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第1节 激素与内分泌系统
第3章 体液调节
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。
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。
讨论：
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。
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。
一、激素的发现
学术背景：
在20世纪之前，学术界普遍认为，人和动物体的一切生理活动都是由神经系统调节的。
胃
胰腺
小肠
比如，对“胰液的分泌是如何调节的”这一问题，19世纪的学术界普遍认为完全是一种神经调节。
胃酸
刺激
小肠神经
胰腺
胰液
分泌
兴奋
①与②形成对照实验，自变量为_______________，因变量_______________，对照组是_____。
根据①②对照实验的实验结果可得出结论为_____________________________
_____________________________。
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
一、激素的发现
狗的上段小肠肠腔
稀盐酸
胰腺分泌胰液
注入
结果
①
注入
结果
稀盐酸
狗的上段小肠肠腔
（切除通向该段小肠的神经，只留下血管）
胰腺分泌胰液
③
稀盐酸
狗的血液中
胰腺不分泌胰液
注入
结果
②
实验分析
稀盐酸的作用部位
胰腺是否分泌胰液
①组
实验过程
沃泰默
一、激素的发现
狗的上段小肠肠腔
稀盐酸
胰腺分泌胰液
注入
结果
①
注入
结果
稀盐酸
狗的上段小肠肠腔
（切除通向该段小肠的神经，只留下血管）
胰腺分泌胰液
③
稀盐酸
狗的血液中
胰腺不分泌胰液
注入
结果
②
实验分析
（一）囿于定论的法国学者沃泰默
实验过程
①与③形成对照实验，自变量为_______________，因变量_______________ ，对照组是_____。得出结论为______________________________________。
是否切除神经
胰腺是否分泌胰液
①组
胰液的分泌可以不受神经调节
[沃泰默如何解释？]
这是一个十分顽固的反射，小肠上的神经是难以切干净的。
你同意沃泰默的实验解释吗？
沃泰默
斯他林和贝利斯的假设：
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。
斯他林和贝利斯的实验 ：
实验过程：
小肠黏膜+稀盐酸+砂子
磨碎
注射
实验结果：
实验结论：
制成提取液
狗静脉
是否严谨完美？
胰腺分泌胰液。
胰液的分泌是促胰液素化学调节的结果。
科学严谨，尽善尽美
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
斯他林和贝利斯获得的科学发现包括哪些内容？
发现了激素调节：
发现促胰液素（是人类发现的第一种激素）
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
HCl
HCl
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
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？
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？
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？
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，不迷信权威、勇于探索和创新思维，大胆提出新假设，巧妙设计实验验证假设。
2023/12/5
10
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。
“自然，人家是对的。很明显，我们失去了一个发现真理的机会。”
巴甫洛夫的感概：
【即时训练1】——判断正误
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。( )
5.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
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？
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。
二、激素研究的实例——胰岛素的发现
胰腺
腺泡
胰岛
导管
血管
（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
分泌胰岛素和胰高血糖素, 调节血糖平衡
1889年
1916年
1889年到1920年
将胰岛产生的、可能与糖尿病有关的物质命名为胰岛素。
切除胰腺的狗患糖尿病，提出胰腺能分泌某种抗糖尿病的 物质的假说。
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。
讨论：为什么会收效甚微？
腺泡细胞
胰蛋白酶
胰岛细胞
胰岛素
分泌
分泌
分解
胰腺
腺泡
胰岛
导管
血管
1920年，班廷通过查阅资料得到了获取胰岛素方法的启示：
1921年，班廷和助手贝斯特利用狗进行了实验：
结扎狗的胰管
胰腺萎缩只剩胰岛
胰腺提取液
摘除另一只健康狗的胰腺
糖尿病的狗
血糖恢复正常
随后与生化学家合作，抑制蛋白酶的活性，直接提取正常胰腺中的胰岛素，用于治疗糖尿病患者，效果很好。
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。
研究激素的方法
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？
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。
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:睾丸分泌雄激素的研究
正常的公鸡
公鸡阉割后
1849年，德国研究者
公鸡被摘除睾丸
雄性性征明显消失
睾丸重新移植
雄性性征恢复
经过不断实验，科学家从动物睾丸中提取出睾酮，并证实其为睾丸分泌的雄激素。
二、激素研究的实例
领悟方法
判
摘
观
恢
观
二、激素研究的实例
总结规律
摘除法和移植（注射）法
推知相应腺体（或激素）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）；
出现相应的病理症状（观察实验动物）；
已摘除的腺体重新移植回去（或注射摘除腺体的提取物）；
减法原理
加法原理
二、激素研究的实例
领悟方法
归纳拓展
研究内分泌腺及动物激素生理功能的常见方法：
切除动物的某种内分泌腺，通过观察该动物的异常反应来验证该腺体所分泌激素的功能。
（1）切除法（摘除法、阉割法）：
做相同的手术但不切除腺体
空白对照：
对切除腺体的实验组再补充激素或移植腺体
自身对照：
举例：垂体、甲状腺功能的研究
将某种内分泌腺从一动物体中移植到无该腺体的另一同种动物体内，观察其生理变化，以验证该腺体所分泌激素的功能，如性腺移植实验。
（2）移植法：
（3）注射法：（所有激素）
通过注射某种激素或腺体提取物使受试动物发生异常生理变化，从而验证某些激素的生理功能。
注射等量生理盐水
空白对照：
举例：胰岛素、生长激素功能的研究
（4）饲喂法：（非蛋白质类或多肽类激素）
通过饲喂某种激素使受试动物发生异常生理变化，从而验证某些激素的生理功能。饲喂的激素是不需要消化液消化就能被动物吸收的，如饲喂甲状腺激素，但不可饲喂胰岛素。
饲喂等量相同饲料
空白对照：
条件对照：
饲喂动物激素抑制剂
举例：甲状腺激素功能的研究
1、实验探究动物激素的功能
饲喂含甲状腺激素的饲料
实验组
空白对照组
实验结论——
甲状腺激素的作用：
促进生长发育
示例：验证甲状腺激素能促进生长发育
饲喂等量普通饲料
——饲喂法
1、实验探究动物激素的功能
b.摘除法和注射法
2.方法示例
①验证甲状腺激素的功能
a.饲喂法
②验证甲状腺（激素）的功能
1、实验探究动物激素的功能
②验证胰岛素的生理功能
示例1：
胰岛素的发现过程
切除小狗胰腺
患糖尿病
注射胰岛提取物
血糖恢复正常
注射大剂量胰岛素
低血糖症状
注射葡萄糖
低血糖症状消失
示例2：
胰岛素功能的研究
2.动物激素生理功能的一般思路：
某种方法处理实验动物
出现相应病理症状
添加某激素后恢复正常
推知相应激素（腺体）生理功能
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
胰高血糖素
性激素
3.检测指标
实验动物血糖含量测定、尿糖测定
实验动物血糖含量测定、尿糖测定
实验动物第二性征的改变等
①选择性别、年龄相同，体重、生理状况相似且良好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。
eg：蛋白质、多肽类激素不能饲喂，只能注射；
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，空白对照组可饲喂蒸馏水。
4.动物激素功能的研究的注意事项
三、内分泌系统的组成和功能
内分泌系统由相对独立的内分泌腺及兼有内分泌功能的细胞共同组成。
1.内分泌系统的组成
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。
腺体
导管
血管
外分泌腺
凡是分泌物经由导管流出体外或流到消化腔的。
如汗腺、唾液腺、胃腺、肝脏等。
肝
胃腺
胰腺
胆囊
有管腺
唾液腺
内分泌腺：
无管腺
一
没有导管的腺体，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。
如垂体、甲状腺、肾上腺、胰腺等。
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、肝脏
垂体、甲状腺、肾上腺、性腺、下丘脑
外分泌腺与内分泌腺比较
问题: 胰腺是内分泌腺还是外分泌腺？
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。
小肠黏膜分泌促胰液素的内分泌细胞；
下丘脑
垂体
甲状腺
胰腺
肾上腺
卵巢
睾丸
(1)内分泌腺:
下丘脑、垂体、甲状腺、肾上腺、胰腺、卵巢、睾丸。
（2）内分泌功能的细胞：
下丘脑中某些神经分泌细胞。
一、人体内分泌系统的组成
说出下图中人体主要内分泌腺及其分泌的激素
下丘脑
垂体
甲状腺
肾上腺
胰腺(胰岛)
卵巢
睾丸
促激素释放激素
抗利尿激素
生长激素
促激素
甲状腺激素
醛固酮、
皮质醇
肾上腺素
胰岛素
胰高血糖素
雌激素
孕激素
雄激素
（肾上腺皮质素）
一、人体内分泌系统的组成
下丘脑
促激素释放激素
①种类：______________________、_____
_____________、_____________________
②靶器官:_______
作用:________________________________
_________
化学本质:_____
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
垂体
作用于垂体，调控垂体分泌释放相应的激素
多肽
抗利尿激素（ADH）
靶器官:_________________________
作用:____________________________
___________________
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
一、人体内分泌系统的组成
垂体
促激素
①种类：_____________、___________、_____________________
②靶器官:_____________________
作用:________________________________
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
蛋白质
生长激素
靶器官:_________________________
作用:____________________________
___________________
化学本质:________
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
甲状腺
甲状腺激素
靶细胞:_____________________
作用:________________________________
_____________________________________
_____________________
化学本质:_____________
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
氨基酸衍生物
肾上腺素
靶细胞:__________________
作用:____________________
化学本质:_______________
几乎体内所有细胞
提高机体的应激能力
肾上腺
（肾上腺髓质分泌）
氨基酸衍生物
醛固酮、皮质醇
靶器官/细胞:_______________________________
作用:_________________________
化学本质:________
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
（肾上腺皮质分泌）
固醇类
一、人体内分泌系统的组成
一、人体内分泌系统的组成
胰腺（胰岛）
胰岛素
分泌部位:_____________
靶器官:___________________
作用:__________________________
化学本质:_________
胰岛B细胞
几乎全身所有细胞
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
蛋白质
胰高血糖素
分泌部位:____________
靶器官:______________________
作用:________________________
化学本质:_________
胰岛A细胞
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
多肽
一、人体内分泌系统的组成
卵巢
雌激素、孕激素
靶器官:__________________________
作用:____________________________
_________________________________
_________________________________
化学本质:_______________
几乎全身所有细胞
①促进女性生殖器官的发育
②促进卵细胞的生成
③促进女性第二性征的出现
固醇类
雄激素
靶器官:__________________________
作用:____________________________
_________________________________
_________________________________
化学本质:_______________
几乎全身所有细胞
①促进男性生殖器官的发育
②促进精子细胞的生成
③促进男性第二性征的出现
固醇类
（主要是睾酮）
睾丸
内分泌腺 激素名称 化学性质 作用部位 主要作用
下丘脑
垂体
甲状腺
抗利尿激素
促激素释放激素
多肽
垂体
肾小管集合管
生长激素
促激素
蛋白质
全身
相关腺体
促进相关腺体的生长发育以及相关激素分泌
调节生长发育,主要促进蛋白质的合成和骨的生长
甲状腺激素
（含I）
氨基酸衍生物
调节体内的有机物代谢 ;促进生长和发育;提高神经的兴奋性
全身
下丘脑合成,垂体释放,促进肾中肾小管、集合管对水分的重吸收
调控垂体分泌释放相应的促激素
内分泌腺 激素名称 化学性质 作用部位 主要作用
肾上腺 皮质
髓质
胰岛 B细胞
A细胞
肾上腺素
氨基酸衍生物
固醇
皮质醇
醛固酮
肾脏
全身
促进肾小管吸Na+排K+,增加水的重吸收,调节水盐代谢
调节有机物代谢
提高机体应激能力,使血压升高,心率加快等;提高机体代谢,促进肝糖原分解使血糖浓度升高
胰岛素
胰高血糖素
蛋白质
多肽
全身
主要是肝脏
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
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
全身
内分泌腺 激素名称 化学性质 作用部位 主要作用
性腺 卵巢
睾丸
雄激素（主要是睾酮）
雌激素、孕激素
固醇
全身
分别促进雌雄生殖器官的发育和生殖细胞的生成和第二性征的出现
激素种类 激素失调症
生长激素
甲状腺激素
胰岛素
胰高血糖素
雄性/雌性激素
呆小症 甲亢 地方性甲状腺肿大
（幼年 分泌过多 缺碘）
巨人症 侏儒症 肢端肥大症
（青少年 幼儿 青春期后）
第二性征不明显或消退
性周期不明显
糖尿病
低血糖
激素的失调症
下丘脑
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
垂体
促肾上腺皮质激素
促性腺激素
甲状腺
肾上腺皮质
卵巢
睾丸
甲状腺激素
肾上腺皮质激素
性激素
分泌
分
泌
促甲状腺激素
分泌
分泌
分泌
内分泌
调节枢纽
问题: 各种内分泌腺（细胞）分散存在，无直接联系，为什么说它们构成了一个系统？那种腺体是内分泌调节的枢纽？
内分泌腺的功能
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盐平衡。
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。
内分泌系统各部分之间具有复杂的功能联系
验证假说，预测结果
某科学家为了研究性激素在胚胎生殖系统发育中所起的作用，提出了如下假说。
假说1：发育出雄性器官需要来自睾丸提供的激素信号，当这一信号缺失时，胚胎发育出雌性器官；
假说2：发育出雌性器官需要来自卵巢提供的激素信号，当这一信号缺失时，胚胎发育出雄性器官。
为此，他设计了如下实验：在家兔胚胎生殖系统分化之前，通过手术摘除即将发育为卵巢或睾丸的组织。当幼兔生下来之后，观察它们的性染色体组成及外生殖器的表现。实验结果如下：
染色体组成 外生殖器表现
未做手术 手术后
XY 雄性 雌性
XX 雌性 雌性
1、实验结果验证了上述哪一个假说？如果另外一个假说成立，请预测相应的结果。
验证了假说1。如果假说2成立，性染色体为XX的家兔胚胎，手术后应发育出雄兔。
讨论：
验证假说，预测结果
某科学家为了研究性激素在胚胎生殖系统发育中所起的作用，提出了如下假说。
假说1：发育出雄性器官需要来自睾丸提供的激素信号，当这一信号缺失时，胚胎发育出雌性器官；
假说2：发育出雌性器官需要来自卵巢提供的激素信号，当这一信号缺失时，胚胎发育出雄性器官。
为此，他设计了如下实验：在家兔胚胎生殖系统分化之前，通过手术摘除即将发育为卵巢或睾丸的组织。当幼兔生下来之后，观察它们的性染色体组成及外生殖器的表现。实验结果如下：
染色体组成 外生殖器表现
未做手术 手术后
XY 雄性 雌性
XX 雌性 雄性
讨论：
2、为了进一步证实他的假说，在摘除即将发育为卵巢或睾丸的组织的同时，给予一定量的睾酮刺激。请你预测，性染色体组成为XX或XY的胚胎将分别发育出哪种性器官？
两者都将发育出雄性器官。
1.1937 年，科学家在实验中观察到：阻断实验动物垂体与下丘脑之间的血液联系，可导致其生殖器官萎缩；若恢复垂体与下丘脑之间正常的血液联系， 生殖器官的功能也恢复正常。请判断下列说法是否合理。
（1）该实验表明垂体的活动受下丘脑控制。（ ）
（2）该实验表明动物生殖器官的发育受垂体的直接控制。（ ）
（3）阻断乖体与下丘脑之间的血液联系，依据了实验变量控制中的
“减法原理” （ ）
练一练 P40【练习与应用】
一、概念检测
×
√
√
练一练 P40【练习与应用】
一、概念检测
2.斯他林等在发现促胰液素之后，继续进行研究：把一条狗的小肠黏膜刮下来，过滤后注射给另一条狗，后者在胰液分泌明显增加的同时，血压还骤然下降。下列推测或叙述合理的是（ ）
A.本实验对照组应注射等量的清水
B.胰液的增加是小肠分泌促胰液素的结果
C.该研究说明促胰液素还具有降血压的作用
D.滤液中物质的作用效果多样说明激素不具有专一性
B
练一练 P40【练习与应用】
3.糖尿病分为1型和2型。它们都可以用注射胰岛素的方式进行治疗吗？ 为什么？ 请你查阅资料回答问题。
1型糖尿病主要原因是胰岛B细胞分泌功能衰退，患者缺乏胰岛素，需要通过注射胰岛素进行治疗。
2型糖尿病主要原因是胰岛素作用效果差，也有胰岛素分泌不足的情况，可以通过合理控制饮食，口服降糖药物治疗。
2023/12/5
拓展应用
1型糖尿病的主要原因是胰岛B细胞分泌功能衰退，患者缺乏胰岛素，需要通过注射胰岛素进行治疗。2型糖尿病的主要原因是胰岛素作用效果差，也有胰岛素分泌不足的情况，可以通过合理控制饮食，口服降糖药物治疗。

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