(共33张PPT)
激素调节的过程
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:如果仅靠血液中的葡萄糖,运动员能跑多长时间
00
激素调节的过程
问题探讨
约0.7~1.1min(1min左右)
讨论2: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?
可能会略有下降,但不会持续下降,应该在正常范围内波动;运动过程中,因消耗血糖为运动提供能量,血糖含量有所下降,同时机体会随时分解储能物质转化成葡萄糖补充消耗,维持血糖的相对稳定。
01
激素调节的实例 : 血糖平衡的调节
1.血糖的来源和去路
血糖平衡的调节,也就是调节血糖的来源和去向,使其处于平衡状态(教材P50)
如果要参加马拉松比赛,该如何保证比赛过程中的能量供应?
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
01
激素调节的实例 : 血糖平衡的调节
2.参与血糖调节的激素
机体通过一些特定的激素来调节血糖的代谢速率,其中最主要的是胰岛素和胰高血糖素。(教材P51)
胰岛B细胞
胰岛A细胞
胰腺:胰岛内有多种分泌细胞。胰岛B细胞分泌胰岛素;胰岛A细胞分泌胰高血糖素。
01
激素调节的实例 : 血糖平衡的调节
2.参与血糖调节的激素
胰岛素
分泌部位
作用
胰岛B细胞
促进
抑制
血糖进入肝、肌肉并合成糖原
血糖进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯
血糖进入组织细胞氧化分解
非糖物质转化为葡萄糖
肝糖原分解
降低血糖浓度
加速细胞摄取利用和储存葡萄糖
胰
高血糖素
分泌部位
作用
胰岛A细胞
非糖物质转变成糖
促进
肝糖原分解成葡萄糖进入血液
升高血糖浓度
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。
01
激素调节的实例 : 血糖平衡的调节
3.血糖调节过程
体液(激素)调节
血糖浓度升高到一定程度时,胰岛 B 细胞分泌更多的胰岛素。胰岛素水平的上升,一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解,进入肝、肌肉并合成糖原,进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯; 另一方面又能抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖。这样既增加了血糖的去向,又减少了血糖的来源,使血糖浓度恢复到正常水平。
01
激素调节的实例 : 血糖平衡的调节
3.血糖调节过程
体液(激素)调节
当血糖浓度降低时,胰岛 A细胞的活动增强,胰高血糖素的分泌量增加。胰高血糖素主要作用于肝,促进肝糖原分解成葡萄糖进人血液,促进非糖物质转变成糖,使血糖浓度回升到正常水平。
刺激胰岛A细胞分泌胰高血糖素
下丘脑某区域兴奋
控制
交 感 神 经
01
激素调节的实例 : 血糖平衡的调节
3.血糖调节过程
神经-体液调节
01
激素调节的实例 : 血糖平衡的调节
3.血糖调节过程
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,这种调节方式叫做反馈调节。(教材P52)
刺激胰岛A细胞分泌胰高血糖素
正常血糖水平
补充血糖
血糖水平恢复
当血糖水平下降时
葡萄糖
转化
分解
刺激胰岛B细胞分泌胰岛素
当血糖水平升高时
葡萄糖
肝糖原
糖原、脂肪
01
激素调节的实例 : 血糖平衡的调节
3.血糖调节过程
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,这种调节方式叫做反馈调节。反馈调节对于机体维持稳态具有重要意义。 (教材P52)
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
正反馈
A
(+)
B
(+)
负反馈
A
(+)
B
(-)
血 糖 升 高
胰岛B细胞
胰岛素分泌量增加
① 促进血糖进入组织细胞进行氧化分解
② 促进血糖进入肝、肌肉并合成糖原
③ 促进血糖进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯
④ 抑制肝糖原的分解
⑤ 抑制非糖物质转变为葡萄糖
下丘脑
副交感神经
血 糖 降 低
胰岛A细胞
胰高血糖素分泌增加
①促进肝糖原分解成葡萄糖
②促进非糖物质转变成糖
下丘脑
交感神经
交感神经
肾上腺
肾上腺素
促进肝糖原分解
(负反馈调节)
(负反馈调节)
神经—体液调节
01
激素调节的实例 : 血糖平衡的调节
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2.8mmol/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
长期血糖偏高会出现多种糖尿病并发症
01
激素调节的实例 : 血糖平衡的调节
4.低血糖和高血糖
01
激素调节的实例 : 血糖平衡的调节
4.低血糖和高血糖
①尿糖原因
a.一次性摄入的糖太多
c.肾脏疾病,重吸收血糖能力下降,随尿排出。
b.糖尿病
血糖浓度超出肾脏的重吸收能力,随尿排出。
主要表现为高血糖和尿糖,可导致多器官功能损害,外在表现多饮、多尿、多食。
1型糖尿病和2型糖尿病
③糖尿病的类型
②糖尿病的主要表现
糖尿病
01
激素调节的实例 : 血糖平衡的调节
胰岛B细胞
功能减退
组织细胞对胰岛素
的敏感性下降
4.低血糖和高血糖
糖尿病
课前练习
1.人体胰岛B细胞分泌的胰岛素可使骨骼肌细胞和脂肪细胞膜上葡萄糖载体的数量增加,已知这些细胞膜上的载体转运葡萄糖的过程不消耗ATP。下列相关叙述正确的是( )
A. 胰岛B细胞分泌胰岛素的过程需要ATP和载体
B. 葡萄糖进入骨骼肌细胞的方式为主动运输
C. 胰岛素可促进葡萄糖进入骨骼肌细胞和被利用
D. 脂肪细胞不能合成糖原,不是胰岛素作用的靶细胞
C
2.II型糖尿病患者体内的胰岛素浓度比正常人高,但摄入糖后,体内血糖浓度很难降至正常水平,导致患者尿中出现葡萄糖。下列叙述不正确的是( )
A.患者摄糖后血糖水平高的主要原因是胰高血糖素分泌量增多
B.患者细胞膜上的胰岛素受体可能受损而导致胰岛素含量升高
C.患者的原尿中葡萄糖未能被完全重吸收会导致尿量增加
D.患者难以通过注射胰岛素的治疗方法使血糖恢复正常值
A
3.为验证胰岛素能降血糖,某同学给几只刚进食的小鼠腹腔注射一定剂量的胰岛素溶液(用酸性生理盐水配制),观察现象,若出现惊厥,则达到目的。下列有关叙述错误的是( )
A. 为使反应出现得较快且明显,可选用空腹小鼠做实验
B. 应设置注射等量酸性生理盐水的对照组,且注射的部位、方法同实验组
C. 胰岛素和酸性生理盐水应该以口服的形式给药,防止损伤小鼠影响结果
D. 出现惊厥现象后,还应对其中的一半注射葡萄糖溶液抢救,另一半不予抢救
C
02
激素调节的实例 :甲状腺激素分泌的分级调节
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。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在其中起重要作用。
甲状腺激素随血液运到全身,几乎作用于体内的所有细胞,提高细胞代谢的速率,使机体产生更多的热量。
甲状腺激素的分泌是如何调节的?
02
分析甲状腺激素分泌的调节
思考·讨论
激素调节的实例 :甲状腺激素分泌的分级调节
甲状腺激素
下丘脑
TRH
垂体
TSH
甲状腺
细胞代谢
(-)
反馈
(-)
02
1. 甲状腺激素分泌的调节过程:
激素调节的实例 :甲状腺激素分泌的分级调节
分级调节、反馈调节
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,负反馈作用减弱,TRH、TSH分泌量增加,通过分级调节,甲状腺激素浓度恢复到正常水平。
02
1.甲状腺激素分泌的调节过程:
下丘脑
TRH
垂体
TSH
甲状腺
甲状腺激素
细胞代谢
(-)
反馈
分级调节、反馈调节
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。人和高等动物体内还有“下丘脑--垂体--肾上腺皮质轴”“下丘脑--垂体--性腺轴”等。
激素调节的实例 :甲状腺激素分泌的分级调节
分级调节可以放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细调控,从而维持机体的稳态。
(-)
03
激素调节的特点
1. 通过体液进行运输
内分泌腺
血管
导管
外分泌腺
内分泌腺没有导管。内分泌腺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。
03
激素调节的特点
2. 作用于靶器官、靶细胞
靶细胞
分泌细胞
激素分子
激素选择靶器官、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。
3.作为信使传递信息
03
激素调节的特点
类固醇激素的作用机制
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。
03
激素调节的特点
4.微量、高效
nmol/L
nmol/L
mIU/L
pmol/L
pmol/L
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
极其显著
微量、高效的生物活性物质
03
激素调节的特点
分泌细胞
分泌细胞
激素分子
靶细胞
靶细胞
通过体液进行运输:
作用于靶器官、靶细胞:
作为信使传递信息:
微量和高效:
内分泌腺没有导管。激素随血液流到全身,传递各种信息。
(1)激素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。
(2)不同激素作用的靶器官可能相同。
(3)激素作用于靶器官、靶细胞,并不是只运输到靶器官、靶细胞,而是运往到全身各处。
【思考】
1.激素能定向运输吗?
2.激素只能作用于靶器官靶细胞的原因是?
3.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?
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;
靶细胞上有与相应激素特异性结合的受体
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;
03
激素调节的特点
1、协同作用:不同激素对同一生理效应起增强效应的作用。例如:胰高血糖素、甲状腺激素、肾上腺素等均可升高血糖,它们通过作用于不同环节,在提高血糖浓度上具有协同作用。
2、抗衡作用:不同激素对同一生理效发挥相反的作用。例如:胰岛素降低血糖,与上述激素的升糖效应相抗衡。
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。
激素是调节生命活动的信息分子!
03
激素调节的特点
04
拓展
拓展1:胰岛素作用的信号通路
β
β
α
α
ATP
ADP+Pi
一系列酶的磷酸化
蛋白质
合成
脂肪
合成
糖原
合成
葡萄糖转运蛋白储存
于细胞内的囊泡上
葡萄糖
胰岛素
胰岛素受体
细胞膜
04
拓展2:胰高血糖素作用的信号通路
腺苷酸环化酶
一系列酶的磷酸化
ATP
糖原
1-磷酸葡萄糖
6-磷酸葡萄糖
葡萄糖
葡萄糖
cAMP
糖原合成
酶失活
肝糖原磷酸解
酶被激活
胰高血糖素
胰高血
糖素受体
因为肌肉细胞不存在催化6-磷酸葡萄糖水解为葡萄糖的酶,因此,肌糖原不能直接水解为葡萄糖来提供血糖。
拓展
05
激素调节的过程小结
06
随堂练习
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
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
C
B
06
随堂练习
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。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,促进血糖的利用和转变成糖原等物质,使血糖浓度下降。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。