高中生物必修三第二章 第2节　通过激素的调节.ppt

第2节 通过激素的调节 教师参考 新课导入 导入1:初中学过了人体内主要的内分泌腺以及其分泌的激素,当激素分 泌异常时,人体就会出现相应的病症,那么,你们知道以下疾病的名称和 病因各是什么吗?[课件展示巨人症、侏儒症图片] 通过上述病例,我们可感受到激素对生命活动的调节发挥着重要的作用。 人类认识激素的过程是充满着波折的。下面我们就沿着科学家的足迹简 要回顾激素调节的发现历程。 导入2:在生活中,只要我们留心观察,就能随时发现生命的美丽与神奇, 欣赏到生命系统展现出那一幅幅协调稳态的画卷,倾听到生命系统谱写 出的那一曲曲和谐优美的旋律。 提问:鸟儿们活泼、生动的行为是生命系统通过复杂精巧的调节,指令 全身各个器官保持高度协调的结果。你们认为这复杂而精巧的调节包 括哪些类型? 生答:通过神经系统的调节。 师:除此之外,还有没有别的调节方式? 生答:通过激素的调节。 师:总结得很好。人和动物的生命活动与神经调节和激素调节都有关。 这节课我们一起探究激素调节。 [学习目标] 1.说出激素的发现过程及常见动物激素的功能;2.通过促胰 液素的发现过程,讨论科学态度和科学精神所起的重要作用;3.运用建构 模型的方法,建立血糖调节的模型;4.举例说明激素分泌的调节;5.探讨 动物激素在生产中的应用。 知识点一 激素调节的发现 教材导读 阅读教材第23～25页,完成下列填空: 1.促胰液素的发现过程 (1)沃泰默的研究工作:研究思路正确,但解释错误,坚持认为促进胰液 分泌是一个 过程。 (2)斯他林和贝利斯的实验 ①假设:在 的作用下,小肠黏膜可能产生了促进胰液分泌 的 。 神经反射 盐酸 化学物质 ②实验验证过程 提取液 (3)巴甫洛夫的研究:曾认为 导致胰液分泌属于神经反射,后来 认同斯他林和贝利斯的结论。 2.激素调节:是指由 分泌的 进行的 调节。 盐酸 内分泌器官(或细胞) 化学物质 [想一想] 在斯他林和贝利斯的实验中,应如何排除稀盐酸和小肠黏膜本 身成分对实验结果的干扰? 3.人体主要内分泌腺及其分泌的激素 内分泌腺 分泌的激素 下丘脑 等 垂体 等 甲状腺 等 肾上腺 等 卵巢 雌性激素等 睾丸 雄性激素等 胸腺 胸腺激素等 胰岛 等 促甲状腺激素释放激素 生长激素、促甲状腺激素 甲状腺激素 肾上腺素 胰岛素和胰高血糖素 要点1 促胰液素的发现 1.比较法国学者沃泰默及英国科学家斯他林和贝利斯的实验 要点探究 探究者 沃泰默 斯他林、贝利斯 实验 假设 胰液的分泌受 的控制 胰 腺 分 泌 胰 液 受 某 种 的调节控制 实验 步骤 ①直接将稀盐酸注入狗的上段小肠肠腔内 ②直接将稀盐酸注入狗的血液中 ③切除通向该段小肠的神经,只留血管,再向小肠内 注入稀盐酸 将小肠黏膜与稀盐酸的混合物的提取液 注入同一只狗的静脉内 神经调节 化学物质 实验现象 ①胰腺 胰液 ②胰腺 胰液 ③胰腺 胰液(认为神经没剔除干净 ) 胰腺 胰液 实验结论 胰液的分泌受 的控制 胰腺分泌胰液,确实受这种 (他们将之称为促胰液素)的调 节控制 分泌 不分泌 仍分泌 分泌 神经调节 化学物质 2.斯他林和贝利斯的实验能否说明该调节过程不是神经调节?为什么? 提示:不能。该实验只能说明盐酸刺激小肠黏膜后引起胰液分泌增多, 有体液调节的存在,但由于实验材料为小肠黏膜,没有小肠的神经,无法 判断该过程中是否有神经调节。 2.斯他林和贝利斯的实验能否说明该调节过程不是神经调节?为什么? 提示:发现问题→提出假设→实验验证→得出结论。 [归纳总结] 促胰液素发现的启示 沃泰默、巴甫洛夫等囿于定论,斯他林、贝利斯不迷信权威,设计严谨的 实验证明了自己的创造性观点。这说明提出新的假说往往需要大胆的质 疑和丰富的想像。有时,不同的假说都能在一定程度上解释某一科学事实, 哪一个假说能够成为公认的理论,取决于进一步的观察和实验。 要点2 激素的化学本质 以下是几类激素的化学本质:①固醇类激素:性激素。②氨基酸衍生物类 激素:甲状腺激素、肾上腺素。③多肽和蛋白质类激素:下丘脑和垂体分 泌的激素,胰岛素和胰高血糖素。 试据此解释补充激素时,为什么有的可以口服,有的只能注射? 提示:多肽类、蛋白质类激素(垂体、下丘脑、胰岛细胞分泌的)容易被 胃、肠道内的消化酶分解而破坏,一般只能采用注射法补充,不宜口服。 固醇类(性激素)和氨基酸衍生物(甲状腺激素、肾上腺素)属于小分子 的物质,口服后可以被直接吸收。 [方法技巧] 激素类药物的应用问题 化学本质为蛋白质或多肽类的激素,口服会被消化分解而失效。可以直接 被消化道吸收的激素类药物,能口服,也能注射给药。 知识点二 血糖平衡的调节 教材导读 阅读教材第25～28页,完成下列填空: 1.血糖平衡的调节 (1)血糖的来源和去路 肝糖原 0.8～1.2 肝糖原、肌糖原 (2)参与血糖调节的主要激素 项目 胰岛素 胰高血糖素 分泌部位 细胞 细胞 作用途径 促进组织细胞加速 . 葡萄糖 促进 分解,并促进一些 转化为葡萄糖 作用效果 使血糖水平 . 使血糖水平 . 胰岛B 胰岛A 摄取、 利用和储存 糖原 非糖物质 降低 升高 2.建立血糖调节的模型 胰岛素 胰高血糖素 体内血糖的调节机制非常复杂(还涉及其他激素对血糖的调节,甚至神经 调节),以上模型对这个过程进行了简化和模式化的处理,以便突出其主 要特点。 3.激素分泌调节的方式——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 调节 该系统工作的调节方式。 (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 具有重要意义。 [想一想] 切除胰腺的狗排出的尿液常常会引来许多蚂蚁,其原因是什么? 提示:切除胰腺的狗,体内缺乏胰岛素,导致血糖浓度过高,糖随尿排出。 [思考与讨论] 当血糖水平降低时,胰岛是怎样反应的?反应的结果怎样? 提示:当血糖水平降低时,胰岛B细胞分泌的胰岛素减少,同时胰岛A细胞分 泌的胰高血糖素增加,从而使体内血糖水平上升到正常水平。 信息 维持稳态 要点1 血糖的调节过程 1.血糖平衡对机体生命活动具有重要作用。如图是血糖调控模式图,据 图回答: 要点探究 (1)当机体处于低血糖状态时,如果机体通过途径a→b→c使血糖水平恢 复正常,其主要机理是 分泌增多,促进了 分解 成葡萄糖,使血糖水平升高。 (2)如果机体长期处于高血糖状态,可能的原因是胰岛B细胞受损,导致体 内 分泌减少。 (3)某人出现了持续性糖尿,化验结果表明他的胰岛素水平不仅不低,反 而偏高,进一步的检测发现,他细胞膜表面的某些糖蛋白发生了变化,请 分析他产生糖尿的原因可能是什么。 胰高血糖素 肝糖原 胰岛素 提示:激素要和靶细胞表面的受体结合才能发挥作用,该患者可能是细 胞膜表面的胰岛素受体因病变而减少,导致胰岛素无法和受体结合发挥 作用,因此出现血糖浓度过高,出现糖尿。 2.饭后,人体中血糖、胰高血糖素、胰岛素三者之间的变化关系分析如图 所示: 若a代表血糖浓度,b、c分别代表什么?血糖浓度变化较高或较低时,b、c 含量分别有什么变化? 提示:b代表胰岛素,c代表胰高血糖素。血糖浓度较高时,可降低血糖浓 度的胰岛素含量增加,而升高血糖浓度的胰高血糖素含量相对较低。当 血糖浓度较低时,胰岛素含量较低,胰高血糖素含量增加。 [归纳总结] 血糖调节的特点 (1)激素间相互协调作用 在血糖调节过程中,胰岛素(降血糖)和胰高血糖素(升血糖)相互拮抗,而 胰高血糖素(升血糖)和肾上腺素(升血糖)相互协同,共同维持血糖含量的 稳定。 知识点三 甲状腺激素分泌的分级调节 教材导读 阅读教材第28页,完成下列填空: 1.甲状腺激素 (1)作用:提高 的速率。 (2)靶细胞: 。 细胞代谢 体内几乎所有的细胞 2.分泌的调节过程 (1)物质:甲. 。 乙. 。 (2)结构:a. ,b. ,c.甲状腺。 (3)作用:Ⅰ. ,Ⅱ. 。 [思考与讨论] 碘是合成甲状腺激素的必需元素,请结合分级调节模型思 考缺碘为什么会引起大脖子病。 提示:缺碘使甲状腺激素合成不足,由于负反馈调节的抑制作用减弱,促甲 状腺激素释放激素、促甲状腺激素分泌增加,使甲状腺增生肿大。 促甲状腺激素释放激素(TRH) 促甲状腺激素(TSH) 下丘脑 垂体 促进 抑制 要点 甲状腺激素分泌的调节 (2018·河北邯郸月考)如图为人体甲状腺激素分泌调节的示意图 ,①②③表示几种不同的激素。下列叙述中错误的是(   ) A.甲状腺功能亢进患者体内激素③分泌过多 B.缺碘时,激素①和②的浓度都高于正常水平 C.图中共有3处箭头表示负反馈调节 D.图中体现了甲状腺激素的分级调节和反馈调节机制 要点探究 C 提示:由图可知,激素①是促甲状腺激素释放激素,激素②是促甲状腺激 素,激素③是甲状腺激素。甲状腺激素含量过高会导致甲状腺功能亢进, 故甲状腺功能亢进的患者甲状腺激素分泌增多;碘是合成甲状腺激素的 原料,故缺碘时甲状腺激素分泌减少,促甲状腺激素释放激素和促甲状 腺激素含量升高;图中共有2处箭头表示负反馈调节;血液中甲状腺激素 含量增加到一定程度时,又反过来抑制下丘脑和垂体分泌相关激素,体 现了甲状腺激素的反馈调节机制,同时图中下丘脑通过垂体调控甲状腺 激素的分泌,体现了甲状腺激素的分级调节机制。 [归纳总结] 分级调节和反馈调节的区别 (1)分级调节和反馈调节的模型构建 (2)区别 “分级”强调由左到右的正向调控,“反馈”则指自右而左的影响。 知识点四 激素调节的特点 教材导读 阅读教材第28～29页,完成下列填空: 不同激素的化学组成不同,但它们的 却有一些共同的特点。 归纳如下: 1.微量和高效:1 mg甲状腺激素可使人体产热增加 4 200 kJ。 2.通过 运输:内分泌腺没有导管,分泌的激素 . ,传递着各种信息。因此,临床上常通过抽取血样 来检测内分泌系统的疾病。 作用方式 体液 弥散到体液中, 随血液流到全身 3.作用于 :众多的激素分子弥散在全身的体液中,并 不一定对所有细胞都起作用。研究发现, 几乎对全身的细 胞都起作用,而促甲状腺激素只作用于 。激素一经靶细胞 接受并起作用后就被 ,因此,体内需要源源不断地产生激素,以 维持激素含量的 。 [思考与讨论] 有人说激素是调节生命活动的信息分子。你赞成这一说法 吗?简述理由。 提示:赞成。激素种类多、量极微,既不组成细胞结构,又不提供能量,也 不起催化作用,而是随体液到达靶细胞,使靶细胞原有的生理活动发生变 化。因此可以说激素是调节生命活动的信息分子。 靶器官、靶细胞 甲状腺激素 甲状腺 灭活 动态平衡 要点 激素调节作用的机理 观察激素作用机理示意图: 激素作为信号分子,是如何调节细胞代谢的? 要点探究 提示:由图可知,激素作为信号分子,并不直接参与细胞的代谢过程,而 是通过与细胞表面或细胞内部的特异性受体结合,影响细胞的代谢过程, 或影响基因的表达过程。 [归纳总结] 如何理解激素的作用特点 (1)内分泌细胞分泌的微量激素通过体液运输到全身各处,但只是高效地 作用于靶器官、靶细胞。 (2)激素通过与特异性受体(有的在细胞表面,如胰岛素受体;有的则在细 胞内部,如甲状腺激素、性激素的受体)结合,向细胞传递调节代谢的信 息,从而改变靶细胞的代谢速率,但不直接参与代谢过程。例如,同样是 加快有机物的氧化分解,甲状腺激素不像呼吸酶那样直接通过与反应物 的结合发挥催化作用。 核心知识小结 [要点整合] [关键语句] 1.促胰液素是人类发现的第一种激素。 2.在血糖调节过程中,胰岛素和胰高血糖素的相互拮抗发挥 了最主要的作用。 3.胰岛素能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;胰高血糖素能促进糖原分解,并促进一 些非糖物质转化为葡萄糖,从而使血糖水平升高。 4.甲状腺激素的分泌受下丘脑和垂体分级调控。 5.胰岛素、胰高血糖素和甲状腺激素的分泌都存在反馈调 节机制。反馈调节对于机体维持稳态具有重要意义。 6.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。 随堂检测·基础达标 1.下列有关促胰液素发现史的叙述,不正确的是(   ) A.促胰液素是人们发现的第一种激素,是由胰腺分泌的 B.沃泰默之所以没有成功,是因为他囿于定论,没有大胆去质疑、探索和 创新 C.斯他林和贝利斯在沃泰默研究的基础上,勇于向权威观点挑战,大胆质 疑、探索与创新是成功的关键 D.促胰液素是由小肠黏膜分泌的,作用于胰腺,促进胰腺分泌胰液 A 解析:促胰液素是人们发现的第一种激素,是由小肠黏膜分泌的;沃泰默 之所以没有成功,是因为他囿于定论,坚持该调节是神经调节,没有大胆 去质疑、探索和创新,而斯他林和贝利斯能成功的一个重要原因是具有 大胆质疑、探索和创新的精神,提出了体液调节的新途径。 2.下列激素中,由同一种内分泌腺分泌的是(   ) A.生长激素、促甲状腺激素释放激素 B.促甲状腺激素、生长激素 C.雄激素、雌激素 D.甲状腺激素、促甲状腺激素 B 解析:生长激素由垂体分泌、促甲状腺激素释放激素由下丘脑分泌;促 甲状腺激素、生长激素都是由垂体分泌的;雄激素由睾丸分泌、雌激 素由卵巢分泌;甲状腺激素由甲状腺分泌。 3.下列有关激素的叙述正确的是(   ) A.胰岛A细胞分泌的激素促进葡萄糖合成糖原 B.生长激素和胰岛素均能与斐林试剂发生作用,产生砖红色沉淀 C.当血液中甲状腺激素浓度降低时,引起垂体分泌促甲状腺激素增加 D.血浆中葡萄糖含量降低时,胰岛素分泌增加 C 解析:胰岛A细胞分泌的胰高血糖素能够升高血糖,它能够促进肝糖原 分解成葡萄糖;生长激素和胰岛素的化学本质均为蛋白质,因此均能与 双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应;当血液中甲状腺激素浓度降低时, 会通过反馈调节,引起垂体分泌促甲状腺激素增加;血浆中葡萄糖含量 降低,胰高血糖素分泌增加。 4.下列关于激素调节的特点叙述中,错误的是(   ) A.胰岛素在动物体内含量比较少 B.激素、载体和酶等都可以重复使用 C.激素只有与靶细胞的相应受体结合后才能发挥作用 D.激素含量过多或过少都可能引起内环境稳态的失衡 B 解析:在动物体中各种激素含量都比较少,而且作用特点为高效;激素 作用完后即被灭活,不能重复利用;激素具有特异性,只有与靶细胞的 相应受体结合后才能发挥作用;激素含量过多或过少都可能引起内环 境稳态的失衡,如儿童缺乏生长激素会患侏儒症,分泌过多则会患巨人 症。 5.下图是甲状腺活动的调节示意图。请结合图解回答: (1)图中的“刺激”可由哪种因素引起?试列举两种因素:            。 (2)激素Ⅰ、激素Ⅱ和激素Ⅲ分别是指   。  (3)图中呈现出的激素分泌的调节机制有    调节和    调节。 (4)“激素Ⅰ”的靶器官是    ,“激素Ⅱ”要到靶器官发挥作用需 要    的运输。 解析:下丘脑可以通过垂体调节和控制某些内分泌腺中激素的合成和 分泌,如下丘脑能够分泌促甲状腺激素释放激素,促甲状腺激素释放激 素作用于垂体,促进垂体分泌促甲状腺激素,促甲状腺激素作用于甲状 腺,促进甲状腺分泌甲状腺激素。甲状腺激素进入血液后,又可以反过 来调节下丘脑和垂体中有关促激素释放激素及促激素的合成和分泌, 这体现了激素分泌的反馈调节机制,另外由下丘脑、垂体、甲状腺组 成甲状腺激素的分泌的分级调节机制。 答案:(1)寒冷、过度紧张 (2)促甲状腺激素释放激素、促甲状腺激 素、甲状腺激素 (3)分级 反馈 (4)垂体 体液 点击进入 课时作业