第3章體液調節

胰島素泵是一種人工智能控制的胰島素輸入裝置。將它戴在糖尿病病人身上，可以模擬胰島功能，向血液中注射胰島素，以達到降低高血糖、維持血糖平衡的目的。

那么，胰島素是如何降低血糖的？正常人的血糖為什么能維持平衡？

除血糖平衡調節外，人體內還有許多生理活動也都受到激素的調節，它們的調節過程是怎樣的？這些激素的調節有哪些共同的特點？第1節激素與內分泌系統通過分析激素的發現過程，強化發現問題、做出假設、驗證假設等科學思維習慣和科學探究意識。目標010203歸納概括研究內分泌腺和激素功能的基本方法，并能用該方法分析新情境下的相關問題。說出組成人體的主要內分泌腺及其功能，舉例說明它們在功能上的聯系。學習目標你對自己的身高滿意嗎？2022年中國居民平均身高（18-44歲）男性平均身高是174cm女性平均身高是161.4cm侏儒癥患者成年一般身高在120cm內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，骨不再生長，此后注射生長激素對長高已無作用。問題探討討論：侏儒癥患者的癥狀就是生長遲緩，身材矮小，病因是患者幼年時生長激素分泌不足。侏儒癥患者的癥狀就是生長遲緩，身材矮小，病因是患者幼年時生長激素分泌不足。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。問題探討討論：“我想打點生長激素！”不贊同。人的身高生長受多種因素影響，如遺傳、營養、運動和激素調節等。青少年身高不理想的原因，需通過醫院醫生嚴格全面檢查和分析才能確定是否需要注射生長激素。汗腺唾液腺胰腺胃腺肝臟分泌腺外分泌腺內分泌腺分泌物經由導管而流出體外或流到消化腔的腺體。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。一、腺體分類甲狀腺腎上腺垂體胰島

分泌胰島素和胰高血糖素,內分泌腺和外分泌腺注意：胰腺是一種特殊的腺體，分為外分泌部和內分泌部；其外分泌部可以分泌消化液（胰液），內分泌部（胰島）可以分泌胰島素和胰高血糖素。19世紀，大量的動物實驗和臨床研究表明，許多疾病與內泌腺有關。

內泌腺可以不斷地向血液中釋放某些物質，這些物質具有調節生長發育和維持機體正常機能的作用。毛細血管在20世紀之前，學術界普遍認為，人和動物體的一切生理活動都是由神經系統調節的。二、激素的發現(1)囿于定論的沃泰默

19世紀普遍認為:胃酸刺激小腸神經胰腺胰液分泌興奮①沃泰默實驗過程及結果:稀鹽酸狗的上段小腸腸腔內(A組)狗的血液(B組)(切除通向該段小腸的神經)狗的上段小腸腸腔內(C組)注入現象現象胰腺分泌胰液胰腺分泌胰液胰腺不分泌胰液現象思考·討論促胰液素的發現②沃泰默的結論:這是一個十分頑固的反射，小腸上微小的神經難以剔除干凈。(2)另辟蹊徑的斯他林和貝利斯提出假設:這不是反射而是化學調節——在鹽酸的作用下，小腸黏膜細胞可能產生了一種化學物質，這種物質進入血液后，隨血流到達胰腺，引起胰液的分泌。如右圖所示。毛細血管(1)囿于定論的沃泰默

思考·討論促胰液素的發現實驗步驟和結果:稀鹽酸小腸黏膜混合研磨制成______注射同一條狗的靜脈促進胰腺分泌胰液提取液實驗結論:胰腺分泌胰液受_________的調節控制，并將這種化學物質命名為_______；化學物質促胰液素(2)另辟蹊徑的斯他林和貝利斯思考·討論促胰液素的發現(3)巴甫洛夫的感慨思考·討論促胰液素的發現徹底排除了神經調節對實驗結果的干擾敢于質疑，大膽提出新假設，巧妙設計實驗驗證假設。1、“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?2、斯他林和貝利斯的實驗比沃泰默實驗的巧妙之處在哪里?思考·討論討論稀鹽酸小腸神經傳入神經神經中樞傳出神經胰腺胰液促胰液素血液循環小腸黏膜神經調節激素調節3、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?思考·討論討論

是由

分泌的，進入

后，隨血流

到達

引起胰腺分泌

。判斷(1)促胰液素能夠強烈促進食物的消化。

(

)(2)促胰液素是由小腸黏膜分泌的。

(

)(3)促胰液素的分泌不需要導管。

(

)×√√小腸黏膜血液胰腺胰液1、促胰液素：二、激素的發現2、激素調節：

由

分泌的化學物質——激素

進行調節的方式，就是激素調節。內分泌器官或細胞激素自從促胰液素被發現，世界上就出現了一個尋找激素的熱潮。但激素的分泌悄無聲息，他們直接進入血液周游全身，難以收集和分離。人們是如何尋找激素的呢？又是如何確定它的分泌部位的？如何確定它的調節作用呢？思考·討論研究激素的方法實例1：胰島素的發現實例1：胰島素的發現胰腺腺泡胰島導管血管（1）1869年：研究者在顯微鏡下觀察胰腺組織時，發現其中一些聚集成

島狀的細胞堆，將其命名為“胰島”。胰島導管腺泡胰腺中的胰島

分泌胰島素和胰高血糖素,調節血糖平衡思考·討論研究激素的方法（2）1889年：科學家發現，切除胰腺的狗會患上與人的糖尿病類似的疾

病，提出胰腺能分泌某種抗糖尿病的物質的假說。（3）1916年：科學家將胰島產生的、可能與糖尿病有關的物質命名為

胰島素。但這時沒有人能精確地證實它的存在。（4）1889年到1920年：科學家的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。實例1：胰島素的發現思考·討論研究激素的方法（5）1920年：班廷查閱資料了解到，結扎胰

管或阻塞胰管會引起胰腺萎縮，而胰島

卻保持完好，這樣機體不會患糖尿病，

這給了他獲取胰島素方法的啟示。胰腺萎縮

正常胰腺胰島腺泡正常狗結扎胰管摘除胰腺的糖尿病狗治愈的狗（6）1921年：班廷和貝斯特進行實驗。思考·討論研究激素的方法隨后他們與生化學家合作通過抑制胰蛋白酶的活性，直接提取到正常胰腺中的胰島素。將提取的胰島素用于對糖尿病患者的治療，取得了很好的效果。萎縮胰腺提取液實例1：胰島素的發現1923年，班廷因發現并提取胰島素，而獲得諾貝爾生理學或醫學獎思考·討論研究激素的方法實例1：胰島素的發現思考·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？

胰島素的化學本質為蛋白質，而胰腺的腺泡中含有多種蛋白酶，直接制備胰腺提取物，胰島素被胰腺分泌的胰蛋白酶分解，故難以獲得預期結果。討論

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。2、班廷是如何證實胰島素是由胰腺中的胰島分泌的？1849年，德國研究者做了如下實驗:摘除公雞睪丸雄性性征明顯消失睪丸重新移植回去雄性特征逐步恢復正常的公雞閹割后的公雞重新移植的公雞后來，科學家從動物睪丸中提取出_____，并證實，其為睪丸分泌的_______睪酮雄激素實例2：睪丸分泌雄激素的研究思考·討論研究激素的方法摘除法和移植法推知相應激素的生理功能。

用某種方法處理實驗動物（摘除所研究的內分泌腺）

出現相應的病理癥狀（觀察實驗動物）注射摘除腺體的提取物（已摘除的腺體重新移植回去）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？思考·討論討論上述兩個實驗都分別用到了“加法原理”和“減法原理”。（1）班廷摘除健康狗的胰腺造成實驗性糖尿病——

給實驗性糖尿病的狗注射萎縮胰腺提取物——（2）摘除睪丸——

重新移植睪丸——減法原理加法原理加法原理：與常態比較，人為增加某種影響因素的稱為“加法原理”減法原理：與常態比較，人為減少某種影響因素的稱為“減法原理”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”。思考·討論討論減法原理加法原理①選擇性別、年齡相同,體重、生理狀況相似的動物進行平均分組,且每

組不能只有一只，遵循單一變量原則；②在研究動物激素生理功能的實驗設計中,要注意設計對照實驗,對照實

驗中,不能用蒸餾水代替生理鹽水；③在設計實驗時,要充分考慮相關激素的化學本質,選擇不同的實驗方法，

例如，蛋白質、多肽類激素不能飼喂，只能注射；④實際操作過程中,可能要綜合運用多種方法：如摘除某種內分泌腺(如

公雞的睪丸),一段時間后再注射該內分泌腺分泌的激素(如睪酮),或重

新植入該內分泌腺等；⑤對于幼小的動物一般不用摘除法或注射法,例如研究甲狀腺激素對蝌蚪

發育的影響就應該采用飼喂法關于激素實驗的幾點注意事項一個多世紀以來，在眾多科學家前赴后繼的努力下，多種內分泌腺和它們分泌的激素陸續被發現，人們逐步認識到了這些激素的來源和作用。由相對獨立的_______以及_________共同構成分散在一些器官、組織內內分泌細胞聚集一起內分泌系統內分泌腺內分泌細胞如:垂體、甲狀腺、胰腺(胰島)

腎上腺、性腺(卵巢、睪丸)如:小腸黏膜上分散著能分泌促胰液素等的內分泌細胞，下丘腦中的某些神經細胞，具有內分泌功能。1.內分泌系統的組成下丘腦松果體垂體甲狀腺胸腺腎上腺胰腺卵巢睪丸三、內分泌系統的組成和功能內分泌腺內分泌細胞內分泌細胞或器官血液循環（體液循環）靶細胞或靶器官生理活動發生改變激素激素各種內分泌腺分泌激素有哪些？每種激素的作用是什么？靶細胞及本質相同嗎？作用：______________________靶器官：

____化學本質：_____①促甲狀腺激素釋放激素、促性腺激素釋放激素、

促腎上腺皮質激素釋放激素等(促XX激素釋放激素)②抗利尿激素（ADH）作用：__________________________________靶器官：_____________化學本質：_______調控垂體分泌釋放相應的激素(促XX激素)多肽腎小管和集合管下丘腦促進腎小管和集合管對水分的重吸收（使尿量減少）多肽2.人體主要內分泌腺及其分泌的激素三、內分泌系統的組成和功能(1)下丘腦：垂體①促甲狀腺激素、促性腺激素、促腎上腺皮質激素等

(促XX激素)②生長激素作用：_________________________靶器官：________________化學本質：_________________作用：___________________________靶細胞：

_____________化學本質：_______相關疾病：幼年缺少患_______

幼年過多患_______

成年過多患

_________甲狀腺/性腺/腎上腺調節相應的內分泌腺的分泌活動蛋白質（促腎..為多肽）幾乎體內所有細胞垂體調節生長發育(主要是促進蛋白質合成和骨的生長)蛋白質侏儒癥巨人癥肢端肥大癥2.人體主要內分泌腺及其分泌的激素三、內分泌系統的組成和功能(2)垂體：生長激素分泌異常有關疾病侏儒癥：幼年時，生長激素分泌不足，身材矮小，智力正常巨人癥：幼年時，生長激素分泌過多。肢端肥大癥：成年后，生長激素分泌過多。分泌甲狀腺激素作用：___________________

_____________________

__________________靶細胞：_______________化學本質：____________相關疾?。河啄耆鄙倩糭______

成年分泌過多患_____

缺碘會患

____________幾乎體內所有細胞①調節體內的有機物代謝（提高細胞代謝的速率）②促進生長和發育（特別是中樞神經系統）③提高神經的興奮性等氨基酸衍生物甲狀腺呆小癥甲亢地方性甲狀腺腫思考：為什么缺碘會患地方性甲狀腺腫？

碘是甲狀腺激素的合成原料，缺碘導致甲狀腺激素合成不足，負反饋作用減弱，促甲狀腺激素分泌增多，作用于甲狀腺，促進甲狀腺生長和發育；2.人體主要內分泌腺及其分泌的激素三、內分泌系統的組成和功能(3)甲狀腺：甲狀腺激素分泌異常有關疾病呆小癥：幼年時，甲狀腺激素分泌不足，身材矮小，智力低下。地方性甲狀腺腫：飲食缺碘，甲狀腺激素合成過少。甲亢：成年時，甲狀腺激素分泌過多。①腎上腺皮質:分泌腎上腺皮質激素，

包括醛固酮、皮質醇等；②腎上腺髓質：分泌腎上腺素作用：

_____________________

靶器官：___________________化學本質：________作用：

______________靶細胞：

___________化學本質：

___________前者主要腎臟，后者幾乎全身調節水鹽代謝和有機物代謝類固醇幾乎體內所有細胞腎上腺提高機體的應激能力氨基酸衍生物2.人體主要內分泌腺及其分泌的激素三、內分泌系統的組成和功能(4)腎上腺：作用：

_____________________

___________________________

___________________________

________________靶細胞：_______________化學本質：_______降低血糖濃度(一方面促進血糖進入組織細胞進行氧化分解，進入肝、肌肉并合成糖原，進入脂肪組織細胞轉變為甘油三酯；另一方面又能抑制肝糖原的分解和非糖物質轉變成葡萄糖）(5)胰腺：①胰島B細胞：分泌胰島素②胰島A細胞：分泌胰高血糖素作用：

____________________

_________________靶器官：__________化學本質：_____幾乎全身所有細胞蛋白質胰腺（胰島）主要是肝臟多肽升高血糖濃度(促進肝糖原分解成葡萄糖進入血液，促進非糖物質轉變成糖)2.人體主要內分泌腺及其分泌的激素三、內分泌系統的組成和功能胰島B細胞，分泌胰島素胰島A細胞，分泌胰高血糖素①雌性性腺——卵巢：②雄性性腺——睪丸:作用：_____________________

________________

_____________________靶細胞：_______________化學本質：_______作用：__________________________________________

_____________________靶細胞：

_____________化學本質：________幾乎全身所有細胞①促進女性生殖器官的發育②促進卵細胞的生成③促進女性第二性征的出現分泌雄激素（主要是睪酮）幾乎全身所有細胞分泌雌激素和孕激素卵巢（雌性）睪丸類固醇①促進男性生殖器官的發育②促進精子細胞的生成③促進男性第二性征的出現類固醇(6)性腺：2.人體主要內分泌腺及其分泌的激素三、內分泌系統的組成和功能內分泌腺激素作用本質BA皮質髓質下丘腦垂體甲狀腺胰腺腎上腺睪丸卵巢促XX激素釋放激素促XX激素生長激素甲狀腺激素胰島素胰高血糖素醛固酮、皮質醇腎上腺素雌激素和孕激素雄激素(如睪酮)調控垂體分泌激素調控XX分泌激素調節生長發育調節有機物代謝

;促進生長和發育;提高神經興奮性

降低血糖升高血糖調節水鹽代謝和有機物代謝

提高機體應激能力

促進雌雄生殖器官的發育、生殖細胞的生成和第二性征的出現多肽多肽蛋白質氨基酸衍生物蛋白質多肽氨基酸衍生物類固醇類固醇下丘腦垂體甲狀腺腎上腺胰腺卵巢睪丸促激素釋放激素促激素激素激素激素激素激素你記到了多少？激素激素下丘腦促甲狀腺激素釋放激素促性腺激素釋放激素促腎上腺皮質激素釋放激素垂體促腎上腺皮質激素促性腺激素甲狀腺腎上腺皮質卵巢睪丸甲狀腺激素腎上腺皮質激素性激素分泌分泌促甲狀腺激素

分泌分泌分泌內分泌系統是機體整體功能的重要調節系統。各種內分泌腺間具有復雜的功能聯系，共同調節機體活動，包括維持內環境穩定、調節物質和能量代謝、調控生長發育和生殖等。下丘腦—內分泌調節的樞紐（1）維持內環境穩定（2）調節物質和能量代謝（3）調控生長發育和生殖如:下丘腦分泌的抗利尿激素可以調節機體的水鹽平衡。如:甲狀腺激素可以提高細胞的代謝速率。如:

性腺分泌的性激素可促進生殖器官的發育、生殖細胞的生成、

第二性征的出現;

甲狀腺激素和生長激素可以調節生長發育。3.內分泌系統的功能三、內分泌系統的組成和功能思考：為什么？蛋白質類、多肽類激素是大分子物質，其進入消化道后會被消化酶分解，而失去調節作用；氨基酸衍生物類、固醇類激素屬于小分子物質，口服后可以直接被吸收；1.多肽和蛋白質類激素只能注射，不能口服2.固醇類激素和氨基酸衍生物類激素既可口服，又可注射注意：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；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：思維訓練驗證假說，預測結果討論：1.實驗結果驗證了上述