3.1激素与内分泌系统课件-2024-2025学年高二上学期生物人教版选择性必修1

第三章 体液调节 第一节 激素与内分泌系统 问题探讨 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。 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。 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。 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。 （1）外分泌腺： （2）内分泌腺： 凡是分泌物经由导管而流出体外或流到消化腔的腺体。 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。 垂体 甲状腺 肾上腺 胰腺 分泌腺的分类 一.激素的发现 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。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。 人体主要的内分泌腺 背景 思考讨论：促胰液素的发现 1.囿于定论的沃泰默 背景：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。胰液的分泌是如何调节的呢？ 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。所以，胰液的分泌是一种神经调节。 注入 狗的上段小肠肠腔 (1)稀盐酸 结果 胰腺分泌胰液 注入 狗的血液中 (2)稀盐酸 结果 胰腺不分泌胰液 注入 狗的上段小肠肠腔 （切除通向小肠的神经只留血管） (3)稀盐酸 结果 胰腺分泌胰液 沃泰默实验： 沃泰默的解释: 这是一个十分顽固的反射。之所以说它顽固，是由于小肠上微小的神经难以剔除干净。 在盐酸的作用下，小肠黏膜细胞可能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。 2.另辟蹊径的斯他林和贝利斯 (3)实验结论： (2)实验验证： 假设正确。 (1)实验假设： 剪下小肠、刮下黏膜+稀盐酸 磨碎 注射 制成提取液 同一条狗静脉 促进胰腺分泌胰液 结果 他们把小肠黏膜分泌的这种化学物质称作促胰液素。 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 受体 胰腺 开始释放胰液 受体 胰腺 开始释放胰液 促胰液素 胰液 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神经反射。 斯他林和贝利斯的发现与他们的结论大相径庭，于是他们做了重复实验，结果却与斯他林和贝利斯的一模一样。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!” 3.巴甫洛夫的感慨 一.激素的发现 1.促胰液素 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。 2.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。 内分泌器官 内分泌细胞 分泌 激素 血液运输 靶细胞或靶器官 结果 机体做出反应 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 ✔ 二.激素研究的实例 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？ 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。 思考·讨论 研究激素的方法 1920年： 萎缩后的胰腺丧失了分泌胰蛋白酶功能，胰岛正常，能分泌胰岛素 说明什么？ 启示：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 加拿大助教班廷查阅资料时了解到，以实验方法结扎胰管或因胆结石堵塞胰管，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。 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，抑制胰蛋白酶的活性，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。 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.班延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。 思考讨论 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，经证实，睾酮就是睾丸分泌的雄激素。 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 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。 研究方法还包括（饲喂法、注射法） 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”。 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．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 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: （2）内分泌功能的细胞： 1.内分泌系统的组成 三.内分泌系统的组成和功能 如图3-1所示：下丘脑、垂体、甲状腺、肾上腺、胰腺、卵巢、睾丸。 ①小肠黏膜上有分泌促胰液素等的众多内分泌细胞； ②下丘脑中的某些神经细胞。 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 肾上腺皮质： 肾上腺皮质激素 肾上腺髓质： 肾上腺素 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XX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XX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 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(包括中枢神经系统的发育)；提高神经的兴奋性 肾上腺 （皮质）醛固酮 固醇类 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 固醇类 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 3.动物激素的化学本质及其运输方式 (1)多肽和蛋白质类激素: 胰岛: 垂体: 下丘脑: 肾上腺素等 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。不能口服，只能注射。 (2)氨基酸衍生物类激素: (3)固醇类激素: 自由扩散 主动运输 胞吐 醛固酮、皮质醇 肾上腺皮质激素: 孕激素 促××激素释放激素、抗利尿激素 促××激素、生长激素 胰岛素、胰高血糖素 甲状腺激素 性激素: 雌激素、雄激素 （1）生长激素分泌异常 幼年分泌不足 幼年分泌过多 身材矮小智力正常 侏儒症 巨人症 成年分泌过多 肢端肥大症 4.激素分泌异常 （2）甲状腺激素分泌异常 呆小症 身材矮小，智力低下，新陈代谢慢，生长发育慢，智力发育受影响。 成年分泌过多 甲亢 精神亢奋，眼球凸出，新陈代谢快，血压高、心跳快、情绪激动、有颤抖等症状。 食物缺碘合成不足 地方性甲状腺肿 (又称大脖子病) 防治有效措施:食盐加碘、食用含碘较高的食物(海带等) 幼年分泌不足 4.激素分泌异常 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。（P49） 维持内环境稳定 01 调节物质和能量代谢 02 调控生长发育和生殖 03 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。 5.内分泌系统的功能 思维训练 验证假说，预测结果 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。 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： 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 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。 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。 SZ-LWH 思维训练 验证假说，预测结果 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。 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： 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 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？ 两者都将发育出雄性器官。 SZ-LWH 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 √ √ × B 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。 分泌腺的分类 (1)外分泌腺及举例 (2)内分泌腺及举例 (3)特例 一、激素的发现 1.促胰液素 2.激素调节 二、激素研究的实例 归纳：激素功能的常见实验验证方法(1)一般思路 (2)研究方法 ①摘除法(移植法):实验组、对照组、适用范围 ②饲喂法:实验组、对照组、适用范围 ③注射法:实验组、对照组、适用范围 三、内分泌系统的组成和功能 1.内分泌系统的组成： 以及 构成。 (2)内分泌功能的细胞：①② 2.人体主要内分泌腺及其分泌的激素 (1)靶细胞为几乎全身细胞的激素有： (2)胰高血糖素靶器官： (3)各种激素的功能 3.激素的化学本质 4.激素分泌异常 (1)生长激素分泌异常 ①幼年少： ②幼年多： ③成年多： (2)甲状腺激素分泌异常 ①幼年少： ②成年多： ③缺碘： 5.内分泌系统的功能 3.1 激素与内分泌系统 S z L w h S z L w h S z L w h S z L w h S z L w h 内分泌腺 激素名称 功能 靶器官或 靶细胞 下丘脑 促激素释放激素(甲状腺激素/性腺激素/肾上腺皮质激素) 抗利尿激素 垂体 促激素(甲状腺激素/性腺激素/肾上腺皮质激素) 生长激素 2.人体内主要内分泌腺及其分泌的激素 胰腺 胰高血糖素 胰岛素 甲状腺 甲状腺激素 肾上腺 皮质 髓质 性腺 孕激素、雌激素、雄激素等 项目 动物激素 酶 神经递质 抗体 不 同 点 来源 化学本质 作用部位 发挥作用 后去路 相同点 内分泌腺或 内分泌细胞 所有的活细胞(除哺乳动物的成熟红细胞或植物的筛管细胞) 突触小体 蛋白质、多肽、 固醇类、氨基酸衍生物等 绝大多数是蛋白质，少数是RNA 特定的靶细胞、靶器官 细胞内、细胞外或体外 作用后 迅速失活 作用后可保持活性 作用后失活、被突触前膜回收或转移到其他地方 1.都有生物活性；2.均与特定分子结合后起作用； 3.都不提供能量；4. 都不组成细胞结构 突触后膜 乙酰胆碱、多巴胺、氨基酸类等 蛋白质 浆细胞 内环境 被降解 1 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，遵循单一变量原则。 2 在研究动物激素生理功能的实验设计中,要注意设计对照实验，对照实验中，不能用蒸馏水代替生理盐水。 3 在设计实验时,要充分考虑相关激素的化学本质,选择不同的实验方法，例如，蛋白质、多肽类激素不能饲喂，只能注射。 4 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。 2.注意事项 $$