第10讲激素与内分泌系统-2021年新高二生物暑假课程（人教版2019选择性必修1）

第10讲激素与内分泌系统【学习目标】1.通过对促胰液素、胰岛素的发现过程，形成敢于大胆探索生物学问题的品质。2.举例说明人体内分泌系统主要由内分泌腺组成，包括垂体、甲状腺、胸腺、肾上腺、胰岛和性腺等多种腺体，它们分泌的各类激素参与生命活动的调节。3.对内分泌系统的组成、激素的种类和功能的学习，形成结构与功能观，阐释生命的本质。【基础知识】一、分泌腺的种类1.外分泌腺：凡是分泌物经由导管而流出体外或流到消化腔的，称为外分泌腺，如汗腺、胃腺等。2.内分泌腺：凡是没有导管的腺体，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，称为内分泌腺，如垂体、甲状腺等。【特别提醒】胰腺分为外分泌部和内分泌部两部分。外分泌腺由腺泡和腺管组成，腺泡分泌胰液，腺管是胰液排出的通道。胰液中含有碳酸氢钠、胰蛋白酶原、脂肪酶、淀粉酶等。胰液通过胰腺管排入十二指肠，有消化蛋白质、脂肪和糖的作用。内分泌腺由大小不同的细胞团──胰岛组成，胰岛主要胰岛A细胞、胰岛B细胞等细胞组成，胰岛A细胞分泌胰高血糖素、胰岛B细胞分泌胰岛素。二、促胰液素的发现1.促胰液素发现之前关于胰液分泌调节的观点：胃酸（主要是盐酸）→刺激小肠的神经→神经兴奋→促进胰腺分泌胰液2.沃泰默实验（1）实验假设：胰液的分泌受神经调节的控制。（2）实验步骤和结果实验操作实验结果①把稀盐酸注入狗的上段小肠肠腔引起胰腺分泌胰液②直接将稀盐酸注入狗的血液不会引起胰腺分泌胰液③切除通向该段小肠的神经，再向狗的上段小肠肠腔注入稀盐酸引起胰腺分泌胰液（3）对实验结果的解释：小肠上微小的神经难以剔除干净，胰液的分泌受神经调节的控制。2.斯他林和贝利斯实验（1）实验假设：在稀盐酸的作用下，小肠黏膜细胞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。（2）实验过程和结果①将狗的一段小肠剪下→刮下黏膜+稀盐酸→研磨→提取液②将提取液注射到同一条狗的静脉→引起胰腺分泌胰液（3）实验结论：胰液的分泌受化学物质的调节。并把小肠黏膜分泌的这种促进胰液分泌的化学物质称为胰液素。三、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，就是激素调节。四、激素研究的实例1.胰岛素的发现（1）发现胰岛素的背景①1869年：显微镜下观察胰腺组织，发现胰岛。②1889年：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。③1916年：科学家将胰岛产生的、可能与糖尿病有关的物质命名为胰岛素。（2）班廷和贝斯特利实验①将A狗胰管结扎，使胰腺萎缩（结扎胰管会使胰腺萎缩，但胰岛保存完好）。②将B狗胰腺再出，造成实验性糖尿病。③获取A狗的胰腺提取液，注入到B狗→B狗血糖迅速下降，几天后B狗恢复正常。④班廷和贝斯特直接提取了正常胰腺中的胰岛素，用于糖尿病患者治疗。2.睾丸分泌雄性激素的研究（1）公鸡摘除睾丸→雄性性征消失→睾丸重新移植→雄性性征恢复（2）科学家证实，睾酮就是睾丸分泌的雄激素。五、内分泌系统的组成和功能1．内分泌系统的组成：由相对独立的内分泌腺以及兼有内分泌功能的细胞共同构成。2．激素的分泌及功能内分泌腺激素名称激素功能下丘脑促甲状腺(性腺、肾上腺皮质)激素释放激素作用于垂体，调控垂体分泌释放相应的激素垂体促甲状腺(性腺、肾上腺皮质)激素调节相应内分泌腺的分泌活动生长激素调节生长发育胰腺胰高血糖素在糖代谢中发挥重要的调节作用胰岛素甲状腺甲状腺激素①调节体内的有机物代谢；②促进生长和发育；③提高神经的兴奋性肾上腺肾上腺素提高机体的应激能力醛固酮、皮质醇调节水盐代谢和有机物代谢卵巢雌激素、孕激素促进女性生殖器官的发育、卵细胞的生成和女性第二性征的出现睾丸雄激素促进男性生殖器官的发育、精子细胞的生成和男性第二性征的出现3.内分泌系统的功能：内分泌系统是机体整体功能的重要调节系统。各种内分泌腺间具有复杂的功能联系，共同调节机体活动，包括维持内环境稳定、调节物质和能量代谢、调控生长发育和生殖等。【考点剖析】考点一：辨析内分泌腺和外分泌腺例1．下列哪一组腺体都能产生激素（）A.垂体、胰腺、性腺、唾液腺B.汗腺、乳腺、胃腺、皮脂腺C.垂体、甲状腺、卵巢、肾上腺D.肠腺、胰岛、肾腺、睾丸【答案】C【解析】皮脂腺、汗腺、泪腺、腮腺等，它们的分泌物是通过导管排出的，这类腺体叫外分泌腺，没有导管，这类腺体不能产生激素。内分泌腺的分泌物直接进入内环境，随着血液循环输送到全身各处．内分泌腺的分泌物是激素。唾液腺为消化腺，分泌物为消化液，A错误；汗腺、乳腺、胃腺、皮脂腺均为外分泌腺，B错误；垂体能产生促激素等、甲状腺能产生甲状腺激素、卵巢能产生雌性激素、肾上腺能产生肾上腺素等，C正确；肠腺为外分泌腺，分泌消化液，D错误。考点二：激素的发现例2．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【答案】B【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。考点三：激素的种类和作用例3．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【答案】C【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。考点四：动物激素功能的研究方法例4．欲研究甲状腺和甲状腺激素的生理作用，对成年小鼠的分组及处理见下表。在适宜的实验条件下，正常饲养，每隔一定时间测定耗氧量(单位时间内单位体重的氧消耗量)，记录数据并统计分析。甲组乙组丙组丁组切除甲状腺饲养14天手术但不切除甲状腺饲养14天甲状腺激素溶液灌胃1次/天，共14天W1次/天，共14天注：本实验中灌胃是指将液体由动物口直接注入胃中。请回答：（1）表中W是对丁组小鼠的处理，该处理是____________________________________。（2）预测实验结果(设计一个坐标系，将预测的实验结果用示意曲线表示)。（3）通过服用放射性131I来检测甲状腺功能的依据是________，________。【答案】（1）生理盐水灌胃（2）（3）I是甲状腺合成甲状腺激素的原料之一131I的放射性强度可被仪器测定【解析】（1）丁组为丙组的对照组，根据单一变量原则，对丁的处理应是等量的生理盐水灌胃1次/天，共14天。（2）该坐标系的横坐标应为时间(天)，纵坐标应为耗氧量(单位时间单位体重的氧消耗量)。甲组由于甲状腺被切除，不能合成甲状腺激素，新陈代谢减慢，耗氧量逐渐减少；乙组是没有切除甲状腺，耗氧量保持原状或略有上升；丙组小鼠由于自身合成甲状腺激素，每日再补充甲状腺激素，会导致代谢加快，耗氧量逐渐增强；丁组补充的是生理盐水，体内甲状腺激素水平正常，耗氧量基本不变。（3）可以用131I来检测甲状腺的功能，是因为碘是甲状腺用来合成甲状腺激素的原料之一，同时，131I具有放射性，可用相关仪器测定。【过关检测】1．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2．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3．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4．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5．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．雌激素和孕激素C．甲状腺激素和生长激素D．胰岛素和胰高血糖素6．甲亢病人情绪易激动，其原因是甲状腺激素能够（）A．促进新陈代谢 B．提高神经系统的兴奋性C．促进生长发育 D．幼年时期分泌不足患侏儒症7．选体重相近、发育正常的四只雄性小狗，甲狗不做任何处理，乙、丙、丁分别做不同手术处理。几个月后，测得四只狗血液中的三种激素的含量（μg/mL）如下表：甲乙丙丁甲状腺激素30．12．83雄性激素43．83．60．8生长激素65．80．15．6据表分析：乙、丙、丁三只小狗分别被切除的内分泌腺依次是（）A．甲状腺、垂体、睾丸 B．甲状腺、睾丸、垂体C．垂体、甲状腺、睾丸 D．睾丸、甲状腺、垂体8．许多淡水鱼在人工饲养条件下不产卵，常取产卵的同种鱼的垂体研碎注入不产卵的鱼体内，以促使其产卵，这主要是利用垂体中含有（）A．性激素 B．促甲状腺激素C．促性腺激素 D．生长激素9．某14岁小女孩能吃、能走、能讲，且智力正常，但她的身高与4岁大的小女孩相当。据此判断该女孩幼年时期（）A．肾上腺素分泌不足 B．甲状腺激素分泌不足C．生长激素分泌不足 D．促甲状腺激素分泌不足10．下列关于激素和酶的叙述，不正确的是（）A．激素和酶的化学本质都是蛋白质B．能产生酶的细胞不一定能产生激素C．能产生激素的细胞一定能产生酶D．激素产生后一般作用于其他细胞11．下图表示胰液分泌调节的部分过程。请回答下列问题：eq\x(神经中枢)→eq\a\vs4\al(迷走神经,传出纤维)→eq\x(胰腺)←eq\a\vs4\al(促胰液素)←eq\x(小肠)←eq\a\vs4\al(盐酸) ↓eq\a\vs4\al(分泌胰液)（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。（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。12．甲状腺激素是人体的一种重要激素，其含量过多或过少均会导致人体生理过程异常。请回答下列甲状腺研究的相关问题：（1）甲状腺激素在细胞内与受体结合，通过影响基因表达发挥生理作用。BDNF是一种蛋白质类神经营养因子，由BDNF基因控制合成。研究发现，甲状腺激素可以促进海马区的BDNF合成。BDNF可以选择性的引起神经元Na+通道开放，引起大量的Na+__________，导致神经细胞产生兴奋。BDNF也可以促进突触前膜释放__________，增强兴奋的传递过程，从而促进学习记忆。（2）长期高脂肪膳食会使甲状腺激素分泌减少，使学习能力下降。蔬菜水果中富含槲皮素。科研人员利用小鼠研究了槲皮素对高脂膳食危害的影响。实验处理及结果如下表所示：处理BDNFmRNA（相对值）BDNF（pg/mgpr）______1．0026高脂膳食0．6519高脂膳食+槲皮素0．9525表中横线处的处理为__________。分析上表数据可知槲皮素和高脂膳食对BDNF基因表达的作用相互__________，从而缓解高脂膳食的危害。（3）甲状腺功能亢进症简称“甲亢”，是由于甲状腺合成并释放过多的甲状腺激素造成的。在某甲亢患者体内检测到TRA（一种抗体）的水平过高，该抗体能__________（填“激活”、“抑制”或“不产生特定的作用”）位于__________细胞上的促甲状腺激素的受体。（4）甲亢患者表现为容易激动、失眠、心跳增快等，这说明甲状腺激素的作用之一是__________。放射性131I可用于甲亢的治疗，该治疗法可以有效地破坏甲状腺腺泡上皮而不影响邻近组织，其主要原因是__________。答案+解析1.【答案】B【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。2.【答案】C【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。3.【答案】B【解析】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，A不正确；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，B正确；胰岛素和胰高血糖素由胰腺分泌，肾上腺素由肾上腺分泌，C不正确；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，D不正确。4.【答案】B【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。5.【答案】D【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；雌激素和孕激素虽然都是由卵巢分泌，但能口服，B错误；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。6.【答案】B【解析】促进新陈代谢会导致大量产热，A不符合题意；情绪易激动应该是神经系统过于兴奋导致的，B符合题意；促进生长发育不会导致情绪激动，C不符合题意；幼年时期生长激素分泌不足患侏儒症，D不符合题意。7.【答案】A【解析】甲状腺激素由甲状腺产生；雄激素是由睾丸产生；生长激素是由垂体产生；由表可知，乙缺少甲状腺激素，可能被切除甲状腺；丙缺少生长激素，可能被切除垂体；丁缺少雄激素，可能被切除睾丸。8.【答案】C【解析】性激素能促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成，但由卵巢分泌，A错误；垂体分泌的促甲状腺激素，能促进甲状腺的生长，促进甲状腺激素的合成和分泌，B错误；垂体分泌的促性腺激素，能促进性腺的生长和发育，促进性腺合成和分泌性激素，进而促进产卵，C正确；生长激素由垂体分泌，但只能促进蛋白质的合成和骨的生长，D错误。9.【答案】C【解析】肾上腺素分泌不足不会导致儿童身材矮小，A不符合题意；甲状腺激素分泌不足会导致儿童身材矮小、智力低下，导致呆小症，B不符合题意；生长激素能促进生长，其分泌不足会导致儿童身材矮小，智力正常，导致侏儒症，C符合题意；促甲状腺激素分泌不足，会导致甲状腺激素分泌不足，影响神经系统的发育，从而导致儿童智力低下，D不符合题意。10.【答案】A【解析】部分激素的化学本质是蛋白质，有的酶的化学本质是RNA，A错误；酶是由活细胞产生的，激素是由特定的分泌细胞产生的，因此能产生激素的细胞一定能产生酶，但能产生酶的细胞不一定能产生激素，B、C正确；激素产生后一般作用于其他靶细胞，D正确。

11.【答案】（1）小肠(小肠黏膜)促胰液素血液