3.1激素与内分泌系统(第一课时)课件-2025-2026学年高二上学期生物人教版选择性必修1
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摘要:
该高中生物学课件围绕“激素与内分泌系统”,从梅西侏儒症治疗案例切入,系统讲解内分泌腺与外分泌腺的区别、促胰液素和胰岛素的发现历程,通过生活实例与科学史结合,搭建从现象到本质的学习支架,帮助学生理解激素调节原理。
其亮点在于以科学史培养科学思维,如分析沃泰默实验局限与斯他林、贝利斯创新设计,通过甲状腺激素等实验强化探究实践,运用摘除法、注射法控制变量,结合健康问题渗透态度责任,助力学生提升探究能力,也为教师提供丰富教学资源。
内容正文:
第1节 激素与内分泌系统
第3章 体液调节
著名足球运动员梅西小时候是侏儒症患者(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。
课堂导入
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?
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。
2:有的青少年觉得自己长得不够高,想去注射生长激素。你赞同吗?
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。
一、分泌腺的种类
1.外分泌腺:
有导管,分泌物经由导管(不进入血液)而流出体外或流到消化腔的腺体。
例:皮脂腺、汗腺、消化腺、乳腺、唾液腺、胰腺等
导管
分泌物
一、分泌腺的种类
2.内分泌腺:
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 输送到全身各处。
例:垂体、甲状腺、肾上腺、胰腺等。
内分泌腺(甲状腺)
血管
腺细胞
血管
胰腺的外分泌部——腺泡
胰腺的内分泌部——胰岛
分泌胰液,含多种消化酶(如胰蛋白酶)
胰腺组织中的一些聚集成岛状的细胞堆称作胰岛,可以分泌胰岛素和胰高血糖素。
胰腺
二、激素的发现
背景知识:19世纪,大量动物实验和临床研究表明,许多疾病与内分泌腺有关,但在相当长的时间内,人们对内分泌腺的机能并不了解。有人提出:内分泌腺分泌某些物质来调节生长发育和维持机体正常机能的作用。但在20世纪之前,激素的概念还没被提出,学术界普遍认为,人和动物的一切生理活动都是由神经系统调节。
问题:食物从胃流经小肠后,胰腺马上会分泌胰液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?
胃酸刺激小肠的神经(副交感神经),神经将兴奋传给胰腺,使胰腺分泌胰液。
请运用神经调节的知识尝试解释:
根据上述依据,可以证明胰腺分泌胰液只受神经调节的控制吗?
组别 自变量 因变量 结论
①和②
①和③
1. 囿于定论的沃泰默实验:
二、促胰液素的发现
稀盐酸
狗的上段小肠肠腔(甲组)
狗的血液中(乙组)
狗的上段小肠肠腔(去除神经)(丙组)
注入
注入
注入
现象
现象
现象
分泌胰液
分泌胰液
不分泌胰液
对照组: ;实验组: 。
甲组
乙、丙组
只有用盐酸刺激小肠时,胰腺才能分泌胰液,盐酸的作用部位在小肠
胰腺分泌胰液可以不受神经调节
盐酸刺激的部位
通向该段小肠的神经的有无
胰腺是否分泌胰液
思考:剔除神经后为什么还会有胰液分泌?
沃泰默的解释:这是小肠上微小的神经难以剔除干净的缘故,所以是一个十分顽固的神经反射。
1. 囿于定论的沃泰默实验:
二、促胰液素的发现
稀盐酸
狗的上段小肠肠腔(甲组)
狗的血液中(乙组)
狗的上段小肠肠腔(去除神经)(丙组)
注入
注入
注入
现象
现象
现象
分泌胰液
分泌胰液
不分泌胰液
思考:为什么说沃泰默囿于定论?
沃泰默在实验中切除了通向该段小肠的神经,反射弧的完整性受到破坏,故实验能说明胰液分泌可以不受神经调节,但沃泰默仍坚持认为“引起胰液分泌的是一个十分顽固的神经反射”,从而丧失了一次发现激素调节的机会。
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. 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
C. ①与③对比说明胰液分泌不受神经的调节
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
刺激通向胰腺的神经,胰液分泌量增加。
C
小试牛刀
2. 斯他林和贝利斯的实验
假设:上述实验现象是化学调节,即在盐酸的作用下,小肠粘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。
实验:
胰腺分泌胰液
狗的小肠粘膜
稀盐酸
磨碎
提取液
同一只狗的静脉
混合
注入
对照组为沃泰默实验中的乙组:
稀盐酸
狗的血液中
注入
现象
不分泌胰液
实验结论:在盐酸的作用下,小肠黏膜产生了一种能促进胰液分泌的化学物质,
这种物质进入血液后,随血流到达胰腺,引起胰液的分泌。
这种物质被命名为促胰液素。
HCl
HCl
小肠
胰腺
血液
小肠黏膜
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
促胰液素
受体
开始分泌胰液
刺激
2. 斯他林和贝利斯的实验
胰腺分泌胰液
狗的小肠粘膜
稀盐酸
磨碎
提取液
同一只狗的静脉
混合
注入
将小肠粘膜制成提取液注入静脉,结果发现也能引起胰液分泌,彻底排除了神经调节对实验结果的干扰。
问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?
问2:是什么因素使斯他林和贝利斯抓住了成功的机遇?
敢于质疑,大胆提出新假设,巧妙设计实验验证假设。
问3:斯他林和贝利斯的实验能否说明该调节不是神经调节?
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,有激素调节的存在,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。
促胰液素调节胰液分泌的方式与神经调节的方式有哪些不同?
神经调节:通过 实现;
促胰液素调节胰液分泌:促胰液素通过 运输到达胰腺,
引起胰腺分泌。
反射弧
血液
二、促胰液素的发现
3. 促胰液素发现的意义:
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,还存在激素调节。
激素调节
产生部位: 运输途径: ,
作用部位: 作用效果: 。
小肠黏膜
血液运输
胰腺
促进胰腺分泌胰液
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。
血管
内分泌细胞
激素
靶细胞
受体
实例1:胰岛素的发现
1869年:研究者发现了胰腺中的胰岛,但对它的作用一无所知。
1889年:切除胰腺的狗患糖尿病,提出胰腺能分泌某种抗糖尿病的物质的假说。
1916年:将胰岛产生的、可能与糖尿病有关的物质命名为胰岛素。
胰岛
导管
腺泡
胰管
腺泡细胞
(分泌胰液)
胰岛A细胞
(分泌胰高血糖素)
胰岛B细胞
(分泌胰岛素)
三、激素的研究实例
1889年到1920年: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。
思考:为什么会收效甚微?如何解决这个矛盾?
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。
实例1:胰岛素的发现
1869年:研究者发现了胰腺中的胰岛,但对它的作用一无所知。
1889年:切除胰腺的狗患糖尿病,提出胰腺能分泌某种抗糖尿病的物质的假说。
1916年:将胰岛产生的、可能与糖尿病有关的物质命名为胰岛素。
三、激素的研究实例
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,引起胰腺萎缩,胰岛保持完好,这样机体不会患糖尿病。
结扎狗的胰管
摘除另一只狗的胰腺
胰腺萎缩只剩胰岛
糖尿病模型狗
糖尿病症状消失
血糖下降尿糖消失
注射
观察
测定
胰腺提取液
制备
结论:胰岛素由胰腺中的胰岛分泌,胰岛素能降低血糖。
思考:班廷和助手贝斯特虽然得到了含胰岛素的提取液,为什么没有广泛应用于糖尿病的治疗?如何解决?(提示:胰蛋白酶的适宜PH值为碱性)
与生化学家合作,将胰腺酸化处理,抑制胰蛋白酶的活性,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。
实例2:睾丸分泌雄激素的研究
三、激素的研究实例
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睾酮,证实睾酮就是睾丸分泌雄激素。
3.下列关于科学发展史的描述正确的是( )
A.法国学者沃泰默认为小肠黏膜(切除神经)受盐酸刺激引起胰液分泌是顽固的神经调节
B.斯塔林和贝利斯的实验巧妙在于运用“磨碎”排除了神经调节对实验结果的干扰
C.班廷之前,科学家试图通过制备胰腺提取物治疗糖尿病却收效甚微,是因为胰岛素分泌量太少
D.促胰液素是人们发现的第一种激素﹐由胰腺分泌
课堂练习
A
2. 研究方法:
1. 设计思路:
摘除、移植、注射、饲喂(后两种方法要注意激素的化学本质)
①某种方法处理实验动物→②出现相应的病理症状→
③添加某激素后恢复正常→④推知相应激素的生理功能
归纳——动物内分泌腺或激素功能的探究方法
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——
减法原理
加法原理
减法原理
加法原理
激素的有无
控制变量(科学方法):加法原理、减法原理
自变量:
因变量:
激素的效应
① 摘除法(植入法)
摘除甲状腺
实验组:
对照组:
手术但不摘除甲状腺
停止发育
继续发育
正常发育
甲状腺能促进生长发育
目的:排除手术对实验的影响
注射甲状腺激素
自身前后对照
空白对照
饲喂含甲状腺激素的饲料
饲喂等量普通饲料
迅速发育
正常发育
甲状腺激素能促进发育
② 饲喂法:
实验组:
对照组:
③ 注射法:
实验组:
对照组:
出现低血糖症状
低血糖症状消失
无症状
胰岛素能降低血糖
注射胰岛素
注射等量生理盐水
注射葡萄糖溶液
自身前后对照
空白对照
3. 检测指标
激素 检测指标
甲状腺激素
胰岛素/胰高血糖素
性激素
实验动物的活动状态、耗氧量、发育程度等
实验动物血糖含量测定、尿糖测定
实验动物第二性征的改变等
研究方法 摘除法(移植法) 饲喂法 注射法
实验组
对照组
自身对照或
条件对照组 —
实验目的
适用范围
激素功能研究方法
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)
饲喂动物激素抑制剂
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
摘除内分泌腺
饲喂动物激素
注射动物激素
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