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第2 节 激素调节的过程
第一课时
问题探讨
马拉松比赛是赛程超过40km、历时2h以上的极限运动，运动员每小时消耗300g糖类。
血糖可以补充肌肉因运动而消耗的糖类。正常人的血糖含量为3.9~6.1 mmol/L，全身的血量大约为5 L。
马拉松比赛过程中的能量供应
计算：仅靠血液中的葡萄糖，运动员能跑多长时间？
1 mmol葡萄糖的质量是180 mg，正常人血液中葡萄糖为3.51-5.49g，能让运动员跑0.7-1.1min。
长跑过程中大量消耗葡萄糖，会导致血糖含量下降吗？为什么？
可能会略有下降，但不会持续下降，应该在正常范围内波动；运动过程中，因消耗血糖为运动提供能量，血糖含量有所下降，同时机体会随时分解储能物质转化成葡萄糖补充消耗，维持血糖的相对稳定。
活动的人体，如果没有持续血糖的供应，血糖很快就会枯竭
实际上，无论安静还是运动，血糖都维持在一定的水平
研究表明，血糖的调节主要依靠激素的作用
1.血糖的含义：
血液中的糖称为血糖，主要是葡萄糖。
2.血糖浓度
正常人空腹时
3.9~6.1mmol/L
3.血糖的来源和去路
血糖
（3.9~6.1 mmol/L）
食物中的糖类
肝糖原
脂肪等非糖物质
消化、吸收
分解
转化
氧化分解
合成
转化
CO2+ H2O+ 能量
肝糖原、肌糖原
甘油三酯（脂肪）某些氨基酸
最主要去路
最主要来源
肝脏和骨骼肌
肝脏和脂肪细胞
空腹、重要来源
3.血糖的来源和去路
血糖
（3.9~6.1 mmol/L）
食物中的糖类
肝糖原
脂肪等非糖物质
消化、吸收
分解
转化
氧化分解
合成
转化
CO2+ H2O+ 能量
肝糖原、肌糖原
甘油三酯（脂肪）某些氨基酸
最主要去路
最主要来源
肝脏和骨骼肌
肝脏和脂肪细胞
空腹、重要来源
1.血糖的主要去向是被组织细胞摄取，氧化分解，发生的具体场所是细胞质基质、线粒体；
2.由于肌肉细胞中缺乏分解6-磷酸葡萄糖的磷酸酯酶，肌糖原不能直接分解成葡萄糖
3.当长时间不进食时，血糖首先从肝糖原的分解得到补充，当肝糖原耗尽时，从脂肪酸等非糖物质的转化得到补充；
4.葡萄糖也可以转变为非糖物质，例如氨基酸，这里的氨基酸属于非必需氨基酸。
1.血糖的来源和去路
1.血糖的主要来源是食物中的糖类经消化、吸收进入血液；
空腹时血糖的主要来源是肝糖原分解成葡萄糖进入血液；
2.血糖的主要去向是被组织细胞摄取，氧化分解，发生的具体场所是细胞质基质、线粒体；
3.由于肌肉细胞中缺乏分解6-磷酸葡萄糖的磷酸酯酶，肌糖原不能直接分解成葡萄糖，必须先分解产生乳酸，经血液循环到肝脏，再在肝脏内转变为肝糖原或合成为葡萄糖，因此葡萄糖能合成肝糖原和肌糖原，但是只有肝糖原可以转化为葡萄糖；
4.当长时间不进食时，血糖首先从肝糖原的分解得到补充，当肝糖原耗尽时，从脂肪酸等非糖物质的转化得到补充；
5.葡萄糖也可以转变为非糖物质，例如氨基酸，这里的氨基酸属于非必需氨基酸。
食物中的糖类
血糖
3.9~6.1mmol/L
消化、吸收
1.下图为一健康人从早餐开始到12时血糖(血液中的糖，主要是葡萄糖)浓度变化情况：
问题1：9点前血糖浓度上升的原因是？
任务一：分析血糖的来源和去向
任务一：分析血糖的来源和去向
食物中的糖类
血糖
3.9~6.1mmol/L
消化、吸收
CO2+H2O+能量
肝糖原、肌糖原
甘油三酯、某些氨基酸
氧化分解
合成
转化
1.下图为一健康人从早餐开始到12时血糖(血液中的糖，主要是葡萄糖)
浓度变化情况：
问题2：9点后，导致血糖浓度下降的原因有哪些？
食物中的糖类
血糖
3.9~6.1mmol/L
消化、吸收
CO2+H2O+能量
肝糖原、肌糖原
甘油三酯、某些氨基酸
氧化分解
合成
转化
1.下图为一健康人从早餐开始到12时血糖(血液中的糖，主要是葡萄糖)
浓度变化情况：
问题3：11点后血糖浓度通过什么途径上升？
◆ 资料2：糖原分解时不能直接产生葡萄糖，而是葡萄糖-6-磷酸，葡萄糖-6-磷酸通过葡萄糖-6-磷酸酶才能转变为葡萄糖，进而释放进血液。而肌纤维中缺乏此酶。
肝糖原
脂肪等非糖物质
分解
转化
任务一：分析血糖的来源和去向
十二指肠 胰腺
散布着胰岛
胰岛A细胞 胰岛B细胞
(分泌胰高血糖素) (分泌胰岛素)
研究发现，机体是通过一些特定的激素来调节血糖的代谢速率的，其中最主要的是胰岛分泌的胰高血糖素和胰岛素。
1.血糖上升与什么细胞活动加强、激素分泌增多有关？
2.激素相应作用的途径是什么？
3.血糖下降与什么细胞活动加强、激素分泌增多有关？
4.激素相应作用的途径是什么？
任务二：构建血糖调节的概念模型
▲血糖调节过程
主要激素调节
食物中的糖类
肝糖原
脂肪等非糖物质
血糖
3.9~6.1mmol/L
消化、吸收
分解
转化
CO2+H2O+能量
肝糖原、肌糖原
甘油三酯、
某些氨基酸(非必需氨基酸)
氧化分解
合成
转化
血糖升高
胰岛B细胞
分泌
胰岛素
促三去
抑两来
血糖降低
胰岛A细胞
分泌
胰高血糖素(主要作用于肝)
促两来
除了胰高血糖素，肾上腺糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素等都可通过调节有机物的代谢或影响胰岛素的分泌和作用，直接或间接的提高血糖浓度。
胰岛素是唯一能够降低血糖浓度的激素
（1）胰岛素的主要作用是：促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，抑制肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖——降血糖
（2）胰高血糖素的主要作用是：促进肝糖原的分解和非糖物质转化为糖
——升血糖
激素的功能
结论：胰岛素和胰高血糖素共同维持血糖的平衡
注： 高血糖时，胰岛素的分泌会抑制胰高血糖素的分泌
低血糖时，胰高血糖素的分泌会促进胰岛素的分泌
血糖平衡的主要调节过程示意图
反馈调节：
一个系统中，系统本身作用的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作。
血糖水平升高
胰岛素
分泌增加
血糖水平降低
胰高血糖素分泌增加
2. 血糖平衡的调节过程一调节机制2
意义：反馈调节是生命系统中非常普遍的调节机制，对于机体维持稳态具有重要意义。
任务三：分析血糖调节的调节机制
反馈调节：一个系统中，系统本身作用的结果，反过来又作为信息调节该系统的工作。
输入信号
系统
输入信号
反馈
负反馈：
负反馈作用的结果是对过程产生促进作用，既反应的结果反过来抑制反应的进行
如：体温调节、血糖调节、生态系统的恢复。
正反馈：
正反馈作用的结果时对过程产生促进作用，既反应的结果反过来促进反应的进行。
如：排尿、排便、血液凝固、胎儿分娩、水华的增多等。
传入
神经
脊髓
传出神经
尿道
括约肌逼尿肌
尿液
体外
排出
尿道上的感受器
刺激
膀胱壁的
感受器
刺激
尿液
传入神经
促进
排尿反射
（1）正反馈：加强并偏离静息水平，如血液凝固、排尿排便、胎儿分娩等。
反馈调节的类型
血糖平衡的调节
（2）负反馈：偏离后纠正回归到静息水平，有利于稳态，在生物体中更常见，如体温调节、血糖调节。
反馈调节的类型
血糖平衡的调节
分泌
血 糖 浓 度 升 高
血 糖 浓 度 降 低
下丘脑
（某一区域）
胰岛B细胞
胰岛A细胞
胰岛素↑
胰高血糖素↑
(+)
分泌
肾上腺髓质
(+)
下丘脑
（另一区域）
(+)
肾上腺素↑
分泌
(+)
(+)
(+)
(+)
交感神经
副交感神经
传入神经
传入神经
2. 血糖平衡的调节过程一神经调节＋激素调节
结论：调节机制神经—体液调节，激素调节为主
04
拓展
拓展1：胰岛素作用的信号通路
β
β
α
α
ATP
ADP+Pi
一系列酶的磷酸化
蛋白质
合成
脂肪
合成
糖原
合成
葡萄糖转运蛋白储存
于细胞内的囊泡上
葡萄糖
胰岛素
胰岛素受体
细胞膜
04
拓展
拓展2：胰高血糖素作用的信号通路
腺苷酸环化酶
一系列酶的磷酸化
ATP
糖原
1-磷酸葡萄糖
6-磷酸葡萄糖
葡萄糖
葡萄糖
cAMP
糖原合成
酶失活
肝糖原磷酸解
酶被激活
胰高血糖素
胰高血
糖素受
因为肌肉细胞不存在催化6-磷酸葡萄糖水解为葡萄糖的酶，因此，肌糖原不能直接水解为葡萄糖来提供血糖。
04
拓展
拓展3：葡萄糖促进胰岛B细胞分泌胰岛素的机理
葡萄糖
胰岛素
分泌颗粒
葡萄糖-6-磷酸
ATP敏感的K
+
通道
胰岛B细胞
L型Ca
2+
通道
[ 关闭 ]
[ 开放]
丙酮酸
ATP
ADP
Ca
2+
Ca
2+
葡萄糖
葡萄糖载体
胰岛素
K
+
K
+
K
+
K
+
K
+
K
+
K
+
K
+
K
+
K
+
由此可见胰岛B细胞膜上没有葡萄糖的受体
葡萄糖转运载体
葡萄糖
乙酰胆碱
副交感神经
乙酰胆碱受体
信号转导途径
胰岛素
Ca2+
K+
ATP
胰岛B细胞
Ca2+
血糖平衡的调节
拓展：胰岛素分泌的两种调节方式
4.糖尿病：表现为高血糖和尿糖
①尿糖原因
a.一次性摄入的糖太多
c.肾脏疾病，重吸收血糖能力下降，随尿排出。
b.糖尿病
血糖浓度超出肾脏的重吸收能力，随尿排出。
1型糖尿病和2型糖尿病
②糖尿病的类型
尿糖≠糖尿病
问题：据图分析，1型糖尿病和2型糖尿病的原因分别是什么？
胰岛素受体
胰岛素
葡萄糖
1型
胰岛素受体
胰岛素
葡萄糖
2型
1型糖尿病由胰岛功能减退、分泌胰岛素减少通常在青少年时期发病。
治疗：
注射胰岛素来降血糖。
任务四：了解糖尿病，分析其病因及症状
2型糖尿病一般是组织细胞对胰岛素的敏感性降低，可能与靶细胞的细胞膜上胰岛素受体受损/减少有关。
与遗传、环境和生活方式等密切相关，确切发病机理尚不清楚。能量摄入过多、运动量过少、肥胖是2型糖尿病最常见的危险因素。
任务四：了解糖尿病，分析其病因及症状
糖尿病的症状
多饮、多尿、多食
体重减少 三多一少
胰岛素
分泌不足
血糖进入____________氧化分解障碍
细胞供能______
饥饿
分解______供能
血糖含量升高
原尿(在肾小管中)的渗透压升高，对水的重吸收减弱，带走大量的水
血浆渗透压
______
多食
体重减少
多尿
渴觉
（多饮）
组织细胞
不足
脂肪
升高
大脑皮层
糖尿：血糖过高导致原尿中葡萄糖浓度过高，当超过了肾小管的重吸收能力，部分葡萄糖不能被重吸收，出现在尿液中
一
血糖平衡的调节
糖尿病预防与治疗
血液中的糖称为血糖，主要是葡萄糖
正常人空腹时：3.9~6.1mmol/L
3个来源，3个去路
胰岛素（促进三去向，抑制两来源）胰高血糖素等（促进两来源）
（下丘脑）神经-体液调节
反馈调节
主要表现
类型
症状
血糖平衡调节
1.血糖的含义
2.血糖浓度
3.血糖的来源与去路
4.主要参与激素
5.血糖调节过程
6.糖尿病
小结：血糖平衡的调节
2、（2021·浙江高考真题）胰岛素和胰高血糖素是调节血糖水平的重要激素。下列叙述错误的是（　　）
A．胰岛素促进组织细胞利用葡萄糖
B．胰高血糖素促进肝糖原分解
C．胰岛素和胰高血糖素在血糖水平调节上相互对抗
D．血糖水平正常时，胰岛不分泌胰岛素和胰高血糖素
D
1、（2020·江苏高考真题）下列关于人体内胰岛素和胰高血糖素的叙述，错误的是（ ）
A．胰岛素在胰岛B细胞中合成，胰高血糖素在胰岛A细胞中合成
B．胰岛素是唯一降低血糖的激素，胰高血糖素不是唯一升高血糖的激素
C．胰岛素激活胰岛素受体后，葡萄糖通过胰岛素受体进入细胞内
D．胰岛素分泌不足或胰高血糖素分泌过多均可能导致糖尿病的发生
C
高考真题
1、分析下图，判断下列有关人体糖类代谢及其调节的叙述，其中正确的是（ ）
A．胰岛素能促进④⑤⑥⑦过程
B．胰岛B细胞分泌的激素能促进①③过程
C．胰岛A细胞分泌的激素能促进④
D．在肌肉细胞、肝细胞中，②过程均可发生
消化、吸收食物中的糖类
糖原分解
非糖物质转化
血糖
组织细胞
氧化分解
合成糖原
转化成甘油三酯等
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
A
习题巩固

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