(共32张PPT)
第3章体液调节
3.1激素与内分泌系统
本节聚焦
1.激素的发现过程带给你什么启示?
2.研究激素的基本方法有哪些?
3.人体主要的内分泌腺有哪些?他们主要分泌什么激素?
问题探讨
侏儒症 患者的症状是生长迟缓,身体矮小,病因是患者幼年时生长激素分泌不足
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。成年后人体各组织、器官大都停止发育,注射生长激素、症状不会缓解)
讨论:
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?请说出你的理由
(不赞同。正常发育的青少年内环境的各种化学成分和理化性质都保持稳态,注射外来激素会打破这种稳态,造成不良症状)
一、激素的发现
1.外分泌腺的概念:凡是分泌物经由导管流出体外或流到消化腔的,称为外分泌腺
3.内分泌腺的概念:凡是没有导管的腺体,其内分泌物——激素直接进入腺体内的毛细血管,并随血液循环送到全是各处的,称为内分泌腺
2.外分泌腺的种类:汗腺、唾液腺、胃腺等
4.内分泌腺的种类:垂体、甲状腺、肾上腺等
资料一:囿于定论的沃泰默
胰腺能分泌胰液。胰液通过导管注人小肠,其中的酶用来消化食物。胰液的分泌是如何调节的呢?在19世纪,学术界普遍认为,胃酸(主要成分为盐酸)刺激小肠的神经,神经将兴奋传给胰腺,使胰腺分泌胰液。法国学者沃泰默(E. Wertherimer,1852-1924) 通过实验发现:把稀盐酸注入狗的上段小肠肠腔内,会引起胰腺分泌胰液。若直接将稀盐酸注入狗的血液中则不会引起胰液的分泌。他进而切除了通向该段小肠的神经,只留下血管,再向小肠内注入稀盐酸,发现这样仍能促进胰液分泌。他对这一结果的解释是:这是一个十分顽固的反射。之所以说它顽固,是由于小肠上微小的神经难以剔除干净
狗的胃、小肠和胰腺的位置示意图
资料二:另辟蹊径的斯他林和贝利斯
英国科学家斯他林(E. H. Starling,1866-1927) 和贝利斯(W. M. Bayliss,1860-1924) 读了沃泰默的论文,却大胆地作出了另一种假设:这不是反射而是化学调节-在盐酸的作用下,小肠黏膜细胞可能产生了一种化学物质,这种物质进入血液后,随血流到达胰腺,引起胰液的分泌。1902年,为了验证这一假设,他们把狗的一段小肠剪下,刮下黏膜,将稀盐酸加
入黏膜磨碎,并制成提取液。将提取液注射到同一条狗的静脉中,发现能促进胰腺分泌胰液。这证明他们的假设是正确的。他们把小肠黏膜分泌的这种化学物质称作促胰液素。
资料三:巴甫洛夫的感慨
俄国生理学家巴甫洛夫(I. P. 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,结果却与斯他林和贝利斯的一模一样。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!”
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?
(稀盐酸与小肠黏膜混合是在狗的体外进行的,排除了神经调节的影响)
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?
(与神经调节的方式相比,促胰液素调节胰液的分泌需要体液的运输,而且速度较慢)
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?
(斯他林和贝利斯能抓住成功的机遇主要在于他们不迷信权威,具有创造性思维,实验设计比较严谨)
小结:
他们的科学发现主要包括两个方面的内容:其一是发现促胰液素(人们发现的第一种激素),其二是发现了一种新的生命活动的调节方式——激素调节
二、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 将胰岛产生的物质命名为胰岛素,但没有证实它的存在
1889—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 治疗糖尿病
1921年 ①将狗的胰管结扎,使胰岛萎缩,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,患病狗的血糖迅速下降,数天后血糖恢复正常
②抑制蛋白酶的活性,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
1.胰岛的发现过程
2.睾丸分泌雄激素的研究
处理方法:阉割法 移植法
过程:摘除公鸡睾丸 重新移植睾丸
反应:阉割后雄性公鸡的第二性征逐渐消失
重新移植后第二性征逐渐恢复
结论:雄激素能激发并维持雄性个体的第二性征
正常的公鸡
被阉割的公鸡
讨论:
1.在班廷之前,科学家试图通过实验证明胰腺中分泌的存在,为什么都收效甚微呢?
(大多数实验都集中于制备胰腺提取物,胰腺中含有胰蛋白酶等,会分解胰岛素,影响胰岛素的分泌,使提取物中胰岛素含量比较低)
2.班廷是如何证实胰岛素是由胰腺中的胰液分泌的?
(通过结扎狗的胰管,使胰腺萎缩后只剩下胰岛,然后从结扎的狗身上取出萎缩得只剩胰岛的胰腺做成提取液,提取液中含有胰岛素)
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?
(验证激素功能的一般方法:用某种方法处理实验动物一出现相应的病理症状一添加某激素后恢复正常一推知相应激素的生理功能)
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”
(“减法原理”的应用:从结扎的狗身上取出萎缩得只剩胰岛的胰腺做成提取液,注入因摘除胰腺而患糖尿病的狗身上,患病狗的血糖迅速下降;将睾丸重新移植到摘除睾丸的公鸡体内,公鸡的第二性征得到恢复。“加法原理”的应用:摘除健康狗的胰腺,造成实验性糖尿病;摘除雄性公鸡的睾丸,第二性征消失)
小资料
减法原理:设法排除某种因素对研究对象的干扰,同时尽量保持被考查对象的稳定,从而在比较纯粹的状态下反映对象。例如摘除性腺的个体,第二性征消失,移植性腺后,第二性征恢复。在对研究对象的控制中运用减法原理,往往使研究对象恢复某种正常的现象和属性。
减法原理
加法原理:设法给实验对象施加干扰,造成研究对象的变化,从而使研究对象在被激发状态中反映其某些特征。例如研究性激素的功能,可将实验个体摘除性腺,然后研究其特征,从而确定性激素的功能。在对研究对象的控制中运用加法原理,往往进行破坏性干预,迫使研究对象暴露出某种现象和属性。
加法原理
三、内分泌系统的组成和功能
1.内分泌系统的组成: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
2.内分泌腺:下丘脑、胰腺、垂体、甲状腺、卵巢、睾丸、肾上腺等
3.内分泌细胞:小肠黏膜分泌促胰液素的内分泌细胞、下丘脑的某些神经细胞等
人体主要激素及其生理功能
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冲吸收,从而使尿液浓缩,尿量减少
分泌部位 激素名称 化学本质 作用部位 主要生理作用
垂体 生长激素 蛋白质 全身 调节生长和发育,主要促进蛋白质的合成和分泌
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
性腺激素 性腺 促进性腺的生长和发育,调节性腺激素的合成和分泌
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 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,提高神经的兴奋性
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
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,降低血糖含量
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,提高血糖含量
分泌部位 激素名称 化学本质 作用部位 主要生理作用
睾丸 雄激素 类固醇 全身 促进雄性生殖器官的发育、精子的生成和雄性的第二性征的出现
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 促进子宫内膜和乳腺的发育,为受精卵着床和泌乳准备条件
课堂练习
1.下列关于促胰液素的发现的相关说法错误的是( )
A.沃泰默设置的实验变量是有无神经
B.沃泰默将稀盐酸注入血液,排除了盐酸作用于胰腺促使分泌胰液的可能
C.促胰液素由胰腺分泌,作用于小肠,促进食物消化
D.斯他林和贝利斯在沃泰默研究的基础上,通过实验证明胰腺分泌的调节是化学调节
C
2.下面是与促胰液素发现过程有关的四个实验,下列分析错误的是( )
①稀盐酸→小肠肠腔→胰腺分泌胰液
②稀盐酸→静脉血液→胰液不分泌
③稀盐酸→小肠肠腔(去除神经) →胰腺分泌胰液
④小肠黏膜+稀盐酸+沙子→制成提取液→静脉血液→胰腺分泌胰液
A.②与④对照说明促进胰腺分泌胰液的这种物质,需要稀盐酸刺激小肠黏膜才能产生
B.①与③对比说明小肠神经未剔除干净
C.①②③④对比说明促胰液素由小肠黏膜分泌,经血液运输,作用于胰腺
D.要探究胰液的分泌是否受神经的调节,应该先阻断肠静脉的血液流动
B
3.当动物缺乏某激素时,可以通过“饲喂法”或“注射法”对该激素进行人为补充,下列可通过“饲喂法”补充的是( )
① 生长激素 ② 甲状腺激素 ③ 胰岛素 ④ 性激素
A.① ② B.③ ④ C.②④ D.① ② ④
4.下列有关人和高等动物体内激素调节的说法中,正确的是( )
A.垂体分泌的激素可作用于甲状腺,甲状腺分泌的激素也可作用于垂体
B.通过手术切除实验狗的性腺,狗血液中的促性腺激素含量将降低
C.人大量出汗时,下丘脑分泌的抗利尿激素减少,导致尿量减少
D.人体血浆中胰高血糖素含量升高时,肝糖原的含量也会升高
C
A
5.下列激素分泌不平衡与所引起的疾病不相对应的是( )
A.因缺碘导致合成甲状腺激素不足,引起大脖子病
B.幼小时甲状腺激素分泌过多,引起呆小症
C.幼小时生长激素分泌不足,引起侏儒症
D.成年个体分泌生长激素过多,引起肢端肥大症
8.下列关于常见激素及激素类药物作用的叙述,错误的是( )
A.因病切除甲状腺的患者——长期服用甲状腺激素
B.人工合成的孕激素类药物——口服抑制女性排卵
C.给雌雄亲鱼饲喂促性腺激素类药物——促进雌雄亲鱼的卵和精子成熟
D.胰岛B细胞受损引起的糖尿病患者——按时注射胰岛素
B
C
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