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它是细胞分泌的物质，
又是细胞行动的号角；
它维持机体的协调和稳态，
尽管微量，却精准、高效。
第3章 体液调节
选择性必修一 稳态与调节
激素与内分泌系统
——第1课时 激素的发现及研究实例
第3章 第1节
目录
一、新课导入
二、新知探究
三、课堂练习
侏儒症患者的症状是生长迟缓，身材矮小，病因是患者幼年时生长激素分泌不足。
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。
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？
问题探讨
新课导入
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。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。
侏儒症患者的症状是生长迟缓，身材矮小，病因是患者幼年时生长激素分泌不足。
新课导入
一. 人体分泌腺的分类
外分泌腺：
内分泌腺：
凡是分泌物经由_____流出_____或流到_______的。
凡是_________的腺体，其分泌物_____直接进入腺体内的_________，并随_________输送到_________的。
（汗腺、唾液腺、胃腺等）
人和高等动物体内都分布着许多____________的_______。
能分泌物质
腺体
分泌腺
导管
体外
消化腔
没有导管
毛细血管
激素
血液循环
全身各处
腺细胞
导管
结缔组织
血管
外分泌腺
内分泌腺
新知探究
比较项 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
例子
有导管
无导管
汗液、皮脂、消化液等
激素
较多
较少
由导管流出，排到体外或消化道等处
进入腺体内的毛细血管，随血液循环输送到全身
唾液腺、汗腺、皮脂腺、乳腺、泪腺
垂体、甲状腺、肾上腺、性腺、下丘脑
一. 人体分泌腺的分类
外分泌腺与内分泌腺比较
二. 激素的发现——促胰液素的发现
【知识背景】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：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。
胃酸
刺激
小肠神经
兴奋传递
胰腺
分泌
胰液
思考与讨论
实验假设：
胰液的分泌受神经的调节
实验步骤：
（胃酸
刺激
小肠神经
兴奋传递
胰腺分泌胰液）
1.囿于定论的沃泰默
狗上段小肠肠腔
第1组 稀盐酸
胰腺分泌胰液
注入
结果
胰腺不分泌胰液
第2组 稀盐酸
狗的血液中
注入
结果
胰腺分泌胰液
结果
第3组
稀盐酸
狗的上段小肠肠腔（切断通向该段小肠神经，只留血管）
注入
二. 激素的发现——促胰液素的发现
狗上段小肠肠腔
第1组 稀盐酸
胰腺分泌胰液
注入
结果
胰腺不分泌胰液
第2组 稀盐酸
狗的血液中
注入
结果
胰腺分泌胰液
结果
第3组
稀盐酸
狗的上段小肠肠腔（切断通向该段小肠神经，只留血管）
注入
思考1：对比1、2组，说明胰腺是怎么分泌胰液的？
说明只有用盐酸刺激小肠时，胰腺才能分泌胰液。
二. 激素的发现——促胰液素的发现
狗上段小肠肠腔
第1组 稀盐酸
胰腺分泌胰液
注入
结果
胰腺不分泌胰液
第2组 稀盐酸
狗的血液中
注入
结果
胰腺分泌胰液
结果
第3组
稀盐酸
狗的上段小肠肠腔（切断通向该段小肠神经，只留血管）
注入
思考：对比1、3组，还能说明胰腺分泌就是神经调节吗？
沃泰默解释：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
二. 激素的发现——促胰液素的发现
狗的上段小肠肠腔
稀盐酸
胰腺分泌胰液
注入
结果
结论：
盐酸刺激小肠黏膜会促进胰腺分泌胰液
提出假设：
Ⅰ盐酸刺激引发的神经调节导致胰腺分泌胰液
Ⅱ吸收入血液的盐酸刺激胰腺分泌胰液
稀盐酸
狗的血液中
胰腺不分泌胰液
注入
结果
结论：
排除假设Ⅱ
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
注入
结果
结论：
排除假设Ⅰ
重新假设：
盐酸刺激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
二. 激素的发现——促胰液素的发现
重新思考沃泰默的实验：
2.另辟蹊径的斯他林和贝利斯
在盐酸的刺激下，小肠黏膜产生了一种化学物质（_________），刺激胰腺分泌胰液。
胰腺分泌胰液
注射
小肠黏膜+稀盐酸
磨碎
制成提取液
同一条狗的静脉
胰液分泌是在盐酸的作用下，小肠黏膜细胞可能产生了_____________，该物质进入______后，随血流到达______，引起____________。
实验假设：
实验过程：
实验结果：
实验结论：
一种化学物质
血液
胰腺
胰液的分泌
促胰液素
二. 激素的发现——促胰液素的发现
斯他林 和 贝利斯
科学严谨
磨碎
注射
制成提取液
狗静脉
小肠黏膜
稀盐酸
砂子
+
+
稀盐酸
砂子
+
小肠黏膜
砂子
+
对照组的设计：
对照
二. 激素的发现——促胰液素的发现
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。
二. 激素的发现——促胰液素的发现
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。
思考
结合课本材料和以上分析，回答以下问题：
三. 激素研究的实例
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？
激素研究的实例——胰岛素
三. 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：
胰腺提取液
三. 激素研究的实例
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，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。
思考
结合课本材料和以上分析，回答以下问题：
激素研究的实例——睾酮
第一组：公鸡被 睾丸→雄性性征 ；
第二组：睾丸 →雄性性征 。
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
三. 激素研究的实例
1.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？
01
02
03
04
用某种方法处理实验动物（摘除所研究的内分泌腺）；
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（已摘除的腺体重新移植回去）；
推知相应激素的生理功能。
摘除法和移植法
思考
2.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”。
上述两个实验都分别用到了“加法原理”和“减法原理”。
（1）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；
（2）摘除睾丸——
重新移植睾丸——
减法原理
加法原理
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”
思考
激素功能研究的方法
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
课堂练习
1.通过实验发现，把稀盐酸注入狗的上段小肠肠腔内，会引起胰腺分泌胰液。请回答下列问题：
（1）该实验中，引起胰腺分泌胰液的原因之一是盐酸刺激小肠黏膜，使其分泌________，作用于胰腺，该过程属于________调节，该调节的特点是________（答两点）。
（2）研究发现，将刮下的狗小肠黏膜与稀盐酸混合，研磨后制成提取液，注入狗的静脉中，胰液分泌量发生变化需7-10秒。刺激狗的迷走神经，胰液分泌量发生变化只需1-2秒，这一现象说明________。
课堂练习
【解析】
【分析】
本题考查盐酸与体液调节的关系，考查考生对知识的理解和判断分析的能力。
【解答】
（1）该实验中，引起胰腺分泌胰液的原因之一是盐酸刺激小肠黏膜，使其分泌促胰液素，作用于胰腺，该过程属于体液调节，体液调节的特点有微量和高效、通过体液的运输、作用于靶器官和靶细胞。
（2）研究发现，将刮下的狗小肠黏膜与稀盐酸混合，研磨后制成提取液，注入狗的静脉中，胰液分泌量发生变化需7-10秒。刺激狗的迷走神经，胰液分泌量发生变化只需1-2秒，这一现象说明体液调节的反应速度比神经调节缓慢。
故答案为：
（1）促胰液素；体液；微量和高效、通过体液的运输、作用于靶器官和靶细胞
（2）体液调节的反应速度比神经调节缓慢
2.结合下列两则资料，回答相关问题
资料一：胰岛素的发现经历了漫长的历程。科学家试图直接通过研磨胰腺提取胰岛素，但总是失败。后来科学家弗雷德·里克·班廷将狗通往十二指肠的胰导管结扎，一段时间后，该胰腺萎缩，经显微观察，该萎缩的胰腺已没有分泌消化酶的正常胰腺腺泡细胞。从该萎缩的胰腺中才成功提取到胰岛素。
资料二：胰岛素原是一条很长的多肽链。胰岛素原在相关酶的作用下被水解，1分子胰岛素原分解为1分子胰岛素和1分子C肽。C肽和胰岛素同时释放到血液中。C肽在血清中与胰岛素等量，且很稳定，因此C肽的测量结果是糖尿病分型的重要依据。
（1）根据资料一判断为什么科学家直接从正常的胰腺提取胰岛素失败？
_________________________________________________________________。
（2）根据资料二判断产生C肽的细胞是_______。分泌C肽的过程依赖了生物膜的什么特性？
__________________________________________________________________。
（3）在临床中，对于接受注射胰岛素治疗的患者，测定其血液中胰岛素水平，不能评价患者胰岛B细胞的功能。可以通过测定C肽水平来评价自身胰岛B细胞的功能，分析其原因是： _____________________________________________________________________。
2.结合下列两则资料，回答相关问题
资料一：胰岛素的发现经历了漫长的历程。科学家试图直接通过研磨胰腺提取胰岛素，但总是失败。后来科学家弗雷德·里克·班廷将狗通往十二指肠的胰导管结扎，一段时间后，该胰腺萎缩，经显微观察，该萎缩的胰腺已没有分泌消化酶的正常胰腺腺泡细胞。从该萎缩的胰腺中才成功提取到胰岛素。
资料二：胰岛素原是一条很长的多肽链。胰岛素原在相关酶的作用下被水解，1分子胰岛素原分解为1分子胰岛素和1分子C肽。C肽和胰岛素同时释放到血液中。C肽在血清中与胰岛素等量，且很稳定，因此C肽的测量结果是糖尿病分型的重要依据。
（4）某学校生物实验小组以小狗为实验材料来验证胰岛素具有降低血糖的作用，设计方案时，以小狗每次注射药物前后小狗症状的变化为观察指标，那么实验组小狗注射药物的顺序是，先注射____________，再注射______________。 （请从下列选项中选择药物，填写编号）
①胰岛素 ②生理盐水 ③葡萄糖
（5）胰岛素是降低血糖的特效药，胰岛素降低血糖的主要机理是:
_______________________________________________________________________。
【解析】
【分析】
本题根据提供的资料主要考查胰岛素的相关生理作用，正确分析材料是解题的关键。
【解答】
（1）根据资料一的信息，当分泌消化酶的正常胰腺腺泡细胞已萎缩，才从中提取到胰岛素。说明胰腺中含有胰蛋白酶，直接提取，胰蛋白酶会水解胰岛素，导致提取失败；
（2）根据资料二可知，C肽和胰岛素在同一细胞中，同时合成。所以产生C肽的细胞是胰岛B细胞，C肽分泌方式为胞吐，体现了生物膜具有一定的流动性；
（3）患者体内含有外源胰岛素，且胰岛素一经靶细胞接受起作用后就被灭活，C肽在血清中与胰岛素等量且很稳定，所以可以通过测定C肽水平来评价自身胰岛B细胞的功能；
（4）先注射胰岛素，小狗表现出低血糖症状，再注射葡萄糖，低血糖症状消失，可证明胰岛素可以降低血糖。所以先注射胰岛素再注射葡萄糖；
（5）胰岛素的生理功能是能促进各组织细胞加速摄取利用和储存葡萄糖。

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