人教版 (2019)选择性必修1第2节 激素调节的过程集体备课ppt课件

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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。
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.①③⑤⑦B.②④⑥⑧C.①④⑥⑧D.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,减少血糖去路,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0.5 h内、1~2 h、3~5 h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3.9~6.1 mml/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含量减少时,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化成葡萄糖,以维持血糖的动态平衡,维持生命活动的需要。饭后当血糖含量升高时,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.血糖平衡的调节机制
(1)调节中枢:下丘脑的相关区域。(2)调节机制:神经—体液调节。①神经—体液调节途径:下丘脑通过有关神经可调控肾上腺(髓质)、胰岛B细胞和胰岛A细胞分泌相关激素的量,进而再通过激素调控相关的生理过程实现对血糖平衡的调节。在此种调节方式中,内分泌腺或内分泌细胞本身就是反射弧中效应器的一部分。②体液调节途径:高浓度的血糖可直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素,低浓度的血糖可直接刺激胰岛A细胞分泌胰高血糖素。
(3)影响胰岛素和胰高血糖素分泌的因素。
2.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。
3.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和非糖物质转变成葡萄糖,使血糖水平升高　葡萄糖直接使血糖水平升高解析: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水平明显下降,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,促进肝糖原分解和非糖物质转变成葡萄糖,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.下图为血糖调节示意图,下列叙述错误的是(　　)A.人体正常血糖浓度为3.9~6.1 mml/L,甲过程是胰岛B细胞分泌的激素在起作用B.血糖浓度的变化反过来又作为信息调节血糖平衡的过程,这种调节方式属于反馈调节C.②和④代表的物质完全相同D.乙过程中起作用的激素主要是胰高血糖素
解析:血糖浓度高时,血糖可以合成肝糖原和肌糖原;血糖浓度低时,肝糖原分解成葡萄糖进入血液。故②代表肝糖原,④代表肝糖原和肌糖原。
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,造成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。
(4)根据上述反馈调节的原理解释长期注射性激素会导致性器官萎缩,甚至失去生育能力的原因。提示:性激素过多,会通过反馈调节抑制垂体分泌促性腺激素,促性腺激素可以促进性器官的发育,所以缺乏促性腺激素会导致性器官萎缩,甚至失去生育能力。
归纳总结1.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)分泌的调节是通过下丘脑—垂体—甲状腺(性腺)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:甲状腺或性腺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。
2.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:偏离后纠正回归到正常水平,生物体中更常见,如体温调节、血糖平衡调节等。
②正反馈:加强并偏离正常水平,如血液凝固、排尿和排便、分娩等。
典例剖析【例2】 下图表示哺乳动物(或人体)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分泌的激素名称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
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和激素b对器官丙的作用是相反的,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)
3.动物激素、酶、神经递质的比较
典例剖析【例3】 激素在机体体液调节中发挥重要作用。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
解析:脂溶性激素(如性激素)可以穿过细胞膜进入细胞内发挥作用,A项正确。反馈调节是指在一个系统中,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,而注射胰岛素不是系统本身的工作效果,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。同一种细胞可以受到不同激素的调节而发挥不同的作用,C项正确。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,D项正确。
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.下列有关激素调节特点的叙述,正确的是(　　)A.激素只分布于特定的靶细胞和靶器官B.激素不提供能量,但能起催化作用C.激素在体内的含量很高,所以高效D.激素可随血液循环到达全身各处答案:D
解析:激素分布在全身各处,只作用于特定的靶细胞或靶器官,A项错误。激素不提供能量,也不起催化作用,B项错误。激素在体内的含量很低,C项错误。激素可随血液循环到达全身各处,D项正确。
1.下列有关糖代谢及调节的叙述,正确的是(　　) A.在骨骼肌细胞和肝细胞中,②过程均可发生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
解析:在骨骼肌细胞中,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,亦可消矣”。下列叙述错误的是(　　)A.从古籍论述中可看出,瘿病的产生与碘的缺乏有关B.瘿病患者身体肥胖,细胞代谢速率比正常人高C.人体缺乏甲状腺激素时,TRH和TSH的分泌量增多D.甲状腺激素的分泌过程存在分级调节和反馈调节答案:B
解析:瘿病患者体内甲状腺激素水平比正常人低,其脖子肿大,而不是身体肥胖,且其细胞代谢速率比正常人低。
3.下图表示人体几种细胞及其分泌激素之间的关系。下列叙述错误的是(　　) A.激素a为促甲状腺激素释放激素B.激素b弥散在全身体液中,但只对甲状腺细胞起作用C.当人体内缺乏碘元素时,会导致激素c的合成受阻D.甲亢(甲状腺功能亢进)患者体内激素c减少,兴奋性较强答案:D解析:甲亢患者体内的甲状腺激素含量过高。
4.下列关于人体内激素的叙述,正确的是(　　)A.激素在人体内含量很少,但有显著的调节作用B.激素能提供能量C.激素随体液到达靶细胞,使靶细胞原有的生理活动不发生变化D.甲状腺分泌甲状腺激素的多少,只受到下丘脑的调节答案:A
解析:激素是一种信息分子,既不组成细胞结构,也不提供能量,而是起调节作用,B项错误。激素随体液到达靶细胞,使靶细胞原有的生理活动发生变化,调节靶细胞的代谢,C项错误。甲状腺分泌甲状腺激素的多少,受到下丘脑和垂体的调节,D项错误。
5.血糖平衡的意义在于为机体各种组织细胞的正常代谢活动提供能源物质。请回答下列问题。(1)血液中胰岛素与胰高血糖素浓度的比值,在不同生理状况下是不同的,当机体处于　　　　状况时,该比值明显下降,此时机体物质代谢的变化是　 　。 (2)当血糖浓度上升时,胰岛B细胞分泌的胰岛素增加,引起靶细胞膜上的葡萄糖转运载体的数量增加,其意义是　　　　　　　　　　　　,从而降低血糖浓度。