(共35张PPT)
第1节 激素与内分泌系统
第3章 体液调节
问题探讨
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。
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幼年时期,成年人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。
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。
外分泌腺:
分泌腺
内分泌腺:
凡是分泌物经由导管流出体外或流到消化腔的。
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的。
腺细胞
导管
血管
外分泌腺
内分泌腺
(如汗腺、唾液腺、胃腺等)
(如垂体、甲状腺、肾上腺等)
内分泌腺是内分泌系统的重要组成部分。
人和高等动物体内都分布着许多能分泌物质的腺体。
01
激素的发现
在20世纪之前,激素这一概念还没有被提出,学术界普遍认为人和动物体的一切生理活动都是由神经系统调节的。
那事实真的是这样的吗?
实验知识点回顾
实验组
实验原则
对照原则
单一变量原则
对照实验
对照组
关于自变量的处理不同
自变量:单一变量
无关变量:
相同且适宜
促胰液素的发现
相关背景:胰腺能分泌胰液。胰液通过导管(胰管)注入小肠,其中的酶(胰蛋白酶)用来消化食物。
胰液的分泌是如何调节的呢?
19世纪的学术界普遍认为,胃酸(主要成分是盐酸)刺激小肠的神经,神经将兴奋传给胰腺,使胰腺分泌胰液。所以,胰液的分泌是一种神经调节。
01
激素的发现
促胰液素的发现
思考·讨论
狗的胃、小肠和胰腺的位置示意图
胃
胰腺
小肠
1. 囿于定论的沃泰默
狗的胃、小肠和胰腺的位置示意图
胃
胰腺
小肠
实验:
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。
解释:
01
激素的发现
促胰液素的发现
思考·讨论
稀盐酸
狗的上段小肠肠腔
注入
胰腺分泌胰液
稀盐酸
狗的血液中
胰腺不分泌胰液
注入
结果
结果
稀盐酸
已切除神经的狗的上段小肠肠腔
切除通向该段小肠的神经,只留下血管(血液)
注入
胰腺分泌胰液
结果
观点:胰腺分泌胰液只受神经调节。
A
B
C
01
激素的发现
2.另辟蹊径的斯他林和贝利斯
稀盐酸
结果
混合
狗的静脉
研磨
狗的小肠黏膜
观点:胰腺分泌胰液受化学物质的调节。
实验:
胰腺分泌胰液
提取液
注入
结论:
盐酸刺激小肠粘膜分泌了某种化学物质,该化学物质随血液循环达到胰腺,引起胰液分泌。
促胰液素----人们发现的第一种激素
促胰液素的发现
思考·讨论
注入
稀盐酸
狗的血液(静脉)中
胰腺不分泌胰液
结果
B
01
激素的发现
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?
小肠黏膜和盐酸的混合在体外进行,这就彻底排除了神经调节对实验结果的干扰。
讨论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?
不过分迷信权威,敢于质疑,大胆提出新假设,巧妙设计实验并细心求证。
讨论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?
通过体液运输到达胰腺,从而引起胰腺分泌,速度较慢
神经调节通过反射弧实现调节,速度快。
01
激素的发现
分泌
激素
内分泌器官
结果
机体做出反应
血液运输
靶器官
内分泌细胞
激素调节: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。
斯塔林和贝利斯的研究不仅使人类发现了一种新的化学物质,更重要的是让我们认识到,机体不只存在神经调节。
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?
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。但激素的分泌悄无声息,它们直接进入血液周游全身,难以收集和分离。
02
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: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。
胰腺中的胰岛
胰腺是一种特殊的腺体,分为外分泌部和内分泌部
02
激素研究的实例
实例1:胰岛素的发现
1921年:班廷和助手贝斯特利用狗进行实验。
抑制胰蛋白酶的活性,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
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
无胰蛋白酶干扰
注射
02
激素研究的实例
实例1:胰岛素的发现
讨论1:在班廷之前科学家的实验为什么会收效甚微?
胰岛素的化学本质为蛋白质,而胰腺能分泌胰蛋白酶,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?
通过结扎胰管,使胰腺萎缩但胰岛仍正常,其提取液对糖尿病治疗效果明显,由此证明胰岛素是由胰岛分泌的。
02
激素研究的实例
实例2: 睾丸分泌雄激素的研究
公鸡摘除睾丸→雄性性征消失→睾丸重新移植→雄性性征恢复
科学家从动物睾丸中提取睾酮,证实睾酮就是睾丸分泌的雄激素。
正常的公鸡
公鸡阉割后
02
激素研究的实例
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(注射法)。
摘除所研究的内分泌腺,观察实验动物出现的病理性症状,由此初步推断功能。
将已摘除的腺体重新移植回去或注射摘除腺体的提取物,观察相关症状是否缓解或恢复,由此进一步判断该内分泌腺的功能。
总结:研究内分泌腺或激素的方法
1. 摘除(切除)法-------------移植法
2. 摘除法-----------------注射法
3. 摘除法-----------------饲喂法
观察相关症状是否缓解或恢复,从而进一步验证功能。
去除实验
观察出现的症状,从而推断功能。
恢复实验
注意:摘除实验对照组为:
注射法对照组:
非蛋白质或非多肽类激素
所有激素
所有内分泌腺
02
激素研究的实例
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”。
实例1: 摘除胰腺 —— 减法原理
注射提取物——加法原理
实例2: 摘除睾丸——减法原理
移植睾丸——加法原理
相对独立的内分泌腺:垂体、甲状腺、肾上腺、性腺、胰岛
兼有内分泌功能的细胞:如在小肠黏膜上有分泌促胰液素等的众多内分泌细胞;下丘脑中的某些神经细胞。
内分泌系统的组成和功能
03
内分泌系统的组成:
人体主要内分泌腺及其分泌激素有哪些?
下丘脑
垂体
甲状腺
肾上腺
胰腺(胰岛)
卵巢
睾丸
下丘脑
一、下丘脑
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。作用于垂体,调控垂体分泌释放相应的激素。
抗利尿激素:
尿量减少
促激素释放激素
作用于肾小管、集合管,促进肾小管、集合管对水分的重吸收
二、垂体
接受下丘脑分泌的激素(促激素释放激素)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。
调节生长发育等
促激素
生长激素:
生长激素分泌失调
分泌不足(幼年)
分泌过多
侏儒症
幼年
巨人症
成年
肢端肥大症
生长激素
侏儒症
巨人症
肢端肥大症
三、甲状腺
人体最大的内分泌腺
接受垂体分泌的激素的调节,分泌甲状腺激素(含I元素)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。
甲亢
呆小症
大脖子病
甲状腺分泌失调
分泌不足
分泌过多
甲亢
呆小症
甲状腺激素
分泌不足
甲状腺肿(大脖子病)
成年
幼年
为什么食盐中要加碘
四、肾上腺
肾上腺皮质
分泌醛固酮:调节体内水盐代谢
分泌皮质醇:调节有机 物代谢
肾上腺髓质
分泌肾上腺素:提高机体应激能力。
外分泌部
内分泌部(胰岛)
五、胰腺
胰腺中的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。
胰岛素分泌不足:糖尿病
六、性腺
睾丸:接受垂体分泌的激素的调节,分泌雄激素(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。
卵巢:接受垂体分泌的激素的调节,分泌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。
激素的化学本质
1、蛋白质与多肽
下丘脑:促激素释放激素、 抗利尿激素
垂体:促激素、生长激素
胰岛:胰高血糖素、胰岛素
2、氨基酸衍生物:肾上腺素、甲状腺激素
3、类固醇:性激素、孕激素、醛固酮、皮质醇
( 只能注射)
(饲喂和注射)
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。
内分泌系统的作用:
主导地位:神经调节
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。
04P49练习与应用师说小册子 检测案8三、课后作业【随堂练习】
为研究垂体对机体生长发育的作用,某同学用垂体切除法进行实验。在实验过程中,用幼龄大鼠为材料,以体重变化作为生长发育的检测指标。回答下列问题:
(1)请完善下面的实验步骤
①将若干只大鼠随机分为A、B两组后进行处理:
A组(对照组)的处理是_________________;
B组的处理是 ;
②将上述两组大鼠置于相同的适宜条件下饲养。
③______________________________________。
④对所得数据进行统计处理与分析
(2)实验结果与分析
B组大鼠生长发育的状况不如A组,出现这种差异的原因是由于B组的处理使大鼠缺失了来源于垂体的_____激素和_________激素
手术但不切除垂体
手术切除垂体
每隔一定时间,测定并记录两组大鼠的体重
生长
促甲状腺