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2.2激素调节


第二章 动物和人体生命活动的调节

2.2 通过激素的调节

主要内容

一、促胰液素的发现过程; 二、人体主要的内分泌腺及激素; 三、激素调节的实例; 四、激素调节的特点; 五、评价应用激素类药物的利与弊。

? 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 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。

思考与讨论
(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? 约一分钟

(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? 可能暂时下降,但仍能基本保持稳定。
因为,运动中,血糖含量会因补充肌肉消耗的糖类物质而下降。 同时,血糖会随着储能物质的分解,转化等得到补充

一、激素调节的发现 食物到达小
肠的消息,胰腺
科学家发现 : 狗进食后, 是怎样得到的呢? 胃便通过蠕动,把食物磨碎。 当食物进入小肠时,胰腺马 上会分泌出胰液并立刻送到 小肠,和磨碎的食物混合起 来,进行消化活动。

一、激素调节的发现

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。

? 沃泰默的实验 :
稀盐酸
稀盐酸
注入 注入 注入

狗的上段小肠肠腔 狗的血液中

结果

胰腺分泌胰液

结果

胰腺不分泌胰液 胰腺分泌胰液

稀盐酸

狗的上段小肠肠腔

结果

切除通向该段小肠的神 经,只留下血管

? 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,是化学 调节的结果: 在盐酸的作用下,小肠黏膜可能产生了 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?

斯他林和贝利斯的实验
胰 腺

小肠黏膜 磨碎 结 注射 制成提取液 狗静脉 + 稀盐酸 加砂子 实验预期:胰腺分泌胰液。



分 泌
胰 液

实验结论:支持假设,胰液的分泌是 促胰液素调节的结果。

斯他林和贝利斯的实验
如何排除小肠粘膜及稀盐酸本身的作用?
磨碎 加砂子 注射
结 果

小肠黏膜

制成提取液

静脉血 液
结 果

胰腺 不分 泌胰 液

稀盐酸

注射

静脉血液

胰腺 不分 泌胰 液

巴甫洛夫的感慨

“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.哪些因素使斯他林和贝利斯抓住了成 功的机会?激素的发现过程带给你什么 启示? 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?

思考与讨论

? 发现了促胰液素(第一种激素) ? 发现了激素调节

小练习 下列有关促胰液素发现史的叙述,不正确的 是( A ) A、促胰液素是人们发现的第一种激素,是 由胰腺分泌的 B、沃泰默实验其中一组对照组排除盐酸作 用于胰腺分泌胰液的疑问 C、斯他林和贝利斯在沃泰默研究的基础上, 勇于向权威观点挑战,大胆质疑、探索与创 新是成功的关键 D、促胰液素是由小肠黏膜分泌的,作用于 胰腺,促进胰腺分泌胰液

二、激素调节的概念
体液调节是指某些化学物质(如激素、 二氧化碳)通过体液的传送,对人和动物 体的生理活动所进行的调节。(P31) 体液调节中激素调节最为重要。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。

激素的概念
由内分泌腺(内分泌细胞) 分泌产生的
物质,直接进入腺体内的毛细血管,并随

着血液循环输送到全身各处,对机体的新
陈代谢、生长发育、生殖及内环境的稳定、 行为等具有重要调节作用的一类有机物。

人体的腺体
外分泌腺: 分泌物通过导管排出。
如:皮脂腺、汗腺、唾液腺、消化腺

内分泌腺: 没有导管,分泌物直接进入腺体内
的毛细血管里。

导管

血管

分泌促甲状 下丘脑 腺激素释放 激素等 垂体 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

分泌甲状 腺激素等

甲状腺
胸腺
分泌胸腺 激素等

肾上腺

胰腺(有内外分泌腺) 卵巢 睾丸
其中的胰岛分 泌胰岛素和胰 高血糖素等

分泌雄性激 素等

人体主要内分泌腺及其分泌的激素等

下丘脑

促× ×激素释放激素
垂 体

促× ×激素
× ×腺体
××

激素

垂体 调节和管理其他内分泌腺 下丘脑是机体调节内分泌活动的 枢纽

?下 丘 脑

甲状腺 激素释 促 性腺 放激素 肾上腺皮质 抗利尿激素: 促进肾小管集合管对水的重吸收 甲状腺 激素 促 性腺 肾上腺皮质 生长激素: 促进蛋白质的合成及骨的生长

? 垂 体

? 甲状腺:甲状腺激素等 (1)促进新陈代谢,促进发育 (2)提高神经系统的兴奋性 ④ 胸腺: 胸腺激素 促进T细胞的形成

胰岛A细胞:胰高血糖素 内分泌部:胰岛 ⑤ 胰 腺
升血糖

胰岛B细胞:胰岛素
降血糖

外分泌部: 腺泡:消化液 糖皮质激素:调节糖类,脂肪,蛋白质的 皮质: 代谢 盐皮质激素:调节水分喝无机盐的代谢

肾 ⑥ 上 腺

髓质: 肾上腺素:提高兴奋性,加速代谢, 升高血糖 去甲肾上腺素:血压升高等 ⑦ 性 性激素:雌性激素,雄性激素 腺 孕激素

人体主要的内分泌腺及其分泌的激素
内分 泌腺 激素 名称 作用部 位

生理作用

化学 本质

抗利尿激 素(下丘

下 丘 促激素释 脑 放激素 (如促甲状 垂体
腺激素释放 激素)

肾小 管 /集 脑分泌,垂 合管 体释放)

促进肾小管和集合 管对水的重吸收, 使尿液浓缩,尿量 减少 促进垂体合成并分 泌相应的促激素

多 肽 和 蛋 白 质 类

人体主要的内分泌腺及其分泌的激素
内分 泌腺 激素 名称 作用部 位

生理作用

化学 本质

生长 激素 垂 促激素 体 (如促肾 上腺皮质 激素,促 性腺激素)

促进生长,主要促进 全身 蛋白质的合成和骨的 多 肽 生长 和 促进相应腺体的正常 蛋 生长发育,调节该分 白 相应 泌腺合成和分泌该激 质 腺体 素。 类

下丘脑和垂体

人体主要的内分泌腺及其分泌的激素
激素 内分泌腺 名称 作用 部位 生理作用 化学 本质

甲状 甲状腺 腺激 素 肾上腺 肾上 (髓质) 腺素

全身

促进新陈代谢、生长发 育,提高神经系统的兴 奋性,加速物质的氧化 分解。 促进肝糖原分解,使血 糖升高。

主要 是肝 脏

氨基 酸衍 生物

人体主要的内分泌腺及其分泌的激素
内分泌腺 激素 名称 作用 部位 生理作用 化学 本质

胰岛 胰高 主要作用 促进肝糖原分解和非 A细 血糖 于肝脏、 糖物质转化为葡萄糖, 多肽 胞 素 脂肪组织 使血糖浓度升高。 胰 和蛋 岛 加速血糖分解,促进 白质 胰岛 胰岛 糖原合成,促进血糖 类 B细 全身 素 转化为非糖物质,降 胞 低血糖浓度。

胰腺

人体主要的内分泌腺及其分泌的激素
激素 内分泌腺 名称 作用 部位 生理作用 化学 本质

性 腺

雄性 睾丸 激素 雌性 激素

全身

促进雄性生殖器官的发 育和生殖细胞的形成, 激发和维持第二性征
促进雌性生殖器官的发 育和生殖细胞的形成, 激发和维持第二性征

固醇 类

卵巢

全身

人体主要的内分泌腺及其分泌的激素 各种激素的化学本质
1.蛋白质(多肽类):下丘脑,垂体,胰岛, 胸腺分泌的激素。易被胃、肠道消化酶分解 破坏,一般采用注射法补充,不宜口服。 2.固醇类:肾上腺皮质和性腺分泌的激素, 可口服

3.氨基酸衍生物类:甲状腺和肾上腺髓质分 泌的激素。可口服。

几种激素分泌异常引起的疾病
分泌腺体: 甲状腺 生理作用: 1.促进生长发育和促进新陈代谢; 2.提高神经系统的兴奋性; 3加快体内物质的氧化分解。 幼年时分泌不足: 呆小症

分泌异常: 成年后 分泌过多: 甲亢 分泌过少: 甲状腺功能低下 食物中缺碘: 地方性甲状腺肿(大脖子病)

呆小症患者

甲亢患者

地方性甲状腺肿

分泌腺体: 垂体

分泌 异常:

分泌不足: 侏儒症 幼年时 分泌过多: 巨人症
成年后分泌过多: 肢端肥大症

生理作用:促进个体的 生长 。 蛋白质的合 成、骨的生长

侏儒症患者与普通人

巨人症患者与普通人

肢端肥大症患者

生理作用:降低血糖的含量。 分泌不足: 糖尿病 分泌异常: 分泌过多: 低血糖 糖尿

糖尿病的“三多一少” (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、多尿造成体内 缺水,细胞外液渗透压升高,于是口渴、多饮。 (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。

思考:
★出现糖尿就一定是糖尿病吗?形成原因? 正常人一次食用过多的糖也会出现糖尿。 糖尿病成因:体内胰腺分泌的胰岛素数量不足。

★高血糖一定会出现糖尿吗? 不一定,正常人只有血糖浓度超过肾糖阈 (160mg/dL),才会出现糖尿。

★如果某人持续出现糖尿,是否就能肯定他患了糖尿病?

不能肯定,因为肾脏功能发生障碍的人,其肾小管不能 有效地将葡萄糖吸收到血液,也会出现持续糖尿。

★(2005· 江苏)下列腺体中,既能分泌生长激 素,又能分泌多种其他激素的腺体是( ) A.甲状腺 B.垂体 C.唾液腺 D.卵巢 ★(2005· 辽宁)取正常小鼠,每天饲喂一定量 的甲状腺激素,3周后,该小鼠( ) A.新陈代谢增强,促甲状腺激素含量增加 B.新陈代谢增强,促甲状腺激素含量减少 C.新陈代谢减弱,促甲状腺激素含量增加 D.新陈代谢减弱,促甲状腺激素含量减少

巩固练习
(1)近年来,我们时常在电视里看到能说会道,能歌善舞的侏儒 (身材矮小,生殖器官发育正常)造成他们患侏儒的原因可能是
幼年期生长激素分泌不足 (2)能够影响婴幼儿脑发育的激素是 甲状腺激素

(3)在一些贫困山区,会发现呆小症患者(身材矮小,智力低下, 生殖器官发育不全)造成他们患呆小症的原因可能 是 幼年期甲状腺激素分泌不足 。 (4)天气变冷时,在体内分泌量会增加的激素是( A、甲状腺激素 素 B、性激素 C、促性腺激素

A

)
胰岛素

D、生长激

(5)能加速糖元合成,血糖分解,降低血糖浓度的激素是 (6)促进糖元分解和非糖物质转化为葡萄糖,使血糖升高的激素 胰高血糖素 是

C

三、激素调节的实例

北京国际马拉松邀请赛

实例一:血糖平衡的调节

思考:
机体如何使血糖浓度维持在一定的 范围内? 哪些激素参与了调节血糖的活动? 血糖平衡是通过调节血糖的来源和 去路保持大致稳定来实现的。

血糖平衡的调节
来源
食物中的糖类 消化、吸收 肝糖原 氧化分解

去路
CO2+H2O+能量

血糖
分解 转化 0.8~1.2g/L 合成 转化

肝糖原、肌糖原
脂肪、某些氨基酸等

脂肪等非糖物质

人体中血糖的来源和去向 (正常情况下)

三来源,三去路,三激素

与血糖调节有关的激素 1、胰岛素(抑制2,3;促进4,5,6)
动物体内唯一可以降血糖的激素。 促进细胞加速摄取、利用和储存 生理功能:
葡萄糖,从而使血糖水平降低。

2、胰高血糖素(促进2,3)
生理功能:促进肝糖原分解, 促进一些非糖物质转化为葡萄糖, 从而使血糖水平升高。(P26)

3、肾上腺素

生理功能:升高血糖

+

+

胰岛B细胞
+

胰高血糖素 分泌增加
胰岛A细胞 +

胰岛素 分泌增加
+

+

血糖降低

“+”表示促进; “-”表示抑制

在一个系统中,系统本身工作的效果,反过来 当血糖浓度升高时,胰岛素分泌增加,胰高 血糖素分泌减少; 又作为信息调节该系统的工作,这种调节方式叫 当血糖浓度降低时胰岛素分泌 减少,胰高血糖素分泌增加。 做反馈调节。

-

-

-

血 糖 平 衡 的 调 节 示 意 图

血糖升高

反馈调节
? 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。
(1)正反馈:加强并偏离正常水平,如血液 凝固,排尿排便,胎儿分娩。 (2)负反馈:偏离后纠正回归到正常水平, 如 体温调节,血糖调节

血 糖 升 高
+ 下 丘 脑 另一区域 胰 岛 B细胞 + + 肾上腺素 分泌增多 + 肾上腺 髓质 +

胰高血糖素 分泌增多

拮抗作用

+
+ 胰岛素 分泌增多 +

-

+ 胰 岛 A细胞

协同作用
下丘脑某 一区域

+

血 糖 降 低

血糖平衡的调节过程

激素间的共同调节
拮抗作用:不同激素对同一生理过程起相反作用 胰岛素和胰高血糖素、肾上腺素 (在血糖平衡调节方面) 协同作用:不同激素对同一生理过程起相同作用
生长激素和甲状腺激素(协同促进生长发育)

肾上腺素和胰高血糖素(协同升高血糖)
肾上腺素和甲状腺素(协同调节体温)

总结
1、胰岛素是唯一一种能降低血糖浓度的激素。

胰岛素能促进葡萄糖进入组织细胞。
胰岛素与胰高血糖素相互拮抗,共同维持血糖含

量的稳定。

2.胰岛素与胰高血糖素的作用分析 (1)胰岛素作用时表现为两方面 氧化分解 ? ? ①促进细胞摄取的葡萄糖?合成糖原 ? ?转化为脂肪

②抑制

肝糖原分解

非糖物质转化为葡萄糖 ?2?胰高血糖素作 肝糖原分解为葡萄糖 用时表现为促进 非糖物质转化为葡萄糖

3.人体饭后血糖、胰高血糖素、胰岛素三者之间
的变化关系

由曲线可知: (1)血糖浓度高时,可降低血糖浓度的胰岛素量增 加,而升高血糖浓度的胰高血糖素量相对较低。 (2)当血糖浓度较低时,胰高血糖素含量增加。 (3)胰岛素和胰高血糖素相互协调共同维持血糖平 衡。

实例二:甲状腺激素分泌的分级调节

寒冷、过度紧张

下丘脑



+ 促甲状腺激素释放激素
垂体



神经和激素 共同调节

+ 促甲状腺激素
甲状腺 甲状腺激素增加
(体内物质氧化分解加快)

反 馈 调 节

+

细胞代谢速率增加抵御寒冷、出汗

三、激素调节的特点
1.微量和高效

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。

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。

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。

促甲状腺激素释放激素 。 (1)激素A是_______________________ 碘 元素时,将导致激素C的合成受阻,该元 (2)当体内缺乏____ 主动运输 。 素进人甲状腺细胞的运输方式是_________ 增加 , (3)人遭遇危险而情绪紧张时血液中激素C的含量将会_____ 增加 所致。这种生理过程是由 这是由于激素A、B的含量______ 神经和体液(激素) 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 下降 。这是一种________ (负)反馈 调节机制。 是______

★ 让一健康人和一糖尿病患者于空腹时同时 口服葡萄糖,服用量按每人每1千克体重1克计 算。随后每隔一段时间,测定各人的血糖浓度 和血液中的胰岛素浓度。 (1)两人血糖浓度变 化如图,其中表示糖尿 病患者的曲线是____ B。 (2)下列甲~丁四种曲线图中能正确反映两 人血液中胰岛素浓度变化的是_______



思考 ? 图为高等动物体内的甲状腺激素调 节示意图。请据图回答问题。
? (1)图中③表示的激素是 甲状腺激素 , ②表示 促甲状腺激素 , ? ①表示 促甲状腺激素释放激素 。

? (2)若切除动物的甲状腺,血 液中激素①和②的浓度会 升高 , 如再定期给该动物注射定量的 激素③,血液中激素①和②浓 度会 恢复原来水平 ;如果注射的 激素③超过一定水平,则血液 中激素①和②浓度会 下降 。 ? (3)若切除动物的垂体,血液 中激素②的浓度会 下降 .

练一练
1、下图为血糖的来源和去路示意图,请填写下列内容:

图中①过程是 消化吸收 ,⑤过程进行的主要场 所是在细胞的 线粒体 中,⑥⑦代表的物质分别 是 糖原 、 脂肪、某些氨基酸 。

3、分析说明题: 右图分别是正常人 和糖尿病患者在摄 取葡萄糖后血糖含 量的变化曲线。请 根据此图回答下列 问题: (1)曲线 2 为正常 人的;曲线 1 为 糖尿病患者的。 (2)假如在糖尿病患 者摄取葡萄糖1小时 后,给他注射胰岛 素,请在图中绘出 他体内血糖含量的 变化曲线(表示出 大致趋势即可)

练一练
4、下列各图中,横坐标表示进食后时间,纵坐标表示 血液中胰高血糖素的相对含量。其中能反映正常人饭

后血液中胰高血糖素含量变化趋势的曲线是(
胰 高 血 糖 素 含 量 胰 高 血 糖 素 含 量
1 2

B)

胰 高 血 糖 素 含 量
1 2

胰 高 血 糖 素 含 量
1 2

0
进食

t/h

0
进食

t/h

0
进食

t/h

0
进食

1

2

t/h


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