内容正文:
第三章 体液调节
第1节 激素与内分泌系统
本节聚焦:
1.激素的发现过程带给你什么启示?
2.研究激素的基本方法有哪些?
3.人体主要的内分泌腺有哪些?
它们主要分泌什么激素?
1.在侏儒症患者成年后给注射生长激素,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。你赞同吗?说明理由。
问题探讨
足球运动员-梅西
不。身高受多种因素影响,如遗传、营养、运动和激素调节等。需通过全面检查和分析才能确定原因,应听从医生的建议治疗。
生长激素只是人体内激素的一种,那激素是哪里产生的?
不能
成年人骨骼线闭合,骨不再生长
一、外分泌腺和内分泌腺
人和高等动物体内都分布着许多能分泌物质的腺体。
腺体
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,称为外分泌腺。如胃腺、汗腺、唾液腺(分泌物不是激素)。
没有导管,分泌物直接进入腺体内的毛细血管里,并随着血液循环输送到全身各处。如甲状腺、肾上腺(分泌激素)。
通过体液运输
胰腺
外分泌腺 内分泌腺
有无导管
分泌物
分泌物量
分泌物的排出
举例
有导管
无导管
激素
汗液、皮脂、消化液等
微量
较多
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
由导管流出,排到体外或消化道等处
垂体、甲状腺、肾上腺、性腺、胸腺等
唾液腺、胃腺、肠腺、汗腺、皮脂腺、乳腺、泪腺等
拓展--胰腺
胰腺是种特殊的腺体
外分泌部:分泌胰液(含消化酶,如胰蛋白酶),经导管流向十二指肠,促进食物消化
内分泌部(胰岛):分泌胰岛素和胰高血糖素,直接流入血液中。
二、激素的发现
HCl
HCl
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感受器
效应器
胰腺
小肠
【思考·讨论】促胰液素的发现
1. 囿于定论的沃泰默
【提出问题】
胰液的分泌是如何调节的?
【作出假设】
【实验步骤和现象】
胃酸刺激小肠神经,神经将兴奋传给胰腺使其分泌胰液
①稀盐酸(胃酸)
注入
狗的上段小肠肠腔
结果
分泌胰液
②稀盐酸(胃酸)
狗的血液中
结果
不分泌胰液
③稀盐酸(胃酸)
注入
狗的上段小肠肠腔
结果
分泌胰液
注入
切除通向该段小肠的神经,只留下血管
【解释】
这是一个十分顽固的神经反射,小肠上微小的神经难以剔除干净
小肠上神经的有无,不影响胰液分泌
盐酸不能直接引起胰液的分泌
①③对比说明什么结论?
讨论1:①②形成对照实验,自变量和因变量分别是什么?实验结论?
自变量:稀盐酸的作用部位 因变量:胰腺是否分泌胰液
结论:只有用稀盐酸刺激小肠时,胰腺才能分泌胰液
我们对此结果表示怀疑!这不是反射而是化学调节
斯他林
贝利斯
①稀盐酸(胃酸)
注入
狗的上段小肠肠腔
结果
分泌胰液
②稀盐酸(胃酸)
狗的血液中
结果
不分泌胰液
③稀盐酸(胃酸)
注入
狗的上段小肠肠腔
结果
分泌胰液
注入
切除通向该段小肠的神经,只留下血管
小肠上应该是存在一种物质促进胰腺分泌胰液
2. 另辟蹊径的斯他林和贝利斯
①假设:这不是神经反射而是化学反射
②实验过程:
稀盐酸
小肠黏膜
混合研磨
制成
提取液
同一条
狗的静脉
注射
实验现象
胰腺分泌胰液
③实验结论:小肠黏膜在______的作用下分泌某种化学物质促进 ____________,这种化学物质被命名为____________。
盐酸
胰腺分泌胰液
促胰液素 (人们发现的第一种激素)
盐酸→小肠黏膜→产生化学物质→进入血液→胰腺→胰液分泌
促胰液素:
产生部位
作用部位
运输途径
作用效果
胰腺分泌胰液(消化液)
小肠黏膜
胰腺
体液运输
斯他林和贝利斯的实验
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受体
胰腺
开始释放胰液
斯他林和贝利斯的实验
受体
胰腺
开始释放胰液
促胰液素
胰液
斯他林和贝利斯的实验设计不够严谨,如何增设对照实验排除
稀盐酸和小肠黏膜本身成分的干扰?(测评46)
问题1
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?
问题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?
问题3
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
不分泌胰液
结果
不分泌胰液
结果
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,有化学调节的存在,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
彻底排除了神经调节对实验结果的干扰。
巴甫洛夫及学生重复了斯他林和贝利斯的实验,结果一致。
反思领悟:“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?
敢于质疑,尊重科学事实,不被已有的理论所禁锢,大胆提出新假设,巧妙设计实验验证假设等。
3. 巴甫洛夫的感慨
巴甫洛夫
比较:促胰液素调节胰液分泌的方式与神经调节的方式有何不同?
稀盐酸
小肠神经
传入神经
神经中枢
传出神经
效应器
(传出神经及其支配的胰腺)
胰液
神经调节
激素调节
小肠黏膜
促胰液素
胰腺
血液循环
胰液
通过血液循环将促胰液素运到胰腺,引起胰液分泌;
通过反射弧来完成。
内分泌器官内分泌细胞
分泌
激素
血液运输
靶器官/靶细胞
结果
生理活动改变
是人们发现的第一种激素,它由小肠黏膜分泌。进入血液后,随血流到达胰腺,引起胰腺分泌胰液。
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,就是激素调节。
促胰液素
激素调节
小肠粘膜
促胰液素
胰腺
胰腺分泌胰液
分泌
血液运输
作出
内分泌器官
内分泌细胞
激素
靶器官
反应
内分泌系统
结构基础
激素调节
三、内分泌系统的组成和功能
内分泌系统由相对独立的_________及兼有_________________共同组成。
内分泌腺
内分泌功能的细胞
下丘脑
垂体
甲状腺
胰腺
肾上腺
卵巢
睾丸
阅读48页图3-1
梳理人体内分泌腺
及其分泌的激素的相应功能。
1.人体的主要内分泌腺及其分泌的激素
促...释放激素
化学本质?
抗利尿激素(课本60页)
促...激素
化学本质?
化学本质?
化学本质?
化学本质?
化学本质?
肾上腺
皮质
髓质
醛固酮
皮质醇
调节水盐代谢和有机物代谢
固醇类
肾上腺素
①靶细胞:
②化学本质:
③作用:
几乎体内所有细胞
提高机体的应激能力
氨基酸衍生物
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
内分泌调节枢纽
各种内分泌腺间具有复杂的功能联系,共同调节机体活动。
梳理:各种内分泌腺(细胞)如何构成一个系统?
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。(P49)
01
调节物质和能量代谢
02
03
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
2.内分泌系统的功能
维持内环境稳定
调控生长发育和生殖
思考:为什么有的激素类药物可口服,有的却不能口服,只能注射呢?
小分子物质:口服后可直接被吸收,保留药效。
(蛋白质类、多肽类激素)
(氨基酸衍生物类、固醇类激素)
不能口服只能注射
能口服
大分子物质:消化道内会被消化酶分解,而失去调节作用
2.不同动物激素的化学本质及相应受体位置
3.推测下丘脑产生的促甲状腺激素释放激素传递到垂体细胞外还是细胞内?推测的依据是什么?
垂体细胞外,因为促甲状腺激素释放激素的化学本质是蛋白质,属于大分子物质,不容易进入细胞,其受体应位于细胞膜上。
3.内分泌失调症
激素 病症 病因 症状
甲状腺
激素 呆小症 幼年时分泌不足 身材矮小、智力低下
甲亢 成年时分泌过多 精神亢奋、代谢旺盛、身体日渐消瘦
地方性甲状
腺肿(“大脖子病”) 因缺碘导致合成不足 甲状腺代偿性增生
激素 病症 病因 症状
生长
激素 侏儒症 幼年时分泌过少 身材矮小、智力正常
巨人症 幼年时分泌过多 身材异常高大
肢端肥大症 成年时分泌过多 身体指、趾端等都增大
胰岛素 糖尿病 分泌不足等 出现尿糖等症状
四、激素研究的实例
实例1:胰岛素的发现
◎1869年:显微镜下观察胰腺组织,发现胰岛。
◎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。
◎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·讨论】研究激素的方法
讨论1:科学家试图通过以上实验证明胰腺分泌物的存在,为什么都收效甚微?
胰岛细胞-----胰岛素
(蛋白质)
胰泡细胞-----胰蛋白酶
分解
1920年,班廷了解到,胆结石堵塞胰管或以实验方法结扎胰管,都会引起胰腺萎缩,而胰岛却保持完好,这样的机体不会患糖尿病。
实验创新:
根据资料,可如何改进方法?
结扎胰管,使胰腺萎缩,用萎缩的胰腺制备胰岛素
胰腺
萎缩
1921年,班廷和助手贝斯特做了如下实验:
结扎狗的胰管
胰腺萎缩, 只剩胰岛
制备胰腺提取液
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
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
该实验能得出什么结论?
胰岛素由胰岛细胞分泌,具有降血糖的功能
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,定性观察糖尿病症状与定量测定血糖和尿糖含量由此证明胰岛素是由胰岛分泌的。
后来他们与生化学家合作,找到了直接提取正常胰腺中胰岛素的方法,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。
讨论2:班廷是如何证实胰岛素是由胰腺中的胰岛分泌的?
实例2:睾丸分泌雄激素的研究
正常的公鸡
公鸡阉割后
经实验,科学家从动物睾丸中提取出________,睾酮就是睾丸分泌的_________
睾酮
雄激素
公鸡摘除睾丸
雄性性征消失
重新移植睾丸
雄性性征恢复
讨论3:你能归纳出研究一种内分泌腺及其分泌激素功能的方法么?
摘除法和移植法。摘除所研究的内分泌腺,观察实验动物出现的特异性症状,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。
讨论4:实例中哪里用到了“加法原理”或 “减法原理”?
加法原理
减法原理
与常态比较,人为增加某种影响因素的称为“加法原理”
与常态比较,人为减少某种影响因素的称为“减法原理”
结扎狗的胰管
胰腺萎缩, 只剩胰岛
制备胰腺提取液
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
减法原理
加法原理
减法原理
重新移植睾丸
加法原理
1.动物激素功能研究的一般思路
五、激素功能实验的研究方法
2.动物激素功能研究的常用实验方法
(1)摘除法:切除相应腺体。适用于个体较大的动物。
(2)饲喂法:在饲料中添加激素。只适用于甲状腺激素、性激素等小分子激素,多肽和蛋白质类激素不能用饲喂法。
(3)注射法:向动物体内注射某种激素。适用于各种激素。
公鸡
对照组:手术但不摘除
对照组:饲喂等量正常饲料
对照组:注射等量生理盐水
3.实验设计案例
(1)验证甲状腺激素的功能
①饲喂法
②摘除法和注射法
自身前后对照
(2)验证胰岛素的功能——注射法
自身前后对照
激素研究的三点注意
(1)动物分组的基本要求: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。
(2)在研究动物激素功能的实验设计中,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。对照实验中,生理盐水不能用蒸馏水代替。
(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对幼小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应该采用饲喂法
已知生长激素的化学本质为蛋白质。某同学为探究生长激素的作用,选取30只性别一样、大小和生长状况等大致相同的幼鼠随机分成三等份,分别放入A、B、C三只笼中饲养,下表为处理方式和实验结果。
笼编号 幼鼠数量 处理方式 实验结果
A 10只 定期注射适量生长激素 其他生长条件均一致 增重40%
B 10只 不注射生长激素 增重25%
C 10只 定期饲喂与A组
等量的生长激素 增重25%
(1)该同学的实验假设为___________________________________。
(2)实验分析
①________笼和B笼为一组对照实验,其变量为_______________,实验结果说明生长激素具有调节动物生长发育的作用。
②A笼与C笼对比,C笼中幼鼠增重较小是因为生长激素是一种蛋白质,通过饲喂进入消化道后最终被分解成________,失去了生长激素应有的作用。
(3)实验中采用10只幼鼠,而不是只用1只,其目的是______________。
生长激素能调节生长发育
A
是否注射生长激素
氨基酸
避免偶然性,减少实验误差
谢谢观看!
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