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

激素与内分泌系统 1 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？ 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？请说明理由。 问题探讨 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。 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。是否需要注射生长激素治疗应听从医生的建议。 激素？ 内分泌？ 二者之间的关系？ 由具有分泌功能的细胞组成的组织或器官，叫做腺体。 细胞将其合成的物质释放出来，叫做分泌。 说到分泌，你想到了什么？ 分泌腺的分类 ①外分泌腺： 分泌物通过导管排出。如皮脂腺、汗腺、唾液腺（分泌物不是激素） ②内分泌腺： 没有导管，分泌物直接进入腺体内的毛细血管里，如甲状腺、肾上腺（分泌激素） 分泌腺 胰管 外分泌腺 还是内分泌腺? 小试牛刀 名称 比较 项目 内分泌腺 外分泌腺 导管 分泌物去向 举例 无 有 激素进入血液 进入体内、外的管腔 甲状腺、肾上腺、垂体、胰岛。 唾液腺、汗腺、皮脂腺 内分泌腺 VS 外分泌腺 问题探讨中提到的生长激素是由垂体分泌的，除了垂体外，内分泌腺还有甲状腺、肾上腺等，他们分泌不同的激素，那么激素是如何被发现的呢？ 胰腺能分泌胰液。胰液通过导管注入小肠，其中的酶用来消化食物。 胰腺分泌是如何调节的呢？ 激素的发现 阅读教材第45页思考与讨论：促胰液素的发现 19世纪，学术界普遍认为，胃酸刺激小肠的神经，神经将兴奋传给胰腺，使胰腺分泌胰液。 法国学者沃泰默通过实验发现： ⑴把稀盐酸注入狗的小肠肠腔内，会引起胰液分泌。把稀盐酸直接注血液中不会引起胰液分泌。 ⑵切除通向该段小肠的神经，只留下血管，再向小肠内注入稀盐酸，仍能促进胰液分泌。 结论：这是一个十分顽固的神经反射。小肠上的微小神经难以剔除干净。 沃泰默的解释是否正确呢？ 激素的发现 – 沃泰默实验 两位英国科学家读了沃泰默的论文，却大胆地做出另一种假设：这不是神经反射而是化学调节——在盐酸的作用下，小肠粘膜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。 W.M.Baliss E.H.Starling 如果要证明斯他林和贝利斯的观点， 应该如何设计实验？ 激素的发现 – 斯塔林和贝利斯实验 稀盐酸 （切除神经）狗的上段小肠肠腔 胰腺分泌胰液 狗的上段小肠肠腔 稀盐酸 胰腺分泌胰液 注入 注入 结果 结果 实验过程： 激素的发现 – 斯塔林和贝利斯实验 实验结论：剔除神经不影响稀盐酸使胰腺分泌胰液 稀盐酸使胰腺分泌胰液的过程不属于神经调节 比较上述实验结果，你能得到什么结论？ 实验1： 实验2： 小肠黏膜+稀盐酸+砂子 磨碎 注射 制成提取液 （切除神经）狗静脉 发现了促胰液素； 发现了激素调节。 实验过程： 胰腺分泌胰液。 激素的发现 – 斯塔林和贝利斯实验 实验3： 观察实验3，比较实验1和实验2的结果，你有什么推测？ 推测：稀盐酸刺激小肠粘膜后，小肠粘膜分泌出了某种化学物质，这种化学物质可以使胰腺分泌胰液。 巴甫洛夫（1849-1936 ） 在对高级神经活动的研究中，创立了条件反射学说，因对消化生理的研究而获1904年诺贝尔生理学和医学奖。 “自然，人家是对的。很明显，我们失去了一个发现真理的机会。” 激素的发现 – 巴甫洛夫的感慨 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.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？ 3.“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？ 彻底排除了神经调节对实验结果的干扰。 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，引起胰腺分泌胰液。 敢于质疑，大胆提出新假设，巧妙设计实验验证假设。 激素的发现 【进一步思考】 1.斯他林和贝利斯的实验设计是否足够严谨？如何完善？ 应增设对照实验排除稀盐酸和小肠黏膜本身成分的干扰。 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 激素的发现 2.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。 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。 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 激素的发现 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。但是激素的分泌悄无声息，他们直接进去到血液周游全身，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？ 请阅读教材46、47页思考讨论，寻找答案。 激素研究的实例 胰腺：既属于内分泌腺也属于外分泌腺 外分泌腺由腺泡和导管组成，腺泡分泌胰液，胰液通过导管进入肠道。 内分泌腺由胰岛组成，胰岛a细胞分泌胰高血糖素，胰岛b细胞分泌胰岛素，这两种激素直接释放到毛细血管。 1869年：显微镜下观察胰腺组织,发现其中有一些聚集成岛状的细胞堆，命名为胰岛 激素研究的实例 1889年：科学家无意发现，切除胰腺的狗患上糖尿病,提出胰腺能________________________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_______； 1889年到1920年：大多数实验都集中于制备 _____________，然后注射给由________诱发糖尿病的狗或糖尿病患者，但都收效甚微； 分泌某种抗糖尿病的物质 胰岛素 胰腺提取物 胰腺受损 【思考】 ①在班廷之前，为什么会收效甚微？ 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 激素研究的实例 激素研究的实例 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_____，但胰岛却_______，这样机体____患糖尿病，这给了他获取胰岛方法的启示：结扎狗的胰管，使_______，再用________________来治疗糖尿病； 萎缩 胰腺萎缩 萎缩的胰腺提取液 保持完好 不会 激素研究的实例 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 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:_________________。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。 抑制蛋白酶的活性 【思考】 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液（胰蛋白酶）的功能，但胰岛仍正常分泌，由此证明胰岛素是由胰岛分泌的。 激素研究的实例 实例2：睾丸分泌雄性激素的研究 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 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 激素研究的实例 【思考】 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？ 激素研究的实例 摘除法和移植法。 ①摘除所研究的内分泌腺，观察实验动物出现的特异性症状 ②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。 【思考】 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”。 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 摘除睾丸——减法原理 重新移植睾丸——加法原理 激素研究的实例 一个多世纪以来，在众多科学家前仆后继的努力下，多种内分泌腺和他们分泌的激素陆续被发现，人们逐步认识到了这下激素的来源和作用。 任务：阅读教材第48页，回答以下问题 1、人体内有哪些内分泌腺？ 2、各种内分泌腺各分泌那种激素？ 3、每种激素的作用是什么 内分泌系统的组成和功能 主要的内分泌腺 散在的内分泌细胞 内分泌系统的组成： 兼有内分泌作用的细胞 内分泌系统的组成和功能 垂体、甲状腺、肾上腺、性腺、胰岛、胸腺等 如胃、肠中、肾中的内分泌细胞 下丘脑的神经细胞 下丘脑 垂体 甲状腺 胸腺 肾上腺 胰腺 卵巢 睾丸 分泌促甲状腺激素释放激素等 分泌生长激素、促甲状腺激素等 分泌肾上腺素等 分泌雌性激素等 分泌雄性激素等 分泌甲状腺激素等 分泌胸腺激素等 其中的胰岛分泌胰岛素和胰高血糖素等 31 激素的化学本质 含氮类激素：蛋白质（胰岛素）、肽（胰高血糖素）、氨基酸及其衍生物（肾上腺素） 固醇类激素：甾体类激素，由胆固醇衍生而来（性激素） 脂肪酸衍生物：前列腺素 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。 内分泌系统的组成和功能 激素种类 激素失调症 生长激素 甲状腺激素 胰岛素 胰高血糖素 雄性/雌性激素 呆小症 ； 甲亢；地方性甲状腺肿大   巨人症 ； 侏儒症；肢端肥大症  第二性征不明显或消退，性周期不明显 过低：糖尿病 过低：低血糖  激素的失调症 内分泌系统的组成和功能 几种重要激素的生理功能： 生长激素： 促进生长，主要是促进蛋白质的合成和骨的生长。 甲状腺激素： ①促进代谢； ②促进生长发育尤其是中枢神经系统的发育； ③提高神经系统的兴奋性。 巨人症 幼年时生长激素过多 编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 幼年时生长激素过少 侏儒症 编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 成年后生长激素分泌过多 侏儒症（幼年分泌不足） 巨人症（幼年分泌过多） 肢端肥大症（成年分泌过多) 生长激素（垂体） 分泌异常导致疾病 “甲亢” 甲状腺激素分泌过多 呆小症 幼年时甲状腺激素过少 地方性甲状腺肿 大脖子病 缺碘，甲状腺 激素合成不足 甲亢（分泌过多） 呆小症（幼年分泌过少） 地方性甲状腺肿（成年缺碘） 甲状腺激素（甲状腺） 分泌异常 合成甲状腺激素必须要碘元素 激素的化学本质 氨基酸衍生物：甲状腺激素，肾上腺素 脂质固醇类：性激素和肾上腺皮质素 多肽和蛋白质类激素： 下丘脑和垂体分泌的激素，胰岛素和胰高血糖素 1.摘除小白鼠的垂体后，甲状腺功能衰退，其原因是 ( ) A.缺少促甲状腺激素       B.生长激素分泌不足           C.饮食中缺碘         D.甲状腺神经受损 2.下列四组疾病中，因缺乏激素而引起的一组是（ ） A.呆小症和肢端肥大症     B.夜盲症和佝偻病        C.粘液性水肿和糖尿病     D.白化病和色盲病 A C 小试牛刀 4.一孕妇患甲状腺肿大，她生下的孩子可能患（ ） A.先天性心脏病           B.先天性糖尿病           C.先天性侏儒症         D.先天性呆小症 D 3.下列腺体中不属于内分泌腺的是（ ） A.垂体     B.睾丸   C.肾上腺      D.皮脂腺 小试牛刀 D 1. 方法: 注射法(或饲喂)、 摘除法、 移植法 ①注射法(或饲喂) 加法原理 拓展：研究激素的方法 提醒: 蛋白质或多肽类激素不能饲喂，只能注射 （因为动物消化道内有蛋白酶，会将蛋白类激素消化掉而使其失去作用） 饲喂 等量原则 对照原则 【强调】 蛋白质类、多肽类激素不能口服使用，只能注射使用； 氨基酸衍生物类、固醇类激素，既可以口服使用，也可注射使用； 【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； 等量原则 对照原则 ②摘除法 各种内分泌腺均可通过摘除法验证其产生的激素的功能，但在实际操作中要考虑可操作性，太小动物一般不用此法，如小蝌蚪等。 提醒: 减法原理 1. 方法: 注射法(或饲喂)、 摘除法、 移植法 等量原则 对照原则 ③移植法 实验动物 摘除某种腺体 观察动物表现 将该腺体重新移植回去 观察动物表现 减法原理 加法原理 1. 方法: 注射法(或饲喂)、 摘除法、 移植法 等量原则 对照原则 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，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 几种激素的功能及验证实验 一、甲状腺激素 1.化学本质： 氨基酸类衍生物（可注射、可口服） 2.功能： ①促进新陈代谢 ②促进生长发育 ③促进中枢神经系统的发育，提高神经系统的兴奋性 方法： ①饲喂/注射 ②切除腺体——（补加回去） 等量原则 对照原则 51 1.化学本质： 氨基酸类衍生物（可注射、可口服） 2.功能： ①促进新陈代谢 a.选材： 小白鼠/小狗 b.观测指标： 耗氧量 摘除甲状腺 手术但不切除 c.具体操作： 小狗 实验组 对照组 注射甲状腺激素 检测耗氧量变化 （检测耗氧量变化） 几种激素的功能及验证实验 方法： ①饲喂/注射 ②切除腺体——（补加回去） 一、甲状腺激素 等量原则 对照原则 52 1.化学本质： 氨基酸类衍生物（可注射、可口服） 2.功能： ②促进生长发育 a.选材： 小蝌蚪 b.观测指标： 发育快慢 饲喂含甲状腺激素的饲料 c.具体操作： 小蝌蚪 实验组 对照组 饲喂普通饲料 观察发育速度 几种激素的功能及验证实验 方法： ①饲喂/注射 ②切除腺体——（补加回去） 一、甲状腺激素 等量原则 对照原则 53 几种激素的功能及验证实验 一、甲状腺激素 1.化学本质： 氨基酸类衍生物（可注射、可口服） 2.功能： ③促进中枢神经系统的发育，提高神经系统的兴奋性 a.选材： 小狗/小白鼠 b.观测指标： 兴奋状态（亢奋OR萎靡） 摘除甲状腺 c.具体操作： 小狗 实验组 对照组 手术但不切除 注射甲状腺激素 检测兴奋状态 （观察兴奋状态） 方法： ①饲喂/注射 ②切除腺体——（补加回去） 等量原则 对照原则 54 二、生长激素 1.化学本质： 蛋白质 2.功能： 促进生长——骨骼的生长 a.选材： 小狗/小白鼠 b.观测指标： 体重 几种激素的功能及验证实验 方法： ①饲喂/注射 ②切除腺体——（补加回去） 等量原则 对照原则 55 三、胰岛素 a.选材： 小白鼠 b.观测指标： 测血糖 c.具体操作： /低血糖症（昏迷） 几种激素的功能及验证实验 方法： ①饲喂/注射 ②切除腺体——（补加回去） 注射大剂量胰岛素 低血糖症状 注射葡萄糖 低血糖症状消失 等量原则 对照原则 56 再见！ 激素分泌部位 激素名称 化学性质 作用部位 主要作用 下丘脑 抗利尿激素 多肽 肾小管、集合管 促进肾小管、集合管对水分的重吸收 促xx激素释放激素 垂体 调节垂体合成和分泌促激素 垂体 生长激素 蛋白质 全身 促进骨的生长，促进蛋白质合成 促xx激素 相关腺体 促进相关腺体的生长发育以及相关激素分泌 甲状腺 甲状腺激素（含I） 氨基酸衍生物 全身 调节体内的有机物代谢；促进生长和发育（包括中枢神经系统的发育）；提高神经的兴奋性 内分泌系统的组成和功能 激素分泌部位 激素名称 化学性质 作用部位 主要作用 肾上腺 （皮质）醛固酮 固醇 肾脏 调节水盐代谢 （髓质）肾上腺素 氨基酸衍生物 全身 提高机体的应激能力 胰岛 B细胞 胰岛素 蛋白质 全身 促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，从而使血糖水平降低 A细胞 胰高血糖素 多肽 主要是肝脏 促进肝糖原分解、非糖物质转化为葡萄糖，从而使血糖水平升高 内分泌系统的组成和功能 激素分泌部位 激素名称 化学性质 作用部位 主要作用 性腺 卵巢 雌激素、孕激素 固醇 全身 促进女性生殖器官的发育、卵细胞的生成和女性第二性征的出现等 睾丸 雄激素（主要是睾酮） 促进男性生殖器官的发育、精子细胞的生成和男性第二性征的出现等 内分泌系统的组成和功能 2025/5/13 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。 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？ 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。 两者都将发育出雄性器官。 内分泌系统的组成和功能 – 思维训练 $$