人教选择性必修1课件：第3章 体液调节 第2节 激素调节的过程(共67张PPT)

(共67张PPT)
第2节　激素调节的过程
第3章 体液调节
目 标 素 养
1.运用建构模型的方法,建立血糖调节的模型,培养“模型与建模”的科学思维。
2.结合模型、联系实际,理解激素的分级调节机制,形成稳态与平衡观。
3.概括归纳激素调节的特点,并能应用这些特点解决生活实际问题。
4.能够利用反馈调节和分级调节的原理来探讨有关生命系统或其他系统的调节规律。
知 识 概 览
一、激素调节的实例
1.血糖平衡的调节
(1)血糖的来源和去向(正常情况下):
(2)血糖平衡的调节:
①调节血糖的 来源和去向 ,使其处于平衡状态。
②激素调节(发挥作用的主要是胰岛素和胰高血糖素)。
a.血糖浓度升高到一定程度→ 胰岛B 细胞的活动增强→胰岛素的分泌量增加→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 ,进入脂肪细胞和肝细胞转变为 甘油三酯 ;另一方面抑制 肝糖原 的分解和非糖物质转变成葡萄糖→血糖浓度恢复到正常水平。
b.血糖浓度降低→ 胰岛A 细胞的活动增强→ 胰高血糖素的分泌量增加→主要作用于肝,促进 肝糖原 分解成葡萄糖,促进 非糖物质 转变成糖→血糖浓度回升到正常水平。
③神经调节:血糖的平衡还受到神经系统的调节。当血糖含量降低时→ 下丘脑 的某个区域兴奋→通过 交感神经 使胰岛A细胞分泌胰高血糖素→血糖含量上升。另外,神经系统还通过控制 甲状腺和肾上腺 的分泌活动来调节血糖含量。
2.反馈调节
(1)概念: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。
(2)意义:反馈调节是生命系统中非常普遍的调节机制,它对于机体维持 稳态 具有重要意义。
3.甲状腺激素分泌的分级调节
(1)甲状腺激素:
①作用:提高 细胞代谢 的速率。
②靶细胞: 几乎体内所有的细胞 。
(2)调节过程:通过下丘脑—垂体—甲状腺轴进行。

①物质:a. 促甲状腺激素释放激素 ;b. 促甲状腺激素 。
②结构:甲. 下丘脑 ;乙. 垂体 ;丙. 甲状腺 。
③作用:Ⅰ. 抑制 ,Ⅱ. 促进 。
④调节类型:由Ⅰ、Ⅱ可知,在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 。
(3)分级调节:
①分级调节系统包括“下丘脑—垂体— 甲状腺 轴”“下丘脑—垂体— 性腺 轴”“下丘脑—垂体— 肾上腺皮质 轴”等。
②概念:人们将 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。
③意义: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。
微思考1饭后大量的葡萄糖被吸收到体内,但是正常人的血糖含量只是短暂升高,很快就恢复正常,这是为什么
提示:这是因为在胰岛素的调节作用下,这些被吸收到体内的葡萄糖部分合成为糖原储存起来了,部分转化为甘油三酯等非糖物质,还有一些被氧化分解了,所以血糖含量很快恢复正常。
微训练
1.人体内有多种激素参与调节血糖浓度,其中能降低血糖浓度的激素是(　　)
A.胰岛素 　　 B.糖皮质激素
C.甲状腺激素 D.肾上腺素
答案:A
解析:胰岛素是唯一能降低血糖浓度的激素。
2.青蛙垂体提取液中有促进雌蛙排卵的激素,该激素作用的器官是(　　)
A.甲状腺 B.胰腺
C.卵巢 D.睾丸
答案:C
解析:青蛙垂体提取液中的促性腺激素能促进卵巢的生长和发育以及性激素的合成和分泌,进而促进雌蛙排卵。
二、激素调节的特点
1.通过 体液 进行运输。临床上常通过抽取血样来检测内分泌系统中 激素 的水平。
2.作用于 靶器官、靶细胞 。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。
3.作为信使传递 信息 。激素一经靶细胞接受并起作用后就失活了,因此,体内需要源源不断地产生激素。
4. 微量 和高效。
微思考2甲状腺激素的靶细胞几乎是全身所有的细胞,这与激素作用的特异性矛盾吗 说出理由。
提示:不矛盾。只有具有甲状腺激素受体的细胞才能作为其靶细胞,几乎全身所有的细胞都具有甲状腺激素受体。
微判断
1.生长激素和甲状腺激素在促进个体生长发育方面相抗衡。
( × )
2.促甲状腺激素能选择性地运输到甲状腺发挥作用。( × )
3.激素含量甚微,临床上不能通过测定血液中激素的含量来检测疾病。( × )
一 血糖平衡的调节
重难归纳
1.与血糖调节有关的激素
激素名称 分泌部位 生理功能
胰岛素(唯一能降低血糖浓度的激素) 胰岛B 细胞 (1)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,进入脂肪细胞和肝细胞转变为甘油三酯等;(2)抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖
激素名称 分泌部位 生理功能
胰高血糖素 胰岛A 细胞 主要作用于肝,促进肝糖原分解成葡萄糖,促进非糖物质转变成葡萄糖
肾上腺素 肾上腺 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
糖皮质激素 甲状腺激素 甲状腺 2.血糖平衡的调节机制
(1)影响胰岛素分泌的因素:血糖浓度(高浓度)、神经调节、胰高血糖素。
(2)影响胰高血糖素分泌的因素:血糖浓度(低浓度)、神经调节、胰岛素。
3.与血糖平衡调节有关的器官及其作用
(1)下丘脑:血糖平衡调节的神经中枢。
(2)胰腺:胰岛B细胞分泌胰岛素,降低血糖浓度;胰岛A细胞分泌胰高血糖素,升高血糖浓度。
(3)肝:进行葡萄糖与肝糖原、非糖物质的相互转化等。
(4)骨骼肌:将葡萄糖转化为肌糖原储存起来。
4.糖尿病的发病机理及其治疗
(1)1型糖尿病由胰岛功能减退、胰岛素分泌减少引起,可采用注射胰岛素的方法进行治疗。
(2)2型糖尿病与遗传、环境、生活方式等密切相关,但确切发病机理目前仍不明确。
(3)症状:“三多一少”。
①多尿:由于原尿中含有高浓度的葡萄糖,导致肾小管、集合管对水分的重吸收困难,尿量增加。
②多饮:多尿带走大量水分,使细胞外液的渗透压上升,导致口渴,从而多饮。
③多食、体重减少:糖分的流失导致患者营养物质缺乏,产生饥饿感,虽多食但消瘦。
(4)治疗:控制饮食与药物治疗相结合。
5.血糖平衡调节相关曲线分析
①图1表示正常人和糖尿病患者的胰岛素浓度变化曲线,含量多且波动幅度大的a为正常人,变化不大的b为1型糖尿病患者。
②图2表示正常人和血糖异常患者的血糖浓度变化曲线。根据初始浓度和波动范围判断,b为正常人,a为高血糖或糖尿病患者。
③图3表示进食后胰岛素、胰高血糖素或肾上腺素相对含量变化曲线。根据进食后曲线的变动趋势可判断,进食后含量增加的a为胰岛素,进食后含量减少的b为胰高血糖素或肾上腺素。
下图表示一个健康人饭后血液中葡萄糖含量的变化。
(1)进食后血糖含量升高的原因是什么 进食后引起胰岛素和胰高血糖素浓度变化的原因是什么
提示:进食后血糖含量升高的原因是食物中糖类的消化和吸收。血糖浓度的变化引起胰岛素和胰高血糖素浓度的变化。当血糖浓度升高到一定程度时,胰岛B细胞的活动增强,胰岛素的分泌量明显增加,最终使血糖浓度恢复到正常水平;反之,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,最终使血糖浓度回升到正常水平。
(2)进食后的2 h内,血糖下降的原因是什么
提示:进食后的2 h内,胰岛素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,进入脂肪细胞和肝细胞转变为甘油三酯等;另一方面抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖,从而导致血糖浓度下降。
(3)胰岛素在离体状态下能降血糖吗 请说明理由。
提示:不能,胰岛素需作用于肝细胞等靶细胞,促进靶细胞吸收、储存、利用葡萄糖,才能降血糖。
典例剖析
为研究胰岛素的生理作用,某同学将禁食一段时间的实验小鼠随机分为A、B、C、D四组,A组腹腔注射生理盐水,B、C、D三组均腹腔注射等量胰岛素溶液,一段时间后,B、C、D三组出现反应迟钝、嗜睡等症状,而A组未出现这些症状。回答下列问题。
(1)B、C、D三组出现上述症状的原因是　　　　　　。
(2)B、C、D三组出现上述症状后进行第二次注射,给B组腹腔注射生理盐水;为尽快缓解上述症状,给C组注射某种激素,给D组注射某种营养物质。那么C组注射的激素是　　　　, D组注射的营养物质是　　　　。
(3)第二次注射后,C组的症状得到缓解的机理是　　　　　; D组的症状得到缓解的机理是　　　　　　　　　　。
答案:(1)血糖低于正常水平
(2)胰高血糖素　葡萄糖
(3)胰高血糖素能促进肝糖原分解和非糖物质转变成葡萄糖,使血糖水平升高　葡萄糖直接使血糖水平升高
解析:(1)给禁食一段时间的实验小鼠注射胰岛素,可使小鼠体内的血糖水平明显下降,从而出现低血糖症状。(2)(3)为缓解低血糖症状,应给C组注射胰高血糖素,从而促进肝糖原分解和非糖物质转变成葡萄糖,从而升高血糖浓度;给D组注射葡萄糖,直接使血糖浓度升高。
拓展延伸
影响胰岛素分泌的三种因素
(1)神经调节——下丘脑可通过相关神经调控胰岛素的分泌。
(2)血糖浓度——血糖浓度升高可直接促进胰岛素的分泌,且血糖浓度升高是促进胰岛素分泌的最有效刺激。
(3)胰高血糖素——胰高血糖素分泌增加会促进胰岛素的分泌。
学以致用
下图为血糖调节示意图,下列叙述错误的是(　　)
A.人体正常血糖浓度是3.9~6.1 mmol/L,
甲过程是胰岛B细胞分泌的激素在起作用
B.血糖浓度的变化反过来又作为信息调节血糖平衡的过程,这种调节方式属于反馈调节
C.②和④代表的物质完全相同
D.乙过程中起作用的激素主要是胰高血糖素
答案:C
解析:血糖高时,血糖可以合成肝糖原和肌糖原;血糖低时,肝糖原分解成葡萄糖进入血液。故②代表肝糖原,④代表肝糖原和肌糖原。
二 激素分泌的分级调节与反馈调节
重难归纳
1.激素分泌的分级调节与反馈调节模型
(1)甲状腺激素(或性激素)分泌的调节是通过下丘脑—垂体—甲状腺(性腺)轴来进行的。
(2)分级调节:下丘脑能够调控垂体,垂体调控相关腺体,这种分层调控的方式称为分级调节。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。
(3)反馈调节:甲状腺或性腺分泌的激素进入血液后,又可以反过来调节下丘脑和垂体中有关激素的合成与分泌,这属于反馈调节。
易错警示
动物激素分级调节的两个认识误区
(1)误区一:并不是所有激素的分泌都是通过下丘脑到垂体再到相应腺体来分级调节的,如胰岛素的分泌就没有垂体参与。
(2)误区二:并不是只有甲状腺激素的分泌是分级调节,性激素、肾上腺皮质激素的分泌也存在分级调节。
2.反馈调节
(1)概念理解:一种激素分泌后,作用于靶细胞而引起特异的生理效应,同时,该激素的作用结果又反馈控制着该激素的分泌。
(2)类型及模型:
①负反馈:偏离后纠正回归到正常水平,生物体中更常见,如体温调节、血糖调节等。
②正反馈:加强并偏离正常水平,如血液凝固、排尿和排便、分娩等。
下图表示人体的下丘脑—垂体—靶腺体轴。请分析回答下列问题。
(1)如果靶腺体代表甲状腺,则激素b的名称是什么 如果靶腺体代表肾上腺皮质,则激素a的名称是什么
提示:促甲状腺激素;促肾上腺皮质激素释放激素。
(2)当血液中的甲状腺激素浓度高于正常水平时,①和②的效应分别是什么
提示:①和②均为抑制。
(3)饮食长期缺碘,会造成甲状腺代偿性增生,俗称大脖子病。请简要叙述大脖子病的发病机理。
提示:饮食长期缺碘,造成血液中甲状腺激素的浓度偏低,对下丘脑和垂体的抑制作用减弱,造成垂体分泌的促甲状腺激素含量升高,促进了甲状腺的生长和发育,引起了甲状腺代偿性增生。
(4)渔业生产中,为提高鱼的繁殖率,通常会给亲鱼施用一定剂量的某种激素。这种激素是图中的b还是c,为什么
提示:这种激素是图中的b。因为b是促性腺激素,c是性激素,如果施用c,通过负反馈调节,会使亲鱼分泌的促性腺激素减少,导致亲鱼的性腺萎缩。
典例剖析
下图表示哺乳动物(或人体)甲状腺激素分泌的调节过程,①~⑤表示5个生理过程。下列叙述错误的是(　　)
A.图中过程①分泌的激素名称是促甲状腺激素释放激素
B.人突然进入寒冷环境后,①~⑤中首先加强的是过程①
C.垂体还能分泌与甲状腺激素有协同作用的生长激素,促进人体正常的生长发育
D.当过程③分泌的激素在血液中的含量达到一定值后,过程①②会加强
答案:D
解析:过程①表示下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素,过程②表示垂体分泌促甲状腺激素,过程③表示甲状腺分泌甲状腺激素,过程④⑤表示反馈抑制,所以当过程③分泌的激素在血液中的含量达到一定值后,会通过过程④⑤反馈抑制过程①②,故过程①②会减弱。
方法技巧
动物激素分泌的调节过程中激素含量变化的分析
(1)在“下丘脑→垂体→相应内分泌腺”的分级调节中,若顺序靠前的腺体被切除,则其后的腺体分泌的激素含量降低,其前的腺体所分泌的激素含量升高。
(2)在“促××激素释放激素→促××激素→××激素”中,若顺序靠前的激素分泌量增加(减少),则其后的激素分泌量增加(减少),其前的激素分泌量减少(增加)。
学以致用
下图是人体内雄激素分泌的调节示意图,下列叙述错误的是
(　　)
A.运动员大量服用雄激素,可能导致器官甲萎缩
B.器官乙是下丘脑,激素c为促性腺激素释放激素
C.摘除器官丙,可导致激素a含量减少,激素b含量增加
D.激素a和激素b对器官丙的作用是相反的
答案:B
解析:大量服用雄激素会抑制器官丙(垂体)分泌促性腺激素,导致器官甲(睾丸)萎缩,A项正确。器官乙是下丘脑,激素c为促性腺激素,B项错误。摘除垂体,激素c含量减少,激素a含量也减少,激素a对器官乙的抑制作用减弱,激素b含量增加,C项正确。激素a和激素b对器官丙的作用是相反的,D项正确。
三 激素的来源、去向及调节特点
重难归纳
1.来源
由内分泌器官或细胞在一定刺激(神经或体液的刺激)作用下分泌产生的特异性物质。
2.去向
由产生部位经体液输送到作用部位——靶器官或靶细胞,如下图所示。
3.激素调节的特点
(1)通过体液进行运输:内分泌腺没有导管,激素弥散到体液中,主要由血液来运输。激素的运输是不定向的,可以运输到全身各处,但是只对靶细胞发挥调节作用。
(2)作用于靶器官、靶细胞:激素的作用具有“特异性”,它能选择性地作用于靶器官或靶细胞,这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。一种生理活动的调节往往是多种激素相互协调、共同作用完成的。
(3)作为信使传递信息: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。
(4)微量和高效:激素在血液中的浓度很低,但其作用效果极其显著。
观察下图,思考激素作为信号分子,是如何调节细胞代谢的
提示:由题图可知,激素作为信号分子,并不直接参与细胞的代谢过程,而是通过与细胞表面或细胞内部的特异性受体结合,进而影响细胞的代谢过程或基因的表达过程。
典例剖析
激素在机体体液调节中发挥重要作用。根据激素作用的过程和原理,下列说法错误的是(　　)
A.脂溶性激素可以穿过细胞膜进入细胞内发挥作用
B.注射到体内的胰岛素引起机体胰岛素分泌减少属于反馈调节
C.同一种细胞可以受到不同激素的调节而发挥不同的作用
D.细胞对激素刺激所产生反应的强度,与细胞中该激素受体的数量和敏感度有关
答案:B
解析:脂溶性激素(如性激素)可以穿过细胞膜进入细胞内发挥作用,A项正确。反馈调节是指在一个系统中,系统本身的工作效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,而注射胰岛素不是系统本身的工作效果,因此注射到体内的胰岛素引起机体胰岛素分泌减少不属于反馈调节,B项错误。同一种细胞可以受到不同激素的调节而发挥不同的作用,C项正确。细胞对激素刺激所产生反应的强度,与细胞中该激素受体的数量和敏感度有关,D项正确。
易错警示
激素作用的四个易错点
(1)激素只起调节作用:激素是一种信息分子,既不组成细胞结构,又不提供能量,也不起催化作用,而是起调节作用,能够改变靶细胞的代谢。
(2)作用后的去向和酶不同:激素与酶不同,激素发挥调节作用后即被灭活,同时又源源不断地产生,保证机体适应多变的环境。
(3)不同激素的靶器官和靶细胞不同:如甲状腺激素的靶细胞是几乎全身的组织细胞,而促甲状腺激素的靶器官只是甲状腺。胰岛素的靶细胞是几乎全身的组织细胞,而胰高血糖素主要作用于肝。
(4)不同激素的受体分布不同:有些激素受体分布在靶细胞的细胞膜上,如生长激素、胰岛素等蛋白质类激素的受体;有些激素受体分布在靶细胞内,如性激素等的受体。
学以致用
下列有关激素调节特点的叙述,正确的是(　　)
A.激素只分布于特定的靶细胞和靶器官
B.激素不提供能量,但能起催化作用
C.激素在体内的含量很高,所以高效
D.激素可随血液循环到达全身各处
答案:D
解析:激素分布在全身各处,只作用于特定的靶细胞或靶器官,A项错误。激素不提供能量,也不起催化作用,B项错误。激素在体内的含量很低,C项错误。激素可随血液循环到达全身各处,D项正确。
1.下列激素在下丘脑、垂体和靶腺体之间存在分级调节的是
(　　)
A.肾上腺皮质激素　 B.生长激素
C.胰岛素 D.醛固酮
答案:A
解析:人和高等动物体内存在“下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴”。
2.地方性甲状腺肿古称“瘿病”。《圣济总录·瘿瘤门》记载“山居多瘿颈,处险而瘿也”。《儒门事亲·瘿》谓,“海带、海藻、昆布三味,皆海中之物,但得二味,投之于水瓮中,常食,亦可消矣”。下列叙述错误的是(　　)
A.从古籍论述中可看出,瘿病的产生与碘的缺乏有关
B.瘿病患者身体肥胖,细胞代谢速率比正常人高
C.人体缺乏甲状腺激素时,TRH和TSH的分泌量增多
D.甲状腺激素的分泌过程存在分级调节和反馈调节
答案:B
解析:瘿病患者体内甲状腺激素水平比正常人低,其脖子肿大,而不是身体肥胖,且其细胞代谢速率比正常人低。
3.下图表示人体几种细胞及其分泌激素之间的关系。下列叙述错误的是(　　)

A.激素a为促甲状腺激素释放激素
B.激素b弥散在全身体液中,但只对甲状腺细胞起作用
C.当人体内缺乏碘元素时,会导致激素c的合成受阻
D.甲亢(甲状腺功能亢进)患者体内激素c减少,兴奋性较强
答案:D
解析:甲亢患者体内的甲状腺激素含量过高。
4.下列关于人体激素的叙述,正确的是(　　)
A.激素在人体内含量很少,但有显著的调节作用
B.激素能提供能量
C.激素随体液到达靶细胞,使靶细胞原有的生理活动不发生变化
D.甲状腺分泌甲状腺激素的多少,只受到下丘脑的调节
答案:A
解析:激素是一种信息分子,既不组成细胞结构,也不提供能量,而是起调节作用,B项错误。激素随体液到达靶细胞,使靶细胞原有的生理活动发生变化,调节靶细胞的代谢,C项错误。甲状腺分泌甲状腺激素的多少,受到下丘脑和垂体的调节,D项错误。
5.血糖平衡的意义在于为机体各种组织细胞的正常代谢活动提供能源物质。请回答下列问题。
(1)血液中胰岛素与胰高血糖素浓度的比值,在不同生理状况下是不同的,当机体处于　　　　状况时,该比值明显下降,此时机体物质代谢的变化是　 　。
(2)当血糖浓度上升时,胰岛B细胞分泌的胰岛素增加,引起靶细胞膜上的葡萄糖转运载体的数量增加,其意义是
　　　　　　　　　　　　,从而降低血糖浓度。
答案:(1)低血糖　肝糖原分解加强,非糖物质转变成葡萄糖的速率加快
(2)促进葡萄糖进入细胞并合成糖原