2025-2026学年高二（上）人教版生物选修1课件3.2 激素调节的过程

第3章体液调节高中生物选择性必修1稳态与调节第2节激素调节的过程目标素养1.运用建构模型的方法,建立血糖调节的模型,培养“模型与建模”的科学思维。2.结合模型、联系实际,理解激素的分级调节机制,形成稳态与平衡观。3.概括归纳激素调节的特点,并能应用这些特点解决生活实际问题。4.能够利用反馈调节和分级调节的原理来探讨有关生命系统或其他系统的调节规律。知识概览一、激素调节的实例1.血糖平衡的调节(1)血糖的来源和去向(正常情况下):(2)血糖平衡的调节。①调节血糖的

来源和去向

,使其处于平衡状态。②激素调节(发挥作用的主要是胰岛素和胰高血糖素)。a.血糖浓度升高到一定程度→胰岛B细胞的活动增强→胰岛素的分泌量增加→一方面促进血糖进入组织细胞进行

氧化分解

,进入肝、肌肉并合成

糖原

,进入脂肪细胞和肝细胞转变为

甘油三酯

等;另一方面抑制

肝糖原

的分解和非糖物质转变成葡萄糖→血糖浓度恢复到正常水平。b.血糖浓度降低→胰岛A细胞的活动增强→胰高血糖素的分泌量增加→主要作用于肝,促进

肝糖原

分解成葡萄糖,促进

非糖物质

转变成糖→血糖浓度回升到正常水平。③神经调节:血糖的平衡还受到神经系统的调节。当血糖含量降低时→下丘脑

的某个区域兴奋→通过

交感神经

使胰岛A细胞分泌胰高血糖素→血糖含量上升。另外,神经系统还通过控制

甲状腺和肾上腺

的分泌活动来调节血糖含量。2.反馈调节(1)概念: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。(2)意义: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。3.甲状腺激素分泌的分级调节(1)甲状腺激素。①作用:提高

细胞代谢

的速率。②靶细胞:几乎体内所有的细胞

。(2)调节过程:通过下丘脑—垂体—甲状腺轴进行。

①物质:a.促甲状腺激素释放激素

;b.促甲状腺激素

。②结构:甲.下丘脑

;乙.垂体

;丙.甲状腺

。③作用:Ⅰ.抑制

;Ⅱ.促进

。④调节类型:由Ⅰ、Ⅱ可知,在甲状腺激素分泌的过程中,既存在

分级调节

,也存在

反馈调节

。(3)分级调节。①分级调节系统包括“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”等。②概念:人们将

下丘脑

、垂体

和靶腺体之间存在的这种分层调控,称为分级调节。③意义: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,从而维持机体的稳态。微思考1饭后,大量的葡萄糖被吸收到体内,但是正常人的血糖含量只是短暂升高,很快就恢复正常,这是为什么?提示:这是因为在胰岛素的调节作用下,被吸收到体内的葡萄糖部分合成糖原储存起来,部分转化为甘油三酯等非糖物质,还有一些被氧化分解,所以正常人的血糖含量很快恢复正常。微训练1.人体内有多种激素参与调节血糖浓度,其中能降低血糖浓度的激素是(

)A.胰岛素

B.糖皮质激素C.甲状腺激素 D.肾上腺素答案:A解析:胰岛素是人体内唯一能降低血糖浓度的激素。2.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糖类转变成非糖类物质如甘油三酯⑧脂肪等非糖类物质转化为糖类A.①③⑤⑦

B.②④⑥⑧C.①④⑥⑧

D.②③⑤⑦答案:C解析:人体饥饿时,血糖浓度偏低,通过调节,增加血糖来源,减少血糖去向,从而升高血糖浓度。二、激素调节的特点(1)通过

体液

进行运输。临床上常通过抽取血样来检测内分泌系统中

激素

的水平。(2)作用于

靶器官、靶细胞

。激素选择靶细胞,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。(3)作为信使传递

信息

。激素一经靶细胞接受并起作用后就失活了,因此,体内需要源源不断地产生激素,以维持激素含量的动态平衡。(4)微量

和高效。微思考2甲状腺激素的靶细胞几乎是全身所有的细胞,这与激素作用的特异性矛盾吗?请说出理由。提示:不矛盾。只有具有甲状腺激素受体的细胞才能作为其靶细胞,几乎全身所有的细胞都具有甲状腺激素受体。微判断1.生长激素和甲状腺激素在促进个体生长发育方面相抗衡。(

×)2.促甲状腺激素能选择性地运输到甲状腺发挥作用。(×)3.激素含量甚微,临床上不能通过测定血液中激素的含量来检测疾病。(×)一

血糖平衡的调节问题探究下图是依据某人在医院空腹口服葡萄糖后的血糖变化检验报告单绘制的曲线,请分析并回答下列问题。(1)分析0.5h内、1~2h、3~5h时间段内血糖浓度变化的趋势及主要原因。提示:在0.5

h内,血糖浓度升高,原因是葡萄糖通过小肠进入血液,使血糖浓度升高;在1~2

h,血糖浓度降低,原因是血糖浓度升高导致胰岛素分泌增加,胰岛素发挥作用使血糖浓度降低;在3~5

h,血糖浓度稳定,原因是血糖浓度降低使胰高血糖素分泌增加,胰岛素和胰高血糖素共同发挥作用使血糖浓度相对稳定。(2)正常人的血糖浓度在3.9~6.1mmol/L,当人体由于剧烈运动大量消耗葡萄糖时,机体是如何维持血糖平衡的?饭后大量葡萄糖被吸收进入血液,机体是如何维持血糖平衡的?提示:剧烈运动大量消耗葡萄糖导致血糖浓度降低时,胰高血糖素的分泌会增加,胰高血糖素促进肝糖原分解成葡萄糖和非糖物质转变成糖,以维持血糖的动态平衡,维持生命活动的需要。饭后当血糖浓度升高时,胰岛素的分泌会增加,促进血糖进入组织细胞进行氧化分解,进入肝、肌肉并合成糖原,进入脂肪细胞和肝细胞转变为甘油三酯等,同时抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖,从而使血糖浓度降低,维持血糖的动态平衡。(3)当胰岛素分泌不足或过多时,将会出现什么后果?提示:当胰岛素分泌不足时,会出现高血糖,甚至导致糖尿病;当胰岛素分泌过多时,血糖浓度会过低,因而会出现低血糖。归纳总结1.建构模型分析血糖平衡的调节(1)与血糖平衡调节有关的器官及其作用。①下丘脑:血糖平衡调节的神经中枢。②胰腺:胰岛B细胞分泌胰岛素,降低血糖浓度;胰岛A细胞分泌胰高血糖素,升高血糖浓度。③肝:进行葡萄糖与肝糖原、非糖物质的相互转化等。④骨骼肌:将葡萄糖转化为肌糖原储存起来。(2)调节机制:神经调节和激素调节均有,最主要的调节方式是激素调节。①神经调节。a.血糖水平下降→下丘脑→相关神经→胰岛A细胞→胰高血糖素→血糖水平恢复;b.血糖水平升高→下丘脑→相关神经→胰岛B细胞→胰岛素→血糖水平恢复;c.血糖水平下降→下丘脑→相关神经→肾上腺→肾上腺素→血糖水平恢复。②激素调节:血糖浓度高直接刺激胰岛B细胞;血糖浓度低直接刺激胰岛A细胞。胰岛素使血糖浓度降低;胰高血糖素使血糖浓度升高。(3)与血糖平衡有关的三种激素的关系。①胰岛素是唯一能够降低血糖的激素。②胰岛素和胰高血糖素作用相反,相抗衡,使血糖含量维持相对稳定。③肾上腺素与胰高血糖素具有协同作用,都能促进肝糖原分解,升高血糖。2.糖尿病的发病机理及其治疗典例剖析【例1】

为研究胰岛素的生理作用,某同学将禁食一段时间的实验小鼠随机分为A、B、C、D四组,A组腹腔注射生理盐水,B、C、D三组均腹腔注射等量胰岛素溶液,一段时间后,B、C、D三组出现反应迟钝、嗜睡等症状,而A组未出现这些症状。回答下列问题。(1)B、C、D三组出现上述症状的原因是

。(2)B、C、D三组出现上述症状后进行第二次注射,给B组腹腔注射生理盐水;为尽快缓解上述症状,给C组注射某种激素,给D组注射某种营养物质。那么C组注射的激素是

,D组注射的营养物质是

。

(3)第二次注射后,C组的症状得到缓解的机理是

;D组的症状得到缓解的机理是

。

答案:(1)血糖浓度低于正常水平(2)胰高血糖素葡萄糖(3)胰高血糖素能促进肝糖原分解成葡萄糖和非糖物质转变成糖,使血糖浓度升高葡萄糖直接使血糖浓度升高解析:给禁食一段时间的实验小鼠注射胰岛素,可使小鼠体内的血糖浓度明显降低,从而出现低血糖症状。为缓解低血糖症状,应给C组注射胰高血糖素,促进肝糖原分解成葡萄糖和非糖物质转变成糖,从而升高血糖浓度;给D组注射葡萄糖,直接使血糖浓度升高。学以致用1.下图为人体血糖平衡调节示意图,下列分析错误的是(

)A.图中甲表示胰岛B细胞,乙表示胰岛A细胞B.血糖浓度升高能直接刺激胰岛B细胞通过胞吐方式分泌相应激素C.结构①通过传出神经释放的神经递质影响甲的分泌活动D.图中a与c在血糖平衡调节过程中表现为相抗衡答案:D解析:结合图示分析可知,图中甲表示胰岛B细胞,其分泌的胰岛素能降低血糖,乙表示胰岛A细胞,其分泌的胰高血糖素能升高血糖,A项正确。血糖浓度升高能直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素,胰岛素的化学本质是蛋白质,其通过胞吐方式被分泌到细胞外,B项正确。结构①(下丘脑某一区域)作为血糖平衡调节的神经中枢,可通过传出神经释放的神经递质影响甲(胰岛B细胞)的分泌活动,C项正确。a(胰高血糖素)与c(肾上腺素)都能升高血糖,二者在血糖平衡调节过程中表现为协同作用,D项错误。二

激素分泌的分级调节与反馈调节问题探究下图表示人体的下丘脑—垂体—靶腺体轴。请回答下列问题。(1)如果靶腺体代表甲状腺,则激素b的名称是什么?如果靶腺体代表肾上腺皮质,则激素a的名称是什么?提示:促甲状腺激素;促肾上腺皮质激素释放激素。(2)当血液中的甲状腺激素浓度高于正常水平时,①和②的效应是什么?血液中的甲状腺激素浓度低于正常水平时呢?提示:均为抑制;均为抑制作用减弱。(3)碘是合成甲状腺激素的重要原料。饮食长期缺碘会造成甲状腺代偿性增生,俗称大脖子病。请简要叙述大脖子病的发病机理。提示:饮食长期缺碘,造成血液中甲状腺激素的浓度偏低,对下丘脑和垂体的抑制作用减弱,导致垂体分泌的促甲状腺激素含量升高,促进了甲状腺的生长和发育,造成甲状腺代偿性增生。归纳总结1.反馈调节(1)概念理解:一种激素分泌后,作用于靶细胞而引起特异的生理效应,同时,该激素的作用结果又反馈控制着该激素的分泌。(2)类型及模型。①负反馈:偏离后纠正回归到静息水平,生物体中更常见,如血糖平衡的调节等。②正反馈:加强并偏离静息水平,如血液凝固、排尿和排便、分娩等。2.激素分泌的分级调节与反馈调节模型

(1)甲状腺激素(或性激素或肾上腺皮质激素)分泌的调节是通过下丘脑—垂体—甲状腺(或性腺或肾上腺皮质)轴来进行的。(2)分级调节:下丘脑能够调控垂体,垂体调控相关腺体,这种分层调控的方式称为分级调节。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,从而维持机体的稳态。(3)反馈调节:甲状腺、性腺或肾上腺皮质分泌的激素进入血液后,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,这属于反馈调节。典例剖析【例2】

下图表示哺乳动物甲状腺激素分泌的调节过程,①~⑤表示5个生理过程。下列叙述错误的是(

)A.图中过程①分泌的激素是促甲状腺激素释放激素B.人突然进入寒冷环境后,①~⑤中首先加强的是过程①C.垂体还能分泌与甲状腺激素有协同作用的生长激素,促进人体正常的生长发育D.当过程③分泌的激素在血液中的含量达到一定值后,过程①②会加强答案:D解析:过程①表示下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素,过程②表示垂体分泌促甲状腺激素,过程③表示甲状腺分泌甲状腺激素,过程④⑤表示反馈抑制,所以当过程③分泌的激素在血液中的含量达到一定值后,会通过过程④⑤反馈抑制过程①②,故过程①②会减弱。学以致用2.下图是人体内雄激素分泌的调节示意图,下列叙述错误的是(

)A.长期大量服用雄激素,可能导致器官甲萎缩B.器官乙是下丘脑,激素c为促性腺激素释放激素C.摘除器官丙,可导致激素a含量减少,激素b含量增加D.激素a和激素b对器官丙的作用是相反的B解析:大量服用雄激素会抑制器官丙(垂体)分泌促性腺激素,导致器官甲(睾丸)萎缩,A项正确。器官乙是下丘脑,激素c为促性腺激素,B项错误。摘除垂体,激素c含量减少,激素a含量也减少,激素a对器官乙的抑制作用减弱,激素b含量增加,C项正确。激素a对器官丙的作用是抑制,激素b对器官丙的作用是促进,D项正确。三

激素调节的特点及激素与酶、神经递质的比较问题探究生物体内、外能够调节细胞生命活动的化学物质被称为信号分子。它既非营养物质,又非能源物质和结构物质,而且也不是酶,它们主要用来在细胞间和细胞内传递信息。激素、神经递质、细胞因子都是信号分子,它们的功能是同细胞表面或细胞内的受体结合,传递信息。请回答下列问题。(1)下图所示为信号分子作用机理,激素作为信号分子,是如何调节细胞代谢的?提示:由图可知,激素作为信号分子,并不直接参与细胞的代谢过程,而是通过与细胞表面或细胞内部的特异性受体结合,影响细胞的代谢过程或影响基因的表达过程。(2)甲状腺激素作用的靶细胞有哪些?为什么只有靶细胞才有激素的相应受体,其他细胞却没有?提示:甲状腺激素作用于几乎全身细胞。由于基因的选择性表达,只有靶细胞中特定的基因会表达,合成相应的特异性受体。(3)在体检时,为什么只检测血样中甲状腺激素的含量就可以判断甲状腺的功能是否正常?提示:甲状腺分泌的激素进入腺体内的毛细血管中,并随血液循环运输到全身各处,故血液中含有甲状腺激素,且在正常情况下含量是相对稳定的。归纳总结1.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。(2)作用于靶器官、靶细胞。(3)作为信使传递信息。(4)微量和高效。微量的激素可显著地影响机体的生理活动。2.几种常见激素作用的靶器官(或靶细胞)激素名称靶器官(或靶细胞)促甲状腺激素释放激素垂体促甲状腺激素甲状腺甲状腺激素几乎全身组织细胞抗利尿激素肾小管、集合管胰岛素几乎全身组织细胞胰高血糖素主要是肝细胞3.动物激素、酶、神经递质的比较比较项目动物激素酶神经递质不同点化学本质蛋白质、多肽、氨基酸衍生物、类固醇等蛋白质或RNA主要是小分子化合物比较项目动物激素酶神经递质不同点产生部位内分泌器官或细胞活细胞(不考虑哺乳动物成熟的红细胞等)神经元作用调节催化使突触后膜产生兴奋或抑制作用部位靶细胞、靶器官细胞内外突触后膜作用后去向被灭活数量和性质不变被降解或回收相同点与相应的分子结合后发挥作用典例剖析【例3】

根据激素作用的过程和原理,判断下列说法错误的是(

)A.脂溶性激素可以穿过细胞膜进入细胞内发挥作用B.注射到体内的胰岛素引起机体胰岛素分泌减少属于反馈调节C.同一种细胞可以受到不同激素的调节而发挥不同的作用D.细胞对激素刺激所产生反应的强度,与细胞中该激素受体的数量和敏感度有关B解析:反馈调节是指在一个系统中,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的调节方式。注射胰岛素不是系统本身工作的效果,因此注射到体内的胰岛素引起机体胰岛素分泌减少不属于反馈调节,B项错误。拓展延伸(1)一般情况下,多肽类、蛋白质类、氨基酸衍生物类等含氮类激素(甲状腺激素除外)与靶细胞膜上受体特异性结合而引发调节效应;固醇类激素与靶细胞膜内受体特异性结合而引发调节效应。(2)分泌激素的细胞本身也可能是其所分泌激素的靶细胞。(3)激素只能作用于靶器官或靶细胞的直接原因是只有靶细胞膜上或膜内有与相应激素特异性结合的受体;根本原因是与相应激素特异性结合的受体的基因只在靶细胞中表达。学以致用3.下列有关人体内激素的叙述,正确的是(

)A.运动时,肾上腺素水平升高,可使心率加快,说明激素是高能化合物B.饥饿时,胰高血糖素水平升高,促进肝糖原分解,说明激素具有酶的催化活性C.进食后,胰岛素水平升高,其既可加速糖原合成,也可作为细胞的结构组分D.青春期,性激素水平升高,其随体液到达靶细胞,与受体结合可促进机体发育D解析:激素不是高能化合物,而是作为信使传递信息,A项错误。激素具有调节作用,不具有酶的催化活性,B项错误。激素不能作为细胞的结构组分,C项错误。激素随体液运输,与靶细胞上的受体结合,性激素能促进生殖器官的发育以及生殖细胞的形成,D项正确。1.下列有关糖代谢及调节的叙述,正确的是(

)

A.②过程在骨骼肌细胞和肝细胞中均可发生B.胰岛B细胞分泌的激素促进①③过程C.胰岛A细胞分泌的激素促进④过程D.胰岛素促进④⑤⑥过程D解析:骨骼肌细胞中不发生②过程。胰岛B细胞分泌的激素是胰岛素,它的作用是降低血糖;胰岛A细胞分泌的激素是胰高血糖素,它的作用是升高血糖。④⑤⑥三个过程都是使血糖降低的过程,胰岛素能促进这些过程的进行。2.地方性甲状腺肿古称瘿病。《圣济总录·瘿瘤门》记载“山居多瘿颈,处险而瘿也”。《儒门事亲·瘿》记载“海带、海藻、昆布三味,皆海中之物,但得二味,投之于水瓮中,常食,亦可