第2节 通过激素的调节.ppt
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第2节 通过激素的调节
(Gp:) 本节聚焦
激素的发现过程带给你什么启示? 血糖的平衡是怎样维持的?激素对维持内环境的稳态有什么作用? 激素的分泌是怎样调节的? 激素调节有什么特点?
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学术背景 在20世纪之前，“激素”这一概念还没有被提出，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，胰液的分泌是如何调节的?在19世纪，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。
1.促胰液素的发现
一、激素调节的发现
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(1)沃泰默的实验
稀盐酸
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
(Gp:) 注入
(Gp:) 注入
(Gp:) 注入
(Gp:) 结果
(Gp:) 结果
(Gp:) 结果
切除通向该段小肠的神经，只留下血管
已切除神经的狗 上段小肠肠腔
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。
1.促胰液素的发现
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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。
要证明斯他林和贝利斯的观点，该如何设计实验?
1.促胰液素的发现
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(2)斯他林和贝利斯的实验
小肠黏膜+稀盐酸+砂子
(Gp:) 磨 碎
促进胰腺分泌胰液。
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
①实验过程：
②实验结果：
③实验结论：
(Gp:) 注 射
1.促胰液素的发现
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巴甫洛夫的感慨
巴甫洛夫(1849—1936)，俄国生理学家，近代消化生理学的奠基人、诺贝尔奖获得者。
“自然，人家是对的。很明显，我们失去了一个发现真理的机会!”
1.促胰液素的发现
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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? 【提示】不迷信权威、创造性思维、严谨的实验设计等。 2.斯他林和贝利斯获得的科学发现包括哪些内容? (1)发现了促胰液素; (2)发现了激素调节。
(Gp:) 【合作探究】
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2.激素调节
人和动物体的生命活动，除了受神经系统的调节外，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。
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下丘脑
垂体
甲状腺
胸腺
肾上腺
胰腺
卵巢
睾丸
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.人体主要内分泌腺及其分泌的激素
分泌促甲状腺激素释放激素等
分泌雄性激素等
分泌甲状腺激素等
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来源
血 糖 (0.8～1.2g/L)
去路
二、激素调节的实例
2.血糖平衡的调节
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1.马拉松运动员在比赛过程中，血糖不断被消耗，但它的含量仍然稳定在0.9g/L左右。血糖可以通过哪些途径得到补充?
运动员在比赛的过程中，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、糖原分解为葡萄糖及一些非糖物质转化为葡萄糖。
思考与讨论
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2.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有短暂的升高，很快就恢复正常。这是为什么?
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。
(Gp:) 1
(Gp:) 0.1
(Gp:) 3
(Gp:) 2
(Gp:) 4
(Gp:) 血糖浓度(%)
(Gp:) 时间(小时)
思考与讨论
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食物中糖类 消化、吸收
来源
血 糖 (0.8～1.2g/L)
肝糖原的 分解
脂肪等非糖 物质的转化
氧化供能、产 生CO2和H2O
合成肝糖原、 肌糖原
转化为脂肪、 某些氨基酸等
去路
实例一：血糖平衡的调节
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参与血糖调节的主要激素
(Gp:) 分泌
(Gp:) 作用
胰岛B细胞
胰岛素
胰岛素还能够抑制肝 糖原的分解和非糖物 质转化为葡萄糖。
(Gp:) 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。
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(Gp:) 分泌
(Gp:) 作用
胰岛A细胞
胰高 血糖素
(Gp:) 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。
参与血糖调节的主要激素
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血 糖 升 高
胰岛 B细胞
胰高血糖 素分泌增多
胰岛素 分泌增多
胰岛 A细胞
血 糖 降 低
(-)
(+)
促进血糖 合成糖原
加速血糖 氧化分解
抑制肝糖原分解和非糖物质的转化
促进肝糖原的分解
促进非糖 物质的转化
胰岛素和胰高血糖素的相互拮抗，共同维持血糖含量的稳定。
调节过程
直接
直接
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血 糖 升 高
胰岛 B细胞
胰高血糖 素分泌增多
胰岛素 分泌增多
胰岛 A细胞
血 糖 降 低
(-)
(+)
血糖的平衡既受激素调节，也受神经调节。
肾上腺素分泌增多
肾上腺
下丘脑某一区域
下丘脑另一区域
调节过程
直接
直接
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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。
正反馈：是结果对过程产生促进作用，即反应的产物反过来促进反应的进行。正反馈的意义在于使生理过程不断加强，直至最终完成生理功能 。如排尿反射、分娩过程、血液凝固过程等。
负反馈：是结果对过程起抑制作用，即反应的产物反过来抑制反应的进行。反馈信息与控制信息的作用方向相反，因而可以纠正控制信息的效应。如血糖平衡、体温平衡的调节等。
反馈调节
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通过甲状腺分泌甲状腺激素提高细胞代谢的速率，使机体产生更多的热量来抵御寒冷。
激素的分泌受到神经系统和体液的调节，主要通过反馈调节来维持激素的相对稳定。
实例二：甲状腺激素分泌的分级调节
【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?
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(1)促进新陈代谢，使绝大多数组织耗氧量加大，并增加产热。 (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。 (3)提高神经系统的兴奋性。
甲状腺激素的作用
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下 丘 脑
反馈
促甲状腺激素释放激素(TRH)
促甲状腺激素(TSH)
垂 体
甲 状 腺
细胞代谢
甲状腺激素
实例二：甲状腺激素分泌的分级调节
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美国学者E.C.Kendall 从3t 新鲜的动物甲状腺中才提取出0.23g的甲状腺激素。 30万头羊脑只能提取生长激素1g 。 人体血液中甲状腺激素的含量只有3×10-5 ~14×10-5mg/mL。
资料1：
激素分泌量很少——微量
三、激素调节的特点
资料分析
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资料2：
生理作用显著——高效
正常人每100毫升血液中生长激素的含量还不到1微克。如果该激素分泌稍微多一点，可使生长发育期的青少年成为巨人症的受害者。
1mg甲状腺激素可使人体产热增加4200kJ。
(Gp:) 2.38m
三、激素调节的特点
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资料3：
通过体液运输
临床上常通过抽取血样来检测内分泌系统的疾病。
三、激素调节的特点
资料分析
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资料4：
研究发现，甲状腺激素几乎对全身细胞 都起作用，而促甲状腺激素只作用于甲状腺。
(Gp:) 分泌细胞
(Gp:) 毛细血管
作用于靶细胞、靶器官
(Gp:) 靶细胞
能被特定激 素作用的器官、 细胞就是该激素 的靶器官、靶细 胞。
(Gp:) 激素分子
三、激素调节的特点
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1.微量和高效; 2.通过体液运输; 3.作用于靶器官、靶细胞。
三、激素调节的特点
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1.关于下丘脑功能的叙述，正确的是( ) ① 可参与血糖平衡的调节 ② 有调节躯体运动的高级中枢 ③ 可合成和分泌促甲状腺激素释放激素 ④ 垂体通过下丘脑控制性腺的生长发育 A. ①② B.②③ C. ②④ D.①③
D
课 堂 检 测
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2.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
课 堂 检 测
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3.正常情况下，人体进食后血液内 ( ) A.胰岛素含量减少，胰高血糖素含量增加 B.胰岛素含量增加，胰高血糖素含量增加 C.胰岛素含量减少，胰高血糖素含量减少 D.胰岛素含量增加，胰高血糖素含量减少
D
课 堂 检 测
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4.下面关于下丘脑、垂体、甲状腺3种内分泌腺所分泌的激素之间相互关系的叙述，不正确的是( ) A.下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素能促进垂体分泌促甲状腺激素 B.垂体分泌的促甲状腺激素能促进甲状腺分泌甲状腺激素 C.甲状腺激素可以抑制下丘脑和垂体的活动 D.促甲状腺激素可以抑制下丘脑和甲状腺的活动
D
课 堂 检 测
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5. 关于胰岛素作用的认识，正确的是( ) A.胰岛素不足，葡萄糖进入细胞发生障碍 B.胰岛素不足，葡萄糖进入细胞发生障碍，但氧化分解正常 C.胰岛素不足，糖元合成减少，细胞供能正常 D.胰岛素不足，细胞供能正常，非糖物质转化成葡萄糖增多
A
课 堂 检 测
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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：
课 堂 检 测
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(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、B的含量______所致。这种生理过程是由__________________共同调节的。 (4)如果激素C的合成量过多时，激素A、B含量的变化趋势是______。这是一种__________调节机制。
促甲状腺激素释放激素
碘
主动运输
增加
增加
神经和体液(激素)
下降
(负)反馈
课 堂 检 测
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【作业】完成课后相关练习。
再见
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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。
旁栏思考题
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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控制饮食、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。对于较重的糖尿病人，除了控制饮食外，还需要按照医生的要求注射胰岛素进行治疗。
与社会的联系
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血糖的来源和去路不能保持动态平衡，血糖含量就不能维持相对稳定。 (1)血糖含量过低时，会引起头昏、心慌、四肢无力等，严重时甚至会导致死亡。 (2)血糖含量过高时，会使葡萄糖从肾脏排出，形成糖尿，造成体内营养物质流失，同样有损健康。
血糖平衡的意义
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1. 当血糖浓度低于50～60mg/dL时出现低血糖早期症状：头昏、心慌、出冷汗、面色苍白、四肢无力，如及时能吃一些含糖较多的食物，或是喝一杯浓糖水，就可以恢复正常。 2. 当血糖浓度低于45mg/dL时出现低血糖晚期症状：惊厥和昏迷等。只要及时从静脉输入葡萄糖溶液，症状就会缓解。 3. 当空腹血糖浓度高于130mg/dL时叫高血糖症，血糖浓度在130～160mg/dL时不会出现糖尿。 4. 当血糖含量高于160～180mg/dL的范围时会引发糖尿病，此时，一部分葡萄糖随尿排出，出现尿中含糖现象。
血糖平衡的意义
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(1)糖尿病患者虽血糖浓度高，但组织细胞内能量供应不足。患者总感觉饥饿而多食，多食又进一步使血糖来源增多; (2)当血糖含量高于160～180mg/dL时，糖就从肾脏排出而出现糖尿，在排出大量糖的同时也带走了大量水分，于是会出现多尿、口渴、多饮的现象。 (3)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，导致机体消瘦，体重减轻等。
糖尿病的“三多一少”