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第1节 激素与内分泌系统
第3章 体液调节
著名足球运动员梅西小时候是侏儒症患者（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治疗费用，梅西加入了拉玛西亚青训营并在巴萨成长为一代足球巨星。
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。
问题探讨
著名足球运动员梅西小时候是侏儒症患者（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治疗费用，梅西加入了拉玛西亚青训营并在巴萨成长为一代足球巨星。
讨论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。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。
问题探讨
激素由什么结构产生？
内分泌腺（甲状腺）
外分泌腺（汗腺）
血管
腺细胞
导管
外分泌腺 内分泌腺
有无导管
分泌物的排出
举例
分泌物
内分泌腺vs外分泌腺
任务一：分泌激素的腺体在结构上具有什么特点呢？与汗腺相比有何区别？
有导管
无导管
由导管流出，
排到体外或消化道等处
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
汗液、泪液、消化液等
激素
汗腺、胃腺、肠腺、唾液腺、乳腺、泪腺等
垂体、甲状腺、肾上腺、性腺、
胸腺等
内分泌腺vs外分泌腺
任务二：胰腺的分泌物是什么？胰腺属于外分泌腺还是内分泌腺呢？
放大示意图
胰腺
外分泌部（腺泡）
内分泌部（胰岛）
——分泌消化液（胰液）
——分泌胰岛素和胰高血糖素
——促进食物消化
——调节血糖平衡
胰岛
导管
腺泡
胰腺中的胰岛
在相当长的时间内，人们对内分泌腺的机能并不了解。在20世纪之前，激素这个概念还没有被提出，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。
事实与问题：
理论依据：
实验证据：
狗进食后，胃便开足马力，把食物磨碎，当食物进入小肠时，胰腺马上会分泌出胰液并立刻送到小肠，和磨碎的食物混合起来，进行消化活动。
内脏器官大多同时接受交感神经和副交感神经的双重支配。
刺激副交感神经能引起胰腺的分泌。
激素的发现
胰液的分泌是如何调节的呢？
①实验背景：
胃酸(主要是盐酸）刺激小肠的神经，神经兴奋传给胰腺，使胰腺分泌胰液。
任务三：
尝试写出稀盐酸刺激小肠引起胰液分泌的反射弧
稀盐酸
感受器
传入神经
神经中枢
传出神经
效应器
胰液
1
沃泰默的实验
根据上述依据，可以证明胰腺分泌胰液只受神经调节的控制吗？
HCl
HCl
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分泌
↓
（传出神经末梢和胰腺）
分析沃泰默的实验，完成表格。
注入
狗的上段小肠肠腔
①：稀盐酸
结果
胰腺分泌胰液
注入
狗的血液中
②：稀盐酸
结果
胰腺不分泌胰液
注入
狗的上段小肠肠腔
③：稀盐酸
结果
胰腺分泌胰液
切除通向该段小肠的神经，只留下血管
组别 自变量 因变量 结论
①和②
①和③
只有用盐酸刺激小肠时，胰腺才能分泌胰液，盐酸的作用部位在小肠
胰腺分泌胰液可以不受神经调节
盐酸刺激的部位
通向该段小肠的神经的有无
沃泰默：这是小肠上微小的神经难以剔除干净的缘故,这是一个十分顽固的神经反射！
1
沃泰默的实验
胰腺是否分泌胰液
斯他林
贝利斯
作出新的假设：这不是反射而是化学调节
假设：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。
如何设计实验证明上述假设？
提示：假设是化学物质调节，如何排除神经调节的干扰？
如果这种化学物质是小肠黏膜产生的，如何提取该物质？
这种化学物质通过什么途径作用于胰腺？
2
斯他林和贝利斯的实验
①实验过程：
2
斯他林和贝利斯的实验
提取液
研磨
狗的小肠黏膜
+稀盐酸
结果
胰腺分泌胰液
注射
同一条狗的静脉
对照：
注入
同一条狗的静脉
稀盐酸
结果
胰腺不分泌胰液
小肠黏膜
研磨
提取液
结果
胰腺不分泌胰液
注射
同一条狗的静脉
结论：证明了 刺激 产生了某种化学物质，它促进 分泌，斯他林和贝利斯二人给该物质命名为促胰液素。
促胰液素是人们发现的第一种激素
稀盐酸
小肠黏膜
胰液
②实验分析：
讨论1：请写出通过激素调节促进胰腺分泌胰液的过程。
彻底排除了神经调节对实验结果的干扰。
讨论2：斯他林和贝利斯的实验比沃泰默实验的巧妙之处在哪里？
讨论3：是什么因素使斯他林和贝利斯抓住了成功的机遇？
敢于质疑，大胆提出新假设，巧妙设计实验验证假设。
稀盐酸→
小肠黏膜→
促胰液素→
血管→
胰腺→
胰液
2
斯他林和贝利斯的实验
讨论5：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：
激素调节：
通过 将 运到胰腺,引起胰液分泌
通过 来完成
研究表明，胰液的分泌受神经和体液的双重调节
讨论4：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？
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，有激素调节的存在，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。
反射弧
血液循环
促胰液素
2.激素的概念
是人们发现的一种激素
促胰液素
激素调节
——小肠黏膜
——血液运输
——胰腺
——促进胰腺分泌胰液
反应
分泌
运输
作出
血管
内分泌细胞
激素
靶细胞
受体
内分泌细胞
内分泌器官
激素
血液
靶器官
靶细胞
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。
如何寻找激素
如何确定它的分泌部位
如何确定它的调节作用
激素研究的实例
激素研究的实例
（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”。但对它的作用一无所知。
胰岛
导管
腺泡
胰腺中的胰岛
实例1：胰岛素的发现
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。
为什么会收效甚微？如何解决这个矛盾？
胰岛
胰腺
胰蛋白酶
胰岛素
腺泡细胞
胰岛细胞
分泌
分泌
分解
激素研究的实例
实例1：胰岛素的发现
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，而胰岛却保持完好，这样的机体不会患糖尿病。。
结扎一只狗的胰管
摘除另一只狗的胰腺
胰腺提取液
患糖尿病的狗
糖尿病症状消失
血糖和尿糖含量
制备
造成
注射
观察
测定
这对你有什么启发？
1921年，班廷和助手贝斯特做了如下实验:
激素研究的实例
实例1：胰岛素的发现
思考：班廷和助手贝斯特虽然得到了含胰岛素的提取液，为什么没有广泛应用于糖尿病的治疗？如何解决？（提示：胰蛋白酶的适宜PH值为碱性）
与生化学家合作，将胰腺酸化处理，抑制胰蛋白酶的活性，将提取的胰岛素用于对糖尿病患者的治疗，取得了很好的效果。
激素研究的实例
现代生产胰岛素
实例1：胰岛素的发现
经过不断的实验，科学家从动物睾丸中提取出_____，并证实，其为睾丸分泌的________。
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
重新移植的公鸡
睾酮
雄激素
若要证实雄激素（睾酮）是公鸡的睾丸分泌的，如何设计实验方案？
激素研究的实例
实例2:睾丸分泌雄激素的研究
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？
注射法、摘除法和移植法（阉割法）、饲喂法
观察相关症状是否恢复，推知相应激素的生理功能。
用某种方法处理实验动物（摘除所研究的内分泌腺）；
观察是否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（或已摘除的腺体重新移植回去）；
激素研究的实例
两个实例中哪些实验用到了“加法原理”，
哪些实验用到了“减法原理”？
研究实例 变量处理 实验结果 原理应用
胰岛素的发现 摘除狗的胰腺 造成实验性糖尿病
给予注射从萎缩胰腺中提取的提取物 病狗的血糖 恢复正常
睾丸分泌雄激素的研究 摘除睾丸 雄性性征明显消失
移植睾丸 雄性性征逐渐恢复
[旧知识回顾] 加法原理：与常态比较，人为增加某种影响因素。
减法原理：与常态比较，人为去除某种影响因素。
减法原理
加法原理
减法原理
加法原理
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
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
拓展延伸：激素功能研究的方法
摘除内分泌腺
饲喂动物激素
注射动物激素
当堂检测
　　一、概念检测
　　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）阻断垂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”。（ ）



当堂检测
　　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
设计实验步骤
1.材料分组编号（设置对照实验）
取生长（生理）状况相同或相似的材料若干，均分为若干组，编号为A、B、C。。。
2.给不同对象实施不同处理（控制自变量）
对照组：不施加实验变量处理，
常见的如注射生理盐水、缓冲液或手术但不处理等。
实验组：施加实验变量。
3.在相同且适宜的条件下处理/培养/反应一段时间（控制无关变量）
4.实验结果的观察与记录（因变量的检测）
观察现象或测定指标

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