生物人教版2019选择性必修1 3.2 激素调节的过程（共58张ppt）

(共58张PPT)
第2节 激素调节的过程
第3章 体液调节
问题探讨
马拉松比赛
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3.9~6.1 mmol/L,全身的血量大约为5L。
计算: 如果仅靠血液中的葡萄糖，运动员能跑多长时间
讨论: 长跑过程中大量消耗葡萄糖，会导致血糖含量下降吗 为什么
①血液中的葡萄糖量:
计算: 如果仅靠血液中的葡萄糖，运动员能跑多长时间
~
②能跑时间:
min
min
约0.7~1.1min(1min左右)
~
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3.9~6.1 mmol/L,全身的血量大约为5L。
讨论: 长跑过程中大量消耗葡萄糖，会导致血糖含量下降吗 为什么
处于活动中的人体，如果没有持续的血糖供应，血糖很快就会枯竭。但事实上，无论是在运动还是安静的状态下，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。
一. 激素调节的实例
实例1: 血糖平衡的调节
1.血糖的概念:
____________称为血糖，主要是_______
2.血糖的正常范围:
血液中的糖
葡萄糖
_______________~______________
3.9mmol/L
6.1mmol/L
*老教材的范围为0.8~1.2g/L
血糖
（3.9~6.1
mmol/L）
3.血糖的来源与去路
血糖
（3.9~6.1 mmol/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
血糖的主要来源
空腹时血糖的重要来源
脂肪组织和肝
3.血糖的来源与去路
肌肉细胞中缺乏分解6-磷酸葡萄糖的酶，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，在肝脏内转变为肝糖原或合成成葡萄糖，因此葡萄糖能合成______________，但是只有_______可以转化为葡萄糖；
肝糖原和肌糖原
肝糖原
3.血糖的来源与去路
当长时间不进食时，血糖首先从肝糖原的分解得到补充，当肝糖原耗尽时，从________等非糖物质的转化得到补充；
葡萄糖也可以转变为非糖物质，例如氨基酸，这里的氨基酸属于________________；
脂肪酸
非必需氨基酸
3.血糖的来源与去路
血糖
（3.9~6.1 mmol/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
脂肪组织和肝
空腹血糖浓度高于7.2 mmol/L
空腹血糖浓度高于8.9 mmol/L时出现尿糖
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
低血糖
来源
去向
机体通过调节血糖的来源和去向来实现血糖平衡。
食物中的糖类
肝糖原
脂肪酸等非糖物质
CO2+ H2O+ 能量
肝糖原肌糖原
甘油三酯
4.血糖平衡的调节
特定激素
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
4.血糖平衡的调节
分泌胰高血糖素
分泌胰岛素
胰岛素作用的信号通路
4.血糖平衡的调节
胰岛B细胞
胰岛素
促进
抑制
血糖升高
促进葡萄糖的摄取
促进葡萄糖的转化
促进糖原的合成
胰岛素是唯一能降血糖的激素
胰高血糖素作用的信号通路
4.血糖平衡的调节
胰岛A细胞
胰高血糖素
促进
血糖降低
促进肝糖原水解
糖皮质激素、
肾上腺素、
甲状腺激素等，
直接或间接升血糖
刺激胰岛B细胞分泌胰岛素
正常血糖水平
当血糖水
平升高时
血糖水平恢复
糖原、三酰甘油
转化
葡萄糖
4.血糖平衡的调节
补充血糖
葡萄糖
当血糖水
平下降时
分解
肝糖原
刺激胰岛A细胞分泌胰高血糖素
反馈调节
在一个系统中，__________________，反过来又________________________，这种调节方式叫做反馈调节。
系统本身工作的效果
作为信息调节该系统的工作
4.血糖平衡的调节
分类:
实例:
分娩、排尿反射
反馈调节分为________和________两种。
正反馈
负反馈
分泌
胰岛B细胞
胰岛素
血糖浓度↑
促进
交感神经兴奋
抑制
副交感神经兴奋
促进
促进
胰高血糖素
血糖浓度↓
抑制
甲状腺激素、肾上腺素、皮质醇等
胰岛B细胞分泌胰岛素受到以下因素的调节:
①血糖浓度变化
②下丘脑神经支配(分泌神经递质) ③胰高血糖素
分泌
胰岛A细胞
胰高血糖素
血糖浓度↑
抑制
交感神经兴奋
促进
副交感神经兴奋
抑制
抑制
胰岛素
血糖浓度↓
促进
胰岛A细胞分泌胰高血糖素受到以下因素的调节:
①血糖浓度变化 ②下丘脑神经支配(分泌神经递质) ③胰岛素
【检测】血糖平衡调节中既有神经调节，也有激素调节。下图为某同学绘出胰岛素调节血糖含量的模型，结合所学知识回答下列问题:
（1）图中A指的是_____________。
（2）胰岛素分泌增加时作用于靶细胞，促进靶细胞___________________________________，从而降低血糖浓度。
（3）图中①-④过程中存在信息传递的是_________。①和④均能作用于A，但效果不同，④过程说明血糖平衡调节中有_______调节机制。
胰岛B细胞
4.血糖平衡的调节
食物
血糖升高
A
下丘脑
胰岛素分泌增加
血糖降低
①
②
③
④
加速摄取、利用、储存葡萄糖
①②③④
负反馈
【检测】血糖平衡调节中既有神经调节，也有激素调节。下图为某同学绘出胰岛素调节血糖含量的模型，结合所学知识回答下列问题:
4.血糖平衡的调节
食物
血糖升高
A
下丘脑
胰岛素分泌增加
血糖降低
①
②
③
④
（4）如果某人的胰岛素含量并不低，但却出现了典型的糖尿病患者症状，你认为可能的原因是___________________________。
（5）有学者曾设想提取哺乳动物的胰岛素，但将绵羊的胰脏制成研磨液，却难以直接分离出胰岛素的最可能的原因是_______________________。
胰岛素作用的信号通路受阻
（其他合理答案也可, 如胰岛素不能与靶细胞上的受体结合）
胰岛素被胰蛋白酶消化
血糖高
血糖低
胰岛B细胞
胰岛A细胞
胰岛素↑
胰高血糖素↑
肾上腺髓质
肾上腺素↑
合成糖原
转化成脂肪等
氧化分解
肝脏
非糖物质转化
血糖升高
血糖降低
-
+
4.血糖平衡的调节
肝糖原分解
非糖物质转化
下丘脑 另一区域
某区域
肝糖原分解
+
-
概念图
交感神经
副交感神经
协同
抗衡
交感神经
【例1】下面是人体内血糖平衡调节示意图，a、b、c表示激素。下列分析错误的是(　　)
血糖平衡的调节是神经—体液调节
B. 图中甲表示胰岛B细胞，乙为胰岛A细胞
C. 结构①通过传出神经，影响b的分泌
D. 血糖升高能直接刺激胰岛通过主动运输分泌相应激素
D
胰岛素
胰高血糖素
胞吐
教材P55T3 如图为早餐后(13点之前未再进食)血糖含量变化，按段分析血糖含量变化的具体原因（说明血糖的来源或去向）
B
C
D
AB：食物中的糖消化吸收
BC：被组织细胞摄取、氧化分解
合成肝糖原、肌糖原
转化为甘油三酯等
CD：肝糖原分解
脂肪酸等物质转化
B
C
D
胰岛素
教材P55T3 如图为早餐后(13点之前未再进食)血糖含量变化，按段分析血糖含量变化的具体原因（说明血糖的来源或去向）
B
C
D
胰高血糖素
教材P55T3 如图为早餐后(13点之前未再进食)血糖含量变化，按段分析血糖含量变化的具体原因（说明血糖的来源或去向）
【例2】人在不同状态下，其血糖浓度会有所变化。如图表示在不同“模拟活动时段”中人体的血糖浓度变化情况。据图分析，以下说法正确的是( )
A．曲线ab段，人体内的胰岛A细胞分泌的胰高血糖素会增多
B．引起曲线bc段变化的主要途径有血糖氧化分解、转化为非糖物质、合成糖原等
C．曲线ef段，人体内的肝糖原和肌糖原会直接分解为葡萄糖以补充血糖
D．曲线fg段的变化情况是人体内胰岛素和胰高血糖素协同作用的结果
B
拮抗
ab：食物中的糖类消化吸收
ef：胰高血糖素作用下，肝糖原水解
【例3】下图为进食后血糖浓度、胰岛素含量、胰高血糖素变化给规律图，ABC分别表示哪种物质含量变化？
血糖
胰岛素
胰高血糖素
进食后，经消化吸收，血糖浓度升高
→胰岛素含量随血糖升高而升高
→胰高血糖素的分泌受抑制，胰高血糖素含量下降
P39T3．人类糖尿病的发病机理十分复杂。如图是1型、2型两种糖尿病部分发病机理示意图。据图分析错误的是
A．图中①表示的物质是胰岛素，正常人血糖浓度升高时，胰岛素分泌增加
B．图中②表示的结构是葡萄
糖载体，有助于组织细胞摄取
葡萄糖
C．1型糖尿病造成的原因是胰
岛B细胞功能异常，病人胰岛
素分泌不足
D．2型糖尿病造成的原因是
葡萄糖载体受损，不能识别
利用葡萄糖
胰岛素受体不足
载体
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)。
糖尿病及其危害与治疗
糖尿病的类型及发病原因：
①尿糖原因:
a.一次性摄入的糖太多
b.糖尿病
c.肾脏疾病，重吸收血糖能力下降，随尿排出。
②糖尿病的主要症状:
多饮、
多尿、
多食，
体重下降
血糖浓度超出肾脏的重吸收能力，随尿排出。
糖尿病及其危害与治疗
【拓展】葡萄糖促进胰岛B细胞分泌胰岛素的机理
由此可见胰岛B细胞膜上没有葡萄糖的受体
当你在寒风中瑟瑟发抖时，身体内起动员作用的是神经冲动和激素。甲状腺分泌的甲状腺激素起重要作用。甲状腺激素随血液运到全身，几乎作用于体内所有的细胞。提高细胞代谢的速率，使机体产生更多的热量。
实例2：甲状腺激素分泌的分级调节
思考·讨论 分析甲状腺激素分泌的调节
实验发现, 摘除大鼠的垂体, 甲状腺将萎缩, 甲状腺激素显著减少；
如果给该大鼠注射垂体的提取物，可以部分地恢复甲状腺的大小。
(减法原理)
(加法原理)
摘除大鼠垂体
甲状腺萎缩
甲状腺激素减少
注射垂体提取物
部分恢复甲状腺大小
实验1 垂体与甲状腺之间的相互作用
垂体的分泌物可促进甲状腺生长和甲状腺激素的分泌。
如果向动物静脉注射下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素(TRH),可增加垂体分泌促甲状腺激素(TSH)的量。
进一步实验发现, 将实验动物下丘脑中分泌TRH的区域损毁, 或向该动物的垂体注射微量的甲状腺激素后,血液中的TSH水平会明显降低。
下丘脑
实验2: 下丘脑与垂体之间的相互作用
结合实验1可推知(流程图表示):
TRH
分泌
垂体
促进
TSH
分泌
甲状腺
促进
甲状腺激素
分泌
下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素(TRH),可促进垂体分泌促甲状腺激素(TSH)，甲状腺激素可抑制垂体分泌TSH。
临床发现，甲状腺机能亢进时，血液中甲状腺激素水平升高，TSH的水平降低；当甲状腺功能减退时，血液中甲状腺激素水平下降，TSH的水平升高。
实验3: 甲状腺激素对垂体的作用
进一步说明: 甲状腺激素可抑制垂体分泌TSH。
下丘脑
TRH
垂体
TSH
甲状腺
甲状腺激素
分泌
促进
分泌
促进
分泌
可表示如下:
抑制
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可影响有甲状腺的正常生长和分泌甲状腺激素。
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。
下丘脑
TRH
垂体
TSH
甲状腺
甲状腺激素
分泌
促进
分泌
促进
分泌
抑制
抑制
讨论:
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？
这是通过分级调节和反馈调节实现的。
下丘脑
TRH
垂体
TSH
甲状腺
甲状腺激素
分泌
促进
分泌
促进
分泌
抑制
抑制
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，降低甲状腺激素的水平；使甲状腺激素浓度升高恢复到正常水平。
1. 甲状腺激素分泌的调节过程
寒冷刺激温度感受器
促甲状腺激素释放激素(TRH)
促甲状腺激素(TSH)
甲状腺激素
抑制
抑制
细胞代谢增强，产热量增加，抵御寒冷
促进
反馈调节
过多时
甲 状 腺
下 丘 脑
垂 体
分级调节
神经系统
1.甲状腺激素分泌的调节过程
寒冷等
神经系统
刺激
下丘脑
TRH
垂体
TSH
甲状腺
甲状腺激素
分泌
促进
分泌
促进
分泌
抑制
抑制
神经冲动
①甲状腺激素分泌的过程中，既存在分级调节，也存在反馈调节。
②反馈调节使血液中的甲状腺激素的水平总维持在一定范围内。
下丘脑
TRH
垂体
TSH
甲状腺
甲状腺激素
分泌
促进
分泌
促进
分泌
2.分级调节
①定义:
下丘脑、垂体和靶腺体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______________________，形成_______________，有利于____________，从而________________；
放大激素的调节效应
多级反馈调节
精细调控
维持机体的稳态
3.下丘脑-垂体-靶腺轴
下丘脑-垂体-甲状腺轴
CRH: 促肾上腺皮质激素释放激素
ACTH: 促肾上腺皮质激素
下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴
下丘脑-垂体-性腺轴
3.下丘脑-垂体-靶腺轴
①受“下丘脑-垂体-靶腺”轴的分级调节的内分泌腺主要包括: 甲状腺、肾上腺皮质和性腺。
②当促激素释放激素、促激素异常增多时，内分泌腺被持续刺激而肿大。
③当促激素释放激素、促激素异常减少时，内分泌腺长期得不到刺激而萎缩。
【检测】
1.①②⑤表示甲状腺激素分泌的_____调节；
③④表示甲状腺激素分泌的_____调节；
2.如果把图中甲状腺换成胰岛，该图还成立吗？
为什么？
______________________________________
3.若体内缺碘，血液中ab的含量会______，
为什么？
_______________________________________________
_______________________________________________
分级
反馈
不成立，因为胰岛分泌相应激素不受垂体控制
升高
碘是甲状腺激素的合成原料，缺碘导致甲状腺激素合成不足，负反馈调节作用减弱，ab分泌增多
【拓展】甲亢
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。
正常状态
异常状态
激素分子
1.通过体液进行运输
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。
因此，临床上常通过抽取样本来检测内分泌系统中的激素的水平。
二. 激素调节的特点
【思考】
1.临床上为什么通过抽取血样来检测内分泌系统中激素的水平？
2.激素能定向运输吗？
3.激素运输到全身各处，是不是对所有细胞都能起作用？
不能；
内分泌细胞产生的激素会弥散到体液中，随血液流到全身，因此激素不是定向运输；
不一定；
激素只能作用于靶器官或靶细胞
激素分泌后会通过体液(血液循环)进行运输
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。
激素分子
2.作用与靶器官、靶细胞
受体
激素只能作用于靶器官靶细胞的直接原因:
靶细胞膜上或膜内有与相应激素特异性结合的受体
激素只能作用于靶器官靶细胞的根本原因:
与相应激素结合的受体的基因，只在靶细胞内特异性表达
【思考】激素只能作用于靶器官靶细胞的直接原因和根本原因是什么？
【思考】TSH能通过负反馈作用抑制下丘脑分泌TRH吗？为什么？
不能；因为下丘脑上没有TSH的受体
3.作为信使传递信息
①激素犹如信使，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。
②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。
神经递质也是如此，以免其持续发挥作用。
激素分子
受体
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
30万头羊脑只能提取生长激素1g
人体血液中甲状腺激素的含量只有3×10-5 ~14×10-5mg/mL
正常人每100毫升血液中生长激素的含量还不到1微克。该激素分泌稍微多一点点，可使生长发育期的青少年得巨人症。
1mg甲状腺激素可使人体产热增加4200kJ
激素分泌量很少——微量
生理作用显著——高效
4.微量和高效
激素分子
在正常生理状态下，血液中激素浓度都很低，一般为_____________，虽然激素含量甚微，但其作用效果________，因此激素是人和动物体内: ________________________
10-12-10-9mol/L
及其显著
微量、高效的生物活性物质
【思考】激素含量甚微，这个对于临床应用有什么指导意义？
临床上常常通过测定血液中激素含量来检测疾病；
①激素通过体液（血液循环）进行运输
②一旦体内激素含量偏离了生理范围，就会严重影响机体机能；
【思考】为什么能通过抽取血样测定血液中激素的含量来检测疾病？
5.激素的功能（三不一变）
激素是_______________________；
既不_________________________；
又不_________________________；
也不_________________________；
使___________________发生变化；
调节生命活动的信息分子
组成细胞结构
提供能量
起催化作用
靶细胞原有的生理活动
【判断】激素直接参与细胞内的许多代谢活动（ ）
×
激素分子
【检测】分别说出下列例子对应的特点
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，1mg甲状腺激素可使人体产热增加4200kJ：_________________
2.研究发现，甲状腺激素几乎对全身细胞都起作用，而促甲状腺激素只作用于甲状腺：_________________________
3.临床上可通过抽取血样来检测甲状腺激素含量，进而诊断甲状腺是否有相关疾病：____________________________
4.激素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：__________________
微量、高效
作用于靶器官、靶细胞
通过体液进行运输
作为信使传递信息
【检测】细胞间和细胞内信息传递过程中，需要受体对信号的识别。图甲、乙分别表示人体细胞内受体和细胞表面受体的作用机制模式图。下列有关受体的叙述错误的是( )
A. 图中细胞膜上的受体、细胞质受体和核受体的化学本质均为蛋白质
B. 雌性激素只能被特定的受体结合，从而使雌性激素只能作用于特定的靶细胞
【检测】细胞间和细胞内信息传递过程中，需要受体对信号的识别。图甲、乙分别表示人体细胞内受体和细胞表面受体的作用机制模式图。下列有关受体的叙述错误的是( )
C. 人体内其他激素的作用机制与图甲相似,即通过细胞内受体识别特定的激素
D. 若图乙可以表示神经元间兴奋的传递方式,其中信号分子为神经递质
C
【拓展】激素类药物的应用
糖尿病患者可通过按时注射胰岛素来治疗
临床上，常用糖皮质激素类药物治疗过敏性鼻炎
给雌雄鱼注射促性腺激素类药物，促使亲鱼的卵子和精子成熟
给猪饲喂激素类药物，以提高猪的瘦肉率
在桑叶上喷洒保幼激素类似物，使蚕的绢丝腺更饱满，吐更多的丝
一些工业废弃物、杀虫剂、除草剂等，在分解过程中产生于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
………………P56
【拓展】激素对靶细胞的作用
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转化为细胞内信号，细胞内信号再通过转导和放大，最终激活了某种酶，从而改变细胞的代谢情况
【拓展】激素对靶细胞的作用
甲状腺激素和固醇类激素（性激素）很容易穿过细胞膜，其信号受体在细胞质或细胞核中。激素和受体结合后，连接到DNA上，调控基因的转录，诱导相关蛋白质的合成(例如某些酶)。