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第1节
激素与内分泌系统
SW生老师
问题探讨
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
“我想打点生长激素!”
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，骨不再长长，此后注射生长激素对长高已无作用。
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，需通过医生检查和分析才能确定，是否需要注射生长激素应听从医生的建议。
一、激素的发现
人和高等动物体内都分布着许多能分泌物质的腺体。
1.外分泌腺
（1）概念：凡是分泌物经由导管而流出体外或流到消化腔的称为外分泌腺。
（2）举例：汗腺、唾液腺、胃腺等。
2.内分泌腺
（1）概念：凡是没有导管的腺体，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的，称为内分泌腺。
（2）举例：垂体、甲状腺、肾上腺。
导管
血管
促胰液素的发现过程
1. 沃泰默实验
实验1：1894年，法国学者沃泰默把相当于胃酸（pH0.9-1.5）的盐酸注入狗的上段小肠时，会引起胰液的分泌
实验2：若直接将稀盐酸注入狗的血液中，则不会引起胰液分泌
实验3：切除支配这段小肠的神经，只留下血管，再向小肠内注入稀盐酸，发现这样仍能促进胰液分泌。
狗的上段小肠肠腔
稀盐酸
胰腺分泌胰液
注入
结果
稀盐酸
狗的血液中
胰腺不分泌胰液
注入
结果
切除通向该小肠的神经，只留下血管
稀盐酸
狗的上段小肠肠腔
注入
胰腺分泌胰液
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
实验三：1902年，英国生理学家斯塔林和贝利斯做出了另一种假设：这不是反射而是化学调节——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，随血液循环到达胰腺，引起胰液的分泌。
2. 斯他林和贝利斯
W.M.Baliss
E.H.Starling
实验假设：胰液的分泌受化学物质的调节
实验步骤：
稀盐酸
小肠黏膜
混合研磨
提取液
注射
同一条狗的静脉
实验现象:胰腺分泌胰液
实验结论:胰液的分泌受化学物质的调节
讨论：
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。
敢于质疑，大胆提出新假设，巧妙设计实验验证假设。
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？
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。
二、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: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。
1916年：将胰岛产生的、可能与糖尿病有关的物质命名为胰岛素。
1889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。
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胰管，都会引起胰腺萎缩，这样的机体不会患糖尿病。这给了他获取胰岛素方法的启示：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。
随后他们与生化学家合作，抑制胰蛋白酶的活性，直接提取胰腺中的胰岛素。
正常的公鸡
公鸡阉割后
实例2:睾丸分泌雄激素的研究
公鸡摘除睾丸→雄性性征消失→睾丸重新移植→雄性性征恢复。
讨论：
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。
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？
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。
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”。
上述两个实验都分别用到了“加法原理” 和“减法原理”。班廷和助手们通过摘除健康狗的胰腺造成实验性糖尿病，然后再给予注射从萎缩胰腺中提取的提取物，前者运用了“减法原理”，后者运用了“加法原理”；在睾丸分泌雄性激素的研究中，摘除睾丸和移植睾丸实验，同样分别运用了“减法原理”和“加法原理”。
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
（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：
小肠黏膜分泌促胰液素的内分泌细胞；下丘脑中某些神经细胞。
甲状腺激素
皮质
髓质
醛固酮
皮质醇
肾上腺素
生长激素
促激素
储存抗利尿激素
胰岛素
胰高血糖素
雌性激素
孕激素
雄性激素
(睾酮)
人体内主要内分泌腺及其泌的激素
肾上腺
卵巢
胰腺
(胰岛)
睾丸
甲状腺
下丘脑
垂体
腺垂体
神经垂体
促激素释放激素
抗利尿激素
主要激素的化学本质
内分泌 激素 化学本质
下丘脑 促激素释放激素 肽类
抗利尿激素 肽类
垂体 促激素 肽类
生长激素 蛋白质类
甲状腺 甲状腺激素 氨基酸衍生物
内分泌 激素 化学本质
胰腺(胰岛) 胰高血糖素 多肽
胰岛素 蛋白质
肾 上 腺 皮质 醛固酮、皮质醇 固醇类
髓质 肾上腺素 氨基酸衍生物
卵巢 雌激素、孕激素 固醇类
睾丸 雄激素(睾酮) 主要激素的化学本质
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∶
假说1:睾丸 雄性器官/否则为雌性
假说2:卵巢 雌性器官/否则为雄性
雄激素
雌激素
设计实验及实验结果:
性染色体组成 外生殖器表现 未做手术 手术后
XY 雄性 雌性
XX 雌性 雌性
实验结论：睾丸分泌的雄激素可以促进雄性生殖器官发育
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。
这个实验结果支持了假说1。当来自睾丸提供的激素信号缺失时，胚胎发育出雌性器官。因为如果假说2成立，性染色体为XX的家兔胚胎，手术后将发育成为雄性。
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。

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