内容正文:
课题
第3章 第2激素调节的过程(2-3个课时)
时间
2025.7.11
教材分析
第2节“激素调节的过程”通过激素调节的实例--血糖平衡的调节和甲状腺激素分泌的分级调节,图文并茂地展现了部分激素调节的过程,阐明了激素调节的主要机制--反馈调节和分级调节。本节的最后,教材从激素的产生、运输、作用方式、作用性质等方面阐释了激素调节的特点,提升学生对激素调节的认识。
学情分析
学生对本节内容有生活体会,但理论知识储备少,缺乏专业正确认识,甚至对激素存在误解,认为是不良物质,要从生活实际出发给予正确引导。
教学目标
1. 以人体血糖的平衡调节为例,说明激素反馈调节维持机体稳态的机制。(科学思维)
2. 以人体甲状腺激素分泌调节为例,说明激素分级调节机制及其意义。(生命观念、科学思维)
3.概括出激素调节的特点,分析激素调节的一般过程。(科学思维)
4.运用激素调节原理分析与健康相关的实际问题(如滥用激素类药物等),说出以科学知识指导健康生活的重要性。(社会责任)
教学重难点
1.教学重点
激素调节的过程与特点。
2.教学难点
激素调节的过程。
教学内容及流程
学习任务
教学过程(第1课时)
备注
问题探讨
【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。血糖可以补充肌肉因运动而消耗的糖类。正常人的血糖含量为3.9~6.1 mmol/L,全身的血量大约为5L。
1.如果仅靠血液中的葡萄糖,运动员能跑多长时间?2.长跑过程中大量消耗葡萄糖,会导致血糖含量下降吗?为什么?处于活动中的人体,如果没有持续的血糖供应,血糖很快就会枯竭。但事实上,无论是在运动还是安静的状态下,人体的血糖浓度总是维持在一定的水平,这是如何实现的呢?对于机体又有什么样的意义?研究表明,血糖的调节主要依靠激素的作用。其他许多生命活动的调节也与激素有关。
以问题导入新课,激发学生兴趣,思考血糖的来源。
激素调节的实例
【教师讲述】实例一:血糖平衡的调节
1. 血糖:血液中的糖称为血糖,主要是葡萄糖。
2. 正常人的血糖含量:3.9-6.1mmol/L
3. 血糖的来源和去向
来源:
①食物中的糖类经消化、吸收进入血液,是血糖的主要来源。
②肝糖原分解成葡萄糖进入血液,是空腹时血糖的重要来源。
③非糖物质可以转化为葡萄糖进入血液,补充血糖。
去向:
①随血液流经各组织时,被组织细胞摄取,氧化分解。
②在肝和骨骼肌细胞内合成肝糖原和肌糖原储存起来。
③脂肪组织和肝可将葡萄糖转变为非糖物质,如甘油三酯等。
注意:肌糖原不能直接分解成葡萄糖补充到血糖中,与肌肉细胞中缺乏分解6-磷酸葡萄糖的酶有关。
【教师讲述】研究发现,机体是通过一些特定的激素来调节血糖代谢速率的,其中最主要的是胰岛分泌的胰岛素和胰高血糖素。
胰高血糖素外,糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素等,也可通过调节有机物的代谢或影响胰岛素的分泌和作用,从而直接或间接的升高血糖。胰岛素是唯一能够降低血糖的激素。
4. 血糖平衡的激素调节过程
5. 血糖的平衡还受到神经系统的调节
【思考讨论】为什么激素调节时不会调得过高或过低呢?
6. 反馈调节
(1)概念:一个系统中,系统本身作用的结果,反过来又作为信息调节该系统的工作,这种调节方式称为反馈调节。
(2)类型:分为正反馈和负反馈两种。
(3)意义:反馈调节是生命系统中非常普遍的调节机制,对于机体维持稳态具有重要意义。
·负反馈:偏离后纠正回归到静息水平,在生物体中更常见,如体温调节、血糖调节。
·正反馈:加强并偏离静息水平,如血液凝固、排尿排便、胎儿分娩等。
【与社会的联系】血糖高不一定出现糖尿,要超过一定的阈值;尿液中葡萄糖含量高不一定是糖尿病:①一次性摄入的糖太多②糖尿病(血糖过高导致原尿中葡萄糖浓度过高,当超过了肾小管的重吸收能力,部分葡萄糖不能被重吸收,出现在尿液中。)③肾脏疾病,重吸收血糖能力下降,随尿排出(但血糖是正常的)
1.人类的糖尿病分为1型和2型:
2.糖尿病的表现
3. 糖尿病的治疗
较轻患者可通过控制饮食,配合降血糖药物进行治疗。
较重患者(1型)可通过静脉注射胰岛素进行治疗。
4. 糖尿病的危害和预防
危害:可能会引起多种并发症(脑卒中、糖尿病足、糖尿病肾病、肾衰、冠心病、心梗、视网膜病变、白内障、黄斑变性、失明)
帮助学生在实例中理解反馈调节。培养学生分析问题、建构模型的能力。
充分利用教材,逐步引导学生建构血糖平衡调节模型。联系生活实际,引导学生关注糖尿病,了解糖尿病的类型、病因、预防等知识,强化健康生活意识,形成健康的生活方式。
小结与练习
【课堂小结】同板书
【课堂练习】处理教材中的思考讨论、练习与应用,处理双导学案和分层作业
引导学生关注知识内容的梳理,尝试构建概念图。
板书设计
3.2.1 激素调节的过程
作业布置
【课后作业】1.完成分层训练课后素养评价、2.完成双导学案对应内容和下一节问题式预习部分
教学反思
充分利用教材,紧密联系学生生活实际,是本课时教学的主要特点。激素如何调节人体生命活动这一知识点是比较抽象的,但它又在人们的生活实际中有直接的体现,因此提供与生活相关的问题和资料,引导学生分析、归纳,有利于培养学生分析、归纳、概括的能力及运用所学知识去分析、解决生活实际问题的能力。模型建构活动不仅有助于学生理解血糖平衡的调节,而且有利于学生认识模型建构在科学研究中的重要作用。
学习任务
教学过程(第2课时)
备注
激素调节的实例
【教师讲述】实例二:甲状腺激素分泌的分级调节
当你在寒风中瑟瑟发抖时,你身体内几乎所有的细胞都被动员起来,共同抵御寒冷。起动员作用的是神经冲动和激素,甲状腺分泌的甲状腺激素在其中起重要作用。
甲状腺激素随血液运到全身,几乎作用于体内的所有细胞,提高细胞代谢的速率,使机体产生更多的热量。
甲状腺激素的分泌是如何调节的呢?
【思考讨论】分析甲状腺激素分泌的调节
实验1 - 垂体与甲状腺之间的相互作用
实验发现, 摘除大鼠的垂体, 甲状腺将萎缩, 甲状腺激素显著减少;如果给该大鼠注射垂体的提取物,可以部分地恢复甲状腺的大小。
结论:垂体能分泌某种化学物质,促进甲状腺的生长发育和分泌甲状腺激素。
实验2 -下丘脑与垂体之间的相互作用
①如果向动物静脉注射下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素(TRH),可增加垂体分泌促甲状腺激素(TSH)的量。
结论:下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素(TRH),可促进垂体分泌促甲状腺激素(TSH)。
②进一步实验发现, 将实验动物下丘脑中分泌TRH的区域损毁, 或向该动物的垂体注射微量的甲状腺激素后,血液中的TSH水平会明显降低。
结论:下丘脑分泌的TRH可以促进垂体分泌TSH。甲状腺激素可以抑制垂体分泌TSH。
实验3 -甲状腺激素对垂体的作用
临床发现,甲状腺机能亢进时,血液中甲状腺激素水平升高,TSH的水平降低;当甲状腺功能减退时,血液中甲状腺激素水平下降,TSH的水平升高。
结论:甲状腺激素可抑制垂体分泌TSH
讨论1:在甲状腺激素的分泌中,下丘脑、垂体和甲状腺之间有何关系?
下丘脑分泌的TRH,可以促进垂体分泌TSH。垂体分泌的TSH可影响有甲状腺的正常生长和分泌甲状腺激素。甲状腺分泌的甲状腺激素增加到一定浓度时,又会抑制下丘脑和垂体的分泌。
讨论2:在正常情况下,血液中的甲状腺激素的水平总维持在一定范围内,这是如何实现的呢?
这是通过分级调节和反馈调节实现的。当血液中甲状腺激素水平升高时,会反馈抑制TSH和TRH的分泌,降低甲状腺激素的水平;使甲状腺激素浓度升高恢复到正常水平。
【教师讲述】观看视频学习甲状腺激素的分级调节:
1.甲状腺激素分泌的分级调节和反馈调节
培养学生基于生物学事实和证据进行归纳概括和构建相关概念模型的能力。
理解分级调节,巩固反馈调节的重要意义。
2.分级调节
(1)概念:下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的分层调控。
(2)类型:①下丘脑-垂体-甲状腺轴;②下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴;③下丘脑-垂体-性腺轴
(3)意义:可以放大激素的调节效应,形成多级反馈,有利于精细调控,从而维持机体的稳态。
3.实例分析:
(1)分析地方性甲状腺肿大出现的原因
碘是甲状腺激素合成的原料之一,缺碘患者体内的甲状腺激素含量不足,通过负反馈调节使下丘脑和垂体的分泌功能增强,促甲状腺激素分泌过多,使甲状腺细胞增生腺体肥大,进而导致患者出现脖子粗的症状。
对于缺碘地区,要选择含碘食盐,对于患病较重的需要手术治疗。
(2) 甲亢
在甲亢患者体内,产生了一种叫做刺激甲状腺免疫球蛋白(TSI)的物质,其化学结构与TSH相似,能与TSH竞争甲状腺细胞膜上的受体,刺激甲状腺细胞持续分泌甲状腺激素。由于甲状腺激素的反馈作用,抑制TRH和TSH的分泌,使患者体内的TSH浓度降低,但是没有消除TSI对甲状腺细胞的刺激作用,因而导致患者体内的甲状腺激素总是处于较高水平。
(3)运动员服用睾酮衍生物后,会出现睾丸体积减小、精子生成量减少的现象。请你分析原因。
运动员服用睾酮衍生物后,睾酮含量升高。其对垂体的抑制作用增强,导致垂体分泌促性腺激素减少,不能继续维持睾丸的形态结构。睾丸萎缩,精子产生减少。
运动员服用睾酮衍生物后,睾酮含量升高。其对垂体的抑制作用增强,导致垂体分泌促性腺激素减少,不能继续维持睾丸的形态结构。睾丸萎缩,精子产生减少。
【教师总结】下丘脑-垂体-靶腺轴:
·受“下丘脑-垂体-靶腺”轴的分级调节的内分泌腺主要包括: 甲状腺、肾上腺皮质和性腺。
·当促激素释放激素、促激素异常增多时,内分泌腺被持续刺激而肿大。
·当促激素释放激素、促激素异常减少时,内分泌腺长期得不到刺激而萎缩。
激素调节的特点
【教师讲述】
1.通过体液进行运输
·内分泌腺没有导管,内分泌细胞产生的激素弥散到体液中,随血液流到全身,传递着各种信息。
·应用:临床上常通过抽取血液来检测内分泌系统中的激素的水平。
注意:激素随血液流到全身,运往全身,不能定向运输。但只作用于靶器官、靶细胞,定向作用。
2.作用于靶器官、靶细胞
激素选择靶细胞是通过与靶细胞上的特异性受体(表面受体、胞内受体)相互识别,并发生特异性结合实现的。
·直接原因:只有靶细胞上含该激素的特异性受体。
·根本原因:基因的选择性表达。
3.作为信使传递信息
①激素犹如信使,将信息从内分泌细胞传递给靶细胞,靶细胞发生一系列的代谢变化。
②激素一经靶细胞接受并起作用后就失活了,因此,体内需要源源不断产生激素,以维持激素含量的动态平衡。
·激素是既不组成细胞结构;又不提供能量;也不 起催化作用的调节生命活动的信息分子;只是靶细胞原有的生理活动发生变化。
4.微量和高效
正常生理状态下,血液中激素浓度都很低,一般为10-12-10-9mol/L,虽然激素含量甚微,但其作用效果极其显著,因此激素是人和动物体内:微量、高效的生物活性物质。
·协同作用:不同激素对同一生理效应起增强效应的作用。
·在同一调节过程中效果相抗衡/拮抗作用:不同激素对同一生理效应发挥相反的作用。
小结与练习
【课堂小结】同板书
【课堂练习】处理教材中的思考讨论、练习与应用,处理双导学案和分层作业
引导学生关注知识内容的梳理,尝试构建概念图。
板书设计
3.2.2 激素调节的过程
作业布置
【课后作业】1.完成分层训练课后素养评价、2.完成双导学案对应内容和下一节问题式预习部分
教学反思
以寒冷情境或甲状腺疾病的临表现引入,构建甲状腺激素分泌调节的概念模型,由此举一反三,引入下丘脑,垂体和靶腺体之间的分级调节。接着以甲状腺激素为例,归纳其生,运输,作用于靶器官和靶细胞的过程,并由此总结出激素调节的过程及特点。总体来说在归纳、推理、建模以及实验探究中,发展科学思维和科学探究能力。
学科网(北京)股份有限公司
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