激素调节与内环境一轮-课件

激素调节与内环境一轮促胰液素的发现——沃泰默的实验促胰液素的发现——斯他林、贝里斯实验二、激素调节的概念:由内分泌器官(或细胞)分泌的化学物质进行的调节注意:小肠既有外分泌细胞分泌消化酶,也有内分泌细胞分泌促胰液素

胰腺既有外分泌部分泌胰液,也有内分泌部分泌胰岛素和胰高血糖素点拨

若胰管受阻,影响食物消化但不影响胰岛素和胰高血糖素的分泌(经血液运输)。胰腺:一种比较特别的腺体,外分泌部——分泌胰液,含各种消化酶,分泌物通过导管进入十二指肠;内分泌部——胰岛是胰腺组织中的一些孤立的细胞团,分泌调节血糖的激素。直截了当进入其内的毛细血管。肝脏胆囊食道胃胰腺小肠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3、人体主要的内分泌腺及其分泌的激素内分泌腺激素靶细胞作用下丘脑垂体胰岛性腺卵巢或睾丸促甲状腺激素释放激素促性腺激素释放激素抗利尿激素垂体肾小管、集合管水分的重吸收促甲状腺激素促性腺激素生长激素甲状腺细胞性腺甲状腺甲状腺激素几乎全身所有细胞①促进代谢,增加产热②促进生长发育③提高神经系统的兴奋性B细胞:胰岛素A细胞:胰高血糖素肌肉、肝、脂肪细胞降低血糖肝细胞升高血糖性激素促进人和动物生殖器官的发育和生殖细胞的形成性腺细胞胰岛素、胰高血糖素、生长激素等(1)蛋白质类激素:甲状腺激素、肾上腺素(2)氨基酸衍生物类激素:性激素(3)固醇类激素:4、动物激素的化学本质只能注射不能口服或者饲喂体液调节调节原理由血液运来的水溶性激素(如:胰岛素)(1)胰岛素首先与靶细胞表面受体(靶细胞表面受体是一种糖蛋白)相结合,使G蛋白活化。(2)活化的G蛋白活化腺苷酸环化酶,催化生成cAMP。(3)cAMP活化PKA(蛋白激酶A)。(4)PKA进入细胞核,催化CREB(一种应答cAMP的结合蛋白)的磷酸化反应。(5)磷酸化的CREB调节基因转录,合成新的mRNA。(6)mRNA通过翻译作用,指导合成某些酶,从而起到调节生命体代谢的作用脂溶性激素(肾上腺皮质激素、性激素等)是穿过细胞膜进入到细胞质中。一旦进入细胞,脂溶性激素便马上与细胞内的受体蛋白相结合。细胞内的受体蛋白具有高度的专一性,它们仅特异性地选择识别一种特定的激素。结合后的激素-受体蛋白复合物便移动到细胞核内的特定DNA序列上,它们又进一步作为基因表达的调控因子,启动了基因的转录,生成新的特异性的mRNA。这些mRNA再转移到细胞质中指导蛋白质的翻译,新合成的蛋白质作为酶再调节有关代谢反应,最终对微量激素信号作出应答。5、激素调节的特点(1)微量和高效(与酶的异同？)(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。临床上常通过抽取血样来检测内分泌系统的疾病(3)作用于靶器官、靶细胞激素一经发挥作用后就被灭活,体内需要源源不断产生激素,以维持激素含量的动态平衡。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。提醒(1)激素既不组成细胞结构,又不提供能量,也不起催化作用,只起调节作用。(2)激素的本质是有机分子,功能上是信息分子。(3)激素只是改变细胞的代谢,并不直截了当参与生命活动。(4)激素随血液循环运输到全身器官、细胞,但只有靶器官、靶细胞能识别并接受信息改变代谢。三、激素调节的实例(一)血糖调节(二)甲状腺激素分泌的分级调节血糖0、8~1、2g/LCO2+H2O+能量氧化分解肝糖原、肌糖原合成脂肪、某些氨基酸等转变食物中的糖类

消化、吸收肝糖原分解脂肪等非糖物质转化1、正常血糖含量？2、肝糖原和肌糖原在作用上有何区别？3、胰岛素和胰高血糖素的产生、作用及作用途径？升血糖降血糖尿糖＞160mg/dl(肾糖阈)B细胞胰岛素作用A细胞胰高血糖素作用分泌分泌(增加去路,减少来源)(只增加来源)促进组织细胞加速

摄取、利用和储存葡萄糖4、血糖平衡的调节主要调节方式:激素调节神经系统间接发挥调节作用血糖升高（饭后）血糖降低（饥饿）下丘脑某一区域胰岛B细胞

胰高血糖素分泌增多

肾上腺素分泌增多胰岛素分泌增加胰岛A细胞肾上腺下丘脑另一区域+++++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+++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。像如此,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。

反馈调节有正负反馈之分。其中负反馈在日常生活及人体的生理活动中都特别常见。我们日常生活中用到的电冰箱、空调等的调温系统都是依照负反馈原理来设计的,机体内的许多生理活动,如绝大多数激素的分泌、体温调节等都是负反馈调节的最好例子。正反馈在人的正常生理活动中也是存在的,如排尿反射、血液的凝固过程、分娩过程等。日常生活中也不乏正反馈的实例,如某位学习刻苦的同学得到表扬后,学习更加刻苦。激素间的作用

(平行关系)协同作用:如甲状腺激素和生长激素

甲状腺激素和肾上腺素

胰高血糖素和肾上腺素拮抗作用:如胰岛素和胰高血糖素甲状腺激素的作用:促进新陈代谢和生长发育,提高神经系统的兴奋性5、血糖平衡的失调低血糖糖尿的原因:1)正常人一次食糖过多2)肾炎导致肾小管重吸收障碍3)糖尿病(2)高血糖:空腹血糖超过130mg/dL糖尿:高过160－180mg/dL,一部分葡萄随尿排出(1)血糖浓度临床表现缓解措施低血糖早期低血糖晚期50～60mg/dL头昏、心慌、出冷汗、面色苍白、四肢无力吃一些含糖较多的食物、或喝浓糖水惊厥、昏迷静脉输入葡萄糖溶液＜45mg/dL注:脑的能量几乎来自血糖,血糖不足,脑供能不足高血糖不一定出现糖尿现象,有糖尿现象不一定就有糖尿病Ⅲ、糖尿病的病因及症状病因:胰岛B细胞受损,胰岛素分泌不足症状:三多一少葡萄糖进入组织细胞和在细胞内氧化分解发生障碍,细胞内能量供应不足,使患者总感受饥饿而多食;当血糖含量超过160－180mg/dL(肾糖阈)时,就出现糖尿。在大量排糖过程的同时,也带走了大量的水分,因此会出现多尿现象;同时由于水分的大量排出,使患者的细胞外液渗透升高,在高级神经中枢产生渴觉,产生多饮现象。由于糖氧化供能发生障碍,使体内脂肪和蛋白质分解加强,导致机体逐渐消瘦,出现体重减轻现象。既要验血,又要验尿,只有同时出现了持续性高血糖和糖尿时,才患糖尿病。

1号:班氏试剂+正常人尿2号:班氏试剂+糖尿病人尿12蓝色蓝色砖红色Ⅱ、如何检测患者的尿中有糖？加热煮沸1－2min颜色？(3)糖尿病及其防治Ⅰ、糖尿病的诊断(10江苏)人体血糖浓度的相对稳定受多种因素影响。现有甲、乙、丙三人、甲正常,乙的胰岛B细胞被自身免疫反应所破坏、丙的胰岛B细胞功能正常、体内含有抗胰岛素受体的抗体。请回答下列问题:(1)甲在某次运动前后血糖浓度的变化如右图所示。bc段血糖浓度下降的直截了当原因是▲,cd段血糖浓度升高主要是由于血液中肾上腺素和▲的明显增加引起的。(2)用斐林试剂对甲、乙、丙三人空腹时尿样进行检测,水浴加热后观察到的颜色分别是▲。从激素调节机制分析、乙尿样检测结果产生的原因是▲。(3)给丙注射胰岛素▲(填“能“或“不能”)有效调节其血糖水平,原因是▲。(1)运动初期血糖消耗量多于产生量胰高血糖素(2)蓝色砖红色砖红色乙的胰岛B细胞受损,不能正常分泌胰岛素,血糖浓度高(3)不能胰岛素不能与受体结合(4)曲线解读①图甲——正常人和糖尿病患者的胰岛素浓度曲线判断

依照含量和变化波动幅度去判断,含量多而且波动幅度大的A为正常人,B为糖尿病患者。

图甲②图乙——正常人和血糖异常患者的血糖浓度的曲线判断依照初始浓度和波动范围去判断,波动范围在0、8~1、2g/L且起点也在该范围中b为正常人;a为高血糖或糖尿病患者,c为低血糖患者。图乙③胰岛素和胰高血糖素、肾上腺素相对含量的变化曲线判断依照进食后曲线的波动趋势进行判断,即进食后含量增加的a为胰岛素,进食后含量减少的b为胰高血糖素或肾上腺素。下丘脑

TRH(促甲状腺激素释放激素)垂体(促甲状腺激素)甲状腺细胞代谢反馈调节

TSH甲状腺激素寒冷温度感受器(二)甲状腺激素分泌的分级调节甲状腺激素的作用:提高细胞代谢速率,使机体产热(—)(—)下丘脑是机体调节内分泌活动的枢纽,垂体具有调节管理其他内分泌腺的作用缺碘或甲减甲亢垂体障碍注射过量促激素下丘脑障碍注射过量促激素释放激素(三)人体的体温调节1、体温(人体内部温度)恒定的原因:产热量散热量动态平衡（1）来源：（2）产热器官：细胞中有机物的氧化放能肝脏(脑)、骨骼肌（1）主要器官：（2）方式：皮肤①汗液的蒸发②皮肤内毛细血管散热③呼气、排尿和排便等判断:某人体温24小时都维持在39度左右,则他的产热量大于散热量？寒冷环境中炎热环境中寒冷皮肤、黏膜或内脏冷觉感受器下丘脑体温调节中枢减少散热增加产热大脑皮层产生冷觉炎热皮肤、黏膜或内脏温觉感受器下丘脑体温调节中枢增加散热减少产热①汗腺分泌减少②

毛细血管收缩③

立毛肌收缩④

骨骼肌不自主战栗⑤

甲状腺激素、

肾上腺素增多⑥肝脏、肌肉产热增多3、①温度感受器种类和分布:

②体温感受中枢:③体温调节中枢:

④骨骼肌战栗是:⑤判断:人体在冬天散热量比夏天少？⑥人在寒冷环境中耗氧量、甲状腺激素含量各如何变化？青蛙呢？大脑皮层下丘脑非条件反射错,多

特别提醒1、体温调节的有关激素有甲状腺激素和肾上腺素,但主要是甲状腺激素。2、“寒战”指骨骼肌不自主收缩,“起鸡皮疙瘩”指立毛肌收缩,二者都是增加产热的途径。3、体温感受中枢位于“大脑皮层”;体温调节中枢位于“下丘脑”;温度感受器是感受温度变化速率的“感受神经末梢”,它不只分布在皮肤,还广泛分布在黏膜及内脏器官中。4、体温的相对恒定是机体产热和散热动态平衡的结果,要对

这种平衡加以分析。能够如此说,产的热多,散的热多;产

的热少,散的热少。外环境温度低时,机体产热多,散热也

多;当外环境温度高时,机体产热减少,散热也减少。产热

多于散热则体温升高,产热少于散热则体温降低。5、高烧不退的病人不应加盖棉被。因为高烧不退,体温调节

功能暂时丧失,加盖棉被不但可不能排汗,反而影响了热

量的散失。(二)人体水盐平衡的调节1、水盐的主要来源:2、排出途径:3、调节过程饮食①排尿②排汗③排便抗利尿激素①下丘脑神经细胞合成并分泌,

但由垂体释放②作用:促进肾小管和集合管对水的重吸收能力,

减少排尿考点四水平衡调节过程1、图示过程

(说明:“+”表示促进,“-”表示抑制)四、神经调节和体液调节的关系1、体液调节的概念:激素、二氧化等

,通过

的方式对生命活动进行的调节。

是其主要内容。比较项目神经调节体液调节作用途径反射弧

运输反应速度迅速较缓慢作用范围较广泛作用时间短暂比较长化学物质体液传送激素调节准确、比较局限体液2、神经调节和体液调节的比较神经调节是人和动物生命活动调节的主要方式3、二者的关系(1)不少内分泌腺本身直截了当或间接地受

的调节,此种状况下,体液调节可看作

调节的一个环节。(2)内分泌腺分泌的激素也能够影响

的发育和功能,如幼年缺少甲状腺激素则患

。中枢神经系统神经系统呆小症神经三、总结1、神经调节和体液调节的关系:2、人和高等动物生命活动的调节类型3、下丘脑作用协调作用相互影响血糖降低血糖升高+胰岛素分泌胰岛B细胞++促进细胞加速摄取、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++内环境和稳态一、内环境=细胞外液1、体液、细胞内液、细胞外液、细胞液之间的关系多细胞生物才有内环境的概念2、内环境的组成及相互关系①内环境只有这3部分构成不？(脑脊液？)②消化道、呼吸道、肺泡腔属于外界环境汗液、尿液、泪液、消化液不属于内环境,也不属于体液③淋巴细胞、红细胞、血管壁细胞、组织细胞、小肠上皮细胞的内环境各是什么？④组织水肿的产生原因？(营养不良、肾小球肾炎;过敏反应、淋巴管堵塞)3、内环境的成分(1)血浆的成分？(2)组织液、淋巴的成分与血浆的区别？注意,以下成分不属于内环境:(1)血红蛋白、载体蛋白(2)细胞内的酶:呼吸酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶等(3)消化酶(胃蛋白酶、胰蛋白酶、唾液淀粉酶等)①营养成分:水、无机盐、氨基酸、葡萄糖、甘油和脂肪酸、维生素、血浆蛋白②调节成分:抗体、淋巴因子、神经递质、激素③代谢废物:CO2、尿素一、内环境4、内环境的理化性质(1)渗透压(2)酸碱度(pH)(3)温度

①细胞外液的温度一般维持在37℃左右。

因此人体内酶的最适宜温度也是37℃左右。②体温:幼年＞成年＞老年;女性＞男性。一、内环境5、内环境的作用①外界氧气进入细胞被利用,穿过多少层生物膜？②组织细胞产生的二氧化碳排出体外穿过多少层生物膜？③吃药、打针时药物被利用各穿过多少层生物膜？细胞与外界环境之间进行物质交换的媒介二、稳态1、概念:成分和理化性质:相对稳定2、基础:各器官系统参与神经——体液——免疫调节网络3、意义:4、稳态失调引起的疾病:知识网络构建【例1】(2008·广东)依照下图判断,正确的描述是(

)①关于组织细胞的正常生理活动,过程a较过程b和c更为重要②组织液中的CO2有害无益③组织液中的物质是有变化的④过程b或c受阻可导致组织水肿

A、①③

B、①②

C、②④

D、③④C【例2】下图是人体局部内环境示意图,有关叙述正确的是(

)①某人长期摄入蛋白质过少,会引起C液增加②结构2的细胞所处的内环境为淋巴③A液和C液比较,A液中含较多的蛋白质④A液中的O2进入细胞③中被利用至少穿过6层膜⑤A液成分包括激素、血红蛋白、尿素、CO2等物质⑥内环境主要由A液、B液、C液组成

A、①③④

B、②③⑤

C、①③⑥

D、②⑤⑥C

【例3】内环境是人体细胞生活的直截了当环境,内环境的温度、渗透压、pH及各种化学物质的含量,正常情况下能够维持相对稳定的状态,这是人体完成各项生命活动的必要条件(1)能与毛细血管壁细胞直截了当进行物质交换的具体内环境是——————————

(2)人体内环境的各种理化性质及化学物质含量会发生变化的原因是_______________。

(3)尝试构建人体肝脏内血浆、组织液、成熟红细胞内液间O2、

CO2扩散的模型(①在图形框间用实线箭头表示O2,用虚线箭头

表示CO2,②不考虑CO2进入成熟红细胞内液)。血浆和组织液细胞的代谢活动或外界环境的不断变化

4、(2009·上海)下列人体不同种类的体液之间,电解质浓度差别最大的一组是()A、血浆与组织液的

B、组织液与细胞内液的蛋白质

C、血浆与组织液的Cl－

D、组织液与淋巴液的Na＋

B【解析】血浆与组织液的

、Cl－通过毛细血管壁能够相互渗透;组织液中的Na＋过毛细淋巴管壁进入毛细淋巴管形成淋巴;蛋白质是大分子,血浆中的蛋白质不易透过毛细血管壁进入组织液,细胞内的蛋白质也不易透过细胞膜。5、(2008·宁夏)长时间运动引起机体缺氧时,血液pH的变化趋势、引起pH变化的物质、能起缓冲作用的物质分别是()A、降低、CO2、Na2CO3B、降低、乳酸、NaHCO3C、升高、CO2、H2CO3D、升高、乳酸、NaHCO3【解析】本题考查了人无氧呼吸的产物及人体中的酸碱缓冲物质。在长时间运动或进入高原等缺氧条件下,人体部分细胞会通过无氧呼吸产生酸性物质——乳酸,乳酸进入血液后会引起pH的略微下降,起缓冲作用的物质主要是血浆中的NaHCO3。B6、关于内环境与稳态的叙述,正确的是(

)A、内环境主要由血液、组织液和淋巴组成B、内环境中多余的H＋主要从肺排出C、血浆是内环境中最活跃的部分D、Na＋、K＋以重吸收方式是从消化道进入内环境【解析】本题考查内环境的组成及稳态。血液包括血浆和血细胞,血浆是内环境的成分,而血细胞不是。内环境中多余的H＋主要通过血液中存在的缓冲物质消耗,H＋可与HCO－3反应生成CO2和H2O。Na＋、K＋的重吸收是肾小管的功能。当血浆流到组织毛细血管时,血浆进入细胞间隙形成组织液,部分组织液又可回流到血浆,同时还有部分组织液进入毛细淋巴管内形成淋巴,由淋巴循环再回流到血浆,因此血浆是内环境中最活跃的部分。【答案】C生物体维持pH稳定的机制1、实验原理(1)生物代谢会产生一些酸性或碱性物质,这些酸性或碱性物质进入内环境,常使pH发生偏移。但一般情况下,机体能通过________使pH稳定在一定范围内。(2)通过比较自来水、缓冲液(如Na2HPO4、NaH2PO4等的溶液)和生物材料在加入酸或碱后pH的变化,推测生物体是如何维持pH稳定的。2、实验过程检测并记录初始pH→每滴入5滴0、1mol/LHCl或NaOH测定并记录一次pH,直至滴入30滴→以pH为纵轴、以酸或碱滴数为横轴将记录的数据作图→比较得出结论您的实验测得的不同情况下的pH是否存在误差？分析误差存在的原因,如何降低误差？考虑:提示:有误差。原因:(1)烧杯清洗不干净。(2)加入酸、碱后不摇动或摇动不均匀、不完全。(3)加入酸、碱后不待其稳定就马上测pH等。实验过程中,出现了多次“充分冲洗烧杯”,为什么？第一次“充分冲洗烧杯”是为了幸免酸性物质HCl与碱性物质NaOH发生中和反应,减少误差。第二次和第三次“充分冲洗烧杯”是为了防止不同的生物材料混合而影响实验效果。生物材料最好是一种植物材料,一种动物材料。(1)生物材料中含有缓冲对NaH2PO4/Na2HPO4、H2CO3/NaHCO3等,它们能够对酸碱度的变化起缓冲作用,此外,机体还可通过对生理活动进行调节来维持pH稳定。

(2)会失调;人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。当外界环境的变化过于剧烈,或人体自身的调节功能出现障碍时,内环境的稳态就会遭到破坏。4、问题探究(1)尝试对生物材料维持pH稳定的机制进行解释。(2)内环境的稳态会可不能失调？什么情况下会出现失调？探究性实验与验证性实验的比较比较项目探究性实验验证性实验概念指实验者在不知晓实验结果的前提下,通过自己实验、探究、分析、研究得出结论,从而形成科学概念的一种认知活动指实验者针对已知的实验结果而进行的以验证实验结果、巩固和加强有关知识内容、培养实验操作能力为目的的重复性实验实验目的探究研究对象的未知属性、特征以及与其他因素的关系验证已知对象的已知属性、特征以及与其他因素的关系实验假设假设一般采纳“假如A,则B”的形式表达,是依照现有的科学理论、事实,对所要研究的对象设想出一种或几种估计性的答案、解释因结论是已知的,故不存在假设问题体温恒定的调节过程1、体温的平衡:人体的产热量与散热量的动态平衡。2、热量来源:有机物氧化分解放能,如C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量3、体温调节的中枢:下丘脑;感受器为温度感受器,分冷觉和温觉感受器。4、体温调节的方式:神经调节和体液调节。

热能(体温来源)酶ATP5、体温调节的图解2、信息解读(1)调节方式——神经——体液调节(2)神经调节:①感受器:下丘脑渗透压感受器。②神经中枢:下丘脑;渴觉中枢:大脑皮层。③效应器:垂体后叶。(3)体液调节:①激素名称:抗利尿激素;分泌部位:下丘脑神经细胞;释放部位:垂体后叶。②靶器官:肾小管、集合管。③作用:加强对水分重吸收。④结果:降低细胞外液渗透压。提醒下丘脑部分神经细胞既能分泌激素,又能传导神经冲动。细胞间信息传递模式图1、若细胞1分别为以下细胞时,图中的靶细胞各指什么细胞？胰岛A细胞胰岛B细胞垂体2、若细胞2和细胞3为下丘脑细胞,图中靶细胞又是指什么细胞？本节小结:一、激素调节的发现三、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四、激素调节的特点实验激素调节的概念内分泌腺和外分泌腺胰岛素和胰高血糖素的作用协同作用和拮抗作用反馈调节二、激素的化学本质挖掘教材P29图2-13的信息解读(1)激素分子运输——血液循环,不通过导管。(2)靶细胞上受体蛋白识别相应激素。点拨

胰腺既有外分泌部——分泌胰液,含各种消化酶;又有内分泌部——胰岛分泌调节血糖的激素。若胰管受阻,影响食物消化但不影响胰岛素和胰高血糖素的分泌(经血液运输)。提醒(1)激素既不组成细胞结构,又不提供能量,也不起催化作用,只起调节作用。(2)激素的本质是有机分子,功能上是信息分子。(3)激素只是改变细胞的代谢,并不直截了当参与生命活动。(4)激素随血液循环运输到全身器官、细胞,但只有靶器官、靶细胞能识别并接受信息改变代谢。构建知识网络3、糖尿病的病因、防治及检测(1)病因:胰岛B细胞受损伤,胰岛素分泌不足,糖代谢出现障碍。(2)病症:“三多一少”,即多饮、多食、多尿,身体消瘦、体重减