2022-2023学年高二上学期生物人教版选择性必修13.1 激素与内分泌系统课件(32张PPT)

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名称 2022-2023学年高二上学期生物人教版选择性必修13.1 激素与内分泌系统课件(32张PPT)
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文件大小 8.3MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 生物学
更新时间 2023-01-07 11:54:55

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文档简介

(共32张PPT)
第3章 体液调节
第1节 激素与内分泌系统
著名足球运动员梅西小时候是侏儒症患者(因幼年期生长激素分泌不足而导致的生长迟缓、身材矮小)。治疗侏儒症需要注射生长激素,巴萨俱乐部为梅西支付了这笔治疗费用,梅西也投桃报李加入了拉玛西亚青训营并在巴萨成长为一代足球巨星。
1、如果在梅西成年后才有机会注射生长激素,他的症状能缓解吗?为什么?
问题探讨
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。
一、激素的发现
外分泌腺:
内分泌腺:
凡是分泌物经由_____流出_____或流到_______的。
凡是_________的腺体,其分泌物_____直接进入腺体内的_________,并随_________输送到_________的。
(汗腺、唾液腺、胃腺等)
分泌腺
导管
体外
消化腔
没有导管
毛细血管
激素
血液循环
全身各处
腺细胞
导管
结缔组织
血管
外分泌腺
内分泌腺
人和高等动物体内都分布着许多能分泌物质的腺体。
胰腺分泌胰液,胰液(含消化酶)经导管流向十二指肠,促进食物的消化
胰腺既是内分泌腺又是外分泌腺。
胰腺能分泌胰液。胰液通过导管注入小肠,其中的酶用来消化食物。胰液的分泌是如何调节的呢?

胰腺
小肠
一、激素的发现
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。
讨论1:如果胰液分泌是神经调节,请写出胰液分泌的反射弧
酸性刺激→小肠(感受器) →传入神经→神经中枢→传出神经→胰腺(效应器)
1.沃泰默的实验
注入
狗的上段小肠肠腔
①稀盐酸
结果
胰腺分泌胰液
注入
狗的血液中
②稀盐酸
结果
胰腺不分泌胰液
注入
狗的上段小肠肠腔(切断神经只留血管)
③稀盐酸
结果
胰腺分泌胰液
讨论2:①②形成对照实验,对照组、自变量和因变量分别是什么?实验结论?
自变量:稀盐酸的作用部位
讨论3:剔除神经后为什么还会有胰液分泌?
促胰液素的发现
思考·讨论
一、激素的发现
因变量:胰腺是否分泌胰液
结论:只有用稀盐酸刺激小肠时,胰腺才能分泌胰液
结论:小肠上神经的有无,不影响胰液分泌
沃泰默的解释:这是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。
1.沃泰默的实验
注入
狗的上段小肠肠腔(切断神经只留血管)
③稀盐酸
结果
胰腺分泌胰液
讨论3:剔除神经后为什么还会有胰液分泌?
促胰液素的发现
思考·讨论
一、激素的发现
结论:小肠上神经的有无,不影响胰液分泌
沃泰默的解释:这是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。
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。
小肠黏膜+稀盐酸+砂子
磨碎
注射
实验结果:
实验结论:胰液的分泌是(促胰液素)化学调节的结果。
制成提取液
狗静脉
实验验证:
促进胰腺分泌胰液。
斯他林和贝利斯的假设:
最终通过沃泰默、斯他林和贝利斯的实验,证明了稀盐酸刺激小肠黏膜产生了某种化学物质,它促进胰液分泌,斯他林和贝利斯二人给该物质命名为促胰液素。
一、激素的发现
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。
思考·讨论·促胰液素的发现
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,大胆提出新假设,巧妙设计实验验证假设。
一、激素的发现
3.巴甫洛夫的感慨
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!
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,结果却与贝利斯和斯塔林的一模一样。
巴甫洛夫(1849-1936)俄国生理学家,在对高级神经活动的研究中,创立了条件反射学说,是近代消化生理学的奠基人、诺贝尔奖获得者。。
促胰液素的发现
思考·讨论
激素调节:
由_____________或________(如小肠黏膜上皮细胞)分泌的化学物质——_______进行调节的方式。
内分泌器官
细胞
激素
一、激素的发现
是人们发现的 激素,它由 分泌。进入 后,随血流到达 引起胰腺分泌 。
第一种
小肠粘膜
血液
胰腺
胰液
促胰液素:
判断
(1)促胰液素是人们发现的第一种激素。( )
(2)促胰液素能够强烈促进食物的消化。( )
(3)促胰液素是由小肠黏膜分泌的。( )
(4)促胰液素的分泌不需要导管。( )
2.产生促胰液素和促胰液素作用的部位分别是__________和_______。

×


小肠黏膜
胰腺
2.(2020·北京首都师大附中期中)下面是与促胰液素发现过程有关的四个实验,下列选项分析错误的是
①稀盐酸 狗的上段小肠肠腔→胰腺分泌胰液
②稀盐酸 狗的血液→胰腺不分泌胰液
③稀盐酸 狗的上段小肠肠腔(切除了通向该段小肠的神经)→胰腺分泌胰液
④小肠黏膜+稀盐酸 制成提取液 狗的血液→胰腺分泌胰液
A.①与②对比说明胰液分泌不是稀盐酸直接作用的结果
B.①与③对比说明没有小肠神经结构的参与,胰腺仍可以分泌胰液
C.①②③④对比说明胰液分泌受小肠黏膜产生的物质(由血液运输)调节
D.①②③④对比说明胰液的分泌不受神经的调节
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。但是激素的分泌悄无声息,他们直接进去到血液周游全身,难以收集和分离。
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?
二、激素研究的实例
实例1:胰岛素的发现
1869年:显微镜下观察胰腺组织,发现______;
胰岛
1889年:科学家无意发现,切除胰腺的狗患上糖尿病,提出胰腺能_____________________________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__________;
1889年到1920年:大多数实验都集中于制备___________,然后注射给由___________诱发糖尿病的狗或糖尿病患者,但都收效甚微;
分泌某种抗糖尿病的物质
胰岛素
胰腺提取物
胰腺受损
二、激素研究的实例
胰腺中的胰岛
1920年,班廷了解到,以实验方法结扎胰管或因胆结石阻塞胰管都会引起胰腺_____,但胰岛却__________,这样机体______患糖尿病,这给了他获取胰岛方法的启示:结扎狗的胰管,使____________,再用____________________来治疗糖尿病;
萎缩
胰腺萎缩
萎缩的胰腺提取液
保持完好
不会
1921年,班廷和助手贝斯特做了如下实验:
结扎狗的胰管
制备胰腺提取液
胰腺萎缩,只剩胰岛
摘除另一只健康狗的胰腺
实验性糖尿病的狗
注入
血糖下降,恢复正常
随后,他们与生化学家合作,找到了直接提取正常胰腺胰岛素的方法:_____________________
抑制蛋白酶的活性
二、激素研究的实例
胰腺分泌胰液,胰液(含消化酶)经导管流向十二指肠,促进食物的消化
胰腺既是内分泌腺又是外分泌腺。
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.班延是如何证实胰岛素是由胰腺中的胰岛分泌的?
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.
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。
二、激素研究的实例
实例2:睾丸分泌雄激素的研究
第一组:公鸡被 睾丸→雄性性征 ;
第二组:睾丸 →雄性性征 。
1849年,德国研究者发现:
消失
恢复
摘除
重新移植
正常的公鸡
公鸡阉割后
经过不断的实验,科学家从动物睾丸中提取出________,经证实,睾酮就是睾丸分泌的___________。
睾酮
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。
推知相应激素或腺体的生理功能。
用某种方法处理实验动物(摘除所研究的内分泌腺);
出现相应的病理症状(观察实验动物);
注射摘除腺体的提取物(已摘除的腺体重新移植回去);
观察相关症状是否恢复
研究实例 变量处理 实验结果 原理应用
胰岛素的 发现 摘除狗的胰腺 造成实验性糖尿病 减法原理
__________________________________ ___________________ _________
睾丸分泌雄激素的研究 摘除睾丸 __________________ 减法原理
__________ _________________ _________
给予注射从萎缩胰腺中提取的提取物
病狗的血糖恢复正常
加法原理
雄性性征明显消失
雄性性征逐渐恢复
移植睾丸
加法原理
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”。
下丘脑
垂体
甲状腺
肾上腺
睾丸
胰腺
卵巢
1、内分泌系统的组成
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:
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。
三、内分泌系统的组成和功能
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。
垂体后叶
垂体前叶
2、内分泌系统的功能
2、内分泌系统的功能
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。
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。
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。
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。
|下丘脑|
|甲状腺|
|肾上腺|
|睾丸|
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 |
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。
|胰腺|
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。
|卵巢|
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。
下丘脑
促释放激素
垂体
甲状腺
肾上腺皮质
卵巢、睾丸
甲状腺激素
肾上腺皮质激素
性激素
促激素
分泌
分泌
分泌
分泌
分泌
内分泌调节枢纽
激素分泌部位 激素名称 化学性质 作用部位 主要作用
下丘脑 抗利尿激素 多肽 肾小管、集合管 促进肾小管、集合管对水分的重吸收
促激素释放激素 垂体 调节垂体合成和分泌促激素
垂体 生长激素 蛋白质 全身 促进骨的生长,促进蛋白质合成
促激素 相关腺体 促进相关腺体的生长发育以及相关激素分泌
甲状腺 甲状腺激素(含I) 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(包括中枢神经系统的发育);提高神经的兴奋性
肾上腺 (皮质) 醛固酮 固醇 肾脏 促进肾小管吸Na+排K+,增加水的重吸收,调节水盐代谢
皮质醇 全身 调节有机物代谢
(髓质)肾上腺素 氨基酸衍生物 全身 提高机体的应激能力
胰岛 B细胞 胰岛素 蛋白质 全身 使血糖浓度降低
A细胞 胰高血糖素 多肽 主要是肝脏 使血糖浓度升高
性腺 卵巢 雌激素、孕激素 固醇 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
睾丸 雄激素(主要是睾酮) 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
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;
性染色体组成 外生殖器表现 未做手术 手术后
XY 雄性 雌性
XX 雌性 雌性
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:
验证假说,预测结果
思维训练
讨论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。
归纳总结
研究内分泌腺及其分泌激素功能的基本思路
要证明一种自然成分的功能, 在生理学传统方法中就是去除该种成分并证明其功能也随之丧失;然后再引入该成分,证明其功能又可以恢复。
性染色体组成 外生殖器表现 未做手术 手术后
XY 雄性 雌性
XX 雌性 雌性
①摘除法+注射法
适用范围:各种内分泌腺均可通过摘除法验证其产生的激素的功能,但在实际操作中要考虑可操作性,太小动物一般不用此法,如小蝌蚪等。
总结:动物激素生理功能的实验验证方法
(1)研究方法
A组植入内分泌腺(或补充激素)
观察动物的表现
总结:动物激素生理功能的实验验证方法和检测指标
②饲喂法
适用范围:氨基酸衍生物类激素和固醇类激素。
验证胰岛素的生理功能
③注射法
适用范围:各类激素,尤其是蛋白质类和多肽类激素。
(2)检测指标
激素 检测指标
甲状腺激素 实验动物的活动状态、耗氧量、发育程度等
胰岛素 实验动物血糖含量测定、尿糖测定、精神状态(低血糖)
性激素 实验动物第二性征的改变等。
总结:动物激素生理功能的实验验证方法
(3)动物激素功能的研究的注意事项
动物分组的基本要求:选择性别、年龄相同,体重、生理状况相似的动物进行随机平均分组,且每组不能只有一只。
对照组注射等量的生理盐水、饲喂等量的普通饲料