帕特里克罗伊森

作为教育学。斯坦福大学,
多次教学获奖

Patrick教授AP生物学已有14年,并获得多项教学奖。

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激素系统

帕特里克罗伊森
帕特里克罗伊森

作为教育学。斯坦福大学,
多次教学获奖

Patrick教授AP生物学已有14年,并获得多项教学奖。

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荷尔蒙得不到尊重。它们是你整个身体的两个主要控制系统之一,但从来没有人关注它们。当我在课堂上哭出一个视错觉时,孩子们会说:“哦,再给我们看一个吧!”但我引起了一个小小的爆炸来证明肾上腺素的作用,每个人都会变得很不正常。人们唯一一次谈论激素是因为他们的情绪波动,或者青春期开始在身体上生长的讨厌的东西。

现在,神经系统它非常擅长做一些事情,比如探测声音或者帮助你保持平衡。但荷尔蒙系统对这类事情并不好。神经系统得到了它的神奇,因为它是高度特定的。这有助于发现危险。假设有人开始朝我脸上扔东西,我可以检测到它,并将神经信号发送到引起反应所需的正确的肌肉细胞。它是通过向负责这种反应的特定神经细胞发送电信号来做到这一点的。

另一方面,你的荷尔蒙系统通过体内某个腺体释放化学物质来工作。这种化学物质会冲刷你的循环系统。它进入你身体中每一个细胞,每个细胞都有与特定化学物质相匹配的正确受体蛋白。它会触发各种各样的反应,这取决于它击中的细胞。如果我试图用我的荷尔蒙系统对飞向我脸上的东西做出反应,那么全身的反应是毫无意义的。幸运的是,投球的家伙根本打不中。

现在,另一方面,从长期来看,所有的身体反应都需要很长一段时间,然后是荷尔蒙系统或内分泌系统,这是正确的叫法。

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想象一下,使用你的神经系统照顾成长的东西。你必须重点关注20年。在你的时间之后,你会被海绵宝宝和oops分散注意到比你应该短的半英尺。现在,神经系统和激素系统的很多次实际上都在一起工作,以影响对方的行为,并协调他们的行为。

举个例子,当你的身体释放肾上腺素时。当这种情况发生时,你就知道了。它会让你的肌肉紧张,为什么?因为它们对大脑发出的神经信号变得更加敏感。或者,当你晒黑时,那是由你的荷尔蒙系统引起的。当光线进入你的眼睛时,它会向你的脑垂体发送信号。如果你得到足够多的光,信号被发送到你的脑下垂体,它会开始释放一种叫MSH的东西,或者叫促黑素细胞激素。

黑素细胞是你皮肤里产生黑色素的细胞,我显然做不好。黑色素就是让你晒黑的原因。我觉得这很有趣。因为我看到小孩或海滩上的人想晒黑皮肤,他们穿什么?因此太阳镜阻挡了需要晒黑的光线。

现在荷尔蒙的作用方式基本相同。它们基于同一种化学信号传递过程,自从这个星球上有不止一种细胞以来,这种化学信号传递过程一直被使用。无论你是一只瘦长的老变形虫,都会经历同样的基本过程,试图将信号发送到一起进行繁殖。或者你是一种试图控制根生长和树干走向的植物,不管种子在什么位置。我将把重点放在人类激素上,但一旦你理解了这个概念,你将能够处理植物激素,甚至是进入免疫系统细胞之间的化学信号。

在我开始之前,我将进入一个称为否定反馈的过程。负反馈是您的激素系统控制的主要方式。

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一旦你得到下来,我们就会去亲水荷尔蒙;那些是水溶性的人谈论他们如何获得行动。然后我们将讨论疏水激素。那些是非水溶性的,它们的影响是什么。

就像我说的那样,负反馈是激素系统受到调节的主要方式。在我走得太远之前,我想确保你了解在潜在的原则上,从蜂窝水平到整个生态系统级别的潜在原则中的负面反馈。因此,了解AP生物学测试是一个重要的事情。

什么是负反馈?负反馈是指当环境或刺激发生变化时,你的身体会进行补偿。它会对此做出回应。现在这种反应倾向于帮助摆脱最初的变化,或补偿它。最终导致反应变慢甚至停止。

我可以这么说,但很多孩子会说,嗯?让我举一个与荷尔蒙无关的例子。让我给你们举几个例子。这会帮助你理解这个。

例如,当你感到冷的时候,你的大脑会发现我很冷。那么它是做什么的呢?它向你的肌肉发送信号,你就开始颤抖。发抖有什么作用?它产生热量。所以对冷的反应就是产生热。热量有什么作用?它可以驱除寒冷。所以你最终会停止颤抖。您停止执行响应,从而否定它。 And that’s where the whole negative feedback of it comes up.

再举一个例子?假设某一区域兔子的数量突然增加。更多的兔子对狼来说意味着更多的食物。他们可以有更多的孩子。结果是增加了,这是环境中更多狼的反应。更多的狼意味着更多的死兔子。兔子的数量开始下降。

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这会导致狼的数量开始挨饿,所以狼的数量的增加会使自己无法恢复正常。

我之所以提到这个,是因为最近大学预修课程的生物论文有很多问题。他们说要从生物学的不同领域给出一些概念的多个例子。如果他们问消极反馈,只要知道我说的关于颤抖反应的内容,或者捕食者和被捕食者之间的关系如何保持在正常水平,这两个例子就足以让你在论文中获得一个不错的分数。如果你花时间去思考它,你就会环顾世界,你就能想出很多这样的点子。这样你就能在这些文章中获得一个很好的分数。

现在,激素系统负反馈循环的一个例子是什么?嗯,这项工作的基本方式是,你的激素都是从腺体释放的。那个腺体会检测到一些化学物质的下降,例如在血液供应中。这将触发开始释放激素。这也可以通过脑有时检测到的化学性质的变化来检测。然后你的大脑会引发腺体以释放激素。

如果化学物质浓度太高,你开始释放激素,激素会触发化学物质下降,然后激素水平又会下降。让我给你们一个具体的例子。这将有助于巩固你的记忆。

回想一下万圣节。你出去玩不给糖就捣蛋,回来时带着一大袋旧糖果。现在,你妈妈给了你一个非常明智的建议,“你今晚应该吃五块糖果,然后每晚都吃,这样你就可以有一个月的糖果了。”你非常明智地向她点头,然后说,“是的,妈妈,你是对的。”你走进房间,拿着那个袋子,绑上它,开始吃。谁在乎包装纸,那只是你饮食中多余的纤维。

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很快你的血糖水平就会开始飙升。你的胰腺就在胃下面,它也会产生肠道酶。胰脏有一种特殊的细胞叫做朗格汉斯岛,别怪我,它们是荷兰的。朗格汉斯胰岛中那些被称为β细胞的特殊细胞开始释放胰岛素。

胰岛素是一种化学物质,也表示引起血液供应。它在整个身体中都可以。你已经听说过它,因为人们患有它的问题被称为糖尿病患者。胰岛素触发你身体中的每一个细胞,或者大部分都开始打开允许血液供应中葡萄糖的特殊通道。不仅如此,您的肌肉和肝脏,开始开启它们的渠道并将葡萄糖转化为不同的多糖,称为糖原。

糖原注入你的肌肉,进入你的肝脏,使你的血糖水平下降。一旦血糖水平下降,胰腺β细胞释放的胰岛素也开始下降。所以你最终会恢复正常。

现在你们中的一些人很能干。你知道,“嘿,如果血糖水平真的很低会发生什么?”嗯,你总是释放一定量的胰岛素。所以你可以停止释放任何胰岛素。但是如果血糖水平仍在持续下降呢?这突出了大多数激素如何实际工作的基本原理。这不仅仅是负面反馈,事实上,你会有两种不同的荷尔蒙相互作用。

这两种不同的激素相互作用,称为拮抗作用或拮抗激素。这有点像你车里的油门和刹车。一个让车走得更快,一个让车走得更慢。所以你们一起努力可以保持一个恒定的速度,特别是当你在下山的时候。

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那么什么是胰岛素的拮抗激素呢?还记得我说过有细胞吗?这暗示了细胞的存在。细胞释放一种叫做胰高血糖素的化学物质。是发生了什么。如果你的血糖水平过低,胰腺中的α细胞会释放胰高血糖素。它会进入你的肝细胞胰高血糖素会触发肝细胞开始分解部分糖原

糖原变成葡萄糖,释放到你的血液供应中。所以这会使你的血糖水平回升。因此,胰岛素和胰高血糖素共同作用,可以上下波动,使血糖水平保持在某个恒定水平。因此,确保你的大脑有足够的能量像你身体的其他部分一样运转。这些激素将使一切保持在的水平被称为稳态设定点。

所以你一般来说胰岛素如何控制血糖水平。但它如何实际造成其影响?事实证明,胰岛素是一种称为亲水激素的激素的示例。现在有时他们可以拨打这些水溶性激素。

那么什么是水溶性分子呢?它是一种类似于氢键的分子,因为它可以,它最终能够很容易地溶解在血液中并被血浆携带。像胰腺这样的腺体会将一种水溶性或亲水的激素注入血液供应中。它会在血液中流动。

然而,因为它是极性的它不能穿过细胞膜在目标细胞中产生效果。相反,它必须与细胞外表面的特定受体蛋白结合。让我们来看看。

所以我们看到胰岛素。它与此分子结合,该分子是胰岛素受体。这是一种专用蛋白质,具有与胰岛素的形状完全匹配的匹配侧面。现在胰岛素留在外面。另一方面,胰岛素受体触发了第二名的创作。

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第二个是什么?那是细胞内的其他化学物质。第二种化学物质可以引发一系列的生化反应。无论是导致葡萄糖转运蛋白开放以允许葡萄糖进入,还是导致糖原的产生。或者其他各种事情的发生,比如增加糖酵解速率。这就是为什么第二个分子通常被称为第二信使。很多时候人们只会谈论第二信使蛋白,或者第二信使激素。

现在是第二个使者是什么?还有许多不同的化学品,即最常见的是第二个信使分子,称为循环amp,或单磷酸环状腺苷。这是最常见的。现在是怎么做的?好吧,让我们快速查看youtube视频,显示该过程,涉及营地或营地的步骤。

这是我们的YouTube视频。让我们把它放大。现在,在我们开始之前,我想回顾一下这些东西,以便你们能理解,因为这是一个很短的视频。就在这里,这个低的黄色球,是胰岛素。这个黄色的东西延伸到细胞外,这是受体。你可以看到它有一个小帽,这是适合胰岛素球的形状。

这些细胞内的其他成员,这些是嵌入细胞膜内的蛋白质,最终在绿色成员处,导致环腺苷酸的产生。对于那些真正喜欢被称为环腺苷酸的名字的人来说。

让我们开始吧。这里我们看到胰岛素降落在受体上,引起一系列生化事件。然后我们将得到腺苷酸环化酶,它使环腺苷酸将那个蓝色的小家伙变成他的GDP。它最终会触发循环放大器的产生。就这样。

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所以这些亲水激素会留在细胞外,与受体结合。这些受体会触发第二信使系统,从而导致各种各样的影响。另一方面,疏水激素通过进入细胞发挥作用,通常它们只能打开或关闭细胞核内的基因。

让我们来仔细看看疏水激素。一般来说,因为它们不溶于水,所以大多数是类固醇激素。有一些疏水性蛋白质存在于蛋白质激素中,但疏水性蛋白质中最大的一类是类固醇激素。现在因为它们不溶于水,当腺体释放它们时,它们实际上需要通过一种特殊的蛋白质载体携带到血液供应中,帮助它们通过血液供应溶解。

但一旦它们到达目标细胞或目标器官,它们的非极性性质就会起作用,它们实际上可以渗透到细胞中。让我们看一段简短的YouTube视频,它展示了类固醇激素的影响。

现在看一看这段YouTube视频,让我们继续把它放大,这样我就可以正确地向你们解释这里发生了什么。

所以在这里我们可以看到细胞的外部,这就是激素进入的地方。在这个视频中并没有显示类固醇激素是由血液中的载体蛋白携带的。但让我们假设它发生了。

这里是浆或细胞膜。这里没有受体蛋白。相反,你看到的是细胞核。就像亲水激素一样,你需要一个受体分子,某种蛋白质。但现在它在细胞核内它会去那里开启或关闭一些基因。让我们开始这个视频。

这里我们可以看到类固醇激素你们可以认出它,因为它的类固醇核心,由四个连锁环组成。

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现在就是正确的。在这里,您认为是因为它是疏水性的,它直接通过质膜。注意受体的形状,它适当地匹配该类固醇激素的形状。现在,这种激素加受体的组合将转到特定基因,识别其启动子,它将触发转录是创作信使RNA。

该信使RNA现在会做M-RNA的作用。它会使核通过细胞核膜。在细胞质中,它将开始产生新蛋白质。这是将蛋白质培养该类固醇激素的效果,无论是头发的生长还是增加肌肉尺寸或其他什么。所以你看到了,这就是疏水性荷尔蒙的工作。

为了快速回顾这两种不同的激素,让我们快速看一下疏水激素。你们可以看到,最大的区别在于受体蛋白在哪里?对于疏水性的,受体蛋白在细胞内。而在亲水性细胞中,它们会待在细胞外。现在你可能也意识到,由于疏水分子进入并打开了基因,有时它们的反应产生需要更长的时间。而对于亲水的酶,那些可能会触发酶的酶,而不是产生新的酶的酶,亲水的酶通常要快一点。

在AP生物学考试中,如果有问题,他们会集中在胰岛素和胰高血糖素上;这两种控制血糖水平。第二种可能是控制钙的东西,降钙素,和甲状旁腺激素的缩写。

如果有其他人可能会问问题,那就是那些控制身体水位的人,也就是说,控制你的肾脏。

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因此,可以花15分钟查看教科书中的激素系统的章节摘要,除非他们有一个很好的摘要页面。继续。记住一些效果,这样您就可以在多项选择问题中发现正确的答案。或者能够在论文部分上呕吐一些这些名字,因为他们不会在我结束的内容之外向荷尔蒙询问一件大事。这样做,你会很好。

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