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第2节 激素调节的过程
新人教版（2019）
选择性必修一《稳态与调节》
名师精品铸造
马拉松长跑运动员每小时至少要消耗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3.9～6.1mmol/L，全身的血量大约为5L。
1.计算：如果仅靠血液中的葡萄糖，运动员能跑多长时间？
马拉松比赛
2.长跑过程中大量消耗葡萄糖，会导致血糖含量持续下降吗？
血糖是如何维持平衡的？
葡萄糖的质量是180 mg/ mmol ，正常人血液中葡萄糖为3.51-5.49g，
能让运动员跑0.7-1.1min。
300g÷60min=5g/min
甲状腺激素分泌的分级调节
考点一
血糖平衡的反馈调节
目
录
CONTENTS
考点二
激素调节的特点
考点三
[思考1]血糖可以通过哪些途径获得？
从食物中的糖类获得
肝糖原分解产生
[思考2]肉食性动物如东北虎的食物中蛋白质和脂肪含量很高，糖类比较少，但东北虎体内的葡萄糖浓度（4.8-6.9mmol/L）与人体的大致相当。东北虎体内的葡萄糖可能由什么转化而来？
脂肪等非糖物质可以转化成葡萄糖
1．血糖的来源和去向（正常情况下）
血糖
（3.9~6.1 mmol/L）
食物中的糖类
肝糖原
脂肪酸等非糖物质
消化、吸收
分解
转化
摄取
氧化分解
合成
转化
CO2+ H2O+ 能量
肝糖原、肌糖原
甘油三酯
血糖的主要来源
是空腹时血糖的重要来源
[活动]结合以上思考题答案，通过思考血糖的功能、血糖可以合成及转化成哪些物质，
构建血糖的来源和去路模型。
1．血糖的来源和去向（正常情况下）
血糖
（3.9~6.1 mmol/L）
食物中的糖类
肝糖原
脂肪酸等非糖物质
消化、吸收
分解
转化
摄取
氧化分解
合成
转化
CO2+ H2O+ 能量
肝糖原、肌糖原
甘油三酯
低血糖：空腹血糖浓度低于2.8mmol/L
出现饥饿、乏力、头晕等，严重可出现昏迷和死亡
来源<去路
高血糖：空腹血糖浓度高于7.2 mmol/L
空腹血糖浓度大于8.9 mmol/L时出现尿糖
来源>去路
[活动2]阅读以下资料，结合学过的知识，完成有关思考题，掌握机体调节血糖
平衡的过程。
资料1. 对禁食24h的小鼠（25g左右）腹腔注射2单位胰岛素后小鼠会出现低血糖并发展为休克。若在上述小鼠出现低血糖症状时，立即腹腔注射1mL葡萄糖溶液，可以观察记录到症状缓解、消失。
[思考3]小鼠发生低血糖症状的原因可能是什么？（结合血糖的来源和去路思考）
胰岛素通过促进了血糖的三条去向降低了小鼠体内血糖的浓度。
资料2.严重的低血糖会造成机体损伤及暂时或持久的神经系统损害，偶尔可引起脑水肿和死亡。对血糖低于4mmol/L的患者，可给予一杯口服葡萄糖进行治疗，也可以皮下注射胰高血糖素1mg进行治疗。
[思考4]为什么对血糖低于4mmol/L的患者，可以皮下注射胰
高血糖素1mg进行治疗？（结合血糖的来源和去路思考）
胰高血糖素可能可以通过促进肝糖原的分解和脂肪等非糖物质转化成葡萄糖来提高血糖的浓度。
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____分泌的__________和________调节血糖的来源和去向，使血糖处于平衡状态。
胰岛
胰高血糖素
胰岛素
2.血糖平衡的激素调节过程
[活动3]结合以上内容，阅读P51最后一自然段，在血糖的来源和去向的模型
的基础上，构建血糖平衡调节的模型。
胰岛B细胞
胰岛素
促进
抑制
血糖升高
血糖降低
胰岛A细胞
胰高血糖素
促进
下丘脑
副交感神经
下丘脑
交感神经
升高
胰岛B细胞活动增强，分泌胰岛素
促进
促进
促进
抑制
抑制
促进三条去路，抑制二条来源
降低
胰岛A细胞活动增强，分泌胰高血糖素
促进
促进
促进二条来源
直接
+
下丘脑
直接
+
胰岛B细胞
某一区域
另一区域
血糖低
胰岛
A细胞
胰高血糖素
+
+
+
分泌
促进
血糖氧化分解
血糖合成糖原
血糖转变为甘油三酯
抑制
肝糖原的分解
非糖物质转化
促进
胰岛素
非糖物质转化
肝糖原分解
血糖升高，趋于正常
去
路
来
源
传入神经
传出神经
肾上腺(髓质)等
肾上腺素等
传出神经
传入神经
血糖高
血糖降低，趋于正常
构建血糖平衡的神经－体液调节模型
葡萄糖感受器
刺激
刺激
①_______是唯一能够降低血糖浓度的激素。
②____________、_____________、______________等，通过________________或_____________________________，_______或_______地提高血糖浓度。
胰岛素
糖皮质激素
肾上腺素
甲状腺激素
调节有机物代谢
影响胰岛素的分泌和作用
直接
间接
P51【相关信息】
激素间的关系
①协同作用：不同激素对同一生理效应发挥相同的调节作用，从而达到
增强效应的结果。
②抗衡作用；不同激素对同一生理效应发挥相反的调节作用。
3.反馈调节
（3）意义：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。
胰高血糖素
分泌增加
胰岛素
分泌增加
促进
血糖含
量降低
促进
抑制
促进
促进
抑制
血糖反馈调节过程
血糖含
量正常
血糖含
量升高
(1）定义：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，这种调节方式叫作反馈调节。
（2）类型：分为_______和________两种。
正反馈
负反馈
稳态的调节以及大多数激素调节属于________。
负反馈
(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。
静息水平
感受器
效应器
偏离
进一步偏离静息水平
A
B
(+)
(+)
(2)负反馈：偏离后纠正回归到静息水平，在生物体中更常见，
如体温调节、血糖调节。
静息水平
感受器
效应器
偏离
回归到
静息水平
A
B
(+)
(－)
传入神经
脊髓
传出神经
膀胱壁
逼尿肌
大脑皮层
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
[排尿反射]
胰岛素受体
胰岛素
葡萄糖
正常
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型糖尿病的发病原因：
胰岛B细胞受到破坏或免疫损伤导致的胰岛素绝对缺乏。
2型糖尿病的发病原因：
机体组织细胞对胰岛素敏感性降低(可能与细胞膜上胰岛素受体受损有关)。
拓展提升
糖尿病及其危害与治疗
糖尿病的类型及发病原因：
(2) 糖尿病的症状：“三多一少”(多尿、多饮、多食、体重减少)
(3) 危害：往往引起多种并发症。
注：尿中含糖时未必都是糖尿病，如一次食糖过多或肾小管重吸收障碍时均可导致尿中含糖，但持续性的尿糖一般就是糖尿病。
拓展提升
糖尿病及其危害与治疗
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
2．下图是人体内血糖平衡调节示意图，A、B、C表示激素。下列分析错误是的（ ）
A．血糖平衡的调节是神经－激素调节
B．图中甲为胰岛B细胞，乙为胰岛A细胞
C．结构①通过传出神经，直接影响Ⅱ的分泌
D．血糖升高能直接刺激胰岛通过协助扩散分泌相应激素
D
①
下丘脑某一区域
②
下丘脑另一区域
甲
Ⅱ
血糖浓度升高
Ⅰ
乙
Ⅲ
肾上腺
血糖浓度降低
3．下图表示人进食后血液中胰岛素和胰高血糖素相对含量的变化，其中两条曲线表示健康人两种激素相对含量的变化趋势，另一条曲线表示糖尿病患者胰岛素相对含量的变化趋势。下列有关叙述错误的是（ ）
A．曲线b表示糖尿病患者血液中胰岛素相对含量的变化趋势
B．在曲线c上升时，人体下丘脑还可以通过有关神经的作用，促进肾上腺素的分泌
C．曲线a表示的激素是人体内唯一能降低血糖浓度的激素
D．人体通过曲线a、c所表示的激素的协同作用，可使血糖浓度维持在相对稳定的水平上
D
物质的相对含量
0
进食时间
时间
a
b
c
健康人胰岛素
患者胰岛素
健康人胰高血糖唐肃素
甲状腺激素分泌的分级调节
考点一
血糖平衡的反馈调节
目
录
CONTENTS
考点二
激素调节的特点
考点三
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。
那么，甲状腺激素的分泌是如何调节的呢？
寒冷条件下的甲状腺激素分泌
思考·讨论 分析甲状腺激素分泌的调节
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
实验一
垂体中的某些物质可以维持甲状腺的形态，促进甲状腺分泌甲状腺激素。
问题1：在甲状腺激素的分泌中，垂体和甲状腺之间有何关系？
组别 实验处理 实验结果
（血液中TSH水平）
1
2
3
4
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
实验二
注：TRH-促甲状腺激素释放激素
TSH-促甲状腺激素
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
问题2：分析1、2、3组得出的实验结论是什么？
问题3：分析1、4组得出的实验结论是什么？
临床发现：
1.甲状腺机能亢进→甲状腺激素水平 ，促甲状腺激素的水平 。
2.甲状腺功能减退→甲状腺激素水平 ，促甲状腺激素的水平 。
升高
降低
下降
升高
寒冷等刺激
下丘脑
垂体
甲状腺
TRH
TSH
+
+
+表示促进，－表示抑制
甲状腺激素
－
－
－
－
－
反馈
思考：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？
（1）甲状腺激素分泌的过程中，既存在分级调节，也存在着反馈调节。
（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。
问题：什么是分级调节？有哪些类型呢？有什么意义？
1. 甲状腺激素分泌的调节过程
寒冷刺激温度感受器
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
细胞代谢增强，产热量增加，抵御寒冷
促进
反馈调节
过多时
甲 状 腺
下 丘 脑
垂 体
分级调节
神经系统
下丘脑
TRH
垂体
TSH
甲状腺
甲状腺激素
分泌
促进
分泌
促进
分泌
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.下丘脑-垂体-靶腺轴
下 丘 脑
垂 体
甲状腺
肾上腺皮质
性腺
促甲状腺激素
释放激素
促甲状腺激素
促肾上腺皮质激素
释放激素
促性腺激素
释放激素
促肾上腺皮质激素
促性腺激素
【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
【拓展】甲亢
在甲亢患者体内，产生了一种叫做刺激甲状腺免疫球蛋白(TSI)的物质，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。
正常状态
异常状态
甲状腺激素分泌的分级调节
考点一
血糖平衡的反馈调节
目
录
CONTENTS
考点二
激素调节的特点
考点三
1. 通过体液进行运输
内分泌腺
血管
导管
外分泌腺
内分泌腺没有导管。内分泌腺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。
【问题】激素能定向运输吗？
不能；随血液流到全身，因此激素不是定向运输。
临床上通过抽取血样来检测内分泌系统中激素的水平。
2.作用于靶器官、靶细胞激素选择靶器官、靶细胞，是通过与靶细胞上的特异性受体相互识别，并发生特异性结合实现的。注意：（1）不同激素作用的靶器官、靶细胞可能相同；（2）激素作用于靶器官、靶细胞，并不是指运输到靶器官、靶细胞，而是运往到全身各处;（3）激素只能作用于靶器官靶细胞的直接原因：只有靶细胞膜上或膜内有与相应激素特异性结合的受体;（4）激素只能作用于靶器官靶细胞的根本原因是相应激素结合的受体的基因，只在靶细胞内选择性表达。分泌细胞激素分子靶细胞ABCD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
【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
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
【问题】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。
【激素的作用方式】
4. 微量和高效
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：
________________________。
及其显著
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。
【落实基础】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
微量和高效
通过体液运输
作为信使传递信息
作用于靶器官、靶细胞
01
04
03
02
激素调节特点
【注意】激素种类多、量极微，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。
【判断】激素直接参与细胞内的许多代谢活动（ ）
×
4.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
一、概念检测
1.以下关于胰岛素、甲状腺激素作用特点的叙述，错误的是（ ）
A.需借助体液运输
B.发挥作用后立即失活
C.在代谢时发挥催化作用
D.作用于特定的细胞、器官
2.机体内各种激素彼此关联，相互影响， 共同参与调节同一生理功能。下列对激素间
相互关系的描述，正确的是（ ）
A.胰岛素与胰高血糖素都对血糖的稳定起作用，二者为协同关系
B.胰岛素可降低血糖，肾上腺素可使血糖升高，二者作用相抗衡
C.雌激素和雄激素都抑制垂体分泌促性腺激素，二者为协同关系
D.生长激素可促进生长，甲状腺激素可促进发育，二者作用相抗衡
C
B
练习与应用（P55）
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？
2. 假设你是一位工程师，要为胰岛素分泌不足的糖尿病患者设计一个随身携带的“人工胰岛” （已有这类产品），请写出你的设计思想，指出需要解决的主要问题。
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。
练习与应用（P55）
3.下图曲线表示某人从早餐开始到12时血糖浓度的变化情况，请识图并结合自己的生活实际，分析曲线变化的具体原因（说明血糖的来源或去向，以及相关激素的作用）。
早餐后，随着食物中的淀粉等糖类物质消化吸收进入血液，血糖浓度升高。血糖浓度升高到一定程度时，刺激胰岛B细胞增强对胰岛素的分泌，胰岛素水平上升，促进血糖的利用和转变成糖原等物质，使血糖浓度下降。随着血糖浓度降低，胰岛A细胞的活动增强，胰高血糖素的分泌增加，促进肝糖原分解和其他物质转变成葡萄糖进入血液，使血糖浓度恢复到正常水平。
练习与应用（P55）

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