1、高二人教版生物学选择性必修1第3章第1节 激素与内分泌系统 正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态叫做稳态。回顾 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,骨不再长长,此后注射生长激素对长高已无作用。问题探讨 体儒应患者的痘状是生长迟缓,身材矮小,病因是患者幼年时生长激素分泌不足。讨论: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
2、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治疗应听从医生的建议。问题探讨生理现象:酸性食糜进入狗的小肠会引起胰液的分泌。1.法国科学家沃泰默的实验稀盐酸狗的上段小肠肠腔胰腺分泌胰液注入结果 假设胰液分泌是一个神经反射,则感受器和效应器分别位于何处?感受器位于小肠肠腔;效应器位于胰腺。盐酸刺激小肠肠腔进而间接作用于胰腺,使胰液分泌稀盐酸(感受器)小肠肠腔神经末梢传入神经神经中枢传出神经胰腺分泌胰液(效应器)思考 如何进一步证明胰液分泌就是由神经调控的呢?切除支配这段小
3、肠的神经,重复上述操作。假如重复操作后,胰腺不再分泌胰液则足以说明胰液的分泌就是由神经调控。1.法国科学家沃泰默的实验稀盐酸已切除神经的狗的上段小肠肠腔胰腺分泌胰液注入结果切除支配该段小肠的神经稀盐酸已切除神经的狗的上段小肠肠腔胰腺分泌胰液注入结果切除上段支配该段小肠的神经合理推测:手术操作不当,神经未能完全剥离如何解释上述实验结果?支配小肠的神经是十分微小、难以切除沃泰默的实验结论:机体通过神经调节胰液的分泌;机体支配小肠的神经是十分微小、难以切除。沃泰默的手术是成功的,神经的的确确被完全剥离了,但是可能存在其他不依赖于神经的调节方式再调控胰液的分泌思考2.英国科学家斯他林和贝利斯的实验猜想
4、:存在有一种不依赖神经的调节方式,调控胰腺分泌胰液,并且推测这种调节方式是通过化学物质进行的。新的假设:设计实验证明 小肠黏膜细胞在受到盐酸刺激之后,会产生一种化学物质,这种物质通过血液进入胰腺,刺激胰腺引起胰液的分泌。小肠黏膜细胞在受到盐酸刺激之后,会产生一种化学物质,这种物质通过血液进入胰腺,刺激胰腺引起胰液的分泌。小肠黏膜+稀盐酸制成提取液狗的静脉磨碎注入结果胰腺分泌胰液新的假设:新的实验化学物质进入血液刺激胰腺存在一种独立于神经调节的方式,通过化学物质对胰腺分泌胰液进行调节讨论: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?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
5、同?3.促胰液素是由什么细胞分泌,通过什么途径作用于胰腺?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,促胰液素通过血液运输到达胰腺,引起胰腺分泌。促胰液素由小肠黏膜细胞分泌。通过血液运输,作用于胰腺引起胰液分泌。激素调节: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内分泌器官内分泌细胞激素靶器官反应分泌血液运输作出人们是如何寻找激素?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 胰腺被切除动物,除了不能分泌胰液之外,还伴有糖尿病的症状。胰腺能够分泌某种抗糖尿病的物质实例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
6、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。可能性1:胰岛素并不存在?可能性2:胰岛素的分泌或提取,需要特定条件。为什么大多数实验都收效甚微?直接提取到体外的过程中难以模拟这种条件,或者在提取过程中,胰岛素被降解或者变性失活思考 1920年,在加拿大任助教的班廷在查阅资料时了解到,以实验方法结扎胰管或因胆结石阻塞胰管都会引起胰腺萎缩,而胰岛却保持完好,这样机体不会患糖尿病。切除胰腺结扎胰腺(模拟结石堵塞胰
7、管)是否出现糖尿病症状出现糖尿病症状不出现糖尿病症状推测机体中是否存在胰岛素不存在存在胰腺萎缩 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。结扎狗的胰管胰腺萎缩胰腺提取液狗患上糖尿病糖尿病症状消失班廷和贝斯特的实验摘除另一只健康狗的胰腺出现高血糖症状血糖恢复正常证明了胰岛素的存在,胰岛素是由胰岛分泌的一种具有降血糖作用的激素。注入讨论:班廷是如何证明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。实例2:睾丸分泌雄激素的研究正常的公鸡公鸡阉割后对雄性家禽、家畜实行阉割在我
8、国已有一千多年的历史;18世纪,英国也有学者进行了一系列令人感兴趣的性腺移植实验。但对性腺生理功能进行真正科学研究,是19世纪的事情了。实例2:睾丸分泌雄激素的研究正常的公鸡公鸡阉割后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成功提取睾酮科学家从动物睾丸中提取睾酮,证实睾酮就是睾丸分泌的雄性激素。思考:从以上实例,能否归纳出研究一种内分泌腺及其分泌激素功能的方法?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。2000年诺贝尔生理学及医学奖获得者卡尔森曾经提到
9、,“要证明一种自然成分的功能,在生理学传统方法中就是去除该种成分并证明其功能也随之丧失;然后再引入该成分,并证明其功能又可以恢复”思考: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”。实例一:班廷和他的助手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”;实例二:在睾丸分泌雄性激素的研究中,摘除睾丸和移植睾丸实验,也同样分别运用了“减法原理”和“加法原理”小结内分泌器官内分泌细胞激素靶器官反应分泌血液运输作出 激素调节: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。