(共33张PPT)
第3章 体液调节
第1节 激素与内分泌系统
情境导入
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120cm内
症状:
病因:
生长迟缓,身材矮小
患者幼年时生长激素分泌不足
什么是激素?
学习目标:
1.分析激素的发现过程。
2.归纳概括研究内分泌腺和激素功能的基本方法。
3.概述人体内的内分泌腺及它们分泌的激素的功能。
4.注重内分泌腺之间在功能上的联系。
探究一.激素的发现
一、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。
腺体类别 有无导管 分泌物输送方式 举 例
外分泌腺
内分泌腺
有
无
激素直接进入腺体内的毛细血管
通过导管排出体外或流到消化腔
垂体、甲状腺、肾上腺
汗腺、唾液腺、胃腺
内分泌腺
外分泌腺
血管
腺细胞
导管
探究一.激素的发现
在20世纪之前,学术界普遍认为,人和动物的一切生理活动都是由神经系统调节的。
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。
HCl
HCl
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胃酸
(盐酸)
神经
中枢
胰腺
(效应器)
小肠
感受器
传入神经
传 神出 经
胰液
分泌
刺激
探究一.激素的发现
探究任务一:1、分析沃泰默的实验,完成表格。
注入
狗的上段小肠肠腔
稀盐酸
结果
胰腺分泌胰液
注入
狗的血液中
稀盐酸
结果
胰腺不分泌胰液
注入
狗的上段小肠肠腔
稀盐酸
结果
胰腺分泌胰液
切除通向该段小肠的神经,只留下血管
组别 自变量 因变量 结论
①和② 胰腺是否分泌胰液
①和③
只有用盐酸刺激小肠时,胰腺才能分泌胰液
胰腺分泌胰液可以不受神经调节
盐酸刺激的部位
通向该段小肠的神经的有无
结论:这是小肠上微小的神经难以剔除干净的缘故,这是一个十分顽固的神经反射!
探究一.激素的发现
探究任务一:2、分析斯他林和贝利斯的实验,思考实验设计是否科学严谨?完善实验。
3、斯他林和贝利斯的实验比沃泰默实验的巧妙之处在哪里?
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
对照:
注入
狗的血液中
稀盐酸
结果
胰腺不分泌胰液
小肠黏膜研磨液
研磨
提取液
结果
胰腺不分泌胰液
注射
狗静脉
结论:证明了稀盐酸刺激小肠黏膜产生了某种化学物质,它促进胰液分泌,斯他林和贝利斯二人给该物质命名为促胰液素。
是人们发现的第一种激素
彻底排除了神经调节对实验结果的干扰。
探究一.激素的发现
4、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?
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
神经调节通过反射弧实现,在激素调节中,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。
激素调节:
激素
靶器官
反应
血液运输
作出
内分泌器官
内分泌细胞
分泌
小肠黏膜上的内分泌细胞,下丘脑中的某些神经细胞,也有内分泌功能
【典例1】下列关于促胰液素及其发现的叙述,不正确的是( )
A.促胰液素是人们发现的第一种激素
B.沃泰默实验的其中一组对照组排除了盐酸作用于胰腺分泌胰液
C.促胰液素通过消化液运输到胰腺
D.促胰液素是由小肠黏膜分泌的,作用于胰腺,促进胰腺分泌胰液
C
探究二.激素研究的实例
激素
自从促胰液素被发现,激素概念提出后,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?
又是如何确定它的分泌部位的?
如何确定它的调节作用呢?
探究二.激素研究的实例
实例1:胰岛素的发现
1869
1889
1916
1920
1921
发现并命
名“胰岛”
提出假说:胰腺能分泌某种抗糖尿病的物质
命名“胰岛素”并试图证明其存在,但收效甚微
探究二.激素研究的实例
结扎
萎缩,只剩胰岛
健康狗
第二组:
摘除另一只 的胰腺→狗 糖尿病;
血糖
。
第三组:
将第一组制备的 ;
第二组患糖尿病的狗
不患
患
恢复正常
狗的胰管
胰腺 ;
制备胰腺提取液
狗
糖尿病
第一组:
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。
胰腺提取液
1921年:班廷和贝斯特进行实验。随后与生化学家合
作通过抑制胰蛋白酶活性,直接提取到正常胰腺中的胰岛素。
探究二.激素研究的实例
探究任务二:
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?
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。
胰岛素属蛋白质类激素,被胰腺分泌的胰蛋白酶分解
胰腺的外分泌部,分泌胰蛋白酶等消化酶通过导管进入小肠,用于消化食物中的蛋白质等。
胰岛胰腺的内分泌部,其分泌的胰岛素(化学本质是蛋白质)等激素直接进入血液。
胰腺既是外分泌腺,也属于内分泌腺。
探究二.激素研究的实例
实例2:睾丸分泌雄激素的研究
正常的公鸡
公鸡阉割后
1849年,德国研究者发现:
重新移植的公鸡
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
经过不断的实验,科学家从动物睾丸中提取出_____,并证实,
其为睾丸分泌的________。
睾酮
雄激素
探究二.激素研究的实例
探究任务二:
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?
注射法、摘除法和移植法(阉割法)、饲喂法
观察相关症状是否恢复,推知相应激素的生理功能。
用某种方法处理实验动物(摘除所研究的内分泌腺);
观察是否出现相应的病理症状(观察实验动物);
注射摘除腺体的提取物(或已摘除的腺体重新移植回去);
探究二.激素研究的实例
4、分析以上两个实例哪些实验用到了“减法原理”或“加法原理”。
研究实例 变量处理 实验结果 原理应用
胰岛素的 发现 摘除狗的胰腺 造成实验性糖尿病 减法原理
__________________________________ ___________________ _________
睾丸分泌雄激素的研究 摘除睾丸 __________________ 减法原理
__________ _________________ _________
给予注射从萎缩胰腺中提取的提取物
病狗的血糖恢复正常
加法原理
雄性性征明显消失
雄性性征逐渐恢复
移植睾丸
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
验证或探究某种激素的生理作用
注意事项:
①选择性别、年龄相同,体重、生理状况相似的动物进行平均分组,且每组不能只有一只,遵循单一变量原则。
②在研究动物激素生理功能的实验设计中,要注意设计对照实验,对照实验中,要充分考虑相关激素的化学本质,选择不同的实验方法,例如,蛋白质、多肽类激素不能饲喂,只能注射。
③实际操作过程中,可能要综合运用多种方法:如摘除某种内分泌腺(如公鸡的睾丸),一段时间后再注射该内分泌腺分泌的激素(如睾酮),或重新植入该内分泌腺等。
④对于幼小的动物,一般不用摘除法或注射法,例如研究甲状腺激素对蝌蚪发育的影响就应该采用饲喂法。
【归纳】动物激素生理功能的实验验证方法
【典例2】切除健康狗的胰腺,2天后狗出现糖尿病症状。随后连续给其注射一定量溶于生理盐水的胰岛素,发现其血糖含量恢复正常。由此推测:胰岛素能降低血糖的含量。为了证明这一推论,你认为下列最适宜作为对照组的是( )
A.既不切除健康狗的胰腺,又不注射胰岛素
B.用溶解于蒸馏水的胰岛素溶液进行注射
C.切除健康狗体内的胰腺2天后,只注射等量的生理盐水
D.将健康狗体内摘除的胰腺制成提取液,注射给切除胰腺的狗
C
探究三.内分泌系统的组成和功能
2.功能:
1.内分泌系统的组成:
内分泌系统由相对独立的___________及兼有
___________________共同组成。
内分泌腺
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。
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。
探究三.内分泌系统的组成和功能
下丘脑
垂体
甲状腺
肾上腺
胰腺(胰岛)
卵巢
睾丸
3. 人体内主要的内分泌腺
①种类:
②靶器官:
③作用:
④化学本质:
探究三.内分泌系统的组成和功能
下丘脑(某些神经细胞)
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
促……激素释放激素
垂体
4. 主要激素的生理作用及其化学本质
作用于垂体,调控垂体分泌释放相应的激素(促…激素)
多肽
探究三.内分泌系统的组成和功能
下丘脑(某些神经细胞)
抗利尿激素
4. 主要激素的生理作用及其化学本质
①靶器官:
②作用:
③化学本质:
肾小管和集合管
促进肾小管和集合管对水分的重吸收(使尿量减少)
多肽
注意:抗利尿激素由下丘脑分泌,由垂体释放(储存)
探究三.内分泌系统的组成和功能
垂体
促……激素
①种类:
②靶器官:
③作用:
④化学本质:
促甲状腺激素
促性腺激素
促肾上腺皮质激素
甲状腺 / 性腺 / 肾上腺
调节相应内分泌腺的分泌活动
多肽
探究三.内分泌系统的组成和功能
垂体
生长激素
①靶器官:
②作用:
③化学本质:
④相关疾病:
幼年缺少患:
幼年过多患:
成年过多患:
几乎体内所有细胞
调节生长发育,主要是促进蛋白质合成和骨的生长
蛋白质
侏儒症
巨人症
肢端肥大症
探究三.内分泌系统的组成和功能
甲状腺
甲状腺激素
①靶器官:
②作用:
③化学本质:
④相关疾病:
幼年缺少患:
成年过多患:
缺碘:
几乎体内所有细胞
①调节体内的有机物代谢(促进细胞代谢,增加产热量);
②促进生长和发育;
③提高神经的兴奋性。
含I的氨基酸衍生物
呆小症
甲亢
地方性甲状腺肿
探究三.内分泌系统的组成和功能
肾上腺素
①靶器官:
②作用:
③化学本质:
醛固酮、皮质醇
①靶器官:
②作用:
③化学本质:
(髓质部)
几乎体内所有细胞
提高机体的应激能力
氨基酸衍生物
前者主要肾脏
后者几乎全身细胞
调节水盐代谢和有机物代谢
固醇类
(皮质部)
皮质
髓质
肾上腺
肾上腺
探究三.内分泌系统的组成和功能
胰腺
胰腺(胰岛)
胰岛素
①分泌部位:
②靶器官:
③作用:
④化学本质:
胰高血糖素
①分泌部位:
②靶器官:
③作用:
④化学本质:
胰岛B细胞
几乎全身所有细胞
降低血糖浓度
蛋白质
胰岛A细胞
主要是肝脏
升高血糖浓度
多肽
胰岛
导管
腺泡
探究三.内分泌系统的组成和功能
卵巢
睾丸
雌激素、孕激素
①靶器官:
②作用:
③化学本质:
雄激素(主要是睾酮)
几乎全身所有细胞
促进女性生殖器官发育、卵细胞生成、第二性征出现
固醇类
①靶器官:
②作用:
③化学本质:
几乎全身所有细胞
促进男性生殖器官发育、精子生成、第二性征出现
固醇类
卵巢:
睾丸:
探究三.内分泌系统的组成和功能
5.激素本质及其运输
(1)多肽和蛋白质类激素:
胰岛:胰岛素、胰高血糖素
垂体:促××激素、生长激素
下丘脑:促××激素释放激素、抗利尿激素
甲状腺激素、肾上腺素
性激素
小分子有机物
既可口服,又可注射
大分子有机物,易被消化道内的消化酶(蛋白酶)分解。只能注射,不能口服
(2)氨基酸衍生物:
(3)固醇类激素:
自由扩散
主动运输
胞吐
醛固酮
皮质醇
探究三.内分泌系统的组成和功能
内分泌系统是机体整体功能的重要调节系统。各种内分泌腺间有复杂的功能联系,共同调节机体活动,包括:
①维持内环境稳定
②调节物质和能量代谢
③调控生长发育和生殖
如:下丘脑分泌的抗利尿激素可以调节机体的水平衡。
如:甲状腺激素可以提高细胞的代谢速率。
如:性腺分泌的性激素可促进生殖器官的发育、生殖细胞的生成、第二性征的出现;甲状腺激素和生长激素可以调节生长发育。
【典例3】科研人员分别给三只大白鼠注射了a、b、c三种激素后,观察到的相应现象如下表:据此判断激素a、b、c的化学名称依次是( )
A.甲状腺激素、胰岛素、生长激素
B.胰高血糖素、生长激素、甲状腺激素
C.胰岛素、生长激素、甲状腺激素
D.生长激素、胰岛素、甲状腺激素
C
注射的激素 注射后的反应
a 低血糖,甚至昏迷
b 促进蛋白质的合成,并使软骨生长明显
c 使呼吸、心率加快,并使体内产热量增加
网络构建
内分泌系统
结构基础
分泌
血液运输
作出
内分泌腺
内分泌细胞
激素
靶器官
反应
激素调节
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
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
作用
研究方法
组成