1、通过激素的调节 第二章第二章 动物和人体生命活动的调节动物和人体生命活动的调节 第二节 广东省崇雅高中广东省崇雅高中 杨太林杨太林 案例案例:促胰液素的发现促胰液素的发现 学术背景：学术背景：在在20世纪之前，学术界普遍认为，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人和动物体的一切生理活动都是由神经系统调节的。系统调节的。比方，对比方，对“胰液的分泌是如何调节的胰液的分泌是如何调节的这一问题，这一问题，19世纪的学术界普遍认为，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。胰腺，使胰腺分泌胰液。一、激素调节的
2、一、激素调节的发现发现 沃泰默的实验沃泰默的实验：切除通向该段小肠的神切除通向该段小肠的神经，只留下血管经，只留下血管 稀盐酸稀盐酸 狗的上段小肠肠腔狗的上段小肠肠腔 胰腺分泌胰液胰腺分泌胰液 稀盐酸稀盐酸 狗的血液中狗的血液中 胰腺不分泌胰液胰腺不分泌胰液 狗的上段小肠肠腔狗的上段小肠肠腔 稀盐酸稀盐酸 胰腺分泌胰液胰腺分泌胰液 注入注入 注入注入 注入注入 结果结果 结果结果 结果结果 沃泰默的解释：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，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。所以是一个十分顽固的神经反射。斯他林和贝利斯的假设：斯他林和
3、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。胰腺，引起胰液的分泌。斯他林和贝利斯的实验斯他林和贝利斯的实验：实验过程：实验过程：小肠黏膜小肠黏膜+稀盐酸稀盐酸+砂子砂子 磨碎磨碎 注射注射 实验结果：实验结果：促进胰腺分泌胰液。促进胰腺分泌胰液。实验结论：实验结论：胰液的分泌是促胰液素化学调节的结果。胰液的分泌是促胰液素化学调节的结果。制成提取液制成
4、提取液 狗静脉狗静脉 思考与讨论思考与讨论 2.2.斯他林和贝利斯获得的科学发现包括哪些内容？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；发现了促胰液素；发现了激素调节发现了激素调节 。1.1.“机遇只偏爱那种有准备的头脑哪些因素使斯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时机？他林和贝利斯抓住了成功的时机？不迷信权威、创造性思维、严谨的实验设计等不迷信权威、创造性思维、严谨的实验设计等 二、激素调节的二、激素调节的概念概念 人和动物体的生命活动，除了受神经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系统的调节外，还存在着另一种调节方式
5、式由内分泌器官（或细胞）分泌的由内分泌器官（或细胞）分泌的化学物质进行调节，这就是激素调节化学物质进行调节，这就是激素调节。概 念 下丘脑下丘脑 垂体垂体 甲状腺甲状腺 胸腺胸腺 肾上腺肾上腺 胰腺胰腺 卵巢卵巢 睾丸睾丸 分泌促甲状分泌促甲状腺激素释放腺激素释放激素等激素等 分泌生长激分泌生长激素、促甲状素、促甲状腺激素等腺激素等 分泌肾上分泌肾上腺素等腺素等 分泌雌性分泌雌性激素等激素等 分泌雄性激分泌雄性激素等素等 分泌甲状腺分泌甲状腺激素等激素等 分泌胸腺分泌胸腺激素等激素等 其中的胰岛分其中的胰岛分泌胰岛素和胰泌胰岛素和胰高血糖素等高血糖素等 问题探究问题探究1：饭后，大量的葡萄糖被
6、吸收到了体内，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，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？很快就恢复正常，这是为什么？三、激素调节的实例三、激素调节的实例 实例一：血糖平衡的调节 血糖血糖 0.81.2g/L CO2+H2O+能量能量 氧化分解氧化分解 肝糖原、肌糖原肝糖原、肌糖原 合成合成 脂肪、某些氨基酸等脂肪、某些氨基酸等 转变转变 人体中血糖的去向人体中血糖的去向 正常情况下正常情况下 总总 结结 问题探讨：问题探讨：马拉松长跑马拉松长跑是赛程超过是赛程超过40km、历时历时2h以上的极以上的极限运动，运发动限运动，运发动每小时
7、至少要消每小时至少要消耗耗300g糖类。血糖类。血糖血液中的葡糖血液中的葡萄糖可以补充萄糖可以补充肌肉因运动而消肌肉因运动而消耗的糖类。正常耗的糖类。正常人全身的血量大人全身的血量大约为约为5L。1 1根据材料计算，根据材料计算，如果仅靠血液中的葡如果仅靠血液中的葡萄糖，运发动能跑多萄糖，运发动能跑多长时间？长时间？思考与讨论思考与讨论 2 2长跑时消耗了大量长跑时消耗了大量的葡萄糖，你认为血糖的葡萄糖，你认为血糖的浓度会大幅下降吗？的浓度会大幅下降吗？一问题探讨一问题探讨 1如果仅靠血液中的葡萄糖，马拉松如果仅靠血液中的葡萄糖，马拉松运发动只能跑运发动只能跑1 min左右左右0.81.2 m
8、in。2可能会导致血糖含量短暂的轻度下可能会导致血糖含量短暂的轻度下降，但仍能根本保持稳定，不会影响运降，但仍能根本保持稳定，不会影响运动。因为在运动过程中，血糖会因补充动。因为在运动过程中，血糖会因补充肌肉消耗的糖类物质而含量下降，同时，肌肉消耗的糖类物质而含量下降，同时，血糖会随时从储能物质的分解、转化等血糖会随时从储能物质的分解、转化等得到补充。得到补充。思考与讨论思考与讨论 3 3研究说明，在长跑过程中，尽管研究说明，在长跑过程中，尽管血糖在不断被消耗，但它的含量根本维血糖在不断被消耗，但它的含量根本维持在持在0.9 g/L0.9 g/L左右。血糖可以通过哪些左右。血糖可以通过哪些途径
9、得到补充？途径得到补充？血糖可以通过三条途径得到补充：血糖可以通过三条途径得到补充：食物中的糖类经过消化和吸收、食物中的糖类经过消化和吸收、肝糖原分解为葡萄糖肝糖原分解为葡萄糖 一些非糖物质转化为葡萄糖。一些非糖物质转化为葡萄糖。血糖血糖 0.81.2g/L CO2+H2O+能量能量 氧化分解氧化分解 肝糖原、肌糖原肝糖原、肌糖原 合成合成 脂肪、某些氨基酸等脂肪、某些氨基酸等 转变转变 人体中血糖的来源和去向人体中血糖的来源和去向 正常情况下正常情况下 总总 结结 食物中的糖类食物中的糖类 消化、吸收消化、吸收 肝糖原肝糖原 分解分解 脂肪等非糖物质脂肪等非糖物质 转化转化 血糖平衡的调节
10、血糖平衡的调节 B B细胞细胞 胰岛素胰岛素 作作用用 促进组织细胞加速摄取、促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，从而利用和储存葡萄糖，从而使血糖水平降低。使血糖水平降低。胰岛素还能够抑制肝糖元的分胰岛素还能够抑制肝糖元的分解和非糖物质转化为葡萄糖，解和非糖物质转化为葡萄糖，A A细胞细胞 胰高血糖素胰高血糖素 作用作用 促进糖原分解，并促促进糖原分解，并促进一些非糖物质转化为进一些非糖物质转化为葡萄糖，从而使血糖水葡萄糖，从而使血糖水平升高。平升高。分泌分泌 胰岛素和胰高血糖素究竟是怎样胰岛素和胰高血糖素究竟是怎样对血糖水平进行调节的呢我们通对血糖水平进行调节的呢我们通过以下活动来进行探
11、索。过以下活动来进行探索。根据教材中的活动方案，边做边想：模型构建：建立血糖调节的模型 1 1乙代表什么器官？乙代表什么器官？3 3构建血糖调节的图解式模型。构建血糖调节的图解式模型。2 2当血糖水平升高时，胰岛是怎样反响的？反响当血糖水平升高时，胰岛是怎样反响的？反响的结果怎样？当血糖水平降低时呢？的结果怎样？当血糖水平降低时呢？乙代表胰岛乙代表胰岛 当血糖水平升高时，胰岛当血糖水平升高时，胰岛B细胞分泌的胰岛素增加，同细胞分泌的胰岛素增加，同时胰岛时胰岛A细胞分泌的胰高血糖素减少；反响的结果将使细胞分泌的胰高血糖素减少；反响的结果将使体内血糖水平下降到正常水平。当血糖水平降低时，胰体内血糖
12、水平下降到正常水平。当血糖水平降低时，胰岛岛B细胞分泌的胰岛素减少，同时胰岛细胞分泌的胰岛素减少，同时胰岛A细胞分泌的胰细胞分泌的胰高血糖素增加，从而使体内血糖水平上升到正常水平。高血糖素增加，从而使体内血糖水平上升到正常水平。血糖降低血糖降低 血糖升高血糖升高+胰岛素分泌胰岛素分泌 胰 岛胰 岛 B细胞细胞+组织加速摄取、利组织加速摄取、利用和储存葡萄糖用和储存葡萄糖 胰 岛胰 岛 A细胞细胞-胰高血糖素胰高血糖素分泌分泌-血糖降低血糖降低 血糖升高血糖升高+胰岛素分泌胰岛素分泌 胰 岛胰 岛 B细胞细胞+组织加速摄取、利组织加速摄取、利用和储存葡萄糖用和储存葡萄糖 胰 岛胰 岛 A细胞细胞
13、 胰高血糖素分泌胰高血糖素分泌+促进糖原分解，促进非促进糖原分解，促进非糖物质转化为葡萄糖糖物质转化为葡萄糖 下丘脑下丘脑一区域一区域+下丘脑另下丘脑另一区域一区域+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。来影响胰岛素的分泌，胰高血糖素也如此。像这样，在一个系统中像这样，在一个系统中,系统本身工作的效果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响调节。式叫做反响调节。反响调节是生命系统中非常普遍的调节机制，反响调节是生命系统中非常普遍
14、的调节机制，它对于机体维持稳态具有重要意义。它对于机体维持稳态具有重要意义。分析应用 1 1、当身体不能产生足够的胰岛素时，将会发生、当身体不能产生足够的胰岛素时，将会发生什么情况？什么情况？2 2、糖尿病在现代社会中的发病率越来越高。想一、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？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，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。糖将会从尿中排出，出
15、现糖尿病。课外探究 现在市场上有一种为糖尿病病人设计的人工现在市场上有一种为糖尿病病人设计的人工胰岛，可以随身携带，用以调节患者体内的血糖胰岛，可以随身携带，用以调节患者体内的血糖浓度。浓度。假设你是一位工程师，你觉得这种人工胰岛假设你是一位工程师，你觉得这种人工胰岛在设计的时候要解决哪些主要问题？请写出你的在设计的时候要解决哪些主要问题？请写出你的设计思路。设计思路。问题情境：问题情境：当你站在寒风中瑟瑟发抖当你站在寒风中瑟瑟发抖时，你的机体为了抵御寒冷作了时，你的机体为了抵御寒冷作了哪些反响？这些反响是通过怎样哪些反响？这些反响是通过怎样的调节机制实现的？的调节机制实现的？三、激素调节的实
16、例三、激素调节的实例 实例二：甲状腺激素分泌的分级调节 思考与讨论思考与讨论 1 1寒冷刺激会首先作用于什么系统？寒冷刺激会首先作用于什么系统？2 2接着在三个层次上会引起什么腺体分接着在三个层次上会引起什么腺体分泌何种激素？泌何种激素？3 3甲状腺激素的分泌是否会一直持续下去？甲状腺激素的分泌是否会一直持续下去？体内激素增多时身体如何进行调节？体内激素增多时身体如何进行调节？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根底代谢率增高，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那么会患呆小症。3提高中枢神经系统的兴奋性。甲状腺素分泌的分级调节甲状腺素分泌的分级调节 下下 丘丘 脑脑 垂垂 体体 甲甲 状状 腺腺 促甲状腺激素释放激素促甲状腺激素释放激素 促甲状腺激素促甲状腺激素 甲状腺激素甲状腺激素 细胞代谢细胞代谢 甲状腺激素分泌的 分级调节示意图 反反响响 四、激素调节的特点四、激素调节的特点 3、作用于靶器官、靶细胞：、作用于靶器官、靶细胞：特定激素会作用于特
