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3.1 激素与内分泌系统
问题探讨
身患侏儒症的法国钢琴家米契尔-派卓西安尼于1999年1月6日因为肺病在法国巴黎走完了他短暂的三十七年生命。他堪称八十年代以来最杰出的爵士乐时代代表人物之一。他克服了天生的侏儒症所带来在生理上的坎坷考验，让世人敬重钦佩，身高不及一米、骨骼较一般人脆弱的他，在键盘上打造出令人折服的雄伟音乐形象，被誉为“个子最小的钢琴巨人”。
侏儒症——幼年期生长激素分泌不足
【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。
由具有分泌功能的细胞组成的组织或器官，叫做腺体。
细胞将其合成的物质释放出来，叫做分泌。
说到分泌，你想到了什么？
分泌腺
①外分泌腺：
分泌物通过导管排出。
如皮脂腺、汗腺、唾液腺（不是激素）
②内分泌腺：
没有导管，分泌物直接进入毛细血管里。
如垂体、甲状腺、肾上腺等（分泌激素）
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？
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 ：
【探究2】激素的发现
【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：
【探究2】激素的发现
【探究2】激素的发现
【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。
巴甫洛夫的感概巴甫洛夫（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。”【探究2】激素的发现
【进一步思考】
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
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。
【探究2】激素的发现
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。但是激素的分泌悄无声息，他们直接进去到血液周游全身，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？
【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
【探究3】激素研究的实例
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
【探究3】激素研究的实例
【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。
【探究3】激素研究的实例
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
【探究3】激素研究的实例
【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
资料卡
（1）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”。例如，在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中，实验组分别加热、滴加FeCl3溶液、滴加肝脏研磨液；又如探究不同酸碱度对酶活性的影响实验等
（2）减法原理：与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。例如，在艾弗里的肺炎双球菌转化实验中，每个实验组特异性地去除了一种物质；又如验证光合作用产生淀粉的实验等。
【探究4】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4】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
分泌促甲状腺激素释放激素等
分泌生长激素、促甲状腺激素等
分泌甲状腺激素等
分泌肾上腺素等
其中的胰岛分泌胰岛素和胰高血糖素等
分泌雌性激素等
分泌雄性激素等
下丘脑
垂体
一、下丘脑
门脉
激素名称 化学本质 靶组织 主要生理作用
促甲状腺激素 释放激素
促性腺激素 释放激素
促进(腺)垂体合成和分泌
促甲状腺激素.
促进(腺)垂体合成和分泌
促性腺激素.
腺垂体
腺垂体
下丘脑合成、释放的调节激素
多肽
多肽
位置：
分泌的激素名称：
激素的主要作用：
大脑的下部
促 甲状腺 激素、
促 性腺 激素、
促 肾上腺皮质 激素等。
生长激素可调节人体生长的作用。
二、垂 体
下丘脑
促激素可以调节其他内分泌腺的活动。
生长激素
垂体
甲状腺
性腺
分泌不足
分泌过多
侏儒症
幼年
巨人症
成年
肢端肥大症
促甲状腺激素
促性腺激素
生长激素
促肾上腺激素
肾上腺
侏儒症 巨人症 肢端肥大症
巨人症
激素名称 化学本质 靶组织 主要生理作用
促甲状腺激素
促性腺激素
甲状腺
性腺
腺垂体合成、分泌的激素
多肽
多肽
促进甲状腺的生长发育，
调节甲状腺激素的合成分泌.
促进性腺的生长发育，
调节性激素的合成和分泌.
蛋白质
全身组织
促进蛋白质合成，刺激细胞生长，包括细胞增大与数量增多，对肌肉增生和软骨形成与钙化有重要作用。
生长激素
三、甲状腺
人体最大的内分泌腺，分泌甲状腺激素。
位 置：
分泌激素名称：
激素的主要作用：
颈前部，喉和气管的两侧。
分泌甲状腺激素（含碘）
促进新陈代谢，促进生长发育，提高神经系统的兴奋性。
甲状腺
在我国的一些山区和内陆地区，有时能够看到患有地方性甲状腺肿（俗称大脖子病）的人。患者脖子肿大，呼吸困难，劳动时心跳快、气短等。原来，这些地区的土壤、饮水和食物中缺少碘，而碘是甲状腺激素的重要成分，以致患者体内甲状腺激素不足。
为什么食盐中要加碘
症状——出生后不久出现智力低下，骨的生长停止等现象。
呆小症
病因——胎儿期甲状腺激素分泌不足。
甲状腺
分泌不足
分泌过多
甲亢
呆小症
甲状腺激素
食物中缺碘
地方性甲状腺肿
成年
幼年
散布于胰腺中
胰岛素
胰高血糖素
胰 腺
外分泌部（消化液）
内分泌部（激素）
胰岛的位置：
分泌激素名称：
主要作用：
调节糖的代谢
胰岛素降低血糖浓度
胰高血糖素升高血糖浓度
四、胰腺
五、肾上腺
肾上腺皮质
分泌肾上腺皮质激素:调节体内水盐代谢
分泌糖皮质激素:调节糖、蛋白质的代谢
肾上腺髓质
分泌肾上腺素（救命激素）其作用与交感神经兴奋一致（心跳加快、血压升高、血糖升高、呼吸加快）
六、生殖腺
睾丸是男性生殖腺 ：产生精子和雄性激素
卵巢为女性生殖腺 ：主要作用是产生卵子,分泌雌激素和孕激素等。
性激素的作用：维持生殖腺的正常生理活动、促进生殖细胞的生成和第二性征的发育。
生长激素 甲状腺素 胰岛素
幼年 多： 少： 少：
少： 成年 多： 多： 少： 巨人症
侏儒症
肢端肥
大症
甲亢
呆小症
糖尿病
地方性甲状腺肿
注意：
【探究5】内分泌系统的组成和功能
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
【探究5】内分泌系统的组成和功能
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
【探究5】内分泌系统的组成和功能
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
激素的化学本质
蛋白质：下丘脑、垂体、胰岛分泌，不能口服，只能注射
氨基酸衍生物：甲状腺、肾上腺髓质分泌，可以口服和注射；
类固醇：肾上腺皮质、性腺分泌，可以口服和注射；
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。

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