高中第3章 体液调节第2节 激素调节的过程精品课件ppt
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第三章 第2节
计算:如果仅靠血液中的葡萄糖,运动员能跑多长时间?
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。血糖可以补充肌肉因运动而消耗的糖类。正常人的血糖含量为3.9~6.1 mml/L,全身的血量大约为5L。
计算:长跑过程中大量消耗葡萄糖,会导致血糖含量下降吗?为什么?
可能会略有下降,但不会持续下降,应在正常范围内波动;运动过程中,因消耗血糖为运动提供能量,血糖含量有所下降;同时,机体会随时分解储能物质转化为葡萄糖补充消耗,维持血糖的相对稳定。
无论是在运动还是安静的状态下,人体的血糖浓度总是维持在一定的水平,这是如何实现的呢?研究表明,血糖的调节主要依靠激素的作用。
NO.1丨血糖平衡的调节NO.2丨甲状腺激素分泌的分级调节NO.3丨激素调节的特点
血液中的糖称为血糖,主要是葡萄糖。
①哪条途径是血糖的主要来源和主要去路?为什么?
主要来源:食物消化吸收理由:人体所需的有机物归根结底来自于外界食物
主要去路:进入组织细胞被氧化分解理由:糖类是主要的能源物质,通过氧化分解释放能量,供生命活动利用。
②糖原是一种什么物质?肝糖元和肌糖元有什么区别?
糖原是动物细胞特有的一种多糖,是动物细胞中重要的贮能物质
合成场所不同:肝糖原在肝脏细胞合成;肌糖原在肌肉细胞合成
与血糖的关系不同:肝糖原与血糖可相互转化;肌糖原不法直接转化为血糖。
③分析资料,思考为什么肌糖原不能转化为血糖?资料:糖原分解时不能直接产生葡萄糖,而是葡萄糖—6—磷酸,葡萄糖—6—磷酸通过葡萄糖—6—磷酸酶才能转变为葡萄糖,进而释放进血液。
肌肉细胞中缺乏葡萄糖—6—磷酸酶
④东北虎的食物中蛋白质和脂肪的含量很高,糖类比较少,但东北虎体内的葡萄糖浓度(4.8-6.9mml/L)与人体相当。这是为什么?
摄入的蛋白质和脂肪等非糖物质在体内可转化为血糖
⑤请解释,为什么多吃少运动,容易发胖? 对于减肥,你有什么好的建议?
多吃,摄入过多的糖类,缺乏运动,血糖消耗减少,多余的血糖合成糖原,转化为甘油三酯,所以容易发胖。
控制饮食,运动减肥。(注意:不是节食哦!)
血糖平衡的调节也就是调节血糖的来源和去向使其处于平衡状态
机体通过一些特定的激素来调节血糖的代谢速率,其中最主要的是胰岛素和胰高血糖素。
分泌胰高血糖素,升血糖
阅读教材51页最后一段,了解胰高血糖素和胰岛素如何调节血糖平衡?
促进了哪些过程,抑制了哪些过程?
促进3去路,抑制2来源
胰高血糖素如何调节血糖?
血糖进入肝、肌肉并合成糖原
血糖进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯
血糖进入组织细胞氧化分解
糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素等通过调节有机物的代谢或影响胰岛素的分泌和作用,直接或间接地提高血糖浓度。
胰岛素是唯一能够降低血糖浓度的激素。
2.肾上腺素:作用是促进肝糖原分解为葡萄糖、促进糖异生作用、抑制糖原的合成等。从而使血糖含量升高。
1.糖皮质激素:具有抗胰岛素样作用(使胰岛素与其受体的结合受到抑制)抑制组织细胞对葡萄糖的利用,还可促进糖异生作用及糖原的分解,结果使血糖升高。
3.甲状腺激素:可促进小肠粘膜对葡萄糖的吸收,同时促进糖原分解及糖异生作用(升高血糖),还可促进糖的氧化分解(降低血糖)。再胰岛素存在的条件下,小剂量的甲状腺激素促进糖原合成,大剂量则促进糖原分解,并同时增强肾上腺素、胰高血糖素、生长激素等的升血糖作用,因此有升高血糖的趋势。
像胰岛素和胰高血糖素这样,不同激素对同一生理,产生相反的效应,这样两种激素间的关系,称为拮抗作用
不同激素对某一生理效应都发挥作用,从而达到增强效应的结果。例如:甲状腺激素与生长激素共同增强生长发育。
指在一个系统中,系统本身的工作效果,反过来又作为信息调节该系统的工作。反馈调节是生命系统中非常普遍的调节机制,对于维持稳态具有重要意义。
血糖平衡的调节中,既有激素调节,也有神经调节
是一种严重危害健康的常见病,可导致多种器官功能损害
三多一少(多饮、多尿、多食、体重减少)
思考:观察下面3图,思考1型和2型糖尿病发病机理有何不同?
由胰岛功能减退、分泌胰岛素减少所致
通常在青少年时期发病,发病率约为十万分之一。因此也被称之为“青少年型糖尿病”
确切的发病机理目前不明确,与遗传、环境、生活方式密切相关
很常见,占糖尿病患者90%以上
一般认为是胰岛素分泌相对不足或胰岛素抵抗所致。
能量摄入过多、运动量过少和肥胖是2型糖尿病最常见的危险因素。
糖尿病的发生与遗传、环境、生活方式等有关,预防糖尿病要做到以下几点
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。起动员作用的是神经冲动和激素,甲状腺分泌的甲状腺激素在其中起重要作用。
甲状腺激素的分泌是如何调节的?
问题1:该实验研究的目的是什么?
分析实验,思考问题
探究垂体与甲状腺之间的相互作用关系
问题2:实验中哪些步骤体现了减法和加法原理?
第2组:摘除大鼠的垂体
第3组:摘除大鼠的垂体后再注射垂体提取物
垂体中的某些物质可以维持甲状腺的形态,促进甲状腺分泌甲状腺激素。
问题3:从实验中得出什么结论?
注:TRH即促甲状腺激素释放激素,TSH即促甲状腺激素
探究下丘脑、垂体、甲状腺之间的相互作用的关系
第2组:向动物静脉注射下丘脑分泌的TRH
第3组:损毁动物下丘脑中分泌TRH的区域
第4组:向动物的垂体中注射微量甲状腺激素
下丘脑分泌的TRH可以促进垂体分泌TSH。
甲状腺激素可以抑制垂体分泌TSH。
甲状腺机能亢进时,血液中甲状腺激素水平升高,TSH水平降低;甲状腺功能减退时,血液中甲状腺激素水平下降,TSH的水平升高。
注:TSH即促甲状腺激素
甲状腺激素能够抑制垂体分泌TSH(促甲状腺激素)
问题1:从上述资料中,可以得出什么结论?
分析现象,思考问题
问题2:结合实验一和实验二分析,在甲状腺激素分泌过程中,下丘脑、垂体、甲状腺之间有何关系?
在正常情况下,血液中的甲状腺激素的水平总维持在一定范围内,这是如何实现的呢?
研究表明,甲状腺激素分泌的调节是通过下丘脑-垂体-甲状腺轴来进行的
下丘脑、垂体和甲状腺之间存在的这种分层调控,称为分级调节
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。
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
使血液中的甲状腺激素的水平总维持在一定范围内
思考:根据甲状腺激素分级调节示意图,分析缺碘造成甲状腺肿大的原因
对下丘脑和垂体抑制的负反馈作用下降
为什么甲亢患者,体内的甲状腺激素总是处于较高水平?
在甲亢患者体内,产生了一种叫做刺激甲状腺免疫球蛋白(TSI)的物质,其化学结构与TSH相似,能与TSH竞争甲状腺细胞膜上的受体,刺激甲状腺细胞持续分泌甲状腺激素。
由于甲状腺激素的反馈作用,抑制TRH和TSH的分泌,使患者体内的TSH浓度降低,但是没有消除TSI对甲状腺细胞的刺激作用,因而导致患者体内的甲状腺激素总是处于较高水平。
促肾上腺皮质激素释放激素
下丘脑-垂体-甲状腺轴
下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴
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。
使血液中的激素水平总维持在一定范围内
激素分泌量很少——微量
在正常生理状态下,血液中激素浓度都很低,一般为10-12~10-9ml/L。虽然含量甚微,但作用效果极其显著。是体内微量、高效的生物活性物质。
一旦体内激素含量偏离了生理范围,就会严重影响机体机能。
临床上为什么可以通过抽取血样来检测内分泌系统中激素的水平?
②激素运输到全身各处,是不是对所有细胞都能起作用?
③靶器官和靶细胞的概念
不能;内分泌细胞产生的激素会弥散到体液中,随血液流到全身,因此激素不是定向运输;
不一定;激素只能作用于靶器官或靶细胞
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
④靶器官和靶细胞如何识别激素分子?
依靠特异性受体识别特定激素分子
⑤激素只能作用于靶器官靶细胞的直接原因和根本原因是什么?
直接原因: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:与相应激素结合的受体的基因,只在靶细胞内特异性表达
⑥下丘脑和垂体上是否有甲状腺激素的受体呢?
有,甲状腺激素对下丘脑和垂体具有抑制作用
几种常见激素的产生部位及作用部位(细胞)
受体在与激素结合后,受体的空间结构会发生变化,受体也会因此获得或失去某些功能。通过受体激活和失活两种形式的转变,激素信号被转化为细胞内信号,进而引起细胞内部生理变化。
激素犹如信使,将信息从内分泌细胞传递给靶细胞,靶细胞发生一系列的代谢变化。
加快合成分泌甲状腺激素
靶细胞原有生理活动变化
思考:激素是否直接参与代谢过程?
作为信使传递信息,使靶细胞原有的生理活动发生变化
思考:激素能持续发挥作用吗?
为了维持激素含量的动态平衡,体内需要源源不断地产生激素。
一、概念检测 1.以下关于胰岛素、甲状腺激素作用特点的叙述,错误的是( ) A.需借助体液运输 B.发挥作用后立即失活 C.在代谢时发挥催化作用 D.作用于特定的细胞、器官2.机体内各种激素彼此关联,相互影响, 共同参与调节同一生理功能。下列对激素间相互关系的描述,正确的是( ) A.胰岛素与胰高血糖素都对血糖的稳定起作用,二者为协同关系 B.胰岛素可降低血糖,肾上腺素可使血糖升高,二者作用相抗衡 C.雌激素和雄激素都抑制垂体分泌促性腺激素,二者为协同关系 D.生长激素可促进生长,甲状腺激素可促进发育,二者作用相抗衡
一、概念检测 3.右上图曲线表示某人从早餐开始到12时血糖浓度的变化情况,请识图并结合自己的生活实际,分析曲线变化的具体原因(说明血糖的来源或去向,以及相关激素的作用)。
【参考答案】早餐后,随着食物中的淀粉等糖类物质消化吸收进入血液,血糖浓度升高。血糖浓度升高到一定程度时,刺激胰岛B细胞增强对胰岛素的分泌,胰岛素水平上升,促进血糖的利用和转变成糖原等物质,使血糖浓度下降。随着血糖浓度降低,胰岛A细胞的活动增强,胰高血糖素的分泌增加,促进肝糖原分解和其他物质转变成葡萄糖进入血液,使血糖浓度恢复到正常水平。
二、拓展应用1. 甲状腺癌患者切除甲状腺后,其下丘脑分泌的TRH还有作用吗?其垂体分泌的TSH呢?为什么这样的患者要终生服用甲状腺激素类药物?
【参考答案】还有作用,因为TRH的靶器官是垂体,而不是甲状腺;因失去了甲状腺激素对垂体分泌TSH的抑制作用,TSH水平会升高;甲状腺激素对机体代谢和生长发育等具有重要的调节作用,故切除甲状腺后需要终生服用甲状腺激素类药物。
二、拓展应用 2. 假设你是一位工程师,要为胰岛素分泌不足的糖尿病患者设计一个随身携带的“人工胰岛” (已有这类产品),请写出你的设计思想,指出需要解决的主要问题。
【参考答案】此题为开放性试题,自主解答。
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