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1、,通过激素的调节,第二章 动物和人体生命活动的调节,第二节,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。,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,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
2、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,实验结果:促进胰腺分泌胰液。,实验结论:胰液的分泌是促胰液素化学调节的结果。,制成提取液,狗静脉,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,部分激素的化学成分:,含碘的氨基酸,
3、肽和蛋白质,类固醇,下丘脑,垂体,甲状腺,胸腺,肾上腺,胰腺,卵巢,睾丸,分泌促甲状腺激素释放激素等,分泌生长激素、促甲状腺激素等,分泌肾上腺素等,分泌雌性激素等,分泌雄性激素等,分泌甲状腺激素等,分泌胸腺激素等,其中的胰岛分泌胰岛素和胰高血糖素等,激素名称,内分泌腺 名 称,促性腺激 素,促甲状腺激素,激素的主要生理作用,甲状腺激 素,垂 体,垂 体,甲状腺,促进甲状腺的生长发育,调节甲状腺激素的合成和分泌,促进性腺的生长发育,调节性激素的合成和分泌等,促进新陈代谢和生长发育,尤其对中枢神经系统的发育和功能具有重要影响,提高神经系统的兴奋性,二、人体内的一些主要激素及其生理作用,生 长激 素
4、,垂 体,促进生长、主要是促进蛋白质的合成和骨的生长,激素名称,内分泌腺名称,雌激素,雄激素,胰岛素,激素的主要生理作用,孕激素,胰腺中的胰岛,主要是睾丸,主要是 卵巢,卵巢,调节糖类代谢,促进血糖合成为糖元,抑制非糖物质转化为葡萄糖,使血糖含量降低,分别促进雌雄生殖器官的发育和生殖细胞的生成,激发和维持各自的第二性征;雌激素能激发和维持雌性正常的性周期,促进子宫内膜和乳腺等的生长发育,为受精卵着床和泌乳准备条件。,性 激 素,(续上表),胰高血 糖素,促进糖元分解和非糖类物质转化为葡萄糖,从而使血糖升高,激素名称,激素的主要生理作用,分泌部位,.几种激素分泌失调症,侏儒症(幼),巨人症(幼)
5、 肢端肥大症(成),糖尿病,低血糖,呆小症(幼),甲亢,性激素,生长激素,胰岛素,甲状腺激素,不足,过多,分泌异常,激素,第二性征不明显或消退,性周期不正常,巨人症,肢端肥大症,侏儒症,呆小症,甲亢,地方性甲状腺肿,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?,实例一:血糖平衡的调节,血糖 0.81.2g/L,人体中血糖的去向 (正常情况下),总 结,思考与讨论,(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?,血糖可以通过三条途径得到补充: 食物中的糖类
6、经过消化和吸收、 肝糖原分解为葡萄糖 一些非糖物质转化为葡萄糖。,血糖0.81.2g/L,人体中血糖的来源和去向 (正常情况下),总 结,血糖平衡的调节,B细胞,胰岛素,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。,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,,A细胞,胰高血糖素,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。,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,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
7、非糖物质转化为葡萄糖,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。,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
8、作了哪些反应?这些反应是通过怎样的调节机制实现的?,实例二:甲状腺激素分泌的分级调节,下 丘 脑,垂 体,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,甲状腺激素分泌的 分级调节示意图,反馈,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。,B,D, 可参与血糖平衡的调节 有调节躯体运动的高级中枢 可合成和分泌促甲状
9、腺激素释放激素 垂体通过下丘脑控制性腺的生长发育,唾液腺,垂体,肠腺 肾上腺,甲状腺,胰岛 睾丸,汗腺,皮脂腺 卵巢,胃腺,肝脏,1、下列各组腺体分泌的物质,均能够直接排放到 血浆中的是( ),2、关于下丘脑功能的叙述,正确的是( ) A. B. C. D.,巩固练习,3、糖尿病、坏血病、侏儒症、呆小症、脚气病的原因, 按顺序是( ),缺乏胰岛素、甲状腺激素、生长激素、维生素C、维生素B1缺乏胰岛素、维生素C、甲状腺激素、维生素B1、生长激素缺乏维生素C、生长激素、胰岛素、维生素B1、甲状腺激素缺乏胰岛素、维生素C、生长激素、甲状腺激素、维生素B1,D,4、用一定量的甲状腺激素连续饲喂正常成年
10、小白鼠4周,与对照组比较,实验组小白鼠表现为( ),B,A耗氧量增加、神经系统的兴奋性降低 B耗氧量增加、神经系统的兴奋性增强 C耗氧量减少、神经系统的兴奋性降低 D耗氧量减少、神经系统的兴奋性增强,5、下图表示甲状腺活动调节的示意图。对这一调节的叙述,错误的是( ),A甲与乙结构分别表示下丘脑和垂体 B.a与b物质分别表示促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素 C.乙结构的活动只受甲结构释放激素的调节 D.血液中的甲状腺激素含量起着反馈调节的作用,C,6、人体内激素分泌量过多或不足都会对机体有害,体内有一系列机制维持激素在血液中含量的相对稳定。下图表示下丘脑神经分泌细胞、垂体细胞、甲状腺细胞及它
11、们分泌的激素之间的关系。据图回答有关问题:,(1)激素A是_。(2)当体内缺乏_元素时,将导致激素C的合成受阻,该元素进人甲状腺细胞的运输方式是_。(3)人遭遇危险而情绪紧张时血液中激素C的含量将会_,这是由于激素A、B的含量_所致。这种生理过程是由_共同调节的。(4)如果激素C的合成量过多时,激素A、B含量的变化趋势是_。这是一种_调节机制。,促甲状腺激素释放激素,碘,主动运输,增加,增加,神经和体液(激素),下降,(负)反馈,6、现有相同容积的玻璃缸几只,利用自然的清水、同龄且发育状态相同的小蝌蚪60只、饲喂蝌蚪的饲料、未经处理的具有生物活性的甲状腺激素,并把具有生物活性的甲状腺激素放在5
12、0的温水中处理10min。根据这些现有的条件,请你设计一个实验,验证甲状腺激素经过处理以后,是否还有生物活性。,(1)实验方案的设计第一步,取玻璃缸3只,分别标记为甲、乙、丙;第二步,,分别加入等量的清水和20只蝌蚪;,第三步,如果甲缸每天饲喂饲料,丙缸每天饲喂用具有生物活性的甲状腺激素相拌的饲料,则乙缸怎样饲喂? ;最后经过一定时间的饲喂,观察现象,得出结果和结论。 (2)结果分析若乙、丙缸的蝌蚪发育同步,迅速变态为小青蛙,而甲缸还是蝌蚪状态,说明 ;若甲、乙缸的蝌蚪发育同步,而丙缸发育变态迅速,说明了 ;若乙缸的蝌蚪发育比甲缸快,比丙缸慢,则说明了 。(3)该实验设置甲、丙两组实验的目的是
13、 。,每天饲喂用经过处理过的甲状腺激素相拌的饲料,甲状腺激素经过50的温水处理后,对其生物活性没有影响,甲状腺激素经过50的温水处理后,完全丧失了生物活性,甲状腺激素经过50的温水处理后,使生物活性有所降低,起对照作用,再见,2这是因为这些被吸收到体内的葡萄糖部分合成糖原储存起来了,部分转化为脂肪、氨基酸等非糖物质,还有一些被氧化分解了,所以血糖含量很快恢复正常。,(五)旁栏思考题 反馈调节有正负反馈之分,其中负反馈在日常生活及人体的生理活动中都很常见。 我们日常生活中用到的电冰箱、空调等的调温系统都是根据负反馈原理来设计的,机体内的许多生理活动,如绝大多数激素的分泌、体温调节等都是负反馈调节
14、的最好例子。正反馈在人的正常生理活动中也是存在的,如排尿反射、血液的凝固过程、分娩过程、月经周期中黄体生成素的释放等。日常生活中也不乏正反馈的实例,如某位学习刻苦的同学得到表扬后,学习更加刻苦。,(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
15、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。,(七)练习 基础题 1C 、D。 2,激素的分泌主要是由机体内外环境的变化引起的。机体通过分泌相应激素来调节生理活动,从而适应环境的变化。,3正负反馈调节对于生命活动都具有重要的意义。 一旦正反馈过程启动,就逐步增强,不可逆地进行,直至反应完成,如排尿反射、血液的凝固过程、分娩过程等。相比起来,负反馈的重要性似乎远大于正反馈,一是因为它在生理活动中的数量大、涉及面广;二是它不断“纠正”控制信息,从而在维持稳态上发挥着巨大作用。以体温为例,人的正常体温在37 左右,过高或过低都会通过负反馈来改变产热和散热过程,使体温趋向正常。一旦这种反馈失常,体温的急剧波动就会首先殃及大脑及各类器官的代谢,使全身的各项机能出现故障。,