生物人教版（2019）选择性必修1 3.1激素与内分泌系统（共37张ppt）

(共37张PPT)
3.1激素与内分泌系统
激素的发现过程带给你什么启示？
研究激素的基本方法有哪些？
人体主要的内分泌腺有哪些？
它们主要分泌什么激素？
问题探讨
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？
讨论
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，骨不再生长，此后注射生长激素对长高已无作用。
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。
问题探讨
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？说出你的理由。
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。
激素是由什么腺体分泌的呢？
一、激素的发现
人和高等动物体内都分布着许多能分泌物质的腺体。
外分泌腺：凡是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：凡是没有导管的腺体，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。
如垂体、甲状腺、肾上腺等。
腺细胞
导管
结缔组织
血管
外分泌腺
内分泌腺
1.内分泌腺外分泌腺的比较
外分泌腺 内分泌腺
有无导管
分泌物
分泌物量
分泌物的排出
举例
有导管
无导管
激素
汗液、皮脂、消化液等
微量
较多
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
由导管流出，排到体外或消化道等处
垂体、甲状腺、肾上腺、性腺、胸腺等
唾液腺、胃腺、肠腺、汗腺、皮脂腺、乳腺、泪腺等
胰腺是一种特殊的腺体，分为外分泌部和内分泌部
其外分泌部可以分泌消化液（胰液），内分泌部（胰岛）可以分泌胰岛素和胰高血糖素。
2.思考·讨论： 促胰液素的发现
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。
·
··
（1）沃泰默的实验
稀盐酸
实验假设：
胰液的分泌受神经调节控制
狗的上段小肠肠腔（甲组）
狗的血液中（乙组）
狗的上段小肠肠（丙组）
（去除神经）
注入
注入
注入
现象
现象
现象
分泌胰液
分泌胰液
不分泌胰液
实验分析：
乙、丙组对比
甲、乙组对比
说明
只有用盐酸刺激小肠时，胰腺才能分泌胰液
甲、丙组对比
说明
小肠上神经的有无，不影响胰液的分泌
实验步骤与现象：
（1）沃泰默的实验
实验结论：
小肠上微小的神经难以剔除干净的缘故，所以胰液的分泌是一个十分顽固的神经反射。
胃酸
刺激
小肠神经
胰腺
胰液
分泌
兴奋
（2）斯他林和贝利斯的实验
实验假设：
在盐酸的作用下，小肠黏膜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。
稀盐酸
小肠黏膜
混合研磨
制成提取液
同一条狗的静脉
注射
实验现象
胰腺分泌胰液
实验步骤与现象：
实验分析：
①对照组为沃泰默实验中的乙组。
稀盐酸
狗的血液中（乙组）
注入
现象
不分泌胰液
②说明小肠黏膜产生了一种化学物质，随血流到达胰腺促进胰液分泌。
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。
人们发现的第一种激素
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
彻底排除了神经调节对实验结果的干扰
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
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。
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
敢于质疑，大胆提出新假设，巧妙涉及实验验证假设。
讨论
4.斯他林和贝利斯的实验能否说明该调节不是神经调节？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，有激素调节的存在，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。
01
02
促胰液素是由小肠黏膜分泌的，经血液循环运送到胰腺，促进胰腺分泌胰液。
发现促胰液素过程的关键的处理方法是将小肠粘膜刮下来并磨碎，排除神经调节的作用。
【进一步思考】
斯他林和贝利斯的实验设计是否严谨？如何设计？
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
分泌
激素
内分泌腺
结果
机体做出反应
血液运输
靶器官
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。
3.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
二、激素研究的实例
实例1:胰岛素的发现
1869年：胰岛：
胰腺组织中的一些聚集成岛状的细胞堆
胰岛
导管
外分泌部，分泌胰液，含多种消化酶（如胰蛋白酶）
腺泡
实例1:胰岛素的发现
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：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。
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。
实例1:胰岛素的发现
1920年:班廷以实验方法结扎胰管或因胆结石阻塞胰管引起胰腺萎缩，
胰岛保持完好，这样机体不会患糖尿病。
通过结扎狗的胰管，使胰腺萎缩，再用萎缩的胰腺提取液来治疗糖尿病。
实验启示：
获得胰岛素
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
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。
实例1:胰岛素的发现
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。
讨论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？
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。
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。
讨论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？
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。
讨论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”。
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
实例2:睾丸分泌雄激素的研究
资料卡
（1）加法原理：与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。例如，在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中，实验组分别加热、滴加FeCl3溶液、滴加肝脏研磨液；又如探究不同酸碱度对酶活性的影响实验等
（2）减法原理：与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。例如，在艾弗里的肺炎双球菌转化实验中，每个实验组特异性地去除了一种物质；又如验证光合作用产生淀粉的实验等。
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
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
血糖恢复正常
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。如下丘脑、垂体、甲状腺、肾上腺、胰腺、卵巢、睾丸等。
腺体
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。
内分泌系统
2.人体主要内分泌腺：下丘脑
作用于垂体调控垂体分泌释放相应的激素
下丘脑
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。
垂体
抗利尿激素和催产素由
下丘脑合成，
储存于垂体，由垂体释放
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
2.人体主要的内分泌腺：垂体
下丘脑
垂 体
促甲状腺激素、
促性腺激素、
促肾上腺皮质激素等。
接受下丘脑分泌的激素的调节，
从而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，主要促进蛋白质的合成和骨的生长。
生长激素
幼年少
幼年多
成年多
——侏儒症
——巨人症
——肢端肥大症
2.人体主要的内分泌腺：甲状腺
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。
接受垂体分泌的激素的调节
甲状腺激素
幼年少
成年少
成年多
——呆小症
——地方性甲状腺肿大
——甲亢
2.人体主要的内分泌腺：肾上腺
分泌肾上腺素，
提高机体的应激能力。
皮质
接受垂体分泌的激素的调节，
分为皮质和髓质两部分。
主要分泌醛固酮、皮质醇等，调节水盐代谢和有机物代谢。
髓质
2.人体主要的内分泌腺：胰腺
胰岛B细胞分泌胰岛素，降低血糖；
胰岛A细胞分泌胰高血糖素，升高血糖。
这两种激素在糖代谢中发挥重要的调节作用
既是内分泌腺也是外分泌腺
2.人体主要的内分泌腺：卵巢和睾丸
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。
内分泌系统的组成和功能
胰岛素
肾上
腺素
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。
3.激素的本质
固醇类激素：
氨基酸衍生物类激素：
多肽和蛋白质类激素：
醛固酮、皮质醇、雄激素（睾酮）、雌激素、孕激素
甲状腺激素（含碘氨基酸类）、肾上腺素
下丘脑和垂体分泌的激素，
胰岛素和胰高血糖素（分泌蛋白）
01
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多肽、蛋白类激素是大分子有机物，进入消化道后，会被消化酶分解而失去作用。只能注射不能口服。
固醇类激素和氨基酸衍生物类激素是小分子有机物，进入消化道后能直接吸收，可以口服，也可以注射。
4.思维训练：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：
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。
讨论
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。
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？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。
两者都将发育出雄性器官。
习题巩固
1.1937 年，科学家在实验中观察到：阻断实验动物垂体与下丘脑之间的血液联系，可导致其生殖器官萎缩；若恢复垂体与下丘脑之间正常的血液联系， 生殖器官的功能也恢复正常。请判断下列说法是否合理。
（1）该实验表明垂体的活动受下丘脑控制。（ ）
（2）该实验表明动物生殖器官的发育受垂体的直接控制。（ ）
（3）阻断垂体与下丘脑之间的血液联系，依据了实验变量控制中的
“减法原理” （ ）
√
×
√
习题巩固
2.斯他林等在发现促胰液素之后，继续进行研究：把一条狗的小肠黏膜刮下来，过滤后注射给另一条狗，后者在胰液分泌明显增加的同时，血压还骤然下降。下列推测或叙述合理的是（ ）
A.本实验对照组应注射等量的清水
B.胰液的增加是小肠分泌促胰液素的结果
C.该研究说明促胰液素还具有降血压的作用
D.滤液中物质的作用效果多样说明激素不具有专一性
B
习题巩固
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。