3.1 激素与内分泌系统- 2024-2025学年高二生物同步备课课件（人教版2019选择性必修1）

3.1 激素与内分泌系统 问题探讨 你对自己的身高满意吗？ 问题探讨 问题探讨 2024年中国居民平均身高（18-44岁） 男性平均身高是172.7cm 女性平均身高是160.6cm 我以后是不是要脱国家后腿了？ 侏儒症患者成年一般身高在120cm内 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？ 症状：生长迟缓，身材矮小 病因：患者幼年时生长激素 分泌不足 骨干 骨端 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，骨不再生长，此后注射生长激素对长高已无作用。 问题探讨 我想注射生长激素让自己长高点！ 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？ 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。 问题探讨 问题探讨 C 生长激素只是属于激素中的一种 你知道激素在哪里产生的吗？ 问题探讨 人和高等动物体内都分布着许多能分泌物质的腺体。 一、外分泌腺和内分泌腺 1.外分泌腺： 凡是分泌物经由导管流出体外或流到消化腔的。 （汗腺、唾液腺、胃腺等） 唾液腺 2.内分泌腺： 凡是没有导管的腺体，其分泌物——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的。 一、外分泌腺和内分泌腺 甲状腺 （垂体、甲状腺、肾上腺等） 特例: 胰腺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。 一、外分泌腺和内分泌腺 19世纪，大量的动物实验和临床研究表明，许多疾病与内泌腺有关。推测内分泌腺可分泌具有调节生长发育和维持机体正常机能作用的物质 典型：巴甫洛夫的实验 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。 二、激素的发现 二 在这种情况下，探寻其他的调节方式就意味着向权威观点提出挑战，这需要有勇于探索和创新的精神。 沃泰默 斯他林 贝里斯 二、激素的发现 在这种情况下，探寻其他的调节方式就意味着向权威观点提出挑战，这需要有勇于探索和创新的精神。 沃泰默 斯他林 贝里斯 二、激素的发现 19世纪普遍认为: 胃酸 刺激 小肠神经 胰腺 胰液 分泌 兴奋 （这是一种神经调节） 稀盐酸 感受器 （小肠神经） 传入神经 神经中枢 传出神经 效应器（胰腺） 胰液 HCl HCl ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 二、激素的发现 胰腺能分泌胰液，胰液通过导管注入小肠，其中的酶用来消化食物。 1. 囿于定论的沃泰默 思考·讨论： 促胰液素的发现 HCl HCl 狗的上段小肠肠腔 稀盐酸 胰腺分泌胰液 注入 结果 稀盐酸 狗的血液 胰腺不分泌胰液 注入 结果 稀盐酸 狗的上段小肠肠腔 胰腺分泌胰液 注入 结果 (切除通向该段小肠的神经，只留下血管) 如果是你，你会怎样解释？ 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。 二 2.另辟蹊径的斯他林和贝利斯 斯他林 贝里斯 我觉得这个结论值得怀疑！ 是不是应该是这样的？ 思考·讨论： 促胰液素的发现 斯他林 这不是反射而是化学调节 思考·讨论： 促胰液素的发现 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 受体 胰腺 开始释放胰液 现在这只是一种假设 你知道怎么证明吗？ 稀盐酸 小肠黏膜 混合研磨 制成______ 注射 同一条狗的静脉 促进胰腺分泌胰液 提取液 2.另辟蹊径的斯他林和贝利斯 实验结论: 胰腺分泌胰液受_________的调节控制； 化学物质 促胰液素 他们把小肠黏膜分泌的这种化学物质称作________； 受体 胰腺 开始释放胰液 促胰液素 胰液 二 3.巴甫洛夫的感慨 4.促胰液素发现的意义: 促胰液素是人们发现的第一种激素。 促胰液素的发现不仅使人类发现了一种新的化学物质，更重要的是，使人们认识到，机体除了神经调节，还存在激素调节。 5.激素调节 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。 1.判断 (1)促胰液素是人们发现的第一种激素。( ) (2)促胰液素能够强烈促进食物的消化。( ) (3)促胰液素是由小肠黏膜分泌的。( ) (4)促胰液素的分泌不需要导管。( ) 2.产生促胰液素和促胰液素作用的部位分别是 和 。 √ × √ √ 小肠黏膜 胰腺 【现学现用】 3．据图分析，下列关于促胰液素的发现的相关叙述，正确的是(　　) A．①是稀盐酸，作用是促进胰腺产生促胰液素 B．②是促胰液素，靶器官为胰腺 C．该发现过程最关键的处理方法是将小肠黏膜刮下并研磨 D．沃泰默通过该实验得出了胰液分泌是体液调节的结论 ✔ 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，它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？ 三、激素研究的实例 1869 1889 1916 1920 1921 发现并命 名“胰岛” 提出假说：胰腺能分泌某种抗糖尿病的物质 命名“胰岛素” 实例1：胰岛素的发现 讨论1: 为什么会收效甚微？ 1889-1920 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。 胰岛素属蛋白质类激素，会被胰腺分泌的胰蛋白酶分解，故难以获得预期结果。 限时3min 梳理人物、事件 三、激素研究的实例 科学事实：1920年，加拿大助教班廷查阅资料时了解到，胆结石堵塞胰管或以实验方法结扎胰管，都会引起胰腺萎缩，但胰岛却完好，这样的机体不会患糖尿病。 萎缩后的胰腺丧失了分泌胰蛋白酶功能，只有胰岛正常，能分泌胰岛素 说明什么？ 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； 实例1：胰岛素的发现 1921年，班廷和助手贝斯特做了如下实验: 结扎A狗的胰管 制备胰腺提取液 胰腺萎缩, 只剩胰岛 摘除健康B狗的胰腺 糖尿病狗 注射 测定血糖下降，恢复正常 实验结论：胰岛素由胰腺中的 分泌，胰岛素能 。 胰岛 降低血糖 1923年，班廷因发现并提取胰岛素，而获得诺贝尔生理学或医学奖 随后他们与生化学家合作，抑制蛋白酶的活性，可直接提取正常胰腺中的胰岛素。用于治疗糖尿病患者，取得了很好的效果。 三、激素研究的实例 实例2：睾丸分泌雄激素的研究 正常的公鸡 阉割后的公鸡 重新移植的公鸡 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。 1849年，德国研究者做了如下实验: 推知相应激素的生理功能。 摘除某内分泌腺 出现相应的病理症状 重新移植腺体或注射腺体提取物（激素）后恢复正常 摘除公鸡的睾丸 雄性性征消失 睾丸重新移植 雄性性征重现 摘除狗的胰腺 糖尿病的狗 注射胰腺提取物 治愈的狗 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。 研究方法还包括（饲喂法、注射法） 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”。 上述两个实验都分别用到了“加法原理”和“减法原理”。 （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 加法原理：与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“加法原理” 减法原理：与常态比较，人为减少某种影响因素的称为“减法原理” 减法原理 加法原理 （1）摘除法+注射法 太小动物一般不用此法，操作困难 提醒: 1.方法: 注射法、饲喂法 摘除法、 移植法、 研究激素功能的方法 注射此内分泌腺分泌的激素 （2）摘除法+移植法 实验动物 摘除某种腺体 观察动物表现 将该腺体重新移植回去 观察动物表现 减法原理 加法原理 1. 方法: 注射法、饲喂法 摘除法、 移植法、 研究激素功能的方法 1. 方法: （3）注射法 实验动物 实验组: 对照组: 注射一定量的激素 注射等量的生理盐水 观察动物动的表现 注射法、饲喂法 摘除法、 移植法、 研究激素功能的方法 1. 方法: 摘除法、 移植法、 （4）饲喂法 提醒: 蛋白质或多肽类激素不能饲喂，只能注射，因为动物消化道内有蛋白酶，会将蛋白类激素消化掉而使其失去作用。 研究激素功能的方法 注射法、饲喂法 饲喂等量的普通饲料 1．下面是科学家为揭开糖尿病的发病原因，以狗为实验动物进行研究的结果，对该实验结果的分析，不正确的是(　　) 实验组 实验操作 实验结果 a 切除胰腺 出现糖尿 b 结扎胰管，胰腺大部分萎缩，胰岛保持完好 不出现糖尿 c 切除胰腺，注射胰岛提取液 不出现糖尿 A．由a、c实验可知，胰岛提取液可防止糖尿的出现 B．由a、b实验可知，胰腺由内分泌部和外分泌部组成 C．由b、c实验可知，胰岛提取液是由胰岛细胞分泌的 D．该研究证明，糖尿病的发病可能与胰岛细胞的分泌物有关 【现学现用】 ✔ 2.下列关于动物激素调节实例的叙述，错误的是（     ） A．科学家发现切除胰腺的狗会患上与人的糖尿病类似的疾病，据此可以提出胰腺能分泌某种抗糖尿病的物质的假说 B．直接研磨胰腺，难以从研磨液中获得胰岛素，可能是因为胰岛素被胰蛋白酶水解而失活 C．公鸡被摘除睾丸后，其雄性性征明显消失，再服用睾酮会逐步恢复公鸡的性征 D．用细绳将胰腺通向小肠的导管结扎，胰岛素将无法释放，最终导致胰岛分泌功能下降 D 四、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。 （1）人体主要内分泌腺: 下丘脑、垂体、甲状腺、肾上腺、胰腺、卵巢、睾丸。 （2）内分泌功能的细胞： 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。 1.内分泌系统的组成 四 内分泌系统的组成和功能 下丘脑 垂体 甲状腺 肾上腺 胰腺 卵巢 睾丸 2.人体内主要内分泌腺及其分泌的激素 下丘脑 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。 促 激素释放激素 （某些神经细胞） 作用于 垂体 下丘脑 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。 促 激素释放激素 （某些神经细胞） 作用于 垂体 抗利尿激素 作用于 肾小管和集合管 促进肾小管和集合管对水分的重吸收 促 激素释放激素 作用于 垂体 促甲状腺激素、 促性腺激素、 促肾上腺皮质激素等。 促 激素 作用于 甲状腺 性腺 肾上腺皮质 垂体 生长激素 作用于 全身 分泌 （调节生长发育等） 生长激素 化学本质为蛋白质，调节生长发育，主要是促进蛋白质合成和骨的生长 生长激素分泌异常有关的病 侏儒症：幼年时，生长激素分泌不足，身材矮小，智力正常 生长激素分泌异常有关的病 侏儒症：幼年时，生长激素分泌不足，身材矮小，智力正常 巨人症：幼年时，生长激素分泌过多。 生长激素分泌异常有关的病 侏儒症：幼年时，生长激素分泌不足，身材矮小，智力正常 巨人症：幼年时，生长激素分泌过多。 肢端肥大症：成年后，生长激素分泌过多。 生长激素分泌异常有关的病 侏儒症：幼年时，生长激素分泌不足，身材矮小，智力正常 巨人症：幼年时，生长激素分泌过多。 肢端肥大症：成年后，生长激素分泌过多。 下丘脑 垂体 甲状腺 肾上腺 胰腺 卵巢 睾丸 促甲状腺激素 促肾上腺皮质激素 促性腺激素 接受垂体分泌的促甲状腺激素的调节 分泌 甲状腺激素 作用于几乎全身细胞： 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。 甲状腺激素分泌异常有关的病 1.呆小症 2.甲亢 3.地方性甲状腺肿大 幼年时，甲状腺激素分泌不足，身材矮小，智力低下。 成年时，甲状腺激素分泌过多。 饮食缺碘，甲状腺激素合成过少。 下丘脑 垂体 甲状腺 肾上腺 胰腺 卵巢 睾丸 促甲状腺激素 促肾上腺皮质激素 促性腺激素 肾上腺 分泌肾上腺素，提高机体的应激能力。 主要分泌醛固酮、皮质醇等，调节水盐代谢和有机物代谢。 皮质 髓质 靶器官： 几乎全身所有细胞 靶器官： 前者主要肾脏；后者几乎全身细胞 下丘脑 垂体 甲状腺 肾上腺 胰腺 卵巢 睾丸 胰腺 胰岛 导管 腺泡 内分泌腺 激素种类 作用结果 靶器官 胰岛A细胞 胰岛B细胞 胰高血糖素 胰岛素 升高血糖 降低血糖 肝脏 全身 注意：胰腺是一种特殊腺体，分为外分泌腺和内分泌腺其外分泌腺可以分泌消化液（胰液），内分泌腺（胰岛）可分泌胰岛素和胰高血糖素。 蛋白质 胰岛A细胞，分泌胰高血糖素 胰岛B细胞，分泌胰岛素 下丘脑 垂体 甲状腺 肾上腺 胰腺 卵巢 睾丸 卵巢 卵巢 睾丸 雄激素 促进精子细胞的生成 促进男性生殖器官的发育 促进男性的第二性征的出现 分泌 作用 雌激素 孕激素 分泌 促进卵细胞的生成 促进女性生殖器官的发育 促进女性的第二性征的出现 作用 靶器官： 几乎全身所有细胞 多肽和蛋白质类：下丘脑、垂体、胰岛分泌的激素 类固醇类：性激素、肾上腺皮质激素 3. 激素的化学本质 氨基酸衍生物：甲状腺激素、肾上腺素 可以口服，也可注射 只能注射 （属于小分子物质） 容易被胃肠道内的消化酶分解而失去作用 ？ 总结：人体主要内分泌腺及其分泌的激素 内分泌腺 激素名称 功能 化学本质 下丘脑 促甲状腺(促性腺、促肾上腺皮质)激素释放激素等 促进垂体合成并分泌促甲状腺(促性腺、促肾上腺皮质)激素等 蛋白质或多肽类 抗利尿激素 促进肾小管、集合管对水的重吸收 垂体 促甲状腺(促性腺、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 蛋白质或多肽类 生长激素 调节生长发育 一、内分泌系统的组成和功能 胰腺 胰高血糖素 升高血糖 多肽 胰岛素 降低血糖 蛋白质 甲状腺 甲状腺激素 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 含碘的氨基酸衍生物 肾上腺 皮质 醛固酮、皮质醇等 调节水盐代谢和有机物代谢 类固醇 髓质 肾上腺素 提高机体的应激能力 氨基酸衍生物 性腺 孕激素、雌激素、雄激素(主要是睾酮)等 ①促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成； ②激发并维持各自的第二性征 类固醇 总结：人体主要内分泌腺及其分泌的激素 四、内分泌系统的组成和功能 1.维持内环境稳定 2.调节物质和能量代谢 3.调控生长发育和生殖 如: 下丘脑分泌的抗利尿激素可以调节机体的水盐平衡。 如: 甲状腺激素可以提高细胞的代谢速率。 如: 性腺分泌的性激素可促进生殖器官的发育、生殖细胞的生成、第二性征的出现; 甲状腺激素和生长激素可以调节生长发育。 内分泌系统的调节功能 讨论：实验结果验证了哪一假说？如果另一假说成立，预测相应结果。 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 实验结果如下: 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。 【思维训练】:验证假说，预测结果 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。幼兔生下来后，观察其性染色体组成及外生殖器表现。 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。 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。 【思维训练】:验证假说，预测结果 1. 当动物缺乏某种激素时，可以通过饲喂法或注射法对该激素进行人为补充，下列可通过饲喂法补充的是(　　) A.生长激素、胰岛素　 B.胰岛素、性激素 C. 甲状腺激素、性激素 D.性激素、生长激素 C 【现学现用】 2．科研人员分别给三只大白鼠注射了a、b、c三种激素后，观察到的相应现象如表： 注射的激素 注射后的反应 a 低血糖，甚至昏迷 b 促进蛋白质的合成，并使软骨生长明显 c 使呼吸、心率加快，并使体内产热量增加 据此判断激素a、b、c的化学名称依次是(　　) A．甲状腺激素、胰岛素、生长激素 B．胰高血糖素、生长激素、甲状腺激素 C．胰岛素、生长激素、甲状腺激素 D．生长激素、胰岛素、甲状腺激素 C 3. 为了验证胰岛素具有降低血糖含量的作用，在设计实验方案时，如果以正常小鼠每次注射药物前后小鼠症状的变化为观察指标，则下列对实验组小鼠注射药物的顺序正确的是(　　) A.先注射胰岛素溶液，后注射生理盐水 B.先注射胰岛素溶液，后注射葡萄糖溶液 C.先注射生理盐水，后注射胰岛素溶液 D.先注射葡萄糖溶液，再注射胰岛素溶液 4 .为验证“甲状腺激素具有促进幼年动物发育”的作用，某实验小组的同学将一只幼年家兔的甲状腺摘除并缝合后进行观察。作为对照，他们还应该（ ） A.用一只成年的家兔做同样的实验 B.给一只幼年家兔外源补充甲状腺激素，并在相同环境中观察 C.用一只相似的幼年家兔在颈部切开伤口并缝合，在相同的环境中观察 D.将一只幼年家兔做相同处理后，外源补充甲状腺激素，并在相同的环境中观察 D B 5.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。 生长 促甲状腺 $$