3.1激素与内分泌系统（共49张ppt）生物人教版（2019）选择性必修1

(共49张PPT)
3.1激素与内分泌系统
预习目标
1.认真阅读“促胰液素的发现”，进行点评和分析。
2.从实例中分析并归纳，科学家研究激素的方法有哪些？
3.人体的主要内分泌腺有哪些？它们主要分泌什么激素？
要求：有思考，有疑问，与内心产生对话；
有勾画，有梳理，自主学习有收获；完成部分讨论和习题
关键词：发现、研究
19世纪，大量的动物实验和临床研究表明，许多疾病与内分泌腺有关，于是有人提出，内分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。
内分泌腺是什么？
内分泌腺是什么？
人和高等动物体内都分布着许多能分泌物质的腺体。在这些分泌腺中，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（hormone）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。
毛细血管
腺细胞
导管
腺细胞
内分泌腺
外分泌腺
在20世纪之前，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。
激素是怎样被发现的？
事实与问题：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。胰液的分泌是如何调节的呢？
分析与解释：请运用神经调节的知识尝试解释。
事实与证据
理论依据：内脏器官大多同时接受交感神经和副交感神经的双重支配。
实验证据：刺激迷走神经（副交感神经）能引起胰腺的分泌。
交感神经
副交感神经
实验1：1894年，法国学者沃泰默把相当于胃酸（pH0.9-1.5）的盐酸注入狗的上段小肠时，会引起胰液的分泌；若直接将稀盐酸注入狗的血液中，则不会引起胰液分泌。
解释：你如何解释上述实验现象？写出该过程的反射弧。
稀盐酸
感受器
（小肠感觉神经末梢）
传入神经
神经中枢
传出神经
效应器（胰腺）
胰 液
实验与解释
实验2：切除支配这段小肠的神经，只留下血管，再向小肠内注入稀盐酸，发现这样仍能促进胰液分泌。
解释：沃泰默认为，这是一个十分顽固的反射，小肠上的神经是难以切干净的。
评价：你同意沃泰默的解释吗？阐明评价的依据。
与科学家对话——评价
假设：1902年，英国生理学家斯塔林和贝利斯做出了另一种假设：这不是反射而是化学调节——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，随血液循环到达胰腺，引起胰液的分泌。
科学探究——大胆假设
科学探究——小心求证
检验假设：剪下一条狗的一段小肠→刮下黏膜→加入稀盐酸→研磨过滤→将提取液注射到同一条狗的静脉中→胰液大量分泌
分析判断：实验结果支持假设吗？
假设：1902年，英国生理学家斯塔林和贝利斯做出了另一种假设：这不是反射而是化学调节——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，随血液循环到达胰腺，引起胰液的分泌。
如何对照？
批驳辩护：巴甫洛夫及学生重复了斯他林和贝利斯的实验，结果一致。
反思领悟
感想、启示
对比分析
任务2：请写出盐酸刺激引起促胰液素分泌、运输和作用的过程图解。
比较：促胰液素调节胰液分泌的方式与神经调节的方式有何不同？
稀盐酸
小肠感觉神经末梢
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
内分泌器官
内分泌细胞
激素
靶器官
反应
分泌
血液运输
作出
建立概念——激素调节
机体除了神经调节，还存在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。
怎样研究激素？
糖尿病的症状：吃得多、喝得多、尿得多，体重轻
1869年，研究者发现了胰腺中的胰岛，但对它的作用一无所知。
研究激素的方法——实例1
胰管
胰岛
胰腺
科学事实：1889年，科学家无意中发现，切除胰腺的狗会患上与人的糖尿病类似的病。
作出判断：糖尿病与胰腺有关。
提出假说：胰腺能分泌某种抗糖尿病的激素。
验证假说：制备胰腺提取物，注射给因摘除胰腺而患实验性糖尿病的狗。
实验结果：收效甚微。
胰管
腺泡细胞
胰岛
胰腺
血管
腺泡细胞
消化酶
胰岛细胞
胰岛素
分泌
分泌
分解
科学事实：1920年，加拿大助教班廷查阅资料时了解到，胆结石堵塞胰管或以实验方法结扎胰管，都会引起胰腺萎缩，而胰岛却保持完好，这样的机体不会患糖尿病。
实验过程: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；之后，从结扎的狗身上取出萎缩得只剩胰岛的胰腺做成提取液，注入因摘除胰腺而患糖尿病的狗身上。奇迹出现了，患病狗的血糖（血液中的葡萄糖）迅速下降。经数天治疗后，病狗的血糖恢复了正常。
问题解决
应用瓶颈：制备提取液步骤太繁琐，周期太长，提取液量太少。
创新方法：要找出制备提取液的新方法，关键是消除破坏胰岛素的胰酶，你有新的方法吗？提示：胰酶适合的环境为碱性。
想象空间：能否利用大肠杆菌来大量生产人的胰岛素呢？
班廷是如何证实胰岛素是由胰腺中的胰岛分泌的？
结扎一只狗的胰管
胰腺提取液
制备
注射
摘除另一只狗的胰腺
糖尿病模型
糖尿病症状
血糖和尿糖含量
造成
观察
测定
实验设计
实验设计：若要证实雄激素（睾酮）是公鸡的睾丸分泌的，如何设计实验方案？
摘除公鸡的睾丸
公鸡第二性征消失
注射适量雄激素
公鸡第二性征重现
领悟方法
结扎一只狗的胰管
摘除另一只狗的胰腺
胰腺提取液
糖尿病模型
糖尿病症状消失
血糖和尿糖含量
制备
造成
注射
观察
测定
摘除公鸡的睾丸
公鸡第二性征消失
注射适量雄激素
公鸡第二性征重现
经典名言
“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，并证明其功能又可以恢复”
——2000年诺贝尔生理学或医学奖获得者卡尔森
小结
激素调节：
——内分泌器官或内分泌细胞→激素→靶器官→反应
研究方法：
——摘除→观察→重新移植或注射提取物→观察
阅读：
第48页图3-1 人体内分泌腺及其分泌的激素。
任务：知识梳理
以表格的形式梳理人体内分泌腺及其分泌的激素的相应功能。
内分泌系统
激素调节
结构
基础
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。有的内分泌细胞聚集在一起成为内分
泌腺体；也有的内分泌细胞分散在一些器官、组织内，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，也具有内分泌功能。
内分泌腺（细胞） 激素 作用
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 调节垂体分泌相应激素
垂体 生长激素 促甲状腺激素 促性腺激素 促肾上腺皮质激素 调节生长发育
调节相应内分泌腺的分泌活动
甲状腺 甲状腺激素 促进生长和发育、提高神经的兴奋性、 调节体内的有机物代谢。
肾上腺 皮质：醛固酮(属于盐皮质激素) 皮质醇(属于糖皮质激素) 髓质：肾上腺素 调节水盐代谢
调节有机物代谢
提高机体的应激能力
胰腺 胰岛A细胞 胰岛B细胞 胰高血糖素 胰岛素 共同在糖代谢中发挥了重要的调节作用
睾丸/卵巢 雄激素 /雌激素、孕激素 促进男性/女性的第二性征的出现
男性/女性生殖器官的发育
精子/卵细胞的生成
问题：
1. 各种内分泌腺（细胞）分散存在，无直接联系，为什么说它们构成了一个系统？
2. 生长激素、甲状腺激素、性激素的功能？
3. 为什么有的激素能口服，有的不能？
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
垂体
促肾上腺皮质激素
促性腺激素
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
分泌
分
泌
促甲状腺激素
分泌
分泌
分泌
内分泌
调节枢纽
问题：
1. 各种内分泌腺（细胞）分散存在，无直接联系，为什么说它们构成了一个系统？
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。
问题：
2. 生长激素、甲状腺激素、性激素的功能？
生长激素
巨人症患者与正常人
幼年时，生长素分泌过量
会导致巨人症
资料
生长激素
侏儒症篮球运动员哈曼尼-斯旺森
幼年生长激素缺乏会导致侏儒症——身材矮小，但智力正常
资料
【结论】生长激素能促进发育
总结
生长激素的功能 生长激素异常 促进生长发育 （侧重生长） 过多 过少
幼年
成年 —
巨人症
侏儒症
肢端
肥大症
正常蝌蚪
实验组 Θ
对照组
实验组
破坏了_____
水中放入甲状腺激素
停止了发育，不能发育成蛙
蝌蚪 变成蛙，
但蛙只有苍蝇大小
【实验结论】
甲状腺激素能促进生长发育。
不做处理
蝌蚪正常发育
甲状腺
提前
破坏了甲状腺的蝌蚪Θ
实验组
对照组
水中放入 激素
发育成蛙
【实验结论】
甲状腺激素能促进生长发育。
水中不放入 甲状腺 激素
蝌蚪不能发育成蛙
甲状腺
甲状腺激素的作用及探究
【结论】甲状腺激素能促进人体生长发育，促进神经系统发育
呆小症：
身材矮小，
智力低下，
神经系统发育迟缓
幼年甲状腺激素缺乏
【提示】甲状腺激素是一种含碘的氨基酸衍生物。
地方性甲状腺肿：俗称“大脖子病”，因碘缺乏造成甲状腺激素合成不足，甲状腺会代偿性增生，导致肿大。
甲状腺激素不足（食物）
甲状腺激素不足（病理）
代谢↓
神经系统
兴奋性↓
【结论】甲状腺激素能促进新陈代谢，提高神经系统的兴奋性
甲亢
——甲状腺激素分泌过多
代谢↑
神经系统
兴奋性↑
总结
甲状腺激素的功能 甲状腺激素异常 甲状腺激素可以调节有机物的代谢，促进生长发育，提高神经系统兴奋性 过多 过少
幼年 —
成年
呆小症
甲亢
地方性甲状腺肿（缺碘）、
甲减
促进男性生殖器官的发育；
促进男性的第二性征的出现
雄激素
睾丸
分泌
作用
促进精子细胞的生成
促进男性生殖器官的发育
促进男性的第二性征的出现
雌激素
孕激素
卵巢
分泌
作用
促进卵细胞的生成
促进女性生殖器官的发育
促进女性的第二性征的出现
任务2：验证假说，预测结果
打开书第49页，完成书上的思维训练，并将讨论1的答案写在学习任务单中。
性染色体 组成 外生殖系统表观 未做手术 手术后
XY 雄性 雌性
XX 雌性 雌性
设计实验
及实验结果
假说1：
假说2：
睾丸 雄性器官/否则为雌性
卵巢 雌性器官/否则为雄性
雄激素
雌激素
问题：性激素在胚胎生殖系统发育中所起的作用？
实验结论：
睾丸分泌的雄激素可以促进雄性生殖器官发育。
评价质疑：
上述实验结果是否足以证实以上实验结论？
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，并证明其功能又可以恢复”（诺贝尔生理学或医学奖获得者卡尔森）
任务3：设计实验，预测结果：
减法
加法
在家兔胚胎生殖系统分化之前，摘除家兔即将发育成睾丸的组织。
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观
注射适量雄激素（睾酮）
雄性
结果预测
同时注射适量雄激素（睾酮）
A同学
B同学
【科学性原则】
研究内分泌腺及其分泌激素功能的基本思路
——摘除→观察→重新移植或注射提取物→观察
通过病例研究认识激素功能。
问题：
激素类药物有的可以口服，有的却不能口服，只能注射。
你认为这和激素的什么特性相关？
激素的应用
内分泌腺（细胞） 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
垂体 生长激素
促甲状腺激素
促性腺激素
促肾上腺皮质激素
甲状腺 甲状腺激素
肾上腺 皮质：醛固酮
皮质醇
髓质：肾上腺素
胰腺 （胰岛细胞） 胰高血糖素
胰岛素
睾丸/卵巢 雄激素
/雌激素、孕激素
氨基酸衍生物
类固醇
化学本质
大分子有机物
--不能口服只能注射
类固醇
氨基酸衍生物
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
小结
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