(共32张PPT)
第1节 激素与内分泌系统
(一)教学目标
1.通过分析激素的发现过程,强化发现问题、作出假设、验证假设等科学思维习惯和科学探究意识。
2.归纳概括研究内分泌腺和激素功能的基本方法,并能用该方法分析新情境下的相关问题。
3.说出组成人体的主要内分泌腺及其功能,举例说明它们在功能上的联系。
(二)教学重点和难点
1.教学重点
(1)内分泌腺和激素功能的基本研究方法。
(2)内分泌系统中主要内分泌腺及其功能。
2.教学难点
内分泌腺和激素功能的基本研究方法。
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
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。
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。
本节聚焦
1、激素的发现过程带给你什么启示
2、如何确定某一内分泌腺的机能
3、人体主要的内分泌腺有哪些 它们主要分泌哪些激素
凡是分泌物经由导管而流出体外或流到消化腔的,称为外分泌腺,如汗腺、唾液腺、胃腺等;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称为内分泌腺。
内分泌腺与外分泌腺
一、激素的发现
——1、促胰液素的发现
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。
甲组:稀盐酸注入狗的上段小肠肠腔,胰腺分泌胰液;
乙组:稀盐酸注入狗的血液,胰腺不分泌胰液;
丙组:稀盐酸注入狗的上段小肠肠腔(切除了通向该小肠的神经),胰腺分泌胰液。
①甲、乙形成对照实验,自变量为__________________,因变量为_________________,对照组是_____。根据甲、乙对照实验的实验结果可得出结论为___________________________________________ 。
稀盐酸的作用部位
胰腺是否分泌胰液
甲组
只有用盐酸刺激小肠时,胰腺才能分泌胰液
(1).囿于定论的沃泰默
②甲、丙形成对照实验,自变量为___________________,因变量为__________________,对照组是______。
[思考1]沃泰默的结论:
这是一个十分顽固的反射,小肠上的神经是难以切干净的。
甲组:稀盐酸注入狗的上段小肠肠腔,胰腺分泌胰液;
乙组:稀盐酸注入狗的血液,胰腺不分泌胰液;
丙组:稀盐酸注入狗的上段小肠肠腔(切除了通向该小肠的神经),胰腺分泌胰液。
是否切除神经
胰腺是否分泌胰液
甲组
(2).斯他林和贝利斯
推测: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。
实验设计:实验组:小肠黏膜+稀盐酸混合研磨,提取液,注入狗静脉,胰腺分泌胰液;
对照组:稀盐酸,注入狗静脉,胰腺不分泌胰液。
结论:把小肠黏膜分泌的的这种化学物质称作促胰液素。胰液的分泌是促胰液素调节的结果;人和动物的生命活动的调节,除了神经调节,还有激素调节。
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。
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。
俄国生理学家巴甫洛夫(LP. 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!
(3).巴甫洛夫的感慨
2、促胰液素是人们发现的第一种激素。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。
二、激素研究的实例
①1869年,在显微镜下观察胰腺组织,发现其中一些聚集成岛状的细胞堆,将其命名为“胰岛”。
(1)激素研究的实例1:胰岛素的发现——结扎法、摘除法
②1889年,切除胰腺,狗患糖尿病,提出胰腺能分泌某种抗糖尿病的物质的假说。
③1916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。
⑥与生化学家合作,抑制胰蛋白酶的活性,提取正常胰腺中的胰岛素。
④1920年,班廷,实验方法结扎胰管或因胆结石阻塞胰管都会引起胰腺萎缩,胰岛却保持完好,这样的极体不会患糖尿病。获取胰岛素的方法:结扎狗的胰管,使胰腺萎缩,再用萎缩的胰腺提出液体来质料糖尿病。
⑤1921年,班廷和贝斯特,先将狗的胰管结扎,使胰腺萎缩;然后摘除了另一只健康狗的胰腺,造成实验性糖尿病;萎缩得只剩胰岛的胰腺做成提取液,注射入实验性糖尿病的狗体内,患病狗血糖下降。
—糖尿病与胰岛细胞有关
—糖尿病与胰岛细胞提取液有关
—从正常的胰腺中提取胰岛素的方法
②科学家从动物睾丸中提出睾酮,经证实,睾酮就是睾丸分泌的雄激素。
(2)激素研究的实例2:睾丸分泌雄激素的研究——摘除法、移植法
①1849年,德国研究者发现,公鸡被摘除睾丸后,雄性性征明显消失:鲜红突出的鸡冠萎缩、不再啼鸣、求偶行为慢慢消失。如果将睾丸重新移植回去,公鸡的特征又逐步恢复。
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.班廷是如何证实胰岛素是由胰腺中的胰岛分泌的
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
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”。
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。
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。
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
摘除、注射——“减法原理”和“加法原理”
摘除、移植——“减法原理”和“加法原理”
【归纳】动物激素生理功能的实验验证方法
研究方法 摘除法(植入法) 饲喂法 注射法
实验设计 实验组
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)
摘除内分泌腺的实验组植入内分泌腺(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
只适用于非蛋白质或多肽类激素
所有激素
摘除内分泌腺
饲喂动物激素
注射动物激素
三、内分泌系统的组成和功能
1、人体内分泌系统的组成: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、有的内分泌细胞聚集在一起成为内分泌腺体,如:垂体、甲状腺、胰腺(胰岛)、肾上腺、性腺(卵巢、睾丸)有的内分泌细胞分散在一些器官、组织内,如:小肠黏膜上分散着能分泌促胰液素等的内分泌细胞,下丘脑中的某些神经细胞,具有内分泌功能。
胰腺
卵巢
睾丸
肾上腺
甲状腺
垂体
下丘脑
内分泌腺
下丘脑
3、内分泌腺及其分泌的激素
(1)下丘脑
①分泌促××激素释放激素,如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,这些激素作用于垂体,调控垂体分泌释放相应激素;②分泌抗利尿激素,储存在垂体上,作用于肾小管和集合管,促进肾小管和集合管对水的重吸收。
垂体
(2)垂体
接受下丘脑分泌的激素的调节,①分泌促××激素,如促甲状腺激素、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;②分泌生长激素,调节生长发育。
3、内分泌腺及其分泌的激素
甲状腺
(3)甲状腺
接受垂体分泌的激素的调节,分泌甲状腺激素;甲状腺激素具有调节体内的有机物代谢、促进生长和发育、提高神经兴奋性等作用。
3、内分泌腺及其分泌的激素
肾上腺
(4)肾上腺
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①醛固酮、②皮质醇等,调节水盐代谢和有机物代谢。后者可分泌③肾上腺素,提高机体的应激能力。
3、内分泌腺及其分泌的激素
胰腺
(5)胰腺
①岛内有多种分泌细胞,胰岛B细胞分泌胰岛素、②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作用。
3、内分泌腺及其分泌的激素
卵巢
睾丸
(6)性腺(睾丸和卵巢)
3、内分泌腺及其分泌的激素
①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器官的发育、卵细胞的生成和女性第二性征的出现。②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、精子的生成和男性第二性征的出现。
4、内分泌系统的功能
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。
5、激素的化学本质①蛋白质(多肽)类,由下丘脑、垂体、胰岛分泌的激素,促甲状腺激素释放激素、抗利尿激素、胰高血糖素属于多肽类;生长激素、促甲状腺激素、胰岛素属于蛋白质类。
②氨基酸衍生物类,如甲状腺激素、肾上腺素。
③固醇类,如醛固酮、性激素。
6、激素分泌异常引起的疾病①甲状腺激素,成年偏高,食量增大、消瘦、喜怒无常、烦躁不安(甲亢);成年偏低,臃肿、精神萎靡、呆滞、反应迟缓;幼年偏低,呆小症(智力障碍)
②生长激素,成年偏高,肢端肥大;幼年偏低,侏儒症;幼年偏高,巨人症。
③性激素,分泌不足,第二性征不明显或消退,女性性周期异常;
④胰岛素,偏高,低血糖;偏低,糖尿病。
一、概念检测
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”。 ( )
√
×
√
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
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。
内分泌器官
内分泌细胞
激素
靶器官
反应
血液运输
分泌
作出
激素调节
内分泌系统
结构
基础
研究方法
运用减法原理/加法原理的实验结果
内分泌失调症的临床表现
相互 联系
作用
调控生长发育和生殖
调节物质和能量代谢
维持内环境稳定