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生物第2节 激素调节的过程学案
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这是一份生物第2节 激素调节的过程学案，共14页。学案主要包含了激素调节的实例，激素调节的特点等内容，欢迎下载使用。
1．4.2 举例说明激素通过分级调节、反馈调节等机制维持机体的稳态，如甲状腺激素分泌的调节和血糖平衡的调节等
核心素养
1．运用物质与能量观，解释血糖的来源和去路(生命观念)
2．运用稳态与平衡观，阐明血糖调节过程(生命观念)
3．结合具体实例，建构分级调节和反馈调节的模型图(科学思维、科学探究)
4．运用激素调节的原理分析与健康相关的实际问题，引导学生树立健康的生命观念(生命观念、社会责任)
一、激素调节的实例
1．血糖平衡的调节：
(1)血糖平衡(来源和去路)：
(2)参与血糖平衡调节的主要激素：
(3)参与血糖平衡调节的其他激素：人体内有多种激素参与调节血糖浓度，如_糖皮质__激素、_肾上腺素__、_甲状腺__激素等，它们通过调节_有机物的代谢__或影响_胰岛素的分泌和作用__，直接或间接地提高血糖浓度。_胰岛素__是唯一能够降低血糖浓度的激素。
(4)反馈调节
①概念：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。
②意义：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。
(5)血糖的平衡还受到_神经系统__的调节。
2．甲状腺激素分泌的分级调节：
(1)分泌的调节：
①物质：甲代表_促甲状腺激素释放激素(TRH)__。
乙代表_促甲状腺激素(TSH)__。
②结构：a._下丘脑__，b._垂体__，c._甲状腺__。
③作用：“＋”表示_促进__，“－”表示_抑制__。
(2)调节特点：既存在_分级__调节，也存在_反馈__调节。
二、激素调节的特点
1．特点：
(1)通过_体液__运输。
(2)作用于_靶器官、靶细胞__。
(3)作为信使传递_信息__。
(4)微量和_高效__。
2．激素的作用机理：使靶细胞_原有的生理活动__发生变化。
┃┃学霸记忆__■
1．食物中的糖类经消化、吸收进入血液，是血糖的主要来源；氧化分解是血糖的主要去路。
2．血糖调节的主要激素—胰岛素和胰高血糖素，二者作用相抗衡；胰高血糖素与糖皮质激素等为协同关系。
3．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，这种调节方式叫作反馈调节。反馈调节分为负反馈和正反馈调节。
4．甲状腺激素分泌的调节存在分级调节和反馈调节。
┃┃活学巧练__■
判断对错，正确打“√”，错误打“×”。
1．人体饥饿时，血液流经肝脏后，血糖的含量会升高；血液流经胰岛后，血糖的含量会降低。(√)
2．糖尿病的主要症状是少饮、少食、少尿、消瘦。(×)
3．在甲状腺激素分泌的分级调节中，下丘脑和垂体是甲状腺激素的靶器官。 (×)
4．垂体分泌的促甲状腺激素，通过体液定向运输到甲状腺。(×)
5．激素和酶都具有高效性，在非细胞条件下也能发挥作用。(×)
6．激素在人体内含量很低，但能作为信使传递信息。 (√)
7．胰高血糖素可为靶细胞提供能量。(×)
思考：
1．激素只能作用于靶器官、靶细胞的原因是什么？
提示：(1)直接原因：只有靶细胞膜上或膜内有与相应激素特异性结合的受体。
(2)根本原因：与相应激素结合的受体的基因只在靶细胞内特异性表达。
2．哪些激素的分泌既存在分级调节，又存在反馈调节？
提示：(1)甲状腺激素、性激素和肾上腺皮质激素(如醛固酮、皮质醇)的分泌都是通过下丘脑到垂体再到相应腺体的分级调节来实现的。而当血液中这些激素含量增加到一定浓度时，又会抑制下丘脑和垂体分泌相关激素，因此这些腺激素分泌的调节既有分级调节，又有反馈调节。
(2)并不是所有的激素调节都存在分级调节，如胰岛素的分泌。
知识点 1 血糖平衡的调节
1．血糖平衡调节的方式：神经一体液调节，以体液调节(激素调节)为主。
①神经调节：
下丘脑eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(胰岛(效应器)→\b\lc\ \rc\ (\a\vs4\al\c1(胰岛素和,胰高血糖素)),肾上腺(效应器)→肾上腺素))
②体液调节：高浓度血糖→胰岛B细胞→胰岛素；低浓度血糖→胰岛A细胞→胰高血糖素。胰岛素是唯一能降低血糖浓度的激素。
知识贴士
与血糖平衡调节有关的器官及其作用
①下丘脑——血糖平衡调节的神经中枢。
②胰腺：胰岛B细胞分泌胰岛素，降低血糖浓度；胰岛A细胞分泌胰高血糖素，升高血糖浓度。
③肾上腺：分泌肾上腺素，升高血糖浓度。
④甲状腺：分泌甲状腺激素，升高血糖浓度。
⑤肝脏：进行肝糖原与葡萄糖的相互转化，进行葡萄糖和非糖物质的转化。
⑥骨骼肌：将葡萄糖转化为肌糖原，暂时储存。
2．分析
(1)影响胰岛素分泌的因素有3个方面：
①最重要的因素是血糖浓度；
②受胰高血糖素的影响。胰高血糖素可直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素，又可通过提高血糖浓度而间接促进胰岛素的分泌；
③神经调节下，下丘脑通过有关神经的作用，促进或抑制胰岛素的分泌。
(2)胰高血糖素和肾上腺素可升高血糖浓度，其中主要是胰高血糖素。影响胰高血糖素分泌的因素也有3个方面：
①最重要的因素是血糖浓度；
②受胰岛素的影响。胰岛素可直接作用于胰岛A细胞，抑制其分泌，也可通过降低血糖浓度间接促进胰高血糖素的分泌；
③神经调节下，下丘脑通过有关神经的作用，促进或抑制胰高血糖素的分泌。
3．激素之间的关系
①协同作用：不同激素对同一生理效应发挥相同的作用，使作用效果增强。如：胰高血糖素与肾上腺素都可以升高血糖浓度。
②作用相抗衡(拮抗作用)：不同激素对同一生理效应发挥相反的作用。如：胰岛素与胰高血糖素对血糖浓度的调节。
4．反馈调节
(1)概念：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，这种调节方式叫作反馈调节。
(2)意义：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。
知识拓展：反馈调节的类型
正反馈：正反馈作用的结果是对过程产生促进作用，如血液凝固、排尿反射等；负反馈：负反馈作用的结果是对过程产生抑制作用，如血糖平衡调节、体温调节等。
5．血糖平衡异常及原因分析
(1)正常情况：血糖浓度保持相对稳定，维持能量供应。
(2)
(3)实例分析——糖尿病
①定义：糖尿病是一组由多病因引起的，以慢性高血糖为特征的代谢型疾病。高血糖是由胰岛素分泌缺陷或胰岛素作用缺陷引起的。
②类型eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(1型糖尿病：胰岛功能减退，胰岛素分泌减少，,通常在青少年时期发病,2型糖尿病：与遗传、环境、生活方式等密切,相关，但确切的发病机理目前仍不明确))
③症状：“三多一少”——多饮、多尿、多食、体重减轻。原因如下：
④糖尿病对身体的危害：糖尿病是终生性疾病，需要终生治疗，并可能出现多种并发症。如糖尿病神经病变、糖尿病肾病、糖尿病心血管并发症、糖尿病足等。
⑤治疗措施：目前糖尿病没有根治措施，患者可以调节和控制饮食，并结合药物治疗(口服降血糖药或注射胰岛素)。
┃┃典例剖析__■
典例1 下列关于健康人体中胰岛素调节血糖平衡的叙述，正确的是( D )
A．胰岛素直接参与肝糖原的合成
B．血糖浓度上升时，胰岛素的分泌减少
C．胰岛B细胞分泌胰岛素不需要消耗能量
D．胰岛素的形成过程需内质网和高尔基体加工
解析：胰岛素是激素，能促进肝糖原的合成，但不直接参与肝糖原的合成，A项错误。胰岛素是体内唯一降低血糖的激素，血糖浓度上升时，胰岛素的分泌增加，B项错误。胰岛素属于分泌蛋白，其在核糖体上合成后，还需要内质网和高尔基体的加工、运输，且需要消耗能量，C项错误，D项正确。
变式训练
1．如下图，有关糖代谢及调节的叙述正确的是( A )
A．胰岛素能促进④⑤⑥⑦过程
B．胰岛B细胞分泌的激素能促进①③过程
C．胰岛A细胞分泌的激素能促进④过程
D．在肌肉、肝脏细胞中，②过程均可发生
解析：该图表示了人体内血糖的来源和去向。①是血糖的主要来源，②表示肝糖原水解补充血糖的消耗，当①②不足以维持正常血糖含量时，通过③来补充血糖。⑤是血糖最主要也是最有意义的去向，血糖含量超出正常水平时，可通过⑥转化合成为肝糖原和肌糖原以及通过⑦转化成甘油三酯等物质来调节。胰岛B细胞分泌的胰岛素作为唯一能降低血糖含量的激素，可以促进④⑤⑥⑦过程，同时抑制②③过程；而胰岛A细胞分泌的胰高血糖素主要是促进②③过程。
知识点 2 甲状腺激素分泌的分级调节
甲状腺激素分泌的分级调节是一种分层调控，通过下丘脑—垂体—甲状腺轴来实现。甲状腺激素分泌过程中既存在分级调节，也存在反馈调节。
(1)分级调节
①三级腺体：下丘脑、垂体、甲状腺。
②三种激素：促甲状腺激素释放激素(TRH)、促甲状腺激素(TSH)、甲状腺激素。
③两种效果：“＋”“－”分别表示促进、抑制。
(2)反馈调节
当血液中的甲状腺激素含量增加到一定程度时，又会抑制下丘脑和垂体分泌相关激素，进而使甲状腺激素的分泌减少而不至于浓度过高。
(3)激素作用的靶器官或靶细胞
TRH作用的靶器官：垂体。
TSH作用的靶器官：甲状腺。
甲状腺激素作用的靶器官或靶细胞：垂体、下丘脑及几乎体内所有的细胞。
知识贴士
激素分泌的分级调节与反馈调节模型
(1)分级调节：
①下丘脑能够控制垂体，垂体控制相关腺体，这种分层控制的方式称为分级调节。(注：肾上腺髓质分泌肾上腺素不存在分级调节)。
②分级调节系统
下丘脑——垂体——甲状腺轴；
下丘脑——垂体——性腺轴；
下丘脑——垂体——肾上腺皮质轴。
③意义：分级调节可以放大激素的调节效应，形成多级反馈调节，有利于精细调控，从而维持机体的稳态。
(2)反馈调节：甲状腺、性腺、肾上腺皮质分泌的激素进入血液后，又可反过来调节下丘脑和垂体中有关激素的合成与分泌，这属于反馈调节。
┃┃典例剖析__■
典例2 如图为人体内甲状腺激素分泌的调节过程，对该图分析正确的是( B )
A．器官A除分泌激素a外，还可以分泌促肾上腺皮质激素释放激素
B．器官B分泌的激素b浓度高时，对器官A和C均有抑制作用
C．器官C分泌的激素c浓度高时，对器官A有抑制作用
D．器官C还可分泌生长激素，与激素b为协同作用关系
解析：由题图可知器官A是垂体，器官B是甲状腺，器官C是下丘脑。促肾上腺皮质激素释放激素是由器官C下丘脑分泌的，A错误；器官B(甲状腺)分泌的激素b(甲状腺激素)浓度高时，通过反馈调节对器官A(垂体)和C(下丘脑)均有抑制作用，B正确；器官C(下丘脑)分泌的激素c浓度高时，对器官A(垂体)有促进作用，C错误；生长激素是由器官A(垂体)分泌的，D错误。
变式训练
2．关于甲状腺激素的叙述，错误的是( D )
A．甲状腺激素的分泌受下丘脑和垂体的调节
B．甲状腺激素分泌增多时，机体耗氧量和产热量都增加
C．促甲状腺激素只作用于甲状腺，而甲状腺激素可作用于多种组织细胞
D．血液中甲状腺激素水平降低会引起促甲状腺激素释放激素分泌减少
解析：下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素作用于垂体，调节垂体促甲状腺激素的分泌，进而影响和调节甲状腺的分泌活动，A正确；甲状腺激素可以促进新陈代谢，分泌增多时机体耗氧量和产热量都增加，B正确；促甲状腺激素只作用于甲状腺，甲状腺激素可以促进新陈代谢，促进生长发育，提高神经系统的兴奋性等，几乎作用于所有组织细胞，C正确；甲状腺激素分泌的调节存在分级调节和负反馈调节，血液中甲状腺激素水平降低会引起下丘脑活动增强，促甲状腺激素释放激素分泌增加，D错误。
知识点 3 激素调节的特点
1．通过体液进行运输
内分泌腺无导管，内分泌细胞产生的激素弥散到体液中，随血液流到全身，传递着各种信息。
2．作用于靶器官、靶细胞
(1)能被特定激素作用的器官、细胞就是该激素的靶器官、靶细胞。不同激素的靶器官、靶细胞一般不同，作用范围有大有小，如甲状腺激素几乎对全身的细胞都起作用，而促甲状腺激素只作用于甲状腺。
(2)激素选择靶细胞，是通过与靶细胞上的特异性受体相互识别，并发生特异性结合实现的。
3．作为信使传递信息
(1)激素犹如信使，将信息从内分泌细胞传递给靶细胞，靶细胞发生一系列的代谢变化。
(2)激素一经靶细胞接受并起作用后就失活了。
4．微量和高效
在正常生理状态下，血液中激素含量甚微，但其作用效果极其显著。激素是微量、高效的生物活性物质。
特别提醒：
(1)激素是调节生命活动的信息分子。
(2)激素作用于靶器官、靶细胞，并不是只运输到靶器官、靶细胞，而是运往全身各处，但只作用于靶器官、靶细胞。
(3)临床上常常通过抽取血样测定血液中激素含量来检测疾病原因：
①激素随血液流到全身；
②一旦体内激素含量偏离了生理范围，就会严重影响机体机能。
┃┃典例剖析__■
典例3 下列有关人体内激素的叙述，正确的是( D )
A．运动时，肾上腺素水平升高，可使心率加快，说明激素是高能化合物
B．饥饿时，胰高血糖素水平升高，促进糖原分解，说明激素具有酶的催化活性
C．进食后，胰岛素水平升高，其既可加速糖原合成，也可作为细胞的结构组分
D．青春期，性激素水平升高，随体液到达靶细胞，与受体结合可促进机体发育
解析：激素不是高能化合物，而是信息分子，A错误；激素具有调节作用，不具有酶的催化活性，B错误；激素不能作为细胞的结构组分，C错误；激素随体液运输，与靶细胞膜上的受体结合，性激素能促进生殖器官的发育以及生殖细胞的形成，D正确。
变式训练
3．下列有关激素调节特点的叙述，错误的是( B )
A．激素与靶细胞上的受体结合并起作用后就被灭活
B．内分泌腺产生的激素通过体液只运送至靶细胞
C．正常人体内，激素的分泌通过反馈调节维持含量的动态平衡
D．激素既不组成细胞的结构，也不起催化作用
解析：激素作为信使传递信息，与靶细胞上的受体结合并起作用后就失活了，A正确；内分泌腺产生的激素弥散到体液，随血液流到全身各处，但只作用于靶器官、靶细胞，B错误；正常人体内，激素的分泌通过反馈调节维持含量的动态平衡，C正确；激素既不组成细胞的结构，也不起催化作用，只起调节作用，D正确。
激素与酶的比较
典例4 关于人体内激素和酶的叙述，错误的是( A )
A．激素的化学本质都是蛋白质
B．酶可以降低化学反应的活化能
C．高效性是酶的重要特性之一
D．激素与靶细胞结合可影响细胞的代谢
解析：激素的化学本质可能是蛋白质和多肽类、类固醇类、氨基酸衍生物类等，A错误；酶的催化作用原理是通过降低化学反应的活化能，提高反应速率，B正确；酶具有高效性、专一性等特点，C正确；激素是一种信息分子，通过与靶细胞的受体特异性结合传递信息，进而影响靶细胞的代谢活动，D正确。
解疑答惑
问题探讨⇨P50
1．提示：计算：0.7～1.1 min(1 min左右)。
2．提示：讨论：可能会略有下降，但不会持续下降，应在正常范围内波动；运动过程中，因消耗血糖为运动提供能量，血糖含量有所下降；同时，机体会随时分解储能物质转化成葡萄糖补充消耗，维持血糖的相对稳定。
思考·讨论⇨P53
1．提示：下丘脑分泌的TRH，可以促进垂体分泌TSH。垂体分泌的TSH可影响甲状腺的正常生长和分泌甲状腺激素。甲状腺分泌的甲状腺激素增加到一定浓度时，又会抑制下丘脑和垂体的分泌。
2．提示：这是通过分级调节和反馈调节实现的。当血液中甲状腺激素水平升高时，会反馈抑制TSH和TRH的分泌，降低甲状腺激素水平；当甲状腺激素水平降低时，TSH的分泌量增加，促进甲状腺分泌甲状腺激素，使甲状腺激素浓度升高恢复到正常水平。
练习与应用⇨P55
一、概念检测
1．C
2．B
3．提示：早餐后，随着食物中的淀粉等糖类物质消化吸收进入血液，血糖浓度升高。血糖浓度升高到一定程度时，刺激胰岛B细胞增强对胰岛素的分泌，胰岛素水平上升，促进血糖的利用和转变成糖原等物质，使血糖浓度下降。随着血糖浓度降低，胰岛A细胞的活动增强，胰高血糖素的分泌增加，促进肝糖原分解和非糖物质转变成葡萄糖进入血液，使血糖浓度恢复到正常水平。
二、拓展应用
1．提示：还有作用，因为TRH的靶器官是垂体，而不是甲状腺；因失去了甲状腺激素对垂体分泌TSH的抑制作用，TSH水平会升高；甲状腺激素对机体代谢和生长发育等具有重要的调节作用故切除甲状腺后需要终生服用甲状腺激素类药物。
2．提示：人工胰岛又称为“胰岛素泵”，可分成三部分：泵主机、储药器和与之相连的输注导管。储药器中装有胰岛素，储药器装入泵中后，将相连的输液导管前端的细小针头扎入患者的皮下(常为腹壁处)，再由电池驱动胰岛素泵的专用马达推动储药器的螺旋杆，将胰岛素输注到体内。需要解决的问题是：①消除体内存在的“排斥”反应；②要有良好的生物活性；③要有很高的敏感性，时时对血糖进行监控；④要可以长期使用。
1．如图是血糖调节的部分过程图解，甲、乙表示器官，a、b表示相应激素，①②表示过程。下列说法正确的是( D )
A．甲、乙分别是肝脏、胰岛
B．激素a能够促进过程①，抑制过程②
C．激素b是唯一能够升高血糖的激素
D．激素b的作用结果反过来会影响激素b的分泌
解析：分析图示可知，激素a能够降血糖，激素b能够升血糖，二者均由甲分泌，则激素a为胰岛素，激素b为胰高血糖素，甲为胰岛；胰岛素能促进葡萄糖合成肝糖原，胰高血糖素能促进肝糖原的分解，则乙为肝脏，A错误。激素a(胰岛素)能促进葡萄糖合成肝糖原和葡萄糖在细胞内的氧化分解，即能够促进过程①和过程②，B错误。胰高血糖素、肾上腺素、甲状腺激素等均能够升高血糖，因此激素b(胰高血糖素)不是唯一能够升高血糖的激素，C错误。血糖平衡调节是通过反馈调节来完成的，激素b(胰高血糖素)能升高血糖，当血糖升高到一定范围时，反过来会抑制激素b(胰高血糖素)的分泌，D正确。
2．根据图中人体器官模型，判断下列说法不正确的是( D )
A．如果器官为肝脏，则饭后血糖浓度A处高于B处
B．如果器官为肝脏，则饥饿时血糖浓度A处低于B处
C．如果器官为肝脏，则尿素的浓度A处高于B处
D．如果器官为胰脏，则饭后胰岛素浓度A处高于B处
解析：饭后血糖浓度升高，血液流经肝脏后血糖合成肝糖原或转化为非糖物质，血糖浓度会降低，血糖浓度A处高于B处，A正确；饥饿时肝脏中的肝糖原分解加强，使血糖浓度升高，血糖浓度A处低于B处，B正确；血液流经肾脏时，血液中的尿素随尿液排出，血液中尿素含量减少，尿素的浓度A处高于B处，C正确；饭后血糖浓度升高，胰岛B细胞分泌的胰岛素增多，故A处胰岛素含量应低于B处，D错误。
3．如图为人和高等动物体内甲状腺激素的分级调节示意图，A、B、C是参与分级调节的三种结构，a、b、c是三种结构分泌的相应激素。据图回答下列问题：
(1)结构A的名称是_垂体__，激素c的名称是_促甲状腺激素释放激素__。
(2)已知在寒冷环境中，甲状腺激素分泌增加，机体产热增加。从温暖环境中突然进入寒冷环境中，体内最先增加的激素是_c__(填字母)。a、b、c三种激素中，在人体内作用范围最广的激素是_b__(填字母)。切除甲状腺的个体，体内含量明显高于正常个体的激素是_a、c__(填字母)，这说明甲状腺激素分泌的调节是一种_(负)反馈__调节。
(3)如果b含量过多，会对A、C的分泌活动起_抑制__作用，其意义是_维持机体内甲状腺激素含量的相对稳定__。
解析：(1)通过对图示的分析可以判定，A、B、C分别为垂体、甲状腺、下丘脑，进一步推出a、b、c三种激素分别为促甲状腺激素、甲状腺激素、促甲状腺激素释放激素。(2)从温暖环境中突然进入寒冷环境中，相应的神经冲动传到下丘脑。体内最先增加的激素是下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素。几乎体内的所有细胞都含有甲状腺激素的受体，因此甲状腺激素的作用范围最广。切除甲状腺后，体内不能合成甲状腺激素，甲状腺激素对下丘脑和垂体的反馈抑制作用减弱，下丘脑和垂体的分泌活动增强，a、c的含量明显高于正常个体，这说明甲状腺激素分泌的调节是一种(负)反馈调节。(3)甲状腺激素(b)含量高于正常水平时，会通过负反馈调节的方式抑制下丘脑、垂体的分泌活动，其重要意义在于维持机体内甲状腺激素含量的相对稳定。
激素
分泌部位
作用途径
_胰岛素__
胰岛B细胞
_增加__血糖的去路，_减少__血糖的来源
_胰高血糖素__
胰岛A细胞
促进_肝糖原__分解，并促进_非糖物质__转变成糖
激素种类
胰岛素
胰高血糖素
分泌部位
胰岛B细胞
胰岛A细胞
作用部位
几乎全身组织细胞
主要是肝脏
生理作用
一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解，进入肝、肌肉并合成糖原，进入脂肪细胞和肝细胞转变为甘油三酯等；另一方面又能抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖
促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液，促进非糖物质转变成糖，使血糖浓度回升到正常水平
项目
激素
酶
化学
本质
多肽或蛋白质(如胰岛素、胰高血糖素等)，类固醇类物质(如性激素等)，氨基酸衍生物(如甲状腺激素等)
绝大多数是蛋白质，少数是RNA
产生
部位
内分泌器官或细胞
活细胞(人和其他哺乳动物成熟的红细胞除外)
作用
调节(促进或抑制)生物体的生命活动，从而达到某种生理效应
催化相应的化学反应
作用
部位
随血液循环作用于相应的靶器官或靶细胞，调节其生理过程
在细胞内、细胞外或体外均可催化特定化学反应
作用
条件
需与膜上或膜内的特异性受体识别
活性受pH、温度等因素影响
作用后
变化
被灭活
不发生变化
联系
①都是微量、高效的物质；②都不是细胞的能源物质，不能组成细胞结构；③有些激素作为信息分子能改变酶的活性，从而影响细胞代谢，而激素的合成需要酶的催化，故酶与激素的合成和分泌在一定程度上是相互影响的
1．4.2 举例说明激素通过分级调节、反馈调节等机制维持机体的稳态，如甲状腺激素分泌的调节和血糖平衡的调节等
核心素养
1．运用物质与能量观，解释血糖的来源和去路(生命观念)
2．运用稳态与平衡观，阐明血糖调节过程(生命观念)
3．结合具体实例，建构分级调节和反馈调节的模型图(科学思维、科学探究)
4．运用激素调节的原理分析与健康相关的实际问题，引导学生树立健康的生命观念(生命观念、社会责任)
一、激素调节的实例
1．血糖平衡的调节：
(1)血糖平衡(来源和去路)：
(2)参与血糖平衡调节的主要激素：
(3)参与血糖平衡调节的其他激素：人体内有多种激素参与调节血糖浓度，如_糖皮质__激素、_肾上腺素__、_甲状腺__激素等，它们通过调节_有机物的代谢__或影响_胰岛素的分泌和作用__，直接或间接地提高血糖浓度。_胰岛素__是唯一能够降低血糖浓度的激素。
(4)反馈调节
①概念：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。
②意义：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。
(5)血糖的平衡还受到_神经系统__的调节。
2．甲状腺激素分泌的分级调节：
(1)分泌的调节：
①物质：甲代表_促甲状腺激素释放激素(TRH)__。
乙代表_促甲状腺激素(TSH)__。
②结构：a._下丘脑__，b._垂体__，c._甲状腺__。
③作用：“＋”表示_促进__，“－”表示_抑制__。
(2)调节特点：既存在_分级__调节，也存在_反馈__调节。
二、激素调节的特点
1．特点：
(1)通过_体液__运输。
(2)作用于_靶器官、靶细胞__。
(3)作为信使传递_信息__。
(4)微量和_高效__。
2．激素的作用机理：使靶细胞_原有的生理活动__发生变化。
┃┃学霸记忆__■
1．食物中的糖类经消化、吸收进入血液，是血糖的主要来源；氧化分解是血糖的主要去路。
2．血糖调节的主要激素—胰岛素和胰高血糖素，二者作用相抗衡；胰高血糖素与糖皮质激素等为协同关系。
3．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，这种调节方式叫作反馈调节。反馈调节分为负反馈和正反馈调节。
4．甲状腺激素分泌的调节存在分级调节和反馈调节。
┃┃活学巧练__■
判断对错，正确打“√”，错误打“×”。
1．人体饥饿时，血液流经肝脏后，血糖的含量会升高；血液流经胰岛后，血糖的含量会降低。(√)
2．糖尿病的主要症状是少饮、少食、少尿、消瘦。(×)
3．在甲状腺激素分泌的分级调节中，下丘脑和垂体是甲状腺激素的靶器官。 (×)
4．垂体分泌的促甲状腺激素，通过体液定向运输到甲状腺。(×)
5．激素和酶都具有高效性，在非细胞条件下也能发挥作用。(×)
6．激素在人体内含量很低，但能作为信使传递信息。 (√)
7．胰高血糖素可为靶细胞提供能量。(×)
思考：
1．激素只能作用于靶器官、靶细胞的原因是什么？
提示：(1)直接原因：只有靶细胞膜上或膜内有与相应激素特异性结合的受体。
(2)根本原因：与相应激素结合的受体的基因只在靶细胞内特异性表达。
2．哪些激素的分泌既存在分级调节，又存在反馈调节？
提示：(1)甲状腺激素、性激素和肾上腺皮质激素(如醛固酮、皮质醇)的分泌都是通过下丘脑到垂体再到相应腺体的分级调节来实现的。而当血液中这些激素含量增加到一定浓度时，又会抑制下丘脑和垂体分泌相关激素，因此这些腺激素分泌的调节既有分级调节，又有反馈调节。
(2)并不是所有的激素调节都存在分级调节，如胰岛素的分泌。
知识点 1 血糖平衡的调节
1．血糖平衡调节的方式：神经一体液调节，以体液调节(激素调节)为主。
①神经调节：
下丘脑eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(胰岛(效应器)→\b\lc\ \rc\ (\a\vs4\al\c1(胰岛素和,胰高血糖素)),肾上腺(效应器)→肾上腺素))
②体液调节：高浓度血糖→胰岛B细胞→胰岛素；低浓度血糖→胰岛A细胞→胰高血糖素。胰岛素是唯一能降低血糖浓度的激素。
知识贴士
与血糖平衡调节有关的器官及其作用
①下丘脑——血糖平衡调节的神经中枢。
②胰腺：胰岛B细胞分泌胰岛素，降低血糖浓度；胰岛A细胞分泌胰高血糖素，升高血糖浓度。
③肾上腺：分泌肾上腺素，升高血糖浓度。
④甲状腺：分泌甲状腺激素，升高血糖浓度。
⑤肝脏：进行肝糖原与葡萄糖的相互转化，进行葡萄糖和非糖物质的转化。
⑥骨骼肌：将葡萄糖转化为肌糖原，暂时储存。
2．分析
(1)影响胰岛素分泌的因素有3个方面：
①最重要的因素是血糖浓度；
②受胰高血糖素的影响。胰高血糖素可直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素，又可通过提高血糖浓度而间接促进胰岛素的分泌；
③神经调节下，下丘脑通过有关神经的作用，促进或抑制胰岛素的分泌。
(2)胰高血糖素和肾上腺素可升高血糖浓度，其中主要是胰高血糖素。影响胰高血糖素分泌的因素也有3个方面：
①最重要的因素是血糖浓度；
②受胰岛素的影响。胰岛素可直接作用于胰岛A细胞，抑制其分泌，也可通过降低血糖浓度间接促进胰高血糖素的分泌；
③神经调节下，下丘脑通过有关神经的作用，促进或抑制胰高血糖素的分泌。
3．激素之间的关系
①协同作用：不同激素对同一生理效应发挥相同的作用，使作用效果增强。如：胰高血糖素与肾上腺素都可以升高血糖浓度。
②作用相抗衡(拮抗作用)：不同激素对同一生理效应发挥相反的作用。如：胰岛素与胰高血糖素对血糖浓度的调节。
4．反馈调节
(1)概念：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，这种调节方式叫作反馈调节。
(2)意义：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。
知识拓展：反馈调节的类型
正反馈：正反馈作用的结果是对过程产生促进作用，如血液凝固、排尿反射等；负反馈：负反馈作用的结果是对过程产生抑制作用，如血糖平衡调节、体温调节等。
5．血糖平衡异常及原因分析
(1)正常情况：血糖浓度保持相对稳定，维持能量供应。
(2)
(3)实例分析——糖尿病
①定义：糖尿病是一组由多病因引起的，以慢性高血糖为特征的代谢型疾病。高血糖是由胰岛素分泌缺陷或胰岛素作用缺陷引起的。
②类型eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(1型糖尿病：胰岛功能减退，胰岛素分泌减少，,通常在青少年时期发病,2型糖尿病：与遗传、环境、生活方式等密切,相关，但确切的发病机理目前仍不明确))
③症状：“三多一少”——多饮、多尿、多食、体重减轻。原因如下：
④糖尿病对身体的危害：糖尿病是终生性疾病，需要终生治疗，并可能出现多种并发症。如糖尿病神经病变、糖尿病肾病、糖尿病心血管并发症、糖尿病足等。
⑤治疗措施：目前糖尿病没有根治措施，患者可以调节和控制饮食，并结合药物治疗(口服降血糖药或注射胰岛素)。
┃┃典例剖析__■
典例1 下列关于健康人体中胰岛素调节血糖平衡的叙述，正确的是( D )
A．胰岛素直接参与肝糖原的合成
B．血糖浓度上升时，胰岛素的分泌减少
C．胰岛B细胞分泌胰岛素不需要消耗能量
D．胰岛素的形成过程需内质网和高尔基体加工
解析：胰岛素是激素，能促进肝糖原的合成，但不直接参与肝糖原的合成，A项错误。胰岛素是体内唯一降低血糖的激素，血糖浓度上升时，胰岛素的分泌增加，B项错误。胰岛素属于分泌蛋白，其在核糖体上合成后，还需要内质网和高尔基体的加工、运输，且需要消耗能量，C项错误，D项正确。
变式训练
1．如下图，有关糖代谢及调节的叙述正确的是( A )
A．胰岛素能促进④⑤⑥⑦过程
B．胰岛B细胞分泌的激素能促进①③过程
C．胰岛A细胞分泌的激素能促进④过程
D．在肌肉、肝脏细胞中，②过程均可发生
解析：该图表示了人体内血糖的来源和去向。①是血糖的主要来源，②表示肝糖原水解补充血糖的消耗，当①②不足以维持正常血糖含量时，通过③来补充血糖。⑤是血糖最主要也是最有意义的去向，血糖含量超出正常水平时，可通过⑥转化合成为肝糖原和肌糖原以及通过⑦转化成甘油三酯等物质来调节。胰岛B细胞分泌的胰岛素作为唯一能降低血糖含量的激素，可以促进④⑤⑥⑦过程，同时抑制②③过程；而胰岛A细胞分泌的胰高血糖素主要是促进②③过程。
知识点 2 甲状腺激素分泌的分级调节
甲状腺激素分泌的分级调节是一种分层调控，通过下丘脑—垂体—甲状腺轴来实现。甲状腺激素分泌过程中既存在分级调节，也存在反馈调节。
(1)分级调节
①三级腺体：下丘脑、垂体、甲状腺。
②三种激素：促甲状腺激素释放激素(TRH)、促甲状腺激素(TSH)、甲状腺激素。
③两种效果：“＋”“－”分别表示促进、抑制。
(2)反馈调节
当血液中的甲状腺激素含量增加到一定程度时，又会抑制下丘脑和垂体分泌相关激素，进而使甲状腺激素的分泌减少而不至于浓度过高。
(3)激素作用的靶器官或靶细胞
TRH作用的靶器官：垂体。
TSH作用的靶器官：甲状腺。
甲状腺激素作用的靶器官或靶细胞：垂体、下丘脑及几乎体内所有的细胞。
知识贴士
激素分泌的分级调节与反馈调节模型
(1)分级调节：
①下丘脑能够控制垂体，垂体控制相关腺体，这种分层控制的方式称为分级调节。(注：肾上腺髓质分泌肾上腺素不存在分级调节)。
②分级调节系统
下丘脑——垂体——甲状腺轴；
下丘脑——垂体——性腺轴；
下丘脑——垂体——肾上腺皮质轴。
③意义：分级调节可以放大激素的调节效应，形成多级反馈调节，有利于精细调控，从而维持机体的稳态。
(2)反馈调节：甲状腺、性腺、肾上腺皮质分泌的激素进入血液后，又可反过来调节下丘脑和垂体中有关激素的合成与分泌，这属于反馈调节。
┃┃典例剖析__■
典例2 如图为人体内甲状腺激素分泌的调节过程，对该图分析正确的是( B )
A．器官A除分泌激素a外，还可以分泌促肾上腺皮质激素释放激素
B．器官B分泌的激素b浓度高时，对器官A和C均有抑制作用
C．器官C分泌的激素c浓度高时，对器官A有抑制作用
D．器官C还可分泌生长激素，与激素b为协同作用关系
解析：由题图可知器官A是垂体，器官B是甲状腺，器官C是下丘脑。促肾上腺皮质激素释放激素是由器官C下丘脑分泌的，A错误；器官B(甲状腺)分泌的激素b(甲状腺激素)浓度高时，通过反馈调节对器官A(垂体)和C(下丘脑)均有抑制作用，B正确；器官C(下丘脑)分泌的激素c浓度高时，对器官A(垂体)有促进作用，C错误；生长激素是由器官A(垂体)分泌的，D错误。
变式训练
2．关于甲状腺激素的叙述，错误的是( D )
A．甲状腺激素的分泌受下丘脑和垂体的调节
B．甲状腺激素分泌增多时，机体耗氧量和产热量都增加
C．促甲状腺激素只作用于甲状腺，而甲状腺激素可作用于多种组织细胞
D．血液中甲状腺激素水平降低会引起促甲状腺激素释放激素分泌减少
解析：下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素作用于垂体，调节垂体促甲状腺激素的分泌，进而影响和调节甲状腺的分泌活动，A正确；甲状腺激素可以促进新陈代谢，分泌增多时机体耗氧量和产热量都增加，B正确；促甲状腺激素只作用于甲状腺，甲状腺激素可以促进新陈代谢，促进生长发育，提高神经系统的兴奋性等，几乎作用于所有组织细胞，C正确；甲状腺激素分泌的调节存在分级调节和负反馈调节，血液中甲状腺激素水平降低会引起下丘脑活动增强，促甲状腺激素释放激素分泌增加，D错误。
知识点 3 激素调节的特点
1．通过体液进行运输
内分泌腺无导管，内分泌细胞产生的激素弥散到体液中，随血液流到全身，传递着各种信息。
2．作用于靶器官、靶细胞
(1)能被特定激素作用的器官、细胞就是该激素的靶器官、靶细胞。不同激素的靶器官、靶细胞一般不同，作用范围有大有小，如甲状腺激素几乎对全身的细胞都起作用，而促甲状腺激素只作用于甲状腺。
(2)激素选择靶细胞，是通过与靶细胞上的特异性受体相互识别，并发生特异性结合实现的。
3．作为信使传递信息
(1)激素犹如信使，将信息从内分泌细胞传递给靶细胞，靶细胞发生一系列的代谢变化。
(2)激素一经靶细胞接受并起作用后就失活了。
4．微量和高效
在正常生理状态下，血液中激素含量甚微，但其作用效果极其显著。激素是微量、高效的生物活性物质。
特别提醒：
(1)激素是调节生命活动的信息分子。
(2)激素作用于靶器官、靶细胞，并不是只运输到靶器官、靶细胞，而是运往全身各处，但只作用于靶器官、靶细胞。
(3)临床上常常通过抽取血样测定血液中激素含量来检测疾病原因：
①激素随血液流到全身；
②一旦体内激素含量偏离了生理范围，就会严重影响机体机能。
┃┃典例剖析__■
典例3 下列有关人体内激素的叙述，正确的是( D )
A．运动时，肾上腺素水平升高，可使心率加快，说明激素是高能化合物
B．饥饿时，胰高血糖素水平升高，促进糖原分解，说明激素具有酶的催化活性
C．进食后，胰岛素水平升高，其既可加速糖原合成，也可作为细胞的结构组分
D．青春期，性激素水平升高，随体液到达靶细胞，与受体结合可促进机体发育
解析：激素不是高能化合物，而是信息分子，A错误；激素具有调节作用，不具有酶的催化活性，B错误；激素不能作为细胞的结构组分，C错误；激素随体液运输，与靶细胞膜上的受体结合，性激素能促进生殖器官的发育以及生殖细胞的形成，D正确。
变式训练
3．下列有关激素调节特点的叙述，错误的是( B )
A．激素与靶细胞上的受体结合并起作用后就被灭活
B．内分泌腺产生的激素通过体液只运送至靶细胞
C．正常人体内，激素的分泌通过反馈调节维持含量的动态平衡
D．激素既不组成细胞的结构，也不起催化作用
解析：激素作为信使传递信息，与靶细胞上的受体结合并起作用后就失活了，A正确；内分泌腺产生的激素弥散到体液，随血液流到全身各处，但只作用于靶器官、靶细胞，B错误；正常人体内，激素的分泌通过反馈调节维持含量的动态平衡，C正确；激素既不组成细胞的结构，也不起催化作用，只起调节作用，D正确。
激素与酶的比较
典例4 关于人体内激素和酶的叙述，错误的是( A )
A．激素的化学本质都是蛋白质
B．酶可以降低化学反应的活化能
C．高效性是酶的重要特性之一
D．激素与靶细胞结合可影响细胞的代谢
解析：激素的化学本质可能是蛋白质和多肽类、类固醇类、氨基酸衍生物类等，A错误；酶的催化作用原理是通过降低化学反应的活化能，提高反应速率，B正确；酶具有高效性、专一性等特点，C正确；激素是一种信息分子，通过与靶细胞的受体特异性结合传递信息，进而影响靶细胞的代谢活动，D正确。
解疑答惑
问题探讨⇨P50
1．提示：计算：0.7～1.1 min(1 min左右)。
2．提示：讨论：可能会略有下降，但不会持续下降，应在正常范围内波动；运动过程中，因消耗血糖为运动提供能量，血糖含量有所下降；同时，机体会随时分解储能物质转化成葡萄糖补充消耗，维持血糖的相对稳定。
思考·讨论⇨P53
1．提示：下丘脑分泌的TRH，可以促进垂体分泌TSH。垂体分泌的TSH可影响甲状腺的正常生长和分泌甲状腺激素。甲状腺分泌的甲状腺激素增加到一定浓度时，又会抑制下丘脑和垂体的分泌。
2．提示：这是通过分级调节和反馈调节实现的。当血液中甲状腺激素水平升高时，会反馈抑制TSH和TRH的分泌，降低甲状腺激素水平；当甲状腺激素水平降低时，TSH的分泌量增加，促进甲状腺分泌甲状腺激素，使甲状腺激素浓度升高恢复到正常水平。
练习与应用⇨P55
一、概念检测
1．C
2．B
3．提示：早餐后，随着食物中的淀粉等糖类物质消化吸收进入血液，血糖浓度升高。血糖浓度升高到一定程度时，刺激胰岛B细胞增强对胰岛素的分泌，胰岛素水平上升，促进血糖的利用和转变成糖原等物质，使血糖浓度下降。随着血糖浓度降低，胰岛A细胞的活动增强，胰高血糖素的分泌增加，促进肝糖原分解和非糖物质转变成葡萄糖进入血液，使血糖浓度恢复到正常水平。
二、拓展应用
1．提示：还有作用，因为TRH的靶器官是垂体，而不是甲状腺；因失去了甲状腺激素对垂体分泌TSH的抑制作用，TSH水平会升高；甲状腺激素对机体代谢和生长发育等具有重要的调节作用故切除甲状腺后需要终生服用甲状腺激素类药物。
2．提示：人工胰岛又称为“胰岛素泵”，可分成三部分：泵主机、储药器和与之相连的输注导管。储药器中装有胰岛素，储药器装入泵中后，将相连的输液导管前端的细小针头扎入患者的皮下(常为腹壁处)，再由电池驱动胰岛素泵的专用马达推动储药器的螺旋杆，将胰岛素输注到体内。需要解决的问题是：①消除体内存在的“排斥”反应；②要有良好的生物活性；③要有很高的敏感性，时时对血糖进行监控；④要可以长期使用。
1．如图是血糖调节的部分过程图解，甲、乙表示器官，a、b表示相应激素，①②表示过程。下列说法正确的是( D )
A．甲、乙分别是肝脏、胰岛
B．激素a能够促进过程①，抑制过程②
C．激素b是唯一能够升高血糖的激素
D．激素b的作用结果反过来会影响激素b的分泌
解析：分析图示可知，激素a能够降血糖，激素b能够升血糖，二者均由甲分泌，则激素a为胰岛素，激素b为胰高血糖素，甲为胰岛；胰岛素能促进葡萄糖合成肝糖原，胰高血糖素能促进肝糖原的分解，则乙为肝脏，A错误。激素a(胰岛素)能促进葡萄糖合成肝糖原和葡萄糖在细胞内的氧化分解，即能够促进过程①和过程②，B错误。胰高血糖素、肾上腺素、甲状腺激素等均能够升高血糖，因此激素b(胰高血糖素)不是唯一能够升高血糖的激素，C错误。血糖平衡调节是通过反馈调节来完成的，激素b(胰高血糖素)能升高血糖，当血糖升高到一定范围时，反过来会抑制激素b(胰高血糖素)的分泌，D正确。
2．根据图中人体器官模型，判断下列说法不正确的是( D )
A．如果器官为肝脏，则饭后血糖浓度A处高于B处
B．如果器官为肝脏，则饥饿时血糖浓度A处低于B处
C．如果器官为肝脏，则尿素的浓度A处高于B处
D．如果器官为胰脏，则饭后胰岛素浓度A处高于B处
解析：饭后血糖浓度升高，血液流经肝脏后血糖合成肝糖原或转化为非糖物质，血糖浓度会降低，血糖浓度A处高于B处，A正确；饥饿时肝脏中的肝糖原分解加强，使血糖浓度升高，血糖浓度A处低于B处，B正确；血液流经肾脏时，血液中的尿素随尿液排出，血液中尿素含量减少，尿素的浓度A处高于B处，C正确；饭后血糖浓度升高，胰岛B细胞分泌的胰岛素增多，故A处胰岛素含量应低于B处，D错误。
3．如图为人和高等动物体内甲状腺激素的分级调节示意图，A、B、C是参与分级调节的三种结构，a、b、c是三种结构分泌的相应激素。据图回答下列问题：
(1)结构A的名称是_垂体__，激素c的名称是_促甲状腺激素释放激素__。
(2)已知在寒冷环境中，甲状腺激素分泌增加，机体产热增加。从温暖环境中突然进入寒冷环境中，体内最先增加的激素是_c__(填字母)。a、b、c三种激素中，在人体内作用范围最广的激素是_b__(填字母)。切除甲状腺的个体，体内含量明显高于正常个体的激素是_a、c__(填字母)，这说明甲状腺激素分泌的调节是一种_(负)反馈__调节。
(3)如果b含量过多，会对A、C的分泌活动起_抑制__作用，其意义是_维持机体内甲状腺激素含量的相对稳定__。
解析：(1)通过对图示的分析可以判定，A、B、C分别为垂体、甲状腺、下丘脑，进一步推出a、b、c三种激素分别为促甲状腺激素、甲状腺激素、促甲状腺激素释放激素。(2)从温暖环境中突然进入寒冷环境中，相应的神经冲动传到下丘脑。体内最先增加的激素是下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素。几乎体内的所有细胞都含有甲状腺激素的受体，因此甲状腺激素的作用范围最广。切除甲状腺后，体内不能合成甲状腺激素，甲状腺激素对下丘脑和垂体的反馈抑制作用减弱，下丘脑和垂体的分泌活动增强，a、c的含量明显高于正常个体，这说明甲状腺激素分泌的调节是一种(负)反馈调节。(3)甲状腺激素(b)含量高于正常水平时，会通过负反馈调节的方式抑制下丘脑、垂体的分泌活动，其重要意义在于维持机体内甲状腺激素含量的相对稳定。
激素
分泌部位
作用途径
_胰岛素__
胰岛B细胞
_增加__血糖的去路，_减少__血糖的来源
_胰高血糖素__
胰岛A细胞
促进_肝糖原__分解，并促进_非糖物质__转变成糖
激素种类
胰岛素
胰高血糖素
分泌部位
胰岛B细胞
胰岛A细胞
作用部位
几乎全身组织细胞
主要是肝脏
生理作用
一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解，进入肝、肌肉并合成糖原，进入脂肪细胞和肝细胞转变为甘油三酯等；另一方面又能抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖
促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液，促进非糖物质转变成糖，使血糖浓度回升到正常水平
项目
激素
酶
化学
本质
多肽或蛋白质(如胰岛素、胰高血糖素等)，类固醇类物质(如性激素等)，氨基酸衍生物(如甲状腺激素等)
绝大多数是蛋白质，少数是RNA
产生
部位
内分泌器官或细胞
活细胞(人和其他哺乳动物成熟的红细胞除外)
作用
调节(促进或抑制)生物体的生命活动，从而达到某种生理效应
催化相应的化学反应
作用
部位
随血液循环作用于相应的靶器官或靶细胞，调节其生理过程
在细胞内、细胞外或体外均可催化特定化学反应
作用
条件
需与膜上或膜内的特异性受体识别
活性受pH、温度等因素影响
作用后
变化
被灭活
不发生变化
联系
①都是微量、高效的物质；②都不是细胞的能源物质，不能组成细胞结构；③有些激素作为信息分子能改变酶的活性，从而影响细胞代谢，而激素的合成需要酶的催化，故酶与激素的合成和分泌在一定程度上是相互影响的
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