福建省寿宁县高中生物 第二章 动物和人体生命活动的调节 2.2 人和高等动物的生命活动调节课件 新人教版必修3.ppt

第2节通过激素的调节 第二节人和高等动物生命活动的调节 问题探讨 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 血液中的葡萄糖 可以补充肌肉因运动而消耗的糖类 正常人的血糖含量是0 8 1 2g l 80 120mg dl 全身的血量大约为5l 1 如果仅靠血液中的葡萄糖 运动员能跑多长时间 0 8 1 2min2 长跑过程中大量消耗葡萄糖 会导致血糖含量的下降么 可能会导致血糖含量短暂的轻度的下降 但仍能基本保持稳定 不会影响运动 因为在运动的过程中 血糖会因为补充肌肉消耗的糖类而含量下降 同时 血糖会从储能物质的分解 转化等得到补充 3 马拉松运动员在比赛过程中 血糖不断被消耗 但是它的含量仍然稳定在0 9g l左右 血糖可以通过那些途径得到补充 食物中的糖类经过消化吸收 糖元分解为葡萄糖 非糖物质的转化 4 饭后 大量的葡萄糖吸收到体内 但是正常人的血糖含量只有短暂的升高 很快就恢复正常 这是为什么 因为这些糖类有一部分氧化分解 提供能量 部分合成糖元储存起来 部分转化为脂肪 氨基酸等非糖物质 血糖的来源与去路 三个来源 三个去路 想一想 机体是通过什么途径来调节血糖的来源和去路呢 激素调节 什么是激素 它是如何被发现的 案例 促胰液素的发现 学术背景 在20世纪之前 学术界普遍认为 人和动物体的一切生理活动都是由神经系统调节的 比如 对 胰液的分泌是如何调节的 这一问题 19世纪的学术界普遍认为 胃酸刺激小肠的神经 神经将兴奋传给胰腺 使胰腺分泌胰液 一 激素调节的发现 沃泰默的实验 切除通向该段小肠的神经 只留下血管 稀盐酸 狗的上段小肠肠腔 胰腺分泌胰液 稀盐酸 狗的血液中 胰腺不分泌胰液 狗的上段小肠肠腔 稀盐酸 胰腺分泌胰液 沃泰默的解释 这是由于小肠上微小的神经难以剔除干净的缘故 所以是一个十分顽固的神经反射 斯他林和贝利斯的假设 这种实验现象不是神经调节的结果 而是化学调节的结果 在盐酸的作用下 小肠黏膜产生了一种化学物质 这种物质进入血液后 随着血流到达胰腺 引起胰液的分泌 如果要证明斯他林和贝利斯的观点 应该如何设计实验 斯他林和贝利斯的实验 实验过程 小肠黏膜 稀盐酸 砂子 实验结果 促进胰腺分泌胰液 实验结论 胰液的分泌是促胰液素化学调节的结果 制成提取液 狗静脉 思考与讨论 2 斯他林和贝利斯获得的科学发现包括哪些内容 发现了促胰液素发现了激素调节 1 机遇只偏爱那种有准备的头脑 哪些因素使斯他林和贝利斯抓住了成功的机会 不迷信权威 创造性思维 严谨的实验设计等 1 激素调节的概念 促胰液素是人们发现的第一种激素 由此人们发现生命活动中还存在着另一种调节方式 由内分泌器官 或细胞 分泌的化学物质进行调节 这就是激素调节 有导管 无导管 通过导管排出 直接进入腺体内的毛细血管 外分泌腺 内分泌腺 分泌腺分类 分泌物通过导管排出 如皮脂腺 汗腺 唾液腺 没有导管 分泌物直接进入腺体内的毛细血管里 分泌激素 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 调控动物对幼仔的照顾行为 刺激乳汁分泌 垂体 催乳素 促进t细胞的分化 成熟 增强t细胞的功能 胸腺 胸腺激素 增强心脏活动 使血管收缩 血压上升 促进糖元分解 使血糖升高 肾上腺 肾上腺素 促进垂体合成和分泌促性腺激素 下丘脑 促性腺激素释放激素 促进垂体合成和分泌促甲状腺激素 下丘脑 促甲状腺激素释放激素 激素的主要生理作用 激素名称 内分泌腺名称 激素名称 内分泌腺名称 促性腺激素 促甲状腺激素 激素的主要生理作用 甲状腺激素 垂体 垂体 甲状腺 促进甲状腺的生长发育 调节甲状腺激素的合成和分泌 促进性腺的生长发育 调节性激素的合成和分泌等 促进新陈代谢和生长发育 尤其对中枢神经系统的发育和功能具有重要影响 提高神经系统的兴奋性 生长激素 垂体 促进生长 主要是促进蛋白质的合成和骨的生长 激素名称 内分泌腺名称 雌激素 雄激素 胰岛素 激素的主要生理作用 孕激素 胰腺中的胰岛 主要是睾丸 主要是卵巢 卵巢 调节糖类代谢 促进血糖合成为糖元 抑制非糖物质转化为葡萄糖 使血糖含量降低 分别促进雌雄生殖器官的发育和生殖细胞的生成 激发和维持各自的第二性征 雌激素能激发和维持雌性正常的性周期 促进子宫内膜和乳腺等的生长发育 为受精卵着床和泌乳准备条件 性激素 胰高血糖素 促进糖元分解和非糖类物质转化为葡萄糖 从而使血糖升高 2 各常见激素的化学成分 蛋白类激素 生长激素 胰岛素 催乳素 糖蛋白类激素 促甲状腺激素 促性腺激素 肽类激素 胰高血糖素 29肽 抗利尿激激素 促甲状腺激素释放激素 促性腺激素释放激素 类固醇激素 雌激素 雄激素 孕激素 氨基酸衍生物类激素 甲状腺激素 儿茶酚胺类激素 肾上腺素 3 激素与酶的比较 有些是蛋白质 有些是固醇类 绝大多数是蛋白质 少数是rna 内分泌细胞 机体内所有的活细胞 随血液循环到达相应的组织器官 调节其生理活动 在细胞内或分泌到细胞外催化特定的反应 与神经系统密切联系 更受ph 温度等因素的制约 4 几种激素分泌失调症 侏儒症 幼 巨人症 幼 肢端肥大症 成 糖尿病 低血糖 呆小症 幼 甲亢 性激素 生长激素 胰岛素 甲状腺激素 不足 过多 分泌异常 激素 第二性征不明显或消退 性周期不正常 甲亢 地方性甲状腺肿 呆小症 巨人症 肢端肥大症 侏儒症 1 饭后 大量的葡萄糖被吸收到了体内 但是正常人的血糖含量只有短暂的升高 很快就恢复正常 这是为什么 三 激素调节的实例 实例一 血糖平衡的调节 思考与讨论 血糖0 8 1 2g l 总结 人体中血糖的去向 正常情况下 1 这是因为这些被吸收到体内的葡萄糖部分合成糖原储存起来了 部分转化为脂肪 氨基酸等非糖物质 还有一些被氧化分解了 所以血糖含量很快恢复正常 思考与讨论 2 马拉松运动员在比赛过程中 血糖在不断被消耗 但它的含量基本维持在0 9g l左右 血糖可以通过哪些途径得到补充 血糖可以通过三条途径得到补充 食物中的糖类经过消化和吸收 肝糖原分解为葡萄糖 一些非糖物质转化为葡萄糖 血糖0 8 1 2g l co2 h2o 能量 氧化分解 肝糖原 肌糖原 合成 脂肪 某些氨基酸等 转变 人体中血糖的来源和去向 正常情况下 总结 食物中的糖类 消化 吸收 肝糖原 分解 脂肪等非糖物质 转化 血糖平衡的调节 胰岛素与胰高血糖素的拮抗作用 血糖降低 血糖升高 通过拮抗作用 保持血糖相对稳定 实现对血糖的调节 胰高血糖素 胰岛素 非糖物质转为葡萄糖 糖元分解为葡萄糖 葡萄糖转变为糖元 拮抗作用 不同激素对于某一生理效应发挥相反的作用 通过拮抗作用 使某一种物质的含量维持在相对稳定的水平 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 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 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 这种调节方式叫做反馈调节 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 反馈调节的意义 旁栏思考题 提示 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 月经周期中黄体生成素的释放等 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 分析应用 1 当身体不能产生足够的胰岛素时 将会发生什么情况 2 糖尿病在现代社会中的发病率越来越高 想一想 这与人们的饮食状况和生活方式的变化有没有关系 为什么 怎样防治糖尿病 当身体不能产生足够的胰岛素时 体内血糖水平将会上升 多余的血糖将会从尿中排出 出现糖尿病 与社会的联系 提示 糖尿病是由遗传和环境因素相互作用而引起的一种常见病 与人们的饮食状况和生活方式有直接的关系 饮食过多而不节制 营养过剩 体力活动过少 从而造成肥胖 脂肪堆积 等是糖尿病的诱因之一 现代社会人们的压力越来越大 伴随着精神的紧张 情绪的激动等多种应激状态 体内升高血糖的激素 如生长激素 去甲肾上腺素 胰高血糖素及肾上腺皮质激素等 会大量分泌 从而使血糖升高 糖尿病的治疗必须以饮食控制 运动治疗为前提 糖尿病病人应控制进食糖类食物 减少高脂肪及高胆固醇食物的摄入量 适量增加高纤维及淀粉类食物 经常参加体育运动 尽可能做全身运动 包括散步和慢跑等 在此基础上 适当使用胰岛素增敏剂等药物 问题情境 当你站在寒风中瑟瑟发抖时 你的机体为了抵御寒冷作了哪些反应 这些反应是通过怎样的调节机制实现的 三 激素调节的实例 实例二 甲状腺激素分泌的分级调节 思考与讨论 1 寒冷刺激会首先作用于什么系统 2 接着在三个层次上会引起什么腺体分泌何种激素 3 甲状腺激素的分泌是否会一直持续下去 体内激素增多时身体如何进行调节 1 促进新陈代谢 使绝大多数组织耗氧量加大 并增加产热 因此 寒冷可刺激甲状腺激素的分泌 而甲状腺机能亢进者往往基础代谢率增高 喜凉怕热 2 促进生长发育 对长骨 脑和生殖器官的发育生长至关重要 尤其是婴儿期 此时缺乏甲状腺激素则会患呆小症 3 提高中枢神经系统的兴奋性 甲状腺素分泌的分级调节 实例二 甲状腺激素分泌的分级调节 寒冷 过度紧张 下丘脑 垂体 甲状腺 促甲状腺激素释放激素 trh 促甲状腺激素 tsh 反馈调节 细胞代谢 甲状腺激素 反馈 在大脑皮层的影响下 下丘脑可以通过垂体 调节和控制某些内分泌腺中激素的合成和分泌 而激素进入血液后 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 通过反馈调节 血液中的激素经常维持在正常的相对稳定的水平 除激素外 co2 h 乳酸和k 等也通过体液传送 对人和对动物的生理活动进行调节 其他化学物质的调节作用 激素调节是人和高等动物体内的内分泌腺分泌的激素通过体液传送至其他部位或细胞来调节动物的生命活动 是体液调节的主要内容 体液调节就是指某些化学物质 如二氧化碳 h 激素 通过体液的传送 对人和动物体的生理活动所进行的调节 体液调节和激素调节的关系 3 作用于靶器官 靶细胞特定激素会作用于特定的器官和细胞 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 1 微量和高效 四 激素调节的特点 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 例1 较大剂量注射一种激素后 小白鼠渐渐反应迟钝 活动减少 以至昏睡 该激素是 a 甲状腺素b 雄性激素c 雌性激素d 胰岛素 答案 d 解析 解答该题需从如下步骤入手分析 小白鼠反应迟钝 活动减少 以至昏睡 说明其缺少能量 而大剂量注射能导致缺少能量的激素是胰岛素 因其大幅度降低血糖浓度 使各组织尤其是脑组织葡萄糖供给不足 功能活动所需要的能量减少 上述症状实际是低血糖症状 例2 糖尿病人除了有高血糖和尿糖的症状外 还具有多尿 多饮 多食的现象 与此同时糖尿病人逐渐消瘦 请分析原因 解析 解答该题 要结合人体代谢知识 由于糖尿病人尿液中含有大量的糖 在排出糖时 要由水来溶解 因而尿量增加 形成多尿 多尿造成体内缺水 细胞外液渗透压升高 于是口渴 多饮 胰岛素具有促进血糖进入组织细胞 并分解释放能量的作用 糖尿病人胰岛素分泌不足 细胞内能量供应不足 患者总感觉饥饿而导致多食 又由于糖氧化供能发生障碍 使得体内脂肪和蛋白质的分解加强 导致机体逐渐消瘦 例3 人体血浆中葡萄糖的含量仅能维持正常生理活动几分钟的需要 那么 在一定时间内 能使血糖基本维持在80 120mg dl左右的器官是 a 大肠b 胃c 肝脏d 骨骼肌 答案 c 解析 本题考查肝脏的功能 血液中的葡萄糖叫血糖 饭后由于消化和吸收 血糖浓度升高 这时在胰岛素的调节下 一部分血糖流经肝脏和肌肉时分别形成肝糖元和肌糖元 一部分血糖进入组织细胞被氧化分解 释放能量 若还有多余 则一部分血糖在细胞内转变成脂肪 肝糖元的作用是维持血糖浓度的相对稳定 即当血糖浓度高时 形成肝糖元 当血糖浓度低时 肝糖元又分解成葡萄糖 进入血液再变为血糖 一般认为 体内贮存的肝糖元不多 仅够人禁食24小时之用 a 唾液腺 垂体 肠腺b 肾上腺 甲状腺 胰岛c 睾丸 汗腺 皮脂腺d 卵巢 胃腺 肝脏 2 关于下丘脑功能的叙述 正确的 a b c d 1 下列各组腺体分泌的物质 均能够直接排放到血浆中的是 b d 可参与血糖平衡的调节 有调节躯体运动的高级中枢 可合成和分泌促甲状腺激素释放激素 垂体通过下丘脑控制性腺的生长发育 巩固练习 3 糖尿病 坏血病 侏儒症 呆小症 脚气病的原因 按顺序是 a 缺乏胰岛素 甲状腺激素 生长激素 维生素c 维生素b1b 缺乏胰岛素 维生素c 甲状腺激素 维生素b1 生长激素c 缺乏维生素c 生长激素 胰岛素 维生素b1 甲状腺激素d 缺乏胰岛素 维生素c 生长激素 甲状腺激素 维生素b1 d 4 用一定量的甲状腺激素连续饲喂正常成年小白鼠4周 与对照组比较 实验组小白鼠表现为 b a 耗氧量增加 神经系统的兴奋性降低b 耗氧量增加 神经系统的兴奋性增强c 耗氧量减少 神经系统的兴奋性降低d 耗氧量减少 神经系统的兴奋性增强 5 下图表示甲状腺活动调节的示意图 对这一调节的叙述 错误的是 a 甲与乙结构分别表示下丘脑和垂体b a与b物质分别表示促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素c 乙结构的活动只受甲结构释放激素的调节d 血液中的甲状腺激素含量起着反馈调节的作用 c 6 人体内激素分泌量过多或不足都会对机体有害 体内有一系列机制维持激素在血液中含量的相对稳定 下图表示下丘脑神经分泌细胞 垂体细胞 甲状腺细胞及它们分泌的激素之间的关系 据图回答有关问题 1 激素a是 2 当体内缺乏 元素时 将导致激素c的合成受阻 该元素进人甲状腺细胞的运输方式是 3 人遭遇危险而情绪紧张时血液中激素c的含量将会 这是由于激素a