3.1激素与内分泌系统第1课时课件-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 （第一课时） 问题探讨 你对自己的身高满意吗？ 2022年中国居民平均身高（18-44岁） 2022年中国居民平均身高（18-44岁） 男性平均身高是174cm 女性平均身高是161.4cm 我以后是不是要拖国家后腿了？ 侏儒症患者成年一般身高在120cm内 你对自己的身高满意吗？ 问题探讨 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 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 激素由什么结构产生？ 一、内分泌腺和外分泌腺 内分泌腺（甲状腺） 外分泌腺（汗腺） 血管 腺细胞 导管 外分泌腺 内分泌腺 有无导管 分泌物的排出 举例 分泌物 任务一：分泌激素的腺体在结构上具有什么特点呢？与汗腺相比有何区别？ 有导管 无导管 由导管流出， 排到体外或消化道等处 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 汗液、泪液、消化液等 激素 汗腺、胃腺、肠腺、唾液腺、乳腺、泪腺等 垂体、甲状腺、肾上腺、性腺、 胸腺等 一、内分泌腺和外分泌腺 任务二：胰腺的分泌物是什么？胰腺属于外分泌腺还是内分泌腺呢？ 放大示意图 胰腺 外分泌部（腺泡） 内分泌部（胰岛） ——分泌消化液（胰液） ——分泌胰岛素和胰高血糖素 ——促进食物消化 ——调节血糖平衡 胰岛 导管 腺泡 胰腺中的胰岛 二、激素的发现 在相当长的时间内，人们对内分泌腺的机能并不了解。在20世纪之前，激素这个概念还没有被提出，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。 事实与问题： 理论依据： 实验证据： 狗进食后，胃便开足马力，把食物磨碎，当食物进入小肠时，胰腺马上会分泌出胰液并立刻送到小肠，和磨碎的食物混合起来，进行消化活动。 内脏器官大多同时接受交感神经和副交感神经的双重支配。 刺激副交感神经能引起胰腺的分泌。 胰液的分泌是如何调节的呢？ ①实验背景： 胃酸(主要是盐酸）刺激小肠的神经，神经兴奋传给胰腺，使胰腺分泌胰液。 任务三： 尝试写出稀盐酸刺激小肠引起胰液分泌的反射弧 稀盐酸 感受器 传入神经 神经中枢 传出神经 效应器 胰液 根据上述依据，可以证明胰腺分泌胰液只受神经调节的控制吗？ HCl HCl ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 分泌 ↓ （传出神经末梢和胰腺） 1 沃泰默的实验 1 沃泰默的实验 分析沃泰默的实验，完成表格。 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 ③：稀盐酸 结果 胰腺分泌胰液 切除通向该段小肠的神经，只留下血管 组别 自变量 因变量 结论 ①和② ①和③ 只有用盐酸刺激小肠时，胰腺才能分泌胰液，盐酸的作用部位在小肠 胰腺分泌胰液可以不受神经调节 盐酸刺激的部位 通向该段小肠的神经的有无 沃泰默：这是小肠上微小的神经难以剔除干净的缘故,这是一个十分顽固的神经反射！ 胰腺是否分泌胰液 二 激素的发现 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？ 2 斯他林和贝利斯的实验 二 激素的发现 斯他林 这不是反射而是化学调节 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 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？ 提示：假设是化学物质调节，如何排除神经调节的干扰？ 如果这种化学物质是小肠黏膜产生的，如何提取该物质？ 这种化学物质通过什么途径作用于胰腺？ 2 斯他林和贝利斯的实验 ①实验过程： 提取液 研磨 狗的小肠黏膜 +稀盐酸 结果 胰腺分泌胰液 注射 同一条狗的静脉 对照： 注入 同一条狗的静脉 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 同一条狗的静脉 结论：证明了 刺激 产生了某种化学物质，它促进 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 稀盐酸 小肠黏膜 胰液 受体 胰腺 开始释放胰液 促胰液素 胰液 3 巴甫洛夫的感慨 实验分析： 讨论1：请写出通过激素调节促进胰腺分泌胰液的过程。 彻底排除了神经调节对实验结果的干扰。 讨论2：斯他林和贝利斯的实验比沃泰默实验的巧妙之处在哪里？ 讨论3：是什么因素使斯他林和贝利斯抓住了成功的机遇？ 敢于质疑，大胆提出新假设，巧妙设计实验验证假设。 稀盐酸→ 小肠黏膜→ 促胰液素→ 血管→ 胰腺→ 胰液 讨论5：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？ 神经调节： 激素调节： 通过 将 运到胰腺,引起胰液分泌 通过 来完成 研究表明，胰液的分泌受神经和体液的双重调节 讨论4：斯他林和贝利斯的实验能否说明该调节不是神经调节？为什么？ 不能。该实验只能说明盐酸刺激小肠黏膜后引起胰液分泌增多，有激素调节的存在，但由于通向小肠的神经被切除，无法判断该过程中是否有神经调节。 反射弧 血液循环 促胰液素 4 激素的概念 是人们发现的一种激素 促胰液素 激素调节 ——小肠黏膜 ——血液运输 ——胰腺 ——促进胰腺分泌胰液 反应 分泌 运输 作出 血管 内分泌细胞 激素 靶细胞 受体 内分泌细胞 内分泌器官 激素 血液 靶器官 靶细胞 三、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。 如何寻找激素? 如何确定它的分泌部位? 如何确定它的调节作用? 三、激素研究的实例 实例1：胰岛素的发现 胰腺 腺泡 胰岛 导管 血管 （1）1869年：研究者在显微镜下观察胰腺组织时，发现其中一些聚集成岛状的细胞堆，将其命名为“胰岛”。 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、激素研究的实例 （2）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。 （3）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。 （4）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。 为什么会收效甚微？如何解决这个矛盾？ 胰岛 胰腺 胰蛋白酶 胰岛素 腺泡细胞 胰岛细胞 分泌 分泌 分解 三、激素研究的实例 （5）1920年，班廷了解到，以实验方法结扎胰管或因胆结石阻塞胰管都会引起胰腺萎缩，但胰岛却保持完好，这样机体不会患糖尿病，这给了他获取胰岛方法的启示：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； 三、激素研究的实例 （6）1921年，班廷和助手贝斯特做了如下实验: 结扎狗的胰管 制备胰腺提取液 胰腺萎缩, 只剩胰岛 摘除另一只健康狗的胰腺 实验性糖尿病的狗 注入 血糖下降，恢复正常 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 三、激素研究的实例 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 随后他们与生化学家合作，找到了直接提取正常胰腺胰岛素的方法，抑制蛋白酶的活性。将提取的胰岛素用于对糖尿病患者的治疗，取得了很好的效果。 （6）1921年，班廷和助手贝斯特做了如下实验: 三、激素研究的实例 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 （6）1921年，班廷和助手贝斯特做了如下实验: 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。 三、激素研究的实例 实例2：睾丸分泌雄激素的研究 经过不断的实验，科学家从动物睾丸中提取出_____，并证实，其为睾丸分泌的________。 公鸡摘除睾丸 雄性性征明显消失 睾丸重新移植回去 雄性特征逐步恢复 正常的公鸡 阉割后的公鸡 重新移植的公鸡 睾酮 雄激素 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？ 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？ 注射法、摘除法和移植法（阉割法）、饲喂法 观察相关症状是否恢复，推知相应激素的生理功能。 用某种方法处理实验动物（摘除所研究的内分泌腺）； 观察是否出现相应的病理症状（观察实验动物）； 注射摘除腺体的提取物（或已摘除的腺体重新移植回去）； 三、激素研究的实例 三、激素研究的实例 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——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； （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” 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”。 研究方法 摘除法(植入法) 饲喂法 注射法 实验设计 实验组 对照组 自身对照或条件对照组 — 实验目的 适用范围 不摘除内分泌腺（手术但不摘除） 不饲喂动物激素 (饲喂等量正常饲料) 不注射动物激素 (注射等量生理盐水) 对摘除内分泌腺的实验组植入内分泌腺(或补充激素) 饲喂动物激素抑制剂 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 所有内分泌腺 只适用于甲状腺激素、性激素等非蛋白质或多肽类激素 所有激素 拓展延伸：激素功能研究的方法 摘除内分泌腺 饲喂动物激素 注射动物激素 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实际操作过程中,可能要综合运用多种方法：如摘除某种内分泌腺(如公鸡的睾丸),一段时间后再注射该内分泌腺分泌的激素(如睾酮),或重新植入该内分泌腺等； 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 关于激素实验的几点注意事项 当堂检测 　　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 $$