3.1激素与内分泌系统

第三章体液调节第1节激素与内分泌系统【问题探讨】侏儒症患者的症状就是生长迟缓，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？请说明理由。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。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。【探究1】外分泌腺和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。外分泌腺：分泌腺中的分泌物经由导管而流出体外或流到消化腔的。如皮脂腺、汗腺、消化腺等内分泌腺：分泌腺（没有导管）中的分泌物——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。如垂体、甲状腺、肾上腺等。外分泌腺内分泌腺有无导管分泌物分泌物量分泌物的排出举例有导管无导管激素汗液、皮脂、消化液等微量较多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由导管流出，排到体外或消化道等处垂体、甲状腺、肾上腺、性腺、胸腺等唾液腺、胃腺、肠腺、汗腺、皮脂腺、乳腺、泪腺等注意：胰腺是一种特殊的腺体，分为外分泌部和内分泌部，其外分泌部可以分泌消化液（胰液），内分泌部（胰岛）可以分泌胰岛素和胰高血糖素。【探究1】外分泌腺和内分泌腺问题探讨中提到的生长激素是由垂体分泌的，除了垂体外，内分泌腺还有甲状腺、肾上腺等，他们分泌不同的激素。那么，激素是如何被发现的呢？【探究2】激素的发现科学家发现:狗进食后，胃便开足马力，把食物磨碎，当食物进入小肠时，胰腺马上会分泌出胰液并立刻送到小肠，和磨碎的食物混合起来，进行消化活动。那么，食物到达小肠的消息，胰腺是怎样得到的呢?胃酸→刺激小肠壁的感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器（胰腺）→通过导管将胰液分泌到小肠，胰液中有消化酶。汉水丑生侯伟作品切除通向该段小肠的神经，只留下血管稀盐酸狗的上段小肠肠腔胰腺分泌胰液稀盐酸狗的血液中胰腺不分泌胰液狗的上段小肠肠腔稀盐酸胰腺分泌胰液注入注入注入结果结果结果沃泰默的解释：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。沃泰默的实验：【思考】显然，沃泰默的结论是错误的，那能否运用上一章相关知识进行反驳？沃泰默在实验中切除了通向狗的上段小肠的神经，反射弧的完整性受到破坏。这种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。小肠黏膜+稀盐酸+砂子磨碎注射实验结果：实验结论：胰液的分泌是(促胰液素)化学调节的结果。制成提取液狗静脉实验验证：促进胰腺分泌胰液。斯他林和贝利斯的假设：【进一步思考】1.斯他林和贝利斯的实验设计是否严谨？如何设计？2.斯他林和贝利斯的实验能否说明该调节不是神经调节？为什么？应增设对照实验排除稀盐酸和小肠黏膜本身成分的干扰。稀盐酸注射同一条狗的静脉小肠黏膜注射制成同一条狗的静脉提取液不能。该实验只能说明盐酸刺激小肠黏膜后引起胰液分泌增多,有体液调节的存在,但由于通向小肠的神经被切除,无法判断该过程中是否有神经调节。【进一步思考】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？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？5.“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。促胰液素是人们发现的第一种激素。促胰液素的发现使人们认识到，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。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。那么，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3】激素研究的实例实例1：胰岛素的发现1869年：显微镜下观察胰腺组织,发现____；胰岛1889年：科学家无意发现，切除胰腺的狗患上糖尿病,提出胰腺能________________________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_______；1889年到1920年：大多数实验都集中于制备________，然后注射给由________诱发糖尿病的狗或糖尿病患者，但都收效甚微；分泌某种抗糖尿病的物质胰岛素胰腺提取物胰腺受损1920年，班廷了解到，以实验方法结扎胰管或因胆结石阻塞胰管都会引起胰腺_____，但胰岛却_______，这样机体____患糖尿病，这给了他获取胰岛方法的启示：结扎狗的胰管，使_______，再用______________来治疗糖尿病；萎缩胰腺萎缩萎缩的胰腺提取液保持完好不会1921年，班廷和助手贝斯特做了如下实验：结扎狗的胰管制备胰腺提取液胰腺萎缩，只剩胰岛摘除另一只健康狗的胰腺实验性糖尿病的狗注入血糖下降，恢复正常随后，他们与生化学家合作，找到了直接提取正常胰腺胰岛素的方法：_____________________抑制蛋白酶的活性【思考】①为什么会收效甚微？②班廷是如何证实胰岛素是由胰腺中的胰岛分泌的？胰岛素的化学本质为蛋白质，而胰腺的腺泡中含有多种蛋白酶，直接制备胰腺提取物，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。实例2：睾丸分泌雄性激素的研究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正常的公鸡阉割后的公鸡后来，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【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？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”。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。班廷摘除健康狗的胰腺造成实验性糖尿病——减法原理给实验性糖尿病的狗注射萎缩胰腺提取物——加法原理摘除睾丸——减法原理重新移植睾丸——加法原理【探究4】研究内分泌腺及其分泌激素功能的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摘除内分泌腺饲喂动物激素注射动物激素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)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验证或探究某种内分泌腺的生理作用验证或探究某种激素的生理作用验证或探究某种激素的生理作用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【探究5】内分泌系统的组成和功能相对独立的内分泌腺：垂体、甲状腺、肾上腺、性腺、胰岛。兼有内分泌功能的细胞：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。【探究5】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（含I）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）；提高神经的兴奋性激素分泌部位激素名称化学性质作用部位主要作用肾上腺（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激素分泌部位激素名称化学性质作用部位主要作用性腺卵巢雌激素、孕激素固醇全身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）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。【随堂练习】为研究垂体对机体生长发育的作用,某同学用垂体切除法进行实验。在实验过程中,用幼龄大鼠为材料,以体重变化作为生长发育的检测指标。回答下列问题:(1)请完善下面的实验步骤①将若干只大鼠随机分为A、B两组后进行处理：A组(对照组)的处理是______________