高中生物《通过激素的调节》教案5新人教版必修3.docx
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高中生物《通过激素的调节》教案5新人教版必修3
2019-2020年高中生物《通过激素的调节》教案5新人教版必修3
一、知识结构
激素调节的发现
通过激素的调节激素调节的实例
激素调节的特点
二、教学目标
1、描述动物和人体的激素调节。
2、运用建构模型的方法,建立血糖调节的模型。
3、讨论在促胰液素的发现过程中,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。
三、教学重点、难点及解决方法
1、教学重点及解决方法
[教学重点]
⑴促胰液素的发现过程。
⑵血糖平衡的调节。
[解决方法]
⑴创设情景,让学生置身于科学发现的历程中,体验科学发现的过程。
⑵通过建立糖调节的模型,帮助学生理解血糖平衡的调节机制。
2、教学难点及解决方法
[教学难点]
激素调节的实例分析。
[解决方法]
通过模型引导学生建构相关知识,再引导学生分析实例。
四、课时安排
2课时。
五、教学方法
讲解法,讨论法。
六、教具准备
图片,模型建构器材。
七、学生活动
1、学生讨论、思考、回答相关问题。
2、学生分组活动建立血糖调节的模型。
3、学生阅读教材。
八、教学程序
(一)明确目标
(二)重点、难点的学习与目标完成过程
第1课时
提供“问题探讨”中的材料,并逐一提出下列问题:
⑴根据材料计算,如果仅靠血液中的葡萄糖,运动员能跑多长时间?
⑵长跑时消耗了大量的葡萄糖,你认为血糖的浓度会下降吗?
⑶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0.9g/L左右。
血糖可以通过哪些途径得到补充?
⑷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(投影示血糖浓度变化的坐标曲线图),这是为什么?
提出问题:
机体通过调节和控制血糖的来源和去向,从而维持了血糖的平衡。
机体是通过什么途径来调节血糖的来源和去路的呢?
概述:
研究表明,血糖的含量主要是通过激素来调节和控制的,人和动物体内的温度以及水和无机盐的含量的相对稳定,都与激素密切相关。
那么什么是激素呢?
激素是怎么被发现的呢?
提供材料(可用投影)和提出问题:
胰腺能分泌胰液。
胰液通过导管注入小肠。
其中的酶用来消化食物。
胰液的分泌是如何调节的呢?
法国学者沃泰默做了这样一实验:
把稀盐酸注入狗的小肠肠腔内,发现会引起胰腺分泌胰液。
若直接将稀盐酸注入狗的血液中则不会引起胰液的分泌。
⑴根据这个实验你能得出什么结论?
⑵沃泰默认为,这是由于小肠上微小的神经难以剔除干净的缘故。
你同意他的解释吗?
⑶英国的科学家斯他林和贝利斯读了沃泰默的论文后则不认同他的观点。
他们认为,沃泰默所做实验的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液到达胰腺,引起胰腺的分泌。
你赞同这一观点吗?
⑷如果要证明斯他林和贝利斯的观点,应该如何设计实验?
⑸斯他林和贝利斯的实验能否排除盐酸能促进胰腺分泌胰液的可能性?
如果不能,那应该设计怎样的实验来排除?
(此为较高要求,供学有余力的学生选做。
)
描述俄国著名的生理学家巴甫洛夫的感慨。
⑹上述促胰液素的发现,能给你以什么样的启迪?
简要归纳并提出问题:
促胰液素是人们发现的第一种激素。
你还记得我们初中学习过的几种激素吗?
这些激素分别是由什么器官分泌的?
有什么功能?
投影教材中图2-8,要求学生归纳介绍人体主要的内分泌腺及其分泌的激素。
提出讨论题:
激素对人体的生命活动具有重要的调节作用。
激素是怎样调节生命活动的呢?
我们先讨论一下生活中熟悉的例子:
工厂生产某种产品时对其产量是怎么进行调节和控制的?
归纳:
工厂生产某种产品时需要依靠市场来进行调节。
某种产品供不应求时,信息反馈到决策部门,决策部门就会发出指令要求车间加强对该产品的生产;反之,就要压缩产品的生产量,使市场上该产品的供应和需求保持一定的平衡。
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。
人体通过激素对生命活动的调节也是一种反馈调节。
(三)总结
激素的发现过程带给我们的启示。
(四)作业布置
准备建立血糖调节的模型材料。
(五)板书设计
第2节通过激素的调节
一、激素调节的发现
1、促胰液素的发现
⑴囿于定论的沃泰默
⑵另辟蹊径的斯他林和贝利斯
⑶巴甫洛夫的感慨
二、激素调节
⑴激素的概念
⑵激素调节的概念
⑶人体主要内分泌腺及其分泌的激素
下丘脑→促甲状腺激素释放激素
垂体→生长激素,促甲状腺激素等
肾上腺→肾上腺素等
卵巢→雌性激素等
睾丸→雄性激素等
甲状腺→甲状腺激素等
胸腺→胸腺激素等
胰腺→胰岛分泌胰岛素等
3、反馈调节
第2课时
人体中的激素是如何进行反馈调节的呢?
我们来分析两个实例,第一个是血糖平衡的调节。
⑴在初中我们学习过哪种激素能影响血糖的含量?
⑵胰岛素对血糖含量有什么影响?
讲述:
除了胰岛素外,胰高血糖素也与血糖的调节密切相关。
投影胰岛,示胰岛A细胞和胰岛B细胞,说明它们所分泌的激素,让学生猜测一下胰高血糖素的作用并作简要归纳。
引入活动:
胰岛素和胰高血糖是如何调节血溏的平衡的呢?
先请同学们阅读课本“建立血糖调节的模型”的活动介绍,然后请一组同学示范活动方法。
要求学生分组活动,并根据活动讨论“分析与结论”中的思考题。
要求小组交流构建模型的过程和结果,展示小组绘制的血糖调节机制示意图,并分析:
⑴马拉松运动中,胰岛是怎样进行分泌调节的?
饭后胰岛又是怎样进行分泌调节的?
⑵当身体不能产生足够的胰岛素时,将会发生什么情况?
当身体产生的胰岛素过多时,又会怎么样呢?
⑶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浓度。
你觉得这种人工胰岛设计的时候要考虑哪些主要的问题?
对实例一作简要归纳总结后引入对实例二的分析。
要求学生阅读教材,然后请同学依据课本图2-11分析甲状腺激素的分级调节。
教师根据学生的讲解简要总结归纳甲状腺激素的调节。
然后要求学生归纳血糖平衡调节与甲状腺分级调节的异同。
从二者相同点上,引出激素调节的特点。
要求学生根据本节所学的知识,并联系初中学习过的其他激素的有关知识,讨论归纳激素调节的特点。
要求学生阅读教材,归纳激素调节的特点。
总结归纳。
科学知识有其实用的价值,知识在实践上的应用,会影响到人们生活的方方面面。
激素调节发现之后约100年来,人们开发了许许多多的激素类药物。
⑴你知道哪些激素类药物?
这些药物有什么功用?
请你评价这些药物应用的利弊。
⑵补充一些学生未列举到的激素应用的例子,你如何评价它们的利弊。
⑶你认为人们在开发和使用激素类药物时应该注意哪些问题?
⑷科学技术的进步给人类带来的影响,能给你什么启迪?
(三)总结
血糖平衡的调节,甲状腺激素分泌的调节过程及激素调节的特点。
(四)作业布置
教材P29练习。
(五)板书设计
二、激素调节的实例
1、血糖平衡的调节
食物中的糖类(消化、吸收)
⑴血糖的来源肝糖原(分解)
脂肪等非糖物质(转化)
氧化分解
⑵血糖的去向合成肝糖原、肌糖元
转化为脂肪、某些氨基酸等
⑶胰岛素与胰高血糖素的区别
名称
胰岛素
胰高血糖素
分泌器官
胰岛B细胞
胰岛A细胞
作用器官
肝脏、肌肉、脂肪等组织
肝脏
生理作用
①促进糖原的合成
②加速血糖的氧化分解
③促进血糖转变为脂肪
④抑制肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖。
①促使肝糖原分解
②促进非糖物质转化为葡萄糖
作用方向及结果
①增加血糖去路
②减少血糖来源
增加血糖来源
降低血糖
升高血糖
⑷建立血糖调节的模型
⑸血糖的激素调节示意图
2、甲状腺激素分泌的分级调节
三、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
2019-2020年高中生物《通过激素的调节》教案6新人教版必修3
一、激素调节的发现——促胰液素
1、发现历程
①沃泰默:
胰液的分泌是神经反射
②贝利斯和斯他林:
胰液的分泌是受某种化学物质——促胰液素调节。
(他们采纳了同事哈代(W.B.Hardy)的建议,创用了源于希腊文的一个字“激素”(hormone,“刺激”的意思)这个名称(1905)。
促胰液素便是历史上第一个被发现的激素。
这样,产生了“激素调节”这个新概念,以及通过血液循环传递激素的“内分泌”方式,从而建立了“内分泌学”这个新领域。
)
③巴甫洛夫:
胰液的分泌属于神经反射→促胰液素
2、促胰液素的化学本质:
第一种被发现的激素,由下丘脑神经细胞分泌的一种碱性多肽。
由27个氨基酸残基组成,含11种不同氨基酸。
二、激素调节
由内分泌器官(或细胞)分泌的化学物质(激素)对动物体的生命活动进行的调节。
1、腺体:
由具有分泌功能的细胞构成,存在于器官内或独立存在的器官。
(1)外分泌腺:
又称“有管腺”,其分泌物通过腺导管输送到相应的组织或器官发挥其调节作用。
如唾液腺、胃腺、肠腺、汗腺、皮脂腺、乳腺、泪腺、肝脏、胰腺等(胰腺分为内分泌部和外分泌部,胰的大部分属于外分泌部,但是胰岛属于内分泌部)。
(2)内分泌腺;又称“无管腺”,没有导管,其分泌物——激素直接进入细胞周围的血管和淋巴,通过血液循环和淋巴循环输送到各细胞、组织或器官中,调节身体的生长、发育、物质代谢和组织器官的活动。
如垂体、甲状腺、肾上腺、性腺、胸腺、胰岛等。
2、动物激素的种类
化学本质
激素名称
产生部位
生理功能
氨基酸
衍生物
甲状腺激素
(含碘)
甲状腺
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。
肾上腺素
肾上腺髓质
增强心脏活动,使动脉收缩、血压升高。
对物质代谢的作用在于能促进肝糖原分解,使血糖升高。
多
肽
类
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
促进垂体合成和分泌促性腺激素
促肾上腺素释放激素
促进垂体合成和分泌促肾上腺素
抗利尿激素
下丘脑
由下丘脑神经细胞分泌、垂体后叶释放
促进肾小管和集合管对水分的重吸收,减少尿的排出。
催产素
促进妊娠末期子宫收缩。
胸腺素
胸腺
促进T淋巴细胞的分化、成熟,增强淋巴细胞的功能,临床上常用于治疗免疫功能缺陷或低下(如艾滋病、系统性红斑狼疮等)
蛋
白
质
类
生长激素
垂体
促进生长,主要促进蛋白质的合成和骨的生长。
促甲状腺激素
促进甲状腺的生长发育,调节甲状腺激素的合成和分泌。
促性腺激素
促进性腺的生长发育,调节性激素的合成和分泌。
促肾上腺素
促进肾上腺皮质的合成和分泌肾上腺素
催乳素
促进乳腺的发育和泌乳。
胰岛素
卵巢胰岛B细胞
促进血糖合成糖原,抑制非糖物质转化为葡萄糖,从而降低血糖浓度。
胰高血糖素
胰岛A细胞
促进糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖,从而升高血糖浓度。
固
醇
类
雄性激素
肾上腺皮质分泌少量,主要由睾丸分泌。
促进雄性生殖器官的发育和生殖细胞的形成,激发并维持雄性第二性征。
雌性激素
肾上腺皮质分泌少量,主要由卵巢分泌。
促进雌性生殖器官的发育和生殖细胞的形成,激发并维持雌性第二性征。
孕激素
卵巢
促进子宫内膜和乳腺等的生长发育,为受精卵和泌乳准备条件。
醛固酮
(肾上腺盐皮质激素)
肾上腺皮质
促进肾小管和集合管对钠离子(Na+)的重吸收和钾离子(K+)的分泌。
(保钠排钾)
糖皮质激素
调节糖类、蛋白质、脂肪的代谢,促进蛋白质分解,加强糖异生;使外周组织对葡萄糖的摄取、利用减少,故可使血糖升高。
三、激素调节的实例
1、血糖平衡的调节
(1)血糖的来路和去路
途径
过程
作用
来路
食物糖类消化吸收
即“淀粉→麦芽糖→葡萄糖”;部位:
细胞质基质(细胞内消化)、消化道(细胞外消化)。
血糖的主要、根本来源
吸收方式:
红细胞是协助扩散,
其他组织细胞是主动运输
肝糖原分解
主要调节形式,灵活调节
非糖物质(脂肪、氨基酸等)转变成葡萄糖
重要调剂(糖异生过程)
去路
氧化分解
主要、最终利用形式
合成肝糖原、肌糖原
重要调节,动态调节
转变成脂肪、氨基酸等非糖物质
重要储存形式
(2)血糖浓度
①正常值:
80—120mg/dL(0.8—1.2g/L)
②低血糖:
<60mg/dL
③高血糖:
>130mg/dL
④尿糖:
>160mg/dL
(3)糖尿病
①病因:
胰岛B细胞受损,胰岛素分泌不足。
②诊断:
持续高血糖且有糖尿
③防治:
基因治疗、药物治疗、饮食习惯、加强锻炼
④糖尿病患者的典型症状是:
多尿、多饮、多食、体重减少(“三多一少”现象)
尿糖是指尿液中含有葡萄糖,这是从成分上进行考虑的;糖尿是指具有糖尿病症状的人,这是从症状上进行考虑的。
(4)激素调节的相关激素
(5)血糖平衡中的激素调节(体液调节)
2、甲状腺激素、性激素、肾上腺素分泌的分级调节
四、常见激素间的关系
1、生理效应的相互关系:
①协同作用:
是指不同激素对同一生理效应都发挥作用,从而达到增强效应的结果。
如:
肾上腺素和胰高血糖素都有升高血糖的作用;生长激素和甲状腺激素对生长发育的作用。
②拮抗作用:
是指不同激素对某一生理效应发挥相反的作用。
如肾上腺素和胰高血糖素与胰岛素之间对血糖浓度的调节作用则表现出拮抗作用。
2、分泌调节的相互关系:
在血糖平衡调节中,胰岛素的分泌量增加会抑制胰高血糖素的分泌,而胰高血糖素的分泌会促进胰岛素的分泌。
【分析】这要从胰岛素和胰高血糖素的作用和调节来综合考虑。
①胰岛素的作用是当血糖浓度升高时,起降低血糖浓度的目的。
而胰高血糖素的作用是当血糖浓度降低时,起升高血糖浓度的目的。
二者互为拮抗。
②“胰岛素的分泌量增加会抑制胰高血糖素的分泌”,这是在血糖浓度本身就高的情况下(摄食后)发生的,此时胰岛素分泌增加抑制胰高血糖素的分泌,胰高血糖素分泌的减少,导致肝糖原的分解减少,缓解降血糖的压力。
这样,胰岛素分泌一方面直接降低血糖,一方面通过抑制胰高血糖素的分泌间接降低血糖,双管齐下从而达到迅速降血糖的效果。
③“胰高血糖素的分泌会促进胰岛素的分泌”,这是在血糖浓度本身就低的情况下发生的,但升血糖,在于用血糖。
而血糖的利用必须进入细胞内,血糖能否进入细胞内,就取决于胰岛素了。
胰岛素之所以起降低血糖浓度的作用,是因为其能够促进葡萄糖进入细胞中,进一步实现葡萄糖的氧化分解或合成糖原或转变成脂肪、氨基酸等。
因此,胰高血糖素的分泌势必会促进胰岛素的分泌。
五、激素的作用
1、从整个机体来说,激素的作用可归纳为
①通过调节三大营养物质及水盐代谢的作用,维持代谢的平衡。
②促进形态发生和形成,确保机体器官与组织的正常发育、成熟及生长,并影响衰老。
③调节中枢神经系统及植物性神经的活动,从而影响学习、记忆与行为。
④促进生殖器官与生殖细胞的发育、成熟,调节包括受精、受精卵的运行、着床、怀孕以及泌乳的生殖过程,使整个生殖环节的生理功能正常。
⑤在体内外环境发生剧烈变化时发挥重要的调节作用,使机体得以适应新的情况。
2、激素作用的一般特征
①激素作用的特异性:
激素随血流分布到全身各处,与组织细胞广泛接触,但却是有选择性的作用于某些细胞、腺体、器官,能被激素作用的器官、腺体、细胞分别称为靶器官、靶腺、靶细胞。
各种激素所作用的靶细胞的数量和广泛性有很大差异。
大多数激素均有其固定的靶细胞或靶器官。
例如,垂体的三种促激素都是蛋白质激素,可是其中促甲状腺激素只作用于甲状腺,促肾上腺皮质激素只作用于肾上腺皮质,促性腺激素只作用于性腺。
另外,有的激素却能广泛的影响细胞代谢,如生长激素、胰岛素等。
②激素具有高效能的作用:
激素在血液中含量很少,但却能显著加强细胞内的生化反应,对机体的代谢、生长与生殖等重要生理过程有着巨大的影响。
如每周注射几毫克的生长激素就可使侏儒症患者生长速度显著增快,追上正常人。
③激素是生理调节物质:
各种激素只是使靶器官的功能加强(刺激)或减弱(抑制)。
体内的激素只是“唤起”靶器官存在的潜势,不能产生新的过程。
④激素在体内不断的发生代谢性失活:
激素在体内不断的失活,并不断地被排出体外。
失活的地点主要有两个:
一个是激素作用的靶细胞,即当激素发生作用时,激素本身被失活,如促甲状腺激素在甲状腺内失活等;另一个是肝脏,肝脏内有许多酶,可使各种激素转化为活性很低,甚至没有活性的物质,最后随尿液排出,这是激素失活的重要地点。
3、激素作用的机理
①含氮类激素作用机理:
含氮激素是通过与细胞膜上的受体结合发挥其调节作用的。
激素受体是细胞膜上的某种蛋白质结构成分。
激素与受体的结合具有高度的特异性和高度的亲和力。
激素作为第一信使与受体结合后,首先引起受体构型的变化,激活与受体相结合的效应器。
一般认为受体和效应器都在细胞表面的质膜上。
并通过第二信使(如环一磷酸腺苷cAMP)传递激素的信息而在细胞内激活一些酶类,从而促进中间代谢和膜的通透性或通过控制DNA转录、翻译而影响特异蛋白质的合成,最终表现出激素的特点生理反应。
②类固醇激素的作用机理:
类固醇激素是一类分子较小、亲脂性的物质。
易透过细胞膜进入细胞质并与细胞质中的受体结合,形成激素-受体复合物,发生构象变化,形成一个有利于穿过核孔和与染色质具有高度亲和力的结构。
进入细胞核后,复合物与染色质上的非组蛋白质相互作用而与DNA结合,启动DNA的转录、翻译进程,产生诱导蛋白,从而导致生理效应的发生。
六、与激素有关的人体疾病
病症
病因
症状
呆小症
幼体甲状腺激素分泌不足
身体矮小、智力低下、生殖器官发育不全
甲亢
成体甲状腺激素分泌过多
精神亢奋、代谢旺盛、身体日渐消瘦
地方性甲状腺肿
因缺碘导致甲状腺激素合成不足
甲状腺代偿性增生(“大脖子病”)
侏儒症
幼体生长激素分泌过少
身体矮小、智力正常、生殖器官发育正常
巨人症
幼体生长激素分泌过多
身材异常高大
肢端肥大症
成体生长激素分泌过多
身体指、趾等端部增大
糖尿病
胰岛素分泌不足
出现尿糖等症状
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