2022年高中生物 （人教大纲版）第三册第三册 学生实验1温度对酶活性的影响(二、备课资料)

2022年高中生物 （人教大纲版）第三册 第三册 学生实验 1温度对酶活性的影响(二、备课资料)一、为什么Na+主要存在于细胞外，而K+主要存在于细胞内这种机制依赖于细胞的正常代谢提供的能量。很早以前，有人形象地把这一机制比喻为“泵”，能逆着浓度差将细胞内的Na+移出膜外，同时将细胞外的K+移入细胞以内，称为“钠钾”泵，简称“钠泵”。Na泵实际上是镶嵌在细胞膜上的类脂双分子层中的具有ATP酶活性的一种特异性蛋白质，在Mg2+存在的条件下，可被膜外的K+或膜内的Na+所激活，因此又称为钠钾依赖ATP酶。钠泵被激活后分解ATP并释放能量，用于转运Na+和K+，一般认为，钠泵酶分解一个ATP分子，即可排出3个Na+和摄入2个K+。所以，Na+主要存在于细胞外，而K+主要存在于细胞内。二、K+的分泌与K+Na+交换在正常情况下，由尿中排出的K+大约是滤过的K+量的1/10，说明肾小管能重吸收K+。但对于人和哺乳动物来讲，当给以大量的钾盐时，尿中K+的排出量可超过肾小球滤过的K+量，这又表明肾小管有分泌K+的能力。至于机制可能与“钠钾”泵有关，也可能与钠离子的重吸收造成的电位差有关。总之，K+的分泌都是与Na+的重吸收相关联的，故称为“K+Na+交换”。这一过程受肾上腺皮质分泌的醛固酮调节。三、抗利尿激素的生理作用抗利尿激素(又称升压素)是由下丘脑的神经内分泌细胞合成的肽类激素。合成后，运送并贮存在垂体后叶的神经末梢颗粒中。受到刺激时，神经未梢就将它释放到血液中。抗利尿激素的主要生理作用是增加肾小管和集合管对水的通透性，促进肾小管和集合管中水分的重吸收，从而使尿液浓缩，尿量减少。四、醛固酮激素的生理作用醛固酮激素是由肾上腺皮质分泌的一种盐皮质类固醇。它的主要生理作用是促进肾小管和集合管对Na+的重吸收，在促进Na+重吸收的同时，肾小管对水的重吸收也随之增加。醛固酮还能促进肾小管对K+的分泌。这种保Na+排K+作用不仅发生在肾脏，在唾液、胃液、胰液和汗液的分泌过程中也存在。五、肾脏在维持水和无机盐平衡中的作用正常成年人每天随饮食进入体内的水分与排出的水分大致相等。如果进入体内的水分过多，多余的水将由肾脏排出，尿量就会增加，反之则减少。人体内的无机盐种类很多，它们是构成人体各个组织器官的重要成分，并且在维持人体正常渗透压、酸碱平衡和神经肌肉兴奋性中起着重要的作用。氯化钠(食盐)随食物进入体内的量和排出的量基本相等。食物中完全缺乏食盐时，肾小球滤出的钠几乎全部被肾小管重新吸收，排出的尿中则可以无钠。临床上将尿中钠的排出规律概括为：多进多排，少进少排，不进不排，钾的排出则不同，即使在缺钾的情况下，尿中仍有相当量的钾排出。临床上将尿中钾的排出规律总结为：多进多排，少进少排，不进也排，因此，不能进食的病人，只靠注射葡萄糖和生理盐水以维持代谢时，应该注意补充钾。总之，通过肾脏的调节作用，能使人体内的水和无机盐的含量经常保持相对的恒定。六、脱水 脱水是指人体大量丧失水分和Na+。引起细胞外液严重减少的现象。按其严重程度的不同，可分为高渗性脱水、低渗性脱水和等渗性脱水。高渗性脱水 高渗性脱水又称缺水性脱水，即失水多于失盐，这种情况大多是由于高温、大量出汗或发高烧等导致大量失水，未能及时补充而造成的。由于细胞外液的渗透压升高，抗利尿激素的分泌增加，故患者有明显的口渴、尿少等症状。较轻的高渗性脱水患者，如能及早饮水，可以得到缓解。情况严重时，可采用向患者滴注质量分数为5的葡萄糖溶液的方法进行治疗。低渗性脱水 低渗性脱水又称缺盐性脱水，即失盐多于失水。这种情况大多是由于严重呕吐、腹泻、大出血或大面积烧伤等，导致水和盐的大量丢失，又未能及时补充而造成的。由于细胞外液的渗透压降低，抗利尿激素的分泌减少，故患者的尿量增加，也无口渴的现象，容易造成没有脱水的假象。这种情况可以采用向患者输入生理盐水的方法进行治疗。等渗性脱水 等渗性脱水又称混合性脱水，即失水和失盐的程度差不多。这一类脱水是临床上最常见的，例如，呕吐、腹泻引起的脱水多半属于这一类。这种情况可以采用向患者输入生理盐水和质量分数为5的葡萄糖溶液的方法进行治疗：给脱水病人补液时，应特别注意根据以上三种不同的脱水情况，及患者的脱水程度，有无酸中毒等，给予不同的液体。七、渗透压 溶液中不易透过半透膜的溶质颗粒吸收膜外水分子的一种力量。它的大小决定于单位体积溶液中溶质分子和颗粒数量的多少（溶液浓度），而与溶质分子或颗粒的种类和大小无关。溶液中溶质和颗粒数量越多（溶液浓度越大），它形成的渗透压越大。例如：某人因饮水不足，或食物过咸等原因，造成细胞外液浓度增大，即其细胞外液渗透压升高。八、水平衡和盐平衡之间的关系钠盐影响细胞外液渗透压，从而影响水平衡的调节；盐的排出要依赖水的排出；盐的吸收要影响水的重吸收；抗利尿激素和醛固酮在水的重吸收中有相同的作用，但却发生在不同条件下。九、典型例题分析例1人体内产生渴觉的部位是A.下丘脑B.口腔C.大脑皮层D.垂体后叶分析：该题主要考查水分平衡调节过程的有关问题，其中渗透压感受器的位置、产生渴觉部位、抗利尿激素的产生部位、释放部位以及水分的重吸收部位等较容易混淆，应注意区别。渗透压感受器位于下丘脑，其产生的兴奋传至大脑皮层才能产生渴觉(任何感觉均是由大脑皮层产生)，由下丘脑神经细胞分泌并通过垂体后叶释放的抗利尿激素可促进肾小管和集合管对水的重吸收，从而调节尿量。答案：C例2已知Mn2+是多种酶的激活剂，如能激活硝酸还原酶，缺Mn2+植物就会无法利用硝酸盐。这说明无机盐A.对维持生物体的生命活动有重要作用B.对维持细胞形态有重要作用C.对调节细胞渗透压有重要作用D.对维持生物体酸碱平衡有重要作用分析：几个备选项都是无机盐在生物体中的作用，但因此题具有一定针对性，从Mn2+的作用实例来总结无机盐的几方面作用，因此，解题的关键是植物因缺Mn2+而使生命活动受到阻碍。虽然细胞的形态和渗透压及酸碱平衡等都直接或间接地受到无机盐浓度的影响，但因Mn2+在细胞中含量极少，对它们的影响不大。答案：A例3通过神经调节，使机体保持水平衡的排水途径是A.由皮肤排出B.由肾排出C.由肺排出D.由大肠排出分析：要解决该题，首要的是熟练回忆水的平衡调节的过程。在体内水过多时，通过下丘脑渗透压感受器的作用，通过肾脏可排出过多的水，这是在排水途径中惟一可调节的途径。答案：B拓展提升：下丘脑在人的稳态调节中具有非常重要的作用。在水平衡调节和体温调节中，下丘脑都参与了调节过程；而在血糖平衡的调节中，下丘脑起到了辅助作用。例4将狗的双侧肾上腺摘除，当其出现随尿液排出的Na+、K+，结果如下图。注射的激素是A.利尿激素B.肾上腺素 C.醛固酮D.促肾上腺皮质激素分析：要解答该题首要解决两个方面的问题。(1)从图中提取有用的正确的信息：注射某激素后Na+在尿中排出量减少，而K+在尿中含量增多。（2）正确回忆各种激素的生理功能：抗利尿激素与水的重吸收有关；肾上腺素可促使心跳加快、血压升高，使血糖浓度升高，醛固酮可使肾小管、集合管加强对Na+重吸收和对K+的分泌；促肾上腺皮质激素是由垂体分泌的，可促进肾上腺皮质激素的合成和分泌。答案：C例5下列有关醛固酮功能的叙述,正确的是A.促进肾小管和集合管对钠离子和钾离子的重吸收B.促进肾小管和集合管对钠离子和钾离子的分泌C.促进肾小管和集合管对钠离子的重吸收和钾离子的分泌D.促进肾小管和集合管对钾离子的重吸收和钠离子的分泌分析：醛固酮为盐皮质激素的主要代表，为类固醇激素。其主要生理作用为保钠离子排钾离子，从而维持细胞外液渗透压的相对稳定。答案：C例6下列哪种情况下尿液会增加剧烈运动时 天气转冷时 患糖尿病时 注射一定量20甘露醇溶液时 摄取过多过咸的食物时A.B.C.D.分析：尿液的量与细胞外液渗透压大小有直接关系。细胞外液渗透压高，人体排出尿量少，而细胞外液渗透压低，则排出的尿量大。剧烈运动过程中，丢失钠盐的比例较散失的水大，故使细胞外液渗透压降低；天气转冷时，通过皮肤蒸发的水减少，也使细胞外液渗透压降低。糖尿病患者因为有较多的葡萄糖从尿液中排出，故需要排出较多水分。如果注射一定量20甘露醇，会使细胞外液渗透压升高，从而抗利尿激素分泌量增多，尿量减少。答案：C例7关于水、盐平衡调节的叙述中，正确的是A.肾小管在吸收水的同时吸盐B.渴的时候体内水绝对少C.肾小管的重吸收要消耗能量D.抗利尿激素和醛固酮有协同作用分析：在体内肾小管吸水的过程是自由扩散的过程，而盐（Na+、K+）的吸收是主动运输的过程。渴觉的产生是体内水丢失的比例较无机盐丢失的比例大，造成细胞外液渗透压上升；如果水分丢失的比例与盐丢失的比例相等的话，尽管水分丢失较多，也不会产生渴觉。肾小管重吸收的物质中除水外，都要消耗能量。抗利尿激素和醛固酮尽管都可促进肾小管和集合管对水的重吸收，但是这两种激素起作用是在不同的条件下进行的，故无协同作用。答案：C例8吃食物过咸时，就会产生渴觉，产生渴觉的感受器和神经中枢位于A.下丘脑和大脑皮层B.下丘脑和上丘脑C.大脑皮层和下丘脑D.上丘脑和下丘脑分析：渴觉的产生是通过反射完成的，反射的感受器是下丘脑的渗透压感受器，然后产生兴奋，经有关神经传导，把兴奋传递到大脑皮层的渴觉中枢，产生渴觉。可以想像得出，效应器应是作出饮水运动的有关骨骼肌。答案：A例9下表为正常情况下成人海日水的进出量(mL)，依据数据分析，下列哪种情况最可能造成水分进出的失衡摄入量排出量a.食物b.饮水c.代谢产生的水10001200300a1.呼吸与皮肤蒸发b1.肾排泄c1.粪便排出8501500150合计 2500合计 2500A.剧烈运动：当b+c b1时B.急性肠炎：当b+c b1时C.发高烧：b+c= b1时D.正常状态：b+c= b1时分析：水的失衡，关键是考虑排出的水是否多于进入体内的水。在剧烈运动和急性肠炎时b+cb1，而食物中水又与皮肤蒸发和粪便排出量相等，说明排出的水要少于进入体内的水，故不易造成水的失衡。而在发高烧和正常状态下，尽管都是b+c= b1，但是发高烧者经过皮肤蒸发的水量肯定大于正常人的蒸发量，故发高烧者体内水分散失量要大，易造成水分失衡。 答案：C例10不能进食的病人，是否只能靠注射葡萄糖和生理盐水以维持水盐代谢平衡?分析：本题考查了水和无机盐的平衡的知识，还考查了运用所学知识分析解决生活中实际问题的能力。要依据水和无机盐代谢及平衡的有关内容进行分析。答案：钠随尿排出的特点是：多进多排，少进少排，不进不排；钾随尿排出的特点是：多进多排，少进少排，不进也排。因此，长期不能进食的病人只靠注射葡萄糖和生理盐水时，不能维持长期代谢平衡，应补充钾盐。例11下图是水平衡调节过程的部分示意图，请据此回答；(1)引起细胞外液渗透压升高的因素有_等。(2)细胞外液渗透压升高后，刺激了_内渗透压感受器产生兴奋，兴奋传导到神经中枢后，再传到效应器，效应器是_。(3)垂体后叶释放的抗利尿激素是由_分泌的。(4)抗利尿素由垂体释放后经_传送，作用于_处的细胞，使其_能力增强。分析：凡是使体内水分丢失过多，而盐丢失相对比例较少的生理过程，都会引起细胞外渗透压升高。而渗透升高的刺激引起抗利尿激素分泌的过程是一个由反射弧完成的反射活动。感受器是下丘脑内的渗透压感受器，而效应器则是分泌和释放抗利尿激素的部位。答案：(1)腹泻、呕吐、出汗 (2)下丘脑 垂体后叶 (3)下丘脑 (4)体液 肾小管、集合管 重吸收