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第3章 体液调节
第 1 节 激素与内分泌系统
第1节 激素与内分泌系统(第一课时)
学习目标
第 3 章 体液调节
1.人体分泌腺的分类①外分泌腺;②内分泌腺 胰腺
2.激素的分类(促胰液素的发现历程)
①沃泰默;②斯他林和贝利斯;③巴甫洛夫
3.激素研究的实例
①胰岛素的实例;②睾丸分泌雄激素的研究;③小结
4.内分泌系统的组成和功能
①内分泌系统的组成;②内分泌腺及其所分泌的激素;
③小结:激素的化学本质;④拓展:验证假说,预测结果
著名足球运动员梅西是侏儒症患者（因幼年期生长激素分泌不足而导致的生长迟缓、身材矮小）。治疗侏儒症需要注射生长激素，巴萨俱乐部为梅西支付了这笔费用，梅西也投桃报李加入了拉玛西亚青训营并在巴萨成长为一代巨星。
讨论
1.如果在梅西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？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。
人体分泌腺的分泌
人和高等动物体内都分布着许多_____________的_______。
能分泌物质
腺体
1.概念
2.类型
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、泪/汗/乳/唾液腺、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。
内分泌腺
（无管腺）
外分泌腺
（有管腺）
汗腺
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。
胰腺既是外分泌腺，也是内分泌腺。
胰腺中的腺泡细胞通过胞吐的方式把消化液（胰液）分泌到导管中，随后进入小肠。
胰腺中的胰岛细胞分泌的激素直接进入附近的毛细血管。
拓展:胰腺
①现象: 19世纪，大量的动物实验和临床研究表明，许多疾病与内泌腺有关。
1. 推测内分泌腺可分泌具有调节作用的物质
②结论: 内泌腺可以不断地向血液中释放某些物质，这些物质具有调节生长发育和维持机体正常机能的作用。
毛细血管
激素的分类
【背景】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。
胰腺分泌胰液，胰液（含消化酶）经导管流向十二指肠，促进食物的消化。胰液的分泌是如何调节的呢？请运用神经调节的知识尝试解释。
胃酸（盐酸）
感受器
传入神经
神经中枢
传出神经
效应器（胰腺）
胰 液
在20世纪之前，学术界普遍认为人和动物的生理活动都是由神经调节的。
激素的分类
这是一个可以给我们很多启迪的故事。
胰腺分泌胰液的调节——促胰液素的发现
胰腺
小肠
胰腺分泌胰液注入小肠
胰液是由胰腺外分泌部分泌的一种碱性溶液。胰液的主要成分是水、碳酸氢盐及多种消化酶，胰淀粉酶能将淀粉分解为麦芽糖，胰麦芽糖酶可将麦芽糖分解成葡萄糖。胰脂肪酶能将中性脂肪分解成甘油和脂肪酸。
进食后胰液分泌，不进食胰液不分泌，那么胰液分泌是如何调节的呢？
2. 促胰液素的发现
激素的分类
1850年，法国生理学家克劳得伯尔纳发现酸性食物进入小肠引起胰液分泌现象，但没有引起世人注意。
1894年，俄国巴甫洛夫实验室的道林斯基证实上述现象,认为小肠内酸性物质引起的胰腺分泌是一个反射。
胰腺
导管
胆
小肠
小肠上皮细胞
2. 促胰液素的发现
激素的分类
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
2. 促胰液素的发现:沃泰默
激素的分类
19世纪普遍认为：
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。如右图所示。
沃泰默实验
实验①
盐酸
小肠
注入
胰腺分泌胰液
结果
实验②
盐酸
血液
注入
胰腺不分泌胰液
结果
实验③
盐酸
小肠
注入
胰腺分泌胰液
结果
切除通向该段小肠的神经
2. 促胰液素的发现:沃泰默
激素的分类
实验①
盐酸
小肠
注入
胰腺分泌胰液
结果
实验②
盐酸
血液
注入
胰腺不分泌胰液
结果
实验③
盐酸
小肠
注入
胰腺分泌胰液
结果
切除通向该段小肠的神经
结论
盐酸刺激小肠神经后将兴奋传给胰腺从而引起胰腺分泌胰液
结论
盐酸刺激胰腺不能引起胰腺分泌胰液
结论
这是一个十分顽固的反射，小肠上的微小神经难以剔除干净。
自变量是是否切除神经
因变量是胰腺是否分泌胰液
提出假设：
这不是神经反射而是化学调节，在盐酸的作用下，小肠黏膜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。如右图所示。
实验验证：
盐酸+小肠黏膜
研磨
提取液
注射
血液(静脉)
结果
胰腺分泌胰液
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。
2. 促胰液素的发现:斯他林和贝利斯
激素的分类
彻底排除了神经调节对实验结果的干扰。
结果
注入
盐酸
血液
胰腺不分泌胰液
(排除盐酸对实验结果的干扰。)
=
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。
2. 促胰液素的发现:巴甫洛夫
激素的分类
1.斯他林和贝利斯的实验比沃泰默实验验的巧妙之处在哪里？
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。
2.该实验是否合理？如果不合理，应该怎样修改？
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
应增设对照实验排除稀盐酸和小肠黏膜本身成分的干扰。
激素的分类
讨论
3.该实验是否可以证明胰液的分泌不受神经系统的调节？
为什么？
不能证明，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。
4、请写出促胰液素分泌、运输和作用的过程图解。
5、促胰液素调节胰液分泌的方式与神经调节的方式有何不同？
稀盐酸
小肠神经
传入神经
神经中枢
传出神经
胰 腺
促胰液素
血液循环
小肠黏膜
胰 液
促胰液素是人们发现的第一种动物激素。
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。
激素的分类
讨论
激素的分类
3. 激素调节
①促胰液素发现的意义:
促胰液素是人们发现的第一种激素。
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，
叫做激素调节(hormonal regulation )
1.判断下列说法是否正确。
(1)促胰液素是人们发现的第一种激素。( )
(2)促胰液素能够强烈促进食物的消化。( )
(3)促胰液素是由小肠黏膜分泌的。( )
(4)促胰液素的分泌不需要导管。( )
√
×
√
√
2.产生促胰液素和促胰液素作用的部位分别是__________和_______。
小肠黏膜
胰腺
随堂检测
3.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
(　 　)
①稀盐酸 狗的上段小肠肠腔 胰腺分泌胰液
②稀盐酸 狗的血液 胰腺不分泌胰液
③稀盐酸 狗的上段小肠肠腔(切除了通向该段小肠的神经) 胰腺分泌胰液
④小肠黏膜＋稀盐酸 制成提取液 狗的血液 胰腺分泌胰液
注入
注入
注入
注入
研磨
A.①与②对比说明胰液分泌不是稀盐酸直接作用的结果
B.①与③对比说明没有小肠神经结构的参与，胰腺仍可以分泌胰液
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.①②③④对比说明胰液的分泌不受神经的调节
D
随堂检测
注意：①②③④对比说明胰液分泌受激素调节，且可以不通过神经调节产生，但不能说明胰液的分泌不受神经的调节，要探究胰液的分泌是否受神经调节，还应再设计实验继续探究
食物
食物刺激
视、嗅
胃酸
蛋白质和脂肪的消化产物
神经
中枢
小肠
胃窦
胰腺
胰液
促胰液素
胆囊收缩素
胃泌素
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。
食物进入胃会刺激胃壁上的感受器，最终引起胰腺分泌胰液(含多种消化酶)；由胃进入小肠的食物和盐酸会刺激小肠黏膜分泌促胰液素，促胰液素通过血液运输到达胰腺，进而引起胰腺分泌胰液。
拓展:胰腺分泌胰液的调节过程(教参p51页)
激素研究的实例: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
分解
1920年，加拿大助教班廷查阅资料时了解到，胆结石堵塞胰管或以实验方法结扎 ，都会引起胰腺 ，但 保持完好，这样的机体不会患糖尿病.
据此设计实验进一步研究:
1921年实验思路：结扎狗的胰管，使胰腺萎缩，再用萎缩的胰腺提取液来治疗糖尿病
结扎一只狗的胰管
摘除另一只狗的胰腺
胰腺提取液
糖尿病模型
糖尿病症状消失
血糖和尿糖含量
制备
造成
注射
观察
测定
新方法： 。
(考虑pH)
制备
萎缩
胰岛
抑制胰蛋白酶活性
胰管
激素研究的实例:①胰岛素的发现
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。
讨论
激素研究的实例:①胰岛素的发现
3.如何确定提取液的疗效？
①定性观察糖尿病症状②定量测定血糖、尿糖含量
思考：如何证实雄激素（睾酮）是公鸡的睾丸分泌的？
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
摘除公鸡的睾丸
公鸡第二性征消失
注射适量睾酮
公鸡第二性征重现
激素研究的实例:②睾丸分泌雄激素的研究
公鸡被 睾丸 雄性性征 ；
睾丸 雄性性征 。
第一组
第二组
1849年，德国研究者发现：
消失
恢复
摘除
重新移植
正常的公鸡
公鸡阉割后
经过不断的实验，科学家从动物睾丸中提取出________，经证实，睾酮就是睾丸分泌的___________。
睾酮
雄激素
思考：如何证实雄激素（睾酮）是公鸡的睾丸分泌的？
摘除公鸡的睾丸
公鸡第二性征消失
注射适量睾酮
公鸡第二性征重现
激素研究的实例:②睾丸分泌雄激素的研究
结扎一只狗的胰管
摘除另一只狗的胰腺
胰腺提取液
糖尿病模型
糖尿病症状消失
血糖和尿糖含量
制备
造成
注射
观察
测定
新方法：抑制胰蛋白酶活性(考虑pH)
制备
减法原理
加法原理
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
减法原理
加法原理
1. 联系必修学到的内容，具有分析以上两个实例哪些实验用到了“减法原理”或“加法原理”。
激素研究的实例
2.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？
“要证明一种自然成分的功能，在生理学传统方法中就是去除该种成分并证明其功能也随之丧失；然后再引入该成分，并证明其功能又可以恢复”
—2000年诺贝尔生理学或医学奖获得者卡尔森
摘除法和移植法
用某种方法处理实验动物（摘除所研究的内分泌腺）；
1
观察是否出现相应的病理症状（观察实验动物）；
2
3
注射摘除腺体的提取物（或已摘除的腺体重新移植回去）；
观察相关症状是否恢复，推知相应激素的生理功能。
4
激素研究的实例
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
拓展:激素功能研究的方法
1、斯他林和贝利斯在研究胰液分泌过程中发现了动物激素——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
随堂检测
2、胰液分泌的调节是一个复杂的过程。下图为胰液分泌调节的部分示意图,据图判断下列说法不正确的是 (　　)
A.正常情况下,咀嚼食物引起胰液分泌是条件反射
B.食物进入胃内后引起胰液分泌肯定有体液调节参与
C.激素B是人们发现的第一种激素——促胰液素
D.激素A和激素B是通过血液循环途径到达胰腺的
A
随堂检测
3、为了验证胰岛素具有降低血糖的作用,以小鼠活动状况为观察指标设计实验。某同学的实验方案如下:①将正常小鼠随机分成A、B两组,观察并记录其活动状况;②A组小鼠注射适量胰岛素溶液,B组注射等量生理盐水。一段时间后,A组小鼠会出现四肢无力,活动减少,甚至昏迷等低血糖症状,B组活动状况无变化。该同学设计的不足之处是(　　)
A.未设置对照组
B.未测定血糖的浓度
C.未将正常小鼠的胰岛细胞破坏
D.A组出现低血糖症状后未补充葡萄糖再观察小鼠活动状况
D
随堂检测

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