3.1 激素与内分泌系统课件2022-2023学年高二上学期生物人教版（2019）选择性必修1(共43张PPT)

(共43张PPT)
第三章 体液调节
3.1 激素与内分泌
系统
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。
腺细胞
导管
结缔组织
血管
外分泌腺
内分泌腺
名称 比较项目 外分泌腺 内分泌腺
导管
分泌物去向
没有
激素进入血液
有导管
进入体内、外的管腔
胃腺、肝脏、唾液腺等消化腺以及汗腺、皮脂腺
腺体举例
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
思考讨论——促胰液素的发现
以前观点：胃酸 小肠 胰腺分泌胰液
刺激
神经
一.激素的发现
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
沃泰默的实验 ：
对照实验
对照组:
实验组:
①
②③
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
沃泰默的实验 ：
①②对照
自变量:
因变量:
结论:
盐酸的作用部位
胰腺是否分泌胰液
稀盐酸不通过血液，直接接受盐酸刺激的部位是小肠
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
沃泰默的实验 ：
①③对照
自变量:
因变量:
结论:
是否切除神经
胰腺是否分泌胰液
稀盐酸刺激小肠后，小肠不通过神经调节，将信息传递给胰腺。
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？
2、斯他林和贝利斯的实验
如果要证明斯他林和贝利斯的观点，应该如何设计实验？
通过以下问题设计实验·
①若是化学调节，如何排除神经的干扰？
②如果小肠粘膜受盐酸刺激产生了化学物质，如何设法提取该物质？
③根据假设，提取的物质通过什么途径作用于胰腺？
上述实验现象不是反射，而是化学调节---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，随着血流到达胰腺，引起胰液的分泌。
思考·讨论
促胰液素的发现
2.另辟蹊径的斯他林和贝利斯
剪下
刮下粘膜磨碎
制成提取液
加入稀盐酸
实验步骤与现象
斯他林和贝利斯实验
实验过程：
促进胰腺分泌胰液。
小肠黏膜+稀盐酸+砂子
磨碎
注射
制成提取液
狗静脉
小肠黏膜分泌的化学物质称做促胰液素，胰液的分泌是促胰液素调节的结果。
胃酸
小肠黏膜
化学
物质
胰腺
胰液
刺激
释放
随血液循
环运输到
分泌
实验结果：
实验结论：
促胰液素
是人们发现的第一种激素
分泌部位：小肠黏膜细胞
作用：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，就是激素调节
激素调节：
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。
讨论1：为什么会收效甚微？
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，故难以获得预期结果。
讨论2：班廷是如何证实胰岛素是由胰腺中的胰岛分泌的？
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。
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
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
摘除睾丸——减法原理 重新移植睾丸——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
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
甲状腺制剂饲喂
实验组
空白对照组
实验结论——
甲状腺激素的作用：
促进生长发育
验证甲状腺激素能促进生长发育
——饲喂法
甲状腺激素
成年狗
摘除甲状腺
摘除甲状腺
身体发育停止
实验分析：促进新陈代谢
加速神经系统发育
提高神经系统兴奋性
未成年狗
甲状腺激素
身体臃肿、精神姜靡
行动呆笨、食欲不振
促进生长发育
归纳总结
激素功能研究的方法
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
03
内分泌系统的组成和功能
激素调节
1.概念
由内分泌器官（或细胞）分泌的化学物质进行的调节
2.过程和特点
内分泌细胞或器官
血液循环（体液循环）
靶细胞或靶器官
生理活动发生改变
激素
激素
微量
高效
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。
三、内分泌系统的组成和功能
1.内分泌系统的组成
下丘脑和垂体上下相连。下丘脑的有些神经细胞的长长的轴突延伸到了垂体后叶，抗利尿激素和催产素就是由这些下丘脑神经细胞产生，而从垂体后叶释放的。下丘脑的另外一些神经细胞可以产生促激素释放激素，进入血管，运输到垂体前叶，促进垂体产生促激素。
下丘脑
垂 体
促甲状腺激素
促肾上腺皮质激素
促性腺激素
生长激素
催乳激素
分泌促甲状腺激素释放激素、促性腺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。
下丘脑中的神经内分泌细胞合成催产素和抗利尿激素（ADH）并沿轴突向下运输至垂体后叶激素在垂体中储存， 直到下丘脑的神经冲动触发其释放
催产素
抗利尿激素
人体的主要内分泌腺——下丘脑与垂体
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。
下丘脑中的神经内分泌
细胞合成催产素和抗利
尿激素（ADH），并沿
轴突向下运输至垂体后
叶。激素在垂体中储存，
直到下丘脑的神经冲动
触发其释放。
合成分泌生长激
素、促甲状腺激
素， 促性腺激素，
促肾上腺皮质激
素。
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。
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。
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。
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。
垂体前叶（腺垂体）
垂体后叶（神经垂体）
甲状腺激素
肾上腺
皮质激素
分泌
分泌
性激素
分泌
内分泌调节枢纽
下丘脑
垂体
甲状腺
胰腺
肾上腺
卵巢
睾丸
三、内分泌系统的组成和功能
1.内分泌系统的组成
2.内分泌系统的功能
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。
(1)内分泌腺:
(2)内分泌功能的细胞：
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。
2022/8/15
课堂练习
1、斯他林和贝利斯在研究胰液分泌过程中发现了动物激素——促胰液素,他们的实验设计中最关键的是 (　　)
A.将稀盐酸注射到狗的小肠腔中 B.将稀盐酸注射到狗的血液中
C.将狗的小肠的神经剔除,然后将稀盐酸注射到狗的小肠中
D.将狗的小肠黏膜和稀盐酸在体外研磨,然后将提取液注射到同一条狗的静脉中
2、在下列关于酶及激素的叙述中，不正确的（ ）
A、激素的作用与神经系统的作用密切相关
B、能产生激素的细胞不一定能产生酶
C、激素产生后一般作用于其他细胞
D、能产生酶的细胞不一定能产生激素
D
B
2022/8/15
3、为了验证胰岛素具有降低血糖的作用,以小鼠活动状况为观察指标设计实验。某同学的实验方案如下:①将正常小鼠随机分成A、B两组,观察并记录其活动状况;②A组小鼠注射适量胰岛素溶液,B组注射等量生理盐水。一段时间后,A组小鼠会出现四肢无力,活动减少,甚至昏迷等低血糖症状,B组活动状况无变化。该同学设计的不足之处是(　　)
A.未设置对照组 B.未测定血糖的浓度
C.未将正常小鼠的胰岛细胞破坏
D.A组出现低血糖症状后未补充葡萄糖再观察小鼠活动状况
4、公鸡具有健壮体格，发达鸡冠，艳丽尾羽，高亢啼鸣，激发这些性状的激素是（　　）
A．甲状腺激素 B．雌激素 C．雄激素 D．生长激素
D
C
2022/8/15
拓展应用
1型糖尿病的主要原因是胰岛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型糖尿病的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。