第二节-通过激素的调节

第二章动物和人体生命活动的调节第二节案例: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注入注入注入结果结果结果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。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。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、严谨的实验设计等二、激素调节的概念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。概念主要的内分泌腺：垂体、甲状腺、肾上腺、性腺、胰岛、胸腺、甲状旁腺、松果体等散在的内分泌细胞：如胃、肠中、肾中的内分泌细胞兼有内分泌作用的细胞：下丘脑的神经细胞内分泌系统的组成：腺细胞导管结缔组织血管外分泌腺内分泌腺名称比较项目内分泌腺外分泌腺导管分泌物去向没有激素进入血液有导管进入体内、外的管腔垂体、甲状腺、胰腺中的胰岛、肾上腺等胃腺、肝脏、唾液腺、胰腺、肠腺等消化腺以及汗腺、皮脂腺、泪腺腺体举例举例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化学成分分泌腺体生理作用某些分泌异常生长激素促进生长、主要是促进蛋白质合成和骨的生长。多肽垂体侏儒症、巨人症、肢端肥大症促甲状腺激素蛋白质促进甲状腺的生长发育，调节甲状腺激素的合成和分泌。垂体促性腺激素促进性腺生长发育，调节性激素的合成和分泌。蛋白质垂体胰岛素蛋白质胰腺中的胰岛调节糖类代谢，降低血糖含量，促进血糖合成为糖元，抑制非糖物质转化为葡萄糖。过多：低血糖；过少：糖尿病胰高血糖素蛋白质胰腺中的胰岛促进糖元分解成血糖，促进非糖物质转化成葡萄糖，使血糖含量升高。动物激素的种类和生理作用：甲状腺激素氨基酸衍生物甲状腺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。过多：甲亢；过少：呆小症性激素雄激素雌激素孕激素类固醇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。不育症不孕症促甲状腺激素释放激素促性腺激素释放激素促进垂体合成和分泌促甲状腺激素。促进垂体合成促性腺激素。蛋白质下丘脑的某些细胞主要是睾丸主要是卵巢卵巢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0.8~1.2g/LCO2+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去向（正常情况下）总结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。正常人全身的血量大约为5L。（1）根据材料计算，如果仅靠血液中的葡萄糖，运动员能跑多长时间？思考与讨论（2）长跑时消耗了大量的葡萄糖，你认为血糖的浓度会大幅下降吗？（1）如果仅靠血液中的葡萄糖，马拉松运动员只能跑1min左右（0.8～1.2min）。（2）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。问题探讨思考与讨论（3）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？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。合成糖元氧化分解转变成脂肪、某些氨基酸消化、吸收肝糖元分解非糖物质转变为葡萄糖血糖含量降低血糖含量升高主要80~120mg/dL机体通过什么途径来调节血糖的稳定?来源去路总结血糖平衡的调节血糖平衡的调节B细胞胰岛素作用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细胞胰高血糖素作用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。分泌胰岛素和胰高血糖素究竟是怎样对血糖水平进行调节的呢?我们通过以下活动来进行探索。根据教材中的活动方案，边做边想：模型构建：建立血糖调节的模型（1）乙代表什么器官？（3）构建血糖调节的图解式模型。（2）当血糖水平升高时，胰岛是怎样反应的？反应的结果怎样？当血糖水平降低时呢？乙代表胰岛当血糖水平升高时，胰岛B细胞分泌的胰岛素增加，同时胰岛A细胞分泌的胰高血糖素减少；反应的结果将使体内血糖水平下降到正常水平。当血糖水平降低时，胰岛B细胞分泌的胰岛素减少，同时胰岛A细胞分泌的胰高血糖素增加，从而使体内血糖水平上升到正常水平。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下丘脑一区域++下丘脑另一区域+++肾上腺素分泌反馈调节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。1、拮抗作用：像胰岛素与胰高血糖素对某一生理效应发挥相反作用。2、协同作用：像胰高血糖素与肾上腺素对同一生理效应都发挥作用，从而达到增强效应的结果。知识补充激素作用的相互关系分析应用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。课外探究现在市场上有一种为糖尿病病人设计的人工胰岛，可以随身携带，用以调节患者体内的血糖浓度。假设你是一位工程师，你觉得这种人工胰岛在设计的时候要解决哪些主要问题？请写出你的设计思路。三、激素调节的实例实例二：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？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增强，抵御寒冷促进甲状腺激素分泌的分级调节示意图下丘脑垂体甲状腺促甲状腺激素释放激素促甲状腺激素甲状腺激素促进促进抑制抑制过度增生在我国的一些山区和内陆地区，有时能够看到患有地方性甲状腺肿（俗称大脖子病）的人。患者脖子肿大，呼吸困难，劳动时心跳快，气短等。请解释原因？缺碘减少减弱增加减少减少减弱减弱减弱减弱减弱增加增加增加增加增加学以致用1、性激素和肾上腺皮质激素的分泌存在着与甲状腺激素相似的分级调节机制2、反馈调节有正负反馈之分，绝大多数激素的分泌、血糖调节、体温调节、等都是负反馈；正反馈的生理活动也存在，如排尿反射、血液凝固过程、分娩过程等知识归纳四、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另外：激素起作用后失去活性。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。本节小结: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BD①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．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（）2、关于下丘脑功能的叙述，正确的是（）A.①②B.②③C.②④D.①③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B1D4、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()BA．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C6、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、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6、现有相同容积的玻璃缸几只，利用自然的清水、同龄且发育状态相同的小蝌蚪60只、饲喂蝌蚪的饲料、未经处理的具有生物活性的甲状腺激素，并把具有生物活性的甲状腺激素放在50℃的温水中处理10min。根据这些现有的条件，请你设计一个实验，验证甲状腺激素经过处理以后，是否