2021-2022学年人教版（2019）高中生物选择性必修一3.1 激素与内分泌系统 课件（共31张PPT）

(共31张PPT)
第1节
激素与内分泌系统
第3章
体液调节
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？请说明理由。
侏儒症患者的症状是生长迟缓，身材矮小，病因是患者幼年时生长激素分泌不足。
讨论：
1、如果在侏儒症患者成年时给他们注射生长激素，他们的症状能缓解吗？为什么
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，骨不再长长，此后注射生长激素对长高已无作用。
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。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。
一、激素的发现
学术背景：
在20世纪之前，学术界普遍认为，人和动物体的一切生理活动都是由神经系统调节的。
胃
胰腺
小肠
比如，对“胰液的分泌是如何调节的”这一问题，19世纪的学术界普遍认为完全是一种神经调节。
胃酸
刺激
小肠神经
胰腺
胰液
分泌
兴奋
切除通向该段小肠的神经，只留下血管
?稀盐酸
狗的上段小肠肠腔
胰腺分泌胰液
?稀盐酸
狗的血液中
胰腺不分泌胰液
狗的上段小肠肠腔
?稀盐酸
胰腺分泌胰液
注入
注入
注入
结果
结果
结果
这是由于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。
沃泰默的实验
：
沃泰默的解释：
囿于定论，不敢向权威挑战！！
如果是你，你会如何解释实验结果呢？
狗的上段小肠肠腔
?稀盐酸
胰腺分泌胰液
注入
结果
重新思考沃泰默的实验
：
结论：
盐酸刺激小肠黏膜会促进胰腺分泌胰液
提出假设：
Ⅰ盐酸刺激引发的神经调节导致胰腺分泌胰液
Ⅱ吸收入血液的盐酸刺激胰腺分泌胰液
?稀盐酸
狗的血液中
胰腺不分泌胰液
注入
结果
结论：
排除假设Ⅱ
切除通向该段小肠的神经，只留下血管
?稀盐酸
狗的上段小肠肠腔
胰腺分泌胰液
注入
结果
正常结论：
排除假设Ⅰ
重新假设：
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
斯他林和贝利斯的假设：
这种实验现象不是神经调节的结果，而是化学调节的结果：在盐酸的作用下，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。
斯他林和贝利斯的实验
：
实验过程：
小肠黏膜+稀盐酸+砂子
磨碎
注射
实验结果：
实验结论：
制成提取液
狗静脉
是否严谨完美？
胰腺分泌胰液。
胰液的分泌是促胰液素化学调节的结果。
科学严谨，尽善尽美
磨碎
注射
制成提取液
狗静脉
小肠黏膜
稀盐酸
砂子
+
+
稀盐酸
砂子
+
小肠黏膜
砂子
+
对照组的设计：
对照
斯他林和贝利斯获得的科学发现包括哪些内容？
发现了激素调节：
发现促胰液素（是人类发现的第一种激素）
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
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？
2、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？
3、“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？
彻底排除了神经调节对实验结果的干扰。
神经调节通过反射弧实现，在促胰液素调节胰液分泌时，促胰液素通过血液运输到达胰腺，引起胰腺分泌。
敢于质疑，不迷信权威、勇于探索和创新思维，大胆提出新假设，巧妙设计实验验证假设。
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。
二.激素研究的实例
实例1:胰岛素的发现
1869年，研究者在显微镜下观察胰腺组织,并命名为“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：科学家试图证明胰腺中内分泌物的存在，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。
1920年，班廷通过查阅资料得到了获取胰岛素方法的启示：
1921年，班廷和助手贝斯特利用狗进行了实验：
结扎狗的胰管
胰腺萎缩只剩胰岛
胰腺提取液
摘除另一只健康狗的胰腺
糖尿病的狗
血糖恢复常
随后与生化学家合作，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，使胰腺萎缩，再用萎缩的胰腺提取液来治疗糖尿病。
实例2:睾丸分泌雄激素的研究
正常的公鸡
公鸡阉割后
1849年，德国研究者
公鸡被摘除睾丸
雄性性征明显消失
睾丸重新移植
雄性性征恢复
经过不断实验，科学家从动物睾丸中提取出睾酮，并证实其为睾丸分泌的雄激素。
研究激素的方法
1、在班廷之前，科学家试图通过实验证明胰腺中分泌物的存在，为什么都收效甚微呢？
2、班廷是如何证实胰岛素是由胰腺中的胰岛分泌的？
胰岛素属蛋白质类激素，在班廷之前大多数实验用胰腺提取物注射给实验性糖尿病的狗或糖尿病患者，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。
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。
研究激素的方法
3、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？
4、联系必修学到的内容，具体分析以上两个实例哪些实验用到了“减法原理”或“加法原理”。
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。
班廷和助手们通过摘除健康狗的胰腺造成实验性糖尿病，然后再给予注射从萎缩胰腺中提取的提取物，前者运用了“减法原理”，后者运用了“加法原理”；在睾丸分泌雄性激素的研究中，摘除睾丸和移植睾丸实验，同样分别运用了“减法原理”和“加法原理”。
归纳拓展
1.
研究内分泌腺及动物激素生理功能的常见方法：
切除动物的某种内分泌腺，通过观察该动物的异常反应来验证该腺体所分泌激素的功能。
（1）切除法（摘除法、阉割法）：
做相同的手术但不切除腺体
空白对照：
对切除腺体的实验组再补充激素或移植腺体
自身对照：
举例：垂体、甲状腺功能的研究
将某种内分泌腺从一动物体中移植到无该腺体的另一同种动物体内，观察其生理变化，以验证该腺体所分泌激素的功能，如性腺移植实验。
（2）移植法：
（3）注射法：
通过注射某种激素或腺体提取物使受试动物发生异常生理变化，从而验证某些激素的生理功能。
注射等量生理盐水
空白对照：
举例：胰岛素、生长激素功能的研究
（4）饲喂法：
通过饲喂某种激素使受试动物发生异常生理变化，从而验证某些激素的生理功能。饲喂的激素是不需要消化液消化就能被动物吸收的，如饲喂甲状腺激素，但不可饲喂胰岛素。
饲喂等量相同饲料
空白对照：
条件对照：
饲喂动物激素抑制剂
举例：甲状腺激素功能的研究
2.动物激素生理功能的一般思路：
某种方法处理实验动物
出现相应病理症状
添加某激素后恢复正常
推知相应激素生理功能
示例1：
验证甲状腺激素的功能
胰岛素的发现过程
示例3：
切除小狗胰腺
患糖尿病
注射胰岛提取物
血糖恢复常
注射大剂量胰岛素
低血糖症状
注射葡萄糖
低血糖症状消失
示例2：
胰岛素功能的研究
三、内分泌系统的组成和功能
内分泌系统由相对独立的内分泌腺及兼有内分泌功能的细胞共同组成。
1.内分泌系统的组成
外分泌腺：分泌腺中的分泌物经由导管而流出体外或流到消化腔的。如皮脂腺、汗腺、消化腺等
内分泌腺：分泌腺（没有导管）中的分泌物——激素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。如垂体、甲状腺、肾上腺等。
腺体
导管
血管
小肠黏膜分泌促胰液素的内分泌细胞；
下丘脑
垂体
甲状腺
胰腺
肾上腺
卵巢
睾丸
(1)内分泌腺:
下丘脑、垂体、甲状腺、肾上腺、胰腺、卵巢、睾丸。
（2）内分泌功能的细胞：
下丘脑中某些神经细胞。
下丘脑
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.主要内分泌腺的功能
垂体
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，分别调节相应的内分泌腺的分泌活动。分泌生长激素，调节生长发育等。
垂体
甲状腺
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、提高神经的兴奋性等作用。
甲状腺
肾上腺
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。
肾上腺
胰腺
其中胰岛内有多种分泌细胞，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。
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。
胰腺
卵巢
睾丸
睾丸
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。
3.内分泌系统的功能
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，包括维持内环境稳定、调节物质和能量代谢、调控生长发育和生殖等。
激素种类
激素失调症
生长激素
甲状腺激素
胰岛素
胰高血糖素
雄性/雌性激素
呆小症
甲亢
地方性甲状腺肿大??
巨人症
侏儒症
肢端肥大症?
第二性征不明显或消退
性周期不明显
糖尿病
低血糖?
激素的失调症
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：
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。