通過激素的調(diào)節(jié) 案例 促胰液素的發(fā)現(xiàn) 學術(shù)背景 在20世紀之前 學術(shù)界普遍認為 人和動物體的一切生理活動都是由神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)的 比如 對 胰液的分泌是如何調(diào)節(jié)的 這一問題 19世紀的學術(shù)界普遍認為 胃酸刺激小腸的神經(jīng) 神經(jīng)將興奮傳給胰腺 使胰腺分泌胰液 沃泰默的實驗 切除通向該段小腸的神經(jīng) 只留下血管 稀鹽酸 狗的上段小腸腸腔 胰腺分泌胰液 稀鹽酸 狗的血液中 胰腺不分泌胰液 狗的上段小腸腸腔 稀鹽酸 胰腺分泌胰液 沃泰默的解釋 這是由于小腸上微小的神經(jīng)難以剔除干凈的緣故 所以是一個十分頑固的神經(jīng)反射 斯他林和貝利斯的假設(shè) 這種實驗現(xiàn)象不是神經(jīng)調(diào)節(jié)的結(jié)果 而是化學調(diào)節(jié)的結(jié)果 在鹽酸的作用下 小腸黏膜產(chǎn)生了一種化學物質(zhì) 這種物質(zhì)進入血液后 隨著血流到達胰腺 引起胰液的分泌 如果要證明斯他林和貝利斯的觀點 應該如何設(shè)計實驗 斯他林和貝利斯的實驗 實驗過程 小腸黏膜 稀鹽酸 砂子 實驗結(jié)果 促進胰腺分泌胰液 實驗結(jié)論 胰液的分泌是促胰液素化學調(diào)節(jié)的結(jié)果 制成提取液 狗靜脈 二 體液調(diào)節(jié) 體液 細胞內(nèi)液 血漿 化學物質(zhì)通過體液的運輸而對人體生理活動所進行的調(diào)節(jié)稱為體液調(diào)節(jié) 細胞外液 組織液 淋巴 體液的組成成分 除H2O CO2 O2 糖 無機鹽等外還含有各種激素 內(nèi)環(huán)境 激素的概念和特征 概念 生物體內(nèi)合成的 由產(chǎn)生部位運輸?shù)教囟ǖ淖饔貌课?并且對生命活動產(chǎn)生顯著的調(diào)節(jié)作用的微量有機物 作用特點 1 調(diào)節(jié)特定的過程速率 并不提供能量和物質(zhì) 只是提供調(diào)節(jié)活動的化學信息 通過調(diào)節(jié)細胞的代謝來完成 2 調(diào)節(jié)作用的顯著性 3 調(diào)節(jié)作用的特異性 選擇性的作用與它的靶細胞 靶細胞的細胞膜上或細胞內(nèi)有發(fā)生特異性結(jié)合的受體 4 節(jié)律性 分泌呈周期性變化 也就是生物鐘 有導管 無導管 通過導管排出 直接進入腺體內(nèi)的毛細血管 外分泌腺 內(nèi)分泌腺 分泌腺分類 分泌物通過導管排出 如皮脂腺 汗腺 唾液腺 沒有導管 分泌物直接進入腺體內(nèi)的毛細血管里 分泌激素 沒有導管 分泌物直接進入腺體內(nèi)的毛細血管里 分泌物通過導管排出 如 皮脂腺 汗腺 唾液腺 消化腺 導管 血管 人體的腺體 下丘腦 垂體 甲狀腺 胸腺 腎上腺 胰腺 卵巢 睪丸 分泌促甲狀腺激素釋放激素等 分泌生長激素 促甲狀腺激素等 分泌腎上腺素等 分泌雌性激素等 分泌雄性激素等 分泌甲狀腺激素等 分泌胸腺激素等 其中的胰島分泌胰島素和胰高血糖素等 生長激素 問題情境 切除垂體后 幼年動物的生長立即停止 上述動物如果每天注射生長素 過幾天之后便又逐漸生長 問題討論 產(chǎn)生生長激素的內(nèi)分泌腺是什么 垂體 研究生長激素生理作用的方法有哪些 生長激素有什么作用 切除腺體或注射激素 促進生長 主要是促進蛋白質(zhì)的合成和骨的生長 甲狀腺激素 問題情境 1 用含有甲狀腺激素的飼料喂蝌蚪 或在蝌蚪生活的水中加入甲狀腺激素 蝌蚪能在短時間內(nèi)長成一只小型青蛙 2 摘除成年狗的甲狀腺 狗會變得身體臃腫 行動呆笨 精神萎蘼 食欲不振 3 摘除小狗的甲狀腺 小狗除發(fā)生上述癥狀外 還出現(xiàn)身體發(fā)育停止 討論問題 甲狀腺激素產(chǎn)生于哪個部位 研究甲狀腺激素生理作用的方法是什么 你能總結(jié)出甲狀腺有哪些生理作用嗎 甲狀腺是分泌甲狀腺激素的內(nèi)分泌腺 研究方法有 飼喂甲狀腺激素制劑 摘除腺體 用幼年狗做實驗 更能說明甲狀腺激素對生長發(fā)育的作用 促進新陳代謝 加速體內(nèi)物質(zhì)的氧化分解 促進動物個體的生長發(fā)育 提高動物個體神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性 胰島素 問題情境 摘除胰臟的狗 狗尿中會有葡萄糖 胰管堵塞 胰腺萎縮的狗 其血糖正常 尿中無糖 患糖病的人 可用注射胰島素的方法治療 討論問題 1 產(chǎn)生胰島素的內(nèi)分泌腺是什么 2 研究胰島素生理作用的方法有哪些 摘除腺體 注射激素 通過病例進行研究 3 胰島素的生理作用 胰島 調(diào)節(jié)糖類代謝 降低血糖濃度的作用 性激素 請你設(shè)計一個實驗方案 有關(guān)結(jié)論 1 性激素有雄性激素 雌性激素和孕激素 2 雄性激素主要由睪丸產(chǎn)生 腎上腺皮質(zhì)也能產(chǎn)生少量雄性激素 雌性激素主要由卵巢產(chǎn)生的 胎盤 腎上腺 以至睪丸內(nèi)都有雌性激素類的物質(zhì) 孕激素是由卵巢產(chǎn)生的 3 研究性激素的生理作用的方法有摘除腺體和移植腺體等方法 雄性激素的主要生理功能是促進雄性生殖器官的發(fā)育和精子的形成 激發(fā)并維持雄性的第二性征 雌性激素的主要功能是促進雌性生殖器官的發(fā)育和卵子的生成 激發(fā)并維持雌性的第二性征和正常的性周期 孕激素主要是促進子宮內(nèi)膜和乳腺的生長發(fā)育 為受精卵著床和泌乳準備條件 調(diào)控動物對幼仔的照顧行為 刺激乳汁分泌 垂體 催乳素 促進T細胞的分化 成熟 增強T細胞的功能 胸腺 胸腺激素 增強心臟活動 使血管收縮 血壓上升 促進糖元分解 使血糖升高 腎上腺 腎上腺素 促進垂體合成和分泌促性腺激素 下丘腦 促性腺激素釋放激素 促進垂體合成和分泌促甲狀腺激素 下丘腦 促甲狀腺激素釋放激素 激素的主要生理作用 激素名稱 內(nèi)分泌腺名稱 激素名稱 內(nèi)分泌腺名稱 促性腺激素 促甲狀腺激素 激素的主要生理作用 甲狀腺激素 垂體 垂體 甲狀腺 促進甲狀腺的生長發(fā)育 調(diào)節(jié)甲狀腺激素的合成和分泌 促進性腺的生長發(fā)育 調(diào)節(jié)性激素的合成和分泌等 促進新陳代謝和生長發(fā)育 提高神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性 生長激素 垂體 促進生長 主要是促進蛋白質(zhì)的合成和骨的生長 續(xù)上表 激素名稱 內(nèi)分泌腺名稱 雌激素 雄激素 胰島素 激素的主要生理作用 孕激素 胰腺中的胰島 主要是睪丸 主要是卵巢 卵巢 調(diào)節(jié)糖類代謝 促進血糖合成為糖元 抑制非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化為葡萄糖 使血糖含量降低 分別促進雌雄生殖器官的發(fā)育和生殖細胞的生成 激發(fā)和維持各自的第二性征 雌激素能激發(fā)和維持雌性正常的性周期 促進子宮內(nèi)膜和乳腺等的生長發(fā)育 為受精卵著床和泌乳準備條件 性激素 續(xù)上表 胰高血糖素 促進糖元分解和非糖類物質(zhì)轉(zhuǎn)化為葡萄糖 從而使血糖升高 人體內(nèi)的一些主要激素分類 產(chǎn)生部位及主要生理作用 肽類 下丘腦 促進垂體合成和釋放促甲狀腺激素 肽類 下丘腦 促進垂體合成和釋放促性腺激素 肽類 垂體 促進甲狀腺的生長發(fā)育和甲狀腺激素的合成與分泌 肽類 垂體 促進性腺的生長發(fā)育和性激素的合成與分泌 蛋白質(zhì) 垂體 促進生長 氨基酸衍生物 甲狀腺 促進新陳代謝和生長發(fā)育 蛋白質(zhì) 胰島B細胞 降低血糖濃度 類固醇 睪酮 睪丸 類固醇 卵巢 促進 類固醇 睪酮 卵巢 促進 激素與酶的比較 有些是蛋白質(zhì) 有些是固醇類 絕大多數(shù)是蛋白質(zhì) 少數(shù)是RNA 內(nèi)分泌細胞 機體內(nèi)所有的活細胞 隨血液循環(huán)到達相應的組織器官 調(diào)節(jié)其生理活動 在細胞內(nèi)或分泌到細胞外催化特定的反應 與神經(jīng)系統(tǒng)密切聯(lián)系 更受pH 溫度等因素的制約 典型例題講解 體重近似 發(fā)育正常的A B C D四只雄性小狗 A不做處理 B C D分別做手術(shù)處理 幾個月后 得到如下表所示結(jié)果 單位 毫克 100毫升血液 請回答 不同實驗條件下小狗體內(nèi)激素的變化情況 1 A狗在實驗中的作用是 2 B狗被切除了 3 C狗被切除了 4 D狗被切除了 對照 甲狀腺 垂體 睪丸 典型例題講解 當動物缺乏某激素時 可以通過 飼喂法 或 注射法 對該激素進行人為補充 下列只可通過以上一種方法補充的激素是 生長激素 甲狀腺激素 胰島素 性激素A B C D 你知道以下是什么病癥嗎 得病的原因是什么 有關(guān)激素分泌失調(diào)的病癥分析 幾種激素分泌失調(diào)癥 侏儒癥 幼 巨人癥 幼 肢端肥大癥 成 糖尿病 低血糖 呆小癥 幼 甲亢 性激素 生長激素 胰島素 甲狀腺激素 不足 過多 分泌異常 激素 第二性征不明顯或消退 性周期不正常 甲亢 地方性甲狀腺腫 呆小癥 巨人癥 肢端肥大癥 侏儒癥 一些山區(qū)流傳這樣的說法 一代腫 二代傻 三代四代斷根芽 請結(jié)合本課的學習給出合理的解釋 實例一 血糖平衡的調(diào)節(jié) 血糖0 8 1 2g L 人體中血糖的去向 正常情況下 血糖可以通過三條途徑得到補充 食物中的糖類經(jīng)過消化和吸收 肝糖原分解為葡萄糖一些非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化為葡萄糖 血糖0 8 1 2g L CO2 H2O 能量 氧化分解 肝糖原 肌糖原 合成 脂肪 某些氨基酸等 轉(zhuǎn)變 人體中血糖的來源和去向 正常情況下 總結(jié) 食物中的糖類 消化 吸收 肝糖原 分解 脂肪等非糖物質(zhì) 轉(zhuǎn)化 血糖降低 血糖升高 胰島素分泌 胰島B細胞 組織加速攝取 利用和儲存葡萄糖 胰島A細胞 胰高血糖素分泌 血糖降低 血糖升高 胰島素分泌 胰島B細胞 組織加速攝取 利用和儲存葡萄糖 胰島A細胞 胰高血糖素分泌 促進糖原分解 促進非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化為葡萄糖 拮抗作用 不同激素對于某一生理效應發(fā)揮相反的作用 通過拮抗作用 使某一種物質(zhì)的含量維持在相對穩(wěn)定的水平 胰島素與胰高血糖素的拮抗作用 血糖降低 血糖升高 通過拮抗作用 保持血糖相對穩(wěn)定 實現(xiàn)對血糖的調(diào)節(jié) 胰高血糖素 胰島素 非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)為葡萄糖 糖原分解為葡萄糖 葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)樘窃?生長激素和甲狀腺激素的協(xié)同作用 生長激素 人體生長發(fā)育 甲狀腺激素 機體生長發(fā)育神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育 侏儒癥 呆小癥 當血糖水平升高時 胰島是怎樣反應的 反應的結(jié)果怎樣 當血糖水平降低時呢 當血糖水平升高時 胰島B細胞分泌的胰島素增加 同時胰島A細胞分泌的胰高血糖素減少 反應的結(jié)果將使體內(nèi)血糖水平下降到正常水平 當血糖水平降低時 胰島B細胞分泌的胰島素減少 同時胰島A細胞分泌的胰高血糖素增加 從而使體內(nèi)血糖水平上升到正常水平 馬拉松運動中 胰島是怎樣進行調(diào)節(jié)的 飯后胰島又是怎樣進行分泌調(diào)節(jié)的呢 當身體不能產(chǎn)生足夠的胰島素時 將會發(fā)生什么情況 當身體產(chǎn)生的胰島素過多時 又會怎樣 當身體不能產(chǎn)生足夠的胰島素時 體內(nèi)的血糖水平將會上升 多余的血糖將會從尿中排出 出現(xiàn)糖尿病 當身體產(chǎn)生的胰島素過多時 會使體內(nèi)的血糖含量過低 腦組織就會因為得不到足夠的能量供給而發(fā)生障礙 會出現(xiàn)反應遲鈍 以致昏睡的現(xiàn)象 假設(shè)你是一位工程師 要為胰島素分泌不足的糖尿病患者設(shè)計一個隨身攜帶的 人工胰島 已有這類產(chǎn)品 請寫出你的設(shè)計思路 指出要解決的主要問題 促甲狀腺釋放激素作用于垂體 使垂體產(chǎn)生促甲狀腺激素 促甲狀腺激素又能使甲狀腺分泌甲狀腺激素 所以 甲狀腺激素含量增加了 當人體受到寒冷等刺激時 在大腦皮層相關(guān)部位的影響下 下丘腦中的細胞合成并分泌促甲狀腺激素釋放激素 反饋調(diào)節(jié) 激素分泌的調(diào)節(jié) 當血液中甲狀腺激素的含量增高時 就會抑制下丘腦和垂體活動 使促甲狀腺激素的合成和分泌減少 反饋調(diào)節(jié) 在一個系統(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)機制 它對于機體維持穩(wěn)態(tài)具有重要意義 反饋調(diào)節(jié)的意義 思考 日照時間長 鳥類開始產(chǎn)卵 這又是什么原因 請說出反饋調(diào)節(jié)過程 典型例題講解 下列激素間 在某種特定條件下具有協(xié)同作用的是 A 抗利尿激素和醛固酮B 胰島素和胰高血糖素C 胰高血糖素和腎上腺素D 抗利尿激素和腎上腺素 與社會的聯(lián)系 提示 糖尿病是由遺傳和環(huán)境因素相互作用而引起的一種常見病 與人們的飲食狀況和生活方式有直接的關(guān)系 飲食過多而不節(jié)制 營養(yǎng)過剩 體力活動過少 從而造成肥胖 脂肪堆積 等是糖尿病的誘因之一 現(xiàn)代社會人們的壓力越來越大 伴隨著精神的緊張 情緒的激動等多種應激狀態(tài) 體內(nèi)升高血糖的激素 如生長激素 去甲腎上腺素 胰高血糖素及腎上腺皮質(zhì)激素等 會大量分泌 從而使血糖升高 糖尿病的治療必須以飲食控制 運動治療為前提 糖尿病病人應控制進食糖類食物 減少高脂肪及高膽固醇食物的攝入量 適量增加高纖維及淀粉類食物 經(jīng)常參加體育運動 盡可能做全身運動 包括散步和慢跑等 在此基礎(chǔ)上 適當使用胰島素增敏劑等藥物 問題情境 當你站在寒風中瑟瑟發(fā)抖時 你的機體為了抵御寒冷作了哪些反應 這些反應是通過怎樣的調(diào)節(jié)機制實現(xiàn)的 實例二 甲狀腺激素分泌的分級調(diào)節(jié) 思考與討論 1 寒冷刺激會首先作用于什么系統(tǒng) 2 接著在三個層次上會引起什么腺體分泌何種激素 3 甲狀腺激素的分泌是否會一直持續(xù)下去 體內(nèi)激素增多時身體如何進行調(diào)節(jié) 1 促進新陳代謝 使絕大多數(shù)組織耗氧量加大 并增加產(chǎn)熱 因此 寒冷可刺激甲狀腺激素的分泌 而甲狀腺機能亢進者往往基礎(chǔ)代謝率增高 喜涼怕熱 2 促進生長發(fā)育 對長骨 腦和生殖器官的發(fā)育生長至關(guān)重要 尤其是嬰兒期 此時缺乏甲狀腺激素則會患呆小癥 3 提高中樞神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性 甲狀腺素分泌的分級調(diào)節(jié) 實例二 甲狀腺激素分泌的分級調(diào)節(jié) 寒冷 過度緊張 下丘腦 垂體 甲狀腺 促甲狀腺激素釋放激素 TRH 促甲狀腺激素 TSH 反饋調(diào)節(jié) 細胞代謝 甲狀腺激素 反饋 除激素外 CO2 H 乳酸和K 等也通過體液傳送 對人和對動物的生理活動進行調(diào)節(jié) 其他化學物質(zhì)的調(diào)節(jié)作用 激素調(diào)節(jié)是人和高等動物體內(nèi)的內(nèi)分泌腺分泌的激素通過體液傳送至其他部位或細胞來調(diào)節(jié)動物的生命活動 是體液調(diào)節(jié)的主要內(nèi)容 體液調(diào)節(jié)就是指某些化學物質(zhì) 如二氧化碳 H 激素 通過體液的傳送 對人和動物體的生理活動所進行的調(diào)節(jié) 體液調(diào)節(jié)和激素調(diào)節(jié)的關(guān)系 3 作用于靶器官 靶細胞特定激素會作用于特定的器官和細胞 2 通過體液運輸內(nèi)分泌腺沒有導管 分泌的激素彌散到體液中 隨血液流到全身 傳遞著各種信息 1 微量和高效 四 激素調(diào)節(jié)的特點 激素既不組成細胞結(jié)構(gòu) 又不提供能量 也不起催化作用 而是隨體液到達靶細胞 使靶細胞原有的生理活動發(fā)生變化 激素是調(diào)節(jié)生命活動的信息分子 2 一奧運會運動員因服用類固醇藥物而被取消了參賽資格 他服用的藥物屬于下列 A 甲狀腺激素B 垂體激素C 雄性激素D 生長激素 1 給小白鼠注射一定量的胰島素后 小白鼠進入休克狀態(tài) 要使其及時蘇醒可適量注射 A 甲狀腺激素B 生理鹽水C 性激素D 葡萄糖溶液 課堂練習 C D 3 某人身材矮小 但智力正常 病因是幼年某種激素分泌過少 缺少的激素和所患疾病是 A 甲狀腺激素 呆小癥B 甲狀腺激素 侏儒癥C 生長激素 侏儒癥D 生長激素 呆小癥 4 能夠分泌乳準備條件的激素是 A 甲狀腺激素B 胰島素C 孕激素D 雌激素 C C 5 飯后血液中含量會迅速增多的激素是什么 6 糖尿病患者就需胰島素治療 宜口服還是注射 胰島素 注射 7 當人體處于饑餓狀態(tài)時 A 腎上腺素分泌減少 胰高血糖素分泌增加B 腎上腺素分泌增加 胰高血糖素分泌增加C 腎上腺素分泌減少 胰高血糖素分泌減少D 腎上腺素分泌增加 胰高血糖素分泌減少 B 8 關(guān)于高等動物激素的敘述 正確的是 由無導管的腺體分泌 直接進入血液 激素的化學成分都是蛋白質(zhì) 血液中含量極少 但對動物起重要的調(diào)節(jié)作用A B C D B A 唾液腺 垂體 腸腺B 腎上腺 甲狀腺 胰島C 睪丸 汗腺 皮脂腺D 卵巢 胃腺 肝臟 2 關(guān)于下丘腦功能的敘述 正確的 A B C D 1 下列各組腺體分泌的物質(zhì) 均能夠直接排放到血漿中的是 B D 可參與血糖平衡的調(diào)節(jié) 有調(diào)節(jié)軀體運動的高級中樞 可合成和分泌促甲狀腺激素釋放激素 垂體通過下丘腦控制性腺的生長發(fā)育 鞏固練習 3 糖尿病 壞血病 侏儒癥 呆小癥 腳氣病的原因 按順序是 A 缺乏胰島素 甲狀腺激素 生長激素 維生素C 維生素B1B 缺乏胰島素 維生素C 甲狀腺激素 維生素B1 生長激素C 缺乏維生素C 生長激素 胰島素 維生素B1 甲狀腺激素D 缺乏胰島素 維生素C 生長激素 甲狀腺激素 維生素B1 D 4 用一定量的甲狀腺激素連續(xù)飼喂正常成年小白鼠4周 與對照組比較 實驗組小白鼠表現(xiàn)為 B A 耗氧量增加 神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性降低B 耗氧量增加 神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性增強C 耗氧量減少 神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性降低D 耗氧量減少 神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性增強 5 下圖表示甲狀腺活動調(diào)節(jié)的示意圖 對這一調(diào)節(jié)的敘述 錯誤的是 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 C 6 人體內(nèi)激素分泌量過多或不足都會對機體有害 體內(nèi)有一系列機制維持激素在血液中含量的相對穩(wěn)定 下圖表示下丘腦神經(jīng)分泌細胞 垂體細胞 甲狀腺細胞及它們分泌的激素之間的關(guān)系 據(jù)圖回答有關(guān)問題 1 激素A是 2 當體內(nèi)缺乏 元素時 將導致激素C的合成受阻 該元素進人甲狀腺細胞的運輸方式是 3 人遭遇危險而情緒緊張時血液中激素C的含量將會 這是由于激素A B的含量 所致 這種生理過程是由 共同調(diào)節(jié)的 4 如果激素C的合成量過多時 激素A B含量的變化趨勢是 這是一種 調(diào)節(jié)機制 促甲狀腺激素釋放激素 碘 主動運輸 增加 增加 神經(jīng)和體液 激素 下降 負 反饋