第2节 通过激素的调节

第2节通过激素的调节,北京国际马拉松邀请赛,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0.81.2g/L(80120mg/dL),全身的血量大约为5L。,如果仅靠血液中的葡萄糖，运动员能够跑多长时间？,(4872秒),讨论：长跑过程中大量消耗葡萄糖，会导致血糖含量下降吗？,可能会导致血糖含量短暂的轻度下降，但仍能基本保持稳定，不会影响运动。因为在运动过程中，血糖会因补充肌肉消耗的糖类物质而含量下降，同时，血糖会随时从储能物质的分解、转化等得到补充。,这种补充就需要通过激素进行调节,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,结果,结果,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。,同意沃泰默对实验结果的解释吗?,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,磨碎,注射,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,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.哪些因素使斯他林和贝利斯抓住了成功的机会？激素的发现过程带给你什么启示？不迷信权威、创造性思维、严谨的实验设计,思考与讨论,思考与讨论,由内分泌器官（或细胞）分泌的化学物质进行调节的方式，就是激素调节。,激素调节的概念与激素:,1.激素调节的概念:,2.激素的本质:,激素是由内分泌器官（或细胞）分泌的,对新陈代谢和生命活动具有调节作用的化学物质，不同的激素化学组成不同,包括蛋白质、脂质等。,外分泌腺：腺体内有导管，分泌物通过导管排出，如消化腺、汗腺、皮脂腺。,导管,血管,内分泌腺：腺体内没有导管，分泌物直接进入体内的毛细血管，随着血液循环运输到全身，如垂体、甲状腺、胸腺、胰岛等。,人体的腺体,人体的腺体,胰腺,外分泌部,内分泌部,分泌胰液,胰岛素,胰腺既是外分泌腺又是内分泌腺,分泌不足,糖尿病,胰高血糖素,人体主要内分泌腺及其分泌的激素,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,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,人体内的一些主要激素及其生理作用,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，促进血糖合成为糖原，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,（续上表）,胰高血糖素,促进肝糖原分解和非糖类物质转化为葡萄糖，从而使血糖升高,部分激素的化学成分,氨基酸类衍生物,蛋白质类激素,类固醇激素,可口服或饲喂,可口服或饲喂,不可口服或饲喂,只能注射,2激素的化学本质(1)固醇类激素：性激素。(2)氨基酸衍生物类激素：甲状腺激素、肾上腺素(3)多肽和蛋白质类激素：下丘脑和垂体分泌的激素，胰岛素和胰高血糖素。,生长激素分泌异常引起的病变,人在幼年时生长激素分泌不足则患侏儒症。人在幼年时生长激素分泌过多则患巨人症。人在成年时生长激素分泌过多则患肢端肥大症。,夫妇身高都不到1米！,分泌过盛时新陈代谢率增高，消瘦、血压高、心搏快、情绪激动、有颤抖等症状，表现为甲亢。另眼球凸出，称凸眼症。,甲状腺激素分泌异常引起的病变,分泌不足时新陈代谢率下降，生长和发育都将受到影响，精神和智力及生殖器的发育都受影响。发生在幼年表现为呆小症。,食物中缺碘，易患大脖子病,甲状腺激素分泌异常引起的病变,4动物激素在生产中的应用(1)给人工养殖的雌、雄亲鱼注射促性腺激素类似物，促进亲鱼的卵和精子的成熟，从而进行人工授精。(2)让蝌蚪发育为一只小青蛙的原理：甲状腺激素有促进生长发育的作用。(3)阉割催肥的原理：割除牲畜生殖腺，使其不具有性行为和生殖能力，易驯良，利育肥。(4)给牲畜注射生长激素以促进生长，缩短生长周期。,问题探究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,血糖0.81.2g/L,人体中血糖的去向（正常情况下）,思考与讨论,研究表明，在长跑过程中，尽管血糖在不断被消耗，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？,人体中血糖的来源和去向（正常情况下）,来源,去向,食物中的糖类消化、吸收,肝糖原分解,氨基酸、脂肪等非糖物质的转化,氧化分解,合成肝糖原、肌糖原,转化脂肪、某些氨基酸等,血糖平衡的调节,激素调节的实例,血糖平衡的调节,血糖平衡的调节,B细胞,胰岛素,促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，从而使血糖水平降低。,胰岛素还能够抑制肝糖元的分解和非糖物质转化为葡萄糖，,A细胞,胰高血糖素,促进糖原分解，并促进一些非糖物质转化为葡萄糖，从而使血糖水平升高。,分泌,二者对同一生理过程起拮抗作用,饭后胰岛是怎样进行分泌调节的？结果怎样？马拉松运动中，胰岛是怎样进行分泌调节的？结果怎样？构建血糖调节的图解式模型。,血糖平衡的调节,血糖降低,血糖升高,胰岛素分泌,胰岛B细胞,组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,血糖降低,血糖升高,胰岛素分泌,胰岛B细胞,组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,胰岛A细胞,胰高血糖素分泌,促进糖原分解，促进非糖物质转化为葡萄糖,血糖升高,胰高血糖素分泌增加,血糖的激素调节示意图,胰岛B细胞分泌胰岛素,胰岛A细胞分泌胰高血糖素,血糖水平升高,血糖水平降低,胰岛的工作,工作的效果,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。,情景：当你在寒风中瑟瑟发抖时，你身体内几乎所有的细胞都被动员起来，共同抵御寒冷。起动员作用的是谁啊？,激素,神经调节,激素调节,神经冲动,甲状腺激素：促进生物的个体发育尤其是神经系统的发育，提高神经系统的兴奋性，加速体内物质氧化分解。,实例二：甲状腺激素分泌的分级调节,下丘脑,垂体,甲状腺,寒冷等刺激,促甲状腺激素释放激素（TRH）,促甲状腺激素（TSH）,甲状腺激素,促进,促进,抑制,抑制,新陈代谢，抵御寒冷,大脑皮层,反馈调节,甲状腺激素分级调节,1、糖尿病（三多一少）,吃多、喝多、尿多、消瘦,血糖利用率低,细胞外液渗透压升高,肾小管、集合管重吸收作用减弱,细胞代谢：糖类、脂肪、蛋白质,2、甲亢（甲状腺功能亢进）,新陈代谢过旺、容易激动,3、大脖子病（甲状腺肿大）,甲状腺激素是含碘的氨基酸衍生物,b摘除法和注射法：,四、激素调节的特点,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,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。,高考警示(1)激素种类多，量极微，既不组成细胞结构，又不提供能量，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。(2)甲状腺激素在正常情况下缓慢地调节代谢，进而影响体温；肾上腺素在应急状态下快速调节代谢，进而迅速影响体温，因此又有“应急激素”之称。,一、激素调节的发现,二、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,三、激素调节的特点,1.微量和高效,2.通过体液运输,3.作用于靶器官、靶细胞,斯他林和贝利斯的实验,沃泰默的实验,1.下列有关促胰液素发现史的叙述，不正确的是（）A.促胰液素是人们发现的第一种激素，是由胰腺分泌的B.沃泰默实验其中一组对照组排除盐酸作用于胰腺分泌胰液C.斯他林和贝利斯在沃泰默研究的基础上，勇于向权威观点挑战，大胆质疑、探索与创新是成功的关键D.促胰液素是由小肠黏膜分泌的，作用于胰腺，促进胰腺分泌胰液,A,课堂练习,2、如图是血糖调节的部分过程图解甲、乙表示器官，a、b表示相应激素下列说法中正确的是（）A器官甲、乙的名称分别是胰岛、下丘脑B激素a能够促进过程，抑制过程C激素b是唯一能够升高血糖的激素D激素b的作用结果反过来会影响激素b的分泌,D,3.下列有关血糖调节的叙述，正确的是（）A.胰岛B细胞分泌的胰高血糖素促进糖原的分解B.胰岛素降低血糖浓度的原理主要是切断血糖的来源C.血糖浓度与细胞吸收和利用葡萄糖的速率无关D.肝脏是调节血糖浓度过程中的重要器官,D,4.如图为人体血液中血糖含量的变化曲线，下列叙述不正确的是（）,D,A.该曲线反映的是正常人血糖含量的变化B.AB段胰岛素分泌量逐渐增加C.血糖的氧化分解等使BC段下降D.CD段逐渐上升是由于肝糖原和肌糖原的分解补充,5.如图表示下丘脑、垂体、甲状腺及它们分泌的