3.1 激素与内分泌系统- 2024-2025学年高二生物同步高效教学课件（人教版2019选择性必修1）

问题探讨 讨论 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？ 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。 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。 侏儒症患者成年一般身高在120cm内 我国平均身高：（男性174cm）（女性161.4cm） 生长激素是什么？又是在哪里产生的呢？ 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。 不赞同。人的身高生长受多种因素影响，如遗传、营养、运动和激素调节等。青少年身高不理想的原因，需通过医院医生严格全面检查和分析才能确定，是否需要注射生长激素治疗应听从医生的建议。 学习目标： 1.激素的发现 2.激素研究的实例 3.内分泌系统的组成与功能 3.1 激素与内分泌系统 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 内分泌腺 ①概念： ②实例： ①概念： ②实例： 凡是分泌物经由_____流出 或流到_______的。 导管 体外 消化腔 如 等。 如 等。 凡是_______的腺体，其分泌物--____直接进入腺体内的 ，并随 输送到 的。 没有导管 毛细血管 激素 血液循环 全身各处 腺细胞 导管 结缔组织 血管 外分泌腺 内分泌腺 汗腺、唾液腺、胃腺 垂体、甲状腺、肾上腺 皮脂腺、乳腺、泪腺 胰腺是一种特殊的腺体，分为 ，其外分泌部可以分泌 ，胰岛可以分泌 。 外分泌部和内分泌部（胰岛） 消化液/胰液 胰岛素和胰高血糖素 （1)尝试利用神经调节的知识解释19世纪学术界普遍认为的胰液分泌属于神经调节： 一、促胰液素的发现 19世纪的观点 胃酸 刺激 小肠 感受器 胰腺 胰液 分泌 兴奋 传入神经 神经中枢 传出神经 任务活动 5 ①稀盐酸 注入 狗的上段小肠肠腔 结果 分泌胰液 ②稀盐酸 注入 狗的血液中 结果 不分泌胰液 ③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 ④小肠黏膜＋ 稀盐酸＋砂子 磨碎 提取液 注入 同一条狗的血液中 促进胰腺分泌胰液 1.囿于定论的沃泰默 一、促胰液素的发现 沃泰默 SZ-LWH 6 ①稀盐酸 注入 狗的上段小肠肠腔 结果 分泌胰液 ②稀盐酸 注入 狗的血液中 结果 不分泌胰液 ③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 ④小肠黏膜＋ 稀盐酸＋砂子 磨碎 提取液 注入 同一条狗的血液中 促进胰腺分泌胰液 4.实验结果及分析： 组别 自变量 因变量 结论 ①和② 胰腺是否分泌胰液 ①和③ ②和④ 只有用盐酸刺激小肠时，胰腺才能分泌胰液 胰腺分泌胰液可以不受神经调节 小肠黏膜能产生某种物质,促进胰腺分泌胰液 盐酸刺激的部位 通向该段小肠的神经的有无 是否有小肠黏膜提取液 2.另辟蹊径的斯他林和贝利斯 该实验只能说明有激素调节的存在（可以在没有神经系统参与下进行），但无法判断该过程中是否同时还有神经调节。 斯他林 贝利斯 SZ-LWH 7 胰液的分泌是否存在神经调节？ 如何证明？ 科学事实：研究人员刺激通向胰腺的神经，发现胰腺的分泌量增加。 小肠 神经 血管 胰腺 刺激 胰液分泌增加 8 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？ 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？ 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？ 一、促胰液素的发现 巴甫洛夫的感慨 敢于质疑，尊重事实， 不被已有理论所禁锢， 大胆假设，小心求证 是人们发现的第一种激素，它由小肠黏膜分泌。进入血液后，随血流到达胰腺，引起胰腺分泌胰液。 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。 促胰液素 激素调节 一、促胰液素的发现 激素 靶器官 反应 血液运输 作出 内分泌器官 内分泌细胞 分泌 小肠黏膜上的内分泌细胞，下丘脑中的某些神经细胞，也有内分泌功能 S z L w h S z L w h SZ-LWH 思考·讨论·研究激素的方法 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，切除胰腺的狗患糖尿病,提出胰腺能分泌某种抗糖尿 病的物质的假说。 1916年，将胰岛产生的、可能与糖尿病有关的物质命名为胰岛素。 1889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。 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 ↓ 摘除另一只健康狗的胰腺→糖尿病的狗 ↓ 血糖恢复正常 抑制蛋白酶的活性，直接提取正常胰腺中的胰岛素，用于治疗糖尿病患者，效果很好。 二、激素研究的实例 班廷因成功发现提取胰岛素的方法，造福众多糖尿病患者，因此仅仅3年过后就荣获了诺贝尔生理学奖，他坚持将奖金的一半给了其并肩战斗的助手贝斯特！ 为了造福广大人类的健康，班廷以1元的价格转让出了胰岛素制作专利。被英国王室授予爵士称号，被评选为“最伟大的加拿大人之一” 12 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？ 2、班廷是如何证实胰岛素是由胰腺中的胰岛分泌的？ 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。 胰岛素属蛋白质类激素，被胰腺分泌的胰蛋白酶分解 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？ 4、联系必修学到的内容，具体分析以上两个实例哪些实验用到了“减法原理”或“加法原理”。 注射法、摘除法和移植法（阉割法）、饲喂法 验证激素功能的基本思路： 用某种方法处理实验动物 出现相应的病理症状 添加某激素后恢复正常 推知相应激素的生理功能。 ①班廷摘除健康狗的胰腺造成实验性糖尿病:_____________ 给实验性糖尿病的狗注射萎缩胰腺提取物:_____________ ②摘除睾丸:______________ 重新移植睾丸:__________ 减法原理 加法原理 减法原理 加法原理 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 不摘除内分泌腺 （做相同手术但不摘除） 对摘除内分泌腺的实验组植入内分泌腺(或补充激素) 不饲喂动物激素 (如饲喂等量不含动物激素的×××) 饲喂动物激素抑制剂 内分泌腺 甲状腺激素、性激素等 不注射动物激素 (如注射等量生理盐水/溶剂) 所有激素 激素(腺体)功能的常见实验验证方法 1.实验思路 拓展有关动物激素的实验探究 拓展有关动物激素的实验探究 实例：①验证甲状腺激素的功能 a．摘除法和注射法： b．饲喂法 2.常用实验方法 实例：②验证胰岛素的生理功能 2.常用实验方法 拓展有关动物激素的实验探究 3.因变量的观测方法 拓展有关动物激素的实验探究 4.实验成功关键点 (1)动物分组的基本要求：选择性别、年龄相同，体重、生理状况相似的动物进行 平均分组，且每组不能只有一只。 (2)要注意设计对照实验，排除无关变量的影响，使实验更加科学。对照实验中， 用假手术法，或生理盐水不能用蒸馏水代替。 (3)在设计实验时，要充分考虑相关激素的化学本质，对不同的激素要选择不同的 实验方法。能用饲喂法进行实验的常见激素有甲状腺激素、性激素，它们的化 学本质分别是氨基酸衍生物、类固醇。不能用饲喂法进行实验的常见激素有胰 岛素、胰高血糖素、生长激素等，这些激素的化学本质是蛋白质(多肽)。 (4)在实际操作过程中，可能要综合运用多种方法。如摘除某内分泌腺(如公鸡的睾 丸)，一段时间后再注射该内分泌腺的激素(如睾酮)或重新植入该内分泌腺。 (5)对于幼小的动物一般不用摘除法或注射法，例如研究甲状腺激素对蝌蚪发育的 影响就应该采用饲喂法。 拓展有关动物激素的实验探究 【典例1】 (2023·山东青岛调研)（多选） 激素是生命活动的重要调节物质。关于激素类药物在实践中的应用，下列叙述正确的是(　　) A.因病切除甲状腺的患者，需要长期服用甲状腺激素 B.婴儿时期如果缺乏甲状腺激素，大脑发育会受影响，长大后可通过补充 该激素进行有效治疗 C.人工合成的睾酮(睾丸素)衍生物可促进肌肉的生长 D.在桑叶上适量喷洒人工合成的保幼激素类似物，可使蚕作茧的时间提前， 提高吐丝量 AC 延长 习题巩固 【典例2】 (河南八市高二月考) 生物实验小组的同学将某动物的提取液注射到小鼠体内。下列关于该小鼠的分析，不正确的是(　　) A.若小鼠出现呼吸加快、心率加快、反应灵敏等症状，则注射的提取液中可能含有肾上腺素 B.若小鼠出现糖尿，则注射的提取液中可能含有胰高血糖素 C.若小鼠排卵增多，则注射的提取液中不可能含有促性腺激素 D.若小鼠尿量减少，则注射液来自垂体 C 由下丘脑合成分泌并由垂体释放的抗利尿激素，能够促进肾小管和集合管对水的重吸收 习题巩固 【典例3】(2018·全国Ⅱ，29) 为研究垂体对机体生长发育的作用，某同学用垂体切除法进行实验。在实验过程中，用幼龄大鼠为材料，以体重变化作为生长发育的检测指标。回答下列问题： (1)请完善下面的实验步骤 ①将若干只大鼠随机分为A、B两组后进行处理， A组(对照组)的处理是 ；B组的处理是 。 ②将上述两组大鼠置于相同的适宜条件下饲养。 ③__________________________________________。 ④对所得数据进行统计处理与分析。 (2)实验结果与分析：B组大鼠生长发育的状况不如A组，出现这种差异的原因是 由于B组的处理使大鼠缺失了来源于垂体的 激素和 激素。 手术但不切除垂体 切除垂体 每隔一定时间，测定并记录两组大鼠的体重 促甲状腺 生长 习题巩固 【典例4】甲状腺激素是人和高等动物体内的一种重要激素。为验证甲状腺激素的功能，有人设计了如下的实验。 步骤一：选两只健康、月龄及生长发育状况相同的未成年狗，编号为甲、乙。 步骤二：将甲狗的甲状腺手术摘除，在乙狗与甲狗颈部的同一位置做相同的手术 切口，但不摘除甲状腺，并将两只狗的伤口缝合。 步骤三：两只狗在相同且适宜的条件下喂养一段时间后，观察并比较两者之间的 差异。试分析以下实验，并回答以下问题。 ①步骤二中对乙狗进行相同切口手术的目的__________________________________。 ②有人认为以上实验只能说明实验中观察到的现象与甲状腺有关；若要进一步证明甲状腺激素的功能，你还需要增加哪些方法和步骤?并预测你的实验结果。 方法步骤：_________________________________________________________________ 实验结果：_________________________________________________________________ 排除手术伤口对实验结果的干扰 给甲狗注射（饲喂）适宜浓度的甲状腺激素，乙狗注射等量生理盐水。 一段时间后，观察其发育情况（耗氧量；精神状态）。 摘除甲状腺的甲狗饲养一段时间后，发育停止； 注射甲状腺激素后，发育恢复正常。乙狗的发育一直正常。 习题巩固 【典例5】为了研究甲状腺激素的生理作用，某同学进行了探究实验，在实验过程中用大鼠作为实验材料，以耗氧量作为检测指标。请完善实验步骤： (1)将若干只生长状况相同的大鼠随机均分为A、B、C三组，A组切除甲状腺， 定时灌喂适量的生理盐水；B组切除甲状腺，定时灌喂___________________ 溶液；C组进行手术但不切除甲状腺，定时灌喂等量的生理盐水。 (2)将上述三组大鼠置于相同的适宜条件下饲养。 (3)一段时间后，测定并记录三组大鼠的 。 (4)对数据进行统计与分析。 等量的甲状腺激素 耗氧量 习题巩固 【典例6】为了验证胰岛素具有降低血糖的作用，以小鼠活动状况为观察指标设计实验。某同学的实验方案如下： ①将正常小鼠随机分成A、B两组，观察并记录其活动状况。 ②A组小鼠注射适量胰岛素溶液，B组小鼠注射等量生理盐水。 一段时间后，A组小鼠会出现四肢无力，活动减少，甚至昏迷等低血糖症状，B组小鼠活动状况无变化。该同学设计的不足之处是( ) A.未设置对照组 B.未测定血糖的浓度 C.未将正常小鼠的胰岛细胞破坏 D.A组出现低血糖症状后未补充葡萄糖再观察小鼠活动状况 D 习题巩固 【典例7】为了验证胰岛素具有降低血糖的作用，以小鼠活动状况为观察指标设计实验。请完成实验步骤和分析： ①将若干只生理状况相似的正常小鼠随机均分成A、B两组， 观察并记录其活动状况。 ②A组小鼠注射适量胰岛素溶液，B组小鼠注射等量生理盐水。 一段时间后，A组小鼠会出现四肢无力，活动减少，甚至昏迷等低血糖症状，B组小鼠活动状况无变化。 ③A组小鼠出现低血糖症状后，分别给A、B两组注射 。 一段时间后A组小鼠症状缓解，B组活动状况无变化。 该实验方案可以说明胰岛素具有降低血糖的作用。 等量葡萄糖溶液和生理盐水 习题巩固 【典例8】（浙江4月选考）欲验证胰岛素的生理作用，根据以下提供的实验材料与用具，提出实验思路，预测实验结果并进行分析。 材料与用具：小鼠若干只，胰岛素溶液，葡萄糖溶液，生理盐水，注射器等。（要求与说明：血糖浓度的具体测定方法及过程不作要求，实验条件适宜） （1）实验思路： . . . . . . （2）预测实验结果： . . ①将若干只生理状况相似的正常小鼠随机均分为A、B两组， 分别测定两组小鼠的血糖浓度并记录； ②A组小鼠注射适量胰岛素溶液，B组注射等量生理盐水， 每隔一段时间，分别测定两组小鼠的血糖浓度并记录； ③当A组出现低血糖症状后，A组注射适量葡萄糖溶液，B组注射等量 生理盐水，每隔一段时间，分别测定两组小鼠的血糖浓度并记录。 A组注射胰岛素溶液后，血糖浓度降低，注射葡萄糖溶液后血糖浓度恢复，B组无明显变化。 习题巩固 【典例9】台湾塑化剂事件的爆发，使我们认识到环境激素对人体的危害。有人猜测塑化剂的作用类似于雌激素，可能会引发性早熟。请设计实验探究上述猜测是否正确。(说明：性成熟的早晚可以用初次发情时间为指标) (1)实验目的：探究塑化剂的作用是否类似于雌激素，可引发性早熟。 (2)实验材料和用具： 同种 雌鼠若干， 含适量浓度塑化剂的饲料(甲)， 的饲料(乙)，普通饲料(丙)等。 (2)实验思路： ① 。 ②A组每天饲喂一定量的饲料甲，B组每天饲喂等量的饲料乙， C组每天饲喂等量的饲料丙。 ③在相同且适宜的条件下饲养一段时间。 ④ 。 (4)如果猜测正确，则实验结果是 。 同龄、幼年 含适量浓度雌激素 将同种生长发育状况相似的幼龄雌鼠随机均分为3组，分别编号为A、B、C 观察记录每只雌鼠的初次发情时间，并取平均值 A、B两组的平均初次发情时间都早于C组 习题巩固 内分泌系统：由相对独立的内分泌腺以及兼有内分泌功能的细胞共同构成。 下丘脑 多肽类： ①促XX激素释放激素——垂体 ②抗利尿激素——肾小管、集合管 垂体蛋白质类： ①促XX激素——相关腺体 ②生长激素 甲状腺 分泌甲状腺激素（氨基酸衍生物） ①调节体内的有机物代谢 ②促进生长和发育 ③提高神经的兴奋性等作用。 肾上腺 皮质----醛固酮、皮质醇（固醇类） 髓质----肾上腺素（氨基酸衍生物），提高应激能力。 胰腺 胰岛B-----胰岛素 胰岛A----胰高血糖素 卵巢 垂体调节； 雌激素和孕激素（固醇类）, 作用？ 睾丸 垂体调节； 雄激素（固醇类），作用？ 三、内分泌系统的组成和功能P48 激素分泌部位 激素名称 化学性质 作用部位 主要作用 下丘脑 抗利尿激素 多肽 肾小管、集合管 促进肾小管、集合管对水分的重吸收 促激素释放激素 垂体 调节垂体合成和分泌促激素 垂体 生长激素 蛋白质 全身 促进骨的生长，促进蛋白质合成 促激素 相关腺体 促进相关腺体的生长发育以及相关激素分泌 甲状腺 甲状腺激素（含I） 氨基酸衍生物 全身 调节体内的有机物代谢；促进生长和发育（包括中枢神经系统发育）；提高神经兴奋性 肾上腺 （皮质）醛固酮 固醇 肾脏 调节水盐代谢 （髓质）肾上腺素 氨基酸衍生物 全身 提高机体的应激能力 胰岛 B细胞 胰岛素 蛋白质 全身 促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，从而使血糖水平降低 A细胞 胰高血糖素 多肽 主要是肝脏 促进肝糖原分解、非糖物质转化为葡萄糖，从而使血糖水平升高 性腺 卵巢 雌激素、孕激素 固醇 全身 促进女性生殖器官的发育、卵细胞的生成和女性第二性征的出现等 睾丸 雄激素（主要是睾酮） 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 小结 1.某人身材矮小，但智力正常，这可能是因为其幼年时期缺乏_________。 2.某人身材高大，但面容奇特，关节突起增生样，这可能是其青春期后分泌 的 过多。 3.某人身材矮小，但智力低下，这可能是因为其幼年时期缺乏_________。 4.某人脖子肿大，精神亢奋，代谢加快，可能是因为_________分泌增多。 5.某男子成年后不长胡子，体毛较少，皮肤细嫩，可能是因为_________分泌减少。 6.某中年男子饭后检测血糖发现血糖高于正常值，一段时间后再测，血糖水平仍然高于正常值，可能是其缺乏_________引起，其分泌的部位是____________。 生长激素 生长激素 甲状腺激素 甲状腺激素 雄性激素 胰岛素 胰岛B细胞 糖尿病 学以致用 根据P48页图3-1内容进行填空： 幼年过少： 幼年过多： 成年过多： 幼年过少： 成年过少： 过多： 侏儒症 巨人症 肢端肥大症 呆小症 大脖子病 甲亢 根据P48图3-1内容，完成内分泌腺体间的关系图： 甲状腺 卵巢 垂体 促肾上腺皮质激素释放激素 促肾上腺皮质激素 促甲状腺激素释放激素 促甲状腺激素激素 促性腺激素释放激素 促性腺激素 胰岛屿素 胰高血糖素 胰岛 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。 知识提升 拓展 激素的化学本质 及 其运输方式 甲状腺激素、肾上腺素 性激素 醛固酮 皮质醇 小分子有机物 既可口服，又可注射 大分子有机物，易被消化道内的消化酶（蛋白酶）分解。只能注射，不能口服 (1)多肽和蛋白质类激素: (2)氨基酸衍生物： (3)固醇类激素： （自由扩散） （主动运输） 促××激素释放激素、促××激素、生长激素、抗利尿激素、胰岛素和胰高血糖素 （胞吐） 思维训练 验证假说，预测结果 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 假说1 XX家兔手术后应表现为雄性 都将发育成雄性 促胰液素可通过介导肠道一褐色脂肪组织(BAT)—大脑轴，刺激小鼠的饱食中枢。研究发现，小鼠进食后，促胰液素通过与BAT中的促胰液素受体(SCTR)结合以激活脂解作用(甘油三酯分解为游离的脂肪酸)，进而激活BAT的产热作用；同时信号可传至大脑并引起饱腹感。下列说法错误的是（    ） A．小鼠进食后血液中促胰液素升高，同时大脑皮层细胞中SCTR基因表达 B．推测小鼠进食后，BAT中促胰液素受体(SCTR基因)表达增强 C．若给食源性肥胖小鼠注射人促胰液素可能会提高其能量的消耗 D．促胰液素是在胃酸的刺激下小肠黏膜产生的一种促进胰液分泌的碱性多肽类物质 A BAT细胞 SZ-LWH 跟踪训练 SZ-LWH （不定项）迷走神经是与脑干相连的脑神经，对胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动起促进作用，还可通过一系列过程产生抗炎效应，如图所示。下列说法正确的是（    ） A．迷走神经末梢通过突触作用于肠巨噬细胞 B．消化液中的盐酸刺激胰腺产生促胰液素，促进胰液分泌，进而促进消化 C．乙酰胆碱与N受体结合并形成递质-受体复合物，催化肠巨噬细胞代谢 D．当与N受体结合的乙酰胆碱减少时，能增强机体炎症反应 AD C:乙酰胆碱与N受体结合并形成递质-受体复合物后,抑制肠巨噬细胞中TNF-α的释放,乙酰胆碱发挥其作用后会被相关的酶水解或被迷走神经“再回收” SZ-LWH 跟踪训练 SZ-LWH 迷走神经是与脑干相连的脑神经，对胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动起促进作用，还可通过一系列过程产生抗炎效应，如图所示。 （1）迷走神经中促进胃肠蠕动的神经属于                  （填“交感神经”或“副交感神经”）。交感神经和副交感神经对同一器官的作用通常是相反的，其意义是                          。 （2）消化液中的盐酸在促进消化方面的作用有            、               、               。（答出3种作用即可） 副交感神经 可以使机体对外界刺激作出更精确的反应，使机体更好地适应环境的变化 P19 使蛋白质变性，有利于蛋白酶与之结合  提供胃蛋白酶发挥催化作用的适宜pH  刺激小肠黏膜产生促胰液素，促进胰液分泌，进而促进消化 SZ-LWH 跟踪训练 SZ-LWH 拓展：（3）研究人员对图中抗炎过程进行了相关实验，实验分组及结果见表注：“+”越多表示浓度越高 通过腹腔注射脂多糖（LPS）可使大鼠出现炎症，检测TNF-α浓度可评估炎症程度。据图分析，若丙组的A处理仅在肠巨噬细胞内起作用，推测A处理的3种可能的作用机制：                  ；                 ；                        。 由图可知，丙组的TNF-α浓度低，炎症程度低于乙组，仅考虑A在肠巨噬细胞内起作用，可能的原因是A抑制肠巨噬细胞中TNF-α基因的转录，或A抑制肠巨噬细胞中TNF-α基因的翻译；或A抑制TNF-α分泌过程中内质网、高尔基体形成囊泡（TNF-α作为一种细胞因子，化学成分是一种蛋白质）。 SZ-LWH 跟踪训练 SZ-LWH Lavf58.29.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.7.31 $$