3.1 激素与内分泌系统课件-2026-2027学年高二上学期生物人教版选择性必修1

第3章 体液调节 第1节 激素与内分泌系统 教材分析 一、学习目标 二、重难点 1.通过分析激素的发现过程，强化发现问题、作出假设、 验证假设等科学思维习惯和科学探究意识。 2.归纳概括研究内分泌腺和激素功能的基本方法， 并能用该方法分析新情境下的相关问题。 3.说出组成人体的主要内分泌腺及其功能， 举例说明它们在功能上的联系。 1.内分泌腺和激素功能的基本研究方法。 2.内分泌系统中主要内分泌腺及其功能。 2 问题探讨 1.如果在梅西成年后给他注射生长激素，他的症状能缓解吗？ 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？说出你的理由。 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。 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。青少年身高不理想的原因，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治疗应听从医生的建议。 著名足球运动员梅西小时候是侏儒症患者,症状是生长迟缓，身材矮小，病因是幼年时生长激素分泌不足。 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。 生长激素只是属于激素中的一种 你知道激素在哪里分泌产生的吗？与汗液运输部位相同吗？ 名称 比较项目 外分泌腺 内分泌腺 有无导管 分泌物去向 腺体举例 没有导管 有导管 流出体外或消化腔 汗腺、唾液腺、胃腺等 （教材P44第1段） 垂体、甲状腺、肾上腺等 汗腺 甲状腺 一、内分泌腺和外分泌腺 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 阅读P45页，回答问题： 1.19世纪，人们认为胰液的分泌如何调节的？ 2.沃泰默的实验有哪几组？ 3.斯他林和贝利斯提出了什么假设？ 4.斯他林和贝利斯的实验如何设计的？ 5.胰液的分泌是如何调节的？ 激素是如何被发现的呢？ 6 已知事实：胃中的食物经初步消化进入十二指肠，再进入小肠。胰腺分泌胰液，胰液（含消化酶）经导管流向十二指肠，促进食物消化。胰液的分泌是如何调节的呢？ 问题1：请运用神经调节的知识尝试解释。 稀盐酸→感受器（ ）→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器（ ）→分泌胰液 小肠黏膜 胰腺 二、激素的发现 7 分析沃泰默的实验，完成表格。 注入 狗的上段小肠肠腔 ①：稀盐酸 结果 胰腺分泌胰液 注入 狗的血液中 ②：稀盐酸 结果 胰腺不分泌胰液 注入 狗的上段小肠肠腔 ③：稀盐酸 结果 胰腺分泌胰液 切除通向该段小肠的神经，只留下血管 组别 自变量 因变量 结论 ①和② ①和③ 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 沃泰默：这是小肠上微小的神经难以剔除干净的缘故,这是一个十分顽固的神经反射！ 1 胰腺是否分泌胰液 二、激素的发现——1. 沃泰默的实验 如果是你，你会如何解释实验结果呢？意外发现：小肠和胰腺这2个器官之间除了神经联系，还存在血管的连接。 8 科学探究——大胆假设！ 解释2/假设：1902年，英国生理学家斯他林和贝利斯做出了另一种假设： 思考：如何设计实验证明上述假设？ 如何彻底排除神经调节对实验结果的干扰？ 这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。 9 ①实验过程： 2 斯他林和贝利斯的实验 提取液 研磨 狗的小肠黏膜 +稀盐酸 结果 胰腺分泌胰液 注射 同一条狗的静脉 对照： 注入 同一条狗的静脉 稀盐酸 结果 胰腺不分泌胰液 小肠黏膜 研磨 提取液 结果 胰腺不分泌胰液 注射 同一条狗的静脉 结论：证明了 刺激 产生了某种化学物质，它促进 分泌，斯他林和贝利斯二人给该物质命名为促胰液素。 稀盐酸 小肠黏膜 胰液 该实验严谨吗？ 在斯他林和贝利斯的实验中，若需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。 是小肠粘膜的作用还是稀盐酸的作用，还是他们的共同作用？ 10 ②实验分析： 彻底排除了神经调节对实验结果的干扰。 讨论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？ 讨论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。 2 斯他林和贝利斯的实验 “机遇只偏爱那种有准备的头脑”。5. 11 讨论4：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： 激素调节： 通过 将 运到胰腺,引起胰液分泌 通过 来完成 研究表明，胰液的分泌受神经和体液的双重调节 讨论3：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。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，但无法判断该过程中是否有神经调节。 反射弧 血液循环 促胰液素 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？神经调节通过反射弧实现；促胰液素调节时，促胰液素通过血液运输到达胰腺，引起分泌；食物进入口腔、咽、食道、胃，会刺激相应部位的感受器，最终引起胰液分泌，食物进入到胃被分解产生的小分子以及胄酸随食物进入小肠，会刺激小肠黏膜分泌促胰液激素，其分泌的最强刺激是盐酸。 12 2.激素的概念 是人们发现的一种激素 促胰液素 激素调节 ——小肠黏膜 ——血液运输 ——胰腺 ——促进胰腺分泌胰液 血管 内分泌细胞 激素 靶细胞 受体 定义：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 ，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。 13 激素 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。但激素的分泌悄无声息，他们直接进入血液周游全身，难以收集和分离。 人们是如何寻找激素的呢？ 如何确定它的分泌部位的？ 如何确定它的调节作用呢？ 14 胰腺 腺泡 胰岛 导管 血管 （1）1869年：研究者在显微镜下观察胰腺组织时，发现其中一些聚集 成岛状的细胞堆，将其命名为“胰岛”。 胰岛 导管 （胰管） 腺泡 胰腺中的胰岛 二、激素研究的实例——1. 胰岛素的发现 分泌各种消化酶 （2）1889年：切除胰腺的狗患上与人的糖尿病类似的疾病，据此提出胰腺能分泌某种抗糖尿病的物质的假说。 （3）1916年：科学家将胰岛产生的、可能与糖尿病有关的物质命名为胰岛素。 （4）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。 二、激素研究的实例——1. 胰岛素的发现 思考与讨论：1. 为什么制备的胰腺提取物收效甚微？ （提示：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） 胰岛素属蛋白质类激素，因胰岛素被胰腺分泌的胰蛋白酶分解， 故难以获得预期结果。 腺泡细胞 消化酶 胰岛细胞 胰岛素 分泌 分泌 分解 胰管 腺泡细胞 胰岛 胰腺 血管 二、激素研究的实例——1. 胰岛素的发现 （5）1920年：班廷查阅资料了解到，结扎胰管或阻塞胰管会引起胰腺萎缩，而胰岛却保持完好，这样机体不会患糖尿病，这给了他获取胰岛素方法的启示。 （6）1921年：班廷和助手贝斯特进行实验。 二、激素研究的实例——1. 胰岛素的发现 正常 胰腺 胰岛 腺泡 正常狗 结扎胰管 胰腺萎缩 摘除胰腺的糖尿病狗 治愈的狗 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 实验过程: （6）1921年：班廷和助手贝斯特进行实验。 胰腺提取液 （7）随后他们与生化学家合作，抑制胰蛋白酶的活性，可直接提取正常胰腺的胰岛素并用于糖尿病的治疗，取得了很好的效果。 思考与讨论：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。 二、激素研究的实例——1. 胰岛素的发现 （2）实验： （1）时间：1849年，德国研究者做了如下实验: 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 重新移植的公鸡 （3）结论： 科学家从动物睾丸中提取睾酮，证实睾酮就是睾丸分泌的雄激素 二、激素研究的实例——2. 睾丸分泌雄激素的研究 性腺能够影响第二性征 21 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？ 注射法、摘除法和移植法（阉割法）、饲喂法 观察相关症状是否恢复，推知相应激素的生理功能。 用某种方法处理实验动物（摘除所研究的内分泌腺）； 观察是否出现相应的病理症状（观察实验动物）； 注射摘除腺体的提取物（或已摘除的腺体重新移植回去）； 激素研究的实例 22 思考 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 给予注射从萎缩胰腺中提取的提取物 病狗的血糖 恢复正常 睾丸分泌雄激素的研究 摘除睾丸 雄性性征明显消失 移植睾丸 雄性性征逐渐恢复 [旧知识回顾] 加法原理：与常态比较，人为增加某种影响因素。 减法原理：与常态比较，人为去除某种影响因素。 减法原理 加法原理 减法原理 加法原理 激素研究的实例 23 研究方法 摘除法(植入法) 饲喂法 注射法 实验设计 实验组 对照组 自身对照或条件对照组 — 实验目的 适用范围 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 拓展延伸：激素功能研究的方法（大本45页） 摘除内分泌腺 饲喂动物激素 注射动物激素 24 【实验总结】——动物激素功能实验设计的注意事项 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随机均分，且每组不能只有一只。 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。 激素的来源、种类、化学本质有哪些呢？ 激素调节 1、概念 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 2、过程和特点 内分泌细胞或器官 激素 靶细胞或靶器官 机体作出反应 分泌 血液运输 结果 三、内分泌系统的组成和功能 26 1.内分泌系统的组成 三 内分泌系统 内分泌腺 兼有内分泌功能的细胞 一些器官、组织内 聚集 （教材P48） 分散 小肠黏膜上分散着能分泌促胰液素等的内分泌细胞 下丘脑中的某些神经细胞，具有内分泌功能 三、内分泌系统的组成和功能 下丘脑 垂体 甲状腺 肾上腺 胰腺(胰岛) 卵巢 睾丸 三 2.人体内主要内分泌腺及其分泌的激素 （教材P48） 性腺 （1）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等多种激素 促 激素释放激素 作用于 垂体 抗利尿激素 下丘脑合成和分泌 垂体释放 促进肾小管和集合管对水的重吸收 三、内分泌系统的组成和功能 三 内分泌系统的组成和功能 （2）垂体 促 激素释放激素 作用于 甲状腺 性腺 肾上腺皮质 促甲状腺激素、 促性腺激素、 促肾上腺皮质激素等 促 激素 作用于 生长激素 作用于 全身 调节生长发育，主要是促进蛋白质合成和骨的生长 三、内分泌系统的组成和功能 三 内分泌系统的组成和功能 （3）甲状腺 促甲状腺激素 作用于 甲状腺激素 作用于 全身 调节体内有机物代谢（促进细胞代谢） 促进生长和发育 提高神经的兴奋性等作用 三、内分泌系统的组成和功能 三 内分泌系统的组成和功能 分泌肾上腺素， 提高机体的应激能力。 主要分泌醛固酮、皮质醇等，调节水盐代谢和有机物代谢。 髓质 皮质 （4）肾上腺 促肾上腺皮质激素 作用于 三、内分泌系统的组成和功能 三 内分泌系统的组成和功能 （5）胰腺 胰岛 导管 腺泡 外分泌部 内分泌部 分泌消化液（胰液） （胰岛）分泌激素：胰岛素和胰高血糖素 降低血糖浓度 升高血糖浓度 胰岛A细胞 胰岛B细胞 三、内分泌系统的组成和功能 三 内分泌系统的组成和功能 （6）性腺 卵巢(雌性) 睾丸 雌激素、孕激素 作用 雄激素 （睾酮） 作用 促进卵细胞的生成 促进雌性生殖器官的发育 促进雌性的第二性征的出现 促进精子细胞的生成 促进雄性生殖器官的发育 促进雄性的第二性征的出现 促性腺激素 作用于 三、内分泌系统的组成和功能 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 分泌 分泌 促甲状腺激素 甲状腺激素 分泌 肾上腺皮质激素 分泌 性激素 分泌 任务：我们一起来梳理各激素之间的关系 抗利尿激素（ADH） 促进肾小管和集合管对水分的重吸收（使尿量减少） 生长激素 35 看了一些激素类药物的使用说明以后，请同学们思考激素类药物有的可以口服，有的却不能口服，只能注射。为什么呢？ 思考 科学的发展... text has been truncated due to evaluation version limitation. （1）多肽和蛋白质类：下丘脑、垂体、胰岛细胞分泌的激素 （3）类固醇类：性激素、孕激素、肾上腺皮质激素 3. 激素的化学本质 （2）氨基酸衍生物：甲状腺激素、肾上腺素 可以口服 也可以注射 只能注射 （属于小分子物质） （雌激素和雄激素） 三、内分泌系统的组成和功能 激素 病因 病症 症状 甲状腺激素 幼体分泌不足 呆小症 身体矮小、智力低下、生殖器官发育不全 成体分泌过多 甲亢 精神亢奋、代谢旺盛、身体日渐消瘦 因缺碘导致合成不足 地方性甲状腺肿 甲状腺代偿性增生(“大脖子病”) 4. 激素分泌异常引起的人类疾病 呆小症：幼年时，甲状腺激素分泌不足，身材矮小，智力低下。 地方性甲状腺肿：饮食缺碘，甲状腺激素合成过少。 甲亢：成年时，甲状腺激素分泌过多，眼球凸出，容易亢奋。 4. 激素分泌异常引起的人类疾病 激素 病因 病症 症状 生长激素 幼年分泌过少 侏儒症 身体矮小、智力正常、生殖器官发育正常 幼年分泌过多 巨人症 身材异常高大 成年分泌过多 肢端肥大症 身体指、趾等端部增大 胰岛素 分泌不足 糖尿病 出现尿糖等症状 4. 激素分泌异常引起的人类疾病 侏儒症：幼年时，生长激素分泌不足，身材矮小，智力正常 巨人症：幼年时，生长激素分泌过多 肢端肥大症：成年后，生长激素分泌过多 4. 激素分泌异常引起的人类疾病 41 三 5.内分泌系统的功能 （教材P49） 1.维持内环境稳定 2.调节物质和能量代谢 3.调控生长发育和生殖 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。 内分泌系统各部分之间具有复杂的功能联系 思维训练 研究问题: 性激素在胚胎生殖系统发育中所起的作用 假说1： 假说2： 睾丸 雄性器官/否则为雌性 卵巢 雌性器官/否则为雄性 雄激素 雌激素 设计实验及实验结果 性染色体 组成 外生殖系统表观 未做手术 手术后 XY 雄性 雌性 XX 雌性 雌性 睾丸分泌的雄性激素可以促进雄性生殖器官发育。 (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)实验结论： 支持假说1。如果假说2成立，染色体为XX的家兔胚胎，手术后将发育成为雄性。 (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？ 在家兔胚胎生殖系统分化之前，摘除家兔即将发育成睾丸的组织。 幼兔生下来之后，观察它们的性染色体组成及外生殖器的表观 注射适量雄激素（睾酮） 雄性 结果预测 同时注射适量雄激素（睾酮） A同学 B同学 √ 外生殖器在胚胎时期已经发育，生下来之后再注射雄激素（睾酮），显然，B同学的思考更加严谨。 课堂小结 1.1937 年，科学家在实验中观察到：阻断实验动物垂体与下丘脑之间的血液联系，可导致其生殖器官萎缩；若恢复垂体与下丘脑之间正常的血液联系， 生殖器官的功能也恢复正常。请判断下列说法是否合理。 （1）该实验表明垂体的活动受下丘脑控制。（ ） （2）该实验表明动物生殖器官的发育受垂体的直接控制。（ ） （3）阻断垂体与下丘脑之间的血液联系， 依据了实验变量控制中的 “减法原理” （ ） √ × √ 课堂练习 46 2.斯他林等在发现促胰液素之后，继续进行研究：把一条狗的小肠黏膜刮下来，过滤后注射给另一条狗，后者在胰液分泌明显增加的同时，血压还骤然下降。下列推测或叙述合理的是（ ） A.本实验对照组应注射等量的清水 B.胰液的增加是小肠分泌促胰液素的结果 C.该研究说明促胰液素还具有降血压的作用 D.滤液中物质的作用效果多样说明激素不具有专一性 B 课堂练习 47 3.糖尿病分为1 型和2 型。它们都可以用注射胰岛素的方式进行治疗吗？ 为什么？ 请你查阅资料回答问题。 1型糖尿病主要原因是胰岛B细胞分泌功能衰退，患者缺乏胰岛素，需要通过注射胰岛素进行治疗。2型糖尿病主要原因是胰岛素作用效果差，也有胰岛素分泌不足的情况，可以通过合理控制饮食，口服降糖药物治疗。 课堂练习 48 谢谢观看 $