内容正文:
选必一 稳态与调节
第三章 第1节 激素与内分泌系统
1.说出促胰液素的发现过程
2.概括研究内分泌腺和激素功能的基本方法
3.说出人体主要内分泌腺及其功能,举例说明他们在功能上的联系
本节聚焦
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。
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?
讨论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,身高收多方面影响
不能,其作用在儿童和青少年时期
激素的发现
1.内分泌腺与外分泌腺
(1)外分泌腺
①概念:分泌物经由导管而流出体外或留到消化腔的,称为外分泌腺
②实例:汗腺、唾液腺、胃腺、肠腺、皮脂腺、乳腺、泪腺、肝脏等
(2)内分泌腺
①概念:凡是没有导管的腺体,其分泌物--激素直接进入腺体内部的毛细血管,并随血液运输到达全身各处的,称为内分泌腺。
②实例:甲状腺、肾上腺、垂体、性腺等
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
分泌物量多
分泌物量少
激素的发现
2.促胰液素的发现
(1)沃泰默的实验
①实验假设:胰液的分泌受神经调节的控制
②实验步骤与现象
狗的上段小肠肠腔(甲组)
现象
胰腺分泌胰液
狗的血液(乙组)
胰腺不分泌胰液
狗的上段小肠肠腔(切除了通向该段小肠的神经)丙组
胰腺分泌胰液
稀盐酸
注入
③实验分析:
a.甲乙两组对比说明只有用稀盐酸刺激小肠时,胰腺才能分泌胰液
b.甲丙两组对比说明神经的有无,不影响胰液的分泌。
沃泰默解释:这是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。(教材P45)
④实验结论:小肠上微小的神经难以剔除干净,胰液的分泌受神经调节的控制
促胰液素的发现
思考·讨论
促胰液素的发现
思考·讨论
2、斯他林和贝利斯的实验
①实验假设:在稀盐酸作用下,小肠粘膜细胞可能产生了一种化学物质,这种化学物质进入血液后,随血液运输到达胰腺,引起胰液的分泌
②实验步骤与现象
研磨
提取液
狗的小肠黏膜+稀盐酸
结果
胰腺分泌胰液
注射
狗静脉
③实验分析:a对照组为沃泰默实验中的乙组
注入
狗的血液中
稀盐酸
结果
胰腺不分泌胰液
b.说明小肠产生一种化学物质,随血液达到胰腺促进胰液分泌
④实验结论:胰腺分泌受化学物质的调节控制,并将这种物质命名为促胰液素
促胰液素的发现
思考·讨论
补充实验
补充实验
注入
狗的血液中
稀盐酸
结果
胰腺不分泌胰液
小肠黏膜
研磨
提取液
结果
胰腺不分泌胰液
注射
狗静脉
最终通过沃泰默、斯他林和贝利斯的实验,证明了稀盐酸刺激小肠黏膜产生了某种化学物质,它促进胰液分泌,斯他林和贝利斯二人给该物质命名为促胰液素。促胰液素是人们发现的第一种激素。
点石成金
胰液分泌的多种调节途径图解
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,促液素通过血液运输到达胰腺,进而引起胰腺分泌胰液。
促胰液素
是人们发现的 激素,它由 分泌。进入 后,随血流到达 引起胰腺分泌 。
第一种
小肠黏膜
血液
胰腺
胰液
激素调节
由 器官或 分泌的化学物质—— 进行调节的方式。
内分泌
细胞
激素
激素的发现
易错提醒
1.内分泌腺分泌的激素经导管运输到相应部位( )
2.内分泌腺和外分泌腺分泌的化学物质都是内环境的成分( )
3.促胰液素是由胰腺分泌的激素( )
激素的研究实例
1、胰岛素的发现
1869
1889
1889~1920
1916
1920
1921
1921
显微镜观察胰腺组织发现并命名胰岛
发现切除胰腺的狗会患糖尿病,提出假说:胰腺能分泌抗糖尿病的物质
制备胰腺提取物,几乎提取不到胰岛素
胰岛素的命名
班廷的启示: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。
a.结扎胰管的狗的胰腺提取液注入实验性糖尿病狗血液中,发现血糖恢复
b.抑制胰蛋白酶活性可以提取正常胰腺的胰岛素,能用与治疗糖尿病
激素的研究实例
制备胰腺提取物几乎无法提取胰岛素的原因
胰腺是一种特殊的混合腺,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(其中包含多种消化酶,如胰蛋白酶),内分泌部可以分泌胰岛素和胰高血糖素等
胰岛素的本质是蛋白质,会被胰蛋白酶分解
激素的研究实例
1921年:班廷和助手贝斯特利用狗进行实验。
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。
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
讨论
1:为什么会收效甚微?
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。
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。
激素的研究实例
2、睾丸分泌雄激素的研究
激素的研究实例
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(脂质-类固醇)。
雄激素的种类很多,睾酮是雄激素中数量最多的一种
在研究激素功能的方法中,常用到“加法原理”或“减法原理”
(1)“加法原理”:与常态相比,人为增加某种影响因素,如用饲喂法研究甲状腺激素的功能,用注射法研究动物胰岛素和生长激素的功能,用移植法研究性激素的功能等。
(2)“减法原理”:与常态相比,人为去除某种影响因素,如用摘除法研究甲状腺激素和生长激素的功能,用阉割(摘除性腺)法研究性激素的功能等。
班廷摘除健康狗的胰腺造成实验性糖尿病——减法原理
给实验性糖尿病的狗注射萎缩胰腺提取物——加法原理
摘除睾丸——减法原理 重新移植睾丸——加法原理
易错提醒
1.胰液和胰岛素都是由胰岛分泌的( )
2.胰岛素具有降低血糖的作用( )
3.动物的睾丸分泌的雄激素是一种蛋白质,具有激发和维持雄性第二性征的作用( )
内分泌系统的组成与功能
1、内分泌系统的组成
人体内分泌系统是由内分泌腺和一些具有内分泌功能的组织、细胞所组成的一个系统。
2、人体主要内分泌腺及其分泌的激素
神经、内分泌系统
内、外分泌腺
内分泌系统的组成与功能
①蛋白质/多肽可与双缩脲试剂反应、氨基酸衍生物不能。
②类固醇可通过自由扩散进入细胞,其他类型的激素不能。
③蛋白质/多肽是大分子,氨基酸衍生物和类固醇是小分子(可口服)。
分泌部位 激素名称 本质 功能
下丘脑 促甲状腺激素释放激素 多肽 促进垂体合成和分泌促甲状腺激素
促性腺激素释放激素 多肽 促进垂体合成和分泌促性腺激素
促肾上腺皮质激素释放激素 多肽 促进垂体合成和分泌促肾上腺皮质
抗利尿激素(垂体释放) 多肽 促进肾小管和集合管对水的重吸收(尿量减少)
垂体 生长激素 蛋白质 调节生长发育等,促进蛋白质合成和骨的生长
促甲状腺激素 蛋白质 促进甲状腺的生长发育,调节甲状腺激素的合成和分泌
促性腺激素 蛋白质 促进性腺的生长发育,调节性激素的合成和分泌
促肾上腺皮质激素 多肽 调节肾上腺皮质激素的合成和分泌
下丘脑
促XX激素释放激素
垂体
调节垂体分泌相应的促XX激素
调控相应内分泌腺体的正常发育及分泌活动
分泌部位 激素名称 本质 功能
甲状腺 甲状腺激素 氨基酸衍生物 调节体内有机物代谢、促进生长发育、提高神经系统的兴奋性
肾上腺 皮质 醛固酮、皮质醇等 类固醇 调节水盐代谢和有机物代谢
髓质 肾上腺素 氨基酸衍生物 提高机体的应激能力,使血压升高,心率加快,毛细血管收缩,促进肝糖原分解
胰岛 胰岛A细胞 胰高血糖素 多肽 促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液,促进非糖物质转变成糖
胰岛B细胞 胰岛素 蛋白质 促进血糖进入组织细胞进行氧化分解,进入肝、肌肉并合成糖原,进入脂肪细胞转变成甘油三酯,抑制肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖
睾丸 雄激素 类固醇 促进男性生殖器官的发育、精子细胞的生成和男性第二特征的出现等
卵巢 雌激素、孕激素等 促进女性生殖器官的发育,卵细胞的生成和女性第二特征的出现等
内分泌系统的组成与功能
激素 病症 病因 症状
甲状腺激素 呆小症 幼时分泌不足 身材矮小,智力低下
甲亢 分泌过多 精神亢奋、代谢旺盛,身形消瘦
地方性甲状腺肿 缺碘 甲状腺代偿性增生
生长激素 侏儒症 幼年时分泌过少 身材矮小、智力正常
巨人症 青春期时分泌过多 身材异常高大
肢端肥大 青春期后分泌过多 身体指、趾端部增大
胰岛素 糖尿病 分泌不足等 出现尿糖等症状
内分泌系统的调节功能: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
甲状腺
分泌不足
分泌过多
甲亢
呆小症
甲状腺激素
食物中缺碘
地方性甲状腺肿
成年
幼年
内分泌系统的组成与功能
分泌不足
分泌过多
侏儒症
幼年
巨人症
成年
肢端肥大症
生长激素
内分泌系统的组成与功能
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
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。
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
性染色体组成 外生殖器表现
未做手术 手术后
XY 雄性 雄性
XX 雌性 雄性
讨论2:为了进一步证实假说,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?
性染色体组成 外生殖器表现
未做手术 手术后 手术后+睾酮
XY 雄性 雌性 雄
XX 雌性 雌性 雄
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)阻断乖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
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练习与应用
3.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。
练习与应用
激素与内分泌系统
组成
各种激素的功能
内分泌腺
内分泌细胞
下丘脑、垂体、甲状腺、
肾上腺、胰岛、睾丸、卵巢
腺体
研究激素的方法
外分泌腺
内分泌腺
饲喂法摘除法结扎法移植法
课堂小结
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