生物人教版（2019）选择性必修1 3.2激素调节的过程（共42张ppt）

(共42张PPT)
第三章 体液调节
第2节 激素调节的过程
下丘脑
垂体
甲状腺
肾上腺
胰腺
（胰岛）
卵巢
睾丸
促××激素释放激素
抗利尿激素
促甲状腺激素释放激素、
促性腺激素释放激素、
促肾上腺皮质激素释放激素
生长激素
促××激素
甲状腺激素
肾上腺素
皮质
髓质
醛固酮
皮质醇
胰岛素
胰高血糖素
雄激素
雌激素
孕激素
多肽
蛋白质
氨基酸衍生物
固醇
氨基酸衍生物
蛋白质
固醇
温故知新
马拉松长跑赛程超过40km、历时2h以上。
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。
问题探讨
计算：如果仅靠血液中的葡萄糖，运动员能跑多长时间？
①血液中葡萄糖量:
~
②能跑时间:
min
min
~
注：葡萄糖的相对分子量是180 mg/ mmol
马拉松长跑赛程超过40km、历时2h以上。
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。
问题探讨
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？
可能略有下降，但不会持续下降，应该在正常范围内波动；
消耗血糖为运动供能，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。
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。
2
3.1激素与内分泌系统
激素调节的实例
实例1：血糖平衡的调节
实例2：甲状腺激素分泌的分级调节
二.激素调节的特点
实例1: 血糖平衡的调节
血糖的含义：血液中的糖称为血糖，主要是葡萄糖。
血糖浓度：正常人空腹时，3.9~6.1mmol/L
血糖平衡如何维持？
首先要分析血糖的来源和去路
1. 血糖的来源和去路
实例1: 血糖平衡的调节
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
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
氧化分解的场所是：细胞质基质、线粒体。
这里的氨基酸属于
非必需氨基酸。
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（P51）
思考：血糖的主要来源是？空腹血糖的重要来源是？
思考：若来源和去路不平衡会出现什么后果？
实例1: 血糖平衡的调节
思考：为何肌糖原不能直接分解为葡萄糖补充血糖的含量而肝糖原可以？
肌肉细胞中缺乏磷酸酯酶，肌糖原不能直接转化成葡萄糖。
肌糖原→乳酸→血液循环→肝脏→肝糖原或合成葡萄糖。
因此只有肝糖原可以直接转化为葡萄糖；
肝糖原
6-磷酸葡萄糖
葡萄糖
磷酸酯酶
研究发现，机体是通过一些特定的激素来调节血糖的代谢速率的，
其中最主要的是胰岛分泌的胰高血糖素和胰岛素。
2. 调节过程
实例1: 血糖平衡的调节
①___________是唯一能够降低血糖浓度的激素。
②______________、_______________、______________等，通过
____________________或_____________________________，_______或
_______地提高血糖浓度。
胰岛素
糖皮质激素
肾上腺素
甲状腺激素
调节有机物代谢
影响胰岛素的分泌和作用
直接
间接
P51【相关信息】
激素间的关系（P55）
①协同作用：不同激素对同一生理效应发挥相同的调节作用，从而
达到增强效应的结果。
②抗衡作用：不同激素对同一生理效应发挥相反的调节作用。
升高
食物中的糖类
消化、吸收
氧化分解
CO2 + H2O + 能量
来源
去路
血糖
（3.9 ~ 6.1 mmol/L ）
肝糖原
脂肪等非糖物质
分解
转化
合成
转化
肝糖原、肌糖原
甘油三酯、氨基酸
胰岛B细胞活动增强，分泌胰岛素
三促进
两抑制
（1）胰岛素主要作用：促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，
抑制肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖。
降低
胰岛A细胞活动增强，分泌胰高血糖素
两促进
（2）胰高血糖素主要作用：促进肝糖原的分解和非糖物质转化为糖。
2. 调节过程
实例1: 血糖平衡的调节
思考：为什么胰高血糖素不通过抑制血糖的去路来升高血糖浓度？
升高血糖目的是让细胞更好地利用葡萄糖，为生命活动提供能量，胰高血糖素不会因升高血糖而阻止细胞利用血糖，所以不阻止三条血糖的去路。
为什么激
素调节时不会调得过高或过低呢？
实例1: 血糖平衡的调节
3. 调节机制
一个系统中，系统本身作用的结果，反过来又作为信息调节该系统的工作，这种调节方式称反馈调节。
血糖水平升高
胰岛素
分泌增加
血糖水平降低
胰高血糖素分泌增加
反馈调节是生命系统中非常普遍的调节机制，对于机体维持稳态具有重要意义。
负反馈调节 如：体温调节、血糖调节
正反馈调节 如：排尿排便、分娩
排尿反射：尿液对尿道的刺激可进一步加强排尿中枢活动，使排尿反射一再加强，直至尿完。
实例1: 血糖平衡的调节
思考：在血糖平衡调节过程是否受神经系统的影响？
如：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，使得血糖含量上升。（P52）
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。
调节血糖平衡的神经中枢：下丘脑
分泌
血 糖 浓 度 升 高
血 糖 浓 度 降 低
下丘脑
（某一区域）
胰岛B细胞
胰岛A细胞
胰岛素↑
胰高血糖素↑
(+)
分泌
肾上腺髓质
(+)
下丘脑
（另一区域）
(+)
肾上腺素↑
分泌
(+)
(+)
(+)
(+)
交感神经
副交感神经
传入神经
传入神经
4. 调节方式：神经—体液调节（体液调节为主）
实例1: 血糖平衡的调节
1、 症状：“三多一少”(多尿、多饮、多食、体重减少)
与社会的联系
——糖尿病
2、危害：往往引起多种并发症。
注：尿糖≠糖尿病，如食糖过多或肾小管重吸收障碍时均可导致尿中含糖，但持续性的尿糖一般就是糖尿病。
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：
胰岛功能减退，分泌胰岛素减少所致，通常在青少年时期发病。
2型糖尿病：
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。
3. 糖尿病的类型及发病原因：
与社会的联系
——糖尿病
2
3.1激素与内分泌系统
激素调节的实例
实例1：血糖平衡的调节
实例2：甲状腺激素分泌的分级调节
二.激素调节的特点
实例2：甲状腺激素分泌的分级调节
当我们在寒风中瑟瑟发抖时，身体内几乎所有细胞动员起来，共同抵御寒冷。
那么，甲状腺激素的分泌是如何调节的呢？
起动员作用的除了神经冲动还有激素，甲状腺分泌的甲状腺激素在其中起重要作用。
思考：为什么说寒冷条件下人体发抖是抵御寒冷
的自然反应？
寒冷→冷觉感受器→传入神经→神经中枢
→效应器（引起肌肉战栗产热）
非条件反射
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分级调节
摘除
垂体
（萎缩）
甲状腺
甲状腺激素
（分泌减少）
垂体提取物
实验1：垂体与甲状腺之间的作用
（部分恢复）
甲状腺
结论：
垂
体
分泌
某些物质
促进
甲状腺
分泌
甲状腺激素
垂体中的某些物质可以维持甲状腺的形态结构，促进甲状腺分泌甲状腺激素。
实例2：甲状腺激素分泌的分级调节
实验2：下丘脑与垂体之间的作用
组别 实验处理 实验结果（TSH水平）
1
2
3
4
损毁动物下丘脑中分泌TRH的区域
常态对照
正常
明显升高
向静脉注射下丘脑分泌的TRH
实验结论：①下丘脑分泌的TRH能促进垂体分泌TSH
明显降低
向动物垂体中注射微量甲状腺激素
明显降低
注：TRH—促甲状腺激素释放激素
TSH—促甲状腺激素
下丘脑
分泌
TRH
促进
垂
体
分泌
TSH
促进
甲状腺
分泌
甲状腺激素
抑制
②甲状腺激素能抑制垂体分泌TSH。
实例2：甲状腺激素分泌的分级调节
实验3：甲状腺激素对垂体的作用
甲状腺机能亢进
甲状腺激素水平升高，TSH水平降低
甲状腺功能减退
甲状腺激素水平下降，TSH水平升高
进一步说明：甲状腺激素可抑制垂体分泌TSH。
结论：
下丘脑
分泌
TRH
促进
垂
体
分泌
TSH
促进
甲状腺
分泌
甲状腺激素
抑制
实例2：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？（P53）
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:
通过分级调节和反馈调节实现的。
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？
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
下丘脑
TRH
分泌
垂体
促进
TSH
分泌
甲状腺
促进
甲状腺激素
分泌
抑制
抑制
练习：下丘脑和垂体也是甲状腺激素的靶器官（ ）
√
实例2：甲状腺激素分泌的分级调节
1. 甲状腺激素分泌的调节过程
反馈调节
抑制
抑制
过多时
促甲状腺激素(TSH)
甲状腺激素
细胞代谢增强，
产热量增加，抵御寒冷
甲 状 腺
促甲状腺激素释放激素(TRH)
下 丘 脑
垂 体
分级调节
实例2：甲状腺激素分泌的分级调节
分级调节
（1）定义：
（3）意义：
可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；
下丘脑、垂体和靶腺体之间（下丘脑-垂体-靶腺轴）存在的这种分层调控，称为分级调节。
下 丘 脑
垂 体
甲状腺
肾上腺皮质
性腺
TRH
TSH
促肾上腺皮质激素释放激素
促性腺激素释放激素
促肾上腺皮质激素
促性腺激素
靶 腺 体
甲状腺激素
性激素
醛固酮、
皮质醇等
（2）类型：
下丘脑
TRH
垂 体
TSH
甲状腺
甲状腺激素
促进
促进
-
-
实例分析：地方性甲状腺肿的原因
缺碘
不足
抑制减弱
抑制减弱
增多
增多
1.为何缺碘导致地方性甲状腺肿大，从反馈调节的角度解释原因？
答：
缺碘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（1分），对下丘脑和垂体的负反馈作用减弱（1分），使TRH和TSH的分泌增加，进而引起甲状腺肿大。（1分）
（大脖子病）
【拓展】甲亢
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
2
3.1激素与内分泌系统
激素调节的实例
实例1：血糖平衡的调节
实例2：甲状腺激素分泌的分级调节
二.激素调节的特点
二、激素调节的特点
1、通过体液进行运输
内分泌腺无导管。产生的激素弥散到体液，随血液流到全身，传递着各种信息。
临床上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
激素与靶细胞上的特异性受体相互识别并发生特异性结合。
注意：不同激素可能作用于相同的靶器官、靶细胞
二、激素调节的特点
3、作为信使传递信息
4、微量和高效
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
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：_________________________。
极其显著
微量、高效的生物活性物质
10-12-10-9mol/L
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。临床上常通过测定血液中激素含量来检测疾病。
三、激素调节的特点
几种常见激素的产生部位和作用靶细胞
激素名称 产生部位 靶细胞（受体）
促……激素释放激素
促甲状腺激素
促性腺激素
促肾上腺皮质激素
生长激素
甲状腺激素
胰岛素
胰高血糖素
下丘脑
垂体
垂体
甲状腺
胰岛B细胞
胰岛A细胞
垂体
甲状腺
性腺
肾上腺皮质
几乎全身的细胞
几乎全身的细胞
几乎全身的细胞
主要是肝细胞
二、激素调节的特点
思考：
1.激素能定向运输吗？
2.激素运输到全身各处，是不是对所有细胞都能起作用？
3.激素为何只能作用于靶细胞？
4.激素能持续发挥作用吗？
不能。
激素一经靶细胞接受并起作用后就失活了。
不能；随血液流到全身。
为维持激素含量的动态平衡，体内需要源源不断地产生激素。
直接原因：只有靶细胞膜上或膜内有与该激素特异性结合的受体;
根本原因：与该激素结合的受体的基因，只在靶细胞内选择性表达。
不只对靶器官、靶细胞起作用。
2
激素的功能
激素是_______________________；
使_____________________发生变化
注意：激素不组成细胞结构，
不提供能量，
不起催化作用。
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（ ）
×
二、激素调节的特点
调节生命活动的信息分子
实例分析：地方性甲状腺肿的原因
2
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
【即时训练】
分别说出下列例子对应的激素调节的特点
【总结】动物激素、酶、神经递质的比较
项目 动物激素 酶 神经递质
化学本质 蛋白质类、多肽类、氨基酸衍生物类、固醇类 蛋白质或RNA 主要是
小分子化合物
产生部位 ________________ 活细胞(不考虑哺乳动物成熟的红细胞等) 神经元
作用 _____ _____ 使突触后膜
产生兴奋或抑制
作用部位 细胞内外 突触后膜
作用后去向 数量和性质不变 被降解或回收
内分泌腺(或细胞)
调节
催化
靶细胞、靶器官
失活
问1：能够升高血糖的激素有哪些？能够促进代谢，增加产热的激素有哪些？
能够调节生长发育的激素有哪些？他们之间具有什么关系？
问2：胰岛素是唯一能降低血糖的激素，它与上述能升高血糖的激素有什么关系？
协同作用
生长激素
甲状腺激素
肾上腺素
胰高血糖素
调节生长发育
增加产热
升高血糖
相抗衡
胰高血糖素
胰岛素
升高血糖
降低血糖
说明：
有些教辅把胰高血糖素的升血糖和胰岛素的降血糖放一起称为拮抗作用。因为该术语源自其它学科，生理学中极少使用，故新教材抛弃了这种提法。
课堂小结
激素调节的过程
实例
特点
血糖
调节
甲状腺激素分泌
①通过体液进行运输
③作用于靶器官、靶细胞
②作为信使传递信息
④微量和高效
一、概念检测（教材P55）
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
练习与应用
AB：食物中的
糖消化吸收
3. 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，以及相关激素的作用）
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
脂肪等物质转化
练习与应用
早餐后，食物中淀粉等消化吸收进入血液，血糖浓度升高。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。
1. 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？
垂体分泌的TSH如何变化？
为什么这样的患者要终生服用甲状腺激素类药物？
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；
二、拓展应用
练习与应用
TRH还有作用，因为TRH的靶器官是垂体，而不是甲状腺
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。