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（2019）选择性必修1

第3章 体液调节 胰岛素泵是一种人工智能控制的胰岛素输入装置。将它戴在糖尿病病人身上，可以模拟胰岛功能，向血液中注射胰岛素，以达到降低高血糖、维持血糖平衡的目的。 那么，胰岛素是如何降低血糖的？正常人的血糖为什么能维持平衡？ 除血糖平衡调节外，人体内还有许多生理活动也都受到激素的调节，它们的调节过程是怎样的？这些激素的调节有哪些共同的特点？ 1 第1节 激素与内分泌系统 通过分析激素的发现过程，强化发现问题、做出假设、验证假设等科学思维习惯和科学探究意识。 目标 01 02 03 归纳概括研究内分泌腺和激素功能的基本方法，并能用该方法分析新情境下的相关问题。 说出组成人体的主要内分泌腺及其功能，举例说明它们在功能上的联系。 学习目标 3 你对自己的身高满意吗？ 4 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 侏儒症患者成年一般身高在120cm内 5 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 讨论： 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。 6 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。 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。 问题探讨 讨论： “我想打点生长激素！” 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。 7 汗腺 唾液腺 胰腺 胃腺 肝脏 分泌腺 外分泌腺 内分泌腺 分泌物经由导管而流出体外或流到消化腔的腺体。 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。 一、腺体分类 甲状腺 肾上腺 垂体 胰岛 分泌胰岛素和胰高血糖素, 内分泌腺和外分泌腺 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。 9 19世纪，大量的动物实验和临床研究表明，许多疾病与内泌腺有关。 内泌腺可以不断地向血液中释放某些物质，这些物质具有调节生长发育和维持机体正常机能的作用。 毛细血管 在20世纪之前，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的。 二、激素的发现 10 (1)囿于定论的沃泰默 19世纪普遍认为: 胃酸 刺激 小肠神经 胰腺 胰液 分泌 兴奋 ①沃泰默实验过程及结果: 稀盐酸 狗的上段小肠肠腔内(A组) 狗的血液(B组) (切除通向该段小肠的神经) 狗的上段小肠肠腔内(C组) 注入 现象 现象 胰腺分泌胰液 胰腺分泌胰液 胰腺不分泌胰液 现象 思考·讨论 促胰液素的发现 ②沃泰默的结论: 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。 (2)另辟蹊径的斯他林和贝利斯 提出假设: 这不是反射而是化学调节——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。如右图所示。 毛细血管 (1)囿于定论的沃泰默 思考·讨论 促胰液素的发现 实验步骤和结果: 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 实验结论: 胰腺分泌胰液受_____ ____的调节控制， 并将这种化学物质命名为____ ___； 化学物质 促胰液素 (2)另辟蹊径的斯他林和贝利斯 思考·讨论 促胰液素的发现 (3)巴甫洛夫的感慨 思考·讨论 促胰液素的发现 彻底排除了神经调节对实验结果的干扰 敢于质疑，大胆提出新假设，巧妙设计实验验证假设。 1、“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? 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? 思考·讨论 讨论 稀盐酸 小肠神经 传入神经 神经中枢 传出神经 胰 腺 胰 液 促胰液素 血液循环 小肠黏膜 神经调节 激素调节 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? 思考·讨论 讨论 16 是由 分泌的，进入 后，随血流 到达 引起胰腺分泌 。 判断 (1)促胰液素能够强烈促进食物的消化。 ( ) (2)促胰液素是由小肠黏膜分泌的。 ( ) (3)促胰液素的分泌不需要导管。 ( ) × √ √ 小肠黏膜 血液 胰腺 胰液 1、促胰液素： 二、激素的发现 2、激素调节： 由 分泌的化学物质——激素 进行调节的方式，就是激素调节。 内分泌器官或细胞 激素 自从促胰液素被发现，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，他们直接进入血液周游全身，难以收集和分离。 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？ 18 思考·讨论 研究激素的方法 实例1：胰岛素的发现 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 思考·讨论 研究激素的方法 （2）1889年：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，提出胰腺能分泌某种抗糖尿病的物质的假说。 （3）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。但这时没有人能精确地证实它的存在。 （4）1889年到1920年：科学家的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 命名的时候并未提取出胰岛素。一般提取方法是制备提取液。 21 （5）1920年：班廷查阅资料了解到，结扎胰 管或阻塞胰管会引起胰腺萎缩，而胰岛 却保持完好，这样机体不会患糖尿病， 这给了他获取胰岛素方法的启示。 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：班廷和贝斯特进行实验。 思考·讨论 研究激素的方法 随后他们与生化学家合作通过抑制胰蛋 白酶的活性，直接提取到正常胰腺中的 胰岛素。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。 萎缩胰腺 提取液 实例1：胰岛素的发现 1923年，班廷因发现并提取胰岛素，而获得诺贝尔生理学或医学奖 思考·讨论 研究激素的方法 实例1：胰岛素的发现 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，为什么都收效甚微呢？ 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 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。 2、班廷是如何证实胰岛素是由胰腺中的胰岛分泌的？ 1849年，德国研究者做了如下实验: 摘除公鸡睾丸 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 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 实例2：睾丸分泌雄激素的研究 思考·讨论 研究激素的方法 摘除法和移植法 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） 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（已摘除的腺体重新移植回去） 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？ 思考·讨论 讨论 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—— 给实验性糖尿病的狗注射萎缩胰腺提取物—— （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” 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”。 思考·讨论 讨论 减法原理 加法原理 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 一个多世纪以来，在众多科学家前赴后继的努力下，多种内分泌腺和它们分泌的激素陆续被发现，人们逐步认识到了这些激素的来源和作用。 29 由相对独立的_______以及_________共同构成 分散在 一些器官、组织内 内分泌细胞 聚集一起 内分泌系统 内分泌腺 内分泌细胞 如: 垂体、甲状腺、胰腺(胰岛) 肾上腺、性腺(卵巢、睾丸) 如: 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，具有内分泌功能。 1.内分泌系统的组成 下丘脑 松果体 垂体 甲状腺 胸腺 肾上腺 胰腺 卵巢 睾丸 三、内分泌系统的组成和功能 内分泌腺 内分泌细胞 内分泌细胞或器官 血液循环（体液循环） 靶细胞或靶器官 生理活动发生改变 激素 激素 各种内分泌腺分泌激素有哪些？每种激素的作用是什么？ 靶细胞及本质相同吗？ 31 作用：_____________________ _ 靶器官： ____ 化学本质：___ __ ①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等(促XX激素释放激素) ②抗利尿激素（ADH） 作用：__________________________________ 靶器官：_________ ____ 化学本质：_______ 调控垂体分泌释放相应的激素(促XX激素) 多肽 肾小管和集合管 下丘脑 促进肾小管和集合管对水分的重吸收（使尿量减少） 多肽 2.人体主要内分泌腺及其分泌的激素 三、内分泌系统的组成和功能 (1)下丘脑： 垂体 ①促甲状腺激素、促性腺激素、促肾上腺皮质激素等 (促XX激素) ②生长激素 作用：_________________________ 靶器官：________________ 化学本质：_________________ 作用：_____________________ ______ 靶细胞： _____________ 化学本质：_______ 相关疾病：幼年缺少患_______ 幼年过多患_______ 成年过多患 _________ 甲状腺/性腺/肾上腺 调节相应的内分泌腺的分泌活动 蛋白质（促肾..为多肽） 几乎体内所有细胞 垂体 调节生长发育(主要是促进蛋白质合成和骨的生长) 蛋白质 侏儒症 巨人症 肢端肥大症 2.人体主要内分泌腺及其分泌的激素 三、内分泌系统的组成和功能 (2)垂体： 生长激素分泌异常有关疾病 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。 分泌甲状腺激素 作用：____ _______________ ___ __________________ __________________ 靶细胞：_______________ 化学本质：____________ 相关疾病：幼年缺少患_______ 成年分泌过多患_____ 缺碘会患 ____________ 几乎体内所有细胞 ①调节体内的有机物代谢（提高细胞代谢的速率） ②促进生长和发育（特别是中枢神经系统） ③提高神经的兴奋性等 氨基酸衍生物 甲状腺 呆小症 甲亢 地方性甲状腺肿 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； 2.人体主要内分泌腺及其分泌的激素 三、内分泌系统的组成和功能 (3)甲状腺： 甲状腺激素分泌异常有关疾病 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。 ①肾上腺皮质:分泌肾上腺皮质激素， 包括醛固酮、皮质醇等； ②肾上腺髓质：分泌肾上腺素 作用： __________________ ___ 靶器官：_________________ __ 化学本质：________ 作用： ______________ 靶细胞： ___________ 化学本质： ___________ 前者主要肾脏，后者几乎全身 调节水盐代谢和有机物代谢 类固醇 几乎体内所有细胞 肾上腺 提高机体的应激能力 氨基酸衍生物 2.人体主要内分泌腺及其分泌的激素 三、内分泌系统的组成和功能 (4)肾上腺： 作用： _____________________ _ __________________________ ___________________________ ________________ 靶细胞：_______________ 化学本质：_______ 降低血糖浓度(一方面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，进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯；另一方面又能抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖） (5)胰腺： ①胰岛B细胞：分泌胰岛素 ②胰岛A细胞：分泌胰高血糖素 作用： ____________________ _________________ 靶器官：__________ 化学本质：_____ 几乎全身所有细胞 蛋白质 胰腺（胰岛） 主要是肝脏 多肽 升高血糖浓度(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) 2.人体主要内分泌腺及其分泌的激素 三、内分泌系统的组成和功能 胰岛B细胞，分泌胰岛素 胰岛A细胞， 分泌胰高血糖素 ①雌性性腺——卵巢： ②雄性性腺——睾丸: 作用：_____________________ ________________ _____________________ 靶细胞：_______________ 化学本质：______ _ 作用：_____________________ _____________________ _____________________ 靶细胞： _____________ 化学本质：________ 几乎全身所有细胞 ①促进女性生殖器官的发育 ②促进卵细胞的生成 ③促进女性第二性征的出现 分泌雄激素（主要是睾酮） 几乎全身所有细胞 分泌雌激素和孕激素 卵巢（雌性） 睾丸 类固醇 ①促进男性生殖器官的发育 ②促进精子细胞的生成 ③促进男性第二性征的出现 类固醇 (6)性腺： 2.人体主要内分泌腺及其分泌的激素 三、内分泌系统的组成和功能 内分泌腺 激素 作用 本质 B A 皮质 髓质 下丘脑 垂体 甲状腺 胰腺 肾上腺 睾丸 卵巢 促XX激素释放激素 促XX激素 生长激素 甲状腺激素 胰岛素 胰高血糖素 醛固酮、皮质醇 肾上腺素 雌激素和孕激素 雄激素(如睾酮) 调控垂体分泌激素 调控XX分泌激素 调节生长发育 调节有机物代谢 ;促进生长和发育;提高神经兴奋性  降低血糖 升高血糖 调节水盐代谢和有机物代谢  提高机体应激能力  促进雌雄生殖器官的发育、生殖细胞的生成和第二性征的出现 多肽 多肽 蛋白质 氨基酸 衍生物 蛋白质 多肽 氨基酸衍生物 类固醇 类固醇 40 下丘脑 垂体 甲状腺 肾上腺 胰腺 卵巢 睾丸 促 激素释放激素 促 激素 激素 激素 激素 激素 激素 你记到了多少？ 激素 激素 41 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。 下丘脑—内分泌调节的枢纽 42 （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。 3.内分泌系统的功能 三、内分泌系统的组成和功能 思考：为什么？ 蛋白质类、多肽类激素是大分子物质，其进入消化道后会被消化酶分解，而失去调节作用； 氨基酸衍生物类、固醇类激素属于小分子物质，口服后可以直接被吸收； 1.多肽和蛋白质类激素只能注射，不能口服 2.固醇类激素和氨基酸衍生物类激素既可口服，又可注射 注意： 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： 思维训练 验证假说，预测结果 45 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。 2.为了进一步证实他的假说，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？ 两者都将发育出雄性器官。 思维训练 46 内分泌器官 内分泌细胞 激素 靶器官 反应 血液运输 分泌 作出 激素调节 内分泌系统 结构 基础 研究方法 运用减法原理/加法原理的实验结果 内分泌失调症的临床表现 相互联系 作用 调控生长发育和生殖 调节物质和能量代谢 维持内环境稳定 课堂小结 练习与应用 48 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”。 （ ） 一、概念检测 ✖ ✔ ✔ 性腺 49 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 生理盐水 无法排除小肠黏膜其他激素的干扰 一、概念检测 50 二、拓展应用 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。 51 谢谢聆听! 同学们辛苦啦！ 52 $$