2018-2019版高中生物 第二章 生物个体的稳态 第一节 人体内环境的稳态 第2课时学案 苏教版必修3.doc

第2课时体温调节、水和无机盐的调节学习目标1.举例说出体温调节过程。2.描述水和无机盐的来源和去路。3.概述细胞外液渗透压的调节机制。方式一用电视剧情景导入。有一部热播的电视剧宫锁珠帘(宫2)中有这样一个场景，怜儿和雍正皇帝深陷险境，身受重伤的怜儿口渴想喝水，但是根本找不到水，雍正皇帝情急之下咬破指头，让怜儿喝血，竟然给怜儿解了渴，那么请问渴感是如何形成的呢？喝血止渴，这科学吗？带着这些问题，就让我们一起去学习今天的这节课。方式二剧烈运动时骨骼肌产生热的速度极为惊人，马拉松运动员可以每小时制造超过1 000千卡的热量。这样的产热速度之下，如果身体不能把热量散去，每两分钟体温将上升1 ，十分钟后就达到足以使全身多种器官细胞受到热伤害的温度。导入人体是如何调节体温维持相对稳定的？这种调节过程的方式是怎样的？神经调节和体液调节又有怎样的关系？一、体温调节1体温人的体温是指人体内部的平均温度，通常用直肠温度、口腔温度和腋窝温度来表示。2体温的来源及恒定原理(1)体温的相对恒定是神经体液的共同调节下，人体的产热和散热过程保持动态平衡的结果。(2)热量来源：由糖类、脂肪、蛋白质等在各组织细胞中分解代谢时产生。(3)产热器官：主要是骨骼肌和肝脏。肝脏是人体内代谢旺盛的器官，产热量很大；剧烈运动时，骨骼肌的产热量会剧增。(4)主要的散热器官是皮肤，通过辐射、传导和对流等方式直接散热，散热的多少取决于皮肤和环境之间的温差。点拨(1)体温调节过程中主要的产热器官是骨骼肌和肝脏，主要的散热器官是皮肤，调节中枢在下丘脑，而感觉中枢在大脑皮层。(2)寒冷条件下直接参与产热的激素有肾上腺素和甲状腺激素，它们之间表现为协同作用。3体温调节的机理在寒冷和炎热环境中，皮肤里的冷觉感受器或温觉感受器接受刺激，将兴奋传至下丘脑体温调节中枢，通过神经体液调节：(1)寒冷环境中：皮肤血管收缩，进而减少散热量；甲状腺、肾上腺等分泌的激素量增多，提高了肝和骨骼肌等细胞的代谢水平，引起机体细胞产热量增加。(2)炎热环境中：皮肤血管舒张，血流量增加，散热量增加；汗腺分泌增多，汗液的蒸发带走更多热量；甲状腺、肾上腺等分泌的激素量减少，细胞代谢水平降低，产热量减少。4人体体温恒定的生理意义(1)维持体温的相对恒定是人体生命活动正常进行的必要条件。(2)当体温过低时，酶的活性降低，代谢速率变慢，生命活动受到影响；当体温过高时，酶的活性也会降低，甚至丧失，生命活动出现异常。知识整合人体体温调节过程例1如图所示为人体体温调节示意图，根据图示过程判断下列叙述错误的是()A当机体受到炎热刺激时，机体主要依靠D、E和F散热B当机体受到寒冷刺激时，机体可通过BCG完成调节CD途径主要是依靠骨骼肌的产热完成的D人体体温调节的过程属于神经体液调节答案A解析当在炎热环境中时，机体主要是依靠皮肤和汗腺散热；在寒冷环境中，机体可通过BCG这个反射弧来完成对体温的调节；D途径主要是通过骨骼肌的产热完成的；体温调节过程除神经调节外，还存在甲状腺激素和肾上腺素的体液调节。例2(2018扬州高二质检)如图是当环境温度由25 降到10 时，人体体温调节的曲线图，请据图分析，下列说法不正确的是()A当环境温度为25 时，产热量等于散热量B当环境温度从25 下降到10 时，从时间t1到时间t2，散热量增加是由于人体体温与环境温度的温差加大造成的C时间t2以后，散热量减少，这是体温调节的结果D时间t3以后，产热量小于散热量答案D解析本题中的个体处于正常状态，即体温保持恒定，不管在哪一温度下，个体始终是产热量等于散热量，环境温度降低后由于温差增大，散热量增加，产热量也增加。时间t3以后，体温恒定，产热量等于散热量，D项错误。易错易混(1)产热量等于散热量：体温升高是由产热量大于散热量引起的，体温下降是由散热量大于产热量造成的；当环境温度低于体温时，机体主要通过热辐射进行物理散热。无论是在高温环境，还是在低温环境中，只要体温保持恒定，都是产热量等于散热量，只是在寒冷环境中，单位时间内机体的产热量和散热量都增大。(2)炎热时体温调节方式：神经调节和体液调节，主要是神经调节。二、水和无机盐的调节1水和无机盐的来源和去路在平衡调节中，由饮食摄入的水是主要来源，排水的主要途径是泌尿系统。2尿的形成(1)肾脏的基本结构和功能单位肾单位肾单位(2)尿的形成过程3水平衡的调节(1)引起调节的因素：细胞外液渗透压升高或降低。(2)调节中枢：下丘脑。(3)感受器：下丘脑渗透压感受器。(4)参与调节的激素：抗利尿激素。(5)调节过程当细胞外液渗透压升高时，下丘脑的渗透压感受器受到刺激，下丘脑增加抗利尿激素的合成和分泌，由垂体释放进入血液，促进肾小管和集合管对水的重新吸收，导致排尿量减少，体内的水得以保留。同时，细胞外液渗透压升高还会引起大脑产生渴觉，使人主动饮水，最终使细胞外液渗透压下降并恢复正常。当细胞外液渗透压下降时，垂体释放的抗利尿激素减少，肾小管和集合管对水的重新吸收减弱，从而使细胞外液渗透压升高并恢复正常。4盐平衡调节一些无机盐的平衡也是通过负反馈调节来完成的。知识整合1尿的形成过程尿液的形成包括以下3个连续过程：肾小球的滤过作用、肾小管和集合管的重吸收作用及分泌作用。(1)肾小球的滤过作用：当血液流经肾小球时，除血细胞和大分子蛋白质外，其他一切水溶性物质都能通过滤过作用进入肾小囊，形成原尿。(2)肾小管、集合管的重吸收作用：原尿经过肾小管和集合管时，其中的水和某些溶质被管壁上皮细胞全部或部分重新吸收回到血液。葡萄糖和氨基酸全部被重新吸收，水和一些盐类中的Na、K、Ca2、Cl等大部分被重新吸收，尿素、尿酸则几乎不被重吸收。(3)肾小管和集合管的分泌作用：分泌作用是指肾小管上皮细胞在新陈代谢过程中，将所产生的物质(如H、NH3等)分泌到肾小管中。2水平衡的调节(1)调节方式：受神经和激素的共同调节。(2)水平衡的调节过程示意图如下(“”表示促进，“”表示抑制)3无机盐平衡的调节(1)调节过程(“”表示促进，“”表示抑制)(2)醛固酮：是由肾上腺分泌的一种类固醇。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。简单地说就是“保Na排K”。例3下列有关人体水盐平衡调节的叙述，正确的是()A水盐平衡调节的中枢就是渴觉形成的中枢B肾脏是水盐平衡调节的重要器官C抗利尿激素由垂体某些分泌细胞分泌释放D抗利尿激素的释放增加可使尿量增加答案B解析水盐平衡的调节中枢是下丘脑，但渴觉形成的中枢是大脑皮层，A项错误；当细胞外液的渗透压升高时，会刺激下丘脑的某些细胞合成抗利尿激素，并由垂体释放，C项错误；抗利尿激素会促进肾小管和集合管对水的重吸收，使尿量减少，项正确。例4(2018黑龙江哈尔滨六中高二月考)如图为水盐平衡调节机理，请据图分析回答下列问题：(1)图中A为_激素，B为_结构，C为_。(2)某人下丘脑受损，导致A激素减少，出现的症状为_。(3)当人吃了过咸的食物时，机体对细胞外液渗透压的调节过程有如下几步，其中正确的是()下丘脑渗透压感受器兴奋大脑皮层兴奋产生渴觉下丘脑神经细胞分泌抗利尿激素增加摄水量增加减少尿的排出ABC或D或答案(1)抗利尿肾小管、集合管大脑皮层(2)尿量增加(3)C解析(1)由题图可和，C能产生渴觉，则C为大脑皮层；B能产生尿液，并且能够使血浆渗透压下降，则B为肾小管和集合管；A来自垂体并能促进肾小管和集合管对水的重新吸收，则A是抗利尿激素。(2)抗利尿激素分泌减少，尿量会增加。(3)细胞外液渗透压的调节过程如下：误区警示抗利尿激素是由下丘脑的某些神经细胞分泌的，贮存于垂体后叶中，在调节水盐平衡时再由垂体后叶释放出来起作用，不要误认为抗利尿激素是由垂体分泌的。渗透压感受器位于下丘脑，渴觉中枢位于大脑皮层。1(2018江苏创新学校高二上月考)下列属于人在炎热环境中的身体变化的是()皮肤血管收缩增加皮肤的血流量 汗腺分泌增多汗液几乎不分泌代谢活动增强A BC D答案D解析在炎热环境中，皮肤里的温觉感受器接受刺激，将兴奋传至下丘脑体温调节中枢，通过神经体液调节，皮肤毛细血管舒张，故错误；皮肤毛细血管的血流量增多，故正确；汗腺分泌增多，故正确，错误；代谢活动减慢，使产热减少，故错误。综上所述，D项正确。2在寒冷条件下，下列有关人体体温调节的叙述，正确的是()A下丘脑是产生冷觉的神经中枢B下丘脑和垂体是体温调节的中枢C人体内的肾上腺素分泌量增多D皮肤血管扩张，血流加速答案C解析产生冷觉的中枢在大脑皮层，A项错误；下丘脑是体温调节中枢，B项错误；寒冷条件下，肾上腺合成和分泌的肾上腺素增多，增强代谢，增加产热，C项正确；寒冷刺激下，皮肤血管收缩，血流量减小，散热减少，D项错误。3下列哪项属于人体排出Na和K的共同途径()由肾排出由皮肤排出由肺排出 由大肠排出A BC D答案C解析Na和K不能由肺排出。4一次性过量饮水会造成人体细胞肿胀，功能受损。可用静脉滴注高浓度盐水(质量分数为1.8%的NaCl溶液)对患者进行治疗。其原理是()A升高细胞外液的离子浓度B促进抗利尿激素的分泌C降低细胞内液的离子浓度D减少细胞外液液体总量答案A解析一次性过量饮水会使细胞外液的离子浓度降低，导致细胞吸水，从而使细胞肿胀，功能受损。治疗时可静脉滴注高浓度的NaCl溶液，升高细胞外液的离子浓度，使细胞外液的离子浓度恢复正常。5如图是人体内水和无机盐平衡调节示意图，请据图回答下列问题：(1)请写出的名称：_；_；_；_；_。(2)导致细胞外液渗透压下降的主要原因是_和_。(3)严重腹泻时会导致_，此时应及时补充_。答案(1)渗透压感受器下丘脑神经细胞抗利尿激素肾小管、集合管细胞外液渗透压下降 (2)饮水量增加盐分丢失量过多(3)细胞外液渗透压下降生理盐水解析人体内水和无机盐平衡的调节，需要神经调节和体液调节的共同作用。当人体饮水不足、体内失水过多或吃的食物过咸时，都会引起细胞外液渗透压升高，使下丘脑中的渗透压感受器受到刺激。这时，下丘脑中的渗透压感受器一方面产生兴奋并传至大脑皮层，通过产生渴觉来直接调节水的摄入量；另一方面使下丘脑神经细胞分泌并由垂体释放的抗利尿激素增加，从而促进肾小管和集合管对水分的重新吸收，减少尿的排出，保留了体内的水分，使细胞外液的渗透压趋向于恢复正常。相反，当人因饮水过多或是盐分丢失过多而使细胞外液的渗透压下降时，就会减少抗利尿激素的分泌和释放，肾脏排出的水分就会增加，从而使细胞外液的渗透压恢复正常。严重腹泻时既丢失水分，又丢失Na、K等无机盐离子，并使胃肠道对水、无机盐的吸收功能减弱，最终导致细胞外液的渗透压下降。因此，严重腹泻时应及时补充生理盐水，调节水和无机盐的平衡。 对点训练题组一体温调节1恒温动物之所以能够维持体温的相对恒定，其原因是()A机体产热大于散热B机体产热小于散热C机体产热和散热过程保持动态平衡D体内物质代谢速率比变温动物快答案C解析恒温动物的体温在神经体液调节的作用下维持稳定，机体产热量和散热量是相等的。2下列关于体温的叙述，错误的是()A人的体温源于物质代谢过程所释放出来的热量B体温的相对恒定是维持内环境稳定、保证新陈代谢正常进行的必要条件C人的体温就是指皮肤的温度D体温的相对恒定，是机体产热与散热保持动态平衡的结果答案C解析人的体温指人体内部的平均温度，C项错误。3当人突然进入寒冷环境中时，相应的反应是()A温觉感受器兴奋，皮肤血流量增加B皮肤血管收缩，甲状腺激素分泌增加C皮肤血管舒张，汗腺分泌增加D酶活性降低，促甲状腺激素分泌减少答案B解析人体突然进入寒冷环境，为了维持体温的相对稳定，冷觉感受器会兴奋，皮肤血流量减少，故A项错误；皮肤血管收缩，减少散热，甲状腺激素分泌量增加，以增加产热，故B项正确；汗腺分泌减少，故C项错误；酶活性不变，故D项错误。4(2018咸阳高二上段测)下图表示人体皮肤在不同环境温度下维持体温的方式，下列叙述正确的是()A从上图可知，人体在炎热和寒冷条件下均通过体液调节维持体温B从甲到乙是机体散热的唯一途径，从丙到丁表示机体产热途径C人体的体温调节中枢位于下丘脑，体温感觉中枢位于大脑皮层D甲和丙表示在寒冷环境中，此时人体维持体温消耗的能量少于乙和丁答案C解析人体在炎热和寒冷条件下是在神经体液共同调节下维持体温平衡，A项错误；从甲到乙和从丙到丁都表示散热，B项错误；体温调节中枢位于下丘脑，体温感觉中枢位于大脑皮层，C项正确；在寒冷环境中，需要消耗更多的能量来维持体温，D项错误。5“冰桶挑战赛”是一项慈善活动，目的是让更多人知道被称为“渐冻人”的罕见疾病，同时也达到募款帮助治疗的目的。当一桶冰水从头顶浇下，身体会作出一系列的反应，有关描述不正确的是()A皮肤毛细血管收缩，血流减少 B肾上腺素分泌增加C体温下降，代谢减弱D此过程既有神经调节，也有体液调节答案C解析当一桶冰水从头顶浇下，身体作出的一系列反应为：皮肤冷觉感受器下丘脑体温调节中枢增加产热(骨骼肌战栗、肾上腺素分泌增加，代谢加强)，减少散热(毛细血管收缩、汗腺分泌减少)体温维持相对恒定，此过程既有神经调节，也有体液调节。6下图是健康人由温暖环境突然进入寒冷环境时的体温调节模型，下列有关叙述不正确的是()A“体温调节中枢”位于下丘脑B图中过程属于神经体液调节C“X”代表的主要生理变化是细胞呼吸增强D最初的一段时间内，人体产热速率明显大于散热速率答案D解析人体的体温调节中枢在下丘脑；图中过程，既有神经调节又有内分泌腺分泌的激素参与调节，故该过程属于神经体液调节；甲状腺激素能促进物质的氧化分解，从而增加产热量，所以“X”代表的主要生理变化是细胞呼吸增强；当人从温暖环境中突然进入寒冷环境的初期，人体会迅速散热，而体温调节特别是激素调节过程需要一段时间，因此进入寒冷环境的初期，人体产热速率小于散热速率。7(2017海南，14)当外界温度高于动物体温时，下列不利于动物散热的是()A马出汗 B猴子在水里玩耍C犬伸出舌加速喘息 D牛排尿量减少答案D解析体内的水分排出过程中会带走一部分热量，所以牛排尿量减少不利于散热。题组二水和无机盐的调节8某人因轻度食物中毒，引起呕吐、腹泻，但此人无明显口渴现象，尿量几乎正常，对此人的描述正确的是()A细胞外液渗透压升高B细胞外液渗透压降低C此人因无明显口渴现象，尿量几乎正常，所以没造成脱水D失水几乎等于失盐的程度答案D解析此人无明显口渴现象，尿量几乎正常，说明此人的细胞外液渗透压几乎不变，失水和失盐的程度差不多，但由于呕吐、腹泻，导致细胞外液减少，属于脱水。9吃的食物过咸时，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下丘脑的神经细胞和垂体后叶C大脑皮层和下丘脑D肾上腺和下丘脑答案A解析产生渴觉的感受器是下丘脑渗透压感受器，但神经中枢是大脑皮层，产生感觉是高级神经中枢的功能。10下列有关动物水盐平衡调节的叙述，错误的是()A细胞外液渗透压的改变可影响垂体释放抗利尿激素的量B肾小管通过主动运输吸收水的过程受抗利尿激素的调节C摄盐过多后饮水量的增加有利于维持细胞外液渗透压相对恒定D饮水增加导致尿生成增加有利于维持细胞外液渗透压相对恒定答案B解析肾小管通过自由扩散(或渗透作用)吸收水分。11哺乳动物因长时间未饮水导致机体脱水时，会发生的生理现象是()A血浆渗透压降低B抗利尿激素分泌增加C下丘脑渗透压感受器受到的刺激减弱D肾小管和集合管对水的重新吸收作用减弱答案B解析哺乳动物长时间未饮水导致机体脱水时，会导致血浆渗透压升高、下丘脑渗透压感受器受到的刺激增强、抗利尿激素的分泌增加，进而导致肾小管和集合管对水的重新吸收作用增强。 综合强化12(2016江苏，16)下图表示正常人分别快速饮用1 L清水、1 L生理盐水后排尿量和血浆渗透压的变化情况。下列相关叙述正确的是()A曲线c表示饮用1 L生理盐水后排尿量的变化B饮用大量生理盐水后循环血量出现暂时性增加C曲线d表示饮用1 L生理盐水后血浆渗透压的变化D饮用大量清水后垂体合成和分泌的抗利尿激素减少答案B解析生理盐水与人体体液是等渗溶液，饮用1 L生理盐水后，血浆渗透压没有明显变化，曲线为b，由于人体排出增多的钠盐，排尿量略为增多，应为曲线d，A、C项错误；饮用大量生理盐水后，进入血浆，导致循环血量出现暂时性增加，B项正确；抗利尿激素由下丘脑合成和分泌，由垂体释放，D项错误。13(2014福建，2)运动时汗腺分泌大量汗液，汗液初始的渗透压与血浆相等，在流经汗腺导管排出体外过程中大部分Na、Cl被重吸收，而水很少被重吸收。下列叙述正确的是()A出汗可使血浆渗透压降低B出汗不利于体温维持稳定C汗腺导管重吸收Na需要消耗ATPD下丘脑渗透压感受器兴奋减弱答案C解析A项，汗液在流经汗腺导管排出体外的过程中，大部分Na、Cl被重吸收，而水很少被重吸收，这说明失水的量相对较多，导致血浆浓度升高，故血浆渗透压升高；B项，运动时机体产热增加，而汗液蒸发会带走部分热量，从而维持机体产热和散热的平衡；C项，排汗的过程中，汗液中大部分Na、Cl被重吸收，说明汗液中的Na和Cl在浓度小于血浆中的情况下仍可以由汗液向血浆运输，可以由低浓度侧向高浓度侧运输的跨膜运输方式是主动运输，需要能量(ATP供能)和载体蛋白；D项，当机体血浆渗透压升高时，下丘脑渗透压感受器兴奋将增强。14观察下图，回答有关问题：(1)当细胞外液渗透压升高时，下丘脑中的渗透压感受器受到刺激产生兴奋，使下丘脑神经分泌细胞分泌并由垂体后叶释放_，促进对水分的_作用，调节水的平衡，这样的调节方式属于_。(2)图中A_导致细胞外液渗透压降低，此时，尿液浓度的变化是_。答案(1)抗利尿激素重新吸收神经体液调节(2)盐分丢失过多下降15如图表示人处于寒冷环境时，机体发生的变化示意图。请分析回答下列问题：(1)机体出现上述反应的意义是_。(2)体温调节过程中，某些激素也发挥重要作用，人在寒冷环境中分泌量明显增多的激素有_等。人体产热的主要部位是_。(3)体温平衡调节除有激素参与外，还有_途径。(4)动物实验表明：如果破坏恒温动物的下丘脑，动物就不再具有体温调节能力了，而保留下丘脑及以下神经，则仍具有调节体温的能力，说明_。(5)若经测量，某人体温在24 h内都处于38.5 ，则此人在此段时间内产热总量_散热总量(填“”“”或“”)。(6)临床上采用低温麻醉是因为人体温下降(不低于28 )时，脑对缺氧的耐受力增强，其原因是_。答案(1)维持体温恒定(2)肾上腺素、甲状腺激素骨骼肌和肝脏(3)神经调节(4)人体体温调节中枢位于下丘脑(5)(6)体温较低时细胞生命活动慢，需要能量少，因而细胞呼吸耗氧少(或体温低时，细胞中呼吸酶活性低，有氧呼吸弱，耗氧少)解析(1)寒冷环境时，机体打寒战能增加产热，皮肤毛细血管收缩，汗腺分泌减弱、机体散热减少，有利于维持体温的相对稳定。(2)寒冷环境时，甲状腺激素、肾上腺素的分泌量增多，促进新陈代谢，加快物质氧化分解，提高产热；人体产热的器官主要有骨骼肌和肝脏。(3)体温平衡调节的方式是神经调节和体液调节。(4)下丘脑是体温调节的中枢，破坏下丘脑，动物体不能维持体温平衡。(5)根据题意可知，某人体温始终维持在38.5 ，体温没有变化，表明产热量和散热量相同。(6)低温能降低细胞内酶活性，细胞代谢能力降低，耗氧少。16下图为人体细胞外液渗透压平衡的部分调节机制示意图，据图回答下列问题：(1)写出图中A、B的名称：A_、B_。(2)写出炎热环境下人体渗透压的调节机制：_。(3)细胞外液渗透压下降对A的调节效应是_A的活动，此种调节方式在人体内环境平衡的调节中广泛存在，其意义在于_。答案(1)下丘脑垂体(2)机体大量出汗，细胞外液渗透压升高，刺激下丘脑，促使抗利尿激素分泌增加，经垂体释放后作用于肾小管和集合管，使水的重新吸收增强，尿量减少；同时，大脑皮层产生渴觉，引起口渴，主动饮水，增加机体含水量(3)抑制维持激素水平的相对稳定(维持内环境或系统或机体的相对稳定)解析(1)抗利尿激素是由下丘脑合成，通过垂体释放的。(2)考查人体处于高温环境中大量出汗后的水盐平衡调节过程。(3)细胞外液渗透压下降，通过反馈抑制下丘脑的活动，使抗利尿激素合成分泌减少。负反馈调节对于维持内环境相对稳定有重要意义。