内容正文:
第2课时 内分泌系统的组成和功能
[学习目标] 1.说出人体内分泌系统主要由内分泌腺组成,包括垂体、甲状腺、胸腺、肾上腺、胰岛和性腺等多种腺体,它们分泌的各类激素参与生命活动的调节。 2.结合具体实例,归纳研究激素功能的基本方法,掌握激素研究的思路和科学方法。
任务一 内分泌系统的组成
1.组成:由相对独立的内分泌腺以及兼有内分泌功能的细胞共同构成。
(1)有的内分泌细胞聚集在一起成为内分泌腺体。
(2)有的内分泌细胞分散在一些器官、组织内,如在小肠黏膜上有分泌促胰液素等的众多内分泌细胞。
(3)下丘脑中的某些神经细胞,也具有内分泌功能。
2.人体主要内分泌腺及其分泌的激素
3.内分泌系统功能
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.呆小症是由于幼年时期缺少甲状腺激素引起的,侏儒症是由于幼年时期缺少生长激素
引起的。
2.人工促进鲤鱼产卵为什么常采用注射法注射促性腺激素,而不能采用饲喂法?
提示:促性腺激素的化学本质为多肽,饲喂时会被分解失去活性。
【自我诊断】
1.内分泌系统是由各种内分泌腺组成的。 (×)
2.垂体既能分泌促甲状腺激素释放激素,也能分泌生长激素。 (×)
3.甲状腺激素和生长激素都能促进生长发育。 (√)
4.补充外源多肽类、蛋白质类激素时,一般采用注射和口服法。 (×)
5.各种内分泌腺间具有复杂的功能联系,共同调节机体活动。 (√)
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[活动1] 人体内分泌系统的组成和功能
材料1:阅读教材P48人体主要内分泌腺及其分泌的激素,回答下列问题。
(1)性激素进入靶细胞内发挥作用时可能会采用哪种跨膜运输的方式?
提示:自由扩散。
(2)如果在幼年时期就缺乏甲状腺激素,会导致儿童生长停滞、智力低下,俗称呆小症。成年人虽然神经系统已经发育完全,但如果甲状腺激素分泌不足也会出现感觉迟钝、行动迟缓、记忆力减退、嗜睡等甲减症状。而与此相反的另外一个群体,甲状腺激素分泌过多而导致的甲亢,表现出怕热多汗、食欲亢进、消瘦等症状。
上述病症说明甲状腺激素不仅可以促进生长和发育,对幼年时期脑的发育有至关重要的作用;还可以提高神经的兴奋性;它对体内的有机物代谢也是有调节作用的。
(3)研究发现2型糖尿病病人的基础胰岛素水平(即餐前或者餐后2小时以后)比健康人大约高出10%,按理说,血糖含量应该很低,但是他们的血糖却始终很高。其原因与胰岛A细胞分泌的胰高血糖素过多有关。
上述病症说明胰高血糖素发挥着和胰岛素正好相反的作用,它们共同在糖代谢中发挥重要的调节作用。
(4)当人经历某些刺激,例如,兴奋、紧张、恐惧等,你可能会发现自己“超常发挥”,在遭遇危险时会跑得异常的快来逃离危险,这些都是肾上腺素的功劳。
上述实例说明肾上腺素会使人呼吸加快(提供大量氧气),心跳与血液流动加快,为身体活动提供更多能量,提高机体的应激能力。
材料2:请结合教材P49“思维训练”,完成以下问题。
(1)该实验结果验证了上述哪一个假说?
提示:这个实验结果支持了假说1。当来自睾丸提供的激素信号缺失时,胚胎发育出雌性器官。如果假说2成立,性染色体为XX的家兔胚胎,手术后将发育成为雄性,这个实验结果不支持假说2。
(2)本实验的实验结论是什么?
提示:睾丸分泌的雄激素可以促进雄性生殖器官发育。
(3)有同学认为,上述实验结果不足以证实以上实验结论,于是设计了新的实验加以完善。请评述A、B两同学中哪位同学的实验设计更具科学性?
提示:两种方案的区别在于注射睾酮时间不同。外生殖器在胚胎时期已经发育,生下来之后再注射雄激素已经没有任何意义了。因此,摘除的同时就应注射适量雄激素(睾酮)。显然,B同学的设计更具科学性。
材料3:研究激素功能常用的使用方法有注射和饲喂。根据已有的知识,你能归纳出激素成分与使用方法之间的对应关系吗?并说明理由。
提示:大分子类激素不能直接被吸收且能被消化酶降解,只能注射,不能口服或饲喂。小分子类激素可以被直接吸收且不能被消化酶降解,可以口服或饲喂,当然也可注射。
【归纳总结】
不同动物激素的化学本质及相应受体位置
(1)类固醇类:如肾上腺皮质激素、性激素(雌激素、雄激素)、孕激素。
(2)氨基酸衍生物类:如甲状腺激素、肾上腺素等。
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(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。
针对练1.(2024·石家庄调研)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。下列叙述正确的是( )
A.下丘脑分泌的促性腺激素作用于垂体,使其分泌相应激素
B.胰岛A细胞分泌的胰岛素参与血糖调节
C.肾上腺皮质可以分泌肾上腺素,提高机体应激能力
D.甲状腺激素可以促进生长发育,提高神经的兴奋性
答案:D
解析:下丘脑分泌的促性腺激素释放激素作用于垂体,使其分泌相应激素,A错误;胰岛A细胞分泌胰高血糖素,胰岛B细胞分泌胰岛素,B错误;肾上腺髓质可以分泌肾上腺素,提高机体应激能力,C错误;甲状腺激素具有促进体内的有机物代谢、促进生长和发育、提高神经的兴奋性等作用,D正确。
针对练2.家鸡受激素等影响偶尔会发生雌鸡雄性化的性反转现象。雌鸡发生性反转会表现出鸡冠增大、羽毛鲜艳、好斗打鸣、追逐母鸡等雄性特征。与此有关的激素及其主要作用的叙述,正确的是( )
A.甲状腺激素;促进生长发育,促进雌鸡雄性化转化
B.雄激素;促进雄性生殖器官发育,激发并维持雄性第二性征
C.生长激素;促进生长发育,促进羽毛生长变鲜艳
D.肾上腺素;促进性腺的生长发育,促进鸡冠等雄性特征形成
答案:B
解析:雌鸡出现的鸡冠增大、羽毛鲜艳、好斗打鸣、追逐母鸡等雄性特征是其体内的雄激素增多导致的。雄激素具有促进雄性生殖器官发育,激发并维持雄性第二性征的作用,B正确。
任务二 实验探究动物激素的常用方法
[活动2] 结合生活实际,科学设计实验,考察实验探究
情境1:验证甲状腺激素的功能
(1)饲喂法(“加法原理”)
(2)摘除法和注射法(先“减法原理”再“加法原理”)
情境2:验证胰岛素的生理功能
【归纳总结】
1.实验探究动物激素的功能研究方法
研究方法
摘除法
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
空白对照组
不摘除内分泌腺
不饲喂动物激素
不注射动物激素(如注射等量生理盐水)
自身对照或条件对照组
对摘除内分泌腺的实验组补充激素
-
-
实验目的
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
举例
所有内分泌腺
非蛋白质类激素
所有激素
2.动物激素功能的研究的注意事项
(1)动物分组的基本要求(等量原则):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。
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(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,空白对照组可饲喂等量蒸馏水。
(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。
(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)摘除、切割实验中,可利用“假手术”排除手术本身对实验结果的影响。
针对练3.(不定项)某研究人员以幼龄小鼠为材料进行了与甲状腺相关的实验,下列叙述正确的是( )
A.切除小鼠垂体,会导致甲状腺激素分泌不足,机体耗氧量减少
B.给切除垂体的幼年小鼠注射甲状腺激素后,其机体产热量增多
C.给成年小鼠注射甲状腺激素后,其神经的兴奋性会增强
D.切除幼龄小鼠垂体,其精巢(卵巢)的发育不受影响
答案:ABC
解析:切除垂体,促甲状腺激素分泌停止,导致甲状腺激素分泌不足,细胞代谢减弱,机体耗氧量减少,A正确;给切除垂体的幼年小鼠注射甲状腺激素后,细胞代谢增强,耗氧量增加,机体产热量增多,B正确;甲状腺激素可提高神经的兴奋性,C正确;垂体除可以分泌促甲状腺激素外,还可以分泌促性腺激素,切除幼龄小鼠垂体后,会导致其精巢(卵巢)发育不良,D错误。
针对练4.如表有关探究相关激素作用的实验所涉及的常见方法,合理的是( )
选项
激素
探究过程(空白对照组省略)
A
性激素
割除公鸡的生殖腺并移植到阉割后的母鸡体内。观察母鸡的第二性征
B
促甲状
腺激素
用含有甲状腺激素的饲料饲喂蝌蚪,观察其发育过程中的主要特征变化
C
胰岛素
给服用过量葡萄糖的小鼠注射胰岛素,观察其是否出现低血糖症状
D
生长
激素
用含有生长激素的食物喂养去除垂体的小狗,观察其生长状况
答案:A
解析:探究性激素的作用,割除公鸡的生殖腺并移植到阉割后的母鸡体内,观察母鸡第二性征变化,前后对照可以充分说明结论,A正确;促甲状腺激素的化学本质为蛋白质,要探究促甲状腺激素的作用,应除去体内垂体并向蝌蚪体内注射促甲状腺激素,用含甲状腺激素的饲料饲喂蝌蚪并不能探究促甲状腺激素的作用,B错误;探究胰岛素的作用,应该给正常小鼠注射一定量的胰岛素后,观察其是否有低血糖症状,然后再及时补充一定浓度的葡萄糖溶液,(低血糖)症状会得到一定程度的缓解,C错误;生长激素的化学本质为蛋白质,若饲喂会失去生理作用,要探究生长激素的作用,应向去除垂体的小狗体内注射生长激素,观察其生长状况,D错误。
探究某激素生理作用的常用检测指标
激素
检测指标
甲状腺激素
实验动物的活动状态、耗氧量、发育程度等
胰岛素
实验动物血糖含量测定、尿糖测定
胰高血糖素
实验动物血糖含量测定、尿糖测定
性激素
实验动物第二性征的改变等
思维导图
要语必背
1.胰岛B细胞分泌胰岛素,降低血糖浓度;胰岛A细胞分泌胰高血糖素,升高血糖浓度。
2.下丘脑分泌促激素释放激素作用于垂体,调控垂体分泌释放相应促激素。
3.雄激素是类固醇类物质,促进雄性生殖器官发育,激发并维持雄性第二性征。
4.甲状腺激素具有调节体内的有机物代谢、促进生长和发育、提高神经的兴奋性等促进作用。
5.肾上腺皮质分泌醛固酮和皮质醇,调节水盐代谢和有机物代谢;髓质分泌肾上腺素,提高机体的应激能力。
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1.(2025·衡水高二期中)下列关于人和高等动物体内的腺体及其分泌的物质的叙述,正确的是( )
A.内分泌腺分泌的物质都是蛋白质
B.凡是分泌物经由导管而流出体外或流到消化腔的分泌腺,称为外分泌腺
C.垂体可以分泌促甲状腺激素释放激素,且可以接受下丘脑的激素调节
D.肾上腺、胃腺、甲状腺、睾丸等都是内分泌腺
答案:B
解析:内分泌腺分泌的物质不都是蛋白质,如性激素是类固醇,A错误;有的腺体有导管,分泌物通过导管流出体外或流到消化腔,这类腺体叫外分泌腺,B正确;垂体可以分泌促甲状腺激素,促甲状腺激素释放激素由下丘脑分泌,C错误;肾上腺、甲状腺、睾丸等都是内分泌腺,胃腺是外分泌腺,D错误。
2.(2025·绍兴高二期中)下列关于人体内分泌系统的说法,正确的是( )
A.人的内分泌系统是由内分泌腺和下丘脑的神经细胞组成的
B.在体液的刺激下内分泌细胞才能分泌激素
C.内分泌系统释放的激素参与内环境稳态的维持
D.内分泌细胞分泌的激素都直接分泌到血浆中
答案:C
解析:人的内分泌系统由内分泌腺(如甲状腺、性腺等)以及内分泌细胞(分散在某些器官、组织中)共同构成,下丘脑的神经细胞有些具有内分泌功能,但内分泌系统并非仅由内分泌腺和下丘脑的神经细胞组成,A错误;内分泌细胞分泌激素并非一定是在体液刺激下,有些是在神经调节等其他刺激下分泌激素的,B错误;内分泌系统释放的激素参与调节生理过程,对维持内环境稳态有重要作用,如胰岛素调节血糖,甲状腺激素调节体温等,C正确;内分泌细胞分泌的激素有些是先分泌到组织液然后再进入血浆,并非都直接分泌到血浆中,D错误。
3.(不定项)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清水配制
D.胰岛素和肾上腺素表现为协同作用
答案:CD
解析:为了排除实验中无关变量的影响,实验前家兔需进行禁食处理,并且保证所选家兔的生理状况相同,A、B正确;为了不影响家兔体内的渗透压,激素需要用生理盐水配制,C错误;由实验结果可知,胰岛素具有降血糖的作用,而肾上腺素具有升血糖的作用,两者作用表现为相抗衡,D错误。
4.(不定项)(2025·山东烟台高二测试)下列内分泌腺及其分泌的激素、激素的作用、激素的补充方式对应错误的是( )
A
下丘脑
生长激素
促进生长和发育
注射或口服
B
小肠黏膜
促胰液素
促进胰液分泌
只能注射
C
睾丸
雄激素
促进睾丸的发育和精子的形成,维持第二性征
只能注射
D
胰岛
胰高血糖素
升高血糖
注射或口服
答案:ACD
解析:生长激素是垂体分泌的蛋白质类激素,不可口服,A错误;促胰液素是小肠黏膜分泌的一种碱性多肽,只能注射,B正确;雄激素的本质是类固醇,既可注射也可口服,C错误;胰高血糖素的化学本质是多肽,只能注射,D错误。
5.(创新应用)用动物实验法研究某腺体的功能,实验结果如下,回答下列问题。
实验处理
实验结果
用腺体分泌物制剂饲喂蝌蚪
a.发育加快,体形较小
将成年狗的该腺体摘除
b.食欲不振,身体臃肿
c.行动呆笨,精神萎靡
摘除幼龄狗的该腺体
d.除b和c外,还停止发育
将该腺体的分泌物注射到健康小白鼠体内
e.身体消瘦,食欲旺盛
f.躁动不安,情绪紧张
(1)根据实验结果a、d可知,该腺体的分泌物有 的生理作用。
(2)根据实验结果b、e可知,该腺体的分泌物有
的生理作用。
(3)根据实验结果c、f可知,该腺体的分泌物有 的生理作用。
(4)该腺体是 ,所分泌的物质是 ,该物质的合成需要的特殊元素是 。
(5)为验证胰岛素能降低血糖,某同学向几只刚进食完的小鼠(生理状况、大小等相同)腹腔内注射一定剂量的胰岛素溶液(用酸性生理盐水配制),观察现象,若出现惊厥,则达到目的。该实验不需要完善的是 。
A.为使反应出现得较快且明显,实验前应将小鼠进行饥饿处理,以消耗肝糖原
B.应设置注射等量酸性生理盐水的对照组,且注射的部位、方法同实验组
C.应设置口服胰岛素的实验组,同时给对照组灌喂等量的酸性生理盐水
D.出现惊厥现象后,还应对惊厥小鼠中的一半注射葡萄糖溶液抢救,另一半不予抢救
答案:(1)促进发育 (2)促进新陈代谢,加速体内物质氧化分解 (3)提高神经的兴奋性 (4)甲状腺 甲状腺激素 碘 (5)C
解析:(1)用腺体分泌物制剂饲喂蝌蚪,蝌蚪a发育加快但体形很小;摘除幼龄狗的该腺体,狗d食欲不振,身体臃肿,还停止发育。因此,根据观察结果a和d可以得知,该腺体的分泌物有促进动物发育的生理作用。(2)摘除成年狗的该腺体,狗b食欲不振,身体臃肿;将该腺体的分泌物注射到小白鼠的体内,小白鼠e身体消瘦,食欲旺盛。因此,根据结果可以得知,该腺体的分泌物有促进新陈代谢的生理作用。(3)摘除成年狗的该腺体,狗c行动呆笨,精神萎靡;将该腺体的分泌物注射到小白鼠的体内,小白鼠f躁动不安,情绪紧张。因此,根据结果可以得知,该腺体的分泌物有提高神经的兴奋性的生理作用。(4)由以上结果可知,该腺体为甲状腺,分泌物是甲状腺激素,该物质的合成必须以碘元素为原料。(5)本实验目的是验证胰岛素的降血糖功能,为了使小鼠更快出现低血糖症状,应对小鼠饥饿处理,以消耗肝糖原,A正确;应设置注射等量酸性生理盐水的对照组,且注射的部位、方法同实验组,排除此实验不是由溶剂引起的,B正确;胰岛素的化学本质是蛋白质,口服会失去活性,C错误;当给进食的小鼠腹腔注射一定剂量的胰岛素溶液后,小鼠出现惊厥,为了说明惊厥是胰岛素降血糖引起的,应该对实验动物的一半注射葡萄糖溶液使其血糖恢复正常,而另一半不作处理比较,D正确。
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