高中生物必修3 稳态与环境2

高中生物必修3 稳态与环境2

教学目标 １、描述动物和人的激素调节。 ２、运用建构模型的方法，建立血糖调节的模型。 ３、阅读促胰液素的发现过程，认同科学态度和科学精神所起的重要作用。 ４探讨动物激素在生产中的应用。 第２节　通过激素的调节 教学重点 （ 1 ）促胰液素的发现过程。 （ 2 ）血糖平衡的调节。 教学难点：激素调节的实例分析。 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。 一、激素调节的发现 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 注入 注入 注入 结果 结果 结果 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 。 你同意他的想法吗？ 斯他林和贝利斯的假设： 这种实验现象不是神经调节的结果，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 磨碎 注射 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。 二、激素调节的概念 人和动物体的生命活动，除了受神经系统的调节外，还存在着另一种调节方式 —— 由内分泌器官（或细胞）分泌的化学物质进行调节的方式，这就是激素调节（ hormoral regulation ） 。 1. 概 念 2. 人体主要内分泌腺及其分泌的激素 下丘脑 垂体 甲状腺 胸腺 肾上腺 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 激素名称 内分泌腺 名 称 促性腺激 素 促甲状腺激素 激素的主要生理作用 甲状腺激 素 垂 体 垂 体 甲状腺 促进甲状腺的生长发育，调节甲状腺激素的合成和分泌 促进性腺的生长发育，调节性激素的合成和分泌等 促进新陈代谢和生长发育，尤其对中枢神经系统的发育和功能具有重要影响，提高神经系统的兴奋性 4 、人体内的一些主要激素及其生理作用 生 长激 素 垂 体 促进生长、主要是促进蛋白质的合成和骨的生长 激素名称 内分泌腺名称 雌激素 雄激素 胰岛素 激素的主要生理作用 孕激素 胰腺中的胰岛 主要是睾丸 主要是 卵巢 卵巢 调节糖类代谢，促进血糖合成为糖元，抑制非糖物质转化为葡萄糖，使血糖含量降低 分别促进雌雄生殖器官的发育和生殖细胞的生成，激发和维持各自的第二性征；雌激素能激发和维持雌性正常的性周期 促进子宫内膜和乳腺等的生长发育，为受精卵着床和泌乳准备条件。 性 激 素 胰高血 糖素 促进糖元分解和非糖类物质转化为葡萄糖，从而使血糖升高 促甲状腺激素释放激素 下丘脑 促进垂体合成和分泌促甲状腺激素 促性腺激素释放激素 下丘脑 促进垂体合成和分泌促性腺激素 肾上腺素 胸腺激素 肾上腺 胸腺 提高多种组织的兴奋性，加速代谢． 催乳素 垂体 调控动物对幼仔的照顾行为，刺激乳汁分泌 激素名称 激素的主要生理作用 分泌部位 5. 几种激素分泌失调症 侏儒症（幼） 巨人症（幼） 肢端肥大症（成） 糖尿病 低血糖 呆小症（幼） 甲亢 性激素 生长激素 胰岛素 甲状腺激素 不足 过多 分泌异常 激素 第二性征不明显或消退，性周期不正常 巨人症 肢端肥大症 侏儒症 呆小症 甲亢 地方性甲状腺肿 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？ 三、激素调节的实例 实例一：血糖平衡的调节 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。 血糖 0.8~1.2 g/L CO 2 +H 2 O+ 能量 氧化分解 肝糖原、肌糖原 合成　 脂肪、某些氨基酸等 　转变　 人体中血糖的 去向 （正常情况下） 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？ （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？ 在运动员的比赛过程中，血糖可以通过三条途径得到补充：食物中的糖类经过消化和吸收、糖原分解为葡萄糖及一些非糖物质转化为葡萄糖。 食物中的糖类 消化、吸收 肝糖原 分解　 脂肪等非糖物质 转化　 血糖 0.8~1.2 g/L CO 2 +H 2 O+ 能量 氧化分解 肝糖原、肌糖原 合成　 脂肪、某些氨基酸等 转变　 人体中血糖的 来源 和 去向 （正常情况下） 血糖平衡的调节 血糖平衡的调节 B 细胞 分泌 胰岛素 作用 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 作用 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 。 分泌 二者对同一生理过程起拮抗作用 血糖降低 血糖升高 + 胰岛素分泌 胰岛 B 细胞 + + 组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖 血糖降低 血糖升高 + 胰岛素分泌 胰岛 B 细胞 + + 组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖 胰岛 A 细胞 胰高血糖素分泌 + + 促进糖原分解，促进非糖物质转化为葡萄糖 + 反馈调节 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。 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。 分析应用 1 、当身体产生的胰岛素过多时，将会发生什么情况？当身体不能产生足够的胰岛素时，又将发生什么情况呢？ 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？ 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药物。 2. 一奥运会运动员因服用类固醇药物而被取消了参 赛资格，他服用的药物属于下列（ ） A. 甲状腺激素 B. 垂体激素 C. 雄性激素 D. 生长激素 1. 给小白鼠注射一定量的胰岛素后，小白鼠进入 休克状态，要使其及时苏醒可适量注射（ ） A. 甲状腺激素 B. 生理盐水 C. 性激素 D. 葡萄糖溶液 C D 巩 固　练　习 3 、某人身材矮小，但智力正常，病因是幼年某种激素分泌过少，缺少的激素和所患疾病是：（            ）      A 、甲状腺激素、呆小症      B 、甲状腺激素、侏儒症      C 、生长激素、侏儒症        D 、生长激素、呆小症  4 、能够分泌乳准备条件的激素是：（           ）         A 、甲状腺激素              B 、胰岛素         C 、孕激素                  D 、雌激素   ５、  饭后血液中含量会迅速增多的激素是什么？  ６、 糖尿病患者就需胰岛素治疗，宜口服还是注射？ C C 胰岛素 注射 实例二：甲状腺激素分泌的分级调节 下丘脑 垂 体 甲状腺 寒冷等刺激 促甲状腺激素释放激素 (TRH) 促甲状腺激素 (TSH) 甲状腺激素 促进 促进 抑制 抑制 新陈代谢，抵御寒冷 促进 四、激素调节的特点 １、微量和高效 ２、通过体液运输 ３、作用于靶器官、靶细胞 阅读 《 科学、技术、社会 》 ，想一想： 激素在生产和医药卫生方面有和应用？ １、用口服或注射人类激素或类似物来治疗某些 疾病，如：定时注射胰岛素来治疗糖尿病等。 ２、利用促性激素类药物来促使鱼类等动物发情， 促进产卵。 ３、利用某些激素类似物喂养家畜，以提要肉的品质。 ４、利用昆虫的脑激素、保幼激素、蜕皮激素来改变昆 虫的发育过程。如：用保幼激素提高蚕的产丝量。 ５、利用昆虫的性外激素来防治害虫。 ……. 等等 分　层　练　习 １、以下哪一项不属于激素调节的特点： 　Ａ、微量和高效　　　　　　 Ｂ、通过体液运输 　Ｃ、作用于靶器官、靶细胞　 D 、提供能量 ２、下列激素的生理作用相互拮抗的是： Ａ、胰岛素与胰高血糖素　 Ｂ、甲状腺素与肾上腺素 Ｃ、肾上腺素与胰高血糖素 Ｃ、生长激素与甲状腺素 Ｄ Ａ ３．下列关于生物体内激素的叙述中，正确的是 A ．都由体内专门的腺体细胞分泌 B ．都经过内质网和高尔基体的加工和运输 C ．都是含量微少但有高效的调节功能 D ．都在其含量过高时进行反馈调节 ４、下列关于下丘脑、垂体、甲状腺三种内分泌腺 所分泌的激素之间相互关系的叙述，不正确的是： 　Ａ、下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素能促进 垂体分泌促甲状腺激素 　Ｂ、 垂体分泌促甲状腺激素能促进甲状腺分泌甲状腺激素 　Ｃ、甲状腺激素可以抑制下丘脑和垂体的活动 　Ｄ、促甲状腺激素可以抑制下丘脑和垂体的活动 C Ｄ ５、蚕从受精卵经过幼虫等阶段逐渐发育成成虫的过 程受： 　Ａ、脑激素控制　　Ｂ、保幼激素控制 　Ｃ、蜕皮激素控制　Ｄ、以上３种激素的协调控制 ６、下列关于动物激素在生产实践中应用的叙述不正确的是：　 　Ａ、用催情激素诱发鱼类的发情和产卵 　Ｂ、用昆虫的性外激素做引诱剂防治害虫 　Ｃ、对家畜进行阉割有利于育肥 　Ｄ、用蜕皮激素类似物处理蚕体以增加产丝量 Ｄ Ｄ P28 练习： 举例说明反馈调节对生命活动的意义。 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。 P28 拓展题 1 ： 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。