内容正文:
第2节 通过激素的调节
问题探讨
马拉松长跑比赛时赛程超过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。正常人的血糖含量是0.8~1.2g/L。全身的血量大约为5L.。
计算:如果仅靠血液中的葡萄糖,运动员能跑多长时间?
讨论:长跑过程中大量消耗葡萄糖,会导致血糖下降吗?为什么?
0.8—1.2min
可能会导致血糖含量短暂的轻度的下降,但仍能基本保持稳定,不会影响运动。因为在运动的过程中,血糖会因为补充肌肉消耗的糖类而含量下降,但通过激素调节使储能物质的分解、转化血糖。
2
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。
1.促胰液素的发现
1.促胰液素的发现
提出问题
作出假设
实验步骤和现象
你能得出结论
沃泰默解释
沃泰默实验
胰液的分泌是如何调节的?
胃酸刺激小肠神经,神经将兴奋传给胰腺使其分泌胰液
甲稀盐酸
注入
狗的上段小肠肠腔
结果
分泌胰液
乙稀盐酸
注入
狗的血液中
结果
不分泌胰液
丙稀盐酸
注入
狗的上段小肠肠腔
(切除神经只留血管)
结果
分泌胰液
假设不成立,胰液的分泌不是靠神经调节的
实验没做好。这是一个十分顽固的神经反射,小肠上微小的神经难以剔除干净。
提出问题
作出假设
实验步骤和现象
得出结论
斯他林、贝利斯实验
胰液的分泌是如何调节的?
不是神经调节,而是化学调节(受盐酸刺激,小肠黏膜产生一种化学物质,随血流到达胰腺,引起胰液分泌)
(2)小肠黏膜+稀盐酸+砂子
磨碎
提取液
注入
狗的血液中
促进胰腺分泌胰液
支持假设,胰液的分泌是化学调节的结果
“促胰液素”
(1)稀盐酸
注入
狗的血液中
结果
不促进胰腺分泌胰液
1.促胰液素的发现
通过这两个实验,我们知道生命活动的调节方式不仅有神经调节,还有激素调节。
我们还学到:
(1)两个实验都体现了科学发现的一般过程:
发现问题→提出假设→实验验证→得出结论。
(2)遵循的实验原则:
(3)斯他林、贝利斯实验的巧妙之处:
对照原则和控制单一变量原则。
将小肠与机体分离,可以排除胰液分泌受神经调节,再用盐酸和小肠黏膜混合研磨制备提取液,然后将提取液注入静脉。
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、巧妙严谨的实验设计等。
2.激素调节
由内分泌器官(或细胞)分泌的化学物质进行调节的方式,这就是激素调节。
外分泌腺:腺体内有导管,分泌物通过导管排出,如消化腺、汗腺、皮脂腺。
导管
血管
内分泌腺:腺体内没有导管,分泌物直接进入体内的毛细血管,随着血液循环运输到全身,如垂体、甲状腺、胸腺、胰岛等。
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、抗利尿激素
分泌生长激素、促甲状腺激素等
分泌肾上腺素等、醛固酮
分泌雌性激素等、孕激素
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
人体主要内分泌腺及其分泌的激素
分泌雄性激素等
激素的化学本质
含氮类激素:蛋白质(胰岛素)、肽(胰高血糖素)、氨基酸及其衍生物(肾上腺素)
固醇类激素:甾体类激素,由胆固醇衍生而来(性激素)
脂肪酸衍生物:前列腺素
下丘脑 甲状腺激素
垂体 胸腺激素
肾上腺 胰岛素、胰高血糖素
卵巢 促甲状腺激素释放激素
睾丸 生长激素、促甲状腺激素
甲状腺 肾上腺素
胸腺 雌性激素
胰岛 雄性激素
激素(成分) 内分泌腺 激素的主要生理作用
生长激素(蛋白质) 垂体 促进生长、主要是促进蛋白质的合成和骨的生长。
促甲状腺激素(蛋白质) 垂体 ①促进甲状腺的生长发育;②调节甲状腺激素的合成和分泌。
促性腺激素(蛋白质) 垂体 ①促进性腺的生长发育;②调节性激素的合成和分泌等。
甲状腺激素(氨基酸衍生物) 甲状腺 ①促进新陈代谢;②促进生长发育,尤其对中枢神经系统的发育和功能具有重要影响;③提高神经系统的兴奋性。
胰岛素(蛋白质) 胰腺中的胰岛 ①促进细胞对血糖的吸收和氧化分解;②促进血糖合成为糖元;③抑制非糖物质转化为葡萄糖,从而使血糖含量降低。
胰高血糖