教学设计 完整版：体液调节在维持稳态中的作用

体液调节在维持稳态中的作用教学设计第二课时【目标导读】1阐明激素的基本生理作用、作用特征和激素调节的特点。2.在阐明激素化学本质的基础上，掌握含氮类、类固醇激素在靶细胞内信号转导的分子机制。【重难点击】1.激素的作用特征和激素调节的特点。2.激素在靶细胞内信号转导的分子机制。【知识总结】1．昆虫的外激素由外分泌腺分泌，其种类很多，有性外激素、警戒外激素、结集外激素、踪迹外激素。内激素由内分泌细胞分泌，昆虫的生长、发育和变态是由脑激素、蜕皮素和保幼激素共同来调节的。2．人体某些内激素的分泌部位及作用(1)雄激素：由睾丸分泌，能促进雄性外生殖器的发育与成熟，促进睾丸生成精子，激发并维持雄性的第二性征；使蛋白质合成加快，增加钙和磷在骨中的沉积。(2)促激素：包括促甲状腺激素、促肾上腺皮质激素和促性腺激素，由垂体分泌，它们能促进相关腺体的正常发育，促进相关腺体激素的合成和分泌。(3)胰高血糖素：由胰岛A细胞分泌，能促使肝糖原分解，促使非糖物质转变为葡萄糖，从而使血糖浓度升高。(4)催产素：由下丘脑的神经细胞合成，由垂体的神经部分泌释放，使有孕子宫平滑肌收缩，加速胎儿的娩出，同时使子宫血管收缩，有助于产后止血。3．结合下图回忆必修一学习的信号转导的基本过程释放：特定的细胞释放胞间信号(第一信使)↓感受：信号分子和受体特异性地结合↓反应：细胞内多种分子的活性改变，从而改变细胞的代谢过程课堂导入上左图，人吃完饭后，血糖浓度升高，胰岛B细胞分泌胰岛素会增多，降血糖。上右图，鼓子秧歌队员跳一段秧歌后，血糖浓度下降，胰岛A细胞分泌胰高血糖素会增多，升高血糖。这说明胰岛素和胰高血糖素可以调节糖类代谢，为生理活动提供能量。动物激素还有哪些生理作用？如何将信息传递给靶细胞？作用特征、调节特点如何呢？学习探究区探究点一：激素的基本生理作用各种激素都有着各自独特的功能，概括起来主要集中于几个基本的生理作用，请通过下面实验进行归纳。1．实验：甲状腺激素对蝌蚪变态和发育的影响活动目标描述甲状腺激素对蝌蚪生长发育的影响，说出甲状腺激素的生理作用材料用具同种并同时孵化、体长在10～15mm的小蝌蚪15只，新鲜水草；甲状腺激素1g，甲硫咪唑1g，晾晒2～3d的自来水；容积2500～3000mL的容器(如小脸盆)3个，小金鱼网1个，培养皿1个，有毫米格的坐标纸1小张方法步骤(1)将饲养蝌蚪的3个容器分别编号为1号、2号和3号。(2)每个容器内加自来水约2000mL，内放5只小蝌蚪及等量的新鲜水草。(3)1号容器作为对照，不添加任何药物，2号容器内加入甲状腺激素5mg,3号容器内加入甲硫咪唑5mg。每个容器内都加入等量的少许饭粒作为蝌蚪的食物。(4)每天换水1次，每次换水量为3/4,2号容器和3号容器都要分别再加入甲状腺激素和甲硫咪唑5mg。每天饲喂等量的食物。(5)每天观察测量1次并填表，连续2周现象不同的饲养条件下，蝌蚪的生长发育状况是不同的。2号容器中蝌蚪的变态过程最快，3号容器中蝌蚪的变态过程延缓实验结论甲状腺激素具有促进生长发育的作用。把蝌蚪放在含有甲状腺激素的水中，能促进蝌蚪变态的过程2.结合上述实验和教材P49内容，归纳激素的基本生理作用激素的作用具体作用内容参与的激素调节新陈代谢调节蛋白质、脂肪和糖的代谢，为生理活动供能生长激素、甲状腺激素、胰岛素、糖皮质激素、肾上腺素维持内环境的稳态调节体内水、无机盐、血糖等的平衡，维持内环境稳态抗利尿激素、盐皮质激素、胰岛素、胰高血糖素、糖皮质激素、肾上腺素调节生殖、生长和发育促进生殖器官的发育和成熟，调节生殖活动，促进细胞的分裂与分化，调节机体的生长发育过程雄激素、雌激素和孕激素、催产素增强机体对有害刺激的抵抗能力影响中枢神经系统的兴奋性，调节机体的行为，与神经系统配合提高机体的抵抗力，使机体更好地适应环境变化甲状腺激素、胸腺激素、肾上腺素归纳提炼激素的基本生理作用eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(调节新陈代谢,维持内环境的稳态,调节生殖、生长和发育,增强机体对有害刺激的抵抗能力))活学活用1．成年大鼠血液中甲状腺激素浓度升高时，可能出现()A．体温升高、耗氧量减少B．体温下降、耗氧量增加C．神经系统兴奋性提高、耗氧量增加D．神经系统兴奋性提高、体温下降答案C解析甲状腺激素可促进小动物的生长发育(特别是中枢神经系统)和促进能量代谢，增加基础代谢的耗氧量。因此，血液中甲状腺激素浓度升高，动物神经系统兴奋性提高，耗氧量增加。探究点二：激素作用的特征和激素调节的特点激素和神经系统都能调节内环境的稳态，激素调节具有独特的特征。1．激素作用的特征(1)观察激素的作用示意图激素由内分泌细胞分泌出来释放到血液中，通过血液的运输分布到全身各处，并与组织细胞有着广泛的接触。任何一种激素都只对它所“认识”的特定细胞产生作用，这种细胞称为该激素的靶细胞，如图中A、B两种细胞中B是该激素的靶细胞，因为该细胞上有与这种激素结合的特殊位点，称为受体。这说明激素的作用具有特异性。(2)资料美国学者肯德尔从3t新鲜的动物甲状腺中才提取出0.23g的甲状腺激素。在人体血液中甲状腺激素的含量只有3×10－5～×10－4mg/mL，而1mg甲状腺激素可使人体产热增加4200kJ。①激素在动物体内的含量极微，但生理作用非常明显，这说明激素的作用具有高效性。②假如某种激素的分泌量稍有不足或者过多，就会引起机体代谢异常或功能异常，分别称为内分泌腺功能减退或功能亢进。(3)激素的生理作用虽然各不相同，但可以互相影响：如雌激素和孕激素都有刺激子宫黏膜增生的作用，它们之间表现为相互协同关系。而在调节血糖水平方面，胰岛素与胰高血糖素具有相反的作用，它们之间表现为相互拮抗关系，机体的某项代谢活动常受几种激素的共同调节，这说明激素的作用具有复杂性。2．激素调节的特点(1)和神经递质类似，激素发挥作用后也会被相应的酶逐渐分解，大部分的分解产物由尿液排出体外。(2)激素调节具有不同于神经调节的特点，请完成下表：项目神经调节激素调节作用途径反射弧体液运输反应速度迅速比较缓慢作用时间短暂比较持久作用范围比较局限比较广泛小贴士：动物激素与酶的比较动物激素酶区别来源内分泌腺细胞活细胞本质蛋白质、脂质(固醇)等蛋白质或RNA作用条件与神经调节密切联系受温度、pH等理化因素制约调节机理作为信号分子传递给靶细胞，改变其原有的代谢活动催化反应，降低反应的活化能相同点微量和高效，特异性归纳提炼神经调节和激素调节的联系(1)大多内分泌腺受中枢神经系统的控制。(2)内分泌腺分泌的激素也影响神经系统的发育和功能。(3)机体的生命活动常常既受神经调节，也受激素调节，一般神经调节占主导地位，是主要形式。活学活用2．判断下列关于人体激素叙述的正误。(1)激素在人体内作为信息物质而发挥作用()(2)激素在人体内含量较低，但有高效的生物催化作用()(3)甲状腺激素除了促进人体产热，还有其他生理效应()(4)在正常人体内，激素的分泌受反馈调节()(5)激素是一种重要的结构物质()(6)神经系统的某些结构也能分泌激素()(7)甲状腺激素的靶器官可以是垂体()答案(1)√(2)×(3)√(4)√(5)×(6)√(7)√解析激素在人体内含量较低，作为信息物质，具有高效的生物调节作用；甲状腺激素具有促进新陈代谢、提高神经系统的兴奋性、促进生物的生长和发育等作用；人体内，激素的分泌受反馈调节，从而保证生命活动的正常进行；下丘脑也能分泌激素；甲状腺激素浓度过高会反馈给下丘脑和垂体，抑制其分泌活动。探究点三：激素调节信号转导的分子机制激素将信息传递到靶细胞内部的过程就是激素调节信号的转导过程，阅读教材P50～51，分析相关材料，探究下列问题。1．激素的化学本质人们按照激素的化学性质将激素分类，请阅读教材，完成下表：激素类型举例相对分子质量溶性能否穿过细胞膜补充途径种类数含氮类激素蛋白质类和肽类促激素、生长激素、催产素、催乳素、甲状旁腺激素、胰岛素、胰高血糖素、促胰液素、胸腺激素、抗利尿激素大水溶性不能直接穿过细胞膜注射多胺类肾上腺素、去甲肾上腺素和甲状腺激素类固醇激素肾上腺皮质激素(盐皮质激素、糖皮质激素)、性激素(雄激素、雌激素、孕激素)小脂溶性可直接穿过细胞膜口服或注射少2.含氮类激素在靶细胞的信号转导(1)第一信使(激素)的作用：含氮类激素(H)被运送到靶细胞以后，首先与细胞膜上的特异性受体(R)结合，通过细胞膜上的鸟苷酸调节蛋白(GP)传递信息，激活位于细胞膜内侧面的腺苷酸环化酶(AC)，在Mg2＋的参与下，AC催化ATP转化为环一磷酸腺苷(cAMP第二信使)。(2)第二信使的作用：cAMP激活蛋白激酶系统，使蛋白质磷酸化，从而引起细胞特有的生理效应。然后cAMP被磷酸二酯酶(PDE)分解为5′－AMP失去活性。3．类固醇激素在靶细胞的信号转导(1)类固醇激素的性质：相对分子质量一般都比较小，而且具有脂溶性，易透过细胞膜。(2)激素靶细胞受体：位于细胞质中。(3)信号转导：类固醇激素到达靶细胞直接进入细胞内部，首先与细胞质受体蛋白结合，形成激素—胞质受体复合物→进入细胞核→形成激素—核受体复合物→结合到染色质非组蛋白的特异位点上→启动基因DNA的转录过程，从而生成特异的mRNA，mRNA透过核膜进入细胞质中，诱导细胞合成新的酶蛋白，从而产生新的生理效应。归纳提炼两类激素在靶细胞的信号转导的比较激素种类含氮类激素类固醇激素分子大小大小溶性水溶性脂溶性受体位置细胞膜细胞内作用途径通过细胞内第二信使的作用，使蛋白质磷酸化，引发相应的生理效应通过调节基因的转录，诱导细胞合成新的酶蛋白，从而产生新的生理效应活学活用3．胰岛素是调节血糖稳态的一种激素，下列关于胰岛素的说法不正确的是()A．胰岛素的受体在细胞的