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第一节
激素与
内分泌系统
核心素养
基于对内分泌系统的组成、激素的种类和功能的学习,形成结构与功能观,阐释生命的本质。
生命观念
通过对促胰液素、胰岛素的发现过程,形成敢于大胆探索生物学问题的品质。
科学思维
学习目标
学习目标
通过促胰液素的发现史,认识动物的激素调节。
01
结合案例分析掌握研究激素的方法。
02
能够说出内分泌系统的组成和功能。
03
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。
新课导入
新课导入
HGH-生长激素
新课导入
新课导入
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。
新课导入
新课导入
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
由内分泌器官(或细胞)分泌的化学物质,也就是激素,来进行调节的方式。
激素调节
内分泌腺
内分泌腺
视频演示
有无导管
血管
激素
腺体
腺体
导管
内分泌腺
外分泌腺
输送方式
常见腺体
无导管
有导管
由导管而流出体外或流到消化腔
激素进入毛细血管,
随血液循环输送到全身
垂体、甲状腺、胸腺、胰岛、性腺等
唾液腺、汗腺、肠腺、胃腺等
内分泌腺
内分泌腺
激素
的发现
激素的发现
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。
沃泰默的实验
沃泰默的实验
狗的上段小肠肠腔
稀盐酸
胰腺分泌
胰液
注 入
结 果
狗的血液
稀盐酸
胰腺不分泌
胰液
注 入
结 果
切除通向该段小肠的神经,只留血管的小肠肠腔
稀盐酸
注 入
结 果
胰腺仍分泌
胰液
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。
沃泰默的解释
斯他林和贝利斯的实验
斯他林和贝利斯的实验
假设
该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。
狗的小肠黏膜 + 稀盐酸 + 砂子
制成提取液
狗的静脉
胰腺分泌胰液
实验
磨 碎
注 射
进 入
结 果
斯他林和贝利斯的实验
斯他林和贝利斯的实验
思考
单独看这个实验,能否排除盐酸促进胰腺分泌的可能引起的胰液分泌?能否排除小肠研磨液本身的引起的分泌呢?如果不能,那应该怎么设计呢?
补充
胰腺不分泌胰液
注 入
稀盐酸
狗的静脉中
结 果
小肠黏膜
+
砂子
制得
提取液
狗的
静脉
胰腺不分泌
胰液
磨碎
注入
结果
斯他林和贝利斯的实验
斯他林和贝利斯的实验
实验结果
胰腺能分泌胰液。
实验结论
胰液的分泌是小肠黏膜分泌的化学物质(促胰液素)的化学调节的结果。
小肠黏膜
巴甫洛夫的感慨
巴甫洛夫的感慨
俄国生理学家巴甫洛夫
最初观点
他和他的学生们在消化腺的神经调节方面做了大量研究。
他们也认为小肠中盐酸导致胰液分泌属于反射。
巴甫洛夫的感慨
巴甫洛夫的感慨
俄国生理学家巴甫洛夫
实验验证
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。
巴甫洛夫的感慨
巴甫洛夫的感慨
俄国生理学家巴甫洛夫
发表感慨
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!
促胰液素
小结
小结
是人们发现的第一种激素,它由小肠黏膜分泌。
进入血液后,随血流到达胰腺,引起胰腺分泌胰液。
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。
激素研究
的实例
胰岛素的发现
胰岛素的发现
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。
1869 年
显微镜下观察胰腺组织,发现胰岛。
1889 年
将胰岛产生的、可能与糖尿病有关的物质命名为胰岛素。
1916 年
1889~1920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。
意外的启发
意外的启发
1920年,在加拿大任助教的班廷在查阅资料时了解到:
以实验方法结扎胰管或因胆结石阻塞胰管都会引起胰腺萎缩,但是胰岛却保持完好,这样机体不会患糖尿病。
他从中获取胰岛素方法的启示:
结扎狗的胰管,使胰腺菱缩,再用萎缩的胰腺提取液来治疗糖尿病。
班廷
实验验证
实验验证
1921年:班廷和助手贝斯特利用狗进行实验。
结扎狗的胰管
胰腺萎缩只剩胰岛
胰腺提取液
导致
提取
注 入
注入因摘除胰腺而患
糖尿病的狗身上
血糖迅速下降,治疗数天后,血糖恢复正常。
结果
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。
胰岛素的发现
胰岛素的发现
思考
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?
胰岛素属蛋白质类激素。
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。
结果
睾丸分泌雄性激素的研究
睾丸分泌雄性激素的研究
抑制蛋白酶的活性,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。
公鸡摘除睾丸
雄性性征消失
睾丸重新移植
导致
进行
操作
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性激素。
公鸡的雄性性征恢复
胰岛素的发现
胰岛素的发现
思考
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。
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。
胰岛素的发现
胰岛素的发现
思考
4. 上面两个实例哪些用到了减法原理或加法原理?
减法原理
(1)摘除健康狗的胰腺,造成实验性糖尿病。
(2)摘除睾丸,使得雄性公鸡第二性征消失。
胰岛素的发现
胰岛素的发现
思考
4. 上面两个实例哪些用到了减法原理或加法原理?
加法原理
(1) 从结扎的狗身上取出萎缩的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。患病狗的血糖迅速下降。
(2) 摘除性腺的个体第二性征消失,移除移植性腺后,第二性征恢复。
的组成和功能
内分泌系统
内分泌系统的组成
内分泌系统的组成
组成
内分泌系统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。
内分泌腺
下丘脑、垂体、甲状腺、胸腺、肾上腺、胰腺、卵巢、睾丸。
下丘脑
垂体
甲状腺
胸腺
胰腺
卵巢
睾丸
肾上腺
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。
下丘脑
下丘脑
分泌激素
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
这些激素作用于垂体,调控垂体分泌释放相应的激素。
作用部位
下丘脑
垂体
垂体
垂体
受调控
分泌的激素
分泌生长激素,调节生长发育等。
自身分泌的激素
下丘脑
垂体
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。
胰岛A细胞
胰岛B细胞
胰腺
胰腺
分泌细胞
分泌胰高血糖素,升高血糖。
其中胰岛内有多种分泌细胞,主要有胰岛 A 细胞和胰岛 B 细胞。
分泌胰岛素,
降低血糖。
甲状腺激素
分泌激素
甲状腺
甲状腺
接受垂体分泌的激素的调节,分泌甲状腺激素等。
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。
分泌激素
皮质
肾上腺
肾上腺
接受垂体分泌的激素的调节,分为皮质和髓质。
主要分泌醛固酮、皮质醇等。
调节水盐代谢和有机物代谢。
髓质
分泌肾上腺素。
提高机体的应激能力。
皮质
髓质
功能
分泌激素
卵巢
卵巢
雌激素和孕激素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。
接受垂体分泌的激素的调节,可以分泌雌激素、孕激素等。
功能
分泌激素
睾丸
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,以及男性第二性征的出现等作用。
接受垂体分泌的激素的调节,分泌的雄激素。
地 位
联系
作 用
内分泌系统的功能
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。
预测结果
验证假说
验证假说 预测结果
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索信号,当这一信号缺失时,胚胎发育出雄性器官。
验证假说 预测结果
验证假说 预测结果
实验
在家免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。
验证假说 预测结果
验证假说 预测结果
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
思考
1. 实验结果验证子上述哪一个假说?
验证假说 预测结果
验证假说 预测结果
假说1。
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,给予一定量的睾酮剌激。
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?
雄性性器官。
01.
当堂检测
当堂检测
斯他林和贝利斯在研究胰液分泌过程中发现了促胰液素,他们的实验设计中最关键的是 ( )
A. 将稀盐酸注射到狗的小肠腔中
B. 将稀盐酸注射到狗的血液中
C. 将狗的小肠的神经剔除,然后将稀盐酸注射到狗的小肠中
D. 将狗的小肠黏膜和稀盐酸在体外研磨,然后将提取液注射到同一条狗的静脉中
D
02.
当堂检测
当堂检测
当动物缺乏某种激素时,可以通过饲喂法或注射法对该激素进行人为补充,下列可通过饲喂法补充的是 ( )
A.生长激素、胰岛素
B.甲状腺激素、性激素
C.胰岛素、性激素
D.性激素、生长激素
B
多选
当堂检测
当堂检测
沃泰默没有发现促胰液素,斯他林和贝利斯发现了促胰液素,下列关于这些科学家的实验和对实验现象的解释的叙述中,正确的是 ( )
A.他们设计实验时都遵循了单一变量原则和对照原则
B.沃泰默设置的实验变量是有无神经
C.斯他林和贝利斯的实验变量是有无小肠黏膜物质
D.沃泰默失败的根本原因是没有把小肠上的神经完全剔除干净
ABC
04.
当堂检测
当堂检测
验证胰岛素具有降低血糖含量的作用,设计实验时,若以正常小鼠注射某种药物前后小鼠症状作为观察指标,下列对实验组小鼠注射药物的顺序,正确的是( )
A. 先注射胰岛素溶液,后注射葡萄糖溶液
B. 先注射葡萄糖溶液,后注射胰岛素溶液
C. 先注射胰岛素溶液,后注射生理盐水
D. 先注射生理盐水,后注射胰岛素溶液
A
05.
当堂检测
当堂检测
下列激素中,由同一种腺体分泌的是 ( )
A. 生长激素、促甲状腺激素释放激素、促性腺激素
B. 促甲状腺激素释放激素、促性腺激素释放激素
C. 雄性激素、雌性激素、孕激素
D. 促甲状腺激素、甲状腺激素、促性腺激素
B