摘要:
该高中生物学课件聚焦体液调节与神经调节的比较及协调机制,涵盖体温调节、水盐平衡调节及激素调节微专题。以过山车实例导入,通过问题链(如“心跳加速的原因”)衔接神经与激素调节关系,再结合憋气小游戏和CO₂调节资料,构建从具体到抽象的体液调节概念学习支架。
其亮点在于融合生活情境(过山车、发烧、水中毒)与问题驱动(Q1-Q9),通过探究实践(憋气实验)、科学思维(调节过程比较分析)和态度责任(健康意识)设计教学。例如寒冷环境体温调节中,清晰区分神经调节(血管收缩、骨骼肌战栗)与体液调节(肾上腺素、甲状腺激素分泌)过程,帮助学生构建生命调节网络,易错点总结(如恒温与变温动物区别)提升科学思维,对学生加深理解,对教师提供结构化教学资源。
内容正文:
第三章 第3节
神经调节与体液调节的关系
人教版选择性必修一 稳态与调节
1
Q2:在这个例子中,人体所作出的反应,哪些与神经调节有关?哪些与激素调节有关?你能说出两者之间的关系吗?
Q1:既然知道过山车是安全的,为什么心跳还会加速呢?
课堂导入
在游乐园乘坐过山车,头朝下疾驰时,不少人感到心怦怦直跳,并狂呼乱叫。如果此时检测血液,发现能使心跳和呼吸加快的肾上腺素含量也会明显升高。
心脏活动受自主神经支配,是不随意的,当受到极速行驶致使体位发生变化的刺激后,人体处于兴奋状态,此时,交感神经活动占优势,会使心跳加快。
神经调节:交感神经兴奋→心跳加快
激素调节:交感神经→肾上腺→肾上腺素→血液→心脏→心跳加快
神经调节可以直接调节心脏活动,也可以通过调节激素的分泌,再通过激素调节心脏活动
2
【小游戏】挑战憋气1分钟。
憋气后呼吸、心跳有什么变化?
原因是什么?
1.体液调节与神经调节的比较
【资料1】临床上给患者输氧时,常常采用含有5%左右CO2的混合气体,以达到刺激呼吸中枢的目的。原理是什么?
血液中CO2含量升高
呼吸中枢
呼吸加深加快
肺通气量增大,加快清除CO2
维持体内
CO2含量的
相对稳定
化 学
感受器
刺激
(脑干)
Q4:CO2不是激素,而是代谢产物,这属于什么调节?
Q3:体液中有没有其他非激素物质也参与调节活动呢?
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1.体液调节与神经调节的比较
体液调节
(1)概念:
激素等化学物质,通过 的方式对生命活动进行调节。
(2)体液调节的物质
激素(主要):
如甲状腺激素等
非激素:
如组胺、某些气体分子(NO、CO)以及一些代谢产物(CO2)等
(3)范围:
①单细胞动物和一些多细胞低等动物只有体液调节;
②在人和高等动物体内,体液调节和神经调节都是机体调节生命活动的重要方式。
体液调节≠激素调节
激素调节是体液调节的主要内容
体液传送
Q5:单细胞动物(变形虫、草履虫)和一些低等多细胞动物有体液调节吗?有神经调节吗?
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1.体液调节与神经调节的比较
资料一:某人右手不小心碰到仙人掌上,右手立刻缩回,随后很快恢复到正常状态。
资料二:吃完饭半个小时,血糖浓度上升,过一段时间后,随着胰岛素的作用,血糖浓度回落到正常水平。
神经调节
体液(激素)调节
比较项目 作用途径 信息分子 反应速度 作用范围 作用时间
体液调节
神经调节
激素、CO2等
神经递质
体液运输
反射弧
较缓慢
较广泛
准确、比较局限
比较长
短暂
迅速
信号分子依靠体液运输
电信号传导速度快
化学物质分布全身,有相应受体即可受调控
由传出神经、效应器决定
神经递质作用后立即被分解或移走。
激素作用后也会失活,但其活性可在体液中保持一段时间。
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1.体液调节与神经调节的比较
①.与神经调节相比,体液调节的特点有:______________________________________________________________________________________________________________________________(答出4点即可)。
②.激素调节的特点有:
______________________________________________________________________________________________________________________________(答出4点即可)。
①反应速度缓慢;②作用范围广;
③作用时间较长;④作用途径是体液运输
①微量和高效;②通过体液运输;
③作用于靶器官、靶细胞;④作为信使传递信息
【易错练习】
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1.体液调节与神经调节的比较
体液调节和神经调节的联系
(1)不少内分泌腺直接或间接受中枢神经系统的调节
(2)内分泌腺分泌的激素也影响神经系统的发育和功能
人和动物内环境的稳态以神经调节为主,体液调节为辅,两者共同协调,相辅相成,共同调节生物体的生命活动。
(例:呆小症)
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2.体液调节与神经调节的协调
体温调节
动态
平衡
还记得血糖平衡的原理吗?
8
2.体液调节与神经调节的协调
体温调节
1
体温恒定的实质(原因)
主要来源:
安静状态:
运动状态:
产热
=
散热
主要散热器官:
散热方式:
代谢产热
肝、脑等
骨骼肌
皮肤
传导 对流
辐射 蒸发
辐射
传导
对流
蒸发
2
人体最主要的散热器官-皮肤
以红外线等形式
直接接触
通过气体交换
汗液蒸发
除皮肤可散热外,呼气、 、排便等过程亦可散热
排尿
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2.体液调节与神经调节的协调
体温调节
(1)体温调节中枢:
下丘脑
(2)主要的散热器官:
皮肤
血管收缩,减少热量散失血管舒张,促进热量散失
皮下脂肪层隔热,减少热量散失
汗腺产生汗液汗液蒸发散热
温度
感受器
热觉感受器
冷觉感受器
寒冷
正常体温
炎热
注意:体温感受器的适宜刺激为“温度的变化”而不是“冷”“热”本身。
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2.体液调节与神经调节的协调
体温调节
甲状腺分泌甲状腺激素
寒
冷
局部
体温
低于
正常
体温
皮肤冷觉
感受器
体温
调节
中枢
皮肤血管收缩、血流量减少
汗腺分泌量减少
骨骼肌战栗
肾上腺髓质分泌肾上腺素
传入
神经
传出
神经
减少散热
大脑皮层
产生冷觉
增添衣物
细胞代谢活动增强
垂体
TRH
TSH
增加产热
体温正常
行为性调节是重要补充
生理性调节——基本方式
主要因为甲状腺激素分泌较多,能提高神经系统的兴奋性
刺激
(下丘脑)
神经-体液调节:通过神经影响激素的分泌,再由激素对机体功能实施调节的方式
Q6:寒冷环境中的体温调节,哪些过程属于神经调节,哪些过程属于体液调节呢?
Q7:人在寒冷环境中比在炎热环境中更容易集中精力,为什么?
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2.体液调节与神经调节的协调
体温调节
Q8:在炎热环境中,你的身体会如何应对?该过程是如何发生的?
炎热
局部
体温
高于
正常
体温
皮肤温觉
感受器
体温
调节
中枢
(下丘脑)
皮肤血管舒张
血流量增多
汗腺分泌量增多
传入
神经
大脑皮层
产生热觉
减少衣物、使用空调
增加散热
体温正常
传出
神经
行为性调节
生理性调节
刺激
注:生理性调节中,炎热时没有_________这一途径。
减少产热
Q9:炎热环境中,人体有体液调节吗?
炎热环境中,相应激素分泌减少,也有激素调节
体温调节是由 调节和 调节共同实现的
体温调节方式:
神经
体液
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2.体液调节与神经调节的协调
体温调节
皮肤冷觉感受器
传入
神经
下丘脑体温调节中枢
血管收缩,血流量减少
汗腺分泌量减少
传出
神经
细胞代谢活动增强
大脑皮层
产生冷觉
增添衣物
骨骼肌战栗
垂体
TRH
TSH
甲状腺分泌甲状腺激素
肾上腺髓质分泌肾上腺素
神经调节
体液调节
影响
下丘脑
神经-体液调节:
通过神经影响激素的分泌,再由激素对机体功能实施调节的方式
Q9: 寒冷环境中的体温调节,哪些过程属于神经调节,哪些过程属于体液调节呢?他们之间有什么关系呢?
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2.体液调节与神经调节的协调
体温调节
①调节方式: 。
②体温调节的中枢: ;体温感觉中枢: 。
③感受器为 ,分为 和 。(感受温度变化而非绝对温度,既存在于皮肤中,也存在于黏膜、内脏器官中)
④人体受到寒冷刺激时,会起鸡皮疙瘩(或打寒战)时反射类型为_______
,该反射的反射弧:_________________________________________
。
神经—体液调节
下丘脑
大脑皮层
温度感受器
冷觉感受器
热觉感受器
非条件
反射
皮肤冷觉感受器→传入神经→下丘脑体温调节
中枢→传出神经→传出神经末梢及支配的立毛肌(骨骼肌)收缩
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2.体液调节与神经调节的协调
体温调节
⑤在下图中用实线绘出人体散热量随环境温度变化的曲线,用虚线绘出人体产热量随环境温度变化的曲线。
35℃?从25℃到35℃?
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2.体液调节与神经调节的协调
体温调节
A.曲线1表示散热量,曲线2表示产热量
B.该稳态调节过程的神经中枢在大脑皮层
C.A点以前热觉感受器兴奋,肾上腺素分泌增加
D.BC段皮肤毛细血管收缩,汗液分泌减少
如图表示机体由T1(35 ℃)环境进入T2(-5 ℃)环境的过程中产热量和散热量的变化。下列叙述正确的是( )
D
散热量
产热量
下丘脑
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2.体液调节与神经调节的协调
体温调节
⑥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
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
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2.体液调节与神经调节的协调
体温调节
➊寒冷环境中比炎热环境中散热更快、更多。寒冷环境中机体代谢旺盛,产热也增加,以维持体温的恒定。
➋体温调节中的反射活动为非条件反射。参与体温调节的激素主要有甲状腺激素和肾上腺素,两者在调节体温方面表现为协同作用。
➌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。
➍体温的相对恒定是机体产热量和散热量保持动态平衡的结果。无论是在炎热条件还是在寒冷条件下,体温只要维持稳定则产热量一定 = 散热量。
易混易错:体温调节中的几点提醒
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2.体液调节与神经调节的协调
体温调节
正确认识发烧:
➌高烧不退的病人该不该加盖棉被?
➊“发烧”是一种疾病还是一种症状?
➋发烧过程中(体温持续升高)体内的产热与散热量?退烧过程中(体温持续下降)体内的产热与散热量?体温恒定后体内的产热与散热量?
一种症状
高烧不退,体温调节功能暂时丧失,加盖棉被不但不会排汗,反而影响热量散失
散热量<产热量
散热量≈产热量
散热量>产热量
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2.体液调节与神经调节的协调
体温调节
9.(2025·湖南长沙雅礼中学二模改编)病原体感染可造成机体发热至38.5 ℃以上,这与下丘脑体温调节中枢调定点受影响有关,机体在发热过程中会发生一系列生理变化,如图所示。下列相关分析错误的是( )
B
A.下丘脑通过调节使皮肤血管收缩,减少散热
B.体温调定点上升至38.5 ℃的过程中机体产热量等于散热量
C.体温上升期间,下丘脑对甲细胞的调控比对乙细胞更快
D.若体温上升至38.5 ℃后不再升高,激素c会反馈抑制激素a、b的分泌
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2.体液调节与神经调节的协调
水盐平衡调节
(1)水的平衡
(主要)
中的水
产生的水
饮水
食物
代谢
1200 mL
1000 mL
300 mL
2500 mL
2500 mL
排出(主要)
通过呼气排出
排汗
排便
肾脏
皮肤
大肠
1500 mL
500 mL
400 mL
100 mL
肺
摄
入
量
≈
排
出
量
来源
去路
(2)无机盐的平衡(以Na+为例)
摄
入
量
≈
排
出
量
来源
去路
(主要)
食盐
几乎全部由小肠吸收
排出(主要)
肾脏
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。
人体内无机盐有多种,大多以 形式存在,如Na+、HCO3―等
Na+的浓度对于 渗透压的维持具有重要作用。
离子
细胞外液
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2.体液调节与神经调节的协调
水盐平衡调节
肾小球
肾小囊
肾小管
入球小动脉
出球小动脉
尿液
原尿
人体泌尿系统结构模式图
肾
输尿管
膀胱
尿液的形成过程
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
(1.5升/天)
(150升/天)
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2.体液调节与神经调节的协调
水盐平衡调节
(3)水调节相关结构和参与激素
神经分泌细胞
下丘脑
垂体后叶
抗利尿激素
毛细血管
水平衡调节中枢:_____________
渴觉中枢:_____________
渗透压感受器分布:________
相关激素:________________
下丘脑
大脑皮层
下丘脑
抗利尿激素
产生、分泌部位:
释放部位:
靶器官:
作用:
下丘脑的神经分泌细胞
垂体后叶
肾脏(肾小管、集合管)
促进肾小管、集合管重吸收水分
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2.体液调节与神经调节的协调
水盐平衡调节
抗利尿激素的作用机制
抗利尿激素与细胞膜上的_____________结合后,促进_____的转运,使_____________增加,促进对 的重吸收,使得尿量_______
膜上水通道蛋白
抗利尿激素受体
囊泡
水
减少
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2.体液调节与神经调节的协调
水盐平衡调节
(4)水盐调节过程
①水平衡调节
升高
降低
大脑皮层
渗透压感受器
抗利尿激素
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2.体液调节与神经调节的协调
水盐平衡调节
Q1:在水平衡的调节过程中,下丘脑体现的功能有几个?
①感受刺激、产生兴奋——感受器
②传导兴奋——神经细胞
③分泌功能——作为效应器
④调节功能——神经中枢
渗透压感受器;
传导兴奋至大脑皮层使之产生渴觉;
合成并分泌抗利尿激素;
水盐平衡的调节中枢;
体温调节中枢、血糖调节中枢等。
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2.体液调节与神经调节的协调
水盐平衡调节
【旁栏思考题】有人说,不要等渴了再喝水,你觉得这句话有道理吗? p61
有道理。从水盐平衡调节示意图可以看出,当人意识到渴了,说明机体细胞渗透压已经升高,机体已经在调动心脏、肾等器官以及泌尿系统、循环系统等调节渗透压;
渗透压升高会引起一系列问题,如血液粘稠度增高、血压升高、酸中毒等。长期如此,会对机体健康造成影响。
某同学为减少上厕所的次数而很少喝水,你认为这种做法好吗?为什么?
✸人体每昼夜有35~50g的代谢废物必须随尿液排出,而溶解这些代谢废物的最低尿量应在500mL以上。
如果排出的尿量过少,代谢废物不能及时随尿液排出体外,水的平衡遭到破坏,就会引起中毒而损害健康。因此人每天都要保证一定量的饮水。
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2.体液调节与神经调节的协调
水盐平衡调节
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”。
联系生活: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Na+浓度,所以在医学上又称为稀释性低血钠。
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2.体液调节与神经调节的协调
水盐平衡调节
(3)盐调节相关结构和参与激素
产生、分泌部位:
化学本质:
靶器官:
作用:
醛
固
酮
肾上腺皮质
类固醇
肾脏(肾小管、集合管)
促进肾小管和集合管对Na+的重吸收
信号传导途径
原尿
Na+
Na+
Na+通道
钠钾泵
醛固酮
醛固酮受体
保钠排钾
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2.体液调节与神经调节的协调
水盐平衡调节
(4)水盐调节过程
②血钠的平衡
*机体对水和无机盐的调节,是基于保持细胞 液Na+浓度,即保持细胞外液 不变。
外
渗透压
大量丢失水分使细胞外液量减少以及血钠含量降低
肾上腺皮质
(+)
醛固酮
(+)
肾小管和集合管对Na+的重吸收
维持血钠含量平衡
血钠含量升高
(-)
(-)
源于选择性必修1 P62“正文小字”
其他无机盐:K+对维持细胞内液渗透压、维持心肌正常兴奋性有重要作用
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2.体液调节与神经调节的协调
水盐平衡调节
(5)水盐平衡的意义
水和无机盐的平衡,对于维持人体的稳态起着非常重要的作用,是人体各种生命活动正常进行的 。
必要条件
体液调节和神经调节的联系
(1)不少内分泌腺直接或间接受中枢神经系统的调节
(2)内分泌腺分泌的激素也影响神经系统的发育和功能
人和动物内环境的稳态以神经调节为主,体液调节为辅,两者共同协调,相辅相成,共同调节生物体的生命活动。
(例:呆小症)
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激素调节微专题
(1)甲状腺激素、性激素、肾上腺皮质激素类(如醛固酮)等分泌的调节属于甲类型,即
(2)抗利尿激素分泌的调节属于乙类型,即由下丘脑合成,垂体释放。
(3)胰岛素、胰高血糖素、肾上腺素等分泌的调节属于丙类型,即:
32
激素调节微专题
8.如图是以下丘脑为中枢的三种调节模式。分析题图并结合所学知识可知,甲状腺激素与抗利尿激素的分泌分别属于哪种模式( )
A
A.甲、乙 B.乙、丙
C.乙、甲 D.甲、丙
解析 下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素,促进垂体分泌
促甲状腺激素,促进甲状腺分泌甲状腺激素,属于图中的
甲模式;抗利尿激素是由下丘脑分泌、垂体释放,所以抗
利尿激素的分泌属于图中的乙模式。
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激素调节微专题
渗透压感受器
传导兴奋至大脑皮层使之产生渴觉
抗利尿激素、TRH
①作为感受器(感受刺激):
②传导兴奋(至大脑皮层):
③作为效应器(分泌激素):
④调节中枢:
体温调节中枢、血糖调节中枢、水盐平衡的调节中枢
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激素调节微专题
例2 (2025·湖南师大附中检测)如图为下丘脑参与的人体生命活动调节的部分示意图,其中字母代表有关器官或细胞,数字代表有关激素。据图分析下列说法正确的是( )
A
A.下丘脑既参与了神经调节,又参与了激素
调节
B.激素②③之间和激素④⑦之间均具有协同
作用
C.c表示胰岛A细胞,d、e分别表示垂体和肾脏
D.寒冷条件下,激素④⑦分泌增多,激素①⑤⑥分泌减少
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激素调节微专题
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
模型:
举例:膝跳反射、缩手反射等。
2.仅涉及“激素”或“CO2”等体液因子——体液调节
模型:
实例:人进食后血糖升高,引起胰岛B细胞分泌胰岛素,使血糖降低。
3.既有神经系统调节,又有体液调节,涉及“神经递质”与“激素”或“CO2”等体液因子两类信号分子:神经—体液调节
(1)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
(2)模型Ⅱ
举例:下丘脑——垂体——靶腺轴的调节
相应激素的分泌属于神经调节;
相应激素对生命活动起到了相应的调节作用,才属于神经—体液调节。
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A.途径①属于血糖调节,胰岛B细胞
上有神经递质的受体,调节方式为神
经-体液调节
B.途径②属于体温调节,激素B是促甲
状腺激素,调节方式为体液调节
C.途径③属于水盐平衡调节,激素D是由垂体合成和释放的,调节方式为神经调节
D.激素A、C、D都能定向运输到靶细胞或靶器官起作用,作用后都会失活
激素调节微专题
例4 (2025·辽宁沈阳二中检测)如图为人体血糖、体温和水盐平衡调节的部分过程示意图,下列分析正确的是( )
A
37
THANK YOU
38
Lavf58.20.100
Packed by Bilibili XCoder v2.0.2
eq \x(下丘脑)
eq \o(――→,\s\up17(有关神经))
eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(胰岛→胰岛素和胰高血糖素,肾上腺→肾上腺素))
eq \x(下丘脑)
eq \o(――→,\s\up17(有关神经))
eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(胰岛→胰岛素和胰高血糖素,肾上腺→肾上腺素))
$