内容正文:
第1节 激素与内分泌系统
第3章 体液调节
一、外分泌腺和内分泌腺
人和高等动物体内都分布着许多能分泌物质的腺体。
外分泌腺:分泌腺中的分泌物经由导管而流出体外或流到消化腔的。
如皮脂腺、汗腺、消化腺等
内分泌腺:分泌腺(没有导管)中的分泌物——激素直接进入腺体内
的毛细血管,并随血液循环输送到全身各处。如垂体、甲
状腺、肾上腺等。
案例:促胰液素的发现
二、激素调节的发现
在20世纪初,“激素”这一概念还没有被提出,学术界普遍认为,人和动物一切生理活动都由神经系统调节的。
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。
胃酸→刺激小肠壁的感受器→ 传入神经→ 神经中枢→ 传出神经→效应器(胰腺)→通过导管将胰液分泌道小肠,胰液中有消化酶
汉水丑生侯伟作品
二、激素调节的发现
切除通向该段小肠的神经,只留下血管
稀盐酸
狗的上段小肠肠腔
胰腺分泌胰液
稀盐酸
狗的血液中
胰腺不分泌胰液
狗的上段小肠肠腔
稀盐酸
胰腺分泌胰液
注入
注入
注入
结果
结果
结果
沃泰默的解释:这是由于小肠上微小的神经难以剔除干净的缘故,所以是一个十分顽固的神经反射。
沃泰默的实验 :
【思考】显然,沃泰默的结论是错误的,那能否运用上一章相关知识进行反驳?
沃泰默在实验中切除了通向狗的上段小肠的神经,反射弧的完整性受到破坏。
二、激素调节的发现
这种实验现象不是神经调节的结果,而是化学调节的结果:在盐酸的作用下,小肠黏膜产生了一种化学物质,这种物质进入血液后,随着血流到达胰腺,引起胰液的分泌。
实验结果:
实验验证:
促进胰腺分泌胰液。
斯他林和贝利斯的假设:
二、激素调节的发现
提取液
实验结论:胰液的分泌是化学调节的结果。他们把小肠粘膜分泌的促进胰腺分泌胰液的这种化学物质称作促胰液素。
【进一步思考】
1.斯他林和贝利斯的实验设计是否严谨?如何设计?
2.斯他林和贝利斯的实验能否说明该调节不是神经调节?为什么?
应增设对照实验排除稀盐酸和小肠黏膜本身成分的干扰。
稀盐酸
注射
同一条狗的静脉
小肠黏膜
注射
制成
同一条狗的静脉
提取液
不能。该实验只能说明盐酸刺激小肠黏膜后引起胰液分泌增多,有体液调节的存在,但由于通向小肠的神经被切除,无法判断该过程中是否有神经调节。
二、激素调节的发现
【进一步思考】
3.斯他林和贝利斯的实验比沃泰默实验的巧妙之处在哪里?
4.促胰液素调节胰液分泌的方式与神经调节的方式有哪些不同?
5.“机遇只偏爱那种有准备的头脑”。是什么因素使斯他林和贝利斯抓住了成功的机遇呢?
彻底排除了神经调节对实验结果的干扰。
神经调节通过反射弧实现,在促胰液素调节胰液分泌时,促胰液素通过血液运输到达胰腺,引起胰腺分泌。
敢于质疑,大胆提出新假设,巧妙设计实验验证假设。
二、激素调节的发现
实例1:胰岛素的发现
1869年:显微镜下观察胰腺组织,发现____;
胰岛
1889年:科学家无意发现,切除胰腺的狗患上糖尿病,提出胰腺能________________________的假说;
1916年:将胰岛产生的、可能与糖尿病有关的物质命名为_______;
1889年到1920年:大多数实验都集中于制备________,然后注射给由________诱发糖尿病的狗或糖尿病患者,但都收效甚微;
分泌某种抗糖尿病的物质
胰岛素
胰腺提取物
胰腺受损
三、激素研究的实例
1920年,班廷了解到,以实验方法结扎胰管或因胆结石阻塞胰管都会引起胰腺_____,但胰岛却_______,这样机体____患糖尿病,这给了他获取胰岛方法的启示:结扎狗的胰管,使_______,再用______________来治疗糖尿病;
萎缩
胰腺萎缩
萎缩的胰腺提取液
保持完好
不会
1921年,班廷和助手贝斯特做了如下实验:
结扎狗的胰管
制备胰腺提取液
胰腺萎缩,只剩胰岛
摘除另一只健康狗的胰腺
实验性糖尿病的狗
注入
血糖下降,恢复正常
随后,他们与生化学家合作,找到了直接提取正常胰腺胰岛素的方法:_____________________
抑制蛋白酶的活性
三、激素研究的实例
【思考】
1.为什么会收效甚微?
2.班廷是如何证实胰岛素是由胰腺中的胰岛分泌的?
胰岛素的化学本质为蛋白质,而胰腺的腺泡中含有多种蛋白酶,直接制备胰腺提取物,胰岛素被胰腺分泌的胰蛋白酶分解,故难以获得预期结果
通过结扎胰腺导管,使胰腺萎缩丧失分泌胰蛋白酶的功能,但胰岛仍正常,由此证明胰岛素是由胰岛分泌的。
三、激素研究的实例
实例2:睾丸分泌雄性激素的研究
公鸡摘除睾丸
雄性性征明显消失
睾丸重新移植回