高中生物 2.2通过激素的调节课件 新人教版必修3(2).ppt

为何这么矮 为何如此之高 第2章动物和人体生命活动的调节 第2节通过激素的调节 学习目标 1 描述动物和人体的激素调节 2 讨论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 3 运用建构模型的方法 建立血糖调节的模型 物理模型和图解式概念模型 案例 促胰液素的发现 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 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 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 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 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 2 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 1 机遇只偏爱那种有准备的头脑 哪些因素使斯他林和贝利斯抓住了成功的机会 不迷信权威 创造性思维 严谨的实验设计等 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 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 续上表 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 激素名称 激素的主要生理作用 分泌部位 侏儒症幼年时生长激素不足 巨人症幼年时生长激素过多 呆小症幼年时甲状腺激素不足身材矮小 智力低下 甲亢甲状腺激素过多 激素分泌不足或过多导致的症状 若在成年时 生长激素分泌过多 此时由于骨骺已闭合 只能使软骨成份较多的手足 肢端短骨 面骨及其软组织生长异常 以致形成手足粗大 鼻大唇厚 下颌突出 内脏器官也产生肥大现象 称肢端肥大症 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 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 2g l 人体中血糖的去向 正常情况下 总结 问题探讨 马拉松长跑是赛程超过40km 历时2h以上的极限运动 运动员每小时至少要消耗300g糖类 血糖 血液中的葡萄糖 可以补充肌肉因运动而消耗的糖类 正常人全身的血量大约为5l 1 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 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 问题探讨 1 如果仅靠血液中的葡萄糖 马拉松运动员只能跑1min左右 0 8 1 2min 2 可能会导致血糖含量短暂的轻度下降 但仍能基本保持稳定 不会影响运动 因为在运动过程中 血糖会因补充肌肉消耗的糖类物质而含量下降 同时 血糖会随时从储能物质的分解 转化等得到补充 思考与讨论 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 9g l左右 血糖可以通过哪些途径得到补充 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 肝糖原分解为葡萄糖一些非糖物质转化为葡萄糖 血糖0 8 1 2g l 人体中血糖的来源和去向 正常情况下 总结 血糖平衡的调节 血糖平衡的调节 b细胞 胰岛素 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原的分解和非糖物质转化为葡萄糖 a细胞 胰高血糖素 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 胰岛素和胰高血糖素究竟是怎样对血糖水平进行调节的呢 我们通过以下活动来进行探索 模型构建 建立血糖调节的模型 1 乙代表什么器官 3 构建血糖调节的图解式模型 2 当血糖水平升高时 胰岛是怎样反应的 反应的结果怎样 当血糖水平降低时呢 乙代表胰岛 当血糖水平升高时 胰岛b细胞分泌的胰岛素增加 同时胰岛a细胞分泌的胰高血糖素减少 反应的结果将使体内血糖水平下降到正常水平 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 血糖降低 血糖升高 胰岛素分泌 胰岛b细胞 组织加速摄取 利用和储存葡萄糖 胰岛a细胞 胰高血糖素分泌 血糖降低 血糖升高 胰岛素分泌 胰岛b细胞 组织加速摄取 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 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 1 当身体不能产生足够的胰岛素时 将会发生什么情况 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 当身体不能产生足够的胰岛素时 体内血糖水平将会上升 多余的血糖将会从尿中排出 出现糖尿病 与社会的联系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控制饮食 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 对于较重的糖尿病人 除了控制饮食外 还需要按照医生的要求注射胰岛素进行治疗 血糖平衡的调节三要素 1 血糖平衡是通过调节来源和去路实现的 血糖的平衡依赖于血浆中有适量的相关激素 适量的相关激素又是通过复杂的体液调节和神经 体液调节实现的 2 胰岛素是唯一降血糖的激素 胰岛素分泌调节有三个方面 最重要的因素是血糖浓度 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分泌 神经调节 下丘脑通过有关神经的作用 促进或抑制胰岛素的分泌 3 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 胰高血糖素分泌的调节也有三个方面 最重要的因素是血糖浓度 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而间接地促进胰高血糖素的分泌 神经调节 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 血糖平衡的意义 血糖的来源和去路不能保持动态平衡 血糖含量就不能维持相对稳定 1 血糖含量过低时 会引起头昏 心慌 四肢无力等 严重时甚至会导致死亡 2 血糖含量过高时 会使葡萄糖从肾脏排出 形成糖尿 造成体内营养物质流失 同样有损健康 糖尿病的 三多一少 1 糖尿病患者虽血糖浓度高 但组织细胞内能量供应不足 患者总感觉饥饿而多食 多食又进一步使血糖来源增多 2 当血糖含量高于160 180mg dl时 糖就从肾脏排出而出现糖尿 在排出大量糖的同时也带走了大量水分 于是会出现多尿 口渴 多饮的现象 3 又由于糖氧化供能发生障碍 使得体内脂肪和蛋白质的分解加强 导致机体消瘦 体重减轻等 练习 完成 步步高 自我检测 问题情境 当你站在寒风中瑟瑟发抖时 你的机体为了抵御寒冷作了哪些反应 这些反应是通过怎样的调节机制实现的 实例二 甲状腺激素分泌的分级调节 1 寒冷刺激会首先作用于什么系统 2 接着在三个层次上会引起什么腺体分泌何种激素 3 甲状腺激素的分泌是否会一直持续下去 体内激素增多时身体如何进行调节 1 促进新陈代谢 使绝大多数组织耗氧量加大 并增加产热 因此 寒冷可刺激甲状腺激素的分泌 而甲状腺机能亢进者往往基础代谢率增高 喜凉怕热 2 促进生长发育 对长骨 脑和生殖器官的发育生长至关重要 尤其是婴儿期 此时缺乏甲状腺激素则会患呆小症 3 提高中枢神经系统的兴奋性 甲状腺素分泌的分级调节 下丘脑 垂体 甲状腺 促甲状腺激素释放激素 促甲状腺激素 甲状腺激素 细胞代谢 甲状腺激素分泌的分级调节示意图 反馈 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 大脑皮层 反馈调节 甲状腺激素分级调节 3 作用于靶器官 靶细胞 特定激素会作用于特定的器官和细胞 2 通过体液运输内分泌腺没有导管 分泌的激素弥散到体液中 随血液流到全身 传递着各种信息 1 微量和高效 生长激素 甲状腺激素 激素间的相互作用 不同激素对于同一生理效应都发挥作用 从而达到增强效应的结果 协同作用 激素间的相互作用 拮抗作用 不同激素对某一生理效应发挥相反的作用 以血糖浓度为例 激素既不组成细胞结构 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 激素是调节生命活动的信息分子 1 注射胰岛素治疗糖尿病 2 注射促性腺激素类药物 提高鱼的受孕率 3 应用保幼激素 使蚕推迟作茧时间 增加吐丝量 4 口服避孕药能抑制排卵 5 运动员服用兴奋剂 促进肌肉的生长 6 杀虫剂 工业废弃物 除草剂等能产生与性激素分子结构类似的物质 称为环境激素 对人的内分泌功能产生不良影响 激素类药物的利与弊 其它化学物质的调节作用 憋气时 体内细胞会进行有氧呼吸 会产生大量的co2 于是血液中的co2含量增高 流经脑干时 高浓度co2对呼吸中枢产生有效刺激 通过呼吸中枢恢复呼吸动作 除co2外 体液中h 也可对机体的生理活动起调节作用 co2是调节呼吸的有效生理刺激 本节小结 一 激素调节的发现 二 激素调节的实例 血糖平衡的调节 甲状腺激素分泌的分级调节 三 激素调节的特点 完成 步步高 自我检测 b d 可参与血糖平衡的调节 有调节躯体运动的高级中枢 可合成和分泌促甲状腺激素释放激素 垂体通过下丘脑控制性腺的生长发育 唾液腺 垂体 肠腺 肾上腺 甲状腺 胰岛 睾丸 汗腺 皮脂腺 卵巢 胃腺 肝脏 1 下列各组腺体分泌的物质 均能够直接排放到血浆中的是 2 关于下丘脑功能的叙述 正确的是 a b c d 巩固练习 3 糖尿病 坏血病 侏儒症 呆小症 脚气病的原因 按顺序是 缺乏胰岛素 甲状腺激素 生长激素 维生素c 维生素b1 缺乏胰岛素 维生素c 甲状腺激素 维生素b1 生长激素 缺乏维生素c 生长激素 胰岛素 维生素b1 甲状腺激素 缺乏胰岛素 维生素c 生长激素 甲状腺激素 维生素b1 d 4 用一定量的甲状腺激素连续饲喂正常成年小白鼠4周 与对照组比较 实验组小白鼠表现为 b a 耗氧量增加 神经系统的兴奋性降低b 耗氧量增加 神经系统的兴奋性增强c 耗氧量减少 神经系统的兴奋性降低d 耗氧量减少 神经系统的兴奋性增强 巩固练习 5 下图表示甲状腺活动调节的示意图 对这一调节的叙述 错误的是 a 甲与乙结构分别表示下丘脑和垂体b a与b物质分别表示促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素c 乙结构的活动只受甲结构释放激素的调节d 血液中的甲状腺激素含量起着反馈调节的作用 c 巩固练习 6 人体内激素分泌量过多或不足都会对机体有害 体内有一系列机制维持激素在血液中含量的相对稳定 下图表示下丘脑神经分泌细胞 垂体细胞 甲状腺细胞及它们分泌的激素之间的关系 据图回答有关问题 巩固练习 1 激素a是 2 当体内缺乏 元素时 将导致激素c的合成受阻 该元素进人甲状腺细胞的运输方式是 3 人遭遇危险而情绪紧张时血液中激素c的含量将会 这是由于激素a b的含量 所致 这种生理过程是由 共同调节的 4 如果激素c的合成量过多时 激素a b含量的变化趋势是 这是一种 调节机制 促甲状腺激素释放激素 碘 主动运输 增加 增加 神经和体液 激素 下降 负 反馈 7 现有相同容积的玻璃缸几只 利用自然的清水 同龄且发育状态相同的小蝌蚪60只 饲喂蝌蚪的饲料 未经处理的具有生物活性的甲状腺激素 并把具有生物活性的甲状腺激素放在50 的温水中处理10min 根据这些现有的条件 请你设计一个实验 验证甲状腺激素经过处理以后 是否还有生物活性 1 实验方案的设计第一步 取玻璃缸3只 分别标记为甲 乙 丙 第二步 分别加入等量的清水和20只蝌蚪 巩固练习 第三步 如果甲缸每天饲喂饲料 丙缸每天饲喂用具有生物活性的甲状腺激素相拌的饲料 则乙缸怎样饲喂 最后经过一定时间的饲喂 观察现象 得出结果和结论 2 结果分析 若乙 丙缸的蝌蚪发育同步 迅速变态为小青蛙 而甲缸还是蝌蚪状态 说明 若甲 乙缸的蝌蚪发育同步 而丙缸发育变态迅速 说明 若乙缸的蝌蚪发育比甲缸快 比丙缸慢 则说明了 3 该实验设置甲 丙两组实验的目