2.2通过激素的调节.ppt

,通过激素的调节,第二章 动物和人体生命活动的调节,第二节,沃泰默的实验：,切除通向该段小肠的神经，只留下血管,丙：稀盐酸,狗的上段小肠肠腔,胰腺分泌胰液,乙：稀盐酸,狗的血液中,胰腺不分泌胰液,狗的上段小肠肠腔,甲：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：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,同一条狗静脉,激素调节的发现（资料阅读）,激素的发现源于英国。20世纪初，英国生理学家斯塔林和贝利斯在长期的观察中发现，狗进食后，胃便开足马力，把食物磨碎。当食物进入小肠时，胃后边的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。那么，食物到达小肠的消息，胰腺是怎样得到的呢?起初他们以为这个信息是通过神经系统来传递的，但实验结果却对此否定。尽管切除了动物体内的一切通向胰腺的神经，胰腺仍能按时把胰腺液送到小肠。他们又经过两年的仔细观察和研究，终于解开这个迷。原来，在正常情况下，当食物进入小肠时，由于食物在肠壁摩擦，小肠粘膜就分泌出一种数量极少的物质进入血液，流送到胰腺，胰腺接到消息后，就立刻分泌出胰液来。接着，他们肥这种物质提取出来，并注入到哺乳动物的血液中，发现即使这一动物不吃东西，也会立刻分泌出胰液来，于是，他们便给这种物质命名为“促胰液素”。后他们又给这类数量极少，但有特殊生理作用，可激起物体内器官巨大反应的物质起了一个形象生动的名字激素。,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,人和动物体的生命活动，除了受神经系统的调节外，还存在着另一种调节方式由内分泌器官（或细胞）分泌的化学物质进行调节，这就是激素调节。,1.激素调节概念,人和动物体的内分泌细胞分泌到内环境中，作用于特定的细胞使之产生特定效应的高效能化学物质。,2.激素概念,能被特定激素作用的器官、细胞就是该激素的靶器官、靶细胞。,下丘脑,垂体,甲状腺,胸腺,肾上腺,胰腺,卵巢,睾丸,人体内的主要激素,脊椎动物激素的种类、产生部位及生理作用,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,下丘脑,垂体,甲状腺,胸腺,肾上腺,胰腺,卵巢,睾丸,合成及分泌促甲状腺激素释状激素,合成及分泌促甲状腺激素,地方性甲状腺肿患者,甲亢患者,甲状腺激素失调引起的疾病,一代肿二代傻三代四代断根芽,5.激素的成分,激素的成分,按其化学性质可分为两大类：（一）含氮激素1肽类和蛋白质激素 主要有下丘脑调节肽、神经垂体激素、腺垂体激素、胰岛素、甲状旁腺激素、降钙素以及胃肠激素等。2胺类激素 包括肾上腺素、去甲肾上腺素和甲状腺激素。（二）类固醇（甾体）激素类固醇激素是由肾上腺皮质和性腺分泌的激素，如皮质醇、醛固酮、雌激素、孕激素以及雄激素等。另外，胆固醇的衍生物棗1，25-二羟维生素D3也被作为激素看待。,实例一：血糖平衡的调节,血糖0.81.2g/L,人体中血糖的来源和去向（正常情况下）,2.顺畅的去路,1.充足的来源,血糖平衡调节,血糖降低,血糖升高,胰岛素分泌,胰岛B细胞,三促进二抑制,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,三促进二抑制,血糖降低,血糖升高,胰岛素分泌,胰岛B细胞,三促进二抑制,胰岛A细胞,胰高血糖素分泌,二促进,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,促进肝糖原分解，促进非糖物质转化为葡萄糖,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。,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。,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,促进肝糖原分解，促进非糖物质转化为葡萄糖,正、负反馈调节,+,-,+正反馈,-负反馈,正、负反馈调节,兔数量增加,兔数量下降,植物增加,植物减少,吃大量植物,生态系统反馈调节使其结构功能上达到动态平衡,血 糖 升 高,胰高血糖素分泌增多,胰岛 B细胞,胰岛素 分泌增多,胰岛 A细胞,血 糖 降 低,+,+,+,+,+,+,拮抗作用,协同作用,实例二：甲状腺激素分泌的分级调节,垂 体,促 激素释放激素,枢纽,下丘脑,促 激素,腺体,激素,垂体,1.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？,实例二：甲状腺激素分泌的分级调节,甲状腺素分泌的分级调节,下丘脑,垂 体,甲状腺,寒冷等刺激,促甲状腺激素释放激素（TRH）,促甲状腺激素（TSH）,甲状腺激素,促进,促进,抑制,抑制,加快新陈代谢，抵御寒冷,促进,大脑皮层,反馈调节,甲状腺激素分级调节,资料分析,正常人每100毫升血液中生长激素的含量还不到1微克。如果该激素分泌稍微多一点，可使生长发育期的青少年成为巨人症的受害者。,1.微量和高效,30万头羊脑只能提取生长激素1g美国学者E.C.Kendall 从3t 新鲜的动物甲状腺中才提取出0.23g的甲状腺激素 人体血液中甲状腺激素的含量只有310-5-1410-5mg/mL1mg甲状腺激素可使人体产热增加4200kJ,临床上常通过抽取血样来检测内分泌系统的疾病。,2.通过体液运输,3.作用于靶器官、靶细胞,研究发现，甲状腺激素几乎对全身细胞都起作用，而促甲状腺激素只作用于甲状腺。,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,垂体,垂体,B,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（）,巩固练习,2.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,3.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,4.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,5.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,血糖平衡的意义,1.当血糖浓度低于5060mg/dL时出现低血糖早期症状：头昏、心慌、出冷汗、面色苍白、四肢无力，如及时能吃一些含糖较多的食物，或是喝一杯浓糖水，就可以恢复正常。,2.当血糖浓度低于45mg/dL时出现低血糖晚期症状：惊厥和昏迷等。只要及时从静脉输入葡萄糖溶液，症状就会缓解。,3.当空腹血糖浓度高于130mg/dL时叫高血糖症，血糖浓度在130160mg/dL时不会出现糖尿。,4.当血糖含量高于160180mg/dL的范围时，一部分葡萄糖随尿排出，出现尿中含糖现象。,糖尿病人除了有高血糖和尿糖的症状外，还具有多尿、多饮、多食的现象，与此同时糖尿病人逐渐消瘦，请分析原因（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160mg/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、口渴、多饮的现象。,（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。,近20 年来，我国糖尿病患病率显著增加。1980年糖尿病患病率0.67%。1994 年2564 岁年龄段糖尿病的患病率为2.5%。2002 年全国营养调查同时调查了糖尿病的流行情况。“世界糖尿病日”，中国中医科学院糖尿病研究总院调查资料显示，我国的糖尿病患者人数已达4000万左右，占世界糖尿病人群总数的五分之一，患病率居世界第二位，并且以每天至少3000人的速度增加，每年增加超过120万人，预测至2010年我国糖尿病人口总数将猛增至8000万至1亿人。,学以致用：,阅读科学、技术、社会，想一想：激素在生产和医药卫生方面有和应用？,.用口服或注射人类激素或类似物来治疗某些疾病，如：定时注射胰岛素来治疗糖尿病等。.利用促性激素类药物来促使鱼类等动物发情，促进产卵。.利用某些激素类似物喂养家畜，以提要肉的品质。.利用昆虫的脑激素、保幼激素、蜕皮激素来改变昆虫的发育过程。如：用保幼激素提高蚕的产丝量。.利用昆虫的性外激素来防治害虫。,（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 1C、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。,（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。,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。,3.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_。,（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_,B,寒冷、过度紧张等,（三）激素分泌的调节,侏儒症幼年时生长激素不足,巨人症幼年时生长激素过多,呆小症幼年时甲状腺激素不足身材矮小，智力低下,甲亢甲状腺激素过多,激素分泌不足或过多导致的症状：,若在成年时，生长激素分泌过多，此时由于骨骺已闭合，只能使软骨成份较多的手足、肢端短骨、面骨及其软组织生长异常，以致形成手足粗大，鼻大唇厚，下颌突出，内脏器官也产生肥大现象，称肢端肥大症。,模型构建：建立血糖调节的模型,0.1g/L G,0.1g/L G,0.1g/L G,0.1g/L G,0.1g/L G,0.1g/L G,0.1g/L G,0.1g/L G,0.1g/L G,0.1g/L G,0.1g/L G,1.模拟吃饭后的反应,胰岛素卡,胰岛素卡,糖原,糖原,0.1g/L G,0.1g/L G,胰岛素卡,胰岛素卡,糖原,糖原,模型构建：建立血糖调节的模型,0.1g/L G,0.1g/L G,0.1g/L G,0.1g/L G,0.1g/L G,0.1g/L G,0.1g/L G,0.1g/L G,0.1g/L G,2.模拟运动时的反应,胰高血糖素卡,糖原,0.1g/L G,糖原,胰高血糖素卡,0.1g/L G,神经调节和体液调节的比较,