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第三章 体液调节
第一节 激素与内分泌系统
学习目标和任务:
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。
课程导入
1、侏儒症和巨人症患者患病的原因是什么?
2、地方性甲状腺肿(俗称大脖子病)的发病原因是什么?
3、糖尿病被称为“慢性癌症”,出现糖尿病的原因是什么?糖尿病患者需要注意什么?
基本概念
*外分泌腺: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,如汗腺、唾液腺、胃腺等。
*内分泌腺:没有导管的腺体,其分泌物——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的,称为内分泌腺,如生长激素、甲状腺激素、肾上腺素等。
*内分泌腺是内分泌系统的重要组成部分。
促胰液素的发现
沃泰默的实验
实验假设:胰液的分泌受神经调节控制
实验方法:单一变量、对照法
实验步骤与现象:
注入
注入
注入
狗的上段小肠肠腔(甲组)
稀盐酸
狗的血液(乙组)
狗的上段小肠肠腔(去除神经)(丙组)
现象
现象
现象
分泌胰液
不分泌胰液
分泌胰液
实验分析:
甲组与乙组对比
乙组与丙组对比
说明只有用盐酸刺激小肠时,胰腺才能分泌胰液
甲组和丙组对比
说明小肠上神经的有无,不影响胰液分泌
实验结论:通过实验,沃泰默认为小肠上微小的神经难以剔除,胰液的分泌受神经调节控制
注:实验结论是错误的
斯他林和贝利斯的实验
实验假设:在盐酸的作用下,小肠粘膜可能产生了一种化学物质,这种物质进入血液后,随血液到达胰腺,引起胰液的分泌。
实验方法:单一变量、对照法
实验步骤与现象:
稀盐酸
小肠粘膜
混合研磨
制成提取液
注射
同一条狗的静脉
实验现象
胰腺分泌胰液
实验分析:
1、对照组为沃泰默实验中的乙组
2、说明小肠黏膜产生了一种化学物质,随血液到胰腺促进胰液分泌
实验结论:
胰腺分泌胰液受化学物质的调节控制,并将这种物质命名为促胰液素。
巴甫洛夫做了研究,发现实验结果和这两人的一样。
激素调节
*促胰液素是人们发现的第一种激素
*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。
*促胰液素的作用:促进胰腺分泌胰液。
*促胰液素的分泌部位:小肠粘膜。
*发现促胰液素的两个实验都体现了科学发现的一般过程:发现问题、提出问题、作出假设、实验验证、得出结论
激素研究的实例
时间 研究过程
1869年 发现胰岛,但对其作用一无所知
1889年 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,但没有证实它的存在
1889年-1920年 科学家通过实验,试图证明胰腺中内分泌物的存在,但收效甚微
1920年 班廷通过查阅资料,得到了获取胰岛素方法的启示: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
1921年 1、将狗的胰管结扎,使胰腺萎缩,从萎缩得只剩胰岛的胰腺中提取胰岛素,注射到摘除胰腺而患实验性糖尿病的另一只狗体内,患病狗血糖迅速下降,治疗数天后血糖恢复正常。
2、抑制胰蛋白酶的活性,直接提取正常胰腺中的胰岛素,用于对糖尿病患者的治疗,取得很好的效果。
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以及兼有内分泌功能的细胞共同构成。
内分泌系统的组成:
(1)内分泌腺:下丘脑、胰腺、垂体、甲状腺、卵巢、睾丸、 肾上腺等
(2)内分泌细胞:小肠黏膜分泌促胰液素的内分泌细胞、下丘脑分泌抗利尿激素的神经细胞等。
内分泌系统是机体整体功能的重要调节系统。
人体内主要内分泌腺及其分泌的激素(P48)
下丘脑分泌的激素及作用:
主要分为两类,即
1、促XX激素释放激素
2、抗利尿激素
垂体分泌的激素及作用:
主要分为两类,即
1、促XX激素
2、生长激素
人体内主要的激素及其生理作用
分泌部位 激素名称 化学本质 作用部位 主要生理作用
下丘脑 促甲状腺激素释放激素 多肽 垂体 调控垂体合成和分泌促甲状腺激素
促性腺激素释放激素 调控垂体合成和分泌促性腺激素
促肾上腺皮质激素释放激素 调控垂体合成和分泌促肾上腺皮质激素
抗利尿激素 肾小管、集合管 增加肾小管和集合管对水的通透性,促进肾小管和集合管对水分的重吸收,使尿量减少
垂体 生长激素 蛋白质 全身 调节生长和发育,只要是促进蛋白质的合成和骨的生长
促甲状腺激素 甲状腺 促进甲状腺的生长和发育,调节甲状腺激素的合成和分泌
促性腺激素 性腺 促进性腺的生长和发育,调节性激素的合成和分泌
促肾上腺皮质激素 多肽 肾上腺皮质 促进肾上腺皮质的生长和发育,调节肾上腺皮质激素的合成和分泌
甲状腺 甲状腺激素 氨基酸衍生物 全身 调节体内的有机物代谢,促进生长和发育,提高神经系统的兴奋性等。
人体内主要的激素及其生理作用
分泌部位 激素名称 化学本质 作用部位 主要生理作用
肾上腺 肾上腺髓质 肾上腺素 氨基酸衍生物 肝脏等 提高机体的应激能力,使血压升高,心率加快,毛细血管收缩,促进糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖,抑制糖原的合成,加速代谢。
肾上腺皮质 醛固酮、皮质醇 类固醇 肾脏 调节水盐代谢和有机物代谢
胰腺中的胰岛 胰岛B细胞 胰岛素 蛋白质 全身 促进血糖氧化分解,促进血糖转化为糖原和非糖物质,抑制肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖,降低血糖浓度。
胰岛A细胞 胰高血糖素 多肽 肝脏 促进肝糖原分解为葡萄糖,促进非糖物质转化为葡萄糖,升高血糖浓度
睾丸 雄激素 类固醇 全身 促进雄性生殖器官的发育、精子的生成和雄性第二性征的出现
卵巢 雌激素 全身 促进雌性生殖器官的发育、卵细胞的生成和雌性第二性征的出现
孕激素 卵巢、乳腺 促进子宫内膜发生分泌期的变化,为受精卵着床和妊娠的维持所必需
关于激素的注意事项
1、激素不一定由内分泌腺产生,有些激素由内分泌细胞产生,如促胰液素由小肠黏膜处的分泌细胞产生。
2、胰腺是一种特殊的腺体,其外分泌部可分泌消化液(胰液),内分泌部(胰岛)可以分泌胰岛素和胰高血糖素。
3、生长激素和甲状腺激素都有促进生长和发育的作用,但作用原理不同,甲状腺激素主要促进发育,生长激素主要促进生长。
4、人体内分泌腺有很多种,如胸腺,胸腺可以分泌胸腺素(化学本质为多肽),有促进T细胞的发育,调节免疫等功能。
哪些激素可以口服,哪些激素不可以口服?
思考?
1、蛋白质或多肽类激素,这类激素进入消化道后会被消化酶分解而失去作用,因此,一般只能注射不能口服,如生长激素、胰岛素等
2、氨基酸衍生物类激素,这类激素可以口服,也可以注射,如甲状腺激素、肾上腺素等。
3、类固醇类激素,这类激素可以口服,也可以注射,如雌激素、雄激素等。
注意:肾上腺素≠肾上腺激素
肾上腺素是肾上腺激素的一种。肾上腺分泌的激素统称为肾上腺激素。
既然激素那么重要,若分泌过多或过少会产生什么后果?
思考?
激素类型 病症 病因 症状
甲状腺激素 呆小症 幼体分泌不足 身材矮小、智力低下、生殖器官发育不足
甲亢 成体分泌过多 精神亢奋、代谢旺盛、身体日渐消瘦
地方性甲状腺肿 因缺碘导致合成不足 甲状腺代偿性增生(俗称“大脖子病”)
生长激素 侏儒症 幼体分泌过少 身材矮小、智力正常、生殖器官发育正常
巨人症 幼体分泌过多 身材异常高大
肢端肥大症 成体分泌过多 身体的指、趾等端部增大
胰岛素 糖尿病 分泌不足 出现糖尿病等症状
侏儒症和呆小症的异同点:
相同点:都是身材矮小。
不同点:侏儒症是幼年时生长素分泌不足导致的,智力正常,有生育能力;呆小症是幼年时甲状腺激素分泌不足,智力低下,没有生育能力。
一些激素异常的疾病
呆小症
侏儒症
地方性甲状腺肿(大脖子病)
甲亢
巨人症
肢端肥大症
内分泌系统的调节功能
1、维持内环境稳定,如下丘脑分泌的抗利尿激素可以调节机体的水盐平衡。
2、调节物质和能量代谢,如胰岛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。
3、调控生长发育和生殖等,如性腺分泌的性激素可促进生殖器官的发育、生殖细胞的生成和第二性征的出现等。
研究动物激素生理功能的常用方法
*基本思路:采用某种方法处理实验动物、出现相应的病理症状、添加激素后实验动物恢复正常、推测激素的生理作用
*常用方法
研究动物激素生理功能的常用方法有饲喂法、摘除法、阉割移植法、注射法等,饲喂法在使用时要注意相关激素的化学本质。
注意:动物分组时的要求;设置对照实验;测量指标;考虑实际测量所用的多种方法;对于幼小动物一般不用摘除法或注射法;一次只能研究一种激素。
课后小结
*促胰液素的发现
*激素调节的概念及激素研究的实例
*内分泌系统的组成和功能
*人体内主要的激素及其生理作用
*与激素有关的人类疾病及侏儒症和呆小症的异同点
*研究动物激素生理功能的常用方法
课后练习
下列有关人体激素的说法,不正确的是( )
A、胰岛A细胞分泌的胰岛素和胰岛B细胞分泌的胰高血糖素都参与调节糖代谢
B、肾上腺皮质分泌的醛固酮、皮质醇等,参与调节水盐代谢和有机物代谢
C、性激素具有促进生殖器官发育、生殖细胞的生成和激发并维持第二性征等作用
D、下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素、促性腺激素释放激素,都作用于垂体
A
课后练习
在对照实验中,控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。与常态相比,人为增加某种影响因素的称为“加法原理”;与常态相比,认为除去某种影响因素的称为“减法原理”。下列相关说法错误的是( )
A、验证Mg是植物必需元素的实验,利用了“加法原理”
B、“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验,利用了“加法原理”
C、验证“光是光合作用的条件”利用了“减法原理”
D、沃泰默切除通向狗小肠的神经,用稀盐酸刺激小肠探究胰液分泌的实验,利用了“减法原理”
A
课后练习
为验证胰岛素能降血糖,某同学给几只刚进食的小鼠腹腔注射一定剂量的胰岛素溶液(用酸性生理盐水配制),观察现象,若出现昏厥,则达到目的。该实验不需要完善下列哪一步骤?( )
A、为使反应现象出现得较快且明显,实验前应将小鼠饥饿处理,以消耗肝糖原
B、应设置注射等量酸性生理盐水的对照组,且注射的部位、方法同实验组一致
C、应设置口服胰岛素的实验组,对照组灌喂等量的清水
D、出现昏厥现象后,还应对其中的一般注射葡萄糖溶液,另一半不予注射,进一步观察
C
课后练习
切除健康狗的胰腺,2d后狗出现糖尿病症状。随后连续给其注射一定量溶于生理盐水的胰岛素,发现其血糖含量恢复正常。由此推测:胰岛素能降低血糖的含量。为了证明这一推论,你认为下列最适宜作为对照组的是( )
A、既不切除健康狗的胰腺,又不注射胰岛素
B、用溶解于蒸馏水的胰岛素溶液进行注射
C、切除健康狗体内的胰腺2d后,只注射等量的生理盐水
D、将健康狗体内摘除的胰腺制成提取液,注射给切除胰腺的狗
C
课后练习
【不定向选择】某研究小组进行一个有关大鼠甲状腺激素调节的实验,材料与方法如下:将若干大鼠按实验要求等分为2组。对甲组大鼠静脉滴注一定浓度的甲状腺激素溶液,乙组滴注等量的质量分数为0.9%的NaCl溶液,从滴注开始测定2h内大鼠的耗氧量并记录。有关说法错误的是( )
A、预计甲、乙两组大鼠的平均耗氧量为甲>乙
B、实验时甲组应选用雌性大鼠,乙组应选用雄性大鼠
C、实验时每组用多只大鼠可排除因个体差异造成的误差
D、本实验的给药方式不能用饲喂法代替静脉注射
BD
谢谢大家!