- Дайте определение гомеостазу глюкозы крови и объясните его своими словами
- Точно используйте ключевые термины, например «отрицательная обратная связь»
- Применяйте полученные знания к новым примерам и вопросам
- Избегайте типичных ошибок учащихся по этой теме
Этот урок посвящён гомеостазу глюкозы крови: объясните регуляцию глюкозы крови инсулином и глюкагоном по принципу отрицательной обратной связи.
Объясните регуляцию глюкозы крови инсулином и глюкагоном по принципу отрицательной обратной связи.
Основные идеи
Гормональная регуляция и гомеостаз
Гормоны путешествуют в крови, поэтому гормональные реакции медленнее, но длятся дольше и более распространены, чем нервные. Глюкоза крови регулируется отрицательной обратной связью: после еды растущая глюкоза вызывает выброс инсулина из поджелудочной железы, который снижает глюкозу крови, способствуя поглощению глюкозы клетками и её превращению в гликоген; когда глюкоза падает, глюкагон заставляет печень превращать гликоген обратно в глюкозу. При диабете 1 типа поджелудочная железа вырабатывает мало инсулина, поэтому глюкозу крови приходится контролировать инъекциями.
Нейроны и синапсы
Нейрон проводит электрический импульс вдоль своего аксона, изолированного миелиновой оболочкой, ускоряющей передачу. В синапсе импульс вызывает выброс нейромедиатора, который диффундирует через щель и связывается с рецепторами на следующем нейроне, запуская новый импульс. Поскольку передача односторонняя и химическая, синапсы вносят крошечную задержку, но позволяют направлять и интегрировать импульсы.
Ключевой термин — отрицательная обратная связь: Механизм регуляции, при котором изменение вызывает ответ, обращающий это изменение вспять и восстанавливающий оптимальный уровень.
После еды, богатой углеводами, глюкоза крови поднимается выше нормы. Опишите последовательность событий, возвращающих её к норме.
Рецепторы в поджелудочной железе обнаруживают повышение концентрации глюкозы крови. Бета-клетки поджелудочной железы выделяют гормон инсулин в кровь. Инсулин связывается с рецепторами на клетках печени и мышц, усиливая поглощение глюкозы и стимулируя превращение глюкозы в гликоген. По мере поглощения глюкозы клетками её концентрация в крови снижается к норме. Падение обнаруживается, и секреция инсулина отключается, — отрицательная обратная связь.
Ответ: Инсулин снижает глюкозу крови, загоняя её в клетки и образуя гликоген в печени и мышцах; затем отрицательная обратная связь останавливает выброс инсулина, когда уровень нормализуется.
- Путаница инсулина и глюкагона Инсулин снижает глюкозу крови (после еды); глюкагон повышает её (между приёмами пищи). Запомните: инсулин снижает, глюкагон повышает.
- Утверждение, что импульсы перепрыгивают синапс электрически Импульс идёт электрически вдоль аксона, но пересекает синапс химически — диффузией нейромедиатора. Щель нельзя перепрыгнуть электрически.
Практика
Когда глюкоза крови падает, поджелудочная железа выделяет глюкагон, который стимулирует печень превращать запасённый гликоген обратно в глюкозу и выбрасывать её в кровь.
При диабете 1 типа поджелудочная железа вырабатывает мало инсулина или не вырабатывает вовсе, поэтому глюкозу крови нельзя снизить после еды; введённый инсулин заменяет недостающий гормон.
Нервные реакции очень быстрые и кратковременные: электрические импульсы идут по нейронам к конкретным мишеням. Гормональные реакции медленнее и длительнее: гормоны путешествуют в крови к широко распространённым мишеням.
Импульс идёт только до спинного мозга через короткие вставочные нейроны и не поднимается в мозг для сознательной обработки, поэтому путь короче, а ответ быстрее.
Быстрая проверка
Какое из этих определений лучше всего раскрывает понятие "отрицательная обратная связь"?
Опишите, как импульс пересекает синапс.
Перечислите по порядку пять этапов спинальной рефлекторной дуги.
- Гомеостаз: глюкоза крови: объясните регуляцию глюкозы крови инсулином и глюкагоном по принципу отрицательной обратной связи.
- Гормональная регуляция и гомеостаз: гормоны путешествуют в крови, поэтому гормональные реакции медленнее, но длятся дольше и более распространены, чем нервные.
- эндокринная железа: Бесканальная железа, выделяющая гормоны непосредственно в кровь, например поджелудочная, щитовидная или надпочечники.
- Остерегайтесь: путаницы инсулина и глюкагона