3.1 激素与内分泌系统人教版(2019)高中生物选择性必修1(共28张PPT)

(共28张PPT)
第3章 体液调节
促胰液素的发现
所他林
沃泰默
第1节激素与内分泌系统
洛夫
本节聚焦
1- 激素的发现过程带给你什么启示
2→ 研究激素的基本方法有哪些
人体主要的内分泌腺有哪些 它们主要分泌什
么激素
●如果在患者成年后才有机会注射生长激素，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，骨不再长长，此后注射生长激素对长高已无作用。
●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 激素治疗应听从医生的建议。
侏儒症患者的症状是生长迟缓，身材矮小，病
因是幼年时生长激素分泌不足。
问题探讨
“我想打点生长激素!”
讨论：
有些腺体的分泌物经由
导管而流出体外或流到消化 腔内，这类腺体称为外分泌 腺，如唾液腺、胃腺等。
凡是没有导管的腺体，
其分泌物——激素直接进入 腺体的毛细血管，并随血液 循环输送到全身各处的，成 为内分泌腺。
(无管腺) (有管腺)
生长激素是由垂体中的无管腺
( 内分泌腺)所分泌的激素。除 垂 体 外 ，甲状腺、肾上腺等也属 于内分泌腺。
人和高等动物体内都分布着许多能分泌物质的腺体。
问 题 ：汗腺是内分泌腺还是外分泌腺
内分泌腺 外分泌腺 汗腺
血管
小肠
胰管 腺泡细胞分
泌消化酶
问 题 ：汗腺是内分泌腺还是外分泌腺
既是内分泌腺又是外分泌腺。
胰岛A细胞
胰岛B细胞
外分泌腺泡
胰腺激素
·胰岛素
· 胰高血糖素
消化酶
胰岛
胰岛
胰腺
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。
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。
激素在促进胰腺分泌胰液过程中是否发挥作用呢
促胰液素的发现
斯他林
贝利斯
一、激素的发现
巴甫洛夫
沃泰默
沃泰默的解释：
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。
注入 结果
狗的上段小肠肠腔
切除通向该段小肠的 神经，只留下血管
①稀盐酸
②稀盐酸
步骤②说明什么
狗的上段小肠肠腔 结果
稀盐酸不能刺激胰腺分泌胰液
1. 囿于定论的沃泰默
胰腺不分泌胰液
胰腺介泌胰液
胰腺分泌胰液
狗的血液中
③稀盐酸
注入
结果
注入
2.另辟蹊径的斯他林和贝利斯
提出另一种假设：这种实验现象不是反射，而是化学调节的结 果：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。
斯他林和贝利斯验证假说的实验：
实验过程：
小肠黏膜+稀盐酸+砂子磨碎，制成提取液注射狗静脉
实验结果： 胰腺分泌胰液。是 否 严 谨 完 美
实验结论： 在盐酸的作用下，小肠黏膜细胞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。他们把这种 化学物质称作促胰液素。
斯他林和贝利斯获得的科学发现包括哪些内容
>发现促胰液素(是人类发现的第一种激素)
>发现了激素调节：由内分泌器官或细胞分泌的化学物质一 —激素进行调节的方式，就是激素调节。 (P46)
想 一 想： 斯他林和贝利斯分离提纯了促胰液素吗
说 明 ：第一个被分离提纯的激素是胰岛素。
稀盐酸+砂子
对照
小肠黏膜 +砂子
对照组的设计：
小肠黏膜+ 稀盐酸+砂子
制成提注射 取液
狗静脉
磨碎
思考·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
彻底排除了神经调节对实验结果的干扰。
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
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
抓住了成功的机遇呢
敢于质疑，不迷信权威、勇于探索和创新思维，大胆提出新 假设，巧妙设计实验验证假设。
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。
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
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。 为什么
实例1:胰岛素的发现
二、激素研究的实例
研究激素的方法
二、激素研究的实例
研究激素的方法
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。
结扎狗的胰管→胰腺萎缩只剩胰岛→胰腺提取液
摘除另一只健康狗的胰腺→糖尿病的狗
血糖恢复正常
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。
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。
公鸡摘除睾丸→雄性性征消失→睾丸重新移植→雄性性征恢复
实例2:睾丸分泌雄激素的研究
二、激素研究的实例
公鸡阉割后
正常的公鸡
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
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。
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。
研究激素的方法
思考·讨论
思考·讨论 研究激素的方法
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。
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”。
班廷和助手们通过摘除健康狗的胰腺造成实验性糖尿病，然后 再给予注射从萎缩胰腺中提取的提取物，前者运用了“减法原 理”,后者运用了“加法原理”;在睾丸分泌雄性激素的研究中， 摘除睾丸和移植睾丸实验，同样分别运用了“减法原理”和“加 法原理”。
三、内分泌系统的组成和功能
1.内分泌系统的组成
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。
(1)人体主要内分泌腺：
下丘脑、垂体、甲状腺、肾上腺、胰腺、卵巢、睾丸。
(2)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 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，这些激素作 用于垂体，调控垂体分泌释放相应的激素
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 相应内分泌腺的分泌活动。分泌生长激素，调节生长发
育等
甲状腺 接受垂体分泌的激素的调节，分泌甲状腺激素等； 甲状腺激素具有调节体内的有机物代谢、促进生长和发育、 提高神经系统兴奋性等作用
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，前者主要分泌醛固酮、皮质醇等，调节水盐代谢和 有机物代谢。后者可分泌肾上腺素，提高机体的应激能力
2.人体主要内分泌腺及其分泌的激素
由内分泌腺和内分泌细胞所组成 的内分泌系统是机体整体功能的 重要调节系统。各种内分泌腺之 间具有复杂的功能联系，共同调 节机体活动，包括内环境稳定、 调节物质和能量代谢、调控生长 发育和生殖等。
睾 丸 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
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；分泌的雌激素和孕激 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 二性征的出现等作用
胰腺 其中胰岛内有许多分 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
2.人体主要内分泌腺及其分泌的激素
激素分泌部位 激素名称 化学性质 作用部位
主要作用
下丘脑 抗利尿激素 多肽 肾小管、集合管
促进肾小管、集合管对水分的重吸收
促XX激素释放激素 垂体
调节垂体合成和分泌促激素
垂体 生长激素 蛋白质 全身
促进骨的生长，促进蛋白质合成
促XX激素 相关腺体
促进相关腺体的生长发育以及相关激 素分泌
甲状腺 甲状腺激素 氨基酸衍 生物 全身
调节体内的有机物代谢；促进生长和
发育(包括中枢神经系统的发育);
提高神经的兴奋性
肾上腺 (皮质)醛固酮 固醇 肾脏
调节水盐代谢
(髓质)肾上腺素 氨基酸衍 生物 全身
提高机体的应激能力
胰岛 B细胞 胰岛素 蛋白质 全身
促进组织细胞加速摄取、利用和储存 葡萄糖，从而使血糖水平降低
A细胞 胰高血糖素 多肽 主要是肝脏
促进肝糖原分解、非糖物质转化为葡 萄糖，从而使血糖水平升高
性腺 卵巢 雌激素、孕激素 考试要考，要记!
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
睾丸 雄激素(主要是睾酮) 固醇 全身
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
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 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)
自身对照或 条件对照组 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
实验目的 验证或探究某种激素的生理作用
适用范围 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
二、激素研究的实例
激素功能研究的方法
归纳总结
实验组
甲状腺激素 能促进发育
对照组
①验证甲状腺激素的功能
a. 饲喂法
方法示例
小蝌蚪
①验证甲状腺激素的功能
b. 摘除法和注射法
实验组
对照组
②验证胰岛素的生理功能
结论 胰岛素能
降低血糖
甲状腺 激素能 促进发 育
方法示例
小白鼠
小狗
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：
讨论：
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。
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
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：
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。
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
验证假说，预测结果
随 堂 练 习
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。 ( X )
(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( B )
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
随堂练习
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。