(共45张PPT)
第二节
运用反馈调节和分级调节的原理探索有关生命系统的调节规律。
运用相关知识指导自己和他人的健康生活。
核心素养
基于对激素作为信息分子起作用的认识,从信息的角度阐释生命本质。
生命观念
科学思维
社会责任
学习目标
举例说明激素通过分级调节、反馈调节等机制维持机体的稳态。
02.
掌握血糖的平衡的维持机制。
01.
明确激素调节具备的特点。
03.
新课导入
马拉松长跑
赛程超 40 km
历时 2h 以上
每小时至少消耗 300g 糖类
血糖是指可以补充肌肉因运动而消耗的糖类。
正常人的血糖3.9~6.1mmol/L
全身的血量约 5L
新课导入
请计算一下
如果仅靠血液中的葡萄糖的话,运动员能跑多长时间?
提示:血糖的相对分子质量为 180
可以维持运动员奔跑时长 0.7~1.1min (1min 左右)
计算可得:
新课导入
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。
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。
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。
血糖平衡的调节
01
血糖平衡的调节
血液中的糖称为血糖,主要是葡萄糖。
概念
血糖
3.9 ~ 6.1
mmol/L
食物中的糖类
消化
吸收
血糖的来源和去向
分解
肝糖原
转化
脂肪酸等非糖物质
甘油三酯
转化
肝糖原、肌糖原
合成
CO2+H2O+能量
氧化分解
血糖的来源
食物中的糖类经消化、吸收进入血液,是血糖的主要来源。
肝糖原分解成葡萄糖进入血液,是空腹时血糖的重要来源。
非糖物质可以转化为葡萄糖进入血液,补充血糖。
主要来源
重要来源
其他来源
血糖的去向
随血液流经各组织时,被组织细胞摄取,氧化分解。
在肝和骨骼肌细胞内合成肝糖原和肌糖原储存起来。
脂肪组织和肝可将葡萄糖转变为非糖物质,如甘油三酯等。
主要去向
重要去向
其他去向
血糖的平衡
研究发现,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分泌的胰高血糖素和胰岛素。
胰岛A细胞
分泌胰高血糖素
胰岛B细胞
分泌胰岛素
关于胰腺
胰腺内有两个分泌部:外分泌部、内分泌部。
外分泌部
分泌胰液,经导管流入小肠内以发挥消化作用。
内分泌部
内有胰岛。
主要可以分泌胰高血糖素和胰岛素。
胰岛素作用
血糖
CO2+H2O+能量
肝糖原、肌糖原
甘油三酯
转化
合成
氧化分解
血糖升高
胰岛B细胞
胰岛素
分解
转化
肝糖原
脂肪酸等非糖物质
抑 制
促进
分泌
刺激
胰高血糖素作用
血糖
血糖降低
胰岛A细胞
胰高血糖素
转化
肝糖原
脂肪酸等非糖物质
促 进
分泌
刺激
分解
激素不是酶,而是一种信息分子。
可以传递指令给细胞,引发细胞发生一系列的代谢反应的变化。
为什么这两种激素能让细胞发生代谢水平的变化呢?
是激素进入细胞催化反应了吗?
胰岛素作用机制
细胞膜
β
α
β
胰岛素
受体
ATP
ADP+Pi
一系列酶的磷酸化
促 进
促 进
促 进
糖的
氧化分解
糖原的
合成
脂肪的
合成
葡萄糖转运蛋白贮存囊泡上
促进囊泡向细胞膜转运
葡萄糖转运蛋白
葡萄糖
其他激素对血糖的调节作用
人体内有多种激素参与调节血糖浓度,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。
但胰岛素是唯一能够降低血糖浓度的激素。
糖皮质
激素
肾上
腺素
甲状腺激素
其他激素对血糖的调节作用
肾上腺髓质分泌的肾上腺素可以促进肝糖原的分解和非糖物质的转化,抑制糖原的合成,以升高血糖。
肾上腺皮质分泌的糖皮质激素能够促进非糖物质的转化,还可以抑制胰岛素和受体结合,以升高血糖。
甲状腺激素能促进小肠对葡萄糖的吸收,促进肝糖原的分解和非糖物质的转化,增强肾上腺素、糖皮质激素和胰高血糖素的升血糖效应,达到升高血糖的效果。
反馈调节
正常血糖水平
正常血糖水平
刺激胰岛 B 细胞
分泌胰岛素
葡萄糖
糖原、
三酰甘油
转 化
血糖水平
恢复
刺激胰岛 A 细胞
分泌胰高血糖素
葡萄糖
肝糖原
分 解
补充血糖
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,这种调节方式叫作反馈调节。
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。
概 念
特 性
神经调节
血糖低
+
肾上腺
髓质
肾上腺素增加
+
肝糖原
分解
胰岛 A
细胞
+
胰高血糖素
增加
非糖物质
转化
+
血糖升高,
趋于正常。
血糖高
+
胰岛 B
细胞
胰岛素
增加
+
血糖降低,
趋于正常。
促进
低血糖和高血糖
空腹时,血糖浓度 3.9~6.1 mmol/L
正常浓度
低血糖
高血糖
空腹时,血糖浓度低于 2.8 mmol/L
空腹时,血糖浓度高于 7.2 mmol/L
空腹时,血糖浓度高于 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。
出现饥饿、乏力、头晕等,严重时昏迷和死亡。
糖尿病
多饮、多尿、多食。
症 状
葡萄糖随尿液排出
带走大量水分
“多尿”
细胞外液
渗透压升高
口
渴
多饮
导致机体
供能不足
为满足
能量需求
多食
消耗大量脂肪等
消瘦
糖尿病
胰岛功能减退,分泌胰岛素减少所致,需终生注射胰岛素治疗。
1 型糖尿病
2 型糖尿病
与遗传、环境、生活方式等密切相关,确切发病机理目前仍不明确。
能量摄入过多、运动量过少、肥胖,是 2 型糖尿病最常见的危险因素。
甲状腺激素分泌的分级调节
02
分析甲状腺激素分泌的调节
01.
静脉注射下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素
垂体分泌促甲状腺激素增加
摘除大鼠垂体
甲状腺萎缩
甲状腺激素
显著减少
导致
导致
02.
给该鼠注射垂体提取物
部分恢复甲状腺大小
03.
促使
分析甲状腺激素分泌的调节
04.
破坏下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素区域
垂体分泌促甲状腺激素明显减少
向垂体中注射微量的甲状腺激素
临床发现
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?
1. 甲状腺机能亢进→甲状腺激素水平升高,促甲状腺激素的水平降低。
2. 甲状腺功能减退→甲状腺激素水平下降,促甲状腺激素的水平升高。
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?
下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素(TRH),可以促进垂体分泌促甲状腺激素(TSH)。
垂体分泌的 TSH 可影响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,又能够抑制下丘脑和垂体进行相关激素的分泌。
甲状腺 激素
TRH
TSH
甲状腺激素分泌的分级调节
寒冷
等刺激
下丘脑
细胞代谢,抵御寒冷
调节机制
分级调节
反馈调节
垂 体
甲状腺
(-)
(-)
其他的分级调节
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
下丘脑
促释放 激素
(-)
(-)
反
馈
调
节
垂体
促甲状腺激素
促性腺激素
促肾上腺激素
甲状腺
性腺
肾上腺皮质
甲状腺激素
性激素
肾上腺激素
激素调节的特点
03
激素调节的特点
1. 通过体液进行运输
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,传递各种信息。
2. 作用于靶器官、靶细胞
甲状腺激素几乎对全身的细胞都起作用,但是 TSH 只作用于甲状腺。
激素选择靶细胞,是激素通过与靶细胞上的特异性受体相互识别,并且发生特异性结合来实现的。
激素调节的特点
3. 作为信使传递信息
激素的作用方式犹如信使,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,激素一经靶细胞接受并起作用后就失活。
因此,体内需要源源不断地产生激素,以维持激素含量的动态平衡。
激素调节的特点
4. 微量和高效
正常生理状态下,血液中激素浓度一般为10-12~10-9 mol/L。
虽然含量甚微,但作用效果极其显著。激素是人和动物体内微量高效的生物活性物质。
一旦体内激素含量偏离了生理范围,就会产生严重影响机体机能。临床上常通过测定血液中激素含量来检测疾病。
协同作用
激素之间的关系
不同激素对同一生理效应都发挥作用,从而达到增强效应的结果。
生长发育
甲状腺激素
生长激素
肾上腺素
糖皮质激素
胰高血糖素
升高血糖
调节体温
肾上腺素
甲状腺激素
拮抗作用
激素之间的关系
胰岛素降低血糖,与肾上腺素、糖皮质激素、胰高血糖素的升糖效应相抗衡。
不同激素对某一生理效应发挥相反的作用。
调节血糖方面
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。
随体液到达靶细胞,使靶细胞原有的生理活动发生变化。
同意。
激素是调节生命活动的信息分子。
有人说,激素是调节生命活动的信息分子,你同意吗?
本课的
知识小结
04
激素调节的过程
知识小结
实例
特点
血糖平衡的调节
甲状腺激素分泌的分级调节
微量和高效
通过体液运输
作用于靶细胞、靶器官
作为信使传递信息
当堂检测
1. 右图为某人餐后血液中血糖含量的变化曲线,叙述正确的是( )
A. 该曲线可反映正常人血糖含量的变化
B. AB 段上升的原因是胰高血糖素分泌量逐渐增加
C. BC 段下降的原因是胰岛 A 细胞活动加强
D. CD 段逐渐上升主要是由于肝糖原和肌糖原的分解补充
A
当堂检测
2. 下列关于人体激素及其调节的叙述,不正确的是( )
A. 激素是信息分子,成分都是有机物
B. 激素直接参与细胞内的许多代谢活动
C. 激素只作用于相应的靶器官、靶细胞
D. 神经系统的某些结构也可以释放激素
B
当堂检测
3. 给实验兔注射一定量甲状腺激素后,可引起的生物学
效应是( )
A.糖的分解代谢降低
B.碘的需要量增加
C.饥饿感增强
D.TSH 分泌增加
C
当堂检测
4. 如图是人体内血糖平衡调节示意图,下列分析错误的是 ( )
A. 血糖平衡的调节是由神经调节和体液调节共同完成的
B. 图中甲表示胰岛B细胞,乙表示胰岛A细胞
C. 结构①可通过有关神经,直接调控甲的分泌
D. c与b在调节血糖方面具有协同作用
D
当堂检测
5. (多选)下列关于人体血糖平衡调节的叙述中,正确的是 ( )
A.细胞内葡萄糖的氧化利用发生障碍,可导致血糖持续升高
B.糖尿病是经常摄入过量的糖引起的,高血糖患者的尿液中
肯定含糖
C.胰岛素的分泌仅受血糖的调节
D.胰岛素的分泌增加会抑制胰高血糖素的分泌
AD
当堂检测
D
6. 下列与血糖调节有关的表述,不正确的是( )
A. 血糖调节的机制是反馈调节
B. 胰岛素和胰高血糖素相互拮抗
C. 肾上腺素参与血糖调节
D. 肌糖原可直接分解为葡萄糖以维持血糖浓度平衡