3.2 激素調(diào)節(jié)的過程高二上學(xué)期生物學(xué)人教版選擇性必修1

激素調(diào)節(jié)的過程第3章第2節(jié)2024/12/12問題探討馬拉松長(zhǎng)跑是賽程超過40km、歷時(shí)2h以上的極限運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)員每小時(shí)至少要消耗300g糖類。血糖可以補(bǔ)充肌肉因運(yùn)動(dòng)而消耗的糖類。正常人的血糖含量為3.9～6.1mmol/L，全身的血量大約為5L。計(jì)算：如果僅靠血液中的葡萄糖，運(yùn)動(dòng)員能跑多長(zhǎng)時(shí)間？馬拉松比賽

0.7～1.1min(1min左右)。新課導(dǎo)入2024/12/12問題探討馬拉松長(zhǎng)跑是賽程超過40km、歷時(shí)2h以上的極限運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)員每小時(shí)至少要消耗300g糖類。血糖可以補(bǔ)充肌肉因運(yùn)動(dòng)而消耗的糖類。正常人的血糖含量為3.9～6.1mmol/L，全身的血量大約為5L。討論：長(zhǎng)跑過程中大量消耗葡萄糖，會(huì)導(dǎo)致血糖含量下降嗎？為什么？馬拉松比賽可能會(huì)略有下降，但不會(huì)持續(xù)下降，應(yīng)在正常范圍內(nèi)波動(dòng)；運(yùn)動(dòng)過程中，因消耗血糖為運(yùn)動(dòng)提供能量，血糖含量有所下降；同時(shí)，機(jī)體會(huì)隨時(shí)分解儲(chǔ)能物質(zhì)轉(zhuǎn)化成葡萄糖補(bǔ)充消耗，維持血糖的相對(duì)穩(wěn)定。食物中的糖類肝糖原脂肪酸等非糖物質(zhì)血糖3.9~6.1mmol/LCO2+H2O+能量肝糖原、肌糖原甘油三酯消化吸收分解轉(zhuǎn)化氧化分解合成轉(zhuǎn)化來源去向（正常情況下）2024/12/12一、激素調(diào)節(jié)的實(shí)例新知探究實(shí)例1：血糖平衡的調(diào)節(jié)2024/12/12十二指腸

胰腺散布著胰島

胰島A細(xì)胞胰島B細(xì)胞(分泌胰高血糖素)(分泌胰島素)研究發(fā)現(xiàn)，機(jī)體主要是通過胰島分泌的胰高血糖素和胰島素來調(diào)節(jié)血糖的代謝速率的。實(shí)例1：血糖平衡的調(diào)節(jié)食物中的糖類肝糖原脂肪酸等非糖物質(zhì)血糖3.9~6.1mmol/LCO2+H2O+能量肝糖原、肌糖原甘油三酯消化吸收分解轉(zhuǎn)化氧化分解合成轉(zhuǎn)化來源去向（正常情況下）升高胰島素分泌增加促進(jìn)抑制降低胰高血糖素分泌增加促進(jìn)（1）血糖的來源和去向血糖水平升高（+）胰島B細(xì)胞分泌胰島素（+）血糖水平恢復(fù)（—）血糖水平下降（+）胰島A細(xì)胞分泌胰高血糖素（+）血糖水平恢復(fù)（—）在一個(gè)系統(tǒng)中，系統(tǒng)本身工作的效果，反過來又作為信息調(diào)節(jié)該系統(tǒng)的工作，這種調(diào)節(jié)方式叫做反饋調(diào)節(jié)。反饋調(diào)節(jié)是生命系統(tǒng)中非常普遍的調(diào)節(jié)機(jī)制，它對(duì)于機(jī)體維持穩(wěn)態(tài)具有重要意義。（2）血糖平衡調(diào)節(jié)的機(jī)制（+）（—）胰島B細(xì)胞胰島A細(xì)胞胰島血糖濃度降低胰高血糖素分泌血糖濃度升高作用胰島素分泌（某區(qū)）下丘腦（另一區(qū)）（+）（+）（+）（+）（+）（+）另外，神經(jīng)系統(tǒng)還通過控制甲狀腺和腎上腺的分泌活動(dòng)來調(diào)節(jié)血糖含量。（3）血糖平衡調(diào)節(jié)的過程血糖的平衡還受到神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)。糖尿病主要表現(xiàn)為高血糖和尿糖，可導(dǎo)致多種器官功能損害。分為1、2兩種類型。胰島B細(xì)胞受損產(chǎn)生的胰島素低于正常值胰島素抵抗胰島素的識(shí)別出問題糖尿病人共同外在表現(xiàn)的癥狀：多飲、多尿、多食2型糖尿病很常見，與遺傳、環(huán)境、生活方式等密切相關(guān)，能量攝入過多、運(yùn)動(dòng)量過少、肥胖是2型糖尿病最常見的危險(xiǎn)因素。與社會(huì)的聯(lián)系·血糖平衡失調(diào)——糖尿病當(dāng)你在寒風(fēng)中瑟瑟發(fā)抖時(shí)，身體內(nèi)起動(dòng)員作用的是神經(jīng)沖動(dòng)和激素。甲狀腺分泌的甲狀腺激素起重要作用。甲狀腺激素隨血液運(yùn)到全身，幾乎作用于體內(nèi)所有的細(xì)胞。提高細(xì)胞代謝的速率，使機(jī)體產(chǎn)生更多的熱量。實(shí)例2：甲狀腺激素分泌的分級(jí)調(diào)節(jié)為什么說寒冷條件下人體發(fā)抖也是抵御寒冷的自然反應(yīng)呢？身體發(fā)抖在生理學(xué)上稱為戰(zhàn)栗產(chǎn)熱，又稱寒戰(zhàn)產(chǎn)熱。人體在寒冷環(huán)境中主要依靠戰(zhàn)栗來增加產(chǎn)熱量。寒冷刺激會(huì)作用于體表的冷覺感受器，經(jīng)傳入神經(jīng)傳至下丘腦體溫調(diào)節(jié)中樞，最終引起延髓某些部位的神經(jīng)元興奮，并將興奮下傳到脊髓前角運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元，引起肌肉戰(zhàn)栗產(chǎn)熱。戰(zhàn)栗是骨骼肌發(fā)生不隨意的、不受大腦皮層控制的節(jié)律性收縮，節(jié)律為9～11次/min,屈肌和伸肌同時(shí)收縮，基本上不對(duì)外做功，但產(chǎn)熱量很高。因此，寒冷條件下人體發(fā)抖也是抵御寒冷的自然反應(yīng)。1、在甲狀腺激素的分泌中，下丘腦、垂體和甲狀腺之間有何關(guān)系？下丘腦分泌的TRH，可以促進(jìn)垂體分泌TSH，垂體分泌的TSH可影響甲狀腺的正常生長(zhǎng)和分泌甲狀腺激素。甲狀腺分泌的甲狀腺激素增加到一定濃度時(shí)，又會(huì)抑制下丘腦和垂體的分泌。這是通過分級(jí)調(diào)節(jié)和反饋調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)血液中甲狀腺激素水平升高時(shí)，會(huì)反饋抑制TSH和TRH的分泌，降低甲狀腺激素水平；當(dāng)甲狀腺激素水平降低時(shí)，TSH的分泌量增加，促進(jìn)甲狀腺分泌甲狀腺激素，使甲狀腺激素濃度升高恢復(fù)到正常水平。思考·討論

分析甲狀腺激素分泌的調(diào)節(jié)2、在正常情況下，血液中的甲狀腺激素的水平總維持在一定范圍內(nèi)，這是如何實(shí)現(xiàn)的呢？機(jī)體感受到寒冷等刺激促甲狀腺激素釋放激素（TRH）促甲狀腺激素（TSH）（—）下丘腦垂體甲狀腺激素（TH）甲狀腺細(xì)胞代謝（—）反饋分級(jí)調(diào)節(jié)：下丘腦、垂體和靶腺體之間存在的分層調(diào)控。下丘腦——垂體——甲狀腺軸；下丘腦——垂體——腎上腺皮質(zhì)軸；下丘腦——垂體——性腺軸。分級(jí)調(diào)節(jié)的意義：可以放大激素的調(diào)節(jié)效應(yīng)，形成多級(jí)反饋，有利于精細(xì)調(diào)控，從而維持機(jī)體的穩(wěn)態(tài)。分級(jí)調(diào)節(jié)&反饋調(diào)節(jié)二、激素調(diào)節(jié)的特點(diǎn)1、通過體液進(jìn)行運(yùn)輸內(nèi)分泌腺?zèng)]有導(dǎo)管。內(nèi)分泌腺內(nèi)分泌細(xì)胞產(chǎn)生的激素彌散到體液中，隨血液流到全身，傳遞各種信息。2、作用于靶器官、靶細(xì)胞激素選擇靶器官、靶細(xì)胞，是通過與靶細(xì)胞上的特異性受體相互識(shí)別，并發(fā)生特異性結(jié)合實(shí)現(xiàn)的。注意：（1）不同激素作用的靶器官、靶細(xì)胞可能相同；（2）激素作用于靶器官、靶細(xì)胞，并不是指運(yùn)輸?shù)桨衅鞴佟屑?xì)胞，而是運(yùn)往到全身各處。你能否以一種激素為例（如胰島素或甲狀腺激素），說明該激素的產(chǎn)生、運(yùn)輸、作用于靶器官和靶細(xì)胞的過程？胰島素的產(chǎn)生、運(yùn)輸、作用等過程如下。當(dāng)血糖濃度升高到一定程度時(shí)，胰島B細(xì)胞合成和分泌胰島素的速度加快。胰島素被分泌后，經(jīng)循環(huán)系統(tǒng)，可分布于全身。胰島素與組織細(xì)胞表面的受體特異性結(jié)合，促進(jìn)組織細(xì)胞加速攝取、利用和儲(chǔ)存葡萄糖。具體表現(xiàn)為:促進(jìn)血糖進(jìn)入組織細(xì)胞進(jìn)行氧化分解；促進(jìn)血糖進(jìn)入肝細(xì)胞、肌肉細(xì)胞合成糖原；促進(jìn)血糖進(jìn)入脂肪組織細(xì)胞并轉(zhuǎn)變?yōu)槿８视汀＜谞钕偌に氐漠a(chǎn)生、運(yùn)輸、作用等過程如下。某些刺激會(huì)通過“下丘腦一垂體一甲狀腺軸"，引起甲狀腺激素分泌量增加。甲狀腺激素經(jīng)由循環(huán)系統(tǒng)分布于全身，幾乎作用于全身所有的細(xì)胞，與細(xì)胞中的特異性受體結(jié)合，提高細(xì)胞代謝的速率。3、作為信使傳遞信息激素的作用方式，猶如信使將信息從內(nèi)分泌細(xì)胞傳遞給靶細(xì)胞，靶細(xì)胞發(fā)生一系列的代謝變化。激素一經(jīng)靶細(xì)胞接受并起作用后就失活。4、微量和高效在正常生理狀態(tài)下，血液中激素濃度都很低，一般為10-12～10-9mol/L。雖然含量甚微，但作用效果極其顯著。激素是人和動(dòng)物體內(nèi)微量、高效的生物活性物質(zhì)。一旦體內(nèi)激素含量偏離了生理范圍，就會(huì)嚴(yán)重影響機(jī)體機(jī)能。臨床上常通過測(cè)定血液中激素含量來檢測(cè)疾病。三、激素之間的相互關(guān)系1、協(xié)同作用：不同激素對(duì)同一生理效應(yīng)起增強(qiáng)效應(yīng)的作用。例如：胰高血糖素、甲狀腺激素、腎上腺素等均可升高血糖，它們通過作用于不同環(huán)節(jié)，在提高血糖濃度上具有協(xié)同作用。2、抗衡作用：不同激素對(duì)同一生理效發(fā)揮相反的作用。例如：胰島素降低血糖，與上述激素的升糖效應(yīng)相抗衡。3、激素種類多、量極微，既不組成細(xì)胞結(jié)構(gòu)，又不提供能量，也不起催化作用，而是隨體液到達(dá)靶細(xì)胞，使靶細(xì)胞原有的生理活動(dòng)發(fā)生變化。激素是調(diào)節(jié)生命活動(dòng)的信息分子！課堂練習(xí)1、下列有關(guān)糖代謝及其調(diào)節(jié)的敘述,錯(cuò)誤的是()A.胰島素促進(jìn)④⑤⑥⑦等過程B.過程①⑤分別是血糖的主要來源和去路C.胰島A細(xì)胞分泌的激素促進(jìn)②③過程D.②過程可發(fā)生在肌肉、肝臟細(xì)胞中D2、下圖表示甲狀腺活動(dòng)調(diào)節(jié)的示意圖。對(duì)這一調(diào)節(jié)的敘述，錯(cuò)誤的是()A.甲與乙結(jié)構(gòu)分別表示下丘腦和垂體B.a與b物質(zhì)分別表示促甲狀腺激素釋放激素和促甲狀腺激素C.乙結(jié)構(gòu)的活動(dòng)只受甲結(jié)構(gòu)釋放激素的調(diào)節(jié)D.血液中的甲狀腺激素含量起著反饋調(diào)節(jié)的作用C3、下列關(guān)于人體激素及其調(diào)節(jié)的敘述,不正確的是()A.激素是信息分子,成分都是有機(jī)物B.激素直接參與細(xì)胞內(nèi)的許多代謝活動(dòng)C.激素只作用于相應(yīng)的靶器官、靶細(xì)胞D.神經(jīng)系統(tǒng)的某些結(jié)構(gòu)也可以釋放激素4、下列有關(guān)人體內(nèi)激素的敘述,正確的是()A.運(yùn)動(dòng)時(shí),腎上腺素水平升高,可使心率加快,說明激素是高能化合物B.饑餓時(shí),胰高血糖素水平升高,促進(jìn)糖原分解,說明激素具有酶的催化活性C.進(jìn)食后,胰島素水平升高,其既可加速糖原合成,也可作為細(xì)胞的結(jié)構(gòu)組分D.青春期,性激素水平升高,隨體液到達(dá)靶細(xì)胞,與受體結(jié)合可促進(jìn)機(jī)體發(fā)育BD體液調(diào)節(jié)與神經(jīng)調(diào)節(jié)的關(guān)系問題探討1.既然知道坐過山車是安全的，為什么心跳還加速呢？在重力加速度的影響下，全身的血液要進(jìn)行重新分配，這是一個(gè)方面；另一方面，雖然知道坐過山車是安全的，但不免還是有點(diǎn)擔(dān)心，在這種狀態(tài)下，內(nèi)分泌系統(tǒng)分泌出腎上腺素等多種激素，使心跳和呼吸加快，血壓上升。在游樂園乘坐過山車，頭朝下疾馳時(shí)，不少人感到心怦怦直跳，并狂呼亂叫。如果此時(shí)檢測(cè)血液，發(fā)現(xiàn)能使心跳和呼吸加快的腎上腺素含量也明顯升高。問題探討2.在這個(gè)例子中，人體所作出的反應(yīng)，哪些與激素調(diào)節(jié)有關(guān)？緊握雙拳、發(fā)出叫喊等與神經(jīng)調(diào)節(jié)有關(guān)；心跳和呼吸加快等與激素調(diào)節(jié)有關(guān)。在游樂園乘坐過山車，頭朝下疾馳時(shí)，不少人感到心怦怦直跳，并狂呼亂叫。如果此時(shí)檢測(cè)血液，發(fā)現(xiàn)能使心跳和呼吸加快的腎上腺素含量也明顯升高。1.體液調(diào)節(jié)(1)概念:激素等化學(xué)物質(zhì),通過體液傳送的方式對(duì)生命活動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。(2)主要內(nèi)容:激素調(diào)節(jié)。(3)其他化學(xué)物質(zhì):組織胺、某些氣體分子(NO、CO等)以及一些代謝產(chǎn)物(如CO2)。②在人和高等動(dòng)物體內(nèi),體液調(diào)節(jié)和神經(jīng)調(diào)節(jié)都是機(jī)體調(diào)節(jié)生命活動(dòng)的重要方式。(4)范圍①低等動(dòng)物只有體液調(diào)節(jié)。一、體液調(diào)節(jié)與神經(jīng)調(diào)節(jié)的比較新知探究2.體液調(diào)節(jié)與神經(jīng)調(diào)節(jié)的比較比較項(xiàng)目調(diào)節(jié)類型神經(jīng)調(diào)節(jié)體液調(diào)節(jié)地位神經(jīng)調(diào)節(jié)對(duì)體液調(diào)節(jié)起調(diào)控和主導(dǎo)作用體液調(diào)節(jié)影響神經(jīng)調(diào)節(jié)作用途徑

信號(hào)分子反應(yīng)速度作用對(duì)象效應(yīng)器靶細(xì)胞的受體(糖蛋白)作用范圍作用時(shí)間反射弧體液運(yùn)輸神經(jīng)遞質(zhì)激素、CO2等化學(xué)物質(zhì)迅速較緩慢準(zhǔn)確、比較局限較廣泛短暫比較長(zhǎng)實(shí)例1：體溫的調(diào)節(jié)1.體溫相對(duì)恒定的原因:人體的產(chǎn)熱量和散熱量保持動(dòng)態(tài)平衡。產(chǎn)熱≈散熱主要的散熱器官：

.散熱方式：

、

、

對(duì)流、蒸發(fā)主要來源：代謝產(chǎn)熱安靜狀態(tài)：肝、腦等運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：

.2.體溫調(diào)節(jié)過程：通過調(diào)節(jié)產(chǎn)熱和散熱來實(shí)現(xiàn)。(1)感受器:人和高等動(dòng)物皮膚中分布有感受溫度變化的溫度感受器,包括冷覺感受器和熱覺感受器。骨骼肌皮膚傳導(dǎo)

輻射二、體液調(diào)節(jié)與神經(jīng)調(diào)節(jié)的協(xié)調(diào)(2)寒冷條件下的體溫調(diào)節(jié)：寒冷局部體溫低于正常體溫冷覺感受器體溫調(diào)節(jié)中樞(下丘腦)皮膚血管收縮汗腺分泌量減少骨骼肌戰(zhàn)栗甲狀腺激素和腎上腺素釋放傳入神經(jīng)傳出神經(jīng)體溫正常增加產(chǎn)熱減少散熱（主動(dòng)）神經(jīng)-體液調(diào)節(jié)：通過神經(jīng)影響激素的分泌，再由激素對(duì)機(jī)體功能實(shí)施調(diào)節(jié)的方式。體溫調(diào)節(jié)過程：通過調(diào)節(jié)產(chǎn)熱和散熱來實(shí)現(xiàn)相關(guān)信息：生理性調(diào)節(jié)和行為性調(diào)節(jié)：生理性調(diào)節(jié)是基本的調(diào)節(jié)方式，而行為性調(diào)節(jié)是重要的補(bǔ)充。炎熱局部體溫高于正常體溫?zé)嵊X感受器體溫調(diào)節(jié)中樞(下丘腦)皮膚血管舒張皮膚血流量增多汗液分泌增加傳入神經(jīng)傳出神經(jīng)體溫正常(3)炎熱條件下的體溫調(diào)節(jié)：體溫調(diào)節(jié)過程：通過調(diào)節(jié)產(chǎn)熱和散熱來實(shí)現(xiàn)。人體體溫調(diào)節(jié)有一定的限度。長(zhǎng)期處于過冷或過熱的環(huán)境中，穩(wěn)態(tài)會(huì)遭到破壞，影響正常的生命活動(dòng)。寒冷皮膚冷覺感受器皮膚血管收縮汗腺分泌量減少骨骼肌戰(zhàn)栗腎上腺素分泌增多傳入神經(jīng)傳出神經(jīng)增加產(chǎn)熱（主動(dòng)）減少散熱炎熱皮膚熱覺感受器下丘腦體溫調(diào)節(jié)中樞皮膚血管舒張、皮膚血流量增多汗液分泌增多傳入神經(jīng)自主神經(jīng)系統(tǒng)增加散熱腎上腺等腺體的分泌TRH甲狀腺甲狀腺激素分泌增多垂體TSH體溫調(diào)節(jié)協(xié)同作用下丘腦大腦皮層均為非條件反射小結(jié)：調(diào)節(jié)方式：體溫調(diào)節(jié)中樞：冷覺和熱覺的形成部位：體溫調(diào)節(jié)中的反射：甲狀腺激素和腎上腺素表現(xiàn)為神經(jīng)-體液調(diào)節(jié)實(shí)例2：水和無機(jī)鹽平衡的調(diào)節(jié)（1）來源：主要來源是食鹽,幾乎全部由小腸吸收。（2）去向：主要經(jīng)腎臟排出,排出量幾乎等于攝入量。1.水的來源和去路攝入量≈排出量

排出(主要)肺通過呼氣排出

排汗

排便

（主要）

中的水

產(chǎn)生的水飲水食物代謝腎臟皮膚大腸2.Na+的來源和去路3.水鹽平衡調(diào)節(jié)Na+濃度，對(duì)于維持細(xì)胞外液的滲透壓重要作用：機(jī)體對(duì)水和無機(jī)鹽的調(diào)節(jié)→保持細(xì)胞外液Na+濃度→保持細(xì)胞外液滲透壓不變。(1)滲透壓調(diào)節(jié)包括水平衡和鹽平衡的調(diào)節(jié),主要通過腎完成的。(2)相關(guān)激素:抗利尿激素、醛固酮。（3）過程：飲水不足，體內(nèi)失水過多或吃的食物過咸細(xì)胞外液滲透壓升高刺激下丘腦垂體釋放抗利尿激素腎小管、集合管重吸收水尿量減少大腦皮層產(chǎn)生渴覺主動(dòng)飲水補(bǔ)充水分細(xì)胞外液滲透壓下降細(xì)胞外液滲透壓下降（+）(-)(-)感受器、神經(jīng)中樞、效應(yīng)器（分泌激素）（4）下丘腦的作用：神經(jīng)—體液調(diào)節(jié)產(chǎn)生、分泌部位：下丘腦的神經(jīng)分泌細(xì)胞釋放部位：垂體后葉靶器官：腎臟（腎小管、集合管）作用：促進(jìn)腎小管、集合管重吸收水分。（5)抗利尿激素4.血鈉的調(diào)節(jié)

產(chǎn)生、分泌部位：腎上腺皮質(zhì)靶器官：腎臟（腎小管、集合管）作用：促進(jìn)腎小管、集合管對(duì)Na+的吸收。醛固酮：神經(jīng)—體液調(diào)節(jié)水和無機(jī)鹽的平衡是在神經(jīng)調(diào)節(jié)和激素調(diào)節(jié)的共同作用下，通過調(diào)節(jié)尿量和尿的成分實(shí)現(xiàn)的。對(duì)維持穩(wěn)態(tài)起重要作用，是人體各種生命活動(dòng)正常進(jìn)行的必要條件。水和無機(jī)鹽平衡的調(diào)節(jié)飲水不足、失水過多、食物過咸細(xì)胞外液滲透壓升高腎小管、集合管重吸收水釋放尿量（+）主動(dòng)飲水垂體后葉下丘腦抗利尿激素產(chǎn)生渴覺大腦皮層（+）（+）（+）（+）（+）（-）飲水過多、鹽分丟失過多細(xì)胞外液滲透壓下降