内容正文:
第1节 激素与内分泌系统
第3章 体液调节
第1课时 激素的发现与研究实例
问题探讨
侏儒症患者的症状就是生长迟缓,身材矮小,病因是患者幼年时生长激素分泌不足。
问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,骨不再生长,此后注射生长激素对长高已无作用。
问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。
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名称
比较项目 外分泌腺 内分泌腺
导管
分泌物去向
没有
激素进入血液
有导管
流出体外或消化腔
汗腺、唾液腺、胃腺
腺体举例
(教材P44第1段)
甲状腺、肾上腺
胰腺
腺泡
胰岛
导管
血管
甲状腺
汗腺
一、内分泌腺和外分泌腺
事实与问题:胰腺分泌胰液,胰液(含消化酶)经导管流向十二指肠,促进食物的消化。胰液的分泌是如何调节的呢?
二、激素的发现
阅读教材p45,梳理实验思路
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①盐酸
小肠
注入
胰腺 胰液
结果
②盐酸
注入
胰腺 胰液
结果
③盐酸
小肠(切除神经)
注入
胰腺 胰液
结果
分泌
不分泌
分泌
解释1:沃泰默认为,这是一个十分顽固的反射,小肠上微小的神经难以剔除干净,胰腺分泌胰液受 调节。
神经
1.沃泰默的实验
直接接受盐酸刺激的部位是小肠。
没有小肠内神经的参与,胰腺仍可以分泌胰液。
思考1:根据①、②对照实验的结果你能得出什么结论?
思考2:根据①、③对照实验的实验结果你能得出什么结论?
血液
二、激素的发现
与科学家对话——评价
A同学:同意,因为支配小肠的神经比较纤细,很难完全去除;
B同学:不同意,除了神经调节之外,也许还有其他调节机制在起作用。
二、激素的发现
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科学探究——大胆假设
解释2/假设:1902年,英国生理学家斯他林和贝利斯做出了另一种假设:
思考:如何设计实验证明上述假设?
如何彻底排除神经调节对实验结果的干扰?
这不是反射而是化学调节——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,随血液循环到达胰腺,引起胰液的分泌。
二、激素的发现
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实验结论:
2.斯他林和贝利斯的实验
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
胰腺分泌胰液受_________的调节控制。
化学物质
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
胰液
胰腺
促胰液素:
小肠黏膜
促胰液素
胰腺
分泌胰液
分泌
血液
二、激素的发现
对照组:
建立概念——激素调节
内分泌器官或细胞分泌的化学物质——激素进行调节的方式。
激素调节:
内分泌细胞或器官
血液循环(体液运输)
靶细胞或靶器官
原有生理活动发生改变
激素
作用于
小肠黏膜
促胰液素
胰腺
分泌胰液
分泌
血液
二、激素的发现
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典例应用
例1 学习了“促胰液素的发现”的相关科学史,你认为以下叙述正确的是( )
①促胰液素是科学家发现的第一种激素,是由胰腺分泌的 ②促胰液素的作用是促进胰腺分泌胰液 ③促胰液素是小肠黏膜受稀盐酸刺激后分泌的,经血液循环作用于胰腺 ④法国学者沃泰默认为小肠黏膜受盐酸刺激引起胰液分泌是神经调节 ⑤直接注射稀盐酸到小狗血液中可引起胰液增加
A.②③④ B.②③ C.①④ D.①②③
A
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典例应用
B
例2 下面是与促胰液素发现过程有关的四个实验,有关分析错误的是( )
①稀盐酸→小肠肠腔→胰腺分泌胰液
②稀盐酸→静脉血液→胰液不分泌
③稀盐酸→小肠肠腔(去除神经)→胰腺分泌胰液
A.①与②对比说明胰液分泌不是稀盐酸直接作用的结果
B.从以上四个实验可推测出胰液中含有促胰液素
C.要证明胰液分泌是否受神经的调节,应该再设计实验继续探究
D.实验证明小肠黏膜受盐酸刺激会产生某种化学物质
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糖尿病的症状:吃得多、喝得多、尿得多,体重轻
1869年,研究者发现了胰腺中的胰岛,但对它的作用一无所知。
胰腺
腺泡
胰岛
导管
血管
胰岛
导管
腺泡
胰腺中的胰岛
分泌胰岛素和胰高血糖素, 调节血糖平衡
三、研究激素的方法
阅读教材p46页的“思考与讨论”。
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三、研究激素的方法
阅读教材p46页,完成一下问题
问题1:科学家试图向实验性糖尿病狗注射胰腺提取物来证明胰岛素的存在,但收效甚微。这是为什么呢?
1.胰岛素的发现
问题2:要想获得胰岛素,必须排除胰腺分泌的胰蛋白酶的干扰,应该怎么操作?
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胰岛
胰腺
腺泡细胞
胰岛细胞
分泌
分泌
分解
问题1:科学家试图向实验性糖尿病狗注射胰腺提取物来证明胰岛素的存在,但收效甚微。这是为什么呢?请将原因标注在右边流程图中。
胰蛋白酶
胰岛素
1.胰岛素的发现
三、研究激素的方法
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【班廷的实验】
狗的胰管,胰腺 只剩胰岛→
↓
摘除另一只健康狗的 → 糖尿病的狗
↓
血糖 。
胰岛
胰腺
萎缩
正常
胰腺
胰岛
腺泡
正常狗
结扎胰管
摘除胰腺的
糖尿病狗
治愈的狗
实验结论:胰岛素由胰腺中的 分泌。
问题2:要想获得胰岛素,必须排除胰腺分泌的胰蛋白酶的干扰,应该怎么操作?
(提示:分泌消化酶的外分泌腺,有导管)
思考2:该实验的对照组是如何设计的?
胰腺提取液
思考1:给糖尿病狗饲喂提取液能达到降低血糖的目的吗?为什么?
结扎
萎缩
胰腺
恢复正常
自身对照(同一条狗)
“减法原理” “加法原理”
【任务3】写出上述实验中“减法原理”和“加法原理”的具体体现。
摘除一只健康狗的胰腺
注入胰腺提取液
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”
三、研究激素的方法
任务4:应用上述实验中的“减法原理”和“加法原理”。
若要证实雄激素(睾酮)是公鸡的睾丸分泌的,如何设计实验方案?
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
正常的公鸡
阉割后的公鸡
重新移植的公鸡
后来,科学家从动物睾丸中提取出_____,并证实,其为睾丸分泌的_______
睾酮
雄激素
注射适量雄激素
三、研究激素的方法
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摘除法、移植法/注射法
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
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?
“要证明一种自然成分的功能,在生理学传统方法中就是去除该种成分并证明其功能也随之丧失;然后再引入该成分,并证明其功能又可以恢复”
——2000年诺贝尔生理学或医学奖获得者卡尔森
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
三、研究激素的方法
三、研究激素的方法
2.材料 除去鼠的甲状腺,10天后进行测试,与未除去甲状腺的鼠相比较,物质代谢低下,而且在血液中没有检测出甲状腺激素。若在摘除甲状腺后第5天开始,连续5天给鼠注射用溶剂溶解的甲状腺激素,其物质代谢低下症状消失。
(1)该实验采用的基本方法是什么?如果补充对照实验,应该怎么做?
提示:采用了摘除腺体和注射相应激素相结合的方法。应该补充的对照实验是摘除甲状腺后第5天开始,连续5天给鼠注射上述实验用的溶剂。
(2)该实验能得出什么科学结论呢?
提示:甲状腺能产生甲状腺激素,甲状腺激素可使物质代谢提高。
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小结
激素调节:
——内分泌器官或内分泌细胞→激素→靶器官→反应
研究激素的方法:
——摘除某内分泌腺→出现相应病理症状→
重新移植腺体或注射腺体提取物(激素)→症状消失
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典例应用
D
例3 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,据此提出胰腺能分泌某种抗糖尿病的物质的假说
B.研磨胰腺后的提取物注射给糖尿病患者不能明显降血糖
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.给狗结扎输卵管,会使其失去雌性性征
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例4 某动物园中,一只猩猩突然暴躁不安,攻击其他猩猩,为了控制该猩猩,饲养员给其注射了一定量的某物质,使之出现短暂性休克,为使它苏醒,饲养员给它注射了另一种物质。饲养员给该猩猩先后注射的两种物质分别是( )
A.胰岛素和胸腺激素 B.胰高血糖素和甲状腺激素
C.甲状腺激素和肾上腺素 D.胰岛素和葡萄糖溶液
典例应用
D
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典例应用
D
例5 (2019·海南卷,17改编)胰岛素与细胞膜上相应受体结合后可以促进细胞对葡萄糖的吸收。下列情况可以导致血糖浓度降低的是( )
A.健康人早餐食用馒头、面包和米粥等食物后
B.胰岛A细胞分泌增强,胰高血糖素水平上升
C.体内胰岛素水平正常,胰岛素受体活性降低
D.胰岛B细胞分泌增强,胰岛素受体活性正常
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④小肠黏膜+稀盐酸eq \o(――→,\s\up17(研磨))制成提取液→静脉血液→胰腺分泌胰液
$$