3.1 激素与内分泌系统-2024-2025学年高二生物同步探究优质课件（人教版2019选择性必修1）

第1节 激素与内分泌系统 第3章 体液调节 问题探讨 1．如果在侏儒症患者成年时给他们注射生长激素，他们的症状能缓解吗？为什么？ 不能。生长激素促进身高生长主要在儿童期和青少年时期，成年人骨干和骨端之间的软骨组织已经生成骨组织，骨不再长长，此后注射生长激素对长高已无作用。 侏儒症患者的症状是生长迟缓，身材矮小，病因是患者幼年时生长激素分泌不足。 2．有的青少年觉得自己长得不够高，想去注射生长激素。你赞同这种想法吗？说出你的理由。 不赞同。人的身高受多种因素影响，如遗传、营养、运动和激素调节等。青少年身高不理想，需通过医生检查和分析才能确定，是否需要注射生长激素应听从医生的建议。 “我想打点生长激素!” 01 外分泌腺： 内分泌腺： 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。 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。 人和高等动物体内都分布着许多能分泌物质的腺体。 分泌腺 毛细血管 导管 人体分泌腺的分类 3 外分泌腺 内分泌腺 有无导管 分泌物 分泌物量 分泌物的排出 举例 有导管 无导管 激素 汗液、皮脂、消化液等 微量 较多 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 由导管流出，排到体外或消化道等处 垂体、甲状腺、肾上腺、性腺、胸腺等 唾液腺、胃腺、肠腺、汗腺、皮脂腺、乳腺、泪腺等 胰腺是一种特殊的腺体，分为外分泌部和内分泌部。其外分泌部可以分泌消化液（胰液），内分泌部（胰岛）可以分泌胰岛素和胰高血糖素。 外分泌腺和内分泌腺 4 一、激素的发现 胃酸 刺激 小肠神经 兴奋传递 胰腺 分泌 胰液 在20世纪之前，激素这一概念没有被提出，学术界普遍认为，人和动物的一切生理活动都是由神经系统调节的。 19世纪普遍认为： 机体是如何调节胰液分泌的？ 胰腺 小肠 胰腺分泌胰液注入小肠 5 一、激素的发现 思考·讨论 促胰液素的发现 稀盐酸 狗的上段小肠肠腔（甲组） 狗的血液中（乙组） 狗的上段小肠肠腔（去除神经）（丙组） 注入 注入 注入 现象 现象 现象 分泌胰液 分泌胰液 不分泌胰液 实验分析： 乙、丙组对比 甲、乙组对比 说明 只有用盐酸刺激小肠时，胰腺才能分泌胰液 甲、丙组对比 说明 小肠上神经的有无，不影响胰液的分泌 1.囿于定论的沃泰默 这是一个十分顽固的反射，小肠上的微小神经难以剔除干净。 思考·讨论 促胰液素的发现 2.另辟蹊径的斯他林和贝利斯 实验假设： 在盐酸的作用下，小肠黏膜可能产生了一种化学物质，这种物质进入血液后，随血流到达胰腺，引起胰液的分泌。 稀盐酸＋小肠黏膜 混合 研磨 制成提取液 同一条狗的静脉 注射 实验 现象 胰腺分泌胰液 实验步骤与现象： 实验分析： ①对照组为沃泰默实验中的乙组。 稀盐酸 狗的血液中（乙组） 注入 现象 不分泌胰液 ②说明小肠黏膜产生了一种化学物质，随血流到达胰腺促进胰液分泌。 实验结论： 胰腺分泌胰液受化学物质的调节控制,并将这种物质命名为促胰液素。 一、激素的发现 思考·讨论 促胰液素的发现 3.巴甫洛夫的感慨 巴甫洛夫对学生深表遗憾地说：自然，人家是对的，很明显，我们失去了一个发现真理的机会！ 他和他的学生们在消化腺的神经调节方面做了大量研究，他们也曾认为小肠中盐酸导致胰液分泌属于反射。斯他林和贝利斯的发现与他们的结论大相径庭，于是他们重复做了实验，结果却与贝利斯和斯他林的一模一样。 俄国生理学家巴甫洛夫（LP. Pavlov，1849-1936）是近代消化生理学的奠基人、诺贝尔奖获得者。 一、激素的发现 （1）斯他林和贝利斯的实验比沃泰默实验的巧妙之处在哪里？ 彻底排除了神经调节对实验结果的干扰。 （2）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？ 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。 （3）“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？ 敢于质疑，大胆提出新假设，巧妙设计实验验证假设。 思考·讨论 促胰液素的发现 一、激素的发现 9 （4）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？ 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，有激素调节的存在，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。 促胰液素是由小肠黏膜分泌的，经血液循环运送到胰腺，促进胰腺分泌胰液。 发现促胰液素过程的关键的处理方法是将小肠粘膜刮下来并磨碎，排除神经调节的作用。 思考·讨论 促胰液素的发现 一、激素的发现 10 01 胰腺分泌胰液的过程既受神经系统的调节，也受激素的调节。食物进入胃会刺激胃壁上的感受器，最终引起胰腺分泌胰液(含多种消化酶)； 由胃进入小肠的食物和盐酸会刺激小肠黏膜分泌促胰液素，促胰液素通过血液运输到达胰腺，进而引起胰腺分泌胰液。 11 促胰液素是人们发现的第一种激素。 促胰液素的发现使人们认识到，机体除了神经调节，还存在由内分泌器官或细胞分泌的化学物质——激素进行调节的方式，就是激素调节。 自从第一种激素被发现，世界上就出现了一个寻找激素的热潮。但激素的分泌悄无声息，他们直接进入血液周游全身，难以收集和分离。 人们是如何寻找激素的呢？又是如何确定它的分泌部位的？如何确定它的调节作用呢？ 一、激素的发现 二、激素研究的实例 思考·讨论 研究激素的方法 实例1：胰岛素的发现 胰岛 导管 腺泡 ①1869年，研究者在显微镜下观察胰腺组织时，发现其中有一些聚集成岛状的细胞堆，将其命名为“胰岛”。 ②1889年：切除胰腺的狗患上与人的糖尿病类似的疾病，据此提出胰腺能分泌某种抗糖尿病的物质的假说。 ③1916年：科学家将胰岛产生的、可能与糖尿病有关的物质命名为胰岛素。 ④1989年到1920年：大多数实验都集中于制备胰腺提取物，然后注射给由胰腺受损诱发糖尿病的狗或糖尿病患者，但都收效甚微。 思考·讨论 研究激素的方法 实例1：胰岛素的发现 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。 二、激素研究的实例 ⑤1920年：班廷查阅资料了解到，结扎胰管或因胆结石阻塞胰管会引起胰腺萎缩，而胰岛却保持完好，这样机体不会患糖尿病，这给了他获取胰岛素方法的启示：通过结扎狗的胰管，使胰腺萎缩，再用萎缩的胰腺提取液来治疗糖尿病。1921年，班廷和助手贝斯特利用狗进行实验。 结扎狗的胰管 胰腺萎缩只剩胰岛 胰腺提取液 糖尿病的狗 血糖恢复正常 摘除另一只 健康狗的胰腺 思考·讨论 研究激素的方法 实例1：胰岛素的发现 二、激素研究的实例 随后班廷和贝斯特与生化学家合作，抑制胰蛋白酶的活性，可直接提取正常胰腺中的胰岛素。将提取的胰岛素用于对糖尿病患者的治疗，取得了很好的效果。 思考·讨论 研究激素的方法 实例1：胰岛素的发现 实例2：睾丸分泌雄激素的研究 1849年，德国研究者发现： 公鸡摘除睾丸→雄性性征消失→睾丸重新移植→雄性性征恢复 科学家从动物睾丸中提取睾酮，证实睾酮就是睾丸分泌的雄性激素。 二、激素研究的实例 思考·讨论 研究激素的方法 1. 在班廷之前，科学家试图通过实验证明胰腺中分泌物的存在，为什么都收效甚微呢？ 胰岛素属蛋白质类激素，在班廷之前大多数实验用胰腺提取物注射给实验性糖尿病的狗或糖尿病患者，因胰岛素被胰腺分泌的胰蛋白酶分解，故难以获得预期结果。 2. 班廷是如何证实胰岛素是由胰腺中的胰岛分泌的？ 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。 二、激素研究的实例 二、激素研究的实例 3. 从以上实例，你能归纳出研究一种内分泌腺及其分泌激素功能的方法吗？ 摘除法和移植法 用某种方法处理实验动物（摘除所研究的内分泌腺） 思考·讨论 研究激素的方法 出现相应的病理症状（观察实验动物） 注射摘除腺体的提取物（已摘除的腺体重新移植回去） 推知相应激素的生理功能 18 4.两个实例中哪些实验用到了“加法原理”，哪些实验用到了“减法原理”？ 研究实例 变量处理 实验结果 原理应用 胰岛素的 发现 摘除狗的胰腺 造成实验性糖尿病 减法原理 睾丸分泌雄激素的研究 摘除睾丸 减法原理 给予注射从萎缩胰腺中提取的提取物 病狗的血糖恢复正常 加法原理 雄性性征明显消失 雄性性征逐渐恢复 移植睾丸 加法原理 思考·讨论 研究激素的方法 二、激素研究的实例 19 拓展：激素功能研究的方法 研究方法 摘除法(植入法) 饲喂法 注射法 实验设计 实验组 摘除内分泌腺 饲喂动物激素 注射动物激素 对照组 自身对照或条件对照组 — 实验目的 适用范围 不摘除内分泌腺 （手术但不摘除） 不饲喂动物激素 (饲喂等量正常饲料) 不注射动物激素 (注射等量生理盐水) 对摘除内分泌腺的实验组植入内分泌腺 (或补充激素) 饲喂动物激素抑制剂 验证或探究某种内分泌腺的生理作用 验证或探究某种激素的生理作用 验证或探究某种激素的生理作用 所有内分泌腺 只适用于甲状腺激素、性激素等非蛋白质或多肽类激素 所有激素 三、内分泌系统的组成和功能 内分泌系统由相对独立的内分泌腺及兼有内分泌功能的细胞共同组成。 下丘脑、垂体、甲状腺、肾上腺、胰腺、卵巢、睾丸。 小肠黏膜分泌促胰液素的内分泌细胞；下丘脑中某些神经细胞。 人体主要内分泌腺 内分泌功能的细胞 1.内分泌系统的组成 2.人体内主要内分泌腺及其分泌的激素 下丘脑 分泌促甲状腺激素释放激素、 促性腺激素释放激素、 促肾上腺皮质激素释放激素等多种激素。 这些激素作用于垂体，调控垂体分泌释放相应的激素。 合成抗利尿激素和催产素 促进肾小管、集合管对水的重吸收 三、内分泌系统的组成和功能 2.人体内主要内分泌腺及其分泌的激素 垂体 下丘脑 垂 体 接受下丘脑分泌的激素的调节， 分泌促甲状腺激素、 促性腺激素、 促肾上腺皮质激素等。 分别调节相应的内分泌腺的分泌活动。 分泌生长激素，调节生长发育，主要促进蛋白质的合成和骨的生长。 生长激素 幼年少 幼年多 成年多 ——侏儒症 ——巨人症 ——肢端肥大症 生长激素、抗利尿激素和催产素由下丘脑合成，储存于垂体，由垂体释放。 三、内分泌系统的组成和功能 2.人体内主要内分泌腺及其分泌的激素 甲状腺 接受垂体分泌的激素的调节，分泌甲状腺激素等，甲状腺激素具有调节体内的有机物代谢、促进生长和发育、提高神经的兴奋性等作用。 甲状腺激素 幼年少 成年少 成年多 ——呆小症 ——地方性甲状腺肿大 ——甲亢 三、内分泌系统的组成和功能 肾上腺 2.人体内主要内分泌腺及其分泌的激素 分泌肾上腺素， 提高机体的应激能力。 皮质 接受垂体分泌的激素的调节， 分为皮质和髓质两部分。 主要分泌醛固酮、皮质醇等，调节水盐代谢和有机物代谢。 髓质 三、内分泌系统的组成和功能 卵巢：接受垂体分泌的激素的调节，分泌的雌激素和孕激素等具有促进女性生殖器官的发育、卵细胞的生成和第二性征的出现等作用。 睾丸：接受垂体分泌的激素的调节，分泌的雄激素（主要是睾酮）具有促进男性生殖器官的发育、精子细胞的生成和男性第二性征的出现等作用。 卵巢和睾丸 2.人体内主要内分泌腺及其分泌的激素 曲细精管 睾丸 卵巢 三、内分泌系统的组成和功能 分 泌 分泌 促甲状腺激素释放激素 促性腺激素释放激素 促肾上腺皮质激素释放激素 促肾上腺皮质激素 促性腺激素 甲状腺激素 肾上腺 皮质激素 性激素 肾上腺皮质 甲状腺 促甲状腺激素 分泌 分泌 分泌 下丘脑 垂体 卵巢 睾丸 三、内分泌系统的组成和功能 27 胰岛B细胞分泌胰岛素，降低血糖； 胰岛A细胞分泌胰高血糖素，升高血糖。 这两种激素在糖代谢中发挥重要的调节作用。 既是内分泌腺也是外分泌腺 胰腺 2.人体内主要内分泌腺及其分泌的激素 三、内分泌系统的组成和功能 下丘脑 垂体 甲状腺 肾上腺 胰腺 (胰岛) 卵巢 睾丸 促激素释放激素 抗利尿激素 生长激素 促激素 腺垂体 神经垂体 储存抗利尿激素 甲状腺激素 肾上腺素 雌性激素 孕激素 雄性激素 (睾酮) 胰岛素 胰高血糖素 皮质 髓质 醛固酮 皮质醇 内分泌系统是机体整体功能的重要调节系统。各种内分泌腺间具有复杂的功能联系，共同调节机体活动，包括维持内环境稳定、调节物质和能量代谢、调控生长发育和生殖等。 三、内分泌系统的组成和功能 固醇类激素： 氨基酸衍生物类激素： 多肽和蛋白质类激素： 醛固酮、皮质醇、雄激素（睾酮）、雌激素、孕激素 甲状腺激素（含碘氨基酸类）、肾上腺素 下丘脑和垂体分泌的激素， 胰岛素和胰高血糖素（分泌蛋白） 多肽和蛋白质类激素只能注射，不能口服。 固醇类激素和氨基酸衍生物类激素既可口服，又可注射。 3.激素的本质 三、内分泌系统的组成和功能 30 某科学家为了研究性激素在胚胎生殖系统发育中所起的作用，提出了如下假说。 假说1：发育出雄性器官需要来自睾丸提供的激素信号，当这一信号缺失时，胚胎发育出雌性器官； 假说2：发育出雌性器官需要来自卵巢提供的激素信号，当这一信号缺失时，胚胎发育出雄性器官； 性染色体组成 外生殖器表现 未做手术 手术后 XY 雄性 雌性 XX 雌性 雌性 为此，他设计了如下实验：在家兔胚胎生殖系统分化之前，通过手术摘除即将发育为卵巢或睾丸的组织。当幼兔生下来之后，观察它们的性染色体组成及外生殖器的表现。实验结果如下： 问题：性激素在胚胎生殖系统发育中所起的作用 睾丸 假说 雄激素 雄性器官、否则为雌性 卵巢 雌激素 雌性器官、否则为雄性 思维训练 验证假说，预测结果 三、内分泌系统的组成和功能 31 讨论1：实验结果验证了上述哪一个假说？如果另外一个假说成立，请预测相应的结果。 讨论2：为了进一步证实他的假说，在摘除即将发育为卵巢或睾丸的组织的同时，给予一定量的睾酮刺激。请你预测，性染色体组成为XX或XY的胚胎将分别发育出哪种性器官？ 验证了假说1。如果假说2成立，性染色体为XX的家兔胚胎，手术后应发育出雄兔。 两者都将发育出雄性器官。 归纳总结 思维训练 验证假说，预测结果 三、内分泌系统的组成和功能 32 四、练习与应用 一、概念检测 1. 1937年，科学家在实验中观察到：阻断实验动物垂体与下丘脑之间的血液联系，可导致其生殖器官萎缩；若恢复垂体与下丘脑之间正常的血液联系，生殖器官的功能也恢复正常。请判断下列说法是否合理。 (1)该实验表明垂体的活动受下丘脑控制。（ ） (2)该实验表明动物生殖器官的发育受垂体的直接控制。（ ） (3)阻断垂体与下丘脑之间的血液联系，依据了实验变量控制中的“减法原理”。（ ） √ × √ 2.斯他林等在发现促胰液素之后，继续进行研究：把一条狗的小肠黏膜刮下来，过滤后注射给另一条狗，后者在胰液分泌明显增加的同时，血压还骤然下降。下列推测或叙述合理的是( ) A.本实验对照组应注射等量的清水 B.胰液的增加是小肠分泌促胰液素的结果 C.该研究说明促胰液素还具有降血压的作用 D.滤液中物质的作用效果多样说明激素不具有专一性 提示：对照组应该注射生理盐水；刮下来的黏膜过滤液为混合物，血压骤降可能是由其他物质引起的，该研究并不能说明降低血压是促胰液素的功能。 B 四、练习与应用 二、拓展应用 糖尿病分为1型和2型。它们都可以用注射胰岛素的方式进行治疗吗？为什么？请你查阅资料回答问题。 1型糖尿病主要原因是胰岛B细胞分泌功能衰退，患者缺乏胰岛素，需要通过注射胰岛素进行治疗。 2型糖尿病主要原因是胰岛素作用效果差，也有胰岛素分泌不足的情况，可以通过合理控制饮食，口服降糖药物治疗。 四、练习与应用 $$