2025届高三生物一轮复习：第25讲（第3课时）体液调节

目 录 CONTENTS 2025届第一轮复习 第8单元·稳态与调节 【新旧教材对比】增：①外分泌腺概念②研究激素的方法③激素种类功能更丰富④性激素对生殖系统发育的作用实验⑤协同作用与拮抗作用 ⑥参与血糖调节的激素种类改：①激素调节特点增加“作为信使传递信息”②胰岛素的功能。删：①胸腺激素②建立血糖调节的模型实验。 第25讲 （第3课时）体液调节与神经调节的关系 一、体液调节和神经调节的区别与联系 二、水盐平衡和体温平衡的调节过程 三、简述下丘脑在神经—体液调节中的作用 ··· [情景体验] 乘坐过山车，头朝下疾驰时，你和朋友们都会感到心怦怦跳，并狂呼乱叫，如果此时检测血液中的肾上腺素含量也会明显升高。 上述反应哪些与神经调节有关？哪些与激素调节有关？ 坐过山车 交感神经兴奋 心脏和肺 肾上腺 心跳呼吸加快 肾上腺素 分泌 神经调节 激素调节 神经调节与激素调节有什么关系？ 当支配心脏的交感神经兴奋性加强时，心跳加快、加强，属于神经调节； 交感神经也支配肾上腺的分泌活动，使肾上腺分泌肾上腺素增加，肾上腺素通过血液运输到达心脏，也使心跳加快，这属于激素调节。 可见，神经调节可以直接调节心脏活动，也可以通过调节激素分泌、再通过激素调节心脏活动。 神经调节、激素调节往往相互影响，共同调节人体生命活动 一.神经调节与体液调节的关系 1.区别 比较项目 神经调节 体液调节 信息分子 作用途径 反应速度 及其原因 作用范围 及其原因 作用时间 及其原因 神经递质 激素、CO2等 反射弧 体液运输 迅速 信号直达效应器 较缓慢 激素通过体液运输 准确、局限 由效应器决定 较广泛 有相应受体细胞都可受调控 神经递质作用后立即被分解或回收或被转移走 作用(持续)时间比较长 激素被靶细胞接受起作用后被灭活；但血液中各激素活性可以保持一段时间 作用(持续)时间短暂 汉水丑生侯伟作品 主要利用细胞外液进行运输 通过血液循环广泛接触各细胞，但只能作用于有该激素受体的靶细胞。举例？ 一.神经调节与体液调节的关系 2.联系（教材P62页） ⑴一方面,不少内分泌腺直接或间接地受中枢神经系统的调节,在这种情 况下,体液调节可以看作是神经调节的一个环节。 人在恐惧、剧痛、失血等紧急情况下，肾上腺素的分泌增多，表现出警觉性提高、反应灵敏、物质代谢加快、呼吸频率提高、心率加快等应激反应 如：肾上腺髓质受交感神经支配,当交感神经兴奋时,肾上腺髓质分泌 肾上腺素等激素,它们作用于靶细胞,使靶细胞产生相应的反应。 ⑵另一方面,内分泌腺分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能。 幼年时缺乏甲状腺激素 影响 脑的发育 成年时甲状腺激素分泌不足 神经系统的兴奋性降低 头晕、反应迟钝、记忆力减退等症状 呆小症 患 一.神经调节与体液调节的关系 3.易混易错 ⑴紧张恐惧时，肾上腺素短时间内分泌增加，这一过程属于神经调节（ ） √ ⑵体液调节只存在于高等动物中，单细胞生物不存在体液调节（ ） × ⑶下丘脑作为体温感觉中枢，能够调节机体产热和散热的动态平衡（ ） × ⑷寒冷环境中，机体通过各种途径减少散热，其产热量低于炎热环境（ ） × ⑸将小鼠和青蛙从25℃的室温下移至4℃的环境中,两者的耗氧量、酶活性 和皮肤血流量发生的变化分别是: 小鼠: 耗氧量 , 酶活性 , 血流量 ; 青蛙: 耗氧量 , 酶活性 , 血流量 。 增加 不变 减少 减少 降低 减少 重要提示：只有恒温动物才有体温调节机制，变温动物的体温随外界环 境温度的改变而改变。 【课前点拨】 1.下图表示两类动物的耗氧量与环境温度的关系，请分析甲、乙两种动物( ) A.甲是变温动物、乙是恒温动物 B.甲是恒温动物、乙是变温动物 C.甲、乙都是恒温动物 D.甲、乙都是变温动物 恒温 变温 小白鼠 青蛙 B 2.成年健康小白鼠下丘脑的部分结构被破坏后, 其代谢状况与环境温度的关 系如下图, 可能出现的情况是（　　） 解析: 下丘脑被破坏后,机体无法实现体温调节,体温将随环境温度改变而改变,但代谢状况并不是与温度呈直线相关,因为参与代谢活动的酶的最适温度在正常体温附近,当温度高于或低于最适温度时,酶活性都会降低,代谢活动相应也减弱.所以,可能出现的情况应是D. D 二、体温的调节 （阅读课本 P58～59） 产热____散热 ≈ 1.体温恒定的原理 ⑴产热： 细胞氧化分解有机物放能 酶 6CO2+12H2O+能量（2870KJ） C6H12O6+6H2O+6O2 热能 （1709kJ） ATP (1161kJ) C6H12O6 酶 2C3H6O3 +能量（196.65KJ） 热能（135.57KJ） ATP(61.08KJ) 安静时主要产热器官： 。 运动时主要产热器官： 。 肝、脑等器官 骨骼肌 二、体温的调节 （阅读课本 P58～59） 产热___散热 1.体温恒定的原理 ≈ ⑵散热： 主要散热器官是皮肤 汗腺 分泌汗液 蒸发散热 皮肤血管 舒张，散热增加 收缩，散热减少 皮下脂肪 隔热， 减少热量散失 主要方式 辐射 传导 对流 蒸发 如以红外线等形式将热量传到外界 机体热量直接传给同它接触的物体 通过气体来交换热量 如汗液的蒸发 汗孔 皮肤温度高 于环境温度 高温环境中唯 一的散热方式 除皮肤可散热外，呼气、排尿、排便等过程亦可； 问题：人体内酶活性如何变化？ 原因是什么？ 不变。体温恒定（产热=散热） 温度感受器 表皮 真皮 皮下 压力 感受器 神经 末梢 皮肤中感受器 二、体温的调节 （阅读课本 P58～59） 2.参与的神经结构： ⑴感受温度变化的温度感受器 分布在皮肤、黏膜及内脏器官中 感知温度变化，不引起冷热感觉。 冷觉感受器 热觉感受器 ⑵体温调节中枢: 下丘脑 ⑶体温感觉中枢: 大脑皮层 只有恒温动物才有体温调节机制， 变温动物的体温随外界环境温度的改变而改变。 生活拓展 ⑵骨骼肌收缩——“颤抖” ⑶一般情况下，冬天人的尿较多，夏天较少。为什么会出现这样的情况？ 立毛肌收缩 散热减少 产热增加 散热增加 ⑴ 提示：冬天相比于夏天，汗液分泌减少，同时由于环境温度低，机体因代谢生成的水增加，故导致尿液量增加。 二.体温的调节 3.体温调节过程: 寒冷 皮肤冷觉感受器 传入神经 传入神经 皮肤热觉感受器 炎热 下丘脑的体温调节中枢(分析、综合) 传出神经 甲状腺素 甲状腺 垂体 传出神经 减少散热 增加产热 骨骼肌战栗 立毛肌收缩 皮肤血管收缩 汗腺分泌减少 皮肤血管舒张 汗液分泌增多 TRH TSH 大脑皮层（产生感觉） 神经-体液调节 细胞代谢增强 与室温比，在寒冷环境中，机体的产热量和散热量都增加 肾上腺 肾上腺素 肾上腺(髓质) 肾上腺素 心跳↑ 心输出量↑皮肤血管舒张，汗液分泌↑ 增加散热 主要神经调节 炎热环境下只是增加散热量，但不减少产热量 神经调节 促肾上腺皮质激素释放激素 肾上腺皮质 糖皮质激素 提高机体热适应和热耐受能力 采取降温措施） 采取保温措施） 行为性调节 生理性调节 生理性调节中的反射为非条件反射。参与调节的激素主要有两种，两者在调节体温方面表现为协同作用。 P59【旁栏思考题】体温升高或降低，对人体只有害而无益吗？ 发热对机体的影响是多方面的。一定限度的发热是人体抵抗疾病的生理性防御反应。这使得白细胞增多、肝细胞功能加强、物质代谢速度加快，病人的抵抗力有所提高。在很多急性病中，发热可以代表人体有良好的反应能力，这属于体温升高有利的一面。但同时，体温过高或长时间发热，会使病人的生理功能紊乱，如引起神经系统的功能障碍，使病人出现烦躁、幻觉甚至抽搐等，这就是体温升高有害的一面了。 第二种情况引起的体温升高、经过短时间休息后便可恢复至正常体温水平，不存在有害或有益的问题。 体温升高可分为两种情况： 第一种情况是病理条件下的体温升高，叫发热; 第二种情况是由于机体进行剧烈活动，在一定时间内体热产生量超过其散发量，致使体温暂时升高或超过正常最高水平。 高温相关急症中最严重的情况，即重症中暑，是由于暴露在高温高湿环境中身体调节功能失衡，产热大于散热，导致人体温度迅速升高，超过40℃，伴有皮肤灼热、意识障碍（例如惊厥、昏迷）及多器官功能障碍的严重致命性疾病，一旦发生，死亡率极高。 带你认识“热射病” 你知道“失温症”吗？ 【练一练】 1.运用反馈调节的原理解释为什么运动员注射性激素会导致性器官萎缩？ 性激素过多，会通过反馈调节抑制垂体分泌促性腺激素，促性腺激素可以促进性器官的发育，所以缺乏促性腺激素会导致性器官萎缩，甚至失去生育能力。 2.由于室内外温差很大，人体维持稳态的调节能力有限，同学们的身体会受到一定的影响。即使是在夏季，医生也建议，在剧烈运动导致大汗淋漓之后最好不要立即到温度很低的空调间“乘凉”，其主要依据是_________。 低温环境的刺激，使机体产热作用增强、皮肤血管收缩、出汗减少，最终导致机体内热量不能及时散出。 3.以小鼠为实验材料，验证下丘脑是水盐调节的中枢。写出实验思路： __________________________________________________________________。 将小鼠分为实验组与对照组两组，实验组破坏下丘脑，对照组不作处理，两组供给相同的水量，测定各组小鼠的尿量。 4.(2017全国Ⅱ)将室温(25℃)饲养的某种体温为37℃的哺乳动物(动物甲)随机分为两组，一组放入41℃环境中1h(实验组)，另一组仍置于室温环境中(对照组)。期间连续观察并记录这两组动物的相关行为。结果：实验初期，实验组动物的静卧行为明显减少、焦虑不安行为明显增加。回答下列问题： (1)实验中，实验组动物皮肤的毛细血管会_______，汗液分泌会_______， 从而起到调节体温的作用。 舒张 增加 ⑶本实验中设置对照组的目的是________________________________________。 排除41 ℃以外因素对实验结果的影响，以保证本实验的结果是由41 ℃引起的 ⑷若将室温饲养的动物甲置于0 ℃的环境中，该动物会冷得发抖，耗氧量会_________，分解代谢会________。 增加 增强 【练一练】 你知道“水中毒”是怎么回事吗？ 世卫组织声明：“每天饮用超过4L水可能会‘水中毒’，导致大脑功能受损甚至死亡”。而马拉松运动后大量饮用淡水也会导致“水中毒”。 “水中毒”是指机体水的摄入量超过了排水量，以致于水分在体内潴留，打破了水电解质平衡，引起血浆渗透压下降和循环血量增多。过多的水会稀释人体内的钠离子浓度，所以在医学上又称为稀释性低血钠。 问题：体内水的平衡是如何实现的呢？ 三.水盐平衡调节 1. 水的来源和排出 摄入水量 排出 水量 饮水 食物中的水 代谢产生的水 肾 排尿（主要） 皮肤 排汗 肺 呼气 大肠 粪便 怎样理解? 2. 无机盐的来源与去向（以Na+为例） 人体内的Na+ 肾脏 皮肤 尿液（主要途径） 汗液 大肠 粪便 来 源 去 路 主要是食盐 小肠吸收 水平衡和盐平衡的调节过程密切相关，通常称为渗透压调节，主要是通过肾完成的。 多吃多排，少吃少排 3.相关的物质和结构 肾 输尿管 膀胱 泌尿系统结构 肾小球 肾小囊 肾小管 入球小动脉 出球小动脉 ① ② 尿液 原尿 ①肾小球过滤 ②肾小管的重吸收 滤过作用 重吸收 ⑴尿液形成过程 血 液 肾小球的 滤过作用 原 尿 肾小管、集合管 重吸收作用 99%的水、全部葡萄糖、部分无机盐等被重吸收 终 尿 1.5L/天 150L/天 三.水盐平衡调节 ⑵抗利尿激素的作用机理 3.相关的物质和结构 ①产生： ②释放： ③作用部位： ③生理作用： 下丘脑分泌 垂体释放 肾小管和集合管 促进肾小管和集合管对水的重吸收，减少了尿量的排出。 机理：抗利尿激素与肾小管上皮细胞膜上的特异性受体结合后，促进含水通道蛋白的囊泡与细胞膜(管腔面)融合，使细胞膜(管腔面)上水通道蛋白的数量增加，最终促进了肾小管上皮细胞对水的重吸收。 三.水盐平衡调节 合成、分泌部位:____________ 靶器官:_________________ 作用:___________________________________________________________ 肾上腺皮质 肾小管和集合管 促进肾小管和集合管对Na+的重吸收及K+的分泌,维持血钠平衡。 化学本质：_______ 固醇类 注意：Na+影响细胞外液渗透压 ,K+对维持细胞内液渗透压起决定性作用， 还能维持心肌舒张，保持心肌正常兴奋等重要作用。蔬菜和水果中 富含K+，只要保持合理膳食，就能满足机体的需要。 4.参与无机盐调节的激素——醛固酮 三.水盐平衡调节 5.抗利尿激素参与的水平衡调节过程 饮水不足，体内失水过多或吃的食物过咸 细胞外液渗透压升高 刺激 下丘脑渗透压感受器 传入 下丘脑水盐平衡调节中枢 传出 垂体（效应器） 尿量减少 释放 抗利尿激素 + 肾小管和集合管重吸收水 传入 大脑皮层 产生 渴觉 主动饮水 补充水分 细 胞 外 液 渗 透 压 下降 （-）负反馈 细 胞 外 液 渗 透 压 下降 （-） 负反馈 “ ”神经调节 “ ”体液调节 “ ”反馈调节 产生渴觉不算反射， 到主动饮水才算反射 调节方式： 神经-体液调节 存在负反馈调节 细胞外液渗透压除了与水有关外，还和里面的无机盐相关！ 三.水盐平衡调节 6.Na+平衡的调节过程Ｐ196 大量丢失水分使细胞外液量减少以及血Na+降低 肾上腺皮质 醛固酮 分泌 肾小管和集合管对Na+的重吸收（吸钠排钾） 促进 血Na+含量升高 抑制 反馈调节 三.水盐平衡调节 水和无机盐的平衡，是在神经调节和激素调节的共同作用下，通过调节尿量和尿的成分实现的； 渗透压感受器和渗透压调节中枢在下丘脑，渴觉中枢在大脑皮层。水盐平衡的调节方式为神经—体液调节。 抗利尿激素的产生、分泌部位是下丘脑的神经分泌细胞，而释放部位是垂体后叶。 在水盐平衡调节中，下丘脑内既有感受器，又有效应器(分泌激素)。 水和无机盐的平衡是在神经调节和激素调节共同作用下，主要通过肾脏来完成的。 血浆渗透压升高，抗利尿激素分泌增多，二者呈正相关，抗利尿激素促进肾小管和集合管对水分的重吸收，使尿量减少，二者呈负相关。三者关系如上图所示。 血浆渗透压、抗利尿激素含量和尿量的关系 归纳概括水盐调节的重要结论 血浆渗透压、抗利尿激素含量和尿量的关系 24 ①感受：下丘脑含有细胞外液渗透压感受器。 ②传导：下丘脑能将渗透压感受器产生的兴奋传导到大脑皮层③调节中枢：体温调节中枢、水盐平衡调节中枢、血糖调节中枢位于下丘脑；还与生物节律等的控制有关。 ④分泌： 下丘脑神经分泌细胞能合成和分泌抗利尿激素、促甲状腺激素释放激素、促性腺激素释放激素等。 四、下丘脑具有感受、传导、分泌、调节四大功能 水盐平衡调节中下丘脑既是感受器和神经中枢，又是效应器(分泌抗利尿激素)，在体温调节中，下丘脑既是神经中枢，又是效应器(分泌促甲状腺激素释放激素)。 延伸拓展：肾上腺分泌的各种激素及其作用 醛固酮的分泌受血钠浓度的调控；皮质醇的分泌受下丘脑－垂体－肾上腺皮质轴的调控，存在分级调节和反馈调节；肾上腺素的分泌是神经调节。 归纳：激素分泌的调节类型 类型一：下丘脑→垂体→靶腺体→激素甲 如甲状腺激素、性激素和肾上腺皮质激素，存在明显的分级调节和反馈调节 类型二：下丘脑合成→垂体释放→激素乙 如抗利尿激素 类型三：自主神经系统→内分泌腺→激素丙 如胰岛素、胰高血糖素、肾上腺素；这三种激素参与的为神经-体液调节 类型四：直接感受内环境中某种理化因子的变化，并作出相应反应 如胰岛细胞能直接感受血糖浓度的变化 【及时巩固】 1.右图为动物生命活动调节的模型: ⑴若该图为反射弧的结构模式图,则a、b、c、d、e分别表示 。 ⑵若该图表示甲状腺激素分泌的调节,则a、b、c、d、e分别表示 。 ⑶若该图表示人体内水平衡的调节,则a、b、c、d、e分别表示 。 感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器 下丘脑、促甲状腺激素释放激素、垂体、促甲状腺激素、甲状腺 下丘脑、抗利尿激素、垂体、体液、肾小管和集合管 ⑷若该图表示血糖的神经调节途径,则a、b、c、d、e分别表示 。 ⑸若该图表示细胞中遗传信息传递的过程,则a、b、c、d、e分别表示 。 下丘脑、传出神经、胰岛、胰岛素(或胰高血糖素)、靶细胞 DNA、转录、RNA、翻译、多肽链(蛋白质) Lavf57.83.100 $$