环境管理_激素调节与内环境

CO2含量升高 呼吸中枢 刺激 呼吸加深加快 肺通气量增大加快清除CO2 CO2含量降低 化学感受器 CO2的调节 血细胞 给严重缺氧的病人输氧时 要在纯氧中混入5 的CO2 什么叫体液调节 体液调节与激素调节的关系 激素是如何产生 如何发挥作用的 激素调节与体液调节的区别与联系 人和高等动物的体液调节 体液调节的概念 激素 二氧化碳 酸碱缓冲物质等化学物质 通过体液传送的方式对生命活动进行的调节 神经递质的调节不属于 激素调节是体液调节的主要内容 一 促胰液素 第一个激素 胰液分泌是如何调节的呢 促胰液素的发现 沃泰默的实验 促胰液素的发现 斯他林 贝里斯实验 二 激素调节的概念 由内分泌器官 或细胞 分泌的化学物质进行的调节 注意 小肠既有外分泌细胞分泌消化酶 也有内分泌细胞分泌促胰液素胰腺既有外分泌部分泌胰液 也有内分泌部分泌胰岛素和胰高血糖素 点拨若胰管受阻 影响食物消化但不影响胰岛素和胰高血糖素的分泌 经血液运输 胰腺 一种比较特殊的腺体 外分泌部 分泌胰液 含各种消化酶 分泌物通过导管进入十二指肠 内分泌部 胰岛是胰腺组织中的一些孤立的细胞团 分泌调节血糖的激素 直接进入其内的毛细血管 肝脏 胆囊 食道 胃 胰腺 小肠 下丘脑 垂体 甲状腺 胸腺 肾上腺 胰腺 卵巢 睾丸 分泌促甲状腺激素释放激素等 分泌生长激素 促甲状腺激素等 分泌肾上腺素等 分泌雌性激素等 分泌雄性激素等 分泌甲状腺激素等 分泌胸腺激素等 其中的胰岛分泌胰岛素和胰高血糖素等 3 人体主要的内分泌腺及其分泌的激素 促甲状腺激素释放激素 促性腺激素释放激素 抗利尿激素 垂体 肾小管 集合管 水分的重吸收 促甲状腺激素 促性腺激素 生长激素 甲状腺细胞 性腺 甲状腺 甲状腺激素 几乎全身所有细胞 促进代谢 增加产热 促进生长发育 提高神经系统的兴奋性 B细胞 胰岛素 A细胞 胰高血糖素 肌肉 肝 脂肪细胞 降低血糖 肝细胞 升高血糖 性激素 促进人和动物生殖器官的发育和生殖细胞的形成 性腺细胞 胰岛素 胰高血糖素 生长激素等 1 蛋白质类激素 甲状腺激素 肾上腺素 2 氨基酸衍生物类激素 性激素 3 固醇类激素 4 动物激素的化学本质 只能注射不能口服或者饲喂 体液调节 调节原理 由血液运来的水溶性激素 如 胰岛素 1 胰岛素首先与靶细胞表面受体 靶细胞表面受体是一种糖蛋白 相结合 使G蛋白活化 2 活化的G蛋白活化腺苷酸环化酶 催化生成cAMP 3 cAMP活化PKA 蛋白激酶A 4 PKA进入细胞核 催化CREB 一种应答cAMP的结合蛋白 的磷酸化反应 5 磷酸化的CREB调节基因转录 合成新的mRNA 6 mRNA通过翻译作用 指导合成某些酶 从而起到调节生命体代谢的作用 脂溶性激素 肾上腺皮质激素 性激素等 是穿过细胞膜进入到细胞质中 一旦进入细胞 脂溶性激素便立即与细胞内的受体蛋白相结合 细胞内的受体蛋白具有高度的专一性 它们仅特异性地选择识别一种特定的激素 结合后的激素 受体蛋白复合物便移动到细胞核内的特定DNA序列上 它们又进一步作为基因表达的调控因子 启动了基因的转录 生成新的特异性的mRNA 这些mRNA再转移到细胞质中指导蛋白质的翻译 新合成的蛋白质作为酶再调节有关代谢反应 最终对微量激素信号作出应答 5 激素调节的特点 1 微量和高效 与酶的异同 2 通过体液运输 内分泌腺没有导管 分泌的激素弥散到体液中 随血液流到全身 传递着各种信息 临床上常通过抽取血样来检测内分泌系统的疾病 3 作用于靶器官 靶细胞 激素一经发挥作用后就被灭活 体内需要源源不断产生激素 以维持激素含量的动态平衡 激素既不组成细胞结构 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 提醒 1 激素既不组成细胞结构 又不提供能量 也不起催化作用 只起调节作用 2 激素的本质是有机分子 功能上是信息分子 3 激素只是改变细胞的代谢 并不直接参与生命活动 4 激素随血液循环运输到全身器官 细胞 但只有靶器官 靶细胞能识别并接受信息改变代谢 三 激素调节的实例 一 血糖调节 二 甲状腺激素分泌的分级调节 血糖0 8 1 2g L 1 正常血糖含量 2 肝糖原和肌糖原在作用上有何区别 3 胰岛素和胰高血糖素的产生 作用及作用途径 升血糖 降血糖 尿糖 160mg dl 肾糖阈 B细胞 胰岛素 A细胞 胰高血糖素 分泌 增加去路 减少来源 只增加来源 促进组织细胞加速摄取 利用和储存葡萄糖 4 血糖平衡的调节 主要调节方式 激素调节 神经系统间接发挥调节作用 下丘脑某一区域 胰岛B细胞 胰高血糖素分泌增多 肾上腺素分泌增多 胰岛素分泌增加 胰岛A细胞 肾上腺 下丘脑另一区域 血糖降低 血糖升高 胰岛素分泌 胰岛B细胞 组织加速摄取 利用和储存葡萄糖 胰岛A细胞 胰高血糖素分泌 促进糖原分解 促进非糖物质转化为葡萄糖 在血糖调节的过程中 胰岛素的作用结果反过来影响胰岛素的分泌 胰高血糖素也如此 像这样 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 反馈调节有正负反馈之分 其中负反馈在日常生活及人体的生理活动中都很常见 我们日常生活中用到的电冰箱 空调等的调温系统都是根据负反馈原理来设计的 机体内的许多生理活动 如绝大多数激素的分泌 体温调节等都是负反馈调节的最好例子 正反馈在人的正常生理活动中也是存在的 如排尿反射 血液的凝固过程 分娩过程等 日常生活中也不乏正反馈的实例 如某位学习刻苦的同学得到表扬后 学习更加刻苦 激素间的作用 平行关系 协同作用 如甲状腺激素和生长激素甲状腺激素和肾上腺素胰高血糖素和肾上腺素拮抗作用 如胰岛素和胰高血糖素 甲状腺激素的作用 促进新陈代谢和生长发育 提高神经系统的兴奋性 5 血糖平衡的失调 低血糖 糖尿的原因 1 正常人一次食糖过多2 肾炎导致肾小管重吸收障碍3 糖尿病 2 高血糖 空腹血糖超过130mg dL糖尿 高过160 180mg dL 一部分葡萄随尿排出 50 60mg dL 头昏 心慌 出冷汗 面色苍白 四肢无力 吃一些含糖较多的食物 或喝浓糖水 惊厥 昏迷 静脉输入葡萄糖溶液 45mg dL 注 脑的能量几乎来自血糖 血糖不足 脑供能不足 高血糖不一定出现糖尿现象 有糖尿现象不一定就有糖尿病 糖尿病的病因及症状 病因 胰岛B细胞受损 胰岛素分泌不足 症状 三多一少 葡萄糖进入组织细胞和在细胞内氧化分解发生障碍 细胞内能量供应不足 使患者总感觉饥饿而多食 当血糖含量超过160 180mg dL 肾糖阈 时 就出现糖尿 在大量排糖过程的同时 也带走了大量的水分 于是会出现多尿现象 同时由于水分的大量排出 使患者的细胞外液渗透升高 在高级神经中枢产生渴觉 产生多饮现象 由于糖氧化供能发生障碍 使体内脂肪和蛋白质分解加强 导致机体逐渐消瘦 出现体重减轻现象 既要验血 又要验尿 只有同时出现了持续性高血糖和糖尿时 才患糖尿病 1号 班氏试剂 正常人尿2号 班氏试剂 糖尿病人尿 如何检测患者的尿中有糖 加热煮沸1 2min 颜色 3 糖尿病及其防治 糖尿病的诊断 10江苏 人体血糖浓度的相对稳定受多种因素影响 现有甲 乙 丙三人 甲正常 乙的胰岛B细胞被自身免疫反应所破坏 丙的胰岛B细胞功能正常 体内含有抗胰岛素受体的抗体 请回答下列问题 1 甲在某次运动前后血糖浓度的变化如右图所示 bc段血糖浓度下降的直接原因是 cd段血糖浓度升高主要是由于血液中肾上腺素和 的明显增加引起的 2 用斐林试剂对甲 乙 丙三人空腹时尿样进行检测 水浴加热后观察到的颜色分别是 从激素调节机制分析 乙尿样检测结果产生的原因是 3 给丙注射胰岛素 填 能 或 不能 有效调节其血糖水平 原因是 1 运动初期血糖消耗量多于产生量胰高血糖素 2 蓝色砖红色砖红色乙的胰岛B细胞受损 不能正常分泌胰岛素 血糖浓度高 3 不能胰岛素不能与受体结合 4 曲线解读 图甲 正常人和糖尿病患者的胰岛素浓度曲线判断根据含量和变化波动幅度去判断 含量多而且波动幅度大的A为正常人 B为糖尿病患者 图甲 图乙 正常人和血糖异常患者的血糖浓度的曲线判断根据初始浓度和波动范围去判断 波动范围在0 8 1 2g L且起点也在该范围中b为正常人 a为高血糖或糖尿病患者 c为低血糖患者 图乙 胰岛素和胰高血糖素 肾上腺素相对含量的变化曲线判断根据进食后曲线的波动趋势进行判断 即进食后含量增加的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 下丘脑 TRH 促甲状腺激素释放激素 垂体 促甲状腺激素 甲状腺 细胞代谢 反馈调节 TSH 甲状腺激素 寒冷 温度感受器 二 甲状腺激素分泌的分级调节 甲状腺激素的作用 提高细胞代谢速率 使机体产热 下丘脑是机体调节内分泌活动的枢纽 垂体具有调节管理其他内分泌腺的作用 缺碘或甲减 甲亢 垂体障碍 注射过量促激素 下丘脑障碍 注射过量促激素释放激素 三 人体的体温调节 1 体温 人体内部温度 恒定的原因 细胞中有机物的氧化放能 肝脏 脑 骨骼肌 皮肤 判断 某人体温24小时都维持在39度左右 则他的产热量大于散热量 寒冷环境中 炎热环境中 寒冷 皮肤 黏膜或内脏冷觉感受器 下丘脑体温调节中枢 减少散热 增加产热 大脑皮层 产生冷觉 炎热 皮肤 黏膜或内脏温觉感受器 下丘脑体温调节中枢 增加散热 减少产热 汗腺分泌减少 毛细血管收缩 立毛肌收缩 骨骼肌不自主战栗 甲状腺激素 肾上腺素增多 肝脏 肌肉产热增多 3 温度感受器种类和分布 体温感觉中枢 体温调节中枢 骨骼肌战栗是 判断 人体在冬天散热量比夏天少 人在寒冷环境中耗氧量 甲状腺激素含量各怎么变化 青蛙呢 大脑皮层 下丘脑 非条件反射 错 多 特别提醒1 体温调节的有关激素有甲状腺激素和肾上腺素 但主要是甲状腺激素 2 寒战 指骨骼肌不自主收缩 起鸡皮疙瘩 指立毛肌收缩 二者都是增加产热的途径 3 体温感觉中枢位于 大脑皮层 体温调节中枢位于 下丘脑 温度感受器是感受温度变化速率的 感觉神经末梢 它不只分布在皮肤 还广泛分布在黏膜及内脏器官中 4 体温的相对恒定是机体产热和散热动态平衡的结果 要对这种平衡加以分析 可以这样说 产的热多 散的热多 产的热少 散的热少 外环境温度低时 机体产热多 散热也多 当外环境温度高时 机体产热减少 散热也减少 产热多于散热则体温升高 产热少于散热则体温降低 5 高烧不退的病人不应加盖棉被 因为高烧不退 体温调节功能暂时丧失 加盖棉被不但不会排汗 反而影响了热量的散失 二 人体水盐平衡的调节 1 水盐的主要来源 2 排出途径 3 调节过程 饮食 排尿 排汗 排便 抗利尿激素 下丘脑神经细胞合成并分泌 但由垂体释放 作用 促进肾小管和集合管对水的重吸收能力 减少排尿 考点四水平衡调节过程1 图示过程 说明 表示促进 表示抑制 四 神经调节和体液调节的关系1 体液调节的概念 激素 二氧化等 通过的方式对生命活动进行的调节 是其主要内容 化学物质 体液传送 激素调节 准确 比较局限 体液 2 神经调节和体液调节的比较 神经调节是人和动物生命活动调节的主要方式 3 二者的关系 1 不少内分泌腺本身直接或间接地受的调节 此种状况下 体液调节可看作调节的一个环节 2 内分泌腺分泌的激素也可以影响的发育和功能 如幼年缺少甲状腺激素则患 中枢神经系统 神经系统 呆小症 神经 三 总结 1 神经调节和体液调节的关系 2 人和高等动物生命活动的调节类型 3 下丘脑作用 协调作用相互影响 血糖降低 血糖升高 胰岛素分泌 胰岛B细胞 促进细胞加速摄取 利用和储存葡萄糖 胰岛A细胞 胰高血糖素分泌 血糖降低 血糖升高 胰岛素分泌 胰岛B细胞 组织加速摄取 利用和储存葡萄糖 胰岛A细胞 胰高血糖素分泌 促进糖原分解 促进非糖物质转化为葡萄糖 内环境和稳态 一 内环境 细胞外液 1 体液 细胞内液 细胞外液 细胞液之间的关系 多细胞生物才有内环境的概念 2 内环境的组成及相互关系 内环境只有这3部分构成吗 脑脊液 消化道 呼吸道 肺泡腔属于外界环境汗液 尿液 泪液 消化液不属于内环境 也不属于体液 淋巴细胞 红细胞 血管壁细胞 组织细胞 小肠上皮细胞的内环境各是什么 组织水肿的产生原因 营养不良 肾小球肾炎 过敏反应 淋巴管堵塞 3 内环境的成分 1 血浆的成分 2 组织液 淋巴的成分与血浆的区别 注意 以下成分不属于内环境 1 血红蛋白 载体蛋白 2 细胞内的酶 呼吸酶 DNA聚合酶 RNA聚合酶等 3 消化酶 胃蛋白酶 胰蛋白酶 唾液淀粉酶等 营养成分 水 无机盐 氨基酸 葡萄糖 甘油和脂肪酸 维生素 血浆蛋白 调节成分 抗体 淋巴因子 神经递质 激素 代谢废物 CO2 尿素 一 内环境 4 内环境的理化性质 1 渗透压 2 酸碱度 pH 3 温度 细胞外液的温度一般维持在37 左右 所以人体内酶的最适宜温度也是37 左右 体温 幼年 成年 老年 女性 男性 一 内环境 5 内环境的作用 外界氧气进入细胞被利用 穿过多少层生物膜 组织细胞产生的二氧化碳排出体外穿过多少层生物膜 吃药 打针时药物被利用各穿过多少层生物膜 细胞与外界环境之间进行物质交换的媒介 二 稳态 1 概念 成分和理化性质 相对稳定 2 基础 各器官系统参与神经 体液 免疫调节网络 3 意义 4 稳态失调引起的疾病 知识网络构建 例1 2008 广东 根据下图判断 正确的描述是 对于组织细胞的正常生理活动 过程a较过程b和c更为重要 组织液中的CO2有害无益 组织液中的物质是有变化的 过程b或c受阻可导致组织水肿A B C D C 例2 下图是人体局部内环境示意图 有关叙述正确的是 某人长期摄入蛋白质过少 会引起C液增加 结构2的细胞所处的内环境为淋巴 A液和C液比较 A液中含较多的蛋白质 A液中的O2进入细胞 中被利用至少穿过6层膜 A液成分包括激素 血红蛋白 尿素 CO2等物质 内环境主要由A液 B液 C液组成A B C D C 例3 内环境是人体细胞生活的直接环境 内环境的温度 渗透压 pH及各种化学物质的含量 正常情况下能够维持相对稳定的状态 这是人体完成各项生命活动的必要条件 1 能与毛细血管壁细胞直接进行物质交换的具体内环境是 2 人体内环境的各种理化性质及化学物质含量会发生变化的原因是 3 尝试构建人体肝脏内血浆 组织液 成熟红细胞内液间O2 CO2扩散的模型 在图形框间用实线箭头表示O2 用虚线箭头表示CO2 不考虑CO2进入成熟红细胞内液 血浆和组织液 细胞的代谢活动或外界环境的不断变化 4 2009 上海 下列人体不同种类的体液之间 电解质浓度差别最大的一组是 A 血浆与组织液的B 组织液与细胞内液的蛋白质C 血浆与组织液的Cl D 组织液与淋巴液的Na B 解析 血浆与组织液的 Cl 通过毛细血管壁可以相互渗透 组织液中的Na 过毛细淋巴管壁进入毛细淋巴管形成淋巴 蛋白质是大分子 血浆中的蛋白质不易透过毛细血管壁进入组织液 细胞内的蛋白质也不易透过细胞膜 5 2008 宁夏 长时间运动引起机体缺氧时 血液pH的变化趋势 引起pH变化的物质 能起缓冲作用的物质分别是 A 降低 CO2 Na2CO3B 降低 乳酸 NaHCO3C 升高 CO2 H2CO3D 升高 乳酸 NaHCO3 解析 本题考查了人无氧呼吸的产物及人体中的酸碱缓冲物质 在长时间运动或进入高原等缺氧条件下 人体部分细胞会通过无氧呼吸产生酸性物质 乳酸 乳酸进入血液后会引起pH的略微下降 起缓冲作用的物质主要是血浆中的NaHCO3 B 6 关于内环境与稳态的叙述 正确的是 A 内环境主要由血液 组织液和淋巴组成B 内环境中多余的H 主要从肺排出C 血浆是内环境中最活跃的部分D Na K 以重吸收方式是从消化道进入内环境 解析 本题考查内环境的组成及稳态 血液包括血浆和血细胞 血浆是内环境的成分 而血细胞不是 内环境中多余的H 主要通过血液中存在的缓冲物质消耗 H 可与HCO 3反应生成CO2和H2O Na K 的重吸收是肾小管的功能 当血浆流到组织毛细血管时 血浆进入细胞间隙形成组织液 部分组织液又可回流到血浆 同时还有部分组织液进入毛细淋巴管内形成淋巴 由淋巴循环再回流到血浆 所以血浆是内环境中最活跃的部分 答案 C 生物体维持pH稳定的机制 1 实验原理 1 生物代谢会产生一些酸性或碱性物质 这些酸性或碱性物质进入内环境 常使pH发生偏移 但一般情况下 机体能通过 使pH稳定在一定范围内 2 通过比较自来水 缓冲液 如Na2HPO4 NaH2PO4等的溶液 和生物材料在加入酸或碱后pH的变化 推测生物体是如何维持pH稳定的 2 实验过程 检测并记录初始pH 每滴入5滴0 1mol LHCl或NaOH测定并记录一次pH 直至滴入30滴 以pH为纵轴 以酸或碱滴数为横轴将记录的数据作图 比较得出结论 你的实验测得的不同情况下的pH是否存在误差 分析误差存在的原因 如何降低误差 思考 提示 有误差 原因 1 烧杯清洗不干净 2 加入酸 碱后不摇动或摇动不均匀 不彻底 3 加入酸 碱后不待其稳定就立即测pH等 实验过程中 出现了多次 充分冲洗烧杯 为什么 第一次 充分冲洗烧杯 是为了避免酸性物质HCl与碱性物质NaOH发生中和反应 减少误差 第二次和第三次 充分冲洗烧杯 是为了防止不同的生物材料混合而影响实验效果 生物材料最好是一种植物材料 一种动物材料 1 生物材料中含有缓冲对NaH2PO4 Na2HPO4 H2CO3 NaHCO3等 它们能够对酸碱度的变化起缓冲作用 此外 机体还可通过对生理活动进行调节来维持pH稳定 2 会失调 人体维持稳态的调节能力是有一定限度的 当外界环境的变化过于剧烈 或人体自身的调节功能出现障碍时 内环境的稳态就会遭到破坏 4 问题探究 1 尝试对生物材料维持pH稳定的机制进行解释 2 内环境的稳态会不会失调 什么情况下会出现失调 探究性实验与验证性实验的比较 体温恒定的调节过程1 体温的平衡 人体的产热量与散热量的动态平衡 2 热量来源 有机物氧化分解放能 如C6H12O6 6O2 6H2O6CO2 12H2O 能量 3 体温调节的中枢 下丘脑 感受器为温度感受器 分冷觉和温觉感受器 4 体温调节的方式 神经调节和体液调节 热能 体温来源 酶 ATP 5 体温调节的图解 2 信息解读 1 调节方式 神经 体液调节 2 神经调节 感受器 下丘脑渗透压感受器 神经中枢 下丘脑 渴觉中枢 大脑皮层 效应器 垂体后叶 3 体液调节 激素名称 抗利尿激素 分泌部位 下丘脑神经细胞 释放部位 垂体后叶 靶器官 肾小管 集合管 作用 加强对水分重吸收 结果 降低细胞外液渗透压 提醒下丘脑部分神经细胞既能分泌激素 又能传导神经冲动 细胞间信息传递模式图 1 若细胞1分别为以下细胞时 图中的靶细胞各指什么细胞 胰岛A细胞胰岛B细胞垂体 2 若细胞2和细胞3为下丘脑细胞 图中靶细胞又是指什么细胞 本节小结 一 激素调节的发现 三 激素调节的实例 血糖平衡的调节 甲状腺激素分泌的分级调节 四 激素调节的特点 实验 激素调节的概念 内分泌腺和外分泌腺 胰岛素和胰高血糖素的作用 协同作用和拮抗作用 反馈调节 二 激素的化学本质 挖掘教材P29图2 13的信息解读 1 激素分子运输 血液循环 不通过导管 2 靶细胞上受体蛋白识别相应激素 点拨胰腺既有外分泌部 分泌胰液 含各种消化酶 又有内分泌部 胰岛分泌调节血糖的激素 若胰管受阻 影响食物消化但不影响胰岛素和胰高血糖素的分泌 经血液运输 提醒 1 激素既不组成细胞结构 又不提供能量 也不起催化作用 只起调节作用 2 激素的本质是有机分子 功能上是信息分子 3 激素只是改变细胞的代谢 并不直接参与生命活动 4 激素随血液循