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第1節
激素與內分泌系統
SW生老師
問題探討
侏儒癥患者的癥狀是生長遲緩，身材矮小，病因是患者幼年時生長激素分泌不足
“我想打點生長激素!”
討論：
1.如果在侏儒癥患者成年時給他們注射生長激素，他們的癥狀能緩解嗎 為什么
不能。生長激素促進身高生長主要在兒童期和青少年時期，成年人骨干和骨端之間的軟骨組織已經生成骨組織，骨不再長長，此后注射生長激素對長高已無作用。
2.有的青少年覺得自己長得不夠高，想去注射生長激素。你贊同這種想法嗎 說出你的理由
不贊同。人的身高受多種因素影響，如遺傳、營養、運動和激素調節等。青少年身高不理想，需通過醫生檢查和分析才能確定，是否需要注射生長激素應聽從醫生的建議。
一、激素的發現
人和高等動物體內都分布著許多能分泌物質的腺體。
1.外分泌腺
（1）概念：凡是分泌物經由導管而流出體外或流到消化腔的稱為外分泌腺。
（2）舉例：汗腺、唾液腺、胃腺等。
2.內分泌腺
（1）概念：凡是沒有導管的腺體，其分泌物——激素直接進入腺體內的毛細血管，并隨血液循環輸送到全身各處的，稱為內分泌腺。
（2）舉例：垂體、甲狀腺、腎上腺。
導管
血管
促胰液素的發現過程
1. 沃泰默實驗
實驗1：1894年，法國學者沃泰默把相當于胃酸（pH0.9-1.5）的鹽酸注入狗的上段小腸時，會引起胰液的分泌
實驗2：若直接將稀鹽酸注入狗的血液中，則不會引起胰液分泌
實驗3：切除支配這段小腸的神經，只留下血管，再向小腸內注入稀鹽酸，發現這樣仍能促進胰液分泌。
狗的上段小腸腸腔
稀鹽酸
胰腺分泌胰液
注入
結果
稀鹽酸
狗的血液中
胰腺不分泌胰液
注入
結果
切除通向該小腸的神經，只留下血管
稀鹽酸
狗的上段小腸腸腔
注入
胰腺分泌胰液
結果
沃泰默的解釋：這是由于小腸上微小的神經難以剔除干凈的緣故，所以是一個十分頑固的神經反射
實驗三：1902年，英國生理學家斯塔林和貝利斯做出了另一種假設：這不是反射而是化學調節——在鹽酸的作用下，小腸黏膜可能產生了一種化學物質，這種物質進入血液，隨血液循環到達胰腺，引起胰液的分泌。
2. 斯他林和貝利斯
W.M.Baliss
E.H.Starling
實驗假設：胰液的分泌受化學物質的調節
實驗步驟：
稀鹽酸
小腸黏膜
混合研磨
提取液
注射
同一條狗的靜脈
實驗現象:胰腺分泌胰液
實驗結論:胰液的分泌受化學物質的調節
討論：
1.斯他林和貝利斯的實驗比沃泰默實驗的巧妙之處在哪里？
徹底排除了神經調節對實驗結果的干擾。
2.促胰液素調節胰液分泌的方式與神經調節的方式有哪些不同？
神經調節通過反射弧實現，在促胰液素調節胰液分泌時，促胰液素通過血液運輸到達胰腺，引起胰腺分泌。
敢于質疑，大膽提出新假設，巧妙設計實驗驗證假設。
3.“機遇只偏愛那種有準備的頭腦”。是什么因素使斯他林和貝利斯抓住了成功的機遇呢？
促胰液素是人們發現的第一種激素
促胰液素的發現使人們認識到，機體除了神經調節，還存在由內分泌器官或細胞分泌的化學物質——激素進行調節的方式，就是激素調節。
二、激素研究的實例
實例1:胰島素的發現
1869年:顯微鏡下觀察胰腺組織,發現胰島。
1889年:切除胰腺的狗患糖尿病,提出胰腺能分泌某種抗糖尿病的物質的假說。
1916年：將胰島產生的、可能與糖尿病有關的物質命名為胰島素。
1889年到1920年：大多數實驗都集中于制備胰腺提取物，然后注射給由胰腺受損誘發糖尿病的狗或糖尿病患者，但都收效甚微。
1920年，加拿大助教班廷查閱資料時了解到，膽結石堵塞胰管或以實驗方法結扎胰管，都會引起胰腺萎縮，這樣的機體不會患糖尿病。這給了他獲取胰島素方法的啟示：結扎狗的胰管，使胰腺萎縮，再用萎縮的胰腺提取液來治療糖尿病。
隨后他們與生化學家合作，抑制胰蛋白酶的活性，直接提取胰腺中的胰島素。
正常的公雞
公雞閹割后
實例2:睪丸分泌雄激素的研究
公雞摘除睪丸→雄性性征消失→睪丸重新移植→雄性性征恢復。
討論：
1.在班廷之前，科學家試圖通過實驗證明胰腺中分泌物的存在，為什么都收效甚微呢？
胰島素屬蛋白質類激素，在班廷之前大多數實驗用胰腺提取物注射給實驗性糖尿病的狗或糖尿病患者，因胰島素被胰腺分泌的胰蛋白酶分解，故難以獲得預期結果。
2.班廷是如何證實胰島素是由胰腺中的胰島分泌的？
通過結扎胰腺導管，使胰腺萎縮喪失分泌胰蛋白酶的功能，但胰島仍正常，由此證明胰島素是由胰島分泌的。
3、從以上實例，你能歸納出研究一種內分泌腺及其分泌激素功能的方法嗎？
摘除法和移植法。摘除所研究的內分泌腺，觀察實驗動物出現的特異性癥狀，將已摘除的腺體重新移植回去或注射摘除腺體的提取物，觀察相關癥狀是否恢復，由此判斷該內分泌腺的功能。
4、聯系必修學到的內容，具體分析以上兩個實例哪些實驗用到了“減法原理”或“加法原理”。
上述兩個實驗都分別用到了“加法原理” 和“減法原理”。班廷和助手們通過摘除健康狗的胰腺造成實驗性糖尿病，然后再給予注射從萎縮胰腺中提取的提取物，前者運用了“減法原理”，后者運用了“加法原理”；在睪丸分泌雄性激素的研究中，摘除睪丸和移植睪丸實驗，同樣分別運用了“減法原理”和“加法原理”。
三、內分泌系統的組成和功能
內分泌系統由相對獨立的內分泌腺及兼有內分泌功能的細胞共同組成。
1.內分泌系統的組成
（1）內分泌腺:
下丘腦、垂體、甲狀腺、腎上腺、胰腺、卵巢、睪丸。
（2）內分泌功能的細胞：
小腸黏膜分泌促胰液素的內分泌細胞；下丘腦中某些神經細胞。
甲狀腺激素
皮質
髓質
醛固酮
皮質醇
腎上腺素
生長激素
促激素
儲存抗利尿激素
胰島素
胰高血糖素
雌性激素
孕激素
雄性激素
(睪酮)
人體內主要內分泌腺及其泌的激素
腎上腺
卵巢
胰腺
(胰島)
睪丸
甲狀腺
下丘腦
垂體
腺垂體
神經垂體
促激素釋放激素
抗利尿激素
主要激素的化學本質
內分泌 激素 化學本質
下丘腦 促激素釋放激素 肽類
抗利尿激素 肽類
垂體 促激素 肽類
生長激素 蛋白質類
甲狀腺 甲狀腺激素 氨基酸衍生物
內分泌 激素 化學本質
胰腺(胰島) 胰高血糖素 多肽
胰島素 蛋白質
腎 上 腺 皮質 醛固酮、皮質醇 固醇類
髓質 腎上腺素 氨基酸衍生物
卵巢 雌激素、孕激素 固醇類
睪丸 雄激素(睪酮) 主要激素的化學本質
驗證假說，預測結果
某科學家為了研究性激素在胚胎生殖系統發育中所起的作用，提出了如下假說。
假說1∶發育出雄性器官需要來自睪丸提供的激素信號，當這一信號缺失時，胚胎發育出雌性器官;
假說2∶發育出雌性器官需要來自卵巢提供的激素信號，當這一信號缺失時，胚胎發育出雄性器官。
為此，他設計了如下實驗∶ 在家兔胚胎生殖系統分化之前，通過手術摘除即將發育為卵巢或睪丸的組織。當幼兔生下來之后，觀察它們的性染色體組成及外生殖器的表現。實驗結果如下∶
假說1:睪丸 雄性器官/否則為雌性
假說2:卵巢 雌性器官/否則為雄性
雄激素
雌激素
設計實驗及實驗結果:
性染色體組成 外生殖器表現 未做手術 手術后
XY 雄性 雌性
XX 雌性 雌性
實驗結論：睪丸分泌的雄激素可以促進雄性生殖器官發育
1.實驗結果驗證了上述哪一個假說 如果另外一個假說成立，請預測相應的結果。
這個實驗結果支持了假說1。當來自睪丸提供的激素信號缺失時，胚胎發育出雌性器官。因為如果假說2成立，性染色體為XX的家兔胚胎，手術后將發育成為雄性。
2.為了進一步證實他的假說，在摘除即將發育為卵巢或睪丸的組織的同時，給予一定量的睪酮刺激。請你預測，性染色體組成為XX或XY的胚胎將分別發育出哪種性器官
兩者都將發育出雄性器官。

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