kj通过激素的调节思路.ppt

通过激素的调节 第二节 案例 促胰液素的发现 学术背景 在20世纪之前 学术界普遍认为 人和动物体的一切生理活动都是由神经系统调节的 比如 对 胰液的分泌是如何调节的 这一问题 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 切除通向该段小肠的神经 只留下血管 稀盐酸 狗的上段小肠肠腔 胰腺分泌胰液 稀盐酸 狗的血液中 胰腺不分泌胰液 狗的上段小肠肠腔 稀盐酸 胰腺分泌胰液 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 而是化学调节的结果 在盐酸的作用下 小肠黏膜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 如果要证明斯他林和贝利斯的观点 应该如何设计实验 斯他林和贝利斯的实验 实验过程 小肠黏膜 稀盐酸 砂子 实验结果 促进胰腺分泌胰液 实验结论 胰液的分泌是促胰液素化学调节的结果 制成提取液 狗静脉 怎么设置对照组 稀盐酸 胰腺不分泌胰液 思考与讨论 2 斯他林和贝利斯获得的科学发现包括哪些内容 发现了促胰液素 发现了激素调节 1 机遇只偏爱那种有准备的头脑 哪些因素使斯他林和贝利斯抓住了成功的机会 不迷信权威 创造性思维 严谨的实验设计等 一 内 外分泌腺的概念 1 外分泌腺2 内分泌腺 内分泌腺和外分泌腺的不同之处 二 下面我们来学习人体主要内分泌腺及其分泌的激素 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 激素的生理作用 1 生长激素 促进生长 主要是促进蛋白质的合成和骨的生长 2 甲状腺激素 促进新陈代谢 促进动物个体生长发育 提高神经系统的兴奋性 3 胰岛素 调节糖类代谢 降低血糖浓度的作用 4 性激素 促进雌雄生殖器官的发育 生殖细胞的形成 激发并维持各自的第二性征 5 促激素 促甲状腺激素 促性腺激素 促肾上腺皮质激素 6 促激素释放激素 促性腺激素释放激素促甲状腺激素释放激素 垂体 下丘脑 7 肾上腺素 促进肝糖原分解成葡萄糖 使血糖含量升高 促进代谢活动加强 产热增加 2 激素分泌不足或过多导致的症状 巨人症 呆小症 肢端肥大症 甲亢 侏儒症 生长激素缺乏 幼年生长激素过多 成年生长激素过多 幼年甲状腺激素缺乏 甲状腺激素过多 3 相关激素间的作用 如 生长激素和甲状腺激素胰高血糖素和肾上腺素 不同激素对于同一生理效应都发挥作用 从而达到增强效应的结果 协同作用 拮抗作用 是指不同激素对某一生理效应发挥相反的作用 如 胰高血糖素和胰岛素 4 激素的化学本质 多肽和蛋白质类 促激素释放激素促激素胰岛素 胰高血糖素生长激素 胸腺激素氨基酸衍生物 甲状腺激素 肾上腺素脂质类激素 性激素 5 激素和酶的区别 6 甲状腺激素的生理作用证明实验方法一 饲喂法 大蝌蚪 不变态 摘除甲状腺 蝌蚪 实验2 方法二 摘除法 幼年狗 切除垂体 生长停滞 实验二 摘除法 方法二 注射法 再注射一定浓度的生长激素 方法一 摘除法 逐渐恢复生长 实验说明 甲状腺激素可促进幼小动物的个体发育 促进新陈代谢 加速体内物质氧化分解 同时还能提高神经系统的兴奋性 实例一 血糖平衡的调节 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 血液中的葡萄糖 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 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 思考与讨论 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 血糖0 8 1 2g L 人体中血糖的来源和去向 正常情况下 总结 血糖平衡的调节 血糖平衡的调节 B细胞 胰岛素 促进组织细胞加速摄取 利用和储存葡萄糖 从而使血糖水平降低 A细胞 胰高血糖素 促进糖原分解 并促进一些非糖物质转化为葡萄糖 从而使血糖水平升高 胰岛素和胰高血糖素究竟是怎样对血糖水平进行调节的呢 我们通过展示糖卡来进行探索 展示糖卡 并构建血糖调节的图解式模型 模型构建 建立血糖调节的模型 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 肾上腺 肾上腺激素 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 像这样 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 种类包括正反馈和负反馈 案例 负反馈 反馈信息与控制信息的作用相反 因而可以纠正控制信息的效应 意义 在负反馈调节下 反馈信息处于稳定状态正反馈 反馈信息不是制约控制部分的活动 而是促进与加强部分信息的活动意义 正反馈在于使生理活动过程不断加强 直至最终完成生理功能 在正反馈情况时 反馈控制系统处于再生状态 我们日常生活中用到的电冰箱 空调等的调温系统都是根据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 月经周期中黄体生成素的释放等 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 返回 1 当身体不能产生足够的胰岛素时 将会发生什么情况 2 糖尿病在现代社会中的发病率越来越高 想一想 这与人们的饮食状况和生活方式的变化有没有关系 为什么 怎样防治糖尿病 当身体不能产生足够的胰岛素时 体内血糖水平将会上升 多余的血糖将会从尿中排出 出现糖尿病 现在市场上有一种为糖尿病病人设计的人工胰岛 可以随身携带 用以调节患者体内的血糖浓度 假设你是一位工程师 你觉得这种人工胰岛在设计的时候要解决哪些主要问题 请写出你的设计思路 实例二 甲状腺激素分泌的分级调节 问题情境 当你站在寒风中瑟瑟发抖时 你的机体为了抵御寒冷作了哪些反应 这些反应是通过怎样的调节机制实现的 1 寒冷刺激会首先作用于什么系统 2 接着在三个层次上会引起什么腺体分泌何种激素 3 甲状腺激素的分泌是否会一直持续下去 体内激素增多时身体如何进行调节 1 促进新陈代谢 使绝大多数组织耗氧量加大 并增加产热 因此 寒冷可刺激甲状腺激素的分泌 而甲状腺机能亢进者往往基础代谢率增高 喜凉怕热 2 促进生长发育 对长骨 脑和生殖器官的发育生长至关重要 尤其是婴儿期 此时缺乏甲状腺激素则会患呆小症 3 提高中枢神经系统的兴奋性 甲状腺素分泌的分级调节 下丘脑 垂体 甲状腺 促甲状腺激素释放激素 促甲状腺激素 甲状腺激素 细胞代谢 甲状腺激素分泌的分级调节示意图 反馈 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 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 1 微量和高效 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 本节小结 一 激素调节的发现 二 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 三 激素调节的特点 B D 可参与血糖平衡的调节 有调节躯体运动的高级中枢 可合成和分泌促甲状腺激素释放激素 垂体通过下丘脑控制性腺的生长发育 唾液腺 垂体 肠腺 肾上腺 甲状腺 胰岛 睾丸 汗腺 皮脂腺 卵巢 胃腺 肝脏 1 下列各组腺体分泌的物质 均能够直接排放到血浆中的是 2 关于下丘脑功能的叙述 正确的是 A B C D 巩固练习 3 糖尿病 坏血病 侏儒症 呆小症 脚气病的原因 按顺序是 缺乏胰岛素 甲状腺激素 生长激素 维生素C 维生素B1 缺乏胰岛素 维生素C 甲状腺激素 维生素B1 生长激素 缺乏维生素C 生长激素 胰岛素 维生素B1 甲状腺激素 缺乏胰岛素 维生素C 生长激素 甲状腺激素 维生素B1 D 4 用一定量的甲状腺激素连续饲喂正常成年小白鼠4周 与对照组比较 实验组小白鼠表现为 B A 耗氧量增加 神经系统的兴奋性降低B 耗氧量增加 神经系统的兴奋性增强C 耗氧量减少 神经系统的兴奋性降低D 耗氧量减少 神经系统的兴奋性增强 5 下图表示甲状腺活动调节的示意图 对这一调节的叙述 错误的是 A 甲与乙结构分别表示下丘脑和垂体B a与b物质分别表示促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素C 乙结构的活动只受甲结构释放激素的调节D 血液中的甲状腺激素含量起着反馈调节的作用 C 6 人体内激素分泌量过多或不足都会对机体有害 体内有一系列机制维持激素在血液中含量的相对稳定 下图表示下丘脑神经分泌细胞 垂体细胞 甲状腺细胞及它们分泌的激素之间的关系 据图回答有关问题 1 激素A是 2 当体内缺乏 元素时 将导致激素C的合成受阻 该元素进人甲状腺细胞的运输方式是 3 人遭遇危险而情绪紧张时血液中激素C的含量将会 这是由于激素A B的含量 所致 这种生理过程是由 共同调节的 4 如果激素C的合成量过多时 激素A B含量的变化趋势是 这是一种 调节机制 促甲状腺激素释放激素 碘 主动运输 增加 增加 神经和体液 激素 下降 负 反馈 6 现有相同容积的玻璃缸几只 利用自然的清水 同龄且发育状态相同的小蝌蚪60只 饲喂蝌蚪的饲料 未经处理的具有生物活性的甲状腺激素 并把具有生物活性的甲状腺激素放在50 的温水中处理10min 根据这些现有的条件 请你设计一个实验 验证甲状腺激素经过处理以后 是否还有生物活性 1 实验方案的设计第一步 取玻璃缸3只 分别标记为甲 乙 丙 第二步 分别加入等量的清水和20只蝌蚪 第三步 如果甲缸每天饲喂饲料 丙缸每天饲喂用具有生物活性的甲状腺激素相拌的饲料 则乙缸怎样饲喂 最后经过一定时间的饲喂 观察现象 得出结果和结论 2 结果分析 若乙 丙缸的蝌蚪发育同步 迅速变态为小青蛙 而甲缸还是蝌蚪状态 说明 若甲 乙缸的蝌蚪发育同步 而丙缸发育变态迅速 说明了 若乙缸的蝌蚪发育比甲缸快 比丙缸慢 则说明了 3 该实验设置甲 丙两组实验的目的是 每天饲喂用经过处理过的甲状腺激素相拌的饲料 甲状腺激素经过50 的温水处理后 对其生物活性没有影响 甲状腺激素经过50 的温水处理后 完全丧失了生物活性 甲状腺激素经过50 的温水处理后 使生物活性有所降低 起对照作用 再见 2 这是因为这些被吸收到体内的葡萄糖部分合成糖原储存起来了 部分转化为脂肪 氨基酸等非糖物质 还有一些被氧化分解了 所以血糖含量很快恢复正常 五 旁栏思考题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很常见 我们日常生活中用到的电冰箱 空调等的调温系统都是根据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 月经周期中黄体生成素的释放等 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 六 与社会的联系糖尿病是由遗传和环境因素相互作用而引起的一种常见病 与人们的饮食状况和生活方式有直接的关系 饮食过多而不节制 营养过剩 体力活动过少 从而造成肥胖 脂肪堆积 等是糖尿病的诱因之一 现代社会人们的压力越来越大 伴随着精神的紧张 情绪的激动等多种应激状态 体内升高血糖的激素 如生长激素 去甲肾上腺素 胰高血糖素及肾上腺皮质激素等 会大量分泌 从而使血糖升高 糖尿病的治疗必须以控制饮食 运动治疗为前提 糖尿病病人应控制进食糖类食物 减少高脂肪及高胆固醇食物的摄入量 适量增加高纤维食物 经常参加体育运动 尽可能做全身运动 包括散步和慢跑等 对于较重的糖尿病人 除了控制饮食外 还需要按照医生的要求注射胰岛素进行治疗 七 练习基础题1 C D 2 激素的分泌主要是由机体内外环境的变化引起的 机体通过分泌相应激素来调节生理活动 从而适应环境的变化 3 正负反馈调节对于生命活动都具有重要的意义 一旦正反馈过程启动 就逐步增强 不可逆地进行 直至反应完成 如排尿反射 血液的凝固过程 分娩过程等 相比起来 负反馈的重要性似乎远大于正反馈 一是因为它在生理活动中的数量大 涉及面广 二是它不断 纠正 控制信息 从而在维持稳态上发挥着巨大作用 以体温为例 人的正常体温在37 左右 过高或过低都会通过负反馈来改变产热和散热过程 使体温趋向正常 一旦这种反馈失常 体温的急剧波动就会首先殃及大脑及各类器官的代谢 使全身的各项机能出现故障 拓展题胰岛素是由51个氨基酸组成的蛋白质类激素 蛋白质的多肽链是在内质网上的核糖体中合成的 内质网对多肽链进行加工 并运输到高尔基体 高尔基体与蛋白质的加工和转运有关 所以 胰岛素的合成和分泌需要这些细胞器参与 大致过程是 在细胞核内 基因完成转录 形成mRNA mRNA被转送到细胞质 在内质网上的核糖体中指导合成多肽链 先形成的长链大分子称为前胰岛素原 前胰岛素原能穿越内质网膜进入内质网 在内质网内加工 成为胰岛素原 然后胰岛素原被运到高尔基体 继续加工成为成熟的胰岛素 由高尔基体分泌的囊泡运输到细胞膜 分泌到细胞外