内容正文:
第24讲 体液调节
细胞的一辈子
课程要求
考点1 激素与内分泌系统
1.内分泌系统产生的多种类型的激素,通过体液传送而发挥调节作用,实现机体稳态
2.说出人体内分泌系统主要由内分泌腺组成,包括垂体、甲状腺、胸腺、肾上腺、胰岛和性腺等多种腺体,它们分泌的各类激素参与生命活动的调节
考点2 血糖平衡调节
考点3 甲状腺分泌的分级调节及激素调节的特点
3.举例说明激素通过分级调节、反馈调节等机制维持机体的稳态,如甲状腺激素分泌的调节和血糖平衡的调节等考点4 体液调节与神经调节的比较
考点5 体温调节
考点6 水和无机盐平衡的调节
4.举例说出神经调节与体液调节相互协调共同维持机体的稳态,如体温调节和水盐平衡的调节等
5.举例说明其他体液成分参与稳态的调节,如二氧化碳对呼吸运动的调节
05
体温调节
5.体温调节
1.体温调节的热量来源、热量平衡、意义和相关结构
问1.为什么要维持稳定的体温?
体温恒定是人和动物新陈代谢正常进行的基本条件;体温过高和过低,都会影响新陈代谢的正常进行,严重时导致死亡。
问2.如何维持稳定的体温?
机体产热量 = 机体散热量
保持体内酶的活性和细胞的活性
人通过生理性调节(如排汗、血管的舒缩)和行为性调节(如使用空调、增减衣物)来维持体温相对稳定。其中,生理性调节是基本的调节方式,而行为性调节是重要的补充。
5
只有恒温动物(鸟类、哺乳动物)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。
(3)感受器:
下丘脑体温调节中枢
大脑皮层
(1)调节中枢:
(2)感觉中枢:
冷觉感受器
热觉感受器
——分布在皮肤、黏膜、内脏
高等动物皮肤中分布有感受温度变化的温度感受器:
5.体温调节
1.体温调节的热量来源、热量平衡、意义和相关结构
主要
器官
皮肤
方式
散热
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
产热
散热
主要来源:
安静状态:
运动状态:
代谢产热
肝、脑等
骨骼肌
主要散热器官:
散热方式:
皮肤
传导、
对流、辐射、蒸发
5.体温调节
1.体温调节的热量来源、热量平衡、意义和相关结构
7
下丘脑体温调节中枢
垂体
传出神经
自主神经系统的调节和肾上腺等腺体分泌
甲状腺
甲状腺激素
肾上腺素分泌增加
骨骼肌战栗,产热增多
毛细血管收缩
汗腺分泌减少
汗腺分泌增多
毛细血管舒张
肌肉和肝脏产热减少
传入神经
皮肤冷觉感受器
寒冷
传入神经
皮肤热觉感受器
炎热
大脑皮层(产生感觉)
增加产热
减少散热
增加散热
减少产热(次要)
TRH
TSH
2.体温调节过程
注意:寒冷条件下体温调节是以神经调节为主的神经—体液调节,其中甲状腺激素分泌增多是神经—体液调节模式,而肾上腺素分泌增多则是神经调节模式。炎热环境下主要是神经调节。
2.温度感受器感受的刺激是温度的变化,而非绝对温度。 ( )
4.寒冷环境中肾上腺素分泌量增加,将引起骨骼肌不自主战栗。 ( )
提示:寒冷环境下骨骼肌不自主战栗是神经调节的结果。
5.生理性调节是维持体温相对稳定的重要补充。 ( )
提示:行为性调节是维持体温相对稳定的重要补充。
6.在寒冷环境中,人的产热量大于散热量,以防止在寒冷环境中体温降低。 ( )
提示:无论是在炎热环境中还是在寒冷环境中,只要不超出机体的调节能力,人体产热量和散热量基本保持平衡,否则体温会发生变化。
√
×
×
×
考向 结合体温调节的过程,考查稳态与平衡观
1.(2023·广东东莞实验中学模拟预测)体温调节是指温度感受器接受体内、外环境温度变化的刺激后,机体通过一系列的反应,调整产热和散热,使体温保持在相对恒定的水平。下图为人体感染病原体后体温调节示意图。有关分析正确的是( )
A.在体温调节过程中,下丘脑只作为感受器
B.甲细胞、乙细胞接收的信息分子分别是激素、神经递质
C.调节的结果是甲细胞的代谢减弱,乙细胞的代谢增强
D.病原体感染机体并引起机体温度升高的直接原因是产热量大于散热量
D
下丘脑能够感知温度变化,还能根据接收到的信号分泌相应激素,所以在体温调节中既是感受器,又是神经中枢和效应器,A错误。图中甲细胞受神经调节,所以其接收的信息分子是神经递质;乙细胞接收的信息分子是甲状腺分泌的甲状腺激素,B错误。下丘脑和垂体分泌的激素依次为促甲状腺激素释放激素(TRH)、促甲状腺激素(TSH),激素b通过体液运输作用于甲状腺,使其分泌的甲状腺激素增多,最终使乙细胞代谢增强,产热增多,从而使机体体温上升;导致机体体温升高的另一条途径是通过神经调节直接作用于甲细胞,促进糖原分解,使其代谢增强,产热增多,C错误。当产热量大于
散热量时,体温上升,故病原体感染机体
并引起机体温度升高的直接原因是产热量
大于散热量,D正确。
06
水和无机盐平衡的调节
6.水和无机盐平衡的调节
1.水盐调节机制、相关结构和参与激素
水盐调节
调节机制
相关结构
神经-体液调节
调节中枢在:
渴觉中枢在:
感受器:
效应器:
下丘脑
大脑皮层
下丘脑的渗透压感受器
下丘脑神经分泌细胞和垂体
参与激素
抗利尿激素
醛固酮
产生: ;释放: ;
下丘脑
垂体
作用部位:
功能:
肾小管和集合管
促进肾小管和集合管对水的重吸收
产生:
肾上腺皮质
作用部位:
功能:
肾小管和集合管
促进肾小管和集合管对Na+的重吸收
13
下丘脑
下丘脑神经分泌细胞
下丘脑神经分泌细胞
促激素释放激素
促激素
抗利尿激素、催产素等
下丘脑分泌,垂体释放!
下丘脑分泌并释放
垂体分泌并释放
14
2.水和无机盐平衡的调节示意图
①水和无机盐平衡的调节示意图
大脑
皮层
升高
降低
渗透压感受器
抗利尿激素
15
16
6.水和无机盐平衡的调节
2.水和无机盐平衡的调节示意图
②血钠的平衡
减少
降低
17
1.(选择性必修1 P61“正文”)人患某些疾病(如剧烈呕吐、严重腹泻)时,都会丢失大量的水和无机盐,主要是________。这时若不及时补充水和钠盐,机体细胞外液渗透压就会________。
2.(选择性必修1 P62“小字部分”)蔬菜和水果中富含K+,K+不仅在维持__________________上起决定性作用,而且还具有维持__________、保持_______________等重要作用。
钠盐
下降
细胞内液的渗透压
心肌舒张
心肌正常兴奋
2.体内血浆渗透压降低,抗利尿激素释放减少。 ( )
3.血浆渗透压降低时引起口渴。 ( )
提示:血浆渗透压升高时会引起口渴。
5.肾上腺髓质细胞可通过自由扩散将合成的醛固酮运出细胞。 ( )
提示:醛固酮是由肾上腺皮质分泌的类固醇类激素。
√
×
×
(2023·全国甲卷)某研究小组以某种哺乳动物(动物甲)为对象研究水盐平衡调节,发现动物甲失水达到一定程度时,尿量明显减少并出现主动饮水行为;大量饮用清水后,尿量明显增加。回答下列问题。
(1)哺乳动物水盐平衡的调节中枢位于________。
(2)动物甲大量失水后,其单位体积细胞外液中溶质微粒的数目会_____,该信息被机体内的某种感受器感受后,动物甲便会产生一种感觉即_____,进而主动饮水。
(3)请从水盐平衡调节的角度分析,动物甲大量饮水后尿量增加的原因是
下丘脑
增多
渴觉
动物甲大量饮水→细胞外液渗透压下降→下丘脑渗透压感受器兴奋→下丘脑水盐平衡调节中枢兴奋→下丘脑分泌垂体释放的抗利尿激素减少→肾小管和集合管对水分重吸收减少→尿量增加
提升点1 下丘脑在稳态调节中的作用模型
专题一:下丘脑在稳态调节中的作用模型
下丘脑是内分泌系统的总枢纽。下丘脑的部分细胞称为神经分泌细胞,既能传导神经冲动,又有分泌激素的功能。下丘脑又是十分重要的神经中枢。下丘脑在机体稳态中的作用主要包括以下四个方面:
2.传导:
1.感受:
渗透压感受器感受细胞外液渗透压变化,维持水代谢平衡。
中枢温度感受器感受体温变化。
产生神经冲动,并传导兴奋至大脑皮层,产生相关感觉
专题一:下丘脑在稳态调节中的作用模型
下丘脑是内分泌系统的总枢纽,同时也是下丘脑是连接神经调节和体液调节的枢纽。下丘脑的部分细胞称为神经分泌细胞,既能传导神经冲动,又有分泌激素的功能。下丘脑又是十分重要的神经中枢。下丘脑在机体稳态中的作用主要包括以下四个方面:
专题三:下丘脑在生命活动调节中的作用
3.分泌:
4.调节:
将神经信息(电信号)转化为激素信息(化学信号),合成与分泌促某激素释放激素、抗利尿激素。
体温调节中枢、血糖调节中枢、水盐平衡(渗透压)调节中枢、生物节律控制。
[典例] 饮水不足导致血浆渗透压升高时,抗利尿激素(ADH)分泌增加,调节肾小管和集合管细胞对水分的重吸收,机理如下图所示。则下列叙述正确的是( )
A. ADH由垂体合成并释放到血
液,运输至靶细胞
B. 结合ADH的受体促进①ATP
水解过程,为M蛋白供能
C. H2O通过③自由扩散进入肾
小管和集合管腔内(B侧)
D. M蛋白促进②过程,增加膜
上水通道蛋白数量
D
1.(2023·广东高三联考)下图为下丘脑维持人体内环境稳态的示意图。下列相关叙述正确的是( )
A.激素Ⅱ比激素Ⅲ的靶细胞种类少
B.靶细胞为肌细胞时,激素Ⅰ为胰岛素
C.地方性甲状腺肿大患者体内激素Ⅱ含量偏多
D.当人饮水过多时,下丘脑可通过垂体释放激素Ⅲ来促进肾脏对水的重吸收
B
激素Ⅱ(甲状腺激素)能促进细胞的新陈代谢,其靶细胞几乎是全身的细胞,激素Ⅲ(抗利尿激素)作用的靶细胞主要是肾小管和集合管的细胞,A错误;胰岛素能促进肌细胞摄取、利用葡萄糖,也能使肌细胞合成肌糖原,而胰高血糖素只能促进肝糖原的分解,因此,靶细胞为肌细胞时,激素Ⅰ为胰岛素,B正确;地方性甲状腺肿大患者体内缺碘元素,激素Ⅱ含量偏少,则促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素增加,使得甲状腺肿大,C错误;当人饮水过多时,细胞外液渗透压下降,可导致抗利尿激素的分泌减少,即下丘脑通过垂体释放激素Ⅲ的量减少,进而肾脏对水的重吸收能力减弱,使尿量增多,D错误。
2.(2023·重庆南开中学模拟)下图为某人剧烈运动后一些生理活动的调节过程,①~④分别代表不同的激素,下列说法错误的是( )
A.①是抗利尿激素,当细胞外液渗透压升高时释放量增多,能增加肾小管和集合管对水的重吸收
B.④是甲状腺激素,和性激素、肾上腺素等激素类似,分泌过程存在分级调节和反馈调节的特点
C.体温升高时,在下丘脑中的体温调节中枢的调控下机体会通过增加散热等方式来维持体温的相对稳定
D.延髓中有心血管中枢,当血压升高时可以通过自主神经系统作用于心脏和血管,使血压降低
B
垂体释放的①作用于肾脏引起水的重吸收增加,所以①是抗利尿激素,A正确;肾上腺素的分泌不存在分级调节和反馈调节机制,B错误;体温升高时,机体会增加散热,适当减少产热来维持体温的相对稳定,C正确;延髓中有心血管中枢,当血压升高时可以通过自主神经系统作用于血管和心脏来降低血压,D正确。
26
专题二:辨析生命活动调节方式的基础模型
1.激素分泌调节的类型
(1)甲类型
(2)乙类型
(3)丙类型
分级调节和反馈调节
下丘脑合成,垂体释放
神经调节
模型:
提升点2 辨析生命活动调节方式的基础模型
1.完全依赖反射弧完成,仅涉及“神经递质”这种信号分子——神经调节
举例:膝跳反射、缩手反射等。
专题二:辨析生命活动调节方式的基础模型
2.仅涉及“激素”或其他化学物质——体液调节
模型:
举例:人进食后血糖升高,引起胰岛B细胞分泌胰岛素,血糖降低。
问:寒冷刺激使血液中肾上腺素含量升高促进产热,属于体液调节。
×
提示:此调节方式应为神经—体液调节。
提升点2 辨析生命活动调节方式的基础模型
3.既有神经系统调节,又有相关激素或其他化学物质的参与,涉及“神经递质”与“激素”两类信号分子——神经—体液调节。
模型Ⅰ:
举例:血糖降低,下丘脑通过有关神经使胰岛A细胞分泌胰高血糖素,使血糖升高。
专题二:辨析生命活动调节方式的基础模型
模型Ⅱ:
举例:日照长短变化刺激鸟类的神经系统,下丘脑分泌促性腺激素释放激素作用于垂体,垂体分泌促性腺激素作用于性腺,性腺分泌的性激素增加,促使鸟类产卵。
专题三:动物生命活动调节的综合模型分析
1.若该图为反射弧的结构模式图,则a、b、c、d、e分别表示
。
2.若该图表示甲状腺激素分泌的分级调节,则a、b、c、d、e分别表示 。
3.若该图表示人体内水盐平衡的调节,则a表示下丘脑,下丘脑渗透压感受器感受渗透压的变化,可促使c(垂体)释放抗利尿激素,通过d(体液)运输后,作用于靶器官e(肾小管和集合管)。
感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器
下丘脑、TRH、垂体、TSH、甲状腺
专题三:动物生命活动调节的综合模型分析
4.若该图表示血糖的神经—体液调节途径,则a表示下丘脑,b、c、d、e分别表示有关神经、胰岛、胰岛素(或胰高血糖素)、靶器官或靶细胞。
5.若该图表示炎热条件下的体温调节,则e为效应器(传出神经末梢和它所支配的皮肤和汗腺等)。
判断:通过神经影响激素的分泌,称为神经—体液调节,水盐平衡调节和体温调节均属于该调节方式。 ( )
×
神经—体液调节:神经影响激素分泌,再由激素对机体功能实施调节
1.(2024·湖南岳阳模拟)人体进行精准的生命活动调节时,其神经中枢参与了多种活动的调节,其参与的部分调节过程如图所示,下列说法正确的是( )
A.当看到柠檬时口水泛滥这一过程中效应器是唾液腺
B.激素A为抗利尿激素,由垂体合成,作用于肾小管和集合管,加强重吸收作用
C.某种刺激产生的电信号在神经①上双向传导
D.激素B的产生并作用于靶细胞Y的过程为神经—体液调节
D
分泌唾液的腺体是唾液腺,该反射弧的效应器是指传出神经(③)末梢及其支配的唾液腺,A错误;抗利尿激素是由下丘脑合成垂体释放,B错误;反射弧中,兴奋在神经纤维上单向传导,C错误;腺体细胞X受神经控制,其分泌的激素继续作用于靶细胞Y,这过程存在神经—体液调节,D正确。
1.(2023·辽宁省鞍山市模拟)下图表示某概念模型,下列相关叙述与该模型所示不相符的是( )
A.若该模型表示血糖调节,F代表下丘脑,则G、
H可分别代表胰岛和肾上腺
B.若该模型表示体液免疫,F代表人体B淋巴细胞,则G、H可分别代表浆细胞和记忆B细胞
C.若该图表示能量流动,E表示羊摄入的能量,F代表羊的同化能量,则G、H可分别代表羊用于生长、发育、繁殖的能量和呼吸作用散失的能量
D.若该模型表示体温调节,且E代表皮肤冷觉感受器兴奋,则F可表示下丘脑体温调节中枢,G可代表汗腺分泌减少,H可代表肾上腺素分泌减少
D
胰岛中的胰岛A细胞能分泌胰高血糖素,胰高血糖素具有升高血糖浓度的作用,肾上腺能分泌肾上腺素,肾上腺素具有升高血糖浓度的作用,若该模型表示血糖调节,F代表下丘脑的血糖调节中枢,则G、H可分别代表胰岛和肾上腺,A不符合题意。B淋巴细胞接受抗原刺激,在细胞因子的作用下,能分化为浆细胞和记忆B细胞。若该图表示体液免疫,则E表示抗原刺激,F代表人体B淋巴细胞,G、H可分别代表浆细胞和记忆B细胞,B不符合题意。E摄入量=F同化量+粪便中的能量,F同化量=G呼吸作用散失的能量+H用于自身生长、发育、繁殖的能量,C不符合题意。若该模型表示体温调节,且E代表皮肤冷觉感受器兴奋,则F可表示下丘脑体温调节中枢,G可代表汗腺分泌减少,H可代表肾上腺素分泌增多,D符合题意。
$$