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第三章 体液调节
第1节 激素与内分泌系统
（第一课时）
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。
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？
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。
问题探讨
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？
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。
外分泌腺
凡是分泌物经由导管流出体外或流到消化腔的(不进入血液)
内分泌腺
如垂体、甲状腺、肾上腺等
如皮脂腺、汗腺、唾液腺、胃腺等
凡是没有导管的腺体，其分泌物(其分泌物——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的
1. 概念：人和高等动物体内分布着许多能分泌物质的腺体。
2. 类型：外分泌腺和内分泌腺
分泌腺
无管腺
有管腺
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。
注意：
胃酸
刺激
小肠神经
兴奋传递
胰腺
分泌
胰液
在20世纪之前，激素这一概念没有被提出，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。
19世纪普遍认为：
机体是如何调节胰液分泌的？
胰腺
小肠
胰腺分泌胰液注入小肠
激素的发现
背景知识：
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。
1. 沃泰默实验
狗的上段小肠肠腔
胰腺分泌胰液
注入
结果
狗的血液
胰腺不分泌胰液
注入
结果
胰腺分泌胰液
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
③稀盐酸
促胰液素的发现
思考.讨论
得出结论：
胰液的分泌是靠神经调节的。
做出解释：
这是一个十分顽固的神经反射，因为小肠上微小的神经难以剔除干净。
囿于定论，不敢向权威挑战！！！
(1)①②形成对照实验，自变量、因变量、对照组分别是什么？
自变量是稀盐酸的作用部位，因变量是胰腺是否分泌胰液，对照组是①组。
(2)根据①②对照实验的结果你能得出什么结论？
稀盐酸不通过血液直接作用于胰腺，直接接受盐酸刺激的部位是小肠。
(3)①③形成对照实验，自变量、因变量、对照组分别是什么？
自变量为是否切除神经，因变量为胰腺是否分泌胰液，对照组是①组。
(4)根据①③对照实验的实验结果，你能得出什么结论？
胰腺分泌胰液可以不受神经调节。
实验结果及分析
学习笔记39页
实验验证：
得出结论：
小肠黏膜能产生某种物质，促进胰腺分泌胰液，把这种物质称为促胰液素。
大胆假设：
胰液分泌是在盐酸的作用下，小肠黏膜细胞可能产生了一种化学物质，该物质进入血液后，随血流到达胰腺，引起胰腺的分泌。
2. 斯他林和贝利斯的实验
这不是神经反射而是化学调节。
稀盐酸
小肠黏膜
混合研磨
制成______
注射
同一条狗的静脉
促进胰腺分泌胰液
提取液
彻底排除了神经调节对实验结果的干扰。
巧妙之处：
请同学们思考该实验过程严谨吗？
研磨
提取液
小肠黏膜
+
稀盐酸
结果
胰腺分泌胰液
注射
狗静脉
应增设对照实验排除稀盐酸和小肠黏膜本身成分的干扰。
对照：
注入
狗的血液中
稀盐酸
结果
胰腺不分泌胰液
研磨
提取液
结果
胰腺不分泌胰液
注射
狗静脉
小肠黏膜
学习笔记39页
3. 巴甫洛夫的感慨
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！
他和他的学生们在消化腺的神经调节方面做了大量研究，他们也曾认为小肠中盐酸导致胰液分泌属于反射。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，结果却与贝利斯和斯塔林的一模一样。
俄国生理学家巴甫洛夫（LP. Pavlov，1849-1936）是近代消化生理学的奠基人、诺贝尔奖获得者。
巴甫洛夫(1849-1936)在对高级神经活动的研究中，创立了条件反射学说，因对消化生理的研究而获1904年诺贝尔生理学和医学奖。
11
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，大胆提出新假设，巧妙设计实验验证假设。
讨论：
4. 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？
不能。由于通向小肠的神经被破坏，无法判断是否有神经调节。
分泌
激素
内分泌腺
结果
机体做出反应
血液运输
靶器官
稀盐酸
小肠神经
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
HCl
HCl
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●
●
胰腺分泌胰液的过程既受神经系统的调节，也受激素的调节。
A.①与②、②与④对比说明胰液分泌不是稀盐酸直接作用的结果
B.①与③对比说明胰液分泌不受神经的调节
C.①②③④对比说明胰液分泌受小肠黏膜产生的物质(由血液运输)调节
D.要探究胰液的分泌是否受神经的调节，应该再设计实验继续探究
1.下面是与促胰液素发现过程有关的四个实验，下列选项分析错误的是
√
典题应用
学习笔记39页
2.学习了“促胰液素的发现”的相关科学史，你认为以下叙述正确的是
①促胰液素由胰腺分泌　②促胰液素的作用是促进胰腺分泌胰液　
③促胰液素是小肠黏膜受盐酸刺激后分泌的，经血液循环作用于胰腺　④法国学者沃泰默认为小肠黏膜受盐酸刺激引起胰液分泌是神经调节　⑤直接注射稀盐酸到小狗血液中可引起胰液增加
A.②③④ B.②③
C.①④ D.①②③
√
学习笔记39页
1. 促胰液素发现的意义
(1)促胰液素是人们发现的第一种激素；
(2)促胰液素的发现不仅使人类发现了一种新的化学物质，更重要的是，使人们认识到，机体除了神经调节，还存在激素调节。
2. 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。
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，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？
激素的发现
胰腺
腺泡
胰岛
导管
血管
1. 实例1：胰岛素的发现
（1）1869年：研究者在显微镜下观察胰腺组织时，发现其中一些聚集成岛状的细胞堆，将其命名为“胰岛”。
胰岛
导管
腺泡
胰腺中的胰岛
激素研究的实例
研究激素的方法
思考.讨论：
外分泌部
(内分泌部)
(2)1889年：切除胰腺的狗患上与人的糖尿病类似的疾病，据此提出胰腺能分泌某种抗糖尿病的物质的假说。
(3)1916年：科学家将胰岛产生的、可能与糖尿病有关的物质命名为胰岛素。
(4)1989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。
1. 实例1：胰岛素的发现
思考 · 讨论：1. 为什么制备的胰腺提取物收效甚微？
（提示：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）。
胰岛素属蛋白类激素，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。
腺泡细胞
消化酶
胰岛细胞
胰岛素
分泌
分泌
分解
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
(6)1921年：班廷和助手贝斯特进行实验。
(5)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，给了他获取胰岛素方法的启示。
(7)随后他们与生化学家合作，抑制蛋白酶的活性，可直接提取正常胰腺的胰岛素并用于糖尿病的治疗，取得了很好的效果。
根据资料，如何改进方法？
结扎胰管，使胰腺萎缩，用萎缩的胰腺制备
该实验能得出什么结论？
胰岛素由胰岛细胞分泌，具有降血糖的功能
思考 · 讨论：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。
制备胰腺提取液
结扎狗的胰管
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
测血糖
思考 · 讨论：3. 实例中哪些实验用到了“加法原理”或 “减法原理”？
加法原理
与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”
减法原理
与常态比较，人为减少某种影响因素的称为“减法原理”
减法原理
加法原理
2. 实例2：睾丸分泌雄激素的研究
(2)实验：
(1)时间：1849年，德国研究者做了如下实验:
摘除公鸡的睾丸
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
重新移植的公鸡
(3)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激素。
减法原理
加法原理
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
减法原理
加法原理
思考 · 讨论：4. 根据上述实验，归纳出研究一种腺体及其分泌激素功能的方法。
推知相应激素的生理功能
摘除所研究动物的腺体
观察实验动物
注射摘除腺体的提取物/重新移植腺体
观察实验动物
摘除法
注射法
移植法
摘
观
移
观
判
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
实验目的
自身对照或条件对照组 —
空白对照组
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
拓展：实验探究动物激素的功能
(1)研究的方法
学习笔记43页
①验证甲状腺激素的功能
b.摘除法和注射法(先减法再加法)
②验证胰岛素的生理功能
a.饲喂法(加法原理)
(2)实验示例
学习笔记43页
(3)检测指标
激素 检测指标
甲状腺激素 实验动物的活动状态、耗氧量、发育程度等
胰岛素 实验动物血糖含量测定、尿糖测定
胰高血糖素 实验动物血糖含量测定、尿糖测定
性激素 实验动物第二性征的改变等
学习笔记43页
①动物分组的基本要求：选择性别、年龄相同，体重、生理状况相似的动物进行随机平均分组，且每组不能只有一只。
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，排除无关变量的影响，使实验结论更加科学。进行注射实验时空白对照组应注射等量生理盐水(不可用蒸馏水)；进行饲喂实验时，空白对照组可饲喂等量蒸馏水。
③在设计实验时，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。
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。
(4)动物激素功能的研究的注意事项
学习笔记43页
课堂小结
促胰液素
激素调节
激素研究
的实例
激素
激素的发现
胰岛素的发现
睾丸分泌雄激素
研究方法
摘除法注射法 移植法
饲喂法
概 念
腺体的种类
沃泰默、斯他林 贝利斯
3.切除健康狗的胰脏，2天后狗出现糖尿病的一切症状。随后连续给其注射一定量溶于某种溶剂的胰岛素，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实验组的是
A.既不切除健康狗的胰脏，又不注射胰岛素
B.用溶解于另一种溶剂的胰岛素溶液进行注射
C.切除健康狗体内的胰脏2天后，只注射等量用于该实验的溶剂
D.将健康狗体内摘除的胰脏制成提取液，注射给切除胰脏的狗
√
典题应用
学习笔记41页
4.下列关于动物激素调节实例的叙述，错误的是
A.科学家发现切除胰腺的狗会患上与人的糖尿病类似的疾病，据此提出胰腺能分泌某种抗糖尿病的物质的假说
B.研磨胰腺后的提取物注射给糖尿病患者不能明显降血糖
C.公鸡被摘除睾丸后，其雄性性征明显消失，再服用睾酮会逐步恢复公鸡的性征
D.给狗结扎输卵管，会使其失去雌性性征
√
学习笔记41页

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