内容正文:
课前检测
内分泌腺和外分泌腺的概念
内分泌系统的组成
人体主要的内分泌腺有哪些?
下丘脑分泌的激素及其作用部位
垂体分泌的激素及其作用部位
肾上腺分泌的激素
甲状腺激素的作用
激素的化学本质
肾上腺皮质
醛固酮、
皮质醇
促肾上腺皮质激素释放激素
肾上腺髓质
肾上腺素
雌激素、孕激素
雄激素主要是睾酮
促肾上腺皮质激素
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?
导
第三章 体液调节
第1节 激素与内分泌系统(第2课时)
激素的发现和激素的研究方法
【学习目标】
1.分析促胰液素的发现过程。
2.归纳研究动物激素生理功能的方法。
3.讨论在促胰液素的发现过程中,科学态度和科学精神所起的重要作用。
思
1.沃泰默的实验(小肠如何把盐酸到来的消息传给胰腺)①稀盐酸→狗的小肠肠腔→胰腺分泌胰液②稀盐酸→狗的血液→胰腺不分泌胰液③稀盐酸→狗的小肠肠腔(切除神经只留血管)→胰腺分泌胰液(1)①②形成对照实验,自变量、因变量、对照组分别是什么?
(2)根据①②对照实验的结果你能得出什么结论?(3)①③形成对照实验,自变量、因变量、对照组分别是什么?(4)根据①③对照实验的实验结果,你能得出什么结论?
2.在斯他林和贝利斯的实验中,若排除稀盐酸和小肠黏膜本身成分对实验结果的干扰,可增设两组对照组,请写出设计思路并预期实验结果。
议
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.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,但都收效甚微的原因是:胰岛素属于 类激素,在班廷之前大多数实验用胰腺提取物注射给实验性糖尿病的狗或糖尿病患者,因胰岛素被胰腺分泌的 分解,故难以获得预期效果。4.班廷是如何证实胰岛素是由胰腺中的胰岛分泌的?5.根据激素研究的两个实例,归纳出研究内分泌腺及其分泌激素功能的方法。6.两个实例中哪些实验用到了“加法原理”,哪些实验用到了“减法原理”?
研究实例 变量处理 实验结果 原理应用
胰岛素的发现 摘除狗的胰腺 造成实验性糖尿病 减法原理
给与 原理
睾丸分泌雄激素的研究 摘除睾丸 原理
原理
激素的发现
现象与问题:
狗进食后,食物和胃酸进入小肠,胰腺会马上分泌出胰液(含多种消化酶),通过导管注入十二指肠,促进食物的消化。食物到达小肠的信息,胰腺是如何得知的?
任务1:
写出胃酸刺激小肠引起胰腺分泌胰液的反射弧。
胰
腺
19世纪的观点
胃酸
刺激
小肠
感受器
胰腺
胰液
分泌
兴奋
传入神经
神经中枢
传出神经
——促胰液素
十二指肠
6
一、促胰液素的发现
(一)沃泰默的实验
实验假设:
实验方法:
实验步骤与现象:
注入
注入
注入
狗的上段小肠肠腔(①组)
稀盐酸
狗的血液(②组)
狗的上段小肠肠腔(去除神经)(③组)
现象
现象
现象
分泌
胰液
不分泌
胰液
分泌胰液
实验结论:通过实验,沃泰默认为小肠上微小的神经难以剔除,胰液的分泌受神经调节控制
(1)①②形成对照实验,自变量、因变量、对照组分别是什么?
自变量是稀盐酸的作用部位,因变量是胰腺是否分泌胰液,对照组是①组。
(2)根据①②对照实验的结果你能得出什么结论?
稀盐酸不通过血液直接作用于胰腺,直接接受盐酸刺激的部位是小肠。(3)①③形成对照实验,自变量、因变量、对照组分别是什么?说明什么?
自变量为是否切除神经,因变量为胰腺是否分泌胰液,对照组是①组,说明小肠上神经的有无,不影响胰液分泌。
(4)根据①③对照实验的实验结果,你能得出什么结论?
胰腺分泌胰液可以不受神经调节。
单一变量、对照法
胰液的分泌受神经调节控制
激素的发现
实施实验
——促胰液素
重复沃泰默的实验,这是神经调节吗?
提出问题
不是反射而是化学调节——在盐酸的作用下,小肠黏膜可能产生了一种化学物质,这种物质进入血液,随血液循环到达胰腺,引起胰液的分泌
作出假设
制定计划
如果要证明这个观点,实验思路是什么?
如何彻底消除神经的影响?
(二)另辟蹊径的斯他林和贝利斯
斯他林
贝利斯
8
激素的发现
实施实验
得出结论
注射
同一条
狗的静脉
胰腺
分泌胰液
稀盐酸
小肠黏膜
混合
研磨
制成______
提取液
胰腺分泌胰液受化学物质的调节控制,并将小肠黏膜分泌的这种化学物质命名为——促胰液素。
——促胰液素
思考:斯他林和贝利斯的实验设计是否有对照组?
稀盐酸
注射
同一条狗的静脉
胰 腺
不分泌胰液
9
【进一步思考】
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。
敢于质疑,大胆提出新假设,巧妙设计实验验证假设。
【思考】显然,沃泰默的结论是错误的,那能否运用上一章相关知识进行反驳?
沃泰默在实验中切除了通向狗的上段小肠的神经,反射弧的完整性受到破坏。
斯他林和贝利斯的实验能否说明该过程中是否有神经调节?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。
——促胰液素
激素的发现
小组讨论1:胰液的分泌是否存在神经调节? 如何证明?
科学事实:研究人员刺激通向胰腺的神经,发现胰腺的分泌量增加。
小肠
神经
血管
胰腺
刺激
胰液分泌增加
胰液不分泌
12
HCl
HCl
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
促胰液素调节
神经调节
神经调节:
反射弧
激素调节:
促胰液素经血液循环运输到达胰腺
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
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:_____________________
抑制蛋白酶的活性
二、激素研究的实例
减法原理
加法原理
胰岛素的化学本质:
蛋白质
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。
手术摘除内分泌腺出现症状
被摘除的内分泌腺负责相应的症状
手术但不摘除内分泌腺(假手术)
向摘除内分泌腺的个体植入被摘除的腺体或注入被摘除腺体的提取物,症状消失
从被摘除内分泌腺中分离纯化得到物质X,物质X经静脉注入被摘除腺体的个体内,症状消失
减法原理
被摘除内分泌腺通过分泌激素X负责相应功能
摘除法
(摘除+)移植法
(摘除+)注射法
说明:也可以对未摘除腺体的个体采用注射法;确定被注射成分不会被消化时,还可以使用饲喂法。
实验结论
加法原理
激素研究的实例
思考:从胰岛素和雄激素的研究实例,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
观
移
观
判
推断相应的生理功能(判断内分泌腺或激素的功能)
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)
注射腺体的提取物(或重新移植腺体)
观察相关症状是否恢复(观察实验动物是否恢复)
注射法
摘除法
移植法
研究内分泌腺及其分泌激素功能的方法
激素 方法 实验探究
甲状腺激素 饲喂法 用含有甲状腺激素的饲料饲喂蝌蚪,蝌蚪迅速发育成小青蛙
摘除法 手术摘除幼年小狗 ,小狗发育 ;摘除成年狗的 ,狗出现行动呆笨、精神萎靡、代谢中耗氧量显著 、产热量 等现象
生长激素 切除法→注射法 切除小狗的垂体后,小狗的生长立即停滞,然后对其每天注射适量的生长激素,可逐渐恢复生长
性激素 摘除法 公鸡和母鸡的 被摘除后,会逐渐丧失各自的第二性征
阉割法→移植法 把公鸡 摘除,其雄性性征明显消失,如果将睾丸重新 ,公鸡的特征又会逐步恢复。
胰岛素 注射法 给饥饿18~24h后的小白鼠注射一定剂量的 溶液,不久,小白鼠出现惊厥的低血糖症状,皮下注射 溶液抢救,可以恢复。
结扎法 将狗的胰管结扎,使 萎缩;然后摘除另一只健康狗的胰腺,造成实验性糖尿病;之后从结扎的狗身上取出萎缩的只剩 的胰腺做成提取液,注入因摘除 患实验性糖尿病的狗身上,患病狗血糖迅速下降,数天后血糖恢复正常。
甲状腺
甲状腺
迟缓
降低
减少
生殖腺
睾丸
移植
胰岛素
葡萄糖
胰腺
胰岛
胰腺
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
检
$