2.3水盐平衡的调节导学案-2024-2025学年高二上学期生物苏教版选择性必修1

2.3 水盐平衡的调节 学习目标 1.详细阐述水平衡调节的过程，明确参与调节的器官、激素及其作用机制。 2.准确描述盐平衡调节的过程，理解钠、钾等无机盐离子在体内平衡的维持方式。 3.深入理解水盐平衡调节的相关性，能够解释水盐平衡失调对人体健康的影响，培养运用知识分析实际问题的能力。 教学重难点 重点： 水平衡和盐平衡调节的具体过程。 水盐平衡调节中激素的作用及调节机制。 难点：理解水盐平衡调节中神经调节与体液调节的协同作用；把握水盐平衡调节相关性的内在联系 。 预习新知 知识点一：水平衡的调节 1.水平衡的意义：水是细胞内良好的______，许多生化反应需要水的参与，水对于维持细胞的形态和功能、运输营养物质和代谢废物等具有重要意义。人体每天摄入的水和排出的水必须保持相对平衡，才能维持内环境的稳态。 2.水平衡的调节机制 神经调节：当细胞外液渗透压升高时，刺激______中的渗透压感受器，产生兴奋，兴奋传至______，产生渴觉，促使机体主动饮水，补充水分，使细胞外液渗透压______。 体液调节：当细胞外液渗透压升高时，下丘脑分泌的______增多，由垂体后叶释放进入血液。抗利尿激素作用于肾小管和集合管，促进其对水的______，使尿量______，从而使细胞外液渗透压降低；当细胞外液渗透压降低时，抗利尿激素分泌减少，肾小管和集合管对水的重吸收减少，尿量增多，细胞外液渗透压升高。 3.水平衡调节的过程：饮水不足、失水过多或吃的食物过咸→细胞外液渗透压______→下丘脑渗透压感受器兴奋→下丘脑分泌、垂体释放______增多→肾小管、集合管重吸收水______→尿量减少，同时大脑皮层产生______→主动饮水，补充水分→细胞外液渗透压降低；反之，细胞外液渗透压降低→下丘脑渗透压感受器兴奋→抗利尿激素分泌减少→肾小管、集合管重吸收水减少→尿量______→细胞外液渗透压升高。 知识点二：盐平衡的调节 1.盐平衡的重要性：无机盐在维持细胞和生物体的生命活动中起着重要作用，如维持细胞的渗透压、酸碱平衡，参与生物体内的许多生化反应等。人体需要维持钠、钾等无机盐离子的平衡，以保证内环境的稳定。 2.盐平衡的调节机制 钠平衡的调节：当体内______含量降低或______含量升高时，肾上腺皮质分泌的醛固酮增多。醛固酮作用于肾小管和集合管，促进______的重吸收和______的分泌，使血钠含量升高，血钾含量降低；反之，当血钠含量升高或血钾含量降低时，醛固酮分泌减少，肾小管和集合管对钠的重吸收减少，对钾的分泌减少。 钾平衡的调节：血钾含量升高或血钠含量降低时，可直接刺激肾上腺皮质，使醛固酮的分泌量增加，从而促进肾小管和集合管对钠的重吸收和对钾的分泌；血钾含量降低或血钠含量升高时，醛固酮分泌减少，减少肾小管和集合管对钠的重吸收和对钾的分泌。 3.盐平衡调节的特点：盐平衡的调节主要通过______调节来完成，调节过程中，激素的分泌量会根据体内无机盐离子的浓度变化进行______调节，以维持无机盐离子的平衡。 知识点三：水盐平衡调节的相关性 1.水和无机盐在维持细胞外液渗透压方面具有协同作用。细胞外液渗透压的 90% 以上来源于______和 Cl⁻，水和无机盐的平衡对于维持细胞外液渗透压的稳定至关重要。 2.水盐平衡的调节过程中，神经调节和体液调节相互______。在水平衡调节中，既有下丘脑渗透压感受器感受刺激产生兴奋传至大脑皮层产生渴觉的神经调节，又有抗利尿激素参与的体液调节；在盐平衡调节中，肾上腺皮质分泌醛固酮受血钾、血钠浓度变化的刺激，同时神经系统也可能参与调节醛固酮的分泌，共同维持水盐平衡。 3.水盐平衡失调会影响人体健康。例如，当人体严重失水时，会导致细胞外液渗透压升高，影响细胞的正常功能，甚至出现脱水症状；当体内盐分失衡时，也会引起一系列生理功能紊乱，如低钠血症或高钾血症等。 知识点一答案 1.溶剂 2.下丘脑；大脑皮层；降低；抗利尿激素；重吸收；减少 3.升高；抗利尿激素；增多；渴觉；增多 知识点二答案 1.血钠；血钾；钠；钾 2.体液；反馈 知识点三答案 1.Na⁺ 2.协调 易错提示 1.水平衡调节误解：误认为渴觉产生后饮水就能立即降低细胞外液渗透压，忽略抗利尿激素调节尿液重吸收的作用；不清楚抗利尿激素由下丘脑分泌、垂体后叶释放 。 2.盐平衡调节混淆：混淆醛固酮对钠、钾离子调节的作用方向，记不清是促进钠重吸收还是钾重吸收；认为盐平衡调节只有体液调节，忽视神经系统可能的参与 。 3.水盐平衡关系错判：不理解水盐平衡调节相关性，错误认为水和盐的平衡调节相互独立；在分析水盐平衡失调影响时，不能综合考虑水盐变化对渗透压和细胞功能的影响 。 深化探究 问题 1：在水平衡调节中，抗利尿激素是如何发挥作用的？ 参考答案：当细胞外液渗透压升高时，下丘脑渗透压感受器感受到刺激，促使下丘脑分泌抗利尿激素 。抗利尿激素由下丘脑神经细胞合成后，运输到垂体后叶储存并释放进入血液 。抗利尿激素作用于肾小管和集合管，与肾小管和集合管上皮细胞表面的特异性受体结合，激活细胞内的信号传导通路 。该通路促使上皮细胞内的水通道蛋白（AQP）数量增加或活性增强，从而大大提高了肾小管和集合管对水的通透性 。这样，原尿中的水被大量重吸收回血液，使得尿液浓缩，尿量减少，进而降低细胞外液渗透压，使其恢复到正常水平 。当细胞外液渗透压降低时，抗利尿激素分泌减少，肾小管和集合管对水的重吸收减少，尿量增多，维持细胞外液渗透压的动态平衡 。 问题 2：钠平衡和钾平衡调节有什么联系和区别？ 参考答案：联系：钠平衡和钾平衡调节都主要通过肾上腺皮质分泌的醛固酮来实现 。当血钾含量升高或血钠含量降低时，都会刺激肾上腺皮质分泌醛固酮增多；当血钾含量降低或血钠含量升高时，醛固酮分泌均减少 。同时，二者的调节都对维持细胞外液渗透压和内环境稳态至关重要，且调节过程相互关联，共同维持无机盐离子的平衡 。 区别：调节的离子不同，钠平衡调节主要是维持血钠含量的稳定，醛固酮促进肾小管和集合管对钠的重吸收；钾平衡调节主要是维持血钾含量的稳定，醛固酮促进肾小管和集合管对钾的分泌 。调节的具体触发条件上，虽然都受血钾、血钠浓度影响，但对钠平衡调节来说，血钠降低的刺激更直接影响醛固酮分泌；对钾平衡调节而言，血钾升高的刺激更直接影响醛固酮分泌 。此外，钠在细胞外液中含量较多，对维持细胞外液渗透压起重要作用；钾在细胞内液中含量较多，对维持细胞内液渗透压和细胞的正常代谢有重要意义 。 问题 3：为什么说水盐平衡调节中神经调节和体液调节相互协调？ 参考答案：在水盐平衡调节中，神经调节和体液调节相互协调，共同维持内环境的稳态 。当细胞外液渗透压升高时，神经调节首先发挥作用，下丘脑渗透压感受器感受刺激产生兴奋，将兴奋传至大脑皮层，使人产生渴觉，通过主动饮水直接补充水分，快速降低细胞外液渗透压 。与此同时，体液调节也迅速启动，下丘脑分泌抗利尿激素，经垂体后叶释放进入血液，作用于肾小管和集合管，调节水的重吸收，从生理层面减少水分排出，进一步降低细胞外液渗透压 。在盐平衡调节中，虽然主要是体液调节（醛固酮调节），但神经系统也可能参与其中，对肾上腺皮质分泌醛固酮进行调节 。而且，神经调节可以感知体内外环境变化，调控体液调节中激素的分泌时机和分泌量；体液调节中激素作用的结果又会反馈给神经系统，影响神经调节过程 。例如，当通过饮水和抗利尿激素作用使细胞外液渗透压降低后，会反馈给下丘脑，抑制渴觉产生和抗利尿激素分泌 。所以神经调节和体液调节相互配合、相互补充，共同实现水盐平衡的精确调节 。 巩固训练 1.人体水平衡调节中，感受细胞外液渗透压变化的感受器位于（ ） A. 大脑皮层 B. 下丘脑 C. 垂体 D. 肾小管 2.当细胞外液渗透压升高时，人体会发生的生理变化是（ ） A. 抗利尿激素分泌减少 B. 肾小管和集合管对水的重吸收减少 C. 尿量增加 D. 大脑皮层产生渴觉 3.抗利尿激素的作用是（ ） A. 促进肾小管和集合管对水的重吸收 B. 促进肾小管和集合管对钠的重吸收 C. 促进肾小管和集合管对钾的分泌 D. 促进肾小管和集合管对无机盐的重吸收 4.下列与盐平衡调节有关的激素是（ ） A. 胰岛素 B. 胰高血糖素 C. 醛固酮 D. 抗利尿激素 5.当血钠含量降低时，肾上腺皮质分泌的醛固酮会（ ） A. 增多 B. 减少 C. 不变 D. 先增多后减少 6.醛固酮的作用是（ ） A. 促进肾小管和集合管对水的重吸收 B. 促进肾小管和集合管对钠的重吸收和对钾的分泌 C. 促进肾小管和集合管对钾的重吸收和对钠的分泌 D. 促进肾小管和集合管对无机盐的重吸收 7.水盐平衡调节中，起协同作用的两种离子是（ ） A. Na⁺和 K⁺ B. Na⁺和 Cl⁻ C. K⁺和 Cl⁻ D. Ca²⁺和 Cl⁻ 8.下列关于水盐平衡调节的叙述，错误的是（ ） A. 水盐平衡调节只有体液调节 B. 水盐平衡失调会影响人体健康 C. 水和无机盐在维持细胞外液渗透压方面有协同作用 D. 神经调节和体液调节相互协调共同维持水盐平衡 9.人体严重失水时，不会出现的症状是（ ） A. 细胞外液渗透压升高 B. 尿量增多 C. 渴觉增强 D. 抗利尿激素分泌增多 10.下列关于水盐平衡调节相关性的说法，正确的是（ ） A. 水盐平衡调节相互独立，互不影响 B. 盐平衡调节不涉及神经调节 C. 水盐平衡失调只会影响渗透压，不影响细胞功能 D. 水盐平衡调节中神经调节和体液调节相互配合 参考答案 1.答案：B 解析：人体水平衡调节中，感受细胞外液渗透压变化的感受器位于下丘脑，B 正确；大脑皮层是产生渴觉的部位，A 错误；垂体释放抗利尿激素，不感受渗透压变化，C 错误；肾小管和集合管是抗利尿激素作用的部位，不具有感受渗透压变化的功能，D 错误。 2.答案：D 解析：当细胞外液渗透压升高时，抗利尿激素分泌增多，A 错误；肾小管和集合管对水的重吸收增多，B 错误；尿量减少，C 错误；刺激下丘脑渗透压感受器，兴奋传至大脑皮层产生渴觉，D 正确。 3.答案：A 解析：抗利尿激素的作用是促进肾小管和集合管对水的重吸收，A 正确；促进肾小管和集合管对钠的重吸收和对钾的分泌是醛固酮的作用，B、C 错误；抗利尿激素主要调节水的重吸收，不是对无机盐的重吸收，D 错误。 4.答案：C 解析：胰岛素和胰高血糖素主要参与血糖平衡调节，A、B 错误；醛固酮参与盐平衡调节，促进肾小管和集合管对钠的重吸收和对钾的分泌，C 正确；抗利尿激素主要参与水平衡调节，D 错误。 5.答案：A 解析：当血钠含量降低时，肾上腺皮质分泌的醛固酮会增多，促进肾小管和集合管对钠的重吸收，使血钠含量升高，A 正确，B、C、D 错误。 6.答案：B 解析：醛固酮的作用是促进肾小管和集合管对钠的重吸收和对钾的分泌，B 正确；促进肾小管和集合管对水的重吸收是抗利尿激素的作用，A 错误；C 选项说法错误；醛固酮主要调节钠、钾离子平衡，不是对所有无机盐的重吸收，D 错误。 7.答案：B 解析：细胞外液渗透压的 90% 以上来源于 Na⁺和 Cl⁻，二者在维持细胞外液渗透压方面起协同作用，B 正确；Na⁺和 K⁺、K⁺和 Cl⁻、Ca²⁺和 Cl⁻在维持渗透压方面不是协同作用关系，A、C、D 错误。 8.答案：A 解析：水盐平衡调节既有神经调节又有体液调节，A 错误；水盐平衡失调会影响人体健康，B 正确；水和无机盐在维持细胞外液渗透压方面有协同作用，C 正确；神经调节和体液调节相互协调共同维持水盐平衡，D 正确。 9.答案：B 解析：人体严重失水时，细胞外液渗透压升高，A 不符合题意；刺激下丘脑渗透压感受器，抗利尿激素分泌增多，肾小管和集合管对水的重吸收增多，尿量减少，B 符合题意；兴奋传至大脑皮层，渴觉增强，C 不符合题意；抗利尿激素分泌增多，D 不符合题意。 10.答案：D 解析：水盐平衡调节相互关联，不是相互独立的，A 错误；盐平衡调节也可能涉及神经调节，B 错误；水盐平衡失调不仅影响渗透压，还会影响细胞功能，C 错误；水盐平衡调节中神经调节和体液调节相互配合，D 正确。 学科网（北京）股份有限公司 $$