动物生命活动的调节

　　教学目标 1．理解甲状腺激素、性激素、生长激素对生命活动的主要调节作用及应用；了解昆虫内激素和外激素的特点以及性外激素在实践中的应用；了解动物激素调节和神经调节的特点和关系；2．在教学中通过介绍有关研究激素调节的实验，使学生了解研究动物激素的科学方法，培养学生分析问题的能力。3．通过学生理解激素的调节作用，了解激素间的相互作用、激素调节和神经调节的关系，使学生进一步树立生物体是统一整体的观点；通过联系激素在实践中的应用，使学生认识到生命科学与生产、生活的关系，进行生命科学价值观的教育。 重点、难点分析 1．高等动物的甲状腺素、生长激素、性激素的生理作用，以及研究激素的方法是教学的重点。因为：以上这些激素的分泌器官及其对动物体生命活动的调节作用，是学生认识人体自身生长发育现象和某些疾病的基础，理解动物生命活动的调节特点的基础。另外在学习中，可使学生了解研究激素的方法，培养学生分析问题的能力和进行科学方法的训练。2．激素调节和神经调节的区别和联系，是本课题教学的重点和难点。因为：体液调节与神经调节是动物和人体内两大重要的调节方式，二者紧密联系，相互配合，共同调节机体内的各种生理活动。这些是学生全面理解动物生命活动调节的基础，在教学中应给予充分的重视。由于教材中对两种调节方式的相互关系讲述得较少且抽象，因此是教学的难点。 教学过程设计 一、本课题的参考课时为二课时。二、第一课时：1．教学过程的设计思路：
　　2．关于教学过程的说明：（1）本课题的引入可简单些，如＂上节课我们学习了植物生命活动的调节。无论从机体结构层次还是活动方式上看，动物比植物要复杂得多，所以动物生命活动的调节比植物要更复杂。动物生命活动是如何调节的？＂由此引出课题。（2）让学生回顾初中学过的有关知识，指出动物生命活动的调节方式有激素调节和神经调节两大类型，本节课学习高等动物的激素调节。（3）接着提出，高等动物的激素是由哪些器官分泌的？主要的激素有哪些？教师可出示人体的内分泌系统的有关挂图或投影片，让学生指出垂体、甲状腺、胰腺（指出其中有胰岛，是内分泌腺）、肾上腺和性腺等器官名称（可简单说明它们与外分泌腺的区别）以及分泌的主要激素。（4）关于激素的调节作用，可按下表所示的思路进行教学。
　　有关事实和实验
　　主要生理作用甲
　　状
　　腺
　　激
　　素①用含有甲状腺制剂的饲料喂蝌蚪，在较短时间内发育为小型的蛙。②摘除小狗的甲状腺，小狗发育停止。摘除成年狗的甲状腺后，狗出现行动呆笨、精神萎靡，代谢中氧耗量显著降低、产热量减少等现象。③如果甲状腺功能减退发生于新生儿，引起呆小症。＂甲亢＂病人临床表现为多食、消瘦和激动等。①促进生长发育。②促进新陈代谢，加速体内物质的氧化分解。③提高神经系统的兴奋性。
　　生
　　长
　　激
　　素①切除垂体后，幼年动物生长立即停滞。如对其每天注射生长激素，可逐渐恢复生长。②人幼年缺乏生长激素将患侏儒症，生长素过多则发生＂巨人症＂。成年人生长素过多，出现＂肢端肥大症＂。③＂肢端肥大症＂病人血浆血糖趋于升高，严重时尿糖增多。①促进动物和人体的生长。②影响动物和人体内的糖、脂肪和蛋白质的代谢。
　　性
　　激
　　素①睾丸女性化综合症患者，有关组织对雄性激素不敏感，外生殖器官向女性方面发育。②割除性腺（阉割）后的鸡（公鸡、母鸡）会逐渐丧失第二性征。③如果把公鸡的睾丸移植到阉割过的母鸡体内，这个母鸡会逐渐出现公鸡的第二性征。①促进生殖器官的发育和生殖细胞的生成。②激发并维持第二性征和正常的性周期。
　　（5）激素调节是复杂的，一种生理活动可以受多种激素的调节，激素间又可以相互影响。可通过图4-4说明这种复杂关系。
　　三、第二课时：1．教学过程的设计思路：
　　2．关于教学过程的说明：（1）激素调节除存在于高等动物和人体外，在无脊椎动物中也广泛存在。其中研究最多的是昆虫的激素调节。由此引入昆虫的激素调节。（2）昆虫的生长发育都受哪些激素调节呢？在此，教师可引导学生回忆昆虫完全变态的生活史，然后讲解脑激素、保幼激素和蜕皮激素三者的关系和它们对生长发育的调节作用（见图 4-5）。
　　（3）关于昆虫的外激素，以性外激素为例讲述其特点。如白菜粉纹夜蛾，常在夜间由体表腺体向体外分泌性外激素。这些激素具有挥发性，借助空气的流动向周围散发。雄蛾的触角可感受这种化学物质，前来与雌蛾交尾。因此外激素又称为信息激素。人们利用性外激素作成的性引诱剂，或喷洒人工合成的类似物，干扰害虫的正常交尾，或聚而歼之，达到控制害虫的目的。最后教师简单介绍一两种其它外激素，如聚集外激素、告警外激素等。（4）关于昆虫的内激素和外激素的区别，可让学生从两类激素的分泌腺体、作用对象、调节内容等几方面进行简单对比，目的是使学生理解两类激素的特点。（5）关于神经调节，可举缩手反射或唾液分泌反射的实例，分析反射弧的结构的组成，反射的适应性、协调性和调节迅速等特点。（6）关于激素调节和神经调节的关系，可从分析两种调节方式的特点开始，最后说明两种调节方式各自在调节生命活动中的地位。在此可总结以下几点：①激素是由内分泌腺或内分泌细胞产生的微量化学物质，这些物质分泌进入体液，由血液循环运送至特定的组织或器官发挥调节作用。所以和神经调节相比，具有反应速度较慢，但作用时间长，作用范围广等特点。②神经调节是通过反射完成的。反射弧的一端是接受刺激的感受器，另一端是作出适应性反应的效应器，所以神经调节使机体对内外刺激作出的反应更准确；神经调节是以神经冲动（电）的方式传播的，所以调节速度快。此外神经中枢还具有＂分析综合＂的能力，使神经调节更加高级。因此，神经调节以其准确、迅速、协调等特点而优于激素调节，在生物进化中得到迅速发展，成为调节动物生命活动的主要方式。③激素调节和神经调节可相互调节。如甲状腺激素可以影响神经的兴奋性；内分泌腺的分泌功能又受神经调节。四、本课题教学中应注意的问题：1．如果学生条件较好，可引入体液调节的概念。2．因本课题的内容，有许多是对初中有关内容的总结，因此，在教学中要注意调动学生的主动性，学生能够说出的尽可能让学生说，要尽可能地联系学生生活中的保健和常见疾病等实例。 小资料 一、研究内分泌活动的方法：研究内分泌活动较为常用的有下列一些方法：1．临床观察。在临床上观察内分泌功能异常的患者的表现，可以发现或推测内分泌功能的亢进或不足。很多关于内分泌的研究正是在临床观察和实践中发展起来的。2．内分泌腺的摘除和移植。对实验动物，可以摘除某一内分泌腺，并观察摘除后的动物的表现，从而推测该腺体的正常功能。也可以向摘除某种内分泌腺的动物体内，注射该腺体的提取物或移入该腺体的组织，观察效果，看丧失的功能是否能够恢复。3．激素的提纯和人工合成。从腺体或血液中提取激素，进而用化学方法分析和确定其化学结构，再用人工方法加以合成。人工合成的具有生物活性的激素，对于深入了解激素的作用，研究其作用机理及寻找治疗作用的激素制剂具有重要意义。4．同位素示踪法。用放射性同位素标记所要研究的激素，然后用有关探测仪器等可以追踪激素在体内的动态变化，从而了解有关腺体的活动规律、激素在体内的代谢情况。应用放射性同位素131i研究甲状腺的功能就是一例。此法的优点是灵敏度和精确度都较高。5．反射免疫法。首先将纯净抗原注射给动物，获得对此抗原的特异性抗体。进行测定时，先将激素用同位素标记。标记的激素和未标记的待测激素对抗体有竞争作用，如果标记的激素和抗体的量保持恒定，加入未标记的待测激素后，标记的激素和抗体的结合会减少。加入未标记的待测激素量愈多，则标记的激素与抗体结合的量愈少。这样结合的标记激素（b）与未结合的标记激素（f）的比值与待测的未标记激素的量呈反比关系。根据这种关系，可以用一系列已知浓度的激素画出标准曲线，利用此标准曲线，只要测得标本b/f的值，便能查出该激素在血浆中的浓度。二、激素作用的一般特征：1．激素作用的特异性。激素随血液分布到全身各处，与组织细胞有着广泛的接触，但激素只对那些识别该激素信息，并能对它发生反应的组织细胞才能产生作用。这些能被激素作用的细胞和器官称为＂靶细胞＂和＂靶器官＂。2．激素间的相互作用。激素间的相互作用主要表现为：相互增强作用，如生长素、甲状腺激素、肾上腺素、胰岛血糖素等都可以作用于糖代谢，共同使血糖升高；相互拮抗作用，例如上述一些激素的升血糖作用与胰岛素的降血糖作用相拮抗；允许作用，有些激素是其它激素引起生理作用的必要条件。如氢化可的松本身对血管的平滑肌并没有收缩作用，但缺乏它时，去甲肾上腺素却难以发挥其收缩血管的作用。3．激素作用的时间因素。分泌出来的激素必须不断地被灭活或排出体外，才能作为一种调节信息起作用。在酶的作用下，激素不断被灭活降解，降解产物大部分经尿排出体外，小部分随胆汁排出。血浆中原有激素活性消失一半所需的时间称为半衰期，大多数激素的半衰期在10分钟至30分钟之间。了解激素的时间特征，对于掌握正确的临床给药是有意义的。五、教学过程
　　动物生命活动的调节 现在让我们开始上课，前几节课我们大家学习了植物生命活动的调节，包括生长素的发现，生长素的生理作用等几个方面，从这节课开始，我们一起学习动物生命活动的调节。板书：第二节 动物生命活动的调节 我们都知道，动物所赖以生存的自然界是多变的，温度有高低变化，湿度有高低变化；空气的流动有强有弱；有春、夏、秋、冬四季交替变化；还有风、雨、雪、霜等自然现象，那么，动物处在这样一个多变的环境中，怎样才能适应这多变的外界环境呢？那么动物要适应这多变的外界环境，就要不断调节自身，改变自身，使自己不断与自然环境相协调。动物适应自然环境的过程，按照时间的长短，可分为两种，一种是长期的进化、演化，来适应环境的不可逆变化。环境变化的不可逆，促使动物长期地去适应。这里的不可逆是指在短期内不可逆，环境的变化过程相对于动物的生命周期来说是非常非常的长。动物要适应这样的变化，就要不断进化或者说是演化。像在远古，地球在海洋的包围下，在海洋中生存了当时地球上的唯一的一类生物——鱼类，后来由于造山运动，慢慢形成了陆地，海洋中的鱼类向着两栖类，向爬行类进化。这是一个长期的过程，这样的适应环境是缓慢的要经历几万、几千万甚至几亿年的时间。那么，还有一种是环境在短期内反复或者是周期性变化，动物要适应这样的变化，就要依赖于动物自身内部的调节功能来实现。 动物的调节功能有两种形式：一种是神经调节，板书：神经调节 另一种呢？就是体液调节，板书：体液调节  讲到这里有的同学心里就想了，课本上告诉我们两种调节方式是神经调节和激素调节，你怎么说是体液调节呢？其实确切的说，两种调节方式应该是神经调节和体液调节，但是说神经调节和激素调节也对，为什么呢？因为啊，这个体液调节包括神经调节和一些代谢产物的调节，像代谢产物二氧化碳能够调节人的呼吸和血液循环，浓度高了，呼吸就会加快，血液循环就会加快，使人体能获得充足的氧和排出二氧化碳；而这个神经调节是体液调节的最主要的方式。在这两种调节方式中，神经调节时间短，反应快，作用显著，而几素调节作用时间长，反应慢，效果不明显。比如说我用针刺你的手，你的手会马上缩回来，这是神经调节的结果，如果要靠体液调节，那么我把你刺个千疮百孔，你连一点反应都不会有，为什么啊？激素调节慢呀，等你去分泌什么激素来调节自己的行动，保护自己，人早就被刺死了，这两种调节方式相互联系，相互影响，相互补充，神经系统控制激素的分泌，激素也可以影响神经调节的作用。比如说，人一紧张，心跳就会加快，身上冒汗，感到尿急，这是为什么？这是由于神经系统紧张促使肾上腺分泌激素的增加，促使心跳加快，尿液增多。这两种调节不能缺少哪一种，不管少了哪一种，动物体都不能适应外界环境的变化。（比如说，少了激素调节，完全以神经来调节人体，那么一个人只要脑子了想一想我要长大，我要长大，那他就长大了，这能行吗？这或许只有在科幻作品中才能出现。那么另一种情形，只有激素调节而没有神经调节，那么，情况又会怎么样呢？当你无意中摔了一跤或者被车撞了一下，流了很多血，却一点感觉也没有，那么血流多了会怎么样呀？大家会说我看到血流出来了，我会去止血，不就没事了。那么如果身体内部出血呢？你不知道，有事没事。所以说这两种调节方式是互相补充的，少一样都不行。）下面就这两种调节分别来讲一讲。板书：一、高等动物的激素调节 激素这一概念在初中时已经讲过了，它是由内分泌腺的腺细胞所分泌的，对身体有特殊作用的化学物质。板书：激素：由内分泌腺的腺细胞所分泌的，对身体有特殊作用的化学物质。 这里的特殊作用是指对新陈代谢、生长发育等生命活动的调节作用。内分泌腺在初中时已经讲过，是指分泌物直接进入腺体内毛细血管，而没有导管的一类腺体。 动物激素的种类有很多，有哪位同学就你们所知道的来讲一讲有那些。板书：二、激素的种类 有那些啊：有甲状腺激素、生长激素、性激素、胰岛素、胸腺激素，肾上腺皮质激素等等板书：甲状腺激素、生长激素、性激素、胰岛素、胸腺激素，肾上腺皮质激素 这节课我们主要讲一讲几种重要的激素板书：1、甲状腺激素 甲状腺激素是由位于颈前部，喉和气管两侧的甲状腺分泌的。同学们用手摸一摸可以感觉到，甲状腺是人体中最大的腺体。甲状腺激素对动物体有几个重要作用板书：（1） 甲状腺激素的作用 第一点，促进动物的新陈代谢，加速体内物质的氧化分解板书：① 促进动物的新陈代谢，加速体内物质的氧化分解 第二点，促进个体的生长发育板书：② 促进个体的生长发育 曾经有人做过这样一个实验：用含有甲状腺激素的饲料饲喂蝌蚪，他发现这些蝌蚪转变成青蛙所要的时间比正常的蝌蚪转变的时间要短，自然生长的蝌蚪成长的过程应该是先慢慢长大，然后再转变为青蛙，而经过甲状腺激素饲喂的蝌蚪却提前了转化过程，着说明什么呢？说明了甲状腺激素有促进个体生长发育的作用。同时还有人做了这样一个实验，将幼年的狗的甲状腺摘除，它们的生长就停止了，这进一步说明甲状腺激素的这一功能。 甲状腺激素的第三个作用是能够提高神经系统的兴奋性板书：③ 提高神经系统的兴奋性 也有人做过实验验证了这一点。他将正常的成年狗的甲状腺摘除，那么甲状腺对狗的作用就停止了，再看一看狗有什么变化，最后发现狗变得身体臃肿，行动呆笨、迟缓，精神萎靡，食欲不振，这些表现都说明了什么？说明了摘除甲状腺的狗的神经系统的兴奋性降低了，新陈代谢作用变慢了，身体臃肿说明物质的积累大于物质的分解，说明体内物质氧化分解速度变慢了。 在动物体内，甲状腺激素的含量很少，但是是恒定在一定范围内的，含量高了，或者低了都会引起动物的病变。板书：（2）甲状腺疾病如果一个人甲状腺功能亢进，也就是分泌功能过强了，分泌的激素过多了，会引起甲状腺功能亢进症，也就是通常所说的甲亢。板书：①甲亢甲亢患者会表现出怎样的症状呢？首先是新陈代谢过于旺盛，体内物质氧化分解速度过快，虽然吃得多，但是不见胖而只见慢慢变瘦，同时，情绪容易激动，喜欢发火。如果甲状腺功能不足呢？板书：②甲状腺功能不足成年人激素分泌过少，会出现怕冷、心跳变慢、智力减退等症状；幼年时期甲状腺功能不足会引起呆小症，长大后出现身材矮小，智力低下，生长发育受阻等症状。板书：③呆小症 还有一种疾病，或许你们有人见过板书：④地方性甲状腺肿（大脖子病） 这种病一般发生在山区、内陆等食物、饮用水中缺少碘的地方。因为碘是甲状腺合成甲状腺激素的主要原料，碘的缺乏，促使甲状腺代偿性增生，以弥补甲状腺激素的分泌的不足。引起了大脖子病。多吃一些含碘食物，像海带等海生藻类植物，就可以有效地防治这种疾病。 关于甲状腺激素，我们就讲到这里，下面我们来看一看第二种动物激素，性激素。板书：2、性激素 性激素是有性腺分泌的，能够促进生殖器官的发育、生殖细胞的成熟，激发并维持第二性征。性激素又可分为雄性激素和雌性激素两类。板书：（1）功能：促进生殖器官的发育、生殖细胞的成熟，激发并维持第二性 征  （2）种类：① 雄性激素 雄性激素是由雄性个体的睾丸分泌的，能够促使雄性生殖器官的发育和精子的形成，激发并维持雄性的第二性征。而雌性激素呢？板书：② 雌性激素 雌性激素是由雌性个体卵巢分泌的，主要作用是促使雌性生殖器官的发育和卵细胞的形成，激发并维持雌性第二性征和正常性周期，为什么雄孔雀有美丽的尾羽而雌孔雀没有呢？就是因为由于它们各自性器官分泌的激素不同作用的结果。课本第127页讲了一个实验，有人分别将公鸡、母鸡的生殖腺割除，公鸡将会丧失其雄性特征，而母鸡也会丧失其雌性特征，大家看看下一页图—45中，3、4两幅图，如果不告诉你它们原先的雌雄，你们能指出它们的差别吗？因为没有性激素维持其第二性征，第二性征就会逐渐消失了；将公鸡的睾丸移植到母鸡体内，母鸡就会慢慢地变成和公鸡一样，长出高大的冠、长长的尾羽，并且有了公鸡好斗的习性。而将母鸡的卵巢移植到阉割过的公鸡体内，公鸡慢慢地具备了母鸡的第二性征，长得和母鸡一样了，这就说明了性激素对生物个体有很重要的作用。板书：3、生长激素 生长激素是由动物的脑垂体分泌的，也可以称为垂体激素，生长激素的作用主要是调节人体的生长发育，它在人体各种激素中，最为重要。曾经有人将狗的垂体切除，发现狗的生长马上停滞，不再生长，如果给它注射生长激素，又能恢复生长。如果幼年时期生长激素分泌不足，则个体生长迟缓，身材矮小，但智力正常，形成一个侏儒，这就是通常我们说的侏儒症。有的患者，16岁了，体重才13公斤，身羔77厘米，这要同前面所说的呆小症区别开，呆小症是由什么引起的？对了，是幼年时期甲状腺激素分泌不足引起的，呆小症患者不仅身材矮小，而且智力低下，而侏儒症患者智力是正常的，仅仅是身材矮小。 如果幼年时期生长激素分泌过多，则动物的生长迅速，到了成年有的身高达2米6，这就是所谓的巨人症。如果成年后生长激素分泌过多，那么大家想，成年人的骨组织已经停止生长，只有关节、肢端、软骨等处能够继续生长，那么会怎么样呢？关节肿大，肢端肿大，鼻子长高，下颌前突等症状，称为肢端肥大症。垂体分泌生长激素过多或过少，都会对动物体产生巨大影响。垂体分泌的生长激素对其它腺体的分泌有调节作用，比如说生长激素分泌增多，促进甲状腺分泌甲状腺激素，促进个体的生长发育，促进新陈代谢，间接影响了糖类、脂肪和蛋白质代谢。所以说生长激素在个激素中最为重要。 这节课，我们从生命活动的调节方式的分类，以及它们之间的联系谈起，主要讲了这些内容：首先是动物生命活动的调节，分为两种形式，激素调节和神经调节，两者相互联系，相互影响，相互补充，然后讲述了高等动物的激素调节，讲述了对动物有重要调节功能的几种激素，第一是甲状腺激素，由甲状腺分泌的，其功能是促进新陈代谢，加速体内物质的氧化分解，促进个体的生长发育，提高神经系统的兴奋性，讲了与甲状腺激素有关的疾病，像呆小症、地方性甲状腺肿、甲亢。第二、我们讲了性激素，讲了分泌部位是性腺，作用是促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成，激发并维持第二性征。第三、生长激素，分泌部位是脑垂体，功能是调节动物体的生长发育，还讲了与其有关的几种病症，侏儒症、巨人症、肢端肥大症，并且还讲了生长激素对其他激素的分泌的影响。那么今天这节课我们就上到这里。
　　第二节 动物生命活动的调节 神经调节 体液调节 一、高等动物的激素调节  激素：由内分泌腺的腺细胞所分泌的，对身体有特殊作用的化学物质。二、激素的种类 甲状腺激素、生长激素、性激素、胰岛素、胸腺激素，肾上腺皮质激素 等 1 、甲状腺激素 分泌部位：甲状腺（1）功能 ① 促进动物的新陈代谢，加速体内物质的氧化分解 ② 促进个体的生长发育 ③ 提高神经系统的兴奋性（2）甲状腺疾病 ①甲亢 ②甲状腺功能不足 ③呆小症 ④地方性甲状腺肿（大脖子病）2、性激素 分泌部位：性腺 （1）功能：促进生殖器官的发育、生殖细胞的成熟，激发并维持第二性征 （2）种类：① 雄性激素 ② 雌性激素 3、生长激素 分泌部位：脑垂体