3.1激素与内分泌系统第1课时课件(共39张PPT)2023-2024学年高二上学期生物人教版选择性必修1

(共39张PPT)
第3章 体液调节
第1节 激素与内分泌系统
2022年中国居民平均身高（18-44岁）
男性平均身高是174cm
女性平均身高是161.4cm
侏儒症患者成年一般身高在130cm内
你对自己的身高满意吗？
问题探讨
课本P44
著名足球运动员梅西小时候是侏儒症患者,症状是生长迟缓，身材矮小，病因是幼年时生长激素分泌不足。
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。
讨论：
1. 如果在梅西成年后给他注射生长激素，他的症状能缓解吗？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。
问题探讨
课本P44
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治疗应听从医生的建议。
生长激素只是属于激素中的一种
你知道激素在哪里分泌产生的吗？与汗液运输部位相同吗？
①外分泌腺：
凡是分泌物经由导管流出体外或流到消化腔的(不进入血液)
②内分泌腺：
如垂体、甲状腺、肾上腺等
如皮脂腺、汗腺、唾液腺、胃腺等
凡是没有导管的腺体，其分泌物(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
分泌腺
课本P44
1. 分泌腺：人和高等动物体内分布着许多能分泌物质的腺体。
2. 分泌腺类型：外分泌腺和内分泌腺
一、激素的发现
课本P44
①现象: 19世纪，大量的动物实验和临床研究表明，许多疾病与内泌腺有关。
推测内分泌腺可分泌具有调节作用的物质
②结论: 有人提出，内泌腺可以不断地向血液中释放某些物质，这些物质具有调节生长发育和维持机体正常机能的作用。
毛细血管
在20世纪之前，激素这一概念还没被提出，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。
你知道激素是什么物质吗？人们是怎样发现激素的？
背景知识：
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。
发现问题
胰液的分泌是如何调节的呢？
作出假设
19世纪普遍认为，是一种神经调节。
胃酸
刺激
小肠神经
胰腺
胰液
分泌
兴奋
胰腺
导管
胆
小肠
小肠上皮细胞
促胰液素的发现
胃酸
刺激
小肠神经
胰腺
胰液
分泌
兴奋
胃酸
感受器
（小肠神经）
传入神经
神经中枢
传出神经
效应器（胰腺）
胰液
HCl
HCl
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思考 · 讨论 促胰液素的发现
小肠
胰腺
作出假设：19世纪普遍认为，这是一种神经调节。
任务：写出胃酸刺激小肠引起胰腺分泌胰液的反射弧。
囿于定论的沃泰默
狗的上段小肠肠腔
胰腺分泌胰液
注入
结果
狗的血液
胰腺不分泌胰液
注入
结果
胰腺分泌胰液
注入
结果
狗的上段小肠肠腔
(切除神经，只留下血管)
实验步骤及结果
①稀盐酸
②稀盐酸
③稀盐酸
实验①/③与②对比
说明
用盐酸刺激小肠时，胰腺才能分泌胰液
实验①与③对比
说明
小肠内有无神经不影响胰液分泌
实验分析：
得出结论
胰液的分泌是靠神经调节的。
做出解释
这是一个十分顽固的神经反射，因为小肠上微小的神经难以剔除干净。
囿于定论，不敢向权威挑战！！！
囿于定论的沃泰默
另辟蹊径的斯他林和贝利斯
斯他林
贝利斯
（1）作出假设
（受盐酸刺激，小肠黏膜细胞可能产生了一种化学物质，随血流到达胰腺，引起胰液分泌）
不是神经反射，而是化学调节。
两位英国科学家读了沃泰默的论文，却大胆地做出另一种假设：这不是神经反射而是化学调节——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，随血流到达胰腺，引起胰液的分泌。
（2）实验方法步骤
制成提取液
注射
同一条狗的静脉
胰腺分泌胰液
（3）实验结果及分析：说明小肠黏膜细胞产生一种化学物质，随血液到达胰腺促进其分泌胰液。
（4）实验结论
①胰腺分泌胰液受化学物质的调节控制；
②他们把小肠黏膜分泌的这种化学物质称作促胰液素。
稀盐酸
小肠黏膜
混合研磨
彻底排除了神经调节对实验结果的干扰
另辟蹊径的斯他林和贝利斯
HCl
HCl
小肠
胰腺
血液
小肠黏膜
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促胰液素
受体
开始分泌胰液
小肠黏膜分泌促胰液素；
胰腺分泌胰液
促胰液素发现的意义
①促胰液素是人们发现的第一种激素；
②促胰液素的发现不仅使人类发现了一种新的化学物质，更重要的是，使人们认识到，机体除了神经调节，还存在激素调节。
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。
1.斯他林和贝利斯的实验设计是否严谨？
研磨
提取液
狗的小肠黏膜研磨液+稀盐酸
结果
胰腺分泌胰液
注射
狗静脉
不严谨,应增设对照实验排除稀盐酸和小肠黏膜本身成分的干扰.
对照：
结果
胰腺不分泌胰液
结果
胰腺不分泌胰液
稀盐酸
注射
同一条狗的静脉
小肠黏膜研磨液
注射
制成
同一条狗的静脉
提取液
2.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。由于通向小肠的神经被破坏，无法判断是否有神经调节
3.巴甫洛夫的感慨
俄国生理学家巴甫洛夫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神经反射。
斯他林和贝利斯的发现与他们的结论大相径庭，于是他们做了重复实验，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？
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？
彻底排除了神经调节对实验结果的干扰。
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？
敢于质疑，大胆提出新假设，巧妙设计实验验证假设。
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
神经调节
激素调节
神经调节通过反射弧实现；
但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。
随堂练习
1. 判断下列说法是否正确。
（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
激素
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，他们直接进入血液周游全身，难以收集和分离。
人们是如何寻找激素的呢？
如何确定它的分泌部位的？
如何确定它的调节作用呢？
胰腺
腺泡
胰岛
导管
血管
1. 实例1：胰岛素的发现
（1）1869年：研究者在显微镜下观察胰腺组织时，发现其中一些聚集成岛状的细胞堆，将其命名为“胰岛”。
胰岛
导管
腺泡
胰腺中的胰岛
二、激素研究的实例
（2）1889年：切除胰腺的狗患上与人的糖尿病类似的疾病，据此提出胰腺能分泌某种抗糖尿病的物质的假说。
（3）1916年：科学家将胰岛产生的、可能与糖尿病有关的物质命名为胰岛素。
（4）1989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。
1. 实例1：胰岛素的发现
思考 · 讨论：
1. 为什么制备的胰腺提取物收效甚微？
（提示：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）。
胰岛素属蛋白类激素，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。
1. 实例1：胰岛素的发现
腺泡细胞
消化酶
胰岛细胞
胰岛素
分泌
分泌
分解
胰管
腺泡细胞
胰岛
胰腺
血管
（5）1920年：班廷查阅资料了解到，结扎胰管或阻塞胰管会引起胰腺萎缩，而胰岛却保持完好，这样机体不会患糖尿病，这给了他获取胰岛素方法的启示。
（6）1921年：班廷和助手贝斯特进行实验。
1. 实例1：胰岛素的发现
正常
胰腺
胰岛
腺泡
正常狗
结扎胰管
胰腺萎缩
摘除胰腺的糖尿病狗
治愈的狗
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
实验过程
（6）1921年：班廷和助手贝斯特进行实验。
（7）随后他们与生化学家合作，抑制蛋白酶的活性，可直接提取正常胰腺的胰岛素并用于糖尿病的治疗，取得了很好的效果。
1. 实例1：胰岛素的发现
思考 · 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。
2. 实例2：睾丸分泌雄激素的研究
（2）实验：
（1）时间：1849年，德国研究者做了如下实验:
公鸡摘除睾丸
雄性性征明显消失
睾丸重新移植回去
雄性特征逐步恢复
正常的公鸡
阉割后的公鸡
重新移植的公鸡
（3）结论：
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。
二、激素研究的实例
正常狗
糖尿病狗
治愈的狗
各种化学成分
摘除胰腺(胰岛)
注入胰岛提取物
分离
胰岛素
测试
正常公鸡
第二性征消失的阉鸡
表现公鸡性征的阉鸡
各种化学成分
摘除睾丸
植入睾丸
分离
睾酮
测试
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
从被摘除腺体的提取物中分离纯化，逐一测试是哪一种成分导致症状消失
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？
一般思路：
某种方法处理实验动物
出现相应病症
添加某激素后恢复正常
推知相应激素生理功能
例如:①验证甲状腺激素的功能
饲喂法
得出结论：甲状腺激素能促进发育
蛋白质或肽类激素不能饲喂，只能注射，因为动物消化道内有蛋白酶，会将蛋白类激素消化掉而使其失去作用。
摘除法和注射法
注射甲状腺激素
得出结论：甲状腺激素能促进发育
②验证胰岛素的功能
①验证甲状腺激素的功能
移植法
实验动物
摘除某种腺体
观察动物表现
将该腺体重新移植回去
观察动物表现
减法原理
加法原理
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”
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”
（1）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；
（2）摘除睾丸——
重新移植睾丸——
减法原理
加法原理
摘
观
移
观
判
推断相应的生理功能（判断内分泌腺或激素的功能）
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）
注射腺体的提取物（或重新移植腺体）
观察相关症状是否恢复（观察实验动物是否恢复）
注射法
摘除法
移植法
思考 · 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？
研究动物激素的常用方法
方法 含义 适用范围
切除法 切除相应的腺体 个体较大的动物
饲喂法 在饲料中添加相应的激素 甲状腺激素、性激素等小分子激素
注射法 向动物体内注射相应的激素 各种激素
课堂小结
促胰液素
激素调节
激素研究
的实例
激素
激素的发现
胰岛素的发现
睾丸分泌雄激素
研究方法
摘除法注射法 移植法
饲喂法
概 念
腺体的种类
沃泰默、斯他林 贝利斯
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
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
3. 激素功能研究的方法
验证或探究某种激素的生理作用
①验证甲状腺激素的功能
b.摘除法和注射法
②验证胰岛素的生理功能
a.饲喂法
实验示例
（2）方法示例
①验证甲状腺激素的功能
a.饲喂法(加法原理)
（2）方法示例
b.摘除法和注射法(先减法再加法)
②验证胰岛素的功能