2025届高三一轮复习生物课件：2.1 激素与内分泌系统

第1节 激素与内分泌系统　 第3章 体液调节 1 一、人体内的分泌腺 分泌腺 外分泌腺 内分泌腺 有导管的腺体，分泌物经由导管而流出体外或流到消化腔。 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。 腺细胞 导管 结缔组织 血管 外分泌腺 内分泌腺 消化腺（唾液腺、胃腺、肠腺、胰腺）、皮脂腺、汗腺、乳腺 下丘脑、垂体、甲状腺、肾上腺、胰岛、胸腺、性腺（卵巢、睾丸） 人和高等动物体内都分布着许多能分泌物质的腺体。 人和高等动物体内都分布着许多能分泌物质的腺体。 2 胰腺是一种特殊的腺体，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等。 二、激素的发现 胰腺既是内分泌腺又是外分泌腺 科学家发现：狗进食后，胃便开足马力，分泌胃酸。当胃酸进入小肠时，胰腺马上会分泌出胰液，并通过导管注入小肠，其中的酶用来消化食物。 胰液的分泌是如何调节的呢？ 狗的胃、小肠和胰腺的位置示意图 胃 胰腺 小肠 19世纪的观点 促胰液素的发现 思考•讨论 神经调节 胃酸 感受器 （小肠黏膜中） 传入神经 神经中枢 传出神经 效应器 （传出神经末梢 和胰腺） 胰液 刺激迷走神经（副交感神经）能引起胰腺的分泌。 狗的小肠肠腔 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 胰腺分泌胰液 结果 稀盐酸 狗的小肠肠腔 注入 a、b组对比：说明只有用盐酸刺激小肠肠腔时，胰腺才能分泌胰液 a、c组对比:说明小肠上神经的有无，不影响胰液的分泌。胰腺 分泌胰液可以不受神经调节。 沃泰默坚持:神经调节 切除通向小肠的神经，只留下血管 思考•讨论 这是由于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。 促胰液素的发现 本可以发现其他调节方式，但沃泰默囿于定论得出：胰腺分泌胰液是一 个“顽固的神经反射”。 1.囿于定论的沃泰默 促胰液素的发现 思考·讨论 稀盐酸 稀盐酸 已切除神经的狗的上段小肠肠腔 胰腺分泌胰液 稀盐酸 狗的血液中 胰腺不分泌胰液 狗的上段小肠肠腔 胰腺分泌胰液 注入 注入 注入 结果 结果 结果 切除通向该段小肠的神经，只留下血管 重新思考沃泰默的实验 ： 盐酸刺激小肠黏膜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。 重新假设： 思考•讨论 质疑、提出假说： 这种实验现象不是神经调节的结果，而是化学调节的结果： 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，随血流到达胰腺，引起胰液分泌。 研磨 提取液 小肠黏膜 + 稀盐酸 结果 胰腺分泌胰液 注射 狗的静脉 2.另辟蹊径的斯他林和贝利斯 实验结论： 在 HCl 的作用下，小肠黏膜产生一种物质（促胰液素），这种物质进入血液， 随血流到达胰腺，促进胰腺分泌胰液。并把这种物质称为促胰液素。 思考•讨论 实验验证： 胰腺分泌胰液是化学调节 促胰液素的发现 思考•讨论 3.巴甫洛夫的感慨 近代消化生理学的奠基人， 诺贝尔奖获得者。 他与学生在消化腺的神经调节方面做了大量研究，曾认为上述过程属于反射。后反复实验结果与斯他林和贝利斯的一模一样。 “自然，人家是对的。很明显， 我们失去了一个发现真理的机会！” （1849-1936） 俄国生理学家 巴布洛夫的实验 1.斯他林和贝利斯的实验比沃泰默实验的巧妙之处在哪里？ 2.斯他林和贝利斯的实验设计是否严谨？如何设计？ 彻底排除了神经调节对实验结果的干扰。 应增设对照实验排除稀盐酸和小肠黏膜本身成分的干扰。 促胰液素的发现 思考•讨论 稀盐酸 注射 同一条狗的静脉 小肠黏膜 注射 制成 同一条狗的静脉 提取液 对照组： 实验组： 研磨 提取液 小肠黏膜 + 稀盐酸 结果 胰腺分泌胰液 注射 狗的静脉 胰腺不分泌胰液 胰腺不分泌胰液 HCl HCl ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 胰液的分泌受神经和体液的双重调节，但以体液调节为主 HCl HCl 胃酸（盐酸） 感受器(小肠粘膜) 传入神经 神经中枢 传出神经 胰腺 胰液 小肠粘膜 促胰液素 血液循环 分泌 分泌 思考•讨论 3.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？ 神经调节通过反射弧实现，在促胰液素调节胰液分泌时，促胰液素通过血液运输到达胰腺，引起胰腺分泌。 11 4.“机遇只偏爱那种有准备的头脑”。是什么因素使斯他林和贝利斯抓住了成功的机遇呢？ 敢于质疑，大胆提出新假设，巧妙设计实验验证假设。 促胰液素的发现 思考•讨论 5.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，有化学调节的存在，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。 13 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？ 促胰液素是人们发现的第一种激素。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。 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。 内分泌器官 内分泌细胞 分泌 激素 血液运输 靶器官 结果 机体作出反应 三、激素调节 1869年:显微镜下观察胰腺组织,发现胰岛。 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。 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。 1889年---1920年：大量实验找寻胰液中内分泌物的存在。 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。 实例1：胰岛素的发现 思考·讨论 研究激素的方法 腺泡产生胰液 胰岛 导管 血管 四、激素研究的实例 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。 胰管 腺泡细胞 胰岛 胰腺 血管 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，而胰岛却保持完好，这样的机体不会患糖尿病。 1.根据资料，如何改进方法？ 2.该实验能得出什么结论？ 胰岛素由胰岛细胞分泌，具有降血糖的功能。 制备胰腺提取液 结扎狗的胰管 胰腺萎缩，只剩胰岛 摘除另一只健康狗的胰腺 糖尿病模型的狗 注入 血糖下降，恢复正常 测血糖 后来，他们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，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。 通过结扎狗的胰管，使胰腺萎缩，再用萎缩的胰腺提取液来治疗糖尿病。 1921年:班廷和助手贝斯特利用狗进行实验。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 研究激素的方法 实例2: 睾丸分泌雄性激素的研究 1849年，德国科学家， 实验：公鸡摘除睾丸（阉割）→雄性性征消失（鲜红突出的鸡冠逐渐萎缩、不再啼鸣、求偶行为慢慢消失）→睾丸重新移植（性腺移植）→雄性性征逐步恢复。 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。 思考•讨论 阉割后的公鸡 正常的公鸡 重新移植的公鸡 研究激素的方法 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。 讨论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？ 思考•讨论 胰管 腺泡细胞 胰岛 胰腺 腺泡细胞 消化酶（胰蛋白酶） 胰岛细胞 胰岛素 分泌 分泌 分解 血管 讨论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。 研究激素的方法 思考•讨论 讨论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。 摘除所研究的内分泌腺，观察实验动物出现的特异性症状，将已摘除的腺体重新移植回去或注射摘除腺体的提取物，观察相关症状是否恢复，由此判断该内分泌腺的功能。 讨论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”。班廷和助手们通过摘除健康狗的胰腺造成实验性糖尿病，然后再给予注射从萎缩胰腺中提取的提取物，前者运用了“减法原理”，后者运用了“加法原理”；在睾丸分泌雄性激素的研究中，摘除睾丸和移植睾丸实验，同样分别运用了“减法原理”和“加法原理”。 思考•讨论 制备胰腺提取液 结扎狗的胰管 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 测血糖 减法原理 加法原理 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”。 21 研究方法 摘除法(植入法) 饲喂法 注射法 实验设计 实验组 摘除内分泌腺 饲喂动物激素 注射动物激素 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 激素功能研究的方法 1）研究思路：某种方法处理实验动物→出现相应的病理症状→添加某激素后恢复正常→推知相应激素的生理功能。 2）研究方法：研究动物激素生理功能的常用方法有饲喂法、摘除法、移植法、注射法等，注射法和饲喂法在使用时要注意相关激素的化学本质。 3）可饲喂的激素：甲状腺激素、肾上腺激素、醛固酮、性激素； 必须注射的激素：胰岛素、胰高血糖素、抗利尿激素、生长激素等蛋白质或多肽类 4）注意事项：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，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 3.激素功能研究的方法 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)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。 五、内分泌系统的组成和功能 1.内分泌系统的组成 24 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 垂体 促肾上腺皮质激素 促性腺激素 甲状腺 肾上腺皮质 卵巢 睾丸 甲状腺激素 肾上腺 皮质激素 性激素 分泌 分 泌 促甲状腺激素 分泌 分泌 分泌 内分泌 调节枢纽 胰岛素 肾上 腺素 2.常考激素的功能 26 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。 甲状腺激素分泌异常有关的病变 呆小症: 幼年时，甲状腺激素分泌不足，身材矮小，智力低下。 地方性甲状腺肿:饮食缺碘，甲状腺激素合成过少。 甲亢: 成年时，甲状腺激素分泌过多。 【思考】为什么缺碘会患地方性甲状腺肿？ 碘是甲状腺激素的合成原料，缺碘导致甲状腺激素合成不足，负反馈作用减弱，促甲状腺激素分泌增多，作用于甲状腺，促进甲状腺生长和发育。 蛋白类或肽类(垂体、下丘脑、胰岛细胞分泌 的)：胰岛素、生长激素、抗利尿激素等 激素 固醇类：性激素、醛固酮、皮质醇 氨基酸的衍生物：甲状腺激素、肾上腺激素 3.激素的化学本质 比较项目 酶 激素 神经递质 化学本质 多数是蛋白质 少数是RNA 蛋白质、多肽、氨基酸衍生物、固醇类 乙酰胆碱、多巴胺、氨基酸类、NO等 产生细胞 活细胞 内分泌细胞 或内分泌腺 神经细胞 作用部位 细胞内、外 靶细胞 突触后膜 作用后变化 不改变 被灭活 被降解或回收 酶、激素与神经递质的比较 ①都具有生物活性；②均与特定分子结合后起作用； ③都不供能； ④都不组成细胞结构 分级调节和反馈调节 （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: 下丘脑分泌抗利尿激素可以调节机体水盐平衡。 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发育、生殖细胞生成、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。 4.内分泌腺系统的功能 1.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　 ④小肠黏膜＋稀盐酸＋沙子研磨制成提取液注入静脉血液→胰腺分泌胰液 A.①与②、②与④对比说明胰液分泌不是稀盐酸直接作用的结果 B.①与③对比说明没有小肠神经结构的参与，胰腺仍可以分泌胰液 C.①②③④对比说明胰液分泌受小肠黏膜产生的物质(由血液运输)调节 D.①②③④对比说明胰液分泌不受神经的调节 D 2.催产素是由下丘脑合成、垂体后叶释放的一种链状九肽激素，在女性分娩时有助于生产，还能缓解人们的社交压力。下列说法不正确的是( ) A.催产素是女性特有的一种激素，含有8个肽键 B.自闭症儿童的垂体释放的催产素的量可能很少 C.下丘脑中有些细胞不仅能够分泌激素，而且能传导兴奋 D.催产素对靶器官和靶细胞发挥调节作用后会被灭活 A 解析　催产素不是女性特有的激素，男性也可分泌催产素，A错误； 催产素能缓解人们的社交压力，因此自闭症儿童的垂体释放的催产素的量可能很少，B正确； 下丘脑既属于神经系统，也属于内分泌系统，C正确； 激素发挥作用后一般会立即被灭活，D正确。 3.切除健康狗的胰脏，2天后狗出现糖尿病的症状。随后连续给其注射一定量溶于生理盐水的胰岛素，发现其血糖含量恢复正常。由此推测：胰岛素能降低血糖的含量。为了证明这一推论，你认为下列最适宜作为对照组的是( ) A.既不切除健康狗的胰脏，又不注射胰岛素 B.用溶解于蒸馏水的胰岛素溶液进行注射 C.切除健康狗体内的胰脏2天后，只注射等量的生理盐水 D.将健康狗体内摘除的胰脏制成提取液，注射给切除胰脏的狗 C 解析:切除健康狗体内的胰脏2天后，只注射等量生理盐水，通过对照证明胰岛素能降低血糖的含量。 4.(2020年全国Ⅰ卷，3)某研究人员以小鼠为材料进行了与甲状腺相关的实验，下列叙述错误的是（ ） A．切除小鼠垂体，会导致甲状腺激素分泌不足，机体产热减少 B．给切除垂体的幼年小鼠注射垂体提取液后，其耗氧量会增加 C．给成年小鼠注射甲状腺激素后，其神经系统的兴奋性会增强 D．给切除垂体的小鼠注射促甲状腺激素释放激素，其代谢可恢复正常 D 5.某生物兴趣小组将生长发育状况相似且健康的蝌蚪均分为甲、乙两组，甲组饲喂适量含甲状腺激素制剂的饲料，乙组饲喂等量的普通饲料，一段时间后，甲组发育成小型青蛙，乙组发育成大型蝌蚪。下列分析错误的是 A.甲组青蛙中促甲状腺激素含量高于乙组蝌蚪 B.该实验中甲组是实验组，乙组是对照组 C.该实验中饲料的饲喂量属于无关变量，但影响实验结果 D.该实验结果说明甲状腺激素能够促进蝌蚪的生长发育 A 6.为探究相关激素对血糖调节的影响，设计如下实验过程。实验中5只家兔的注射剂量和生理指标均按单位体重计算，已知肾上腺素具有升高血糖的作用。下列叙述正确的是 A.胰岛A细胞分泌的胰高血糖素为多肽 　因此不具有特定的空间结构 B.二次注射后，若②号家兔出现糖尿， 　则该兔的尿量将会增加 C.二次注射后，只有②号和④号家兔低血糖症状得到缓解 D.胰岛素能抑制葡萄糖运进全身组织细胞 B 7.某同学从小鼠的体内提取了一种激素，推测其可能是胰岛素或甲状腺激素。为了探究该激素是上述两种中的哪一种，该同学把生理状况相同的小鼠分成四组，分别编号为甲、乙、丙、丁，给甲组小鼠注射一定量的该激素，乙组小鼠注射等量的生理盐水，丙组小鼠饲喂含等量该激素的饲料，丁组小鼠饲喂不含该激素的饲料，观察现象。下列分析错误的是（ ） A.如果甲组小鼠出现休克，注射适量的葡萄糖后恢复，说明该激素是胰岛素 B.如果甲组小鼠比乙组小鼠兴奋、呼吸和代谢加快，说明该激素是甲状腺激素 C.如果丙组小鼠出现休克，饲喂适量的葡萄糖后恢复，说明该激素是胰岛素 D.如果丙组小鼠比丁组小鼠兴奋、呼吸和代谢加快，说明该激素是甲状腺激素 C 题后补充：不同动物激素的化学本质 (1)类固醇：如肾上腺皮质激素、性激素(雌激素、雄激素)等 (2)氨基酸衍生物类：如甲状腺激素、肾上腺素等 (3)多肽和蛋白质类：如促激素释放激素、促激素、抗利尿激素、胰岛素和胰高血糖素等 38 8.某科研小组开展了胰岛素及肾上腺素对家兔血糖含量 影响的研究实验，结果如图。 下列关于该实验的叙述错误的是（ ） A.两组家兔的生理状况应相同 B.激素注射前几小时，家兔需进行禁食处理 C.注射用的胰岛素和肾上腺素要用生理盐水配制 D.胰岛素和肾上腺素表现为协同作用 D 题后补充：激素间相互作用的两种类型 (1)协同作用：不同激素对同一生 理效应都发挥相同的作用，从而 达到增强效应的结果 (2)作用相抗衡：胰岛素降低血糖，与胰高血糖素、肾上腺素、甲状腺激素的升糖效应相抗衡 39 9.加拿大诺贝尔奖获得者班廷在发现胰岛素初期进行了如下实验:将若干只生理状态相同的狗随机分成两组,甲组摘除胰腺,改造成糖尿病狗;乙组先结扎胰腺导管,待伤口恢复、胰腺腺泡凋亡后,取狗的胰腺制备粗提取液。随后,将粗提取液注射到糖尿病狗的体内,结果降低了这些狗的血糖水平。下列有关叙述正确的是 (　　) A.胰岛素是人类发现的第一种动物激素 B.胰岛素不是胰腺腺泡细胞产生的,而是由胰岛A细胞产生的 C.乙组待胰腺腺泡凋亡后取狗的胰腺是因为胰腺腺泡细胞能产生水解胰岛素的酶 D.可以给糖尿病狗饲喂乙组的粗提取液来达到降低血糖的目的 　 C Lavf57.25.100 Lavf58.20.100 Lavf58.28.100 FormatFactory : 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