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第2节 激素调节的过程(第2课时)
本节聚焦：
1.激素的分级调节是如何实现的？
2.激素调节有什么特点？
甲状腺激素的分泌是如何调节的呢？
实例2：甲状腺激素分泌的分级调节
当你在寒风中瑟瑟发抖时，你身体内所有的细胞都被动员起来，共同抵御寒冷。动起员作用的是神经冲动和激素。
甲状腺分泌的甲状腺激素起重要作用。甲状腺激素随血液运到全身，几乎作用于体内所有细胞。提高细胞代谢的速率，使机体产生更多的热量。
实验1: 垂体与甲状腺之间的相互作用
实验发现, 摘除大鼠的垂体, 甲状腺将萎缩, 甲状腺激素显著减少；
如果给该大鼠注射垂体的提取物，可以部分地恢复甲状腺的大小。
组别 实验处理 实验结果
甲状腺结构 甲状腺激素分泌量
1
2
3
常态对照
正常
萎缩
显著减少
部分恢复大小
摘除大鼠的垂体
摘除大鼠的垂体后再注射垂体提取物
部分恢复
正常
实验结论：垂体中的某些物质可以维持甲状腺的 ，促进甲状腺分泌 激素。
形态
甲状腺
思考 讨论：分析甲状腺激素分泌的调节
实验2: 下丘脑与垂体之间的相互作用
组别 实验处理
实验结果
（血液中TSH水平）
1
2
3
4
注：TRH-促甲状腺激素释放激素
TSH-促甲状腺激素
向动物静脉注射下丘脑分泌的TRH
明显升高
正常
常态对照
明显降低
明显降低
损毁动物下丘脑中分泌TRH的区域
向动物的垂体中注射微量甲状腺激素
实验结论：下丘脑分泌的TRH可以促进垂体分泌TSH。
甲状腺激素可以抑制垂体分泌TSH。
临床发现，甲状腺机能亢进时，血液中甲状腺激素水平升高，TSH的水平降低；当甲状腺功能减退时，血液中甲状腺激素水平下降，TSH的水平升高。
进一步说明: 甲状腺激素可抑制垂体分泌TSH。
1.在甲状腺激素的分泌中，下丘脑、垂体和甲状腺之间有何关系？
讨论:
促甲状腺激素释放激素(TRH)
促甲状腺激素(TSH)
甲状腺激素
抑制
抑制
反馈调节
过多时
甲 状 腺
下 丘 脑
垂 体
分级调节
1.在甲状腺激素的分泌中，下丘脑、垂体和甲状腺之间有何关系？
2.在正常情况下，血液中的甲状腺激素的水平总维持在一定范围内，这是如何实现的呢？
这是通过分级调节和反馈调节实现的。
当血液中甲状腺激素水平升高时，
会反馈抑制TSH和TRH的分泌，
降低甲状腺激素的水平；
当甲状腺激素水平降低时，
TSH的分泌量增加，
促进甲状腺分泌甲状腺激素，
使甲状腺激素浓度升高恢复到正常水平。
下丘脑
垂 体
促甲状腺激素释放激素TRH
促甲状腺激素TSH
甲状腺
甲状腺激素TH
(-)
(+)
(+)
(-)
反馈调节
分级调节
寒冷条件下的甲状腺激素分泌
细胞代谢增强，产热量增加，抵御寒冷
下丘脑
（TRH）
垂体
（TSH）
甲状腺
甲状腺激素
（-）
（-）
反馈
寒冷刺激
神经系统
神经冲动
①甲状腺激素分泌的过程中，既存在分级调节，也存在反馈调节。
②反馈调节使血液中的甲状腺激素的水平总维持在一定范围内。
思考：TSH能通过负反馈作用抑制下丘脑分泌TRH吗？为什么？
不能；因为下丘脑上没有TSH的受体
身体发抖在生理学上称为战栗产热，又称寒战产热。
人体在寒冷环境中主要依靠战栗来增加产热量。
寒冷刺激会作用于体表的冷觉感受器，经传入神经传至下丘脑体温调节中枢，最终引起延髓某些部位的神经元兴奋，并将兴奋下传到脊髓前角运动神经元，引起肌肉战栗产热。
战栗是骨骼肌发生不随意的、不受大脑皮层控制的节律性收缩，节律为9~11次/min，屈肌和伸肌同时收缩，基本上不对外做功，但产热量很高。
因此，寒冷条件下人体发抖也是抵御寒冷的自然反应。
思考: 为什么说寒冷条件下人体发抖也是抵御寒冷的自然反应呢？
2.分级调节
①定义:
下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的这种分层调控，称为分级调节。
②意义:
分级调节可以______________________，形成_______________，有利于____________，从而________________；
放大激素的调节效应
多级反馈调节
精细调控
维持机体的稳态
③举例:
下丘脑-垂体-靶腺体
下丘脑
垂体
靶腺体
下丘脑——垂体——甲状腺轴；
下丘脑——垂体——肾上腺皮质轴；
下丘脑——垂体——性腺轴。
2.分级调节
下丘脑-垂体-甲状腺轴
下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴
下丘脑-垂体-性腺轴
CRH: 促肾上腺皮质激素释放激素
ACTH: 促肾上腺皮质激素
①当促激素释放激素、促激素异常增多时，内分泌腺被持续刺激而肿大。
②当促激素释放激素、促激素异常减少时，内分泌腺长期得不到刺激而萎缩。
【思考】缺碘造成甲状腺肿大的原因:
缺碘 → 甲状腺激素减少 →
对下丘脑和垂体抑制的负反馈作用下降 →
TRH和TSH上升→
TSH持续刺激甲状腺→甲状腺增生而肿大
3.对腺体的影响：
以“甲状腺激素为例”
以“甲状腺激素为例”
分泌过盛时——甲亢
新陈代谢率增高，消 瘦、血压高、心搏快、情绪激动、有颤抖等症状，表现为甲亢。另眼球凸出，称凸眼症。
异常
正常
在甲亢患者体内，产生了一种叫做TSI的免疫球蛋白，其化学结构与TSH相似，能与TSH竞争甲状腺细胞膜上的受体，刺激甲状腺细胞持续分泌甲状腺激素。
由于甲状腺激素的反馈作用，抑制TRH和TSH的分泌，使患者体内的TSH浓度降低，但是没有消除TSI对甲状腺细胞的刺激作用，因而导致患者体内的甲状腺激素总是处于较高水平。
A．图中X和Y分别是下丘脑和垂体B．图中a和b分别是促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素C．甲状腺的分泌活动只受垂体释放的激素的调节D．甲状腺分泌活动的调节中存在反馈调节，血液中的甲状腺激素的含量达到一定程度时，对下丘脑和垂体的分泌活动有抑制作用
5．如图是甲状腺分泌活动的调节示意图(图中“＋”表示促进，“－”表示抑制)。对该图的理解错误的是(　　)
C
【现学现用】识图—①②③表示激素，abc表示腺体
①_______________
②_______________
③_______________
a________________
b________________
c________________
甲状腺激素
甲状腺
促甲状腺激素
垂体
促甲状腺激素释放激素
下丘脑
解题思路:
①先找负反馈的起点——甲状腺激素
②再顺着下丘脑-垂体-甲状腺轴反推回去
【检测】
1.①②⑤表示甲状腺激素分泌的_____调节；
③④表示甲状腺激素分泌的_____调节；
2.如果把图中甲状腺换成胰岛，该图还成立吗？为什么？
______________________________________
3.若体内缺碘，血液中ab的含量会______，
为什么？
_______________________________________________
_______________________________________________
分级
反馈
不成立，因为胰岛分泌相应激素不受垂体控制
升高
碘是甲状腺激素的合成原料，缺碘导致甲状腺激素合成不足，负反馈调节作用减弱，ab分泌增多
4.若切除甲状腺，ab含量如何变？
_______________________________________________
若切除垂体，ac含量如何变？
_______________________________________________
若切除下丘脑，bc含量如何变？
_______________________________________________
ab均变多（负反馈调节作用减弱）
a变多，c变少（分级调节和负反馈调节作用均减弱）
bc均变少（分级调节作用减弱）
激素的应用（课本P56）
①睾酮类兴奋剂：
②超数排卵（排卵数目增多）：
对动物进行超数排卵时，使用促性腺激素而不使用性激素，就是防止过量的性激素造成动物性腺萎缩。
适当光照可以促进母鸡性激素的分泌
在鸡的养殖实践中人们发现，适当延长每日的光照时间和光照强度，能提高母鸡产蛋率。
下丘脑-垂体-性腺轴
(光照时间过长，使性激素分泌过量，反而抑制排卵)
性激素过多,会通过反馈调节抑制垂体分泌促性腺激素,促性腺激素可以促进性器官的发育,所以缺乏促性腺激素后性器官会萎缩,甚至会失去生育能力。
激素调节的特点
内分泌腺没有导管，内分泌细胞产生的激素弥散到体液中，随血液流到全身，传递着各种信息。
①通过体液进行运输
激素能定向运输吗？
不能；内分泌细胞产生的激素会弥散到体液中，随血液流到全身，因此激素不是定向运输。
激素运输到全身各处，是不是对所有细胞都能起作用？
不一定；激素只能作用于靶器官或靶细胞
因此，临床上常通过抽取样本来检测内分泌系统中的激素的水平。
靶器官和靶细胞的概念
能被_______________的器官、细胞就是该激素的靶器官、靶细胞。
特定激素作用
不同激素的靶器官和靶细胞一般 。
不同
②作用于靶器官、靶细胞
思考：为什么激素只能作用于靶器官靶细胞？
直接原因：
靶细胞膜上或膜内有与相应激素特异性结合的受体
根本原因：
与相应激素结合的受体的基因，只在靶细胞内特异性表达
几种常见激素的产生部位和作用部位（即：靶细胞）
激素名称 产生部位 靶细胞(受体）
促……激素释放激素
促甲状腺激素
促性腺激素
促肾上腺皮质激素
生长激素
甲状腺激素
胰岛素
胰高血糖素
下丘脑
垂体
垂体
甲状腺
胰岛B细胞
胰岛A细胞
垂体
甲状腺
性腺
肾上腺皮质
全身各细胞
全身各细胞
全身各细胞
主要是肝细胞
③作为信使传递信息
激素的作用方式，犹如_____将信息从______ ____传递给__ ____，引起靶细胞发生一系列的_________。
信使
内分泌细胞
靶细胞
代谢变化
激素能持续作用吗？
不能。
激素一经靶细胞接受并起作用后就失活了。
为了维持激素含量的动态平衡，体内需要源源不断地产生激素。
神经递质也是如此，以免其持续发挥作用。
激素的功能（三不一变）
激素是_____________________；
既不___________；
又不___________；
也不___________；
使________________________发生变化；
调节生命活动的信息分子
组成细胞结构
提供能量
起催化作用
靶细胞原有的生理活动
判断：激素直接参与细胞内的许多代谢活动（ ）
×
激素是调节生命活动的信息分子！
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④微量、高效
在正常生理状态下，血液中激素浓度都很低，一般为_____________，虽然激素含量甚微，但其作用效果________，因此激素是人和动物体内
________________________。
极其显著
微量、高效的生物活性物质
10-12-10-9mol/L
一旦体内激素含量偏离了生理范围，就会严重影响机体机能。
临床上常通过测定血液中激素含量来检测疾病。
【检测】分别说出下列例子对应的特点
1.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，1mg甲状腺激素可使人体产热增加4200kJ：_________________
2.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：_________________________
3.临床上可通过抽取血样来检测甲状腺激素含量，进而诊断甲状腺是否有相关疾病：____________________________
4.激素将信息从内分泌细胞传递给靶细胞，靶细胞发生一系列的代谢变化：__________________
微量、高效
作用于靶器官、靶细胞
通过体液进行运输
作为信使传递信息
5.激素之间的相互作用
①在机体内，往往多种激素共同参与调节同一生理功能，各种激素彼此关联，相互影响。
②激素之间的关系
协同作用
相互抗衡
也称“拮抗作用”
不同激素对同一生理效应都发挥作用，从而达到 的结果
不同激素对同一生理效应发挥 的作用
增强效应
相反
③举例
生长激素
甲状腺激素
肾上腺素
胰高血糖素
胰岛素
生长发育
产热
血糖调节
协同作用
拮抗作用
蛋白质类激素不容易穿过细胞膜，其受体在靶细胞的细胞膜上，
受体负责把细胞外信号转化为细胞内信号，细胞内信号再通过转导和放大，最终激活了某种酶，从而改变细胞的代谢情况。
拓展
蛋白类激素等的受体在细胞膜上
图1：肾上腺素对肝细胞的作用
甲状腺激素和固醇类激素很容易穿过细胞膜，
其信号受体在细胞质或细胞核中。
激素和受体结合后，连接到DNA上，调控基因的转录，诱导相关蛋白质的合成(例如某些酶)。
图2：类固醇激素的作用机制
固醇类激素的受体在细胞膜内
拓展
【检测】细胞间和细胞内信息传递过程中，需要受体对信号的识别。图甲、乙分别表示人体细胞内受体和细胞表面受体的作用机制模式图。下列有关受体的叙述错误的是( )
A. 图中细胞膜上的受体、细胞质受体和核受体 的化学本质均为蛋白质
B. 雌性激素只能被特定的受体结合，从而使雌性激素只能作用于特定的靶细胞
C. 人体内其他激素的作用机制与图甲相似,即通过细胞内受体识别特定的激素
D. 若图乙可以表示神经元间兴奋的传递方式,其中信号分子为神经递质
C
解析:不同激素的受体存在部位不同，如胰岛素、生长激素等
蛋白质类激素的受体存在于细胞膜
小结
酶、激素与神经递质的比较
比较项目 酶 激素 神经递质
化学本质
来源
作用部位
作用后去路
多数是蛋白质
少数是RNA
蛋白质、多肽、
氨基酸衍生物、类固醇
多种多样（大分子、小分子、气体）
活细胞
细胞内、外
体内、外
(适宜条件下)
内分泌腺或
内分泌细胞
神经细胞
靶细胞、靶器官
突触后膜
被降解或回收
迅速灭活
仍具有活性
(可重复利用）
相同点：①都具有生物活性②均与特定分子结合后起作用
③都不供能 ④都不组成细胞结构
【检测】下列有关激素和酶的叙述，正确的是(　　)
A. 能产生酶的细胞一定能分泌激素
B. 生长激素和呼吸酶可存在于同一细胞
C. 激素与酶一样，都能催化特定的化学反应
D. 酶与激素的本质都是蛋白质
注意：酶本质的三个要点：①活细胞产生，②催化作用，③有机物(绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA)；
而激素是由内分泌器官(细胞)产生的。
能产生酶的细胞不一定能分泌激素，但能分泌激素的细胞一定能产生酶。激素既不参与细胞结构的构成也不提供能量，也不起催化作用；
大多数激素是蛋白质或多肽，但有少量激素如性激素等其本质不是蛋白质。
B
【检测】(2021年山东卷) 体外实验研究发现，γ-氨基丁酸持续作用于胰岛A细胞，可诱导其转化为胰岛B细胞。下列说法错误的是（ ）
A.胰岛A细胞转化为胰岛B细胞是基因选择性表达的结果
B.胰岛A细胞合成胰高血糖素的能力随转化的进行而逐渐增强
C.胰岛B细胞也具有转化为胰岛A细胞的潜能
D.胰岛B细胞分泌的胰岛素经靶细胞接受并起作用后就被灭活
B
例2.如图为男性性激素-睾酮（T）的调节机制．
（1）图中①②③过程体现了性激素的______调节，过程④说明性激素也存在______调节．
（2）图中各种激素通过体液运输到靶细胞所在位置，并与靶细胞的细胞膜表面的______结合，完成信息传递后，这些激素就会______，因而体内需要源源不断地产生激素．
分级
反馈
受体
失活
下丘脑
垂体
睾丸
LH
FSH
GnRH（促性腺激素释放激素）LH(黄体生成素）、FSH(卵泡刺激素)、T(睾酮)
T
GnRH
①
②
③
②
④
(-)
(+)
(+)
(+)
雄性激素分泌的调节示意图
（3）有研究表明吸食阿片类毒品（如吗啡、海洛因、可卡因等）会影响人体性腺功能，于是有研究者对某戒毒所内的吸毒人员进行相关激素的检测并与健康人比较，检测结果均值如下表．
①为了确定吸毒者T水平低的原因是睾丸受损还是LH和FSH减少所引起的，可将体内 的量补充到健康者水平，一段时间后测定______的含量，与健康者比较即可确定原因．
②吸毒者的后代容易出现畸形儿、怪胎，可能的原因是毒品容易引起生殖器官中的____________过程异常．
③调查发现吸毒者容易出现怕冷、寒热交替等症状，说明吸毒使位于下丘脑的 受损．
LH和FSH
T
减数分裂
体温调节中枢
GnRH（促性腺激素释放激素）LH(黄体生成素）、FSH(卵泡刺激素)、T(睾酮)
例5.二.拓展应用
1.甲状腺癌患者切除甲状腺后，其下丘脑分 泌的TRH还有作用吗？其垂体分泌的TSH呢？为 什么这样的患者要终生服用甲状腺激素类药物？
还有作用，因为TRH的靶器官是垂体，而不是甲状腺;
因失去了甲状腺激素对垂体分泌 TSH的抑制作用，TSH水平会升高;
甲状腺激素对机体代谢和生长发育等具有重要的调节作用，故切除甲状腺后需要终生服用甲状腺激素类药物。

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