲状腺中才提取出0.23g的甲状腺激素。 ②30万头羊脑只能提取生长激素1g。 ③正常生理状态下，人血液中的激素浓度一般为10-12~10-9mol/L。 6.激素能持续作用吗？ 特点4：微量和高效 激素一经靶细胞接受并起作用后就失活了，因此，体内需要源源不断产生激素,以维持激素含量的动态平衡。 激素调节的特点 项目 动物激素 酶 神经递质 不 同 来源 化学本质 作用部位 发挥作用后去路 相同 内分泌腺或内分泌细胞 几乎所有的活细胞 神经元轴突末梢的突触小体 蛋白质类、氨基酸衍生物类、固醇等 绝大多数是蛋白质，少数是RNA 靶器官、靶细胞 与底物结合，细胞内外或体外都可起作用 失活 不改变 被降解或回收 ①都有生物活性； 突触后膜上的受体 多种多样，大多为小分子 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 动物激素、酶、神经递质的比较 激素调节的特点 在机体内，往往多种激素共同参与调节同一生理功能，各种激素彼此关联，相互影响。 不同激素对同一生理效应起增强效应的作用。 协同作用 生长激素 甲状腺激素 胰高血糖素 调节生长发育 增加产热 升高血糖 肾上腺素 不同激素对同一生理效应发挥相反的作用。 相抗衡 胰高血糖素 胰岛素 升高血糖 降低血糖 激素调节的特点 激素是调节生命活动的______分子；使____________________发生变化；既不组成__________；又不提供______也不起_____作用 信息 细胞结构 能量 靶细胞原有的生理活动 催化 【判断】激素直接参与细胞内的许多代谢活动（ ） × 评价应用激素类药物的利与弊 —04— 41 评价应用激素类药物的利与弊 1.注射胰岛素治疗糖尿病 用糖皮质激素治疗过敏性鼻炎、哮喘或消除发热症状 评价应用激素类药物的利与弊 2.给雌、雄亲鱼注射促性腺激素类药物，促使亲鱼卵和精子的成熟，进行人工授精和育苗。 3.给猪饲喂激素类药物，提高猪的瘦肉率。 割除家畜、家禽的生殖腺(阉割)：有利于动物的育肥和驯化。 4.用保幼激素让蚕推迟作茧，吐出更多的丝。 评价应用激素类药物的利与弊 5.一些工业废弃物、杀虫剂、除草剂等，在分解过程中能产生与性激素分子结构类似的产物，称为环境激素或内分泌干扰物，可能对人和动物的内分泌功能产生不良影响。 6.有些运动员服用人工合成的睾酮衍生物（兴奋剂的一种）来促进肌肉的生长，增强肌肉的的力量，以提高比赛成绩。 评价应用激素类药物的利与弊 7.用生长激素治疗侏儒症。 8.用糖皮质激素消除发热症状。这些激素可抑制热量释放或降低体温中枢的敏感性，从而使体温下降或防止发热。 9.用人工合成的孕激素类药物抑制妇女排卵，用于计划生育、控制人口。 10.在农田或果园中使用一些昆虫的性外激素（或类似物）来诱杀雄性昆虫以控制虫害。 练习与应用 1.以下关于胰岛素、甲状腺激素作用特点的叙述，错误的是（ ） A.需借助体液运输 B.发挥作用后立即失活 C.在代谢时发挥催化作用 D.作用于特定的细胞、器官 C 练习与应用 2.机体内各种激素彼此关联，相互影响， 共同参与调节同一生理功能。下列对激素间相互关系的描述，正确的是（ ） A.胰岛素与胰高血糖素都对血糖的稳定起作用，二者为协同关系 B.胰岛素可降低血糖，肾上腺素可使血糖升高，二者作用相抗衡 C.雌激素和雄激素都抑制垂体分泌促性腺激素，二者为协同关系 D.生长激素可促进生长，甲状腺激素可促进发育，二者作用相抗衡 B 练习与应用 3.右上图曲线表示某人从早餐开始到12时血糖浓度的变化情况，请识图并结合自己的生活实际，分析曲线变化的具体原因（说明血糖的来源或去向，以及相关激素的作用）。 早餐 9 10 11 12 时间/时 2.8 4.2 5.6 7.0 8.4 血糖浓度/(mmol·L-1) A B C D A-B段： 早餐后，随着食物中的淀粉等糖类物质消化吸收进入血液，血糖浓度升高。 练习与应用 3.右上图曲线表示某人从早餐开始到12时血糖浓度的变化情况，请识图并结合自己的生活实际，分析曲线变化的具体原因（说明血糖的来源或去向，以及相关激素的作用）。 早餐 9 10 11 12 时间/时 2.8 4.2 5.6 7.0 8.4 血糖浓度/(mmol·L-1) A B C D B-C段： 血糖浓度升高到一定程度时，刺激胰岛B细胞增强对胰岛素的分泌，胰岛素水平上升，促进血糖进入组织细胞氧化分解、进入肝、肌肉合成糖原、进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯等，抑制肝糖原的分解、非糖物质转变成葡萄糖，使血糖浓度下降。 练习与应用 3.右上图曲线表示某人从早餐开始到12时血糖浓度的变化情况，请识图并结合自己的生活实际，分析曲线变化的具体原因（说明血糖的来源或去向，以及相关激素的作用）。 早餐 9 10 11 12 时间/时 2.8 4.2 5.6 7.0 8.4 血糖浓度/(mmol·L-1) A B C D C-D段： 随着血糖浓度降低，胰岛A细胞的活动增强，胰高血糖素的分泌增加，促进肝糖原分解和其他物质转变成葡萄糖进入血液，使血糖浓度恢复到正常水平。 练习与应用 4.甲状腺癌患者切除甲状腺后，其下丘脑分泌的TRH还有作用吗？其垂体分泌的TSH呢？为什么这样的患者要终生服用甲状腺激素类药物？ 还有作用，因为TRH的靶器官是垂体，而不是甲状腺；因失去了甲状腺激素对垂体分泌TSH的抑制作用，TSH水平会升高； 甲状腺激素对机体代谢和生长发育等具有重要的调节作用，故切除甲状腺后需要终生服用甲状腺激素类药物。 $