3.2激素调节的过程-高中生物人教版（2019）选择性必修1课件(共54张PPT)

(共54张PPT)
第3章 第2节第一课时
激素调节的过程
1.以人体血糖的平衡调节为例，说出激素反馈调节维持
机体稳态的机制
2.说出糖尿病的发病原因及治疗方法
学习目标
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。
问题探讨
马拉松比赛
1.计算:如果仅靠血液中的葡萄糖,运动员能跑多长时间？
÷5=1.098min
5×3.9=19.5mmol=0.0195mol×180=3.51g÷5=0.702min
300g÷60min=5g/min
5×6.1=30.5mmol
=0.0305mol
×180=5.49g
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。
马拉松比赛
2.长跑过程中大量消耗葡萄糖，会导致血糖含量持续下降吗？
问题探讨
可能会略有下降，但不会持续下降，应该在正常范围内波动
思考：为什么人体的血糖含量总能维持在一定的水平？
这是如何实现的？
研究表明，血糖调节主要依靠激素的作用
一、激素调节的实例
小学数学题
请问如何保持水桶中的液面高度不变？
注水
排水
相同时间注水量=排水量
若为血糖
来源
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P51）
1. 血糖的定义
血液中的糖称为血糖，主要是葡萄糖。
实例1：血糖平衡的调节
请同学们自主阅读P51第1自然段， 尝试构建血糖来源和去路模型。
2.血糖浓度
正常人空腹时
3.9~6.1mmol/L
人体的血糖含量是如何维持在这样稳定的水平呢？
3. 血糖的来源与去路（正常情况下）
血糖
食物中的糖类
肝糖原
脂肪等
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（脂肪）、
某些氨基酸
血糖的主要来源
是空腹时血糖的重要来源
（3.9~6.1 mmol/L）
实例1：血糖平衡的调节
讨论：根据血糖的来源和去路分析，你知道当血糖升高或降低时，它们是怎么变化的吗？
思路：
1、当血糖浓度升高时
来源
去路
抑制
促进
2、当血糖浓度降低时
来源
去路
促进
抑制
那么具体怎么做？
实例1：血糖平衡的调节
研究发现，机体可以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。
4. 参与血糖调节的激素
十二指肠 胰腺
散布着胰岛
实例1：血糖平衡的调节
实例1：血糖平衡的调节
分泌
胰岛素
促进
抑制
血糖进入肝、肌肉并合成糖原
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
胰岛B细胞
胰高
血糖素
分泌
非糖物质转变成糖
肝糖原分解成葡萄糖进入血液
促进
血糖进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯
刺激
刺激
胰岛A细胞
血糖
肝糖原
脂肪酸等非糖物质
消化、吸收
分解
转化
CO2+H2O+能量
氧化分解
合成
肝糖原、肌糖原
甘油三酯、
某些氨基酸
转化
3.9~6.1mmol/L
胰岛B细胞活动增强,分泌胰岛素
促进
升高
抑制
胰岛A细胞活动增强,分泌胰高血糖素
促进
降低
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
实例1：血糖平衡的调节
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。分为正反馈和负反馈
血糖水平升高
（+）
胰岛B细胞分泌胰岛素
（+）
血糖水平恢复
（-）
血糖水平下降
（+）
胰岛A细胞分泌胰高血糖素
（+）
血糖水平恢复
（-）
负反馈调节（抑制）
负反馈调节（抑制）
实例1：血糖平衡的调节
膀胱壁的感受器
脊髓
膀胱壁的逼尿肌
尿液
体外
传入神经
传出神经
排出
尿道上的感受器
传入神经
刺激
尿液
刺激
大脑皮层
如：排尿反射（如下图中的虚线部分）
正反馈：
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。
肾上腺素：可促进肝糖原分解为葡萄糖、促进糖异生作用、抑制糖原的合成。
甲状腺激素：可促进小肠粘膜对葡萄糖的吸收，在胰岛素存在的条件下，大剂量促进糖原分解。
糖皮质激素：抗胰岛素作用，抑制组织对葡萄糖的利用。
生长激素：促进非糖物质转化葡萄糖、抑制组织细胞对葡萄糖的利用。
生长抑素：由胰岛D细胞分泌的，能抑制胰岛素和胰高血糖素的分泌，同胰岛素作用相反。
胰岛素是唯一的降血糖的激素
拓展延申
多种激素参与了血糖的调节，可直接或间接提高血糖浓度
除了激素调节，还有别的调节方式吗？
实例1：血糖平衡的调节
直接
+
下丘脑
直接
+
胰岛B细胞
某一区域
另一区域
血糖低
胰岛
A细胞
胰高血糖素
+
+
+
分泌
促进
血糖氧化分解
血糖合成糖原
血糖转变为甘油三酯
抑制
肝糖原的分解
非糖物质转化
促进
胰岛素
非糖物质转化
肝糖原分解
血糖升高
趋于正常
去
路
来
源
传入神经
交感神经
肾上腺(髓质)
肾上腺素
副交感神经
传入神经
血糖高
血糖降低
趋于正常
调节中枢
血糖平衡神经—体液调节的模型
与社会的联系——糖尿病
糖尿病的主要表现：
______和____，可导致多种器官的功能损害。
高血糖
尿糖
糖尿病
1型糖尿病
2型糖尿病
胰岛功能受损，分泌胰岛素减少所致，通常在青少年时期发病。
与遗传、环境、生活方式密切相关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。
胰岛B细胞受损
胰岛素减少
血糖浓度升高
超出肾脏重吸收的能力
血糖随尿排出
糖尿病症状
“三多一少”(多尿、多饮、多食、体重减少)
葡萄糖随尿液排出
带走大量的水分,即“多尿”
导致机体供能不足
细胞外液渗透压升高
机体为满足能量需求
口渴
多饮
“多食”
机体消耗大量脂肪、蛋白质
“消瘦”
与社会的联系——糖尿病
血糖调节的过程
调节方式
参与激素
反馈调节
血糖的来源和去向
糖尿病
(2) 糖尿病症状及原因
(3)糖尿病的治疗
课堂总结
三来源、三去路
神经-体液调节
正反馈
负反馈
(1)人类的糖尿病类型及病因
1.当人体饥饿时，下列细胞活动或生理过程加强的是(　 )
①胰岛A细胞活动加强　②胰岛B细胞活动加强　
③胰岛素合成增多　 ④胰高血糖素合成增多　 ⑤糖原合成　
⑥糖原分解　 ⑦糖转变成非糖类物质如甘油三酯　
⑧脂肪酸等非糖类物质转化为糖类
A.①③⑤⑦ B.②④⑥⑧ C.①④⑥⑧ D.②③⑤⑦
2.当餐后血糖浓度上升时，使血糖水平达到相对稳定的是胰岛(　 )
A.A细胞活动减弱 B.B细胞活动加强
C.A细胞活动减弱，B细胞活动加强 D.A细胞活动加强，B细胞活动减弱
课堂检测
C
C
3.图为某人餐后血液中血糖含量的变化曲线,下列叙述正确的是（ ）
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
正常血糖浓度3.9~6.1 mmol/L
胰岛B细胞
正常血糖含量0.8~1.2 g/L
第3章 第2节第二课时
激素调节的过程
1.说出甲状腺激素分泌的分级调节机制及其意义
2.概述激素调节的特点
一、激素调节的实例--甲状腺激素分泌的分级调节
1、同学们想象一下站在在寒风中你，会有哪些行为变化？
肌肉运动（搓手、蹦跳等）；浑身发抖，肌肉紧绷；手指、耳朵等末梢部位冰冷；流清鼻涕；关节僵直等
2、那么，我们机体内会发生什么变化来抵御寒冷？
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
实例2：甲状腺激素分泌的分级调节
下丘脑
垂体
甲状腺
寒风
（神经中枢）
神经冲动
分泌
甲状腺激素
甲状腺激素的分泌是如何调节的呢？
提高细胞代谢速率，
机体产生更多的热量
全身细胞
作用于
实例2：甲状腺激素分泌的分级调节
阅读课本P53思考与讨论，梳理实验，并得出结论
①
②
③
④
摘除
垂体
（萎缩）
甲状腺
导致
分泌
甲状腺激素
（减少）
垂体提取物
（部分恢复）
甲状腺
实例2：甲状腺激素分泌的分级调节
问题1：在甲状腺激素的分泌中，垂体和甲状腺之间有何关系？
甲状腺激素
（部分恢复）
垂体能分泌某种化学物质，促进甲状腺的生长发育和分泌甲状腺激素
资料一
垂体
分泌
某些物质
促进
甲状腺
分泌
甲状腺激素
促甲状腺激素释放激素
（TRH）
（下丘脑分泌）
促进
垂体
分泌
促甲状腺激素
（TSH）
实例2：甲状腺激素分泌的分级调节
资料二
实验结论：
下丘脑分泌的__________________________可以促进垂体分泌___________________
促甲状腺激素释放激素(TRH)
促甲状腺激素 (TSH)
下丘脑某区域能分泌TRH
（损毁）
微量
甲状腺激素
血液中的TSH明显降低
资料三
实例2：甲状腺激素分泌的分级调节
1、下丘脑分泌的TRH可以促进垂体分泌TSH。
2、甲状腺激素可以抑制垂体分泌TSH。
实验结论：
进一步说明：
甲状腺激素可抑制垂体分泌TSH。
实例2：甲状腺激素分泌的分级调节
临床发现：
组别 甲状腺激素水平 TSH水平
甲状腺机能亢进
甲状腺机能减退
升高
下降
降低
升高
加法
减法
讨论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？
资料四
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。(资料一)
下丘脑分泌的TRH，可以促进垂体分泌TSH。(资料二)
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。(资料三、四)
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？
讨论1
下丘脑
TRH
垂体
TSH
甲状腺
TH
甲状腺激素
细胞代谢
(－)
反馈
(－)
实例2：甲状腺激素分泌的分级调节
寒冷等刺激温度感受器
促甲状腺激素释放激素(TRH)
促甲状腺激素(TSH)
甲状腺激素
细胞代谢加强，抵御寒冷
(-)
(-)
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共同实现的。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分泌量增加，促进垂体分泌TSH，TSH分泌量增加，促进甲状腺分泌甲状腺激素，通过分级调节，甲状腺激素浓度恢复到正常水平。
反馈调节
下丘脑
垂 体
甲状腺
分级调节
过多时
实例2：甲状腺激素分泌的分级调节
下丘脑-垂体-靶腺体轴
20世纪50年代，英国的哈里斯提出了下丘脑调节垂体的神经体液学说：下丘脑产生一类“促激素释放激素”通过血液作用于垂体。
20年后，相继从动物下丘脑中分离鉴定各种促激素释放激素。
下丘脑
垂体
2.归纳比较人和高等动物体内的3个“下丘脑—垂体—靶腺体”轴，并完善示意图。
实例2：甲状腺激素分泌的分级调节
下 丘 脑
垂 体
甲状腺
肾上腺皮质
性腺
促甲状腺激素释放激素
促甲状腺激素
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
甲状腺激素
性激素
肾上腺皮质激素
下丘脑-垂体-靶腺体轴
讨论1：地方性甲状腺肿的原因（俗称大脖子病）的人。患者脖子肿大，呼吸困难，劳动时心跳快，气短等，饮食长期缺碘，导致甲状腺肿大的原因是什么？
下丘脑
促甲状腺激素释放激素(TRH)
垂 体
促甲状腺激素(TSH)
甲状腺
甲状腺激素
促进
促进
-
-
缺碘
不足
抑制减弱
抑制减弱
增多
增多
如何预防和治疗？
对于缺碘地区，要选择含碘食盐，对于患病较重的需要手术治疗。
实例2：甲状腺激素分泌的分级调节
下丘脑
垂体
促性腺激素
(-)
性腺
性激素
(-)
增多
增强
增强
减少
促性腺激素释放激素
讨论2：有些运动员服用睾酮衍生物（激素类兴奋剂）来促进肌肉生长，请结合下丘脑-垂体-性腺轴的分级调节特点，分析使用该兴奋剂可能导致的后果。
(1)概念：人们将下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的这种 ，称为分级调节。
(2)分级调节系统
①下丘脑—垂体—甲状腺轴；
② ；
③下丘脑—垂体—性腺轴等。
(3)意义：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 。
分层调控
下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴
维持机体的稳态
分级调节
实例2：甲状腺激素分泌的分级调节
二、激素调节的特点
阅读课本54--55页，小组合作完成相关问题，并总结激素调节的特点
Pr1 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？
Pr2 激素能定向运输吗？
Pr3 众多激素分子弥散在体液中，是不是对所有细胞都起作用呢？
Pr5 激素进入细胞直接发挥作用吗？
Pr4 小组合作，写出常见激素作用的靶器官或靶细胞
Pr6 激素含量及作用效果？
Pr1：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？
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。
特点一：通过体液进行运输
2.作用于靶器官、靶细胞
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。
思考：激素只能作用于靶细胞的直接原因和根本原因是什么？
(1)只有靶细胞含该激素的特异性受体
(2)基因的选择性表达
注意：
①不同激素作用的靶器官、靶细胞可能相同；
②激素作用于靶器官、靶细胞，并不是指运输到靶器官、靶细胞，而是运往到全身各处;
③激素只能作用于靶器官靶细胞的直接原因：只有靶细胞膜上或膜内有与相应激素特异性结合的受体;
胰岛素的作用机制
胰岛素与肝细胞上的胰岛素受体结合后，会引起细胞内的一系列酶磷酸化，然后就把这个信号传到了细胞的内部，引发一系列的反应。
讨论2：如图所示为肝细胞，请据图分析胰岛素是如何使血糖降低的呢？
一方面_____________________________________________________________血糖；另一方面______________________________________________________________________________________________。
使细胞膜上葡萄糖转运蛋白增
加，促进葡萄糖进入细胞内，降低了
葡萄糖进入细胞之后，可以进行
氧化分解、合成糖原、合成脂肪等，使血糖
的浓度降低
激素不直接参与细胞内生命活动，只起调节生命活动的作用
拓展延伸
【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。
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)。
Pr4：小组合作，写出常见激素作用的靶器官或靶细胞
几种常见激素作用的靶细胞与靶器官
激素名称 靶细胞或靶器官
促甲状腺激素释放激素
促甲状腺激素
甲状腺激素
胰岛素
胰高血糖素
生长激素
垂体
甲状腺
几乎全身的组织细胞促进细胞新陈代谢)
几乎全身的组织细胞
肝细胞
几乎全
身细胞
甲状腺
下丘脑
垂体
TRH
TSH
TH
靶器官
靶器官
靶细胞
全身各细胞
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。
类固醇激素的作用机制
思考：激素能持续作用吗？
4、微量和高效
正常生理状态下，血液中激素浓度都很低，一般为10－12～10－9 mol/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
nmol/L
nmol/L
mIU/L
pmol/L
pmol/L
激素（肾上腺素）的生物放大效应
无活性蛋白激酶A
无活性糖原
磷酸化酶
G蛋白
激活的蛋
白激酶A
激活的糖原
磷酸化酶
肝糖原
葡萄糖
1分子受体
102分子活化G蛋白
104分子cAMP
105分子活化蛋白激酶A
通过体液运输
作用于靶器官、靶细胞
作为信使传递信息
微量和高效
01
03
激素调节特点
激素是调节生命活动的信息分子
【注意】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。
三不一变
不同激素对同一生理效应发挥相反的作用。
不同激素对同一生理效应起增强效应的作用。
*老教材称为“拮抗”
三、激素之间的相互作用
1.协同作用：
2.相抗衡作用：
动物激素、酶、神经递质的比较
项目 动物激素 酶 神经递质
不
同
点 来源
化学本质
作用部位
发挥作用
后去路
相同点
内分泌腺或
内分泌细胞
几乎所有的活细胞
神经元轴突末梢的突触小体
蛋白质类、氨基酸衍生物类、固醇等
绝大多数是蛋白质，少数是RNA
靶器官、靶细胞
与底物结合，细胞内外或体外都可起作用
被失活
不改变
被降解或回收
1、都有生物活性；2、均与特定分子结合后起作用；3、都不提供能量；4、都不组成细胞结构
突触后膜上的受体
多种多样，大多为小分子
激素调节
的过程
一 激素调节的实例
二 激素调节的特点
实例一：血糖平衡的调节
实例二：甲状腺激素分泌的分级调节
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、高效
三 激素间的相互作用
1.图示为人体甲状腺激素的分泌调节示意图，其中①②③表示三种不同激素，下列叙述不正确的是( )
A.甲状腺机能亢进患者的激素③分泌过多
B.缺碘时激素①和②的浓度都高于正常水平
C.图中共有3处箭头表示反馈调节
D.图中体现了甲状腺激素的分级调节和反馈调节机制
C
2.下图为人体内甲状腺激素分泌的调节过程，甲、乙、丙表示不同的器官，a、b、c表示三种不同的激素。下列叙述正确的是(　　)
A. 器官甲除分泌激素a外，还可以合成和分泌抗利尿激素
B. a、b、c均靠体液运输，只运输给靶器官和靶细胞
C. 激素c分泌增加，对器官甲、丙均有抑制作用
D. 器官丙还可以分泌生长激素，与激素c的作用为协同作用
C