2018-2019版高中生物 第二章 生物的个体稳态 第一节 第2课 体温调节 水盐调节学案 苏教版必修3.doc

第2课时体温调节水盐调节学习目标1.简述体温概念、产热和散热的主要器官。2.说出体温的调节过程。3.能说出人体水和盐的主要摄入和排出途径。|基础知识|一、体温调节1.体温(1)概念：人身体内部的平均温度，大约37 。(2)常用测量部位：直肠、口腔和腋窝。其中直肠的温度最接近体温。2.体温调节(1)体温恒定的原理体温能够保持相对恒定，是在神经系统和内分泌系统等的共同调节下，人体的产热和散热过程保持动态平衡的结果。(2)热量的来源和去向产热器官：主要是肝脏和骨骼肌。肝脏是人体内代谢旺盛的器官，产热量很大；剧烈运动时，骨骼肌的产热量剧增。热量由糖类、脂肪、蛋白质等的分解代谢产生。散热器官：主要是皮肤。散热方式：辐射、传导、对流等直接散热，散热的多少取决于皮肤和环境之间的温差。(3)调节中枢：下丘脑。(4)温度感受器：有温觉感受器和冷觉感受器两类。(5)体温差异：个体间的体温相差一般不会超过1_，女性的体温平均比男性约高0.3 ，且随月经周期而变化。此外，人在患病、剧烈运动、精神紧张或刚刚进食后，体温也会略微上升。 (6)体温相对恒定的意义当体温过低或过高时，都会影响酶的活性，代谢速率变慢，使各种细胞、组织和器官的功能紊乱，甚至生命活动停止。因此维持体温相对恒定是人体生命活动正常进行的必要条件。 二、水盐调节1.水的平衡(1)饮食和物质代谢过程中产生水，其中饮食摄入的水是主要来源。(2)去向：泌尿系统、皮肤、肺和大肠，其中泌尿系统是排水的主要途径。2.盐的平衡(1)主要来自于饮食。(2)去向：通过尿液、汗液和粪便排出。3.尿液的形成(1)肾脏的基本结构和功能单位肾单位(2)尿液的形成过程血液原尿尿液4.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)调节激素：抗利尿激素。分泌产生部位：下丘脑。释放部位：垂体。作用部位：肾小管、集合管。作用效果：激素增多，重吸收能力增强，排尿减少；反之，重吸收能力减弱，排尿增多。5.盐平衡的调节(1)调节方式：激素调节。(2)调节激素：醛固酮。分泌部位：肾上腺皮质。作用部位：肾小管、集合管。作用效果：激素分泌增多会促进对Na的主动吸收和对K的分泌。|自查自纠|1.人的体温是恒定不变的()2.冬天时，人体的散热量大于产热量；夏天时人体的散热量小于产热量()3.人体体温的调节中枢在大脑皮层()4.吃的食物过咸，会导致细胞外液渗透压升高，抗利尿激素减少，尿量减少() 5.抗利尿激素是由下丘脑合成并分泌的，由垂体储存和释放()|图解图说|发烧后应采用物理降温，加速散热，而不应该盖棉被。可加速产热，抵御寒冷。肾单位包括肾小管、肾小囊、肾小球。抗利尿激素对尿量的调控。我们知道水在人体内具有重要的作用，那么是不是喝的越多越好呢？为什么？提示：不是；体内要维持水平衡，摄入水过多会引起水中毒。探究点一人体的体温调节机制1.人体产热的主要器官是什么？主要细胞器是什么？主要能源物质是什么？ 提示：产热的主要器官是骨骼肌和肝脏，安静状态下以肝脏产热为主，运动时以骨骼肌产热为主，产热的主要细胞器是线粒体，主要能源物质是糖类。2.散热的结构有哪些？提示：散热主要由皮肤毛细血管血流量散发和汗液蒸发等完成。3.分析在寒冷和炎热的环境中怎样调节产热与散热以保持体温的相对恒定？提示：(1)增加产热的生理活动有：骨骼肌会不自主地颤抖，皮肤立毛肌收缩，增加产热；有关神经作用于肾上腺促使肾上腺素的分泌增加，导致机体的代谢活动增强，产热量增加。(2)减少散热的生理活动有：几乎不出汗，以减少蒸发散热；皮肤血管收缩，减少皮肤的血流量，以减少对流散热和辐射散热；皮肤立毛肌收缩，产生“鸡皮疙瘩”，缩小汗毛孔，减少热量散失。4.体温调节机制是什么？是神经调节还是体液调节？神经调节的调节中枢在哪里？提示：神经和体液共同调节，神经调节是通过反射弧实现的，体温调节中枢在下丘脑如下图。体温的调节：(生理性调节)【例1】 将小白鼠和蟾蜍从25 的室温移到5 的环境中，两种动物的耗氧量变化是()A.都减少 B.都增加C.小白鼠增加，蟾蜍减少 D.小白鼠减少，蟾蜍增加解析本题主要考查体温调节与代谢活动知识的综合应用能力。首先要知道小白鼠是恒温动物，它的体温是恒定的，蟾蜍是变温动物，它的体温与环境温度一致，这样从25 环境中移到5 环境中，小白鼠的体温与环境的温差增大，小白鼠散热增加，只有靠增加体内产热来维持体温恒定，而产热的途径主要靠有氧呼吸，所以耗氧量增加；蟾蜍在25 环境中，体温就是25 ，此时酶的活性高，代谢旺盛，呼吸作用强，耗氧量大，而它在5 环境中，体温就是5 ，此时酶的活性低，有氧呼吸作用弱，所以耗氧量低。答案C【思路导引】解答此题的关键是要知道蟾蜍是变温动物，小白鼠是恒温动物，并且明确动物体内的热量主要通过有氧呼吸释放，需要消耗氧气。体温能够维持相对稳定，是在神经系统和内分泌系统的共同调节下，人体的产热量和散热量保持动态平衡的结果。体温的生理调节由神经和体液共同调节，神经调节是通过反射弧实现的，调节中枢在下丘脑，体温调节参与调节的激素是肾上腺素和甲状腺激素。【跟踪训练】1.下列关于体温调节的叙述，合理的是()A.人体的温觉感受器只分布在皮肤中B.体温调节的主要中枢位于大脑皮层C.处于寒冷环境中，人的皮肤毛细血管收缩，血液中肾上腺素含量增加D.人在炎热环境中，散热的主要方式是皮肤立毛肌收缩，降低新陈代谢解析人体的温觉感受器分布于皮肤、黏膜、内脏器官中；体温调节中枢在下丘脑；人在炎热环境中，皮肤的立毛肌舒张，血管舒张，皮肤的血流量增加，从而增加散热量。答案C探究点二人体的水盐调节机制1.人体内水的来源与去向？提示：人体内水的来源主要是饮食和物质代谢过程中产生的水，其中饮食摄入的水是主要来源；水分排出的主要途径是泌尿系统，皮肤、肺和大肠也能排出部分水。2.人体内无机盐离子的来源与去向(如Na)?提示：无机盐离子主要来源于饮食，可以通过尿液、汗液和粪便将无机盐排出体外。3.水盐平衡调节过程既有神经调节，也有神经体液调节。水盐平衡的调节中枢和渴觉中枢分别在何处？提示： 调节中枢在下丘脑，渴觉中枢在大脑皮层。4.抗利尿激素的合成分泌、释放及作用部位分别是什么？提示：合成部位：下丘脑；释放：垂体；作用部位：肾小管和集合管。5.图示水盐平衡调节过程 1.下丘脑在水盐平衡调节中的作用(1)感受刺激：含渗透压感受器(2)分泌功能：合成并分泌抗利尿激素(3)神经中枢：调节水盐平衡(4)传导兴奋：能够将兴奋传到大脑皮层 2.醛固酮是肾上腺皮质分泌的一种类固醇激素。作用有3点： (1)促进钠的重吸收(2)促进钾的分泌排出(3)促进水的重吸收【例2】 如图中曲线表示某健康成年人分别饮1 L 清水及饮1 L 生理盐水后的尿生成速率。下列叙述错误的是()A.饮清水后约1 h，尿生成速率达到峰值B.饮清水后0.5 h，血液中的抗利尿激素浓度降低C.在3 h内，饮清水较饮生理盐水产生的尿量多D.3 h后两条曲线将不再交叉或重叠解析饮清水后0.5 h，血浆渗透压降低，抗利尿激素分泌减少，尿液生成量增多并大量排出，从而使血浆渗透压升高；饮生理盐水后，血浆渗透压基本不变，尿液生成量不会迅速增加；3 h以后，通过尿量的调节，血浆渗透压及血浆总量最终恢复到初始值，尿量的曲线将交叉或重叠。答案D由题目提供的图，可联想到考查的内容是水盐平衡的调节，再联想到教材中的有关调节图解，学会联想即学会解题，找到了“根”即可解“惑”。教材中的图解是命题的“母”图，图的核心激素为抗利尿激素，抓住了抗利尿激素的分泌、储存及释放机制，就可对不同的新情境做出正确的应答反应。记住或绘出图解是联想作答的保障。建议平时复习时，考生可独立绘出概念图，加深对水盐平衡调节的理解。复习与此类似的血糖平衡的调节、体温平衡的调节和免疫调节等内容时，均可复制此法。【跟踪训练】2.下列有关人体水分调节的叙述中，正确的是()A.大量饮水，则抗利尿激素分泌增加B.渴觉中枢兴奋，则抗利尿激素分泌减少C.抗利尿激素分泌减少，则尿量增加D.细胞外液渗透压下降，则尿量减少解析大量饮水，细胞外液的渗透压下降，抗利尿激素分泌减少，尿量增加；渴觉中枢兴奋，抗利尿激素分泌增加。答案C知识脉络要点晨背1.人的体温是指人体内的平均温度。常用测量部位为：直肠、口腔和腋窝。2.体温平衡是机体产热和散热保持动态平衡的结果，即：产热量散热量。3.人体主要的产热器官为肝脏和骨骼肌。在安静时，肝脏产热最多；在运动或劳动时，骨骼肌产热最多。4.机体内部的热量大部分通过皮肤汗腺或皮肤血管散失。5.体温调节中枢是下丘脑，调节方式为神经体液调节。6.抗利尿激素由下丘脑合成，垂体释放，作用是促进肾小管和集合管对水的重吸收。7.水盐平衡调节为神经调节和激素调节。1.下列有关人体体温调节的叙述，错误的是()A.寒冷环境刺激可使肾上腺素分泌增加，机体产热增加B.寒冷环境刺激可使皮肤血管收缩，机体散热减少C.炎热环境刺激可使肾上腺分泌的激素增加，机体散热增加D.极端炎热环境中，人体不能只靠神经系统和内分泌系统来维持体温恒定解析寒冷环境中肾上腺素分泌增加，加速产热；炎热时机体通过毛细血管舒张、汗腺分泌增加等增加散热，肾上腺素分泌不增加，C错。答案C2.下列关于人体体温的说法，不正确的是()A.体温的调节也是人体稳态调节的一部分B.体温因年龄、性别等不同而在狭小范围内波动C.发烧时厌食是因为体温影响了消化酶的活性D.在寒冷环境中人体能通过调节增加代谢产热而升高体温解析内环境的稳态是温度、渗透压、酸碱度及其各种化学成分保持相对稳定，则体温的调节也是人体稳态调节的一部分，A正确；体温因年龄、性别等不同而存在微小的差异，但不超过1 ，B正确；温度会影响蛋白质的空间结构，所以体温升高导致消化酶的活性降低，C正确；在寒冷环境中甲状腺激素和肾上腺素分泌增加，促进人体的代谢增加产热，进而维持体温恒定，D错误。答案D3.2008年1月12日，我国科考队员登上了南极“冰盖之巅”。他们生理上出现的适应性变化是()体温下降机体耗氧量降低皮肤血管收缩体温调节中枢兴奋性增强肾上腺素分泌量增加A. B.C. D.解析人为恒温动物，寒冷状态下会通过相关调节维持体温的相对恒定，错误；寒冷时，机体代谢活动增强，进而增加产热量，则耗氧量增加错误；寒冷时，皮肤血管收缩，血流量减少，进而减少散热量，正确；寒冷状态下，冷觉感受器感受寒冷，通过传入神经传到下丘脑体温调节中枢，引起下丘脑体温调节中枢的兴奋，正确；寒冷时，甲状腺激素和肾上腺素分泌量增加，进而增加产热量，正确。答案D4.关于人体内水和无机盐平衡调节的叙述中，正确的是()A.血浆渗透压降低时，引起口渴B.机体失水时，抗利尿激素分泌减少C.抗利尿激素使细胞吸水能力增强D.抗利尿激素使细胞吸水能力减弱解析抗利尿激素的作用是促进肾小管、集合管对水分的重吸收。答案C课后跟踪分层训练(时间：30分钟)1.当人处于炎热环境时，会引起()A.冷觉感受器兴奋 B.温觉感受器抑制C.甲状腺激素分泌量增加 D.下丘脑体温调节中枢兴奋解析当人处于炎热环境时，温觉感受器兴奋，冷觉感受器抑制，下丘脑体温调节中枢兴奋。甲状腺激素能促进机体产热，所以在炎热环境中，甲状腺激素分泌量不会增加。答案D2.以下关于人体体温的描述，错误的是()A.人体体温是指人体内部的温度B.不同人的体温会因年龄、性别等的不同而存在微小的差异C.同一个人的体温在一日内也有变化，但一般不超过1 D.人体体温会随周围气温的变化而有较大的波动解析人属于恒温动物，体温在一定范围内变化，体温不会随周围气温的变化而有较大的波动。答案D3.冬季课后，小李从教室走出，这时他将出现的生理反应是()A.耗氧量增加，体温升高B.耗氧量减少，立毛肌放松C.耗氧量增加，体表血管收缩D.耗氧量减少，心律变慢解析室外温度低，此时应该减少身体热量的散失，所以体表大部分血管收缩可以减少散热。另外还要通过加强代谢过程增加体内产热量，因此需要大量的氧气，这样才能维持体温的恒定。答案C4.一位在南极科学考察站工作的科学家，当他由温暖的室内来到寒冷的户外时，其下列各项生理变化与图示变化趋势相符的是()皮肤血管血流量的变化身体耗氧量变化肾上腺素分泌量汗腺的分泌量A. B. C. D.解析人由温暖的室内来到寒冷的户外时，皮肤血管血流量减少，以减少散热；身体耗氧量增加，以增加产热；肾上腺素分泌增加，以促进肝糖原分解成葡萄糖；汗腺的分泌量减少，以减少散热。答案A5.遇海难而漂浮在海面上的人，因缺乏淡水，此人()A.血浆渗透压升高，抗利尿激素分泌增加B.血浆渗透压升高，抗利尿激素分泌减少C.血浆渗透压降低，抗利尿激素分泌增加D.血浆渗透压降低，抗利尿激素分泌减少解析人体缺乏淡水会导致血浆渗透压升高，同时血液中的抗利尿激素增加，以增强肾小管和集合管对水的重吸收，并减少尿量，以维持水的平衡。答案A6.高温环境中劳动，出大力流大汗，口渴难耐时，内环境渗透压会如何变化？应对措施是()A.渗透压升高；补充淡盐水B.渗透压升高；大量补充清水C.渗透压降低；补充生理盐水D.渗透压不变；补充葡萄糖溶液恢复体力解析高温环境下人体大量流汗，水分失去过多，所以导致渗透压升高，为了维持渗透压相对平衡，所以要喝淡盐水。答案A7.小白鼠是恒温动物，当环境温度明显降低时，其体温仍能保持相对恒定。为了探究调节体温的中枢是否位于下丘脑，某校生物兴趣小组制定了以下实验方案，请帮其完成实验步骤，并回答问题：(1)实验假设：下丘脑是调节体温的主要中枢。(2)材料用具：略。(3)实验步骤：取两组(各5只)健康的、性别与生理状况相同的成年小白鼠，并标记为甲、乙。_。甲组鼠用手术法_，然后缝合；乙组鼠做相同的手术，但不破坏下丘脑，然后缝合。把甲、乙两组鼠置于可人工控制的温室中，室内温度调为0 ，在相对安静的条件下观察24小时，每隔4小时分别测量一次体温，并做好记录。(4)预期结果与结论：若_，_则假设成立；_，_则假设不成立。(5)请分析回答：有同学认为实验组与对照组可在同一只小白鼠身上进行，你是否赞同这个观点？并说明理由。_。若假设成立，下丘脑是其调节体温的中枢，下面给出了四个坐标曲线图，表示小白鼠的代谢状况与环境温度的关系(其中横轴表示环境温度，纵轴表示小白鼠的耗氧量或酶促反应速率)。则符合甲鼠生理状况的是_；符合乙鼠生理状况的是_。答案(3)测量甲、乙两组鼠的体温破坏其下丘脑(4)甲组鼠体温发生明显改变，乙组鼠体温保持相对恒定甲、乙两组鼠体温均保持相对恒定(5)赞同，先做不破坏下丘脑的实验，再做破坏下丘脑后的实验，进行自身前后对照B、DA、C8.调节体温的主要中枢和体温感觉中枢分别存在于()A.大脑皮层，下丘脑 B.下丘脑，大脑皮层C.下丘脑，下丘脑 D.大脑皮层，大脑皮层解析调节体温的主要中枢在下丘脑，而躯体感觉中枢在大脑皮层，能够产生感觉的神经中枢一定在大脑皮层。答案B9.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(浓度升高)，下丘脑感受到这种刺激()A.在下丘脑部位产生渴觉，进而调节对水的摄入量B.垂体后叶分泌并释放的抗利尿激素增加C.下丘脑分泌，并由垂体后叶释放的抗利尿激素增加D.在下丘脑的调节下，肾上腺分泌的醛固酮量增加解析抗利尿激素是由下丘脑分泌，并由垂体后叶释放的；渴觉在大脑皮层产生；细胞外液渗透压升高时，分泌的醛固酮量应减少。答案C10.在寒冷的环境中，人体会发生骨骼肌的不自主战栗，这时()A.温觉感受器兴奋 B.下丘脑的活动增强C.躯体运动中枢兴奋 D.皮肤毛细血管血流量增加解析本题考查体温调节的过程。在寒冷环境中，机体通过调节维持正常体温，这时产热增加，散热减少。减少散热主要是通过神经调节完成的，下丘脑使皮肤毛细血管收缩，减少了散热；产热增加，包括骨骼肌战栗、代谢加强等。骨骼肌战栗与躯体运动中枢无关而与下丘脑有关，代谢加强主要是两种激素甲状腺激素和肾上腺素作用的结果。答案B11.下列关于体温调节的叙述中，正确的是()A.下丘脑是感觉体温变化的主要中枢，是形成冷觉和热觉的部位B.冷觉感受器分布在皮肤，温觉感受器分布在内脏器官C.寒冷环境中出现“寒战(或战栗)”是立毛肌收缩的结果D.在炎热环境中大量排汗并未带走热量，只有汗液蒸发才使热量散失解析下丘脑是体温调节中枢，能感觉体温变化的中枢在大脑皮层，温度感受器在皮肤及内脏器官均有分布；“寒战”是骨骼肌不自主收缩的结果。答案D12.下图表示3种哺乳动物由于周围环境温度变动而发生的代谢速率变化。下列有关叙述中，不正确的是()A.动物Y比动物Z更能适应寒冷的环境B.动物X对温度变化的生理调节能力很差C.在温度t2时，动物X、Y、Z代谢速率相同D.在低于t1的温度条件下，动物Z代谢速率逐渐增加解析由曲线可以看出，在温度为t2时，动物X、Y、Z的代谢速率处在同一水平线上，因而是相同的；选项A和D，从图中曲线可以看出也是正确的；从图中曲线可知，动物X适应于低温生活，动物Z适应于较高温度生活，它们各自具有一定温度范围内的调节能力。答案B13.如图表示某人在休息时，单位时间内其单位面积皮肤血管内血液的相对流量，在A时刻，室内温度由15 突升至40 ，在时刻B，室内温度又突降至15 。下列相关叙述中正确的是()A.在A时刻，室内温度变化时，皮肤血管收缩、立毛肌舒张B.在AB段，因外界环境温度高于人体温度，所以人体不散热C.在AB段，人体内酶的活性比BC段高D.在BC段，人体体温仍能保持相对恒定解析在A时刻，室内温度由15 突升到40 ，汗液分泌增加、皮肤血管舒张、散热增加，从而维持体温相对恒定；在时刻B，室内温度又突降至15 ，产热增加、散热减少，从而维持体温相对恒定，所以在AB段，人体内酶的活性与BC段基本一致。答案D14.下图是人体内水和无机盐平衡调节示意图，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原因是_和_，这两种情况分别由_和_调节。(3)严重腹泻时会导致_，此时应及时补充_。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后叶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吸收增加，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，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。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神经系统体液(3)细胞外液渗透压下降生理盐水15.下图所示是人体体温调节示意图，请据图回答问题。(1)从反射弧的各种环节上看，和属于_，属于_，皮肤、血管和立毛肌等在反射弧中属于_。(2)当环境温度较低时，皮肤血管会_，甲状腺的分泌活动会_。(3)神经和激素都可以对体温进行调节，在这两种调节方式中以_调节为主。解析体温的调节需要神经调节和体液调节共同完成，但以神经调节为主。当处在寒冷环境时，冷觉感受器感受到寒冷的刺激，将刺激上传到体温调节中枢(下丘脑)，再通过传出神经调节机体，机体通过增加产热和减少散热来维持体温稳定。产热方面，肾上腺素和甲状腺激素的分泌增加，代谢活动加快，产热增多；散热方面，皮肤毛细血管收缩，使单位时间流经皮肤的血流量减少，减少散热。答案(1)传入神经传出神经效应器(2)收缩加强(3)神经16.(实验探究)小白鼠是恒温动物。科学家们在实验中发现，如果破坏了小白鼠的下丘脑，它就不再具有维持体温恒定的能力了。(1)这个实验说明了_。本实验的对照是_。(2)正常小白鼠的体温调节类型与下图所示的_相同。(3)研究者如何确定实验动物的体温是否恒定？_。若研究者要对实验鼠被破坏下丘脑之前24小时和破坏下丘脑以后24小时的体温分别进行测量记录(测量间隔为4小时)，请你为该实验设计一个合理的体温记录表。(4)若研究者仅根据一只小白鼠的实验结果便得出了前面的结论，你认为该结论可靠吗？为什么？_。解析本题是考查有关体温调节的实验设计题。要注意对照和单一变量原则，应用多只小白鼠进行多次重复实验，实验结论才可靠。答案(1)调节体温的主要中枢在下丘脑实验前动物的状态(或小白鼠被破坏下丘脑之前的状态)(2)甲(3)多次等时间间隔测量动物体温测量记录表测量时间(间隔4小时)第一次第二次第三次第四次第五次第六次第七次处理前动物体温处理后动物体温(4)不可靠。因为一次实验具有偶然性，应用多只小白鼠进行多次重复实验，如均得到相同的结果，上述结论才可靠