3.2激素調(diào)節(jié)的過程課件高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修12

3.2激素調(diào)節(jié)的過程選擇性必修1第3章體液調(diào)節(jié)問題探討馬拉松長跑是賽程超過40km、歷時2h以上的極限運動，運動員每小時至少要消耗300g糖類。血糖可以補充肌肉因運動而消耗的糖類。正常人的血糖含量為3.9~6.1mmol/L，全身的血量大約為5L。討論長跑過程中大量消耗葡萄糖，會導(dǎo)致血糖含量下降嗎？為什么？計算：如果僅靠血液中的葡萄糖，運動員能跑多長時間？約0.7~1.1min（1min左右）可能會略有下降，但不會持續(xù)下降，應(yīng)該在正常范圍內(nèi)波動；運動過程中，因消耗血糖為運動提供能量，血糖含量有所下降，同時機體會隨時分解儲能物質(zhì)轉(zhuǎn)化成葡萄糖補充消耗，維持血糖的相對穩(wěn)定。本節(jié)聚焦·血糖的平衡是如何維持的？·激素的分級調(diào)節(jié)是如何實現(xiàn)的？·激素調(diào)節(jié)有什么特點？1.血糖的含義：2.血糖濃度血液中的糖稱為血糖，主要是葡萄糖。正常人空腹時3.9~6.1mmol/L探究點一：血糖平衡的調(diào)節(jié)1.在正常進(jìn)餐后4h測定血糖濃度，濃度為(3.9～6.1mmol/L)，然后口服100g葡萄糖，每隔半小時測定一次血糖濃度，其實驗結(jié)果如圖所示，據(jù)圖討論。閱讀教材P51AB口服葡萄糖ABCD(1)寫出圖一中A細(xì)胞和B器官的名稱。(2)圖一中，當(dāng)血糖水平升高時A細(xì)胞分泌激素的量會發(fā)生什么變化？其作用于器官B后使血糖水平恢復(fù)，主要的變化是什么？A細(xì)胞：胰島B細(xì)胞；B器官：肝臟。圖中A細(xì)胞分泌胰島素的量增加。促進(jìn)血糖合成糖原和轉(zhuǎn)化為甘油三酯等。(3)圖二中，在血糖濃度變化中，實現(xiàn)BC段變化的主要代謝途徑是什么？胰島B細(xì)胞的活動增強，胰島素的分泌量明顯增加。體內(nèi)胰島素水平的上升，一方面促進(jìn)血糖進(jìn)入組織細(xì)胞進(jìn)行氧化分解，進(jìn)入肝、肌肉并合成糖原，進(jìn)入脂肪組織細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)楦视腿?；另一方面又能抑制肝糖原的分解和非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)變成葡萄糖。這樣既增加了血糖的去向，又減少了血糖的來源，使血糖濃度恢復(fù)到正常水平。(4)圖二曲線CD段表示處在饑餓狀態(tài)時的血糖濃度，此時維持血糖濃度相對穩(wěn)定的代謝途徑是什么？胰高血糖素主要作用于肝，促進(jìn)肝糖原分解成葡萄糖進(jìn)入血液，促進(jìn)非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)變成糖，使血糖濃度回升到正常水平。胰島A細(xì)胞的活動增強，胰高血糖素的分泌量增加，一、激素調(diào)節(jié)的實例實例1:血糖平衡的調(diào)節(jié)血液中的唐稱為血糖，主要是葡萄糖。相關(guān)信息人體內(nèi)有多種激素參與調(diào)節(jié)血糖濃度，如糖皮質(zhì)激素、腎上腺素、甲狀腺激素等，它們通過調(diào)節(jié)有機物的代謝或影響胰島素的分泌和作用，直接或間接地提高血糖濃度。胰島素是唯一能夠降低血糖濃度的激素。也就是說，胰島素和胰高血糖素共同維持血糖含量的穩(wěn)定（圖3-4）。同時，在血糖調(diào)節(jié)的過程中，胰島素的作用結(jié)果會反過來影響胰島素的分泌，胰高血糖素也是如此。像這樣，在一個系統(tǒng)中，系統(tǒng)本身工作的效果，反過來又作為信息調(diào)節(jié)該系統(tǒng)的工作，這種調(diào)節(jié)方式叫作反饋調(diào)節(jié)(feedbackregulation）。反饋調(diào)節(jié)是生命系統(tǒng)中非常普遍的調(diào)節(jié)機制，它對于機體維持穩(wěn)態(tài)具有重要意義。血糖的平衡還受到神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)。例如，當(dāng)血糖含量降低時，下丘腦的某個區(qū)域興奮，通過交感神經(jīng)使胰島A細(xì)胞分泌胰高血糖素，使得血糖含量上升。另外，神經(jīng)系統(tǒng)還通過控制甲狀腺和腎上腺的分泌活動來調(diào)節(jié)血糖含量。歸納總結(jié)1：血糖平衡調(diào)節(jié)的方式注：“＋”表示促進(jìn)。(1)調(diào)節(jié)中樞：下丘腦。(2)調(diào)節(jié)方式：神經(jīng)—體液調(diào)節(jié)，主要依靠體液調(diào)節(jié)。(3)使血糖濃度升高的激素不僅有胰高血糖素，還有腎上腺素、甲狀腺激素等。歸納總結(jié)2：血糖平衡調(diào)節(jié)過程中的體液調(diào)節(jié)血糖含量升高(降低)時→直接刺激胰島B(A)細(xì)胞→胰島素(胰高血糖素)分泌增加→血糖降低(升高)歸納總結(jié)2：血糖平衡調(diào)節(jié)過程中的神經(jīng)-體液調(diào)節(jié)血糖含量降低(升高)時→刺激下丘腦有關(guān)神經(jīng)細(xì)胞→作用于腎上腺和胰島A細(xì)胞(胰島B細(xì)胞)→分泌腎上腺素和胰高血糖素(胰島素)→血糖含量升高(降低)。歸納總結(jié)3：構(gòu)建血糖平衡反饋調(diào)節(jié)模型注：“＋”表示促進(jìn)作用，“－”表示抑制作用。與社會的聯(lián)系糖尿病是一種嚴(yán)重危害健康的常見病，主要表現(xiàn)為高血糖和尿糖，可導(dǎo)致多種器官功能損害。1型糖尿病由胰島功能減退、分泌胰島素減少所致，通常在青少年時期發(fā)病，我國的發(fā)病率約為十萬分之一。2型糖尿病很常見，與遺傳、環(huán)境、生活方式等密切相關(guān);青少年型糖尿病健康中國行動之糖尿病防治行動提出，到2030年，18歲及以上居民糖尿病知曉率達(dá)到60%以上。作為青年學(xué)生，我們能為這一目標(biāo)做些什么呢？目前，它的發(fā)病年齡在降低，青年患者人數(shù)逐漸增加，甚至有幾歲的兒童患。能量攝入過多、運動量過少、肥胖是2型糖尿病最常見的危險因素。因此，青少年要注意控制飲食，多運動。探究點二：糖尿病的病因及癥狀閱讀教材P52受體正常受體不足①胰島素②葡萄糖載體糖蛋白1.結(jié)合教材分析上圖中1型與2型糖尿病的發(fā)病原因。2.圖中哪種糖尿病可通過注射胰島素治療？1型糖尿病是由于胰島功能減退、胰島素分泌不足導(dǎo)致的；2型糖尿病是由于靶細(xì)胞膜上的胰島素受體減少引起的。1型3.糖尿病的主要病因是胰島素分泌不足。請分析糖尿病患者出現(xiàn)“三多一少”，即“多尿、多飲、多食和體重減輕”的原因分別是什么？多尿：多飲：多食：胰島素缺乏，葡萄糖氧化分解障礙；供能不足，產(chǎn)生饑餓感。體力和體重下降：能量不足，脂肪及蛋白質(zhì)大量被消耗。血糖含量升高，會導(dǎo)致原尿中葡萄糖濃度升高，滲透壓增大，腎小管和集合管對水的重吸收減少，尿量增多，因此會出現(xiàn)多尿現(xiàn)象。細(xì)胞外液滲透壓升高，在大腦皮層形成渴覺。4.尿液中葡萄糖含量高一定是糖尿病嗎？不一定，如一次性吃糖過多或腎小管重吸收障礙時均可導(dǎo)致尿中含糖。一、激素調(diào)節(jié)的實例實例2:甲狀腺激素分泌的分級調(diào)節(jié)當(dāng)你在寒風(fēng)中瑟瑟發(fā)抖時，你身體內(nèi)幾乎所有的細(xì)胞都被動員起來，共同抵御寒冷。起動員作用的是神經(jīng)沖動和激素，甲狀腺分泌的甲狀腺激素（thyroxine）在其中起重要作用。甲狀腺激素隨血液運到全身，幾乎作用于體內(nèi)所有的細(xì)胞，提高細(xì)胞代謝的速率，使機體產(chǎn)生更多的熱量。那么，甲狀腺激素的分泌是如何調(diào)節(jié)的呢？寒冷條件下的甲狀腺激素分泌寒冷刺激神經(jīng)系統(tǒng)一系列反應(yīng)甲狀腺激素分泌量增加體內(nèi)細(xì)胞提高細(xì)胞代謝速率，增加產(chǎn)熱為什么說寒冷條件下人體發(fā)抖也是抵御寒冷的自然反應(yīng)呢？身體發(fā)抖在生理學(xué)上稱為戰(zhàn)栗產(chǎn)熱，又稱寒戰(zhàn)產(chǎn)熱。人體在寒冷環(huán)境中主要依靠戰(zhàn)栗來增加產(chǎn)熱量。寒冷刺激會作用于體表的冷覺感受器，經(jīng)傳入神經(jīng)傳至下丘腦體溫調(diào)節(jié)中樞，最終引起延髓某些部位的神經(jīng)元興奮，并將興奮下傳到脊隨前角運動神經(jīng)元，引起肌肉戰(zhàn)栗產(chǎn)熱。戰(zhàn)栗是骨骼肌發(fā)生不隨意的、不受大腦皮層控制的節(jié)律性收縮，節(jié)律為9～11次/min，屈肌和伸肌同時收縮，基本上不對外做功，但產(chǎn)熱量很高。因此，寒冷條件下人體發(fā)抖也是抵御寒冷的自然反應(yīng)。思考·討論分析甲狀腺激素分泌的調(diào)節(jié)（實驗一）組別實驗處理實驗結(jié)果甲狀腺結(jié)構(gòu)甲狀腺激素分泌量123摘除大鼠的垂體萎縮顯著減少常態(tài)對照正常正常摘除大鼠的垂體后再注射垂體提取物部分恢復(fù)大小恢復(fù)大小實驗結(jié)論：垂體中的某些物質(zhì)可以維持甲狀腺的形態(tài)，促進(jìn)甲狀腺分泌甲狀腺激素。組別實驗處理實驗結(jié)果（血液中TSH水平）1234向動物靜脈注射下丘腦分泌的TRH思考·討論分析甲狀腺激素分泌的調(diào)節(jié)（實驗二）明顯升高常態(tài)對照正常損毀動物下丘腦中分泌TRH的區(qū)域明顯降低向動物的垂體中注射微量甲狀腺激素明顯降低實驗結(jié)論：下丘腦分泌的TRH可以促進(jìn)垂體分泌TSH。甲狀腺激素可以抑制垂體分泌TSH。注：TRH-促甲狀腺激素釋放激素TSH-促甲狀腺激素分析甲狀腺激素分泌的調(diào)節(jié)臨床現(xiàn)象：甲狀腺機能亢進(jìn)時，血液中甲狀腺激素水平升高，TSH水平降低；甲狀腺功能減退時，血液中甲狀腺激素水平下降，TSH的水平升高。結(jié)論：甲狀腺激素能夠降低TSH的分泌。甲狀腺激素分泌的調(diào)節(jié)下丘腦TRHTSHTH垂體(+)甲狀腺(+)(-)(-)反饋調(diào)節(jié)分級調(diào)節(jié)寒冷條件下的甲狀腺激素分泌寒冷刺激神經(jīng)系統(tǒng)體內(nèi)細(xì)胞提高細(xì)胞代謝速率，增加產(chǎn)熱下丘腦垂體甲狀腺TRHTSHTH下丘腦-垂體-靶腺體軸下丘腦-垂體-靶腺體軸甲狀腺腎上腺皮質(zhì)性腺促甲狀腺激素釋放激素促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素促性腺激素釋放激素促甲狀腺激素釋放激素促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素促性腺激素釋放激素20世紀(jì)50年代，英國的哈里斯提出了下丘腦調(diào)節(jié)垂體的神經(jīng)體液學(xué)說：下丘腦產(chǎn)生一類“促激素釋放激素”通過血液作用于垂體。20年后，相繼從動物下丘腦中分離鑒定各種促激素釋放激素。下丘腦-垂體-靶腺體軸下丘腦垂體分級調(diào)節(jié)的意義：可以放大激素的調(diào)節(jié)效應(yīng)，形成多級反饋調(diào)節(jié)，有利于精細(xì)調(diào)控，維持機體的穩(wěn)態(tài)。實例分析：地方性甲狀腺腫大的原因下丘腦TRHTSHTH垂體(+)甲狀腺(+)(-)(-)缺碘→不足減弱減弱增多增多實例分析：地方性甲狀腺腫大的原因下丘腦TRHTSHTH垂體(+)甲狀腺(+)(-)(-)二、激素調(diào)節(jié)的特點1.通過體液進(jìn)行運輸二、激素調(diào)節(jié)的特點2.作用于靶器官、靶細(xì)胞二、激素調(diào)節(jié)的特點3.作為信使傳遞信息腎上腺素對肝細(xì)胞的作用肝糖原葡萄糖二、激素調(diào)節(jié)的特點3.作為信使傳遞信息類固醇激素的作用機制①②③④⑤轉(zhuǎn)錄mRNA⑥翻譯新蛋白質(zhì)二、激素調(diào)節(jié)的特點3.作為信使傳遞信息腎上腺素對肝細(xì)胞的作用類固醇激素的作用機制激素去向？失活二、激素調(diào)節(jié)的特點4.微量高效二、激素調(diào)節(jié)的特點1分子受體102分子活化G蛋白104分子cAMP105分子活化蛋白激酶A106分子活化糖原磷酸化酶108分子葡萄糖激素（腎上腺素）的生物放大效應(yīng)二、激素調(diào)節(jié)的特點3.作為信使傳遞信息2.作用于靶器官、靶細(xì)胞4.作為信使傳遞信息1.通過體液進(jìn)行運輸機體內(nèi)，往往多種激素共同參與調(diào)節(jié)同一生理功能，各種激素彼此關(guān)聯(lián)、相互影響。1.協(xié)同作用：在同一生理功能上效果相同。2.在同一調(diào)節(jié)過程中效果相抗衡。激素之間的關(guān)系激素種類多、量極微，既不組成細(xì)胞結(jié)構(gòu)，又不提供能量，也不起催化作用，而是隨體液到達(dá)靶細(xì)胞，使靶細(xì)胞原有的生理活動發(fā)生變化。激素作用：調(diào)節(jié)?。?！練習(xí)與應(yīng)用一、概念檢測1．以下關(guān)于胰島素、甲狀腺激素作用特點的敘述，錯誤的是（）A．需借助體液運輸B．發(fā)揮作用后立即失活C．在代謝時發(fā)揮催化作用D．作用于特定的細(xì)胞、器官C2．機體內(nèi)各種激素彼此關(guān)聯(lián)，相互影響，共同參與調(diào)節(jié)同一生理功能。下列對激素間相互關(guān)系的描述，正確的是（）A．胰島素與胰高血糖素都對血糖的穩(wěn)定起作用，二者為協(xié)同關(guān)系B．胰島素可降低血糖，腎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體分泌促性腺激素，二者為協(xié)同關(guān)系D．生長激素可促進(jìn)生長，甲狀腺激素可促進(jìn)發(fā)育，二者作用相抗衡練習(xí)與應(yīng)用一、概念檢測B練習(xí)與應(yīng)用一、概念檢測3．下圖曲線表示某人從早餐開始到12時血糖濃度的變化情況，請識圖并結(jié)合自己的生活實際，分析曲線變化的具體原因（說明血糖的來源或去向，以及相關(guān)激素的作用）。早餐后，隨著食物中的淀粉等糖類物質(zhì)消化吸收進(jìn)入血液，血糖濃度升高。血糖濃度升高到一定程度時，刺激胰島B細(xì)胞增強對胰島素的分泌，胰島素水平上升，促進(jìn)血糖的利用和轉(zhuǎn)變成糖原等物質(zhì)，使血糖濃度下降。隨著血糖濃度降低，胰島A細(xì)胞的活動增強，胰高血糖素的分泌增加，促進(jìn)肝糖原分解和其他物質(zhì)轉(zhuǎn)變成葡萄糖進(jìn)入血液，使血糖濃度恢復(fù)到正常水平。練習(xí)與應(yīng)用二、拓展應(yīng)用1．甲狀腺癌患者切除甲狀腺后，其下丘腦分泌的TRH還有作用嗎？其垂體分泌的TSH呢？為什么這樣的患者要終生服用甲狀腺激素類藥物？××→甲狀腺激素對機體代謝和生長發(fā)育等具有重要的調(diào)節(jié)作用，故切除甲狀腺后需要終生服用甲狀腺激素類藥物。還有作用，因為TRH的靶器官是垂體，而不是甲狀腺激素；因失去了甲狀腺激素對垂體分泌TSH的抑制作用，TSH水平會升高；練習(xí)與應(yīng)用二、拓展應(yīng)用2．假設(shè)你是一位工程師，要為胰島素分泌不足的糖尿病患者設(shè)計一個隨身攜帶的“人工胰島”（已有這類產(chǎn)品），請寫出你的設(shè)計思想，指出需要解決的主要問題?？茖W(xué)·技術(shù)·社會評價應(yīng)用激素類藥物的利與弊1．許多糖尿病患者可以通過按時注射胰島素來治療；臨床上，常使用糖皮質(zhì)激素類藥物治療過敏性鼻炎?？茖W(xué)·技術(shù)·社會評價應(yīng)用激素類藥物的利與弊2．在養(yǎng)殖青、草、鰱、鳙四大家魚時，人們給雌、雄親魚注射促性腺激素類藥物，就能促使親魚的卵和精子成熟，從而進(jìn)行人工授精和育苗。3．某些人給豬喂飼激素類藥物，以