通过激素的调节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第二节案例案例: :促胰液素的发现促胰液素的发现 学术背景：学术背景： 在在2020世纪之前，学术界普遍认为，人和世纪之前，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。动物体的一切生理活动都是由神经系统调节的。 比如，对比如，对“胰液的分泌是如何调节的胰液的分泌是如何调节的”这一这一问题，问题，1919世纪的学术界普遍认为，胃酸刺激小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，使胰腺分泌肠的神经，神经将兴奋传给胰腺，使胰腺分泌胰液。胰液。一、激素调节的一、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。 斯他林和贝利斯斯他林和贝利斯的假设：的假设： 这种实验现象这种实验现象不是神经调节的结果，而是不是神经调节的结果，而是化学调节的结果化学调节的结果：在盐酸的作用下，小肠黏膜产生在盐酸的作用下，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。到达胰腺，引起胰液的分泌。如果要证明斯他林如果要证明斯他林和贝利斯的观点，和贝利斯的观点，应该如何设计实验应该如何设计实验？ 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。 制成提取液制成提取液狗静脉狗静脉思考与讨论思考与讨论1.1.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 。2.“2.“机遇只偏爱那种有准备的头脑机遇只偏爱那种有准备的头脑”哪些因素使斯哪些因素使斯他林和贝利斯抓住了成功的机会？他林和贝利斯抓住了成功的机会？ 不迷信权威、创造性思维、严谨的实验设计等不迷信权威、创造性思维、严谨的实验设计等 激素调节的概念激素调节的概念由内分泌器官（或细胞）分泌的化学物质进行由内分泌器官（或细胞）分泌的化学物质进行的调节。的调节。 内分泌系统内分泌系统由内分泌腺和分散于某些器官由内分泌腺和分散于某些器官组织中的内分泌细胞组成的一组织中的内分泌细胞组成的一个重要的信息传递系统。个重要的信息传递系统。 人体主要激素及其作用人体主要激素及其作用下丘脑下丘脑下丘脑下丘脑垂体垂体垂体垂体甲状腺甲状腺甲状腺甲状腺胸腺胸腺胸腺胸腺肾上腺肾上腺肾上腺肾上腺胰腺胰腺胰腺胰腺卵巢卵巢卵巢卵巢睾丸睾丸睾丸睾丸分泌促分泌促甲状腺甲状腺激素释激素释放激素放激素等等分泌生分泌生长激素、长激素、促甲状促甲状腺激素腺激素等等分泌分泌肾上肾上腺素腺素等等分分泌泌雌雌性性激激素素等等分泌分泌雄性雄性激素激素等等分泌分泌甲状甲状腺激腺激素等素等分泌分泌胸腺胸腺激素激素等等其中的其中的胰岛分胰岛分泌胰岛泌胰岛素和胰素和胰高血糖高血糖素等素等人体主要内分泌腺及其分泌的激素人体主要内分泌腺及其分泌的激素激素名称激素名称内分泌腺内分泌腺主要的生作用主要的生作用缺乏症缺乏症 过多症过多症生长激素生长激素垂体垂体促进促进生长生长，促进，促进蛋白质蛋白质的合成和骨的生长的合成和骨的生长侏儒症侏儒症发育期发育期-巨人巨人症症成人后成人后-肢端肢端肥大症肥大症甲状腺激素甲状腺激素甲状腺甲状腺促进促进生长发育生长发育，促进，促进新新陈代谢陈代谢，提高提高神经系统神经系统的兴奋性的兴奋性。幼时幼时: :呆小症呆小症成人后成人后: :粘液粘液性水肿性水肿 甲亢甲亢促甲状腺促甲状腺激素激素垂体垂体促进甲状腺的生长和发促进甲状腺的生长和发育，调节甲状腺激素的育，调节甲状腺激素的合成的分泌合成的分泌胰岛素胰岛素胰腺中的胰岛胰腺中的胰岛调节糖类代谢，加调节糖类代谢，加降低降低血糖的含量血糖的含量、促进血糖、促进血糖合成糖元。合成糖元。糖尿病糖尿病低血糖低血糖促性腺激素促性腺激素垂体垂体促进性腺的生长和发育，调促进性腺的生长和发育，调节激素的合成和分泌节激素的合成和分泌性性激激素素 雄性激雄性激素素主要是睾丸主要是睾丸促进促进雄性生殖器官的成熟，雄性生殖器官的成熟，激发并维持雄性第二性征激发并维持雄性第二性征。雌性激雌性激素素主要是卵巢主要是卵巢促进促进雌雌性生殖器官的成熟，性生殖器官的成熟，激发并维持雌性第二性征激发并维持雌性第二性征侏儒症侏儒症幼年时幼年时生长激生长激素不足素不足巨人症巨人症幼年时幼年时生长激生长激素过多素过多呆小症呆小症幼年时甲幼年时甲状腺激素状腺激素不足不足身材身材矮小，智矮小，智力低下力低下 甲亢甲亢甲状腺激甲状腺激素过多素过多激素分泌不足或过多导致的症状：激素分泌不足或过多导致的症状：若在成年时，生长激素分泌过多，此时由于骨骺若在成年时，生长激素分泌过多，此时由于骨骺已闭合，只能使软骨成份较多的手足、肢端短骨、已闭合，只能使软骨成份较多的手足、肢端短骨、面骨及其软组织生长异常，以致形成手足粗大，面骨及其软组织生长异常，以致形成手足粗大，鼻大唇厚，下颌突出，内脏器官也产生肥大现象，鼻大唇厚，下颌突出，内脏器官也产生肥大现象，称称肢端肥大症肢端肥大症。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，还存在着另一种调神经系统的调节外，还存在着另一种调节方式节方式由内分泌器官（或细胞）分由内分泌器官（或细胞）分泌的化学物质进行调节的方式，这就是泌的化学物质进行调节的方式，这就是激素调节激素调节 概概 念念 问题探究问题探究1 1： 饭后，大量的葡萄糖被吸收到了体饭后，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？高，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：血糖平衡的调节实例一：血糖平衡的调节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血糖血糖0.81.2g/L血糖的去路（正常情况下）血糖的去路（正常情况下）总总结结问题探究问题探究2：马拉松长跑是赛程马拉松长跑是赛程超过超过4040kmkm、历时历时2 2h h以以上的极限运动，运动上的极限运动，运动员每小时至少要消耗员每小时至少要消耗300300g g糖类。血糖（血糖类。血糖（血液中的葡萄糖）可补液中的葡萄糖）可补充肌肉因运动而消耗充肌肉因运动而消耗的糖类。的糖类。正常人血糖含量是0.81.2g/L,全身的血量大约为全身的血量大约为5 5L L（1 1）根据材料计算，如根据材料计算，如果仅靠血液中的葡萄糖，果仅靠血液中的葡萄糖，运动员能跑多长时间？运动员能跑多长时间？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，马拉松运动员只能跑运动员只能跑1min左右（左右（0.81.2min）。）。（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，但仍能基本保持稳定，不会影响运降，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）研究表明，在长跑过程中，尽管）研究表明，在长跑过程中，尽管血糖在不断被消耗，但它的含量基本维血糖在不断被消耗，但它的含量基本维持在持在0.9 0.9 g/Lg/L左右。血糖可以通过哪些左右。血糖可以通过哪些途径得到补充？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：l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、l肝糖原分解为葡萄糖肝糖原分解为葡萄糖l一些非糖物质转化为葡萄糖。一些非糖物质转化为葡萄糖。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血糖0.81.2g/L血糖的来源（正常情况下）血糖的来源（正常情况下）血糖血糖0.81.2g/LCO2+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胰岛素：（胰岛素：（降血糖降血糖）促进血糖进入组织细胞中，进行氧化）促进血糖进入组织细胞中，进行氧化分解，合成糖元，转化为脂肪、蛋白质等非糖物质。分解，合成糖元，转化为脂肪、蛋白质等非糖物质。胰高血糖素：（胰高血糖素：（升血糖升血糖）抑制糖类的氧化分解，促进糖元）抑制糖类的氧化分解，促进糖元分解，促进非糖物质转化为葡萄糖。分解，促进非糖物质转化为葡萄糖。血糖平衡的调节血糖平衡的调节血糖平衡的调节血糖平衡的调节B B细胞细胞A A细胞细胞作作用用 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，利用和储存葡萄糖，从而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，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，葡萄糖，从而使血糖水从而使血糖水平升高。平升高。 分泌分泌胰岛素胰岛素胰高血糖素胰高血糖素分泌分泌血糖平衡调节血糖平衡调节模型构建：建立血糖调节的模型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胰 岛岛 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胰 岛岛 A细胞细胞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+下下丘丘脑脑某某一区域一区域下下丘丘脑脑另另一区域一区域血糖血糖升高升高胰胰 高高 血血糖糖 素素 分分泌增多泌增多胰胰 岛岛 B细胞细胞胰胰岛岛素素分分泌增多泌增多胰胰 岛岛 A细胞细胞血糖血糖降低降低+肾肾 上上 腺腺髓质髓质+肾肾 上上 腺腺素素 分分 泌泌增多增多+拮抗作用拮抗作用协同作用协同作用反馈调节 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，像这样，在一个系统中在一个系统中, ,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馈调节式叫做反馈调节。 反馈调节是生命系统中非常普遍的调节机制，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。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时，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应？这些反应是通过怎样的调节机制实现的？制实现的？ 三、激素调节的实例三、激素调节的实例 实例二：甲状腺激素分泌的分级调节实例二：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）促进新陈代高谢，使）促进新陈代高谢，使绝大多数组织耗氧量加大，绝大多数组织耗氧量加大，并增加产热。因此，寒冷可并增加产热。因此，寒冷可刺激刺激甲状腺激素甲状腺激素的分泌，而的分泌，而甲状腺机能亢进者往往基础甲状腺机能亢进者往往基础代谢率增高，喜凉怕热。代谢率增高，喜凉怕热。（2）促进生长发育，对长）促进生长发育，对长骨、脑和生殖器官的发育生骨、脑和生殖器官的发育生长至关重要，尤其是婴儿期。长至关重要，尤其是婴儿期。此时缺乏此时缺乏甲状腺激素甲状腺激素则会患则会患呆小症。（呆小症。（3）提高中枢神）提高中枢神经系统的兴奋性。经系统的兴奋性。 下丘脑下丘脑垂垂体体甲状腺甲状腺寒冷等刺激寒冷等刺激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促进促进促进促进抑制抑制抑制抑制新陈代谢，抵御寒冷新陈代谢，抵御寒冷促进促进大脑皮层大脑皮层甲状腺激素分泌的分级调节示意图四、激素调节的特点四、激素调节的特点 3 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定的器官和细胞。特定激素会作用于特定的器官和细胞。 2 2、通过体液运输、通过体液运输 内分泌腺没有导管，分泌的激素弥散到内分泌腺没有导管，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。体液中，随血液流到全身，传递着各种信息。 1 1、微量和高效、微量和高效五、激素与酶的比较五、激素与酶的比较激素激素酶酶性质性质产生产生作用作用部位部位作用作用条件条件五、激素与酶的比较五、激素与酶的比较激素激素酶酶性质性质有些是蛋白质，有些不是有些是蛋白质，有些不是绝大多数是蛋白绝大多数是蛋白质，少数是质，少数是RNA产生产生内分泌腺细胞内分泌腺细胞机体所有活细胞机体所有活细胞作用作用部位部位随血液循环到达相应的组随血液循环到达相应的组织器官，调节其生理过程织器官，调节其生理过程在细胞内分泌，在细胞内分泌，到细胞外催化特到细胞外催化特定化学反应定化学反应作用作用条件条件与神经系统密切联系与神经系统密切联系受受PH、温度等、温度等因素的制约因素的制约本节小结本节小结:一、激素调节的发现一、激素调节的发现三、激素调节的实例三、激素调节的实例血糖平衡的调节血糖平衡的调节甲状腺激素分泌的分级调节甲状腺激素分泌的分级调节四、激素调节的特点四、激素调节的特点二、激素的本质二、激素的本质BD可参与血糖平衡的调节可参与血糖平衡的调节有调节躯体运动的高级中枢有调节躯体运动的高级中枢可合成和分泌促甲状腺激素释放激素可合成和分泌促甲状腺激素释放激素垂体通过下丘脑控制性腺的生长发育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、下列各组腺体分泌的物质，均能够直接排放到血浆中的是（血浆中的是（）2、关于下丘脑功能的叙述，正确的是（）、关于下丘脑功能的叙述，正确的是（）A.B.C.D.巩固练习巩固练习3、糖尿病、坏血病、侏儒症、呆小症、脚气病的原因，、糖尿病、坏血病、侏儒症、呆小症、脚气病的原因，按顺序是（按顺序是（）缺乏胰岛素、甲状腺激素、生长激素、维生素缺乏胰岛素、甲状腺激素、生长激素、维生素C、维生素、维生素B1缺乏胰岛素、维生素缺乏胰岛素、维生素C、甲状腺激素、维生素、甲状腺激素、维生素B1、生长激素、生长激素缺乏维生素缺乏维生素C、生长激素、胰岛素、维生素、生长激素、胰岛素、维生素B1、甲状腺激素、甲状腺激素缺乏胰岛素、维生素缺乏胰岛素、维生素C、生长激素、甲状腺激素、维生素、生长激素、甲状腺激素、维生素B1D4、用一定量的甲状腺激素连续饲喂正常成年小白鼠、用一定量的甲状腺激素连续饲喂正常成年小白鼠4周，与对照组比较，实验组小白鼠表现为周，与对照组比较，实验组小白鼠表现为()BA耗氧量增加、神经系统的兴奋性降低耗氧量增加、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、下图表示甲状腺活动调节的示意图。对这一调节的叙述，错误的是的叙述，错误的是()A甲与乙结构分别表示下丘脑和垂体甲与乙结构分别表示下丘脑和垂体B.a与与b物质分别表示促甲状腺激素释放激素和促物质分别表示促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素甲状腺激素C.乙结构的活动只受甲结构释放激素的调节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血液中的甲状腺激素含量起着反馈调节的作用C