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3章　体液调节 第1节　激素与内分泌系统 著名足球运动员梅西小时候是侏儒症患者（因幼年期生长激素分泌不足而导致的生长迟缓、身材矮小）。治疗侏儒症需要注射生长激素，巴萨俱乐部为梅西支付了这笔治疗费用，梅西也投桃报李加入了拉玛西亚青训营并在巴萨成长为一代足球巨星。 讨论1：如果在梅西成年后才有机会注射生长激素，他的症状能缓解吗？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。 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。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。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 2 人体分泌腺的分类 外分泌腺：分泌腺中的分泌物经由导管而流出体外或流到消化腔的。 （如皮脂腺、汗腺、消化腺） 内分泌腺：分泌腺（没有导管）中的分泌物——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。 （如垂体、甲状腺、肾上腺） 注意: 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。 3 20世纪以前，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 事实与问题： 运用神经调节的知识尝试解释： 胰腺能分泌胰液。食物从胃流经小肠后，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？ 一、激素的发现 胃酸刺激——小肠（感受器)——传入神经——神经中枢——传出神经——胰腺（效应器）。 促胰液素的发现 4 促胰液素的发现 思考·讨论 1.沃泰默的实验 注入 狗的上段小肠肠腔 A:稀盐酸 结果 胰腺分泌胰液 注入 狗的血液中 B:稀盐酸 结果 胰腺不分泌胰液 注入 狗的上段小肠肠腔（切断神经） C:稀盐酸 结果 胰腺分泌胰液 思考1：对比A、B组，能说明什么？ 说明只有用盐酸刺激小肠时，胰腺才能分泌胰液。 思考2：对比A、C组，还能说明胰腺分泌胰液就是神经调节吗？ 沃泰默解释：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。 说明小肠有无神经不影响胰液分泌。 5 2.斯他林和贝利斯的实验 实验假设： 实验过程： 实验结论： 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，引起胰液的分泌。 在盐酸的刺激下，小肠黏膜产生了一种化学物质（促胰液素），刺激胰腺分泌胰液。 研磨 提取液 狗的小肠黏膜+稀盐酸+砂子 结果 胰腺分泌胰液 注射 狗静脉 彻底消除神经的影响 6 1.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？ 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？ 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？ 彻底排除了神经调节对实验结果的干扰。 促胰液素通过血液运输到达胰腺，引起胰腺分泌胰液。 神经调节通过反射弧实现 促胰液素的发现 思考·讨论 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,有体液调节的存在,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。 7 练习 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对比说明胰液分泌不受神经的调节 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.要证明胰液分泌受不受神经的调节应该再设计实验继续探究 B 刺激通向胰腺的神经，胰液分泌量增加； 分泌 血液运输 作出 内分泌器官 内分泌细胞 激素 靶器官 反应 促胰液素是人们发现的第一种激素。 促胰液素的发现使人们认识到，机体除了神经调节，还存在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。 一、激素的发现 班廷的发现：胆结石堵塞胰管或以实验方法结扎胰管引起胰腺萎缩，但胰岛完好，这样的机体不会患糖尿病。 实例1：胰岛素的发现 激素研究的方法之一： 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。 1916年，科学家将胰岛产生的、可能与糖尿病有关的物质命名为胰岛素 大多数实验制备胰腺提取物，注射给由胰腺受损诱发糖尿病的狗或糖尿病患者，但收效甚微 实验： 结扎狗的胰管→胰腺萎缩只剩胰岛→胰腺提取液 ↓ 摘除另一只健康狗的胰腺→糖尿病的狗 ↓ 血糖恢复正常 10 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 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，为什么会收效甚微？ ②班廷是如何证实胰岛素是由胰腺中的胰岛分泌的？ 实例2: 睾丸分泌雄性激素的研究 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。 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 公鸡第二性征消失 注射适量雄激素 公鸡第二性征重现 研究激素的方法 思考·讨论 12 思考·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？ ④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”。 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。 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—— 摘除睾丸—— 重新移植睾丸—— 加法原理：与常态比较，人为增加某种影响因素 减法原理：与常态比较，人为减少某种影响因素 减法原理 加法原理 减法原理 加法原理 微信公众号：中学生物科学，欢迎关注！ 1. 内分泌系统的组成 内分泌系统 内分泌腺 内分泌细胞 聚集 兼有内分泌功能的细胞 一些器官、组织内 分散着 例如：垂体、甲状腺、胰腺(胰岛)、肾上腺、性腺(卵巢、睾丸) 例如：在小肠黏膜上分散着能分泌促胰液素等的内分泌细胞；下丘脑中的某些神经细胞。 三、内分泌系统的组成和功能 内分泌系统：包含相对独立的内分泌腺以及兼有内分泌功能的细胞 三、内分泌系统的组成和功能 下丘脑 垂体 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 作用于垂体，调控垂体分泌释放相应的激素。 促××激素释放激素 抗利尿激素 促进肾小管和集合管对水分的重吸收。 下丘脑合成，垂体释放 15 三、内分泌系统的组成和功能 垂 体 促甲状腺激素、 促性腺激素、 促肾上腺皮质激素等。 作用：分别调节相应内分泌腺的分泌活动。 促××激素 生长激素 作用：调节生长发育（蛋白质的合成和骨骼的生长）。 甲状腺 甲状腺激素 分泌 作用 促进生长和发育 提高神经系统的兴奋性 调节体内有机物的代谢 ——甲状腺 人体主要内分泌腺 垂体 促甲状腺激素释放激素 下丘脑 促甲状腺激素 三、内分泌系统的组成和功能 分泌肾上腺素（救命激素），去甲肾上腺素。 提高机体的应激能力。 皮质 主要分泌醛固酮、皮质醇等，调节水盐代谢和有机物代谢。 髓质 ②肾上腺： 接受垂体分泌的激素的调节， 分为皮质和髓质 胰岛素 胰岛 分泌 升高血糖 胰高血糖素 胰岛A细胞 胰岛B细胞 分泌 降低血糖 胰岛 导管 腺泡 共同在糖代谢中发挥了重要的调节作用 人体主要内分泌腺——胰岛 胰腺 外分泌部：连接导管分泌胰液 内分泌部（胰岛） 卵巢 雌性 雄性 睾丸 雌激素 孕激素 分泌 作用 促进女性生殖器官的发育 促进卵细胞的生成 促进女性的第二性征的出现等 雄激素 促进男性生殖器官的发育 促进精子细胞的生成 促进男性的第二性征的出现等 分泌 作用 人体主要内分泌腺——性腺 下丘脑 垂体 促激素 分泌 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 促甲状腺激素激素 促性腺激素激素 促肾上腺皮质激素激素 内分泌 调节枢纽 归纳：各种内分泌腺（细胞）分散存在，无直接联系，为什么说它们构成一个系统？ 促释放激素 甲状腺 肾上腺皮质 甲状腺激素 分泌 分泌 肾上腺皮质激素 性激素 卵巢、睾丸 分泌 分泌 三、内分泌系统的组成和功能 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，包括维持内环境稳定、调节物质和能量代谢、调控生长发育和生殖等。 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。 22 6.激素分泌异常引起的疾病 激素 病因 病症 甲状腺激素 幼年分泌过少 成年分泌过多 成年缺碘 生长激素 幼年分泌不足 幼年分泌过多 成年分泌过多 胰岛素 分泌不足 甲亢 呆小症 地方性甲状腺肿 甲状腺激素分泌不足 --呆小症 甲状腺激素分泌过量--甲亢 甲状腺激素分泌不足--大脖子病 6.激素分泌异常引起的疾病 幼年分泌不足 --侏儒症 幼年分泌过多 --巨人症 成年分泌过多 --肢端肥大症 激素 病因 病症 甲状腺激素 幼年分泌过少 成年分泌过多 成年缺碘 生长激素 幼年分泌不足 幼年分泌过多 成年分泌过多 胰岛素 分泌不足 甲亢 呆小症 地方性甲状腺肿 侏儒症 巨人症 肢端肥大症 糖尿病 (1)只能注射，不能口服： 胰岛：胰岛素、胰高血糖素 垂体：促××激素、生长激素 下丘脑：促××激素释放激素、抗利尿激素 甲状腺激素、肾上腺素 性激素 易被消化道内的消化酶（蛋白酶）分解 4.动物激素的化学本质 （2）既可口服，又可注射： 多肽和蛋白质类 氨基酸衍生物： 固醇类： 思维训练 验证假说·预测结果 为了研究性激素在胚胎生殖系统发育中所起的作用 1.目的： 2.假说： 假说1：睾丸 雄性器官/否则为雌性 假说2：卵巢 雌性器官/否则为雄性 3.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。 4.结果： 雄激素 雌激素 性染色体组成 外生殖系统表观 未做手术 手术后 XY 雄性 雌性 XX 雌性 雌性 26 归纳总结 激素功能研究的方法 研究激素的方法 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) 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 — — ①动物分组的基本要求：选择性别、年龄相同,体重、生理状况相似的动物进行随机平均分组,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,排除无关变量的影响，使实验结论更加科学。进行注射实验时空白对照组应注射等量生理盐水(不可用蒸馏水)；进行饲喂实验时，空白对照组可饲喂蒸馏水。 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。 ⑤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。 动物激素功能的研究的注意事项: 课堂小结 【随堂练习】 为研究垂体对机体生长发育的作用,某同学用垂体切除法进行实验。在实验过程中,用幼龄大鼠为材料,以体重变化作为生长发育的检测指标。回答下列问题: (1)请完善下面的实验步骤 ①将若干只大鼠随机分为A、B两组后进行处理： A组(对照组)的处理是_________________； B组的处理是________；  ②将上述两组大鼠置于相同的适宜条件下饲养。 ③______________________________________  ④对所得数据进行统计处理与分析 (2)实验结果与分析 B组大鼠生长发育的状况不如A组,出现这种差异的原因是由于B组的处理使大鼠缺失了来源于垂体的_____激素和_________激素 手术但不切除垂体 切除垂体 每隔一定时间,测定并记录两组大鼠的体重 生长 促甲状腺 $$