第3章 体液调节\n第1节 激素与内分泌系统\n课标要求课内探究1．描述人体和动物内分泌系统的组成和功能(生命观念、科学思维)2．探讨动物激素在生产中的应用(科学思维、科学探究、社会责任)3．讨论在促胰液素的发现过程中，科学精神和科学态度的重要作用(科学思维、社会责任)1．结合促胰液素的发现，考查实验设计的主要原则2．说出人体内分泌腺的位置、名称、分泌的激素及主要激素的作用3．体验研究激素功能的基本方法\n知识导图\n学霸记忆•素养积累课内探究•名师点睛训练巩固•课堂达标新知预习•双基夯实指点迷津•拨云见日\n新知预习•双基夯实\n一、分泌腺的种类1．分泌物经由导管而流出体外或流到消化腔的，称为______分泌腺。2．没有导管，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______分泌腺。外内\n二、激素的发现1．促胰液素的发现神经调节化学物质提取液\n探究者沃泰默斯他林、贝利斯实验现象A组、C组中的胰腺能分泌胰液，B组中的胰腺不能分泌胰液胰腺分泌胰液实验结论胰液的分泌受④____________控制胰液的分泌受⑤____________的调节控制2．激素调节的概念：由内分泌器官(或细胞)分泌的____________进行的调节。神经调节化学物质化学物质\n三、激素研究的实例1．胰岛素的发现(1)1916年，科学家将胰岛产生的，可能与糖尿病有关的物质命名为__________。(2)1921年，________和贝斯特直接提取了正常胰腺中的胰岛素。2．睾丸分泌雄激素的研究科学家证实，________就是睾丸分泌的雄激素。胰岛素班廷睾酮\n四、内分泌系统的组成和功能1．内分泌系统由相对独立的____________以及兼有内分泌功能的________共同构成。内分泌腺细胞\n2．人体主要内分泌腺及其分泌的激素(连线)：分泌的激素内分泌腺①促甲状腺激素释放激素、抗利尿激素等a．肾上腺②生长激素、促甲状腺激素、促肾上腺皮质激素等b．垂体③肾上腺素、醛固酮等c．下丘脑④雌激素、孕激素等d．胰腺⑤雄激素等e．睾丸⑥甲状腺激素等f．卵巢⑦胰岛素、胰高血糖素等g．甲状腺答案：①—c②—b③—a④—f⑤—e⑥—g⑦—d\n活学巧练1．促胰液素是人们发现的第一种动物激素。()2．下丘脑、垂体和甲状腺都能分泌多种激素。()3．各种激素都可以用双缩脲试剂进行检测。()4．人在幼年时缺乏甲状腺激素，会导致身材矮小，且智力发育不正常。()√××√\n5．胰腺既有内分泌功能也有外分泌功能。()6．运动时，肾上腺素水平升高，可使心率加快，说明激素是高能化合物。()7．胰腺受反射弧传出神经的支配，其能分泌胰液也受促胰液素调节。()8．激素能直接参与细胞内多种代谢过程从而调节生命活动。()√×√×\n思考：1．斯他林和贝利斯发现促胰液素的实验是如何设置对照实验的？提示：两人发现促胰液素的实验的对照实验是将稀盐酸单独注射到狗的静脉中，看胰腺是否分泌胰液。2．为什么提取胰岛素治疗糖尿病时，不从胰腺中直接提取，而是需要使胰腺萎缩，只剩下胰岛后进行提取？提示：胰腺分泌的胰蛋白酶等对胰岛分泌的胰岛素具有分解作用，因此要想提取较多的胰岛素，需要使胰腺萎缩，只剩下胰岛后进行提取。\n学霸记忆•素养积累\n1．人和高等动物体内的各项生命活动常常同时受神经和体液调节，但神经调节仍处于主导地位。单细胞动物和一些多细胞低等动物只有体液调节。2．体液调节：激素等化学物质(除激素以外，还有其他调节因子，如CO2等)，通过体液传送的方式对生命活动进行调节。激素调节是体液调节的主要内容。重点呈现\n3．激素调节：由内分泌器官或细胞分泌的化学物质进行调节。促胰液素是人们发现的第一种激素。4．甲状腺激素具有调节体内的有机物代谢、促进生长和发育、提高神经的兴奋性等作用；其靶细胞几乎是全身组织细胞。5．垂体除了分泌生长激素促进动物体的生长外，还能分泌一类促激素调节其他内分泌腺的分泌活动。6．促甲状腺激素的主要作用是促进甲状腺的发育和甲状腺激素的分泌。\n课内探究•名师点睛\n知识点1．促胰液素的发现激素的发现探究实验沃泰默实验斯他林、贝利斯实验实验假设胃酸刺激小肠的神经，神经将兴奋传给胰腺，使胰腺分泌胰液胰液分泌不是反射而是化学调节——在盐酸的作用下，小肠黏膜细胞可能产生了一种化学物质，这种物质进入血液后，随血液到达胰腺，引起胰液的分泌\n\n探究实验沃泰默实验斯他林、贝利斯实验实验分析实验中用稀盐酸替代胃酸，刺激小肠，①与②、②与③对照说明刺激小肠时才能促进胰腺分泌胰液；①与③对照说明小肠内神经的有无不影响胰腺分泌胰液该实验的对照组是沃泰默实验过程中的②组，更说明了小肠黏膜细胞产生了一种化学物质，其随血液流到胰腺，引起胰液的分泌\n探究实验沃泰默实验斯他林、贝利斯实验实验结论胰腺分泌胰液不受神经调节。沃泰默本可以发现其他调节方式，但他囿于定论，而得出：胰液的分泌是一个十分顽固的反射在盐酸的作用下，小肠黏膜细胞产生一种化学物质(促胰液素)，这种物质进入血液后，随血流到达胰腺，引起胰腺分泌胰液\n巴甫洛夫重复实验，发现实验结果与斯他林和贝利斯的一模一样。结论：盐酸导致胰液的分泌不属于神经反射。促胰液素是人们发现的第一种激素，这些研究和发现使人们认识到，人和动物体的生命活动，除了受神经系统的调节外，还受激素的调节。\n2．总结(1)促胰液素的分泌部位是小肠黏膜。(2)沃泰默在实验中切除了通向该段小肠的神经，反射弧的完整性受到破坏，故实验得出的胰液的分泌受神经调节控制的结论是错误的。(3)两个实验都体现了科学发现的一般过程：发现问题、提出问题、作出假设、实验验证、得出结论。\n沃泰默没有发现促胰液素，斯他林和贝利斯在沃泰默实验的基础上发现了促胰液素。下列关于沃泰默、斯他林和贝利斯实验和对实验现象解释的叙述中，错误的是()A．他们都运用了单一变量、对照的实验原则B．沃泰默设置的实验变量是有无神经C．斯他林和贝利斯的实验变量是有无小肠黏膜物质D．沃泰默失败的根本原因是没有把小肠上的神经完全剔除解析：沃泰默失败的根本原因是做出了错误的实验假设，迷信权威，囿于定论。典例1典例剖析D\n变式训练1．下图为胰腺分泌胰液的调节过程。下列相关叙述错误的是()A．沃泰默认为调节胰腺分泌胰液的途径只有途径一B．斯他林和贝利斯证明了胰腺分泌胰液的两个途径C．胰腺细胞分泌胰液受神经递质和促胰液素的调控D．小肠黏膜细胞在盐酸的作用下合成分泌促胰液素B\n解析：沃泰默认为调节胰腺分泌胰液的途径只有途径一，即胰腺分泌胰液是由顽固的神经控制的，A正确；斯他林和贝利斯证明了胰腺分泌胰液是通过途径二实现的，B错误；胰腺细胞分泌胰液受神经递质和促胰液素的调控，C正确；小肠黏膜细胞在盐酸的作用下合成分泌促胰液素，D正确。\n知识点1．人体内分泌系统的组成(1)内分泌细胞比较集中：垂体、甲状腺、肾上腺、性腺、胰腺、胸腺、甲状旁腺、松果体等内分泌腺；(2)内分泌细胞比较分散：如胃、肠、肾中的内分泌细胞；(3)兼有内分泌作用的神经细胞：下丘脑的神经细胞。人体内分泌系统的组成和功能\n2．激素的概念由内分泌腺(内分泌细胞)合成并分泌到血液中，对机体的新陈代谢、生长发育、生殖及内环境的稳定、行为等具有重要调节作用的一类微量有机物。\n3．人体主要内分泌腺及其功能内分泌腺名称分泌的激素名称化学本质作用部位主要生理作用下丘脑促甲状腺(性腺或肾上腺皮质)激素释放激素多肽垂体促进垂体合成和分泌促甲状腺激素(促性腺激素或促肾上腺皮质激素)抗利尿激素多肽肾小管、集合管增加肾小管和集合管对水的通透性，促进肾小管和集合管对水分的重吸收，从而使尿液浓缩，尿量减少\n内分泌腺名称分泌的激素名称化学本质作用部位主要生理作用垂体生长激素蛋白质全身促进生长，主要是促进蛋白质的合成和骨的生长促甲状腺(性腺或肾上腺皮质)激素蛋白质甲状腺促进甲状腺(性腺或肾上腺皮质)的生长发育，调节甲状腺激素(性激素或肾上腺皮质激素)的合成和分泌\n内分泌腺名称分泌的激素名称化学本质作用部位主要生理作用甲状腺甲状腺激素氨基酸衍生物全身调节体内的有机物代谢，促进生长发育，提高神经系统的兴奋性胸腺胸腺激素多肽免疫器官促进T细胞发育，调节细胞免疫肾上腺髓质肾上腺素氨基酸衍生物全身促进糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖，使血压升高，心率加快，毛细血管收缩，提高机体的应激能力皮质醛固酮、皮质醇等类固醇肾脏调节水和无机盐代谢，保钠排钾；调节有机物代谢\n内分泌腺名称分泌的激素名称化学本质作用部位主要生理作用胰岛B细胞胰岛素蛋白质全身促进血糖转化为糖原，促进血糖氧化分解，抑制非糖物质转化为葡萄糖，降低血糖含量胰岛A细胞胰高血糖素多肽肝脏促进肝糖原分解为葡萄糖，促进非糖物质转化为葡萄糖，升高血糖含量\n内分泌腺名称分泌的激素名称化学本质作用部位主要生理作用睾丸雄激素类固醇全身促进雄性生殖器官的发育和精子的生成，激发并维持雄性的第二性征卵巢雌激素全身促进雌性生殖器官的发育和卵细胞的生成，激发并维持雌性的第二性征，维持正常性周期孕激素卵巢、乳腺促进子宫内膜和乳腺的生长发育，为受精卵着床和泌乳准备条件\n注意：①有些激素的化学本质是蛋白质或多肽，其进入消化道后会被消化酶分解而失去作用，因此，这类激素一般只能注射不能口服。②如果激素的化学本质是氨基酸衍生物或类固醇，就可以口服。\n知识拓展：激素之间的关系①协同作用：不同激素对同一生理效应发挥相同的作用，从而达到增强效应的结果。如：胰高血糖素与肾上腺素。②拮抗作用：不同激素对同一生理效应发挥相反的作用。如：胰岛素与胰高血糖素(或肾上腺素)。\n下表为某人血液化验的两项结果：据此分析，其体内最可能发生的是()A．神经系统的兴奋性降低B．血糖含量低于正常值C．促甲状腺激素分泌减少D．组织细胞摄取葡萄糖加速典例2典例剖析项目测定值参考范围单位甲状腺激素10.03.1～6.8pmol/L胰岛素1.75.0～20.0mIU/LC\n解析：甲状腺激素含量高于正常值，故神经系统的兴奋性应提高，通过负反馈调节，促甲状腺激素分泌量减少，A错误，C正确；胰岛素含量低于正常值，故血糖的含量应该高于正常值，组织细胞摄取葡萄糖的速率应降低，B、D均错误。\n变式训练2．科研人员分别给三只大白鼠注射了a、b、c三种激素后，观察到的相应现象如下表所示：注射的激素注射后的反应a低血糖，甚至昏迷b促进蛋白质的合成，并使软骨生长明显c呼吸、心率加快，体内产热量增加\n表中的a、b、c三种激素分别是()A．甲状腺激素、胰岛素、生长激素B．胰高血糖素、生长激素、甲状腺激素C．胰岛素、生长激素、甲状腺激素D．生长激素、胰岛素、甲状腺激素解析：胰岛素具有降低血糖的作用，正常机体注射后可引起低血糖，甚至昏迷；生长激素能促进生长，主要是促进蛋白质的合成和骨的生长；甲状腺激素的作用是促进新陈代谢，加速物质的氧化分解，因此注射后，会使呼吸、心率加快，并使机体的产热量增加。C\n指点迷津•拨云见日\n研究激素生理功能的方法1．研究思路某种方法处理实验动物→出现相应的病理症状→添加某激素后恢复正常→推知相应激素的生理功能。2．研究方法研究动物激素生理功能的常用方法有饲喂法、摘除法、移植法、注射法等，注射法和饲喂法在使用时要注意相关激素的化学本质。\n(1)切(摘)除法：切除有关内分泌腺，通过观察该动物的异常反应来验证该腺体所分泌激素的功能，得出结论。过程：分别切除①甲状腺；②垂体(幼年个体)；③胰腺。结果：分别为①身体臃肿，食欲不振，行动迟缓，精神萎靡(幼年就发育停止)；②生长立刻停止；③“三多一少”，尿液引来蚂蚁。分析：①无甲状腺激素；②无生长激素；③无胰岛素。结论：①甲状腺激素能促进新陈代谢，加速体内物质氧化分解，提高神经系统的兴奋性；②生长激素能促进动物的生长；③胰岛素能调节糖的代谢，降低血糖浓度。\n(2)移植法：将某种内分泌腺从一动物移植到无该腺体的同一种动物体内，观察其生理变化，以验证该腺体所分泌激素的功能。过程：公鸡阉割→移植睾丸(或注射睾酮)。结果：丧失第二性征→恢复第二性征。分析：睾丸是雄性的主要性腺。结论：睾丸分泌的雄激素能激发并维持雄性的第二性征。\n(3)饲喂法：用含动物激素的饲料喂养小动物，观察其变化，要注意饲喂的激素是不需要消化液消化就能被动物直接吸收的。如可以饲喂甲状腺激素，但不可饲喂胰岛素。过程：给正常的蝌蚪喂含甲状腺制剂的饲料或在其生活的水中加入甲状腺激素。结果：短时间发育成了一个小型青蛙。分析：体内甲状腺激素含量过高。结论：甲状腺激素能促进幼小动物的发育。\n(4)注射法：通常把不能饲喂的激素注入动物体内，观察其变化。如注射胰岛素观察动物体内血糖的变化，也可以给正常的或甲状腺功能低下或已摘除甲状腺的实验动物注射甲状腺激素或抑制剂，观察动物变化得出结论。\n3．部分激素的研究方法激素方法试验探究甲状腺激素饲喂法用含有甲状腺激素的饲料喂养蝌蚪，蝌蚪迅速发育成小青蛙摘除法手术摘除小狗甲状腺，小狗发育停止；摘除成年狗的甲状腺，狗出现行动呆笨、精神萎靡、代谢耗氧量显著降低、产热量减少等症状生长激素切除法切除小狗的垂体后，小狗的生长立即停滞注射法对切除垂体的小狗每天注射适量的生长激素，小狗逐渐恢复生长\n激素方法试验探究性激素割除法公鸡和母鸡的生殖腺阉割后，会逐渐丧失各自的第二性征移植法把公鸡睾丸移植到阉割过的母鸡体内，该母鸡就会逐渐地长出公鸡型的鸡冠和长的尾羽，并且具有公鸡那种好斗的特性胰岛素注射法给饥饿18～24h后的小白鼠注射一定剂量的胰岛素溶液，不久，小白鼠出现惊厥的低血糖症状，注射葡萄糖溶液，可恢复正常\n科学家用小鼠作实验材料，完成生长激素和胰岛素的相关实验，结果如下图所示，典例3\n下列相关分析正确的是()A．切除垂体及胰腺可排除小鼠自身生长激素和胰岛素对实验的影响B．该实验没有进行实验对照，需要增添空白对照组C．该实验结果不能说明生长激素和胰岛素具有协同作用D．增大生长激素和胰岛素的注射量，实验效果更显著A\n解析：本实验研究的是生长激素和胰岛素的生理作用，实验前切除垂体和胰腺的目的是避免小鼠自身生长激素和胰岛素对实验的影响，故A项正确；该实验通过前后之间的自身对照来说明这两种激素的功能，不需要再设置空白对照，故B项错误；在同时注射生长激素和胰岛素时，体重增加最多，说明这两种激素具有协同作用，故C项错误；实验结果不能说明增大激素的注射量，实验效果更显著，故D项错误。\n解疑答惑问题探讨⇨P441．提示：不能。成年后人体各组织、器官大都停止发育，注射生长激素，症状不会缓解。2．不赞同这种想法。正常发育的青少年内环境的各种化学成分和理化性质都保持稳态，注射外来激素会打破这种稳态，造成不良症状。\n思考·讨论⇨P451．提示：稀盐酸与小肠黏膜混合是在狗的体外进行的，排除了神经调节的影响。2．提示：与神经调节的方式相比，促胰液素调节胰液的分泌需要体液的运输，而且速度较慢。3．提示：斯他林和贝利斯能抓住成功的机遇主要在于他们不迷信权威，具有创造性思维，实验设计比较严谨。\n思考·讨论⇨P471．提示：大多数实验都集中于制备胰腺提取物，胰腺中含有胰蛋白酶等，会分解胰岛素，使提取物中胰岛素含量比较低。2．提示：通过结扎狗的胰管，使胰腺萎缩后只剩下胰岛，然后从结扎的狗身上取出萎缩得只剩胰岛的胰腺做成提取液，提取液中含有胰岛素。\n3．提示：研究一种内分泌腺及其分泌激素功能的方法。可用手术摘除某分泌腺或用药物破坏某分泌腺→出现相应的病理症状→添加某激素后恢复正常→推知其分泌的激素及相应激素的生理功能。4．提示：“减法原理”的应用：切除狗的胰腺，结扎狗的胰管以及摘除公鸡的睾丸等。“加法原理”的应用：将萎缩的胰腺提取液注入摘除胰腺的狗身上，将睾丸重新移植到摘除睾丸的公鸡身上等。\n思维训练⇨P491．提示：1．分析实验结果可知，性染色体组成为XY的胚胎，未做手术时，将来幼兔表现为雄性，做手术后外生殖器表现为雌性。性染色体组成为XX的个体，未做手术时，将来幼兔表现为雌性，做手术后外生殖器也表现为雌性。此实验结果验证了假说1。如果假说2成立，结果应该为性染色体组成为XX和XY的胚胎做手术后，将来幼兔外生殖器都表现为雄性。2．性染色体组成为XX的胚胎发育为雄性，为XY的胚胎发育为雄性。\n练习与应用⇨P49一、概念检测1．(1)√(2)×(3)×解析：该实验结果表明，垂体的活动受下丘脑控制。该实验没有说明生殖器官的发育直接受垂体控制，实际上生殖器官的发育受性腺的直接控制。该实验是对正常个体进行破坏性干预，应用的是“加法原理”。\n2．C解析：本实验应该设置对照组，对照组应注射等量的生理盐水，A项错误。小肠黏膜过滤液含有促胰液素，胰液的增加是注射小肠黏膜过滤液的结果，B项错误。滤液中物质作用效果多样，均是由促胰液素作用于特定细胞引起的，说明激素具有专一性，D项错误。\n二、拓展应用提示：Ⅰ型糖尿病，原名胰岛素依赖型糖尿病，多发生在儿童和青少年中。发病比较急剧，体内胰岛素严重不足，必须通过注射胰岛素的方式治疗才能达到疗效，否则将危及生命。Ⅱ型糖尿病可能是胰岛素不能与受体细胞结合有效发挥作用所致，患者体内产生胰岛素的能力并非完全丧失，有的患者体内胰岛素甚至产生过多，因此不能通过注射胰岛素的方式治疗。\n训练巩固•课堂达标\n1．下列有关促胰液素的叙述，不正确的是()A．促胰液素是人们发现的第一种激素B．促胰液素能够直接促进消化C．促胰液素的分泌不需要导管的输送D．促胰液素是由小肠黏膜分泌的解析：促胰液素能够促进胰腺分泌胰液，不能直接促进消化过程，B项错误。B\n2．下列关于哺乳动物胰脏(腺)的叙述，错误的是()A．能分泌胰岛素和胰高血糖素B．既有内分泌作用也有外分泌作用C．胰腺细胞分泌的酶直接进入血液中D．胰岛细胞分泌的激素可以进入血液循环解析：胰腺细胞分泌的酶在消化道起作用，不进入血液，C错误。C\n3．下列激素中，由同一种腺体分泌的是()A．生长激素、促甲状腺激素释放激素、促性腺激素B．促甲状腺激素释放激素、促性腺激素释放激素C．胰岛素、肾上腺素、胰高血糖素D．促甲状腺激素、甲状腺激素、促性腺激素解析：A项，生长激素、促甲状腺激素释放激素、促性腺激素分别由垂体、下丘脑和垂体分泌；B项，促甲状腺激素释放激素、促性腺激素释放激素均由下丘脑分泌；C项，胰岛素和胰高血糖素由胰腺分泌，肾上腺素由肾上腺分泌；D项，促甲状腺激素、甲状腺激素、促性腺激素分别由垂体、甲状腺和垂体分泌。B\n4．研究激素可以依据实验变量控制中的“加法原理”或“减法原理”，当动物缺乏某种激素时，可以通过“饲喂法”或“注射法”对该激素进行人为补充，下列可通过“饲喂法”补充的是()A．生长激素、胰岛素B．甲状腺激素、性激素C．胰岛素、性激素D．性激素、生长激素解析：氨基酸衍生物(如甲状腺激素)、固醇类激素(如性激素)等的常用补充方法是饲喂(口服)法和注射法。生长激素、胰岛素及胰高血糖素等蛋白质或多肽类激素的常用补充方法只能是注射法，不能用饲喂(口服)法。B\n5．(不定项)下列哪几组激素是由同一个腺体分泌，且不能口服的()A．肾上腺素和胰高血糖素B．促性腺激素释放激素和促甲状腺激素释放激素C．甲状腺激素和生长激素D．胰岛素和胰高血糖素BD\n解析：肾上腺素由肾上腺产生，胰高血糖素由胰岛A细胞分泌，都能升高血糖，A错误；促甲状腺激素释放激素、促性腺激素释放激素都是由下丘脑分泌的，二者同为蛋白质，不能口服，B正确；甲状腺激素由甲状腺产生，生长激素由垂体产生，都能促进生长，C错误；胰岛素和胰高血糖素均由胰岛产生，二者同为蛋白质，不能口服，D正确。\n(1)盐酸刺激__________________，从而使其分泌____________，经________传送至胰腺，促使其分泌胰液。表明机体通过____________方式调节胰液的分泌。(2)图示中反射弧的效应器为___________________________________________。表明机体还可通过____________方式调节胰液的分泌。小肠(小肠黏膜)促胰液素血液激素调节迷走神经的传出神经末梢和它所支配的胰腺神经调节\n(3)研究者又进一步研究刺激迷走神经、注射不同剂量促胰液素对胰液分泌量的效应，结果如下表。处理方式时间/剂量分泌量(滴/15min)时间/剂量分泌量(滴/15min)时间/剂量分泌量(滴/15min)刺激迷走神经3min83min83min8注射促胰液素1mg112mg373mg62刺激迷走神经同时注射促胰液素3min和1mg433min和2mg883min和3mg120\n由表可知，单独刺激迷走神经或注射促胰液素与二者同时作用相比，________________对胰腺分泌胰液的促进作用更显著。解析：分析题图可知，胰液分泌调节的两个途径：①神经调节：神经中枢→迷走神经传出纤维→胰腺；②激素调节：盐酸→小肠黏膜→分泌促胰液素作用于胰腺。(1)稀盐酸刺激小肠黏膜，从而使小肠黏膜分泌促胰液素，促胰液素经血液运输至胰腺，促使胰腺分泌胰液，这是由内分泌细胞分泌激素进行调节的方式，是激素调节。二者同时作用\n(2)据图示可知，图中反射弧的效应器为(迷走神经)传出神经末梢及其支配的胰腺，故胰腺的分泌还可通过神经调节的方式调节。(3)由题表可知，单独刺激迷走神经或单独注射促胰液素，胰液分泌量都比二者同时作用时少，故二者同时作用对胰腺分泌胰液的促进作用更显著。
