3.3 激素调节身体多种机能（教学课件）生物浙科版选择性必修1

激素调节身体多种机能 浙科版高中生物选择性必修1《稳态与调节》第3章第3节 授课人：XXX 学习目标：核心素养导向 生命观念 建立“稳态与平衡”观念，理解 激素通过协同、拮抗作用及反馈 调节维持内环境稳定的机制。 科学思维 通过分析血糖变化曲线等资料， 训练演绎推理与与模型构建能 力，辨析不同激素的功能差异。 科学探究 基于真实案例提出生物学问题， 合作绘制激素调节概念图，探究 激素的生理功能。 社会责任 关注糖尿病防治、反兴奋剂等社 会热点，认同合理使用激素、拒 绝兴奋剂的价值导向。 探索激素的奥秘 第一部分：课前导入--激素的“双刃剑”效应 第二部分：分情境--I型糖尿病与血糖调节 (探究胰岛素与胰高血糖素) 第三部分：分情境二一兴奋剂与激素调节规律 (探究甲状腺激素与水盐平衡) 第四部分：迁移应用与总结 -科学认知，健康生活 第一部分 课前导入：激素的 “双刃剑”效应 【主情境介绍】生活中的真实案例 Page 5 案例一：治病救人的“生命之泉” 案例二：被严格禁止的“违规捷径” 高二学生小王的邻居是一位I型糖尿病患者， 每天必须定时定量注射胰岛素，以此来维持体 内血糖的稳定，保障正常生活。 在2024巴黎奥运会的新闻报道中，小王看到 有田径运动员因违规使用雄激素类兴奋剂，被 立刻禁赛并取消了所有成绩。 【提出主问题】引发深度思考 核心思考: 同样是向体内补充外源激素， 为什么一个是治病救人的合理 医疗手段，而另一个却是被体 育界界严格禁止的违规行为? 追问： 激素对人体到底有哪些神奇 的调节作用？它们是如何在 体内发挥作用的? 第二部分 分情境一：I型糖尿病与血糖调节 (核心知识点：胰岛素/胰高血糖素功能 能、拮抗作用、反馈调节) 【情境感知】I型糖尿病患者的日常 走近I型糖尿病： I型糖尿病（Type 1 diabetes）是一种自身免疫性疾病，患者的免疫系统错误地攻击并破 坏了胰腺中产生胰岛素的β细胞。 结果：患者体内几乎无法自身合成胰岛素，必须终身依赖外源性胰岛素注射来维持生命。 课前知识抽查：胰岛素的化学本质是什么？（多肽/蛋白质，因此只能注射不能口服） [数据分析] 血糖变化折线图对比 健康人 vs I型糖尿病患者: 后血糖变化 餐 观察右侧折线图，思考： 健康人在进餐后，血糖浓度经历了怎么 样的变化？（先升高后快速回落至正常 范围) 为什么I型糖尿病患者的血糖萎萎在餐后 会持续维持在高位，无法自行下降? 9 【驱动问题】探寻降糖的秘密 核心驱动问题： 注射胰岛素为什么能 起到降血糖的作用? 葡萄糖在细血的胞水 平上的机理。 葡萄糖在体内到底 去了哪里? 为了解开这个谜团，我 们需要深入了解胰岛素 在细胞水平上的作用机理。 OH OH HO~ HO- Insulin Insulin Receptor Glucose Channels (GLUT4) Glycogen ATP breakdown) Liver ATP Mitochondrion Fatty Acid/ (Oxidation and Adipose Droplet energy supply) Glycogen Storage 【深度探究】升糖激素的阵营 血糖偏低时，机体如何应对？ 除了降糖，机体还需要升糖机制来防止低血糖休克。 升糖激素主力军： 胰高血糖素：主要作用于肝脏，强烈促进肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖。 肾上腺素：在应激状态下迅速升高血糖。 重点：胰高血糖素作用于肝脏细胞 糖皮质激素：协同参与血糖升高的调节。 胰高血糖素 肾上腺素 糖皮质激素 升糖激素阵营 胰岛素 (团队协作) 族兵器 （单兵作战） 【数据印证】正常人进食后的激素变化 动态平衡：进食后的激素交响曲 分析下表数据（正常人进食后）： 进食后0.5-1小时：血糖浓度达到峰值，此时【胰岛素】分泌量急剧增加，【胰高血糖素】分泌量降至最低。 进食后2-3小时：血糖恢复正常，胰岛素分泌减少，胰高血糖素分泌逐渐恢复。 结论：血糖浓度直接影响这两种激素的分泌。 表1：进食后血糖与激素水平数据 时间（小时） 血糖浓度（mmol/L） 胰岛素浓度（pmol/L） 胰高血糖素浓度（pg/mL） 进食前（0h） 0.3 550 350 0.5h 0.2 180 280 1h 1.6 230 170 图1：进食后血糖、胰岛素与胰高血糖素的变化曲线 【小组活动】构建血糖调节概念模型 血糖升高 刺激细胞(空白) 作用靶点(空白) 分泌激素(空白) 分泌激素 (空白) 生理效应(空白) 血糖正常水平 (3.9-6.1 mmol/L) 分泌激素 (空白) 刺激细胞 (空白) 肝肝 作用靶点 (空白) 血糖降低 生理效应 (空白) 与脂肪 合作探究：绘制血糖调节概念图 任务要求（4人小组，限时5分钟）： 以“血糖浓度”为中心。 标明“胰岛B细胞”与“胰岛A细胞” 的刺激条件及分泌物。 梳理胰岛素与胰高血糖素的具体作 用靶点和生理效应。 用箭头标示出激素间的相互关系。 【关键问题1】拮抗作用的深刻理解 易混点突破：拮抗作用 问题：胰岛素降血糖与胰高血糖素升血糖，二者是什么关系? 概念解析：拮抗作用 定义：不同激素对某一生理效应发挥相反的作用。 实例：胰岛素（降糖）↔胰高血糖素（升糖）。 意义：通过拮抗作用，精确调控血糖浓度，使其维持在狭窄的正常范围内，实现内环境稳态。 突出“相反作用，共同维持平衡”的核心理念 70-110 mg/dL 胰岛素（降糖） 胰高血糖素（升糖） 稳态 【关键问题2】肝脏在血糖调节中的核心地位 深度思考：肝脏的角色 问题：如果一个人肝功能严重衰竭，会对 血糖调节产生什么影响? 分析: 肝脏是调节血糖的“蓄水池”。 降糖时：胰岛素促进葡萄糖在肝脏合成 肝糖原。 升糖时：胰高血糖素促进肝糖原分解为 葡萄糖。 结论：肝功能衰竭会导致空腹时易发生低 血糖，餐后易发生高血糖，血糖波动剧烈， 失去缓冲能力。 【关键问题3】反馈调节机制 易混点突破：反馈调节 问题：血糖回到正常范围后，胰岛素的分泌会怎么变化？这体现了什么调节机制？ 概念解析：反馈调节 过程：血糖升高→胰岛素分泌增加→血糖下降→血糖恢复正常→抑制胰岛素进一步分泌。 定义：在一个系统中，系统本身的工作效果，反过来又作为信息调节该系统的工作。 意义：避免激素分泌过量或不足，是维持内环境稳态的重要机制。 血糖下降 胰岛素分泌增加 胰岛素 血糖升高 原因 结果 血糖恢复正常 结果反过来影响原因 第三部分 分情境二：兴奋剂与激素调节的普遍规律 (核心知识点：甲状腺激素功能、水盐调节、激素调节特点) 体坛阴影：兴奋剂的诱惑与代价 新闻回顾：2024巴黎奥运会期间，多名运动员因涉嫌使用兴奋剂接受严格检测。 其中，合成代谢类固醇（雄激素类似物）是最常见的违禁药物之一。 作用：短期内能显著增加肌肉质量和力量，提升爆发力。 代价：面临终身禁赛，且对身体造成不可逆的严重损害。 【医学案例】雄激素类似物的反噬 体象：肌肉异常发达 体能巅峰 思考：为什么补充了外源激素， 自身的内分泌器官反而会萎缩退化? （提示：联系刚刚学过的反馈调节） 诊疗案报 衣种 姜胡航 没期 05:50 性艳 性腿凝竭 烧结 塑湿竭 提腿 病肘流泵乱 抱胶 +3.49% 翘腿 泻咳 性腺萎缩 睾丸严重萎缩 雄激素分泌降低 内分泌紊乱 医学档案：违背自然规律的惩罚 案例分析：某运动员长期大剂量注射雄激素类似物。 表象：肌肉异常发达，体能巅峰。 隐患：体检发现其自身睾丸严重萎缩，自身分泌雄激素的能力几乎丧失。 【对比分析】甲状腺激素与生长发育 激素与发育：不可或缺的甲状腺激素 除了性激素，还有哪些激素对发育至关重要? 易混辨析：呆小症 vs 侏儒症 项目 呆小症（Cretinism） 侏儒症（Dwarfism） 病因（Etiology） 幼年时期甲状腺激素分泌不足 幼年时期缺乏生长激素 身材（Stature） 矮小 矮小 智力（Intelligence） 低下 正常 生物学科普系列 核心驱动问题： 【驱动问题】激素的全面影响 雄激素类兴奋剂为什么能短 期提升肌肉力量？长期使用 为什么会导致自身性腺萎 OH 缩? 甲状腺激素除了影响 发育，还有什么功能? 为了解答这些问题，我们需要总结 激素调节的普遍规律和核心特点。 【深度探究】甲状腺激素的全面功能 促进新陈代谢 (冬泳时分泌增加) 加速体内物质氧化分解，增加产热。 T4 T3 甲状腺激素 促进生长发育 (幼年缺乏致呆小症) 特别是中枢神经系统和骨骼的发育。 T4 提高神经系统的兴奋性 使人反应灵敏。 甲亢的典型症状 突眼 消瘦 情绪易激动 【深度探究】甲状腺激素缺乏的差异 大脑和骨骼正处于发育关键期。 幼年缺乏：呆小症（智力低下，身材矮小）。 解释大脖子病的成因 甲状腺激素 缺碘 合成不足 反馈调节 促甲状腺激素（TSH） 分泌增多 导致甲状腺 代偿性增生肿大 成年缺乏：地方性甲状腺肿（大脖子病）。 下丘脑-垂体-甲状腺反馈调节示意图 【深度探究】水盐平衡调节的“双雄” 易混点突破：抗利尿激素 vs 醛固酮 在维持内环境水盐平衡中，有两种激素发挥着关键但不同的作用，它们不能互相替代： 【小型辩论】兴奋剂的抉择 价值观碰撞：你会如何选择? 辩题：如果不考虑赛事规则的约束，仅仅为了追求极致的运动成绩，你会不会选择使用雄激素类兴奋剂? 请结合今天学习的激素调节知识（如反馈调节、激素过量的危害）说明你的理由。 (提示：外源激素过量 → 负反馈抑制下丘脑和垂体 → 自身腺体萎缩) 红方“会使用” 短暂的成绩 长久的健康 蓝方“拒绝使用” 【关键问题】激素调节的核心特点 总结提炼：激素调节的普遍规律 为什么激素能有如此强大的威力? Micro-scale Micro-scale 1. 微量和高效：血液中含量极低 (通常为 g/mL)，但 作用效果极其显著。(解释了为 何微量兴茁奋剂就能改变体能) 作用后失活： 发挥作用后立即被灭 活，因此需要源源不 断地产生。 g/mL < 1g/mL 10 g/mL g/mL 作用于靶器官、靶细胞：激素 作为信使传递信息: 激素不参与组成细胞结 构，不提供能量，不起 催化作用。 通过体液运输： 内分泌腺没有导管， 激素直接进入血液， 随血循环到达全身。 ，通过与靶细胞上 的特异性受体结合 挥作用。 第四部分 迁移应用 与总结: 科学认知，健康生活 学以致用：警惕网红“减肥神药” 情境拓展：当前社交平台上流行的GLP-1受体激动剂（如司美格鲁肽），本质是模拟胰岛素的部分作用并抑制食欲。 许多健康人为了快速减肥自行购买注射。 任务：请结合本节课知识（反馈调节、激素失活、内环境稳态等），分析健康人滥用此药的风险，并给身边有减肥需 求的同学写 一条100字以内的健康提示。(学生代表分享…) 拒绝滥用，科学减脂 学生代表分享→ 【课堂总结】知识结构图 课堂总结：激素调节身体多种机能 调节血糖， 胰岛素/ 维持激分泌稳定 反馈调节 胰高血糖素 拮抗作用 避免过量/不足 调节 核心 促代谢/发育， 激素 机制 甲状腺激素 →提神经兴奋性 功能 不同激素配 协同/拮抗 (幼年缺患呆小症) 合完成调节 作用 抗利尿激素 调节水盐平衡， 激素 功能不同不可替代 /醛固酮 调节 微量高效 Celi 激素调 通过体液运输 最终 维持内环境稳态， 节特点 意义 保障生命活动正常运行 作用于靶器官/靶 细胞，作用后失活 $