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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,1.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 。,2.哪些因素使斯他林和贝利斯抓住了成功的机会？激素的发现过程带给你什么启示？,不迷信权威、创造性思维、严谨的实验设计等,下丘脑,垂体,甲状腺,胸腺,肾上腺,
3、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,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,问题探讨：马拉松长跑是赛程超过40km、历时2h以上的极限运动，运动员每小时至少要消耗300g糖类。血糖（血液中的葡萄糖）可以补充肌肉因运动而消耗的糖类。正常人全身的血量大约为5L。,（1）根据材料计算
4、，如果仅靠血液中的葡萄糖，运动员能跑多长时间？,思考与讨论,（2）长跑时消耗了大量的葡萄糖，你认为血糖的浓度会大幅下降吗？,（一）问题探讨 计算：如果仅靠血液中的葡萄糖， 马拉松运动员只能跑1 min左右（0.81.2 min）。 讨论：可能会导致血糖含量短暂的轻度下降，但仍能基本保持稳定，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、转化等得到补充。,思考与讨论,（3）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： 食物中的糖类经
5、过消化和吸收、 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,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
6、原分解，促进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？当身体产生的胰岛素过多时，又会怎么样呢？,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。,现在
7、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浓度。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？请写出你的设计思路。,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,（1）寒冷刺激会首先作用于什么系统？,（2）接着在三个层次上会引起什么腺体分泌何种激素？,（3）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？,（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基础
8、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则会患呆小症。 （3）提高中枢神经系统的兴奋性。,甲状腺素分泌的分级调节,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,（二）资料分析 2.他们的科学发现主要包括两个方面的内容： 其一是发现促胰液素； 其二是发现了不同于神经调节的
9、另一种调节方式激素调节。,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
10、）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饮食控制、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，适量增加高纤维及淀粉类食物。经常参加体育运动，尽可能做全身运动，包括散步和慢跑等。在此基础上，适当使用胰岛素增敏剂等
11、药物。,（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。,拓展题 胰岛素是由51个氨基酸组成的蛋白质类激素，蛋白质的多肽链是在内质网上的核糖体中合成的，内质网对多肽链进行加工，并运输到高尔基体，高尔基体与蛋白质的加工和转运有关，所以，胰岛素的合成和分泌需要这些细胞器参与。大致过程是：在细胞核内，基因完成转录，形成mRNA，mRNA被转送到细胞质，在内质网上的核糖体中指导合成多肽链（先形成的长链大分子称为前胰岛素原）；前胰岛素原能穿越内质网膜进入内质网，在内质网内加工，成为胰岛素原；然后胰岛素原被运到高尔基体，继续加工成为成熟的胰岛素，由高尔基体分泌的囊泡运输到细胞膜，分泌到细胞外。,
