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

01 02 激素的发现 激素研究的实例 03 内分泌系统的组成和功能 第1节 激素与内分泌系统 第3章 体液调节 1 外分泌腺： 内分泌腺： 由 分泌的高效生物活性物质，在体内作为 传递信息，对机体生理过程起 作用的物质，称为激素。 Q1：什么是激素？ 内分泌器官或内分泌细胞 信使 调节 和神经递质一样是一种起调节作用的信号分子。 Q2：何为内分泌腺？ 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。 皮脂腺、汗腺、消化腺、唾液腺等 垂体、甲状腺、肾上腺等 （教材P44第1段） 人们是如何寻找激素的呢？又是如何确定它的分泌部位的？如何确定它的调节作用呢？ 【任务一】激素的发现 在相当长的时间内，人们对这些内分泌腺的机能并不了解。 到19世纪，大量的动物实验和临床研究表明，许多疾病与内分泌腺有关：例如，胰岛的功能异常可能会引起糖尿病；甲亢与甲状腺的病变有关。 胰岛功能异常 甲状腺病变 〖问题探讨〗 著名足球运动员梅西小时候曾被诊断为侏儒症（病因是幼年时生长激素分泌不足导致生长迟缓 、矮小）。治疗侏儒症需要注射生长激素。 讨论：1、如果在梅西成年之后才有机会注射生长激素，他的症状能缓解吗？为什么？ 生长激素促进身高生长主要在儿童期和青少年期，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，此后注射生长激素已经无用。 生长激素是由垂体分泌的， 20世纪之前，学术界认为一切生理活动由神经系统调节。那么激素和激素调节方式是如何被发现的呢？ 一、激素的发现 1.囿于定论的沃泰默 胰腺能分泌胰液。胰液通过导管注入小肠，其中的酶用来消化食物。 胰液的分泌是如何调节的呢？ 19世纪的学术界普遍认为，胃酸刺激小肠的神经，神经将兴奋传给胰腺，使胰腺分泌胰液。所以，胰液的分泌是一种 。 神经调节 反射弧是？ 促胰液素的发现 思考·讨论 ① ② Q3：怎样设计实验去证明胰液的分泌一定是神经系统调节的结果呢，自变量是什么？应设置几组实验？怎么操作？因变量？ ③ 组别 自变量 因变量 结论 ①和② 胰腺是否分泌胰液 ①和③ 盐酸不直接作用于胰腺，而是通过小肠肠腔起作用。 能否得出“胰腺分泌胰液不是神经调节的结果”？ 盐酸刺激的部位 有无通向小肠段的神经 1.沃泰默： 分泌胰液 不分泌 第三组实验的预期结果是什么？实际结果是？ 分泌胰液 ① ② Q4：如果你是沃泰默，你会如何解析切断神经仍有胰液分泌 ？ ③ 组别 自变量 因变量 结论 ①和② 胰腺是否分泌胰液 ①和③ 盐酸不直接作用于胰腺，而是通过小肠肠腔起作用。 胰腺分泌胰液可以不受神经调节，存在其他调节方式。 盐酸刺激的部位 有无通向小肠段的神经 分泌胰液 不分泌 分泌胰液 沃泰默的解释：这是一个十分顽固的神经反射。（教材P45） 三种观点： 1.神经未完全剔除 2.排除神经调节，是其他调节方式在起作用 3.除了神经调节外，还有其他方式起作用。 思考两种假设： 1.假设没有神经调节，只有其他调节方式，切断神经能否分泌胰液？ 2.假设既有神经调节，又有其他调节方式，切断神经能否分泌胰液？ 激素的发现 01 促胰液素的发现 思考·讨论 1.在神经被彻底切除只剩血管的前提下，信息最可能通过什么结构传递？ 盐酸刺激小肠黏膜产生了一种化学物质，这种物质进入血液后，随着血流到达胰腺，引起胰液的分泌. 重新假设： 2.若通过血管传递信息，该信息应为何种形式？ 3.该物质是盐酸吗？ 4.该物质的产生是否依赖盐酸吗？若是，盐酸刺激什么部位产生该物质的可能性最大？ 如何设计实验证明该假设？ 体液调节 8 假说 ：在 的作用下， 产生了一种 ，该物质随着血流到达胰腺，引起胰腺的分泌。 盐酸 小肠黏膜 化学物质 Q5：若小肠黏膜真的产生一种化学物质，如何提取？证明其随着血液运输到胰腺发挥作用？ 小肠黏膜+稀盐酸 +砂子→提取液 将提取液注射入血管 观察是否分泌胰液？ 2.另辟蹊径的斯他林和贝利斯 斯他林 贝利斯 结果：分泌胰液 结论：斯他林和贝利斯采用 的科学方法，证明小肠黏膜在盐酸的刺激下，能产生某种物质，该物质随着血流到达胰腺，促进胰腺分泌胰液，把这种物质称为 。 假说—演绎法 促胰液素 实验分析： a、斯他林和贝利斯的实验比沃泰默实验的巧妙之处在哪里？ 斯他林和贝利斯的实验将小肠黏膜在体外与稀盐酸一起研磨，获得提取液，与沃泰默的实验相比，直接排除了神经调节的影响，结果分析更让人信服。 b、斯他林和贝利斯的实验有没有不足之处？该如何改进？ 有，应增设对照实验排除稀盐酸和小肠黏膜本身成分的干扰。 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 稀盐酸 小肠黏膜 混合研磨 制成______ 注射 同一条狗的静脉 促进胰腺分泌胰液 提取液 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 受体 胰腺 开始释放胰液 促胰液素 胰液 俄国生理学家巴甫洛夫(LP. Pavlov，1849-1936)是近代消化生理学的奠基人、诺贝尔奖获得者。 他和他的学生们在消化腺的神经调节方面做了大量研究，他们也曾认为小肠中盐酸导致胰液分泌属于反射。斯他林和贝利斯的发现与他们的结论大相径庭，于是他们重复做了实验，结果却与贝利斯和斯塔林的一模一样。 巴甫洛夫对学生深表遗憾地说：自然，人家是对的，很明显，我们失去了一个发现真理的机会！ 思考·讨论 促胰液素的发现 3.巴甫洛夫的感慨： 促胰液素的发现 思考·讨论 小肠 神经 血管 胰腺 刺激 胰液分泌增加 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。 4.斯他林和贝利斯的实验能否说明该调节没有神经调节？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。 5.猜想：分别检测沃泰默①、③两组实验中胰液的分泌量，若结果是 ， 则支持“胰液的分泌受神经和激素的双重调节”这一结论。 胰液的分泌量①组 > ③组 13 HCl HCl ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 促胰液素调节 神经调节 胰腺分泌胰液同时受 神经调节和激素调节。 稀盐酸 小肠神经 传入神经 神经中枢 传出神经 胰 腺 胰 液 促胰液素 血液循环 小肠黏膜 神经调节 激素调节 促胰液素是人们发现的第一种激素。 一、激素的发现 2.促胰液素发现的意义 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。 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 激素调节：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。促胰液素是人们发现的第一种激素。 建模：激素调节过程 激素研究的方法 02 人们是如何寻找激素的呢？ 又是如何确定它的分泌部位的？ 如何确定它的调节作用呢？ 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，它们直接进入血液周游全身，难以收集和分离。 体液调节 16 发现并命名“胰岛”但对作用一无所知。 1869 1889 1916 1920 1921 实例1：胰岛素的发现 二、激素研究的实例 阅读课本p46—p47，说出各个时期的发现： 提出假说：胰腺能分泌某种抗糖尿病的物质 命名“胰岛素”并试图证明其存在，但收效甚微 （3）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。 “为什么会收效甚微？” 二、激素研究的实例 实例1：胰岛素的发现 胰腺的外分泌部，分泌胰蛋白酶等消化酶通过导管进入小肠，用于消化食物中的蛋白质等。 胰岛胰腺的内分泌部，其分泌的胰岛素（化学本质是蛋白质）等激素直接进入血液。 胰腺既是外分泌腺，也属于内分泌腺。 思考1：为什么之前制备胰腺提取物的实验都收效甚微？ 胰岛素本质为蛋白质，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，故难以获得预期结果。 二、激素研究的实例 实例1：胰岛素的发现 科学事实：1920年，加拿大助教班廷查阅资料时了解到，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，但胰岛却完好，这样的机体不会患糖尿病。 萎缩后的胰腺丧失了分泌胰蛋白酶功能，只有胰岛正常，能分泌胰岛素 说明什么？ 思考2：要想获得胰岛素，必须排除胰腺分泌的胰蛋白酶的干扰，应该怎么操作？ 结扎狗的胰管，使胰腺萎缩，再用萎缩的胰腺提取液来治疗糖尿病； 请以流程图的形式展现出班廷是如何证实胰岛素是由胰腺中的胰岛分泌的？ 二、激素研究的实例 20 02 实例1：胰岛素的发现 思考·讨论 研究激素的方法 1921年:班廷和助手贝斯特利用狗进行实验。 抑制蛋白酶的活性，直接提取正常胰腺中的胰岛素，用于治疗糖尿病患者，效果很好。 结扎狗的胰管 胰腺萎缩只剩胰岛 胰腺提取液 糖尿病的狗 血糖恢复正常 摘除另一只健康狗的胰腺 含胰岛素可降血糖 高血糖 摘除法、注射法 班廷摘除健康狗的胰腺造成实验性糖尿病——减法原理 给实验性糖尿病的狗注射萎缩胰腺提取物——加法原理 体液调节 20 二、激素研究的实例 21 02 思考·讨论 研究激素的方法 实例2: 睾丸分泌雄性激素的研究 公鸡摘除睾丸→雄性性征消失→睾丸重新移植→雄性性征恢复 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性激素。 正常的公鸡 公鸡阉割后 摘除法、移植法 摘除睾丸——减法原理 重新移植睾丸——加法原理 体液调节 21 二、激素研究的实例 22 02 研究激素的方法 研究方法 摘除法(植入法) 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 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 归纳总结 激素功能研究的方法 体液调节 22 03 三、内分泌系统的组成和功能 1.内分泌系 统的组成 内分泌腺: 下丘脑、垂体、甲状腺、肾上腺、 胰岛、卵巢、睾丸。 内分泌功能的细胞： 小肠黏膜分泌促胰液素的内分泌细胞； 下丘脑中某些神经细胞。 教材P48 体液调节 23 24 03 三、内分泌系统的组成和功能 分泌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，这些激素作用于垂体，调控垂体分泌释放相应的激素 下丘脑 2.人体主要内分泌腺及其分泌的激素 抗利尿激素： 促进肾小管和集合管对水分的重吸收 体液调节 24 25 03 三、内分泌系统的组成和功能 分泌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，这些激素作用于垂体，调控垂体分泌释放相应的激素 接受下丘脑分泌的激素的调节，从而分泌促甲状腺激素、促性腺激素、促肾上腺皮质激素等，分别调节相应内分泌腺的分泌活动。分泌生长激素，调节生长发育等 下丘脑 垂体 2.人体主要内分泌腺及其分泌的激素 生长激素分泌异 常导致疾病 侏儒症（幼年分泌不足） 巨人症（幼年分泌过多） 肢端肥大症（成年分泌过多) 体液调节 25 26 03 三、内分泌系统的组成和功能 接受垂体分泌的激素的调节，分泌甲状腺激素等；甲状腺激素具有调节体内的有机物代谢、促进生长和发育、提高神经系统兴奋性等作用 下丘脑 垂体 甲状腺 2.人体主要内分泌腺及其分泌的激素 体液调节 26 27 03 三、内分泌系统的组成和功能 2.人体主要内分泌腺及其分泌的激素 地方性甲状腺肿（成年分泌过少） 分泌异常病 甲亢（分泌过多） 呆小症（幼年分泌过少） 甲亢患者 地方性甲状腺肿患者 呆小症患者 体液调节 27 28 03 三、内分泌系统的组成和功能 接受垂体分泌的激素的调节，分为皮质和髓质两部分，前者主要分泌醛固酮、皮质醇等，调节水盐代谢和有机物代谢。后者可分泌肾上腺素，提高机体的应激能力. 下丘脑 垂体 肾上腺 2.人体主要内分泌腺及其分泌的激素 体液调节 28 29 03 三、内分泌系统的组成和功能 胰腺 2.人体主要内分泌腺及其分泌的激素 （胰岛） 外分泌部 内分泌部 分泌胰液（消化液） 分泌胰岛素 胰高血糖素 胰岛A细胞： 胰岛B细胞： （降血糖） （升血糖） 其中胰岛内有许多分泌细胞，胰岛B细胞分泌胰岛素、胰岛A细胞分泌胰高血糖素，这两种激素在糖代谢中发挥重要的调节作用。 体液调节 29 练习与应用 二、拓展应用 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。 教材P49 30 31 03 三、内分泌系统的组成和功能 接受垂体分泌的激素的调节；分泌的雄激素（主要是睾酮）具有促进男性生殖器官的发育、精子细胞的生成和男性第二性征的出现等作用 睾丸 卵巢 接受垂体分泌的激素的调节；分泌的雌激素和孕激素等具有促进女性生殖器官的发育、卵细胞的生成和女性第二性征的出现等作用 2.人体主要内分泌腺及其分泌的激素 性腺 体液调节 31 验证假说，预测结果 某科学家为了研究性激素在胚胎生殖系统发育中所起的作用，提出了如下假说。 假说1：发育出雄性器官需要来自睾丸提供的激素信号，当这一信号缺失时，胚胎发育出雌性器官； 假说2：发育出雌性器官需要来自卵巢提供的激素信号，当这一信号缺失时，胚胎发育出雄性器官。 为此，他设计了如下实验：在家兔胚胎生殖系统分化之前，通过手术摘除即将发育为卵巢或睾丸的组织。当幼兔生下来之后，观察它们的性染色体组成及外生殖器的表现。实验结果如下： 染色体组成 外生殖器表现 未做手术 手术后 XY 雄性 雌性 XX 雌性 雌性 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。 验证了假说1。如果假说2成立，性染色体为XX的家兔胚胎，手术后应发育出雄兔。 讨论： 教材P49 验证假说，预测结果 某科学家为了研究性激素在胚胎生殖系统发育中所起的作用，提出了如下假说。 假说1：发育出雄性器官需要来自睾丸提供的激素信号，当这一信号缺失时，胚胎发育出雌性器官； 假说2：发育出雌性器官需要来自卵巢提供的激素信号，当这一信号缺失时，胚胎发育出雄性器官。 为此，他设计了如下实验：在家兔胚胎生殖系统分化之前，通过手术摘除即将发育为卵巢或睾丸的组织。当幼兔生下来之后，观察它们的性染色体组成及外生殖器的表现。实验结果如下： 染色体组成 外生殖器表现 未做手术 手术后 XY 雄性 雌性 XX 雌性 雄性 讨论： 2、为了进一步证实他的假说，在摘除即将发育为卵巢或睾丸的组织的同时，给予一定量的睾酮刺激。请你预测，性染色体组成为XX或XY的胚胎将分别发育出哪种性器官？ 两者都将发育出雄性器官。 教材P49 重要激素的化学本质 1、蛋白质与多肽类 下丘脑：促-----激素释放激素、 抗利尿激素 垂体：促----激素、生长激素 胰岛：胰高血糖素、胰岛素 2、氨基酸衍生物：肾上腺素、甲状腺激素 3、固醇类：性激素、孕激素 （ 只注射） （ 口服和注射） 35 03 三、内分泌系统的组成和功能 由内分泌腺和内分泌细胞所组成的内分泌系统是机体整体功能的重要调节系统。各种内分泌腺之间具有复杂的功能联系，共同调节机体活动，包括内环境稳定、调节物质和能量代谢、调控生长发育和生殖等。 教材P49 如：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：甲状腺激素和生长激素可以调节生长发育 体液调节 35 内分泌系统的组成和功能 资料P38识记！！ 内分泌系统的组成和功能 内分泌系统的组成和功能 小结 内分泌器官 内分泌细胞 激素 靶器官 反应 血液运输 分泌 作出 激素调节 内分泌系统 结构 基础 研究方法 运用减法原理/加法原理的实验结果 内分泌失调症的临床表现 相互联系 作用 调控生长发育和生殖 调节物质和能量代谢 维持内环境稳定 1．科研人员分别给三只大白鼠注射了a、b、c三种激素后，观察到的相应现象如表：据此判断，激素a、b、c的化学名称依次是(　　) A．甲状腺激素、胰岛素、生长激素 B．胰高血糖素、生长激素、甲状腺激素 C．胰岛素、生长激素、甲状腺激素 D．生长激素、胰岛素、甲状腺激素 C 注射的激素 注射后的反应 a 低血糖，甚至昏迷 b 促进蛋白质的合成，并使软骨生长明显 c 使呼吸、心率加快，并使体内产热量增加 胰岛素 生长激素 甲状腺激素 2．某校生物兴趣小组为探究甲状腺对幼小动物生长发育的影响， 设计了如下实验，下列叙述正确的是(　　) B 组别 实验处理 观察指标 实验组 ① 切除甲状腺 幼小动物的 生长发育情况 ② 切除甲状腺＋注射甲状腺激素 对照组 ③ 不作任何处理 ④ 只进行相关手术不切除甲状腺 A. 实验组②中甲状腺激素只能通过注射补充，不能通过饲喂补充 B．该实验用蝌蚪作为实验材料比用小鼠作为实验材料观察指标更明显 C．若①组停止发育，③④组正常发育，则直接说明甲状腺激素能促进动物的生长发育 D．该实验能说明甲状腺是内分泌腺，能分泌甲状腺激素 氨基酸衍生物，可以通过饲喂补充，×； 蝌蚪为变态发育，从蝌蚪发育为青蛙，现象更加明显，√； ①②③④组共同分析才能说明甲状腺激素的作用，×； 无法说明甲状腺是内分泌腺，×； 研究方法 摘除法(植入法) 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 对照组 自身对照或条件对照组 — — 实验目的 适用范围 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 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补充激素 (或植入内分泌腺) 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 如果是蛋白质或多肽类激素，进入消化道后会被消化 微专题：验证或探究某种内分泌腺的生理作用 注：需考虑可操作性，太小动物一般不用此法，如小蝌蚪； 资料P40 微专题：验证或探究某种内分泌腺的生理作用 激素 检测指标 甲状腺激素 胰岛素 胰高血糖素 性激素 思考 应如何设定实验的检测指标？ 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 实验动物血糖含量测定、尿糖测定 实验动物第二性征的改变等 微专题：验证或探究某种内分泌腺的生理作用 思考 若想要验证甲状腺激素的功能，可采用什么方法？ 该如何设计实验？ 饲喂含甲状腺激素的饲料 饲喂等量的普通 饲料 甲状腺激素 能促进 发育 小蝌蚪 实验组 对照组 迅速发育成青蛙 正常发育成青蛙 饲喂法 微专题：验证或探究某种内分泌腺的生理作用 思考 若想要验证甲状腺激素的功能，可采用什么方法？ 该如何设计实验？ 摘除法和注射法 甲状腺激素 能促进 发育 小狗 实验组 对照组 摘除 甲状腺 停止 发育 注射 甲状腺 激素 继续 发育 ①不做处理； ②只切开皮肤，不摘除甲状腺 继续 发育 对照组②：可排除手术对实验结果的影响； 微专题：验证或探究某种内分泌腺的生理作用 思考 若想要验证胰岛素的功能，可采用什么方法？ 该如何设计实验？ 注射法 思考 该实验如何体现对照原则？ 自身前后对照 胰岛素能降低血糖 出现 低血糖 症状 低血糖 症状 消失 小白鼠 注射 大剂量 胰岛素 注射 葡萄糖 溶液 微专题：验证或探究某种内分泌腺的生理作用 【注意事项】 ①动物分组的基本要求：选择性别、年龄 ，体重、生理状况 的动物进行 分组，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 的影响，使实验结论更加科学。 如：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 法或 法， 如：研究甲状腺激素对蝌蚪发育的影响就应该采用 法。 相同 相同 随机平均 无关变量 摘除 注射 饲喂 $