“促胰液素”的發(fā)現(xiàn)歷程及具體步驟

摘要：“促胰液素”的發(fā)現(xiàn)是人教版高中生物必修三第二章第二節(jié)“資料分析”中的內(nèi)容，較晦澀難懂。作者通過查找資料總結(jié)“促胰液素的發(fā)現(xiàn)”歷程，并分析其具體實驗步驟，便于學(xué)生理解此內(nèi)容，提高理解分析問題的能力，進而提高生物科學(xué)素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：促胰液素；發(fā)現(xiàn)歷程；具體實驗步驟

人教版高中生物教材第三冊第二節(jié)資料分析中的“促胰液素”的發(fā)現(xiàn)是引入人體穩(wěn)態(tài)三大調(diào)節(jié)中的激素的調(diào)節(jié)重要內(nèi)容，筆者在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)大部分同學(xué)對此實驗的過程及得出結(jié)論的原因不十分清楚，同時筆者發(fā)現(xiàn)，“促胰液素”的發(fā)現(xiàn)的實驗過程，也是比較晦澀難懂的，因此，梳理“促胰液素的發(fā)現(xiàn)”歷程及其具體實驗步驟，一方面讓學(xué)生們理解此實驗的整個流程，進而為理解以下的知識做鋪墊，另一方面通過對此實驗的理解，鍛煉學(xué)生理解實驗、設(shè)計實驗的能力，切實提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)，同時給各位同仁提供教學(xué)參考。

1.“促胰液素”的發(fā)現(xiàn)歷程

“促胰液素”的發(fā)現(xiàn)過程是曲折和漫長的。從1850年現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，到1902年促胰液素的確定，經(jīng)歷了半個多世紀(jì)。

1850年法國實驗生理學(xué)家克勞得伯爾納（Claude Bernard）發(fā)現(xiàn)酸性食物進入小腸引起胰液分泌現(xiàn)象，沒有引起世人注意。1894年，此現(xiàn)象被俄國巴甫洛夫?qū)嶒炇业牡懒炙够C實，但是當(dāng)時神經(jīng)論是主導(dǎo)思想，也是巴甫洛夫?qū)W派特別信仰的思想，所以人們認(rèn)為，酸性物質(zhì)引起的胰腺分泌是一個反射。

1896年，巴甫洛夫的另一個學(xué)生帕皮爾斯基（Popielski）切斷狗的雙側(cè)迷走神經(jīng)、雙側(cè)內(nèi)臟大神經(jīng)，以及損壞延髓后，反應(yīng)仍然出現(xiàn)。他設(shè)想可能存在著一個胰液分泌的“外周反射中樞”。1901年，帕皮爾斯基（Popielski）發(fā)現(xiàn)，即使切除了連接夠胰腺的全部神經(jīng)，鹽酸溶液仍能引起胰液分泌。帕皮爾斯基不得不修正他自己過去的假設(shè)，認(rèn)為這是一個“局部短反射”，想方設(shè)法把實驗的結(jié)果向“神經(jīng)論”靠攏。在他們進行這樣的實驗的同時，法國科學(xué)家沃泰默（Wertherimer）也進行著同樣的實驗，他也受到神經(jīng)論的影響，只得出在小腸和胰腺之間存在著一個頑固的局部反射這個結(jié)論。

1902年1月，當(dāng)英國兩位生理學(xué)家貝利斯（Bayliss）和斯他林（Starling）在進行科研時候，發(fā)現(xiàn)了沃態(tài)默（Wertherimer）的論文，他們對此論文很感興趣，決定進一步研究。他們首先嚴(yán)格按照沃泰默（Wertherimer）實驗過程進行重復(fù)試驗，實驗結(jié)果和沃態(tài)默（Wertherimer）的一樣，但是他們認(rèn)為這不是神經(jīng)調(diào)節(jié)而是化學(xué)調(diào)節(jié)，也就是說，在鹽酸的作用下，小腸黏膜可能產(chǎn)生了一個化學(xué)物質(zhì)，當(dāng)其被吸收入血液后，隨著血流被運送到胰腺，引起胰液分泌。接著他們進行驗證試驗證明他們的結(jié)論，斯他林（Starling）把同一條狗的另一段空腸剪下來，刮下黏膜，加砂子和稀鹽酸研碎，再把浸液中和、過濾，做成粗提取液，注射到同一條狗的靜脈中，結(jié)果，引起了比前面切除神經(jīng)的實驗更明顯的胰液分泌。這就完全證實了他們的設(shè)想。一個刺激胰液分泌的化學(xué)物質(zhì)被發(fā)現(xiàn)了，這個物質(zhì)被命名為促胰液素。這是生理學(xué)史上一個偉大的發(fā)現(xiàn)，在發(fā)現(xiàn)促胰液素后，激素被一個一個地發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)生了“激素調(diào)節(jié)”的概念，并催生了“內(nèi)分泌學(xué)”這門新學(xué)科。

2.促胰液素的發(fā)現(xiàn)—胰液的分泌調(diào)節(jié)方式—具體實驗步驟

2.1在實驗之前的知識準(zhǔn)備。胰腺分泌胰液，胰液通過導(dǎo)管注入小腸，其中的酶用來消化食物。促使胰腺分泌胰液的信息由什么途徑送到胰腺？在我們身體中起到傳遞作用的一個是遍布全身的神經(jīng)系統(tǒng)，傳遞的是興奮，為了便于下面的敘述，起一個通俗的名字“電路”，另一個是遍布全身的血液循環(huán)系統(tǒng)，運送的是化學(xué)物質(zhì)，起一個通俗的名字“血路”。

2.2實驗設(shè)計過程。引起胰腺分泌胰液的刺激物是什么？是食物還是稀鹽酸？如果通過“電路”食物和稀鹽酸就可成為刺激物，而如果通過“血路”，就只能考慮稀鹽酸，雖然食物消化的產(chǎn)物可以進入血液，但是食物已經(jīng)消化再分泌胰液沒有意義，所以，排除食物是刺激物的可能性，確定稀鹽酸是刺激物。

稀鹽酸通過的是“電路”還是“血路”起作用？假如稀鹽酸通過“血路”，把稀鹽酸直接注射進狗的血管，那么會刺激胰腺分泌胰液，實驗：稀鹽酸注入狗的血液，結(jié)果發(fā)現(xiàn)胰腺不分泌胰液。證明稀鹽酸不是通過“血路”起作用。

假設(shè)稀鹽酸通過“電路”起作用，根據(jù)反射弧完整性原理，如果反射弧的任何一部分被破壞，反射就不能完成。實驗：稀鹽酸注入狗去除神經(jīng)，只留血管的小腸腸腔。預(yù)計結(jié)果：（1）若胰液不分泌，就可證明通過“電路”起作用。（2）若胰腺分泌胰液，結(jié)論有兩個：一是神經(jīng)沒有徹底去除（實驗有問題），二是通過“電路”起作用的假設(shè)不正確（假設(shè)有問題）。實驗發(fā)現(xiàn)，胰腺分泌了胰液。證明：稀鹽酸通過“電路”起作用不正確，可能是神經(jīng)沒有徹底去除或通過“電路”起作用這個假設(shè)不正確。

會不會是鹽酸通過“血路”起作用，但是，它不是刺激胰腺分泌胰液，而是刺激小腸黏膜分泌的其他物質(zhì)呢？稀鹽酸起到的是刺激小腸黏膜分泌該物質(zhì)的作用。如果假設(shè)正確，胰腺就分泌胰液；如果假設(shè)錯誤，胰腺就不分泌胰液。實驗：稀鹽酸和狗的小腸黏膜混合研磨得到提取液，注射同一條狗的靜脈；結(jié)果：胰腺分泌胰液，證明了稀鹽酸刺激小腸黏膜產(chǎn)生某種化學(xué)物質(zhì)通過血漿的運輸?shù)竭_(dá)胰腺，刺激胰腺產(chǎn)生胰液。這也反向排除了神經(jīng)沒有徹底去除這個可能。具體的實驗步驟如下。

通過以上實驗過程可知，稀鹽酸起刺激小腸黏膜分泌促胰液素的作用；分泌的促胰液素通過血液循環(huán)到達(dá)胰腺，刺激胰腺分泌胰液，胰液中的酶消化食物。

3.結(jié)語

3.1促胰液素的發(fā)現(xiàn)過程是曲折和漫長的，從1850年-1902年經(jīng)歷了52年的時間。

3.2稀鹽酸并不刺激胰腺產(chǎn)生胰液，而是刺激小腸黏膜分泌促胰液素，促胰液素通過激素調(diào)節(jié)胰腺對胰液的分泌。

3.3通過促胰液素的發(fā)現(xiàn)歷程可得知，不要迷信權(quán)威，而要有創(chuàng)造性思維和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒炘O(shè)計思路。它的發(fā)現(xiàn)給我們以啟示和思考。

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