通过激素的调节 第二章 动物和人体生命活动的调节 第2节第2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。 一、激素调节的发现
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 注入 结果 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 磨碎 注射 实验结果:促进胰腺分泌胰液。 实验结论:胰液的分泌是化学调节的结果。 制成提取液狗静脉 他们把小肠粘膜分泌的这种化学物质 称作促胰液素。
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
二、激素调节的概念 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。 概 念 概 念
没有导管,分泌物直接进入腺体内的毛细血管里。 分泌物通过导管排出。 如:皮脂腺、汗腺、唾液腺等消化腺 导管导管 血管血管 人体的腺体 内分泌腺 : 外分泌腺:
下丘脑 垂体 甲状腺 胸腺 肾上腺 胰腺 卵巢 睾丸
问题探究 1 : 饭后,大量的葡萄糖被吸收到了体内, 但是正常人的血糖含量只有短暂的升高, 很快就恢复正常,这是为什么? 三、激素调节的实例 实例一:血糖平衡的调节
血糖 0.8~1. 2g/L CO 2 +H 2 O+ 能量 氧化分解 肝糖原、肌糖原 合成 脂肪、某些氨基酸等 转变 人体中血糖的去向 (正常情况下) 总 结总 结
问题探究 2 研究表明,在长跑过程中,尽管血糖 在不断被消耗,但它的含量基本维持在 0.9 g/L 左右。血糖可以通过哪些途径得 到补充? 血糖可以通过以下途径得到补充: 肝糖原分解为葡萄糖 一些非糖物质转化为葡萄糖。
血糖 0.8~1.2g/L CO 2 +H 2 O+ 能量 氧化分解 肝糖原、肌糖原 合成 脂肪、某些氨基酸等 转变 人体中血糖的来源和去向 (正常情况下) 总 结总 结 食物中的糖类 消化、吸收 肝糖原 分解 脂肪等非糖物质 转化
血糖平衡的调节
B细胞B细胞 分泌 胰岛素 作用作用 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 作用 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。 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 + +
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。
分析应用 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。
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? 三、激素调节的实例 实例二:甲状腺激素分泌的分级调节
( 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。 甲状腺激素分泌的分级调节
下 丘 脑下 丘 脑 垂 体 甲 状 腺甲 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 反馈反馈
四、激素调节的特点 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
(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。
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。