第27讲 神经调节和体液调节的关系(知识清单)(知识脑图+3考点+3进阶+4考向)2027年高考生物一轮复习讲练测
2026-10-14
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精品
摘要:
该高中生物学高考复习知识清单聚焦“神经调节和体液调节的关系”专题,涵盖体液调节与神经调节的区别联系、体温调节、水盐平衡调节三大核心考点,通过知识脑图搭建专题框架,基础梳理与考点深研分层突破知识体系。
清单以生命观念和科学思维为导向,设11条基础梳理自主夯基条目,如抗利尿激素的合成释放及作用,重难突破部分用对比表格呈现调节方式区别,专项突破归纳细胞外液渗透压与尿量关系等规律,高考精练按考向分类真题并附思路解析,助力学生系统构建知识网络,教师可据此精准指导复习,提升备考效率。
内容正文:
第27讲 神经调节和体液调节的关系
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01知识脑图·核心脉络搭建——梳理专题框架,搭建知识体系
02考点深研·知能分层突破——深挖高频考点,分层突破重难点
▶基础梳理·自主夯基(11条) ▶重难突破·考点深研
【考点一】 体液调节和神经调节的区别与联系
【考点二】 体温调节
【考点三】 水和无机盐平衡的调节
03能力进阶·方法专项提炼——总结解题方法,突破专项难点
【专项突破01】理解细胞外液渗透压、抗利尿激素含量和尿量的关系(归纳总结)
【专项突破02】抗利尿激素的作用机理及尿崩症(深度拓展)
【专项突破03】体温调定点(深度拓展)
04高考精练·专题实战通关——精选高考真题,强化实战应用
【考向一】 体液调节和神经调节的区别与联系
【考向二】 体温调节
【考向三】 水盐平衡的调节
【考向四】 血压及其调节
知识脑图·核心脉络搭
考点深研·知能分层突破
1. 体液调节的作用途径: ,反应速度: ,作用范围: ,作用时间: 。
2. 神经调节的作用途径: ,反应速度: ,作用范围: ,作用时间: 。
3. 人体最主要的散热器官是 ,主要通过 ,传导, 以及蒸发的方式进行。在安静状态下,人体主要通过 等器官的活动提供热量,运动时 成为主要的产热器官。
4. 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称为 。
5. 寒冷环境中,人体为了维持体温,皮肤血管 ,血流量 ,汗腺分泌 , 从而减少热量散失。与此同时,机体也主动增加 。
6.抗利尿激素是 合成, 释放。作用是 。
7.渗透压感受器在 。水盐平衡调节中枢在 。
8.当饮水不足或食物过咸时,细胞外液渗透压 ,抗利尿激素含量 ,减少尿量的排出。
9.Na+的主要来源是 ,几乎全部由 吸收,主要经肾随 排出,排出量几乎
摄入量。
10.当大量丢失水分使细胞外液量减少以及血钠含量降低时,肾上腺皮质增加分泌 , 促进 ,维持血钠含量的平衡。
11.体液调节与神经调节的联系
(1) 不少内分泌腺本身直接或间接地受 的调节。这种情况下, 调节可以看做 调节的一个环节。
(2) 所分泌的 也可以影响 的发育和功能。
基础梳理・自主夯基——课前5分钟核心背默
重难突破・考点深研——要点提炼
考点一 体液调节和神经调节的区别与联系
1.体液调节
(1)概念:激素等化学物质,通过体液传送的方式对生命活动进行调节,称为体液调节。激素调节是体液调节的主要内容。
(2)体液因子:如激素、组胺、某些气体分子(NO、CO等)以及一些代谢产物(如CO2)对细胞、组织和器官的功能起调节作用。
(3)实例——CO2调节呼吸运动示意图
→→→→→
2.体液调节和神经调节的区别与联系
(1)区别
比较项目
体液调节
神经调节
作用途径
体液运输
反射弧
反应速度
较缓慢
迅速
作用范围
较广泛
准确、比较局限
作用时间
比较长
短暂
(2)联系: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。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。
【教材拾遗】选择性必修1P57相关信息:
临床上给患者输入O2时,往往输入含有5%左右的CO2的混合气体,目的是刺激呼吸中枢,CO2对呼吸运动的调节属于体液—神经调节。
考点二 体温调节
1.体温调节概述
(1)热量来源:主要是代谢产热,且机体的产热量与散热量保持平衡。
(2)产热:主要来源为代谢产热。安静时,主要通过肝、脑等器官的活动提供热量;运动时,主要产热器官是骨骼肌。
(3)散热:主要器官是皮肤。散热方式有辐射、传导、对流、蒸发。
(4)意义:体温恒定是人体生命活动正常进行的必要条件,主要通过对酶活性的调节来体现。
(5)相关结构:
①温度感受器:包括热敏感受器和冷觉感受器,分布于皮肤、黏膜和内脏器官中。
②调节中枢:位于下丘脑。
③感觉中枢:位于大脑皮层。
2.体温调节的过程
(1)体温调节的方式为神经—体液调节。
(2)体温调节中枢位于下丘脑,体温感觉中枢位于大脑皮层。
(3)温度感受器感受温度变化而非绝对温度,分为冷觉感受器和热觉感受器,既存在于皮肤中,也存在于黏膜、内脏器官中。
(4)特点:人体调节体温的能力是有限的。体温过低或过高都会影响物质代谢的正常进行,使细胞、组织和器官发生功能紊乱,破坏内环境稳态,严重时会危及生命。
特别提醒
1.人体通过调节产热与散热的动态平衡来维持体温的恒定。外界环境温度低时,机体散热多,产热也多;外界环境温度高时,机体散热少,产热也少。
2.在发高烧时,人体的产热不一定大于散热,除非病人的体温在持续升高,如果体温保持不变,则产热等于散热。
【教材拾遗】源于选择性必修1P60“旁栏思考”:一般情况下,冬天人的尿较多,夏天人的尿较少的原因: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,会导致尿液量增加。
特别提醒
在某些特殊情况下,体温在一定范围内升高或降低对人体是有益的。如低温麻醉,使机体代谢减慢,提高组织对缺氧和阻断血液情况下的耐受能力;感冒时发热,机体的白细胞会增多,抗体生成活跃,能使病人的抵抗力提高,利于消灭病原体,使人体恢复健康。
考点三 水和无机盐平衡的调节
1.水平衡的调节
(1)人体内水的来源和去向
(2)水平衡的调节过程
2.无机盐平衡的调节
(1)人体内Na+的来源和去向
(2)血钠平衡的调节过程
在钠钾平衡调节中起主要作用的激素是醛固酮,它是由肾上腺皮质产生、分泌的,作用是促进肾小管和集合管吸钠泌钾,从而维持钠钾平衡。如下图所示:
(3)血浆渗透压、抗利尿激素含量和尿量的关系
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。三者关系如下图所示:
3.水盐调节机制、相关结构及参与的激素
(1)调节机制:神经—体液调节。
(2)相关结构:
①调节中枢:下丘脑。
②渴觉中枢:大脑皮层。
③感受器:下丘脑中的渗透压感受器。
④效应器:下丘脑中的神经分泌细胞。
(3)参与激素:
①抗利尿激素:
1)合成、分泌部位:下丘脑。
2)释放部位:垂体(后叶)。
3)作用部位:肾小管和集合管。
4)功能:促进肾小管和集合管对水分的重吸收。
②醛固酮:
1)合成、分泌部位:肾上腺皮质。
2)作用部位:肾小管和集合管。
3)功能:促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,维持血钠含量的稳定。
【教材拾遗】选择性必修1P60旁栏思考:一般情况下,冬天人的尿较多,夏天人的尿较少。出现这种情况的原因是冬天相比于夏天,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。
能力进阶·方法专项提炼
【专项突破01】理解细胞外液渗透压、抗利尿激素含量和尿量的关系(归纳总结)
1.细胞外液渗透压升高,抗利尿激素分泌增多,在一定范围内,二者呈正相关。
2.抗利尿激素促进肾小管和集合管对水的重吸收,使尿量减少,在一定范围内,二者呈负相关。
【专项突破02】抗利尿激素的作用机理及尿崩症(深度拓展)
1. 抗利尿激素的作用机理
抗利尿激素与肾小管和集合管上皮细胞的特异性受体结合后,激活腺苷酸环化酶,使上皮细胞中cAMP的生成增加;cAMP又激活上皮细胞中的蛋白激酶,使位于管腔膜附近的含有水通道蛋白的囊泡镶嵌在管腔膜上,增加管腔膜上的水通道蛋白的数量,从而增加对水的通透性。
2.尿崩症
尿崩症(DI)是由下丘脑—神经垂体病变引起抗利尿激素(ADH)不同程度的缺乏,或由多种病变引起肾脏对ADH敏感性缺陷,导致肾小管重吸收水的功能障碍的一组临床综合征。前者为中枢性尿崩症(CDI),后者为肾性尿崩症(NDI),其临床特点为多尿、烦渴、低比重尿或低渗尿。
临床上可通过对患者“禁水加压”(禁止饮水6~16h后补充ADH)后,测定其尿液渗透压的方法加以鉴别。禁水加压后,中枢性尿崩症患者由于对ADH敏感,其尿液渗透压将升高。
【专项突破03】体温调定点(深度拓展)
1.体温调定点学说
该学说认为,调定点的作用相当于恒温箱的调定器,下丘脑的体温调节中枢起着“调定点”的作用,它的调定点先预先设定在某一数值(如37℃)。当体温偏离这一数值时,能通过调节产热和散热过程,维持体温恒定。当体温=调定点时,机体的产热=散热;当体温>调定点时,产热<散热;当体温<调定点时,产热>散热。
如果某种原因(如感染病毒)使调定点向高温侧移动,则出现发热。例如,由细菌感染所致的发热,就是在致热原作用下引起机体内一系列的反应,使体温调定点被重新设置,如上移到39℃。
2.调定点的设置学说
1)与比值学说:下丘脑体温调节中枢的与比值可影响调定点的水平,比值增大时调定点上移;比值减小时调定点下移。
2)神经元电生理特性学说:调定点的水平取决于冷敏和热敏两种温度敏感神经元放电频率对温度的变化反应曲线的斜率,当热敏神经元反应曲线的斜率减小,或冷敏神经元反应曲线的斜率增大时,调定点上移,反之则下移。
3.正确认识发烧
1)“发烧”本身不是疾病,而是一种症状。发烧是体内抵抗感染的机制之一,甚至可能有重要作用:刺激免疫系统、抑制病原体生长、缩短疾病时间等。
2)发烧过程中(体温持续升高),体内产热大于散热;退烧过程中(体温持续下降),体内散热大于产热。但只要体温不变,产热都等于散热。
3)高烧不退的病人不应加盖棉被。因为高烧不退,体温调节功能暂时丧失,加盖棉被不但不会促使病人排汗,反而影响热量的散失。
高考精练·专题实战通关
考向一 体液调节和神经调节的区别与联系
1.(2026·江西·高考真题)某种丝虫成虫可长期寄生在人体下半身较大的淋巴管或淋巴结,造成机械刺激,产生蛋白类分泌物进入血液循环。某感染者出现了发热、下肢组织水肿症状。下列关于该感染者的描述,错误的是( )
A.寄生部位淋巴管管腔变窄甚至被阻塞,淋巴液回流受阻
B.炎症部位毛细血管通透性增大,组织液生成增加
C.局部组织液中蛋白质滞留,血浆渗透压明显下降
D.肾脏会加强水、盐重吸收,血浆量不会发生明显下降
考向二 体温的调节
2.(2024·湖南·高考真题)(多选)为研究CO2,O2和H+对呼吸运动的作用(以肺泡通气为检测指标)及其相互影响,进行了相关实验。动脉血中CO2分压(PCO2)、O2分压(PO2)和H+浓度三个因素中,一个改变而另两个保持正常时的肺泡通气效应如图a,一个改变而另两个不加控制时的肺泡通气效应如图b。下列叙述正确的是( )
A.一定范围内,增加PCO2、H+浓度和PO2均能增强呼吸运动
B.pH由7.4下降至7.1的过程中,PCO2逐渐降低
C.PO2由60mmHg下降至40mmHg的过程中,PCO2和H+浓度逐渐降低
D.CO2作用于相关感受器,通过体液调节对呼吸运动进行调控
3.(2025·安徽,18)当气温骤降时,机体会发生一系列的生理反应,参与该反应的部分器官和调节路径如图1所示。回答下列问题:
(1)外界寒冷刺激________________产生兴奋,兴奋通过传入神经传到下丘脑体温调节中枢。
(2)气温骤降时,机体常通过神经调节引起骨骼肌战栗性收缩;同时,机体通过________调节、________调节均使皮肤血管收缩和骨骼肌血管舒张。这些效应的生理意义是_______________
______________________________________________________________________________。
(3)气温骤降时,机体内糖皮质激素等分泌明显增加,同时机体通过__________抑制胰岛B细胞的分泌,以维持较高的血糖浓度,满足机体的能量需求。
(4)正常情况下,胰岛B细胞的分泌主要受血糖浓度的反馈调节。当血糖持续升高时,血浆中胰岛素的浓度变化如图2所示。此变化的原因是__________________________。
4.(2026·广东·高考真题)近年高温天气频发,给人类健康带来严峻挑战。研究发现,经热应激预处理的小鼠,更易出现肥胖及代谢紊乱。我国科学家围绕“热应激如何导致持久性代谢功能障碍”展开研究。回答下列问题:
(1)对小鼠脑内位于_____________的体温调节中枢进行检测,发现热应激后L型星形胶质细胞内特定基因发生去甲基化,可形成持久的“热记忆”,该现象属于______________。
(2)蛋白组学筛查发现,热应激显著增加皮肤和血清中的KLK14蛋白含量。该蛋白可经血液循环进入脑内。为明确KLK14蛋白对L型星形胶质细胞的作用,研究人员构建了皮肤特异性KLK14基因敲除(KO)小鼠,实验结果见图1。
据图1分析,______________________________________(答组别+指标)存在显著差异,说明热应激引起的KLK14蛋白增多主要源于皮肤。为进一步验证KLK14蛋白能促进L型星形胶质细胞增多,需增设一个实验组:_____________________________________________________________________________________。
(3)实验证明,热应激促进L型星形胶质细胞释放GABA递质,抑制邻近OXT神经元活动。已知OXT神经元可激活交感神经系统来调节机体的代谢。综合上述信息,补充图2调节通路中①、②效应 ___________(填“兴奋”或“抑制”)。
(4)该研究揭示了机体对热应激长期效应的______________调节机制。基于上述调节通路,提出一种干预热应激长期效应,且不影响其短期效应的策略。__________________________________________________。
考向三 水盐平衡的调节
5.(2024·海南,4)水平衡是指人每天摄入和排出的水处于动态平衡之中,是维持机体正常生理功能的必要条件之一。下列叙述错误的是( )
A.机体出汗可以排出部分水分,有利于散热
B.正常机体排尿除了排出部分水分外,还可以排出尿素、葡萄糖等代谢废物
C.人每天摄入和排出适量的水分,有利于维持机体内环境渗透压的稳定
D.水参与并促进物质代谢,有利于保障机体正常的生理功能
6.(2024·黑吉辽,11)梅尼埃病表现为反复发作的眩晕、听力下降,并伴有内耳淋巴水肿。检测正常人及该病患者急性发作期血清中相关激素水平的结果如表,临床上常用利尿剂(促进尿液产生)进行治疗。下列关于该病患者的叙述,错误的是( )
组别
抗利尿激素浓度/(ng·L-1)
醛固酮浓度/(ng·L-1)
正常对照组
19.83
98.40
急性发病组
24.93
122.82
A.内耳的听觉感受细胞生存的内环境稳态失衡会影响听力
B.发作期抗利尿激素水平的升高使细胞外液渗透压升高
C.醛固酮的分泌可受下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴调控
D.急性发作期使用利尿剂治疗的同时应该保持低盐饮食
7.(2026·贵州·高考真题)肾综合征出血热是由汉坦病毒(HV)引起的一种人兽共患传染病,患者感染后会出现发热、出血和肾脏损害等症状。回答下列问题:
(1)患者体温会升高至39℃左右,并持续4~6天,在体温维持期间患者的产热量_____(选填“大于”“小于”或“等于”)散热量。
(2)HV可感染树突状细胞、血管内皮细胞、肾小管上皮细胞等,树突状细胞被HV感染后,会被_____细胞和__________细胞识别,随后机体产生的抗体会攻击肾小球基膜引起肾小球损伤,原因是_____。同时,HV感染血管内皮细胞,引起出血及血浆大量渗出,导致抗利尿激素分泌增加,并先后经历少尿期(<400 mL/d,正常尿量约1500 mL/d)和多尿期(>2500 mL/d)的过程。多尿期时,若抗利尿激素的分泌仍维持较高水平,但尿量较多,原因是_____,为防止机体严重脱水,应及时补充_____。
(3)老鼠和多种野生动物均可能携带HV,公众切勿徒手捕捉、接触野生动物,对于疫区人群或必须进入疫区的人群可采用_____进行特异性预防。
考向四 血压及其调节
8.(2026·安徽·高考真题)如图表示小鼠体位瞬间改变后的血压和心率变化。当小鼠由平卧位瞬间转为直立位时,重力的作用导致血压骤降;反之,血压骤升。机体通过调节心率快慢和血管舒缩等维持血压的稳定。下列相关叙述错误的是( )
A.血压的骤升或骤降都能被机体的感受器感受
B.在机体由直立位转为平卧位后,交感神经活动占优势
C.交感神经活动减弱会导致血管舒张
D.机体在血压波动后,通常都能通过负反馈调节恢复稳定
9.(2026·湖南·高考真题)血管对收缩血管物质的反应性低时,易出现血压下降。兴趣小组探究了物质S和小肠分泌的激素K对兔离体动脉环(ARs)收缩反应的影响,收缩反应检测前需要给各组添加物质F,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
注:收缩反应张力大小与收缩反应性正相关。
A.F是一种收缩血管物质
B.家兔长时间接触物质S后可能出现低血压
C.激素K单独使用对离体ARs收缩反应张力无明显影响
D.若增强S处理组的激素K受体敏感性,则ARs收缩反应张力上升
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第27讲 神经调节和体液调节的关系
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01知识脑图·核心脉络搭建——梳理专题框架,搭建知识体系
02考点深研·知能分层突破——深挖高频考点,分层突破重难点
▶基础梳理·自主夯基(11条) ▶重难突破·考点深研
【考点一】 体液调节和神经调节的区别与联系
【考点二】 体温调节
【考点三】 水和无机盐平衡的调节
03能力进阶·方法专项提炼——总结解题方法,突破专项难点
【专项突破01】理解细胞外液渗透压、抗利尿激素含量和尿量的关系(归纳总结)
【专项突破02】抗利尿激素的作用机理及尿崩症(深度拓展)
【专项突破03】体温调定点(深度拓展)
04高考精练·专题实战通关——精选高考真题,强化实战应用
【考向一】 体液调节和神经调节的区别与联系
【考向二】 体温调节
【考向三】 水盐平衡的调节
【考向四】 血压及其调节
知识脑图·核心脉络搭
考点深研·知能分层突破
1. 体液调节的作用途径:体液运输 。反应速度:较缓慢 ,作用范围:较广泛 ,作用时间: 比较长 。
2. 神经调节的作用途径:反射弧 ,反应速度:迅速 ,作用范围:准确,比较局限 ,作用时间:短暂 。
3. 人体最主要的散热器官是皮肤 ,主要通过辐射 ,传导,对流 以及蒸发的方式进行。在安静状态下,人体主要通过肝,脑 等器官的活动提供热量,运动时骨骼肌 成为主要的产热器官。4.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称为神经—体液调节 。
5.寒冷环境中,人体为了维持体温,皮肤血管收缩 ,血流量减少 ,汗腺分泌减少 ,从而减少热量散失。与此同时,机体也主动增加产热 。
6.抗利尿激素是下丘脑 合成,垂体 释放。作用是促进肾小管集合管重吸收水 。
7.渗透压感受器在下丘脑 。水盐平衡调节中枢在下丘脑 。
8.当饮水不足或食物过咸时,细胞外液渗透压升高 ,抗利尿激素含量增加 ,减少尿量的排出。
9.Na+的主要来源是食盐 ,几乎全部由小肠 吸收,主要经肾随尿 排出,排出量几乎等于 摄入量。
10.当大量丢失水分使细胞外液量减少以及血钠含量降低时,肾上腺皮质增加分泌醛固酮 ,促进肾小管和集合管对_Na+的重吸收,维持血钠含量的平衡。
11.体液调节与神经调节的联系
(1) 不少内分泌腺本身直接或间接地受_中枢神经系统 的调节。这种情况下,体液 调节可以看做神经调节的一个环节。
(2) 内分泌腺 所分泌的_激素 也可以影响_神经系统 的发育和功能。
基础梳理・自主夯基——课前5分钟核心背默
重难突破・考点深研——要点提炼
考点一 体液调节和神经调节的区别与联系
1.体液调节
(1)概念:激素等化学物质,通过体液传送的方式对生命活动进行调节,称为体液调节。激素调节是体液调节的主要内容。
(2)体液因子:如激素、组胺、某些气体分子(NO、CO等)以及一些代谢产物(如CO2)对细胞、组织和器官的功能起调节作用。
(3)实例——CO2调节呼吸运动示意图
→→→→→
2.体液调节和神经调节的区别与联系
(1)区别
比较项目
体液调节
神经调节
作用途径
体液运输
反射弧
反应速度
较缓慢
迅速
作用范围
较广泛
准确、比较局限
作用时间
比较长
短暂
(2)联系: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。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。
【教材拾遗】选择性必修1P57相关信息:
临床上给患者输入O2时,往往输入含有5%左右的CO2的混合气体,目的是刺激呼吸中枢,CO2对呼吸运动的调节属于体液—神经调节。
考点二 体温调节
1.体温调节概述
(1)热量来源:主要是代谢产热,且机体的产热量与散热量保持平衡。
(2)产热:主要来源为代谢产热。安静时,主要通过肝、脑等器官的活动提供热量;运动时,主要产热器官是骨骼肌。
(3)散热:主要器官是皮肤。散热方式有辐射、传导、对流、蒸发。
(4)意义:体温恒定是人体生命活动正常进行的必要条件,主要通过对酶活性的调节来体现。
(5)相关结构:
①温度感受器:包括热敏感受器和冷觉感受器,分布于皮肤、黏膜和内脏器官中。
②调节中枢:位于下丘脑。
③感觉中枢:位于大脑皮层。
2.体温调节的过程
(1)体温调节的方式为神经—体液调节。
(2)体温调节中枢位于下丘脑,体温感觉中枢位于大脑皮层。
(3)温度感受器感受温度变化而非绝对温度,分为冷觉感受器和热觉感受器,既存在于皮肤中,也存在于黏膜、内脏器官中。
(4)特点:人体调节体温的能力是有限的。体温过低或过高都会影响物质代谢的正常进行,使细胞、组织和器官发生功能紊乱,破坏内环境稳态,严重时会危及生命。
特别提醒
1.人体通过调节产热与散热的动态平衡来维持体温的恒定。外界环境温度低时,机体散热多,产热也多;外界环境温度高时,机体散热少,产热也少。
2.在发高烧时,人体的产热不一定大于散热,除非病人的体温在持续升高,如果体温保持不变,则产热等于散热。
【教材拾遗】源于选择性必修1P60“旁栏思考”:一般情况下,冬天人的尿较多,夏天人的尿较少的原因: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,会导致尿液量增加。
特别提醒
在某些特殊情况下,体温在一定范围内升高或降低对人体是有益的。如低温麻醉,使机体代谢减慢,提高组织对缺氧和阻断血液情况下的耐受能力;感冒时发热,机体的白细胞会增多,抗体生成活跃,能使病人的抵抗力提高,利于消灭病原体,使人体恢复健康。
考点三 水和无机盐平衡的调节
1.水平衡的调节
(1)人体内水的来源和去向
(2)水平衡的调节过程
2.无机盐平衡的调节
(1)人体内Na+的来源和去向
(2)血钠平衡的调节过程
在钠钾平衡调节中起主要作用的激素是醛固酮,它是由肾上腺皮质产生、分泌的,作用是促进肾小管和集合管吸钠泌钾,从而维持钠钾平衡。如下图所示:
(3)血浆渗透压、抗利尿激素含量和尿量的关系
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。三者关系如下图所示:
3.水盐调节机制、相关结构及参与的激素
(1)调节机制:神经—体液调节。
(2)相关结构:
①调节中枢:下丘脑。
②渴觉中枢:大脑皮层。
③感受器:下丘脑中的渗透压感受器。
④效应器:下丘脑中的神经分泌细胞。
(3)参与激素:
①抗利尿激素:
1)合成、分泌部位:下丘脑。
2)释放部位:垂体(后叶)。
3)作用部位:肾小管和集合管。
4)功能:促进肾小管和集合管对水分的重吸收。
②醛固酮:
1)合成、分泌部位:肾上腺皮质。
2)作用部位:肾小管和集合管。
3)功能:促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,维持血钠含量的稳定。
【教材拾遗】选择性必修1P60旁栏思考:一般情况下,冬天人的尿较多,夏天人的尿较少。出现这种情况的原因是冬天相比于夏天,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。
能力进阶·方法专项提炼
【专项突破01】理解细胞外液渗透压、抗利尿激素含量和尿量的关系(归纳总结)
1.细胞外液渗透压升高,抗利尿激素分泌增多,在一定范围内,二者呈正相关。
2.抗利尿激素促进肾小管和集合管对水的重吸收,使尿量减少,在一定范围内,二者呈负相关。
【专项突破02】抗利尿激素的作用机理及尿崩症(深度拓展)
1. 抗利尿激素的作用机理
抗利尿激素与肾小管和集合管上皮细胞的特异性受体结合后,激活腺苷酸环化酶,使上皮细胞中cAMP的生成增加;cAMP又激活上皮细胞中的蛋白激酶,使位于管腔膜附近的含有水通道蛋白的囊泡镶嵌在管腔膜上,增加管腔膜上的水通道蛋白的数量,从而增加对水的通透性。
2.尿崩症
尿崩症(DI)是由下丘脑—神经垂体病变引起抗利尿激素(ADH)不同程度的缺乏,或由多种病变引起肾脏对ADH敏感性缺陷,导致肾小管重吸收水的功能障碍的一组临床综合征。前者为中枢性尿崩症(CDI),后者为肾性尿崩症(NDI),其临床特点为多尿、烦渴、低比重尿或低渗尿。
临床上可通过对患者“禁水加压”(禁止饮水6~16h后补充ADH)后,测定其尿液渗透压的方法加以鉴别。禁水加压后,中枢性尿崩症患者由于对ADH敏感,其尿液渗透压将升高。
【专项突破03】体温调定点(深度拓展)
1.体温调定点学说
该学说认为,调定点的作用相当于恒温箱的调定器,下丘脑的体温调节中枢起着“调定点”的作用,它的调定点先预先设定在某一数值(如37℃)。当体温偏离这一数值时,能通过调节产热和散热过程,维持体温恒定。当体温=调定点时,机体的产热=散热;当体温>调定点时,产热<散热;当体温<调定点时,产热>散热。
如果某种原因(如感染病毒)使调定点向高温侧移动,则出现发热。例如,由细菌感染所致的发热,就是在致热原作用下引起机体内一系列的反应,使体温调定点被重新设置,如上移到39℃。
2.调定点的设置学说
1)与比值学说:下丘脑体温调节中枢的与比值可影响调定点的水平,比值增大时调定点上移;比值减小时调定点下移。
2)神经元电生理特性学说:调定点的水平取决于冷敏和热敏两种温度敏感神经元放电频率对温度的变化反应曲线的斜率,当热敏神经元反应曲线的斜率减小,或冷敏神经元反应曲线的斜率增大时,调定点上移,反之则下移。
3.正确认识发烧
1)“发烧”本身不是疾病,而是一种症状。发烧是体内抵抗感染的机制之一,甚至可能有重要作用:刺激免疫系统、抑制病原体生长、缩短疾病时间等。
2)发烧过程中(体温持续升高),体内产热大于散热;退烧过程中(体温持续下降),体内散热大于产热。但只要体温不变,产热都等于散热。
3)高烧不退的病人不应加盖棉被。因为高烧不退,体温调节功能暂时丧失,加盖棉被不但不会促使病人排汗,反而影响热量的散失。
高考精练·专题实战通关
考向一 体液调节和神经调节的区别与联系
1.(2026·江西·高考真题)某种丝虫成虫可长期寄生在人体下半身较大的淋巴管或淋巴结,造成机械刺激,产生蛋白类分泌物进入血液循环。某感染者出现了发热、下肢组织水肿症状。下列关于该感染者的描述,错误的是( )
A.寄生部位淋巴管管腔变窄甚至被阻塞,淋巴液回流受阻
B.炎症部位毛细血管通透性增大,组织液生成增加
C.局部组织液中蛋白质滞留,血浆渗透压明显下降
D.肾脏会加强水、盐重吸收,血浆量不会发生明显下降
【答案】C
【解析】A、丝虫长期寄生在淋巴管内,会造成淋巴管管腔变窄甚至阻塞,直接导致淋巴液回流受阻,是引发下肢水肿的重要原因,A正确;B、感染者出现炎症反应时,炎症部位毛细血管通透性增大,血浆中的部分蛋白质渗出进入组织液,组织液渗透压升高,吸水能力增强,组织液生成量增加,B正确;C、淋巴回流受阻会导致局部组织液中蛋白质滞留,使局部组织液渗透压升高,仅有极少量血浆蛋白进入局部组织,同时丝虫产生的蛋白类分泌物会进入血液循环补充血浆蛋白,因此血浆渗透压不会出现明显下降C错误;D、机体可通过水盐平衡调节,促使肾脏加强对水和无机盐的重吸收,维持血浆量的相对稳定,因此血浆量不会发生明显下降,D正确。
考向二 体温的调节
2.(2024·湖南·高考真题)(多选)为研究CO2,O2和H+对呼吸运动的作用(以肺泡通气为检测指标)及其相互影响,进行了相关实验。动脉血中CO2分压(PCO2)、O2分压(PO2)和H+浓度三个因素中,一个改变而另两个保持正常时的肺泡通气效应如图a,一个改变而另两个不加控制时的肺泡通气效应如图b。下列叙述正确的是( )
A.一定范围内,增加PCO2、H+浓度和PO2均能增强呼吸运动
B.pH由7.4下降至7.1的过程中,PCO2逐渐降低
C.PO2由60mmHg下降至40mmHg的过程中,PCO2和H+浓度逐渐降低
D.CO2作用于相关感受器,通过体液调节对呼吸运动进行调控
【答案】BC
【解析】正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态叫作稳态。稳态不是恒定不变,而是一种动态的平衡,神经-体液-免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。A、根据图a分析,一定范围内,增加PCO2,H+浓度及降低PO2均能增大肺泡通气,增强呼吸运动,A错误;B、pH由7.4下降至7.1时,与图a相比,图b中相应曲线增加幅度减小,应是通过PCO2降低和PO2升高对肺泡通气进行了调节,B正确;C、PCO2由60mmHg下降至40mmHg时,与图a相比,图b中相应曲线增加幅度减小,应是通过PCO2降低和pH升高(H+浓度降低)对肺泡通气进行了调节,C正确;D、CO2作用于相关感受器,通过神经调节对呼吸运动进行调控,D错误。
3.(2025·安徽,18)当气温骤降时,机体会发生一系列的生理反应,参与该反应的部分器官和调节路径如图1所示。回答下列问题:
(1)外界寒冷刺激________________产生兴奋,兴奋通过传入神经传到下丘脑体温调节中枢。
(2)气温骤降时,机体常通过神经调节引起骨骼肌战栗性收缩;同时,机体通过________调节、________调节均使皮肤血管收缩和骨骼肌血管舒张。这些效应的生理意义是_______________
______________________________________________________________________________。
(3)气温骤降时,机体内糖皮质激素等分泌明显增加,同时机体通过__________抑制胰岛B细胞的分泌,以维持较高的血糖浓度,满足机体的能量需求。
(4)正常情况下,胰岛B细胞的分泌主要受血糖浓度的反馈调节。当血糖持续升高时,血浆中胰岛素的浓度变化如图2所示。此变化的原因是__________________________。
【答案】 (1)皮肤冷觉感受器 (2)神经 体液 减少散热(皮肤血管收缩)、增加产热(骨骼肌血管舒张促进骨骼肌收缩),维持机体的体温平衡 (3)交感神经 (4)血糖升高直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素,初期快速释放储存的胰岛素,作用后的胰岛素失活,浓度下降,随后基因表达增强合成新胰岛素,使浓度持续升高
【解析】 (1)寒冷刺激人体皮肤里的冷觉感受器产生兴奋,经过传入神经传到下丘脑中的体温调节中枢,维持体温稳定。(2)气温骤降时,皮肤里的冷觉感受器接受刺激,产生兴奋并将兴奋传至下丘脑体温调节中枢,通过中枢的调节,皮肤血管收缩血流量减少,进而减少散热量,同时寒冷引起交感神经兴奋,随后肾上腺分泌的肾上腺素增多,表现出心率加快、反应灵敏、皮肤血管收缩、骨骼肌和肝脏等器官的血管舒张、物质代谢加快等应激反应,该过程存在反射弧和激素发挥作用,属于神经—体液调节。这些效应的生理意义是减少散热,增加产热以维持机体的体温平衡。(3)气温骤降时,机体会通过交感神经兴奋来减少胰岛素分泌,同时配合糖皮质激素和胰高血糖素的作用,确保血糖浓度维持在较高水平,为体温调节(如寒战产热)和重要器官供能。(4)当血糖升高时会直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素,初期快速释放储存的胰岛素,胰岛素发挥作用后失活会有所减少,随后基因表达增强会合成大量新胰岛素并分泌到内环境中,导致胰岛素浓度持续升高,所以当血糖持续升高时,血浆中胰岛素的浓度变化会出现图2中的变化曲线。
4.(2026·广东·高考真题)近年高温天气频发,给人类健康带来严峻挑战。研究发现,经热应激预处理的小鼠,更易出现肥胖及代谢紊乱。我国科学家围绕“热应激如何导致持久性代谢功能障碍”展开研究。回答下列问题:
(1)对小鼠脑内位于_____________的体温调节中枢进行检测,发现热应激后L型星形胶质细胞内特定基因发生去甲基化,可形成持久的“热记忆”,该现象属于______________。
(2)蛋白组学筛查发现,热应激显著增加皮肤和血清中的KLK14蛋白含量。该蛋白可经血液循环进入脑内。为明确KLK14蛋白对L型星形胶质细胞的作用,研究人员构建了皮肤特异性KLK14基因敲除(KO)小鼠,实验结果见图1。
据图1分析,______________________________________(答组别+指标)存在显著差异,说明热应激引起的KLK14蛋白增多主要源于皮肤。为进一步验证KLK14蛋白能促进L型星形胶质细胞增多,需增设一个实验组:_____________________________________________________________________________________。
(3)实验证明,热应激促进L型星形胶质细胞释放GABA递质,抑制邻近OXT神经元活动。已知OXT神经元可激活交感神经系统来调节机体的代谢。综合上述信息,补充图2调节通路中①、②效应 ___________(填“兴奋”或“抑制”)。
(4)该研究揭示了机体对热应激长期效应的______________调节机制。基于上述调节通路,提出一种干预热应激长期效应,且不影响其短期效应的策略。__________________________________________________。
【答案】(1)下丘脑 表观遗传
(2)B组与C组的血清KLK14含量 给皮肤KLK14基因敲除(KO)小鼠进行热应激处理,同时注射KLK14蛋白,检测L型星形胶质细胞的占比
(3)抑制、抑制
(4)神经-体液 抑制KLK14蛋白的活性(或阻断KLK14进入脑组织/阻断GABA对OXT神经元的抑制作用)
【详解】(1)小鼠的体温调节中枢位于下丘脑;表观遗传是指DNA碱基序列不改变,仅通过甲基化等化学修饰改变基因表达,产生可遗传的性状改变,基因去甲基化形成持久“热记忆”的现象属于表观遗传。
(2)据题图1信息可知,同为热应激处理,野生型B组和皮肤KLK14敲除的C组相比,血清KLK14含量显著更高,说明热应激引起的KLK14增多主要来源于皮肤。要进一步验证KLK14促进L型星形胶质细胞增多,需要在敲除KLK14的基础上补充KLK14,因此增设实验组为:对皮肤KLK14敲除小鼠做热应激处理,同时注射KLK14蛋白,检测L型星形胶质细胞占比。
(3)据题干信息可知,热应激短期效应是降低体温,需要增加皮肤散热,因此支配皮肤血管的交感神经被抑制,使血管舒张、散热增加;OXT神经元可激活支配脂肪组织的交感神经,而热应激促进L型星形胶质细胞释放GABA递质,抑制邻近OXT神经元活动,因此支配脂肪组织的交感神经被抑制,脂肪代谢减慢、脂肪积累,最终体重增加,符合长期效应。
(4)据题干信息可知,机体对热应激长期效应的调节通路既有神经系统(神经中枢、传入、传出神经)参与,又有KLK14蛋白通过体液运输发挥作用,因此属于神经-体液调节。基于上述调节通路可知,短期降温通路不依赖KLK14通路,因此仅阻断KLK14通路的任意环节,即可干预长期效应,同时不影响热应激的短期体温调节效应,故干预策略为抑制KLK14蛋白的活性(或阻断KLK14进入脑组织/阻断GABA对OXT神经元的抑制作用)。
考向三 水盐平衡的调节
5.(2024·海南,4)水平衡是指人每天摄入和排出的水处于动态平衡之中,是维持机体正常生理功能的必要条件之一。下列叙述错误的是( )
A.机体出汗可以排出部分水分,有利于散热
B.正常机体排尿除了排出部分水分外,还可以排出尿素、葡萄糖等代谢废物
C.人每天摄入和排出适量的水分,有利于维持机体内环境渗透压的稳定
D.水参与并促进物质代谢,有利于保障机体正常的生理功能
【答案】 B
【解析】 机体出汗时,水分蒸发会带走热量,从而有利于散热,A正确;正常机体排尿可以排出部分水分、尿素等代谢废物,但葡萄糖一般不会出现在尿液中,除非血糖过高超过肾糖阈,B错误;当摄入和排出的水量合适时,身体里细胞周围液体的浓度就会保持相对稳定,这就是内环境渗透压的稳定。如果摄入或排出的水过多或过少,就会打破这个平衡,可能会影响身体的正常功能,C正确;水参与许多生物化学反应,促进物质代谢,对保障机体正常的生理功能具有重要意义,D正确。
6.(2024·黑吉辽,11)梅尼埃病表现为反复发作的眩晕、听力下降,并伴有内耳淋巴水肿。检测正常人及该病患者急性发作期血清中相关激素水平的结果如表,临床上常用利尿剂(促进尿液产生)进行治疗。下列关于该病患者的叙述,错误的是( )
组别
抗利尿激素浓度/(ng·L-1)
醛固酮浓度/(ng·L-1)
正常对照组
19.83
98.40
急性发病组
24.93
122.82
A.内耳的听觉感受细胞生存的内环境稳态失衡会影响听力
B.发作期抗利尿激素水平的升高使细胞外液渗透压升高
C.醛固酮的分泌可受下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴调控
D.急性发作期使用利尿剂治疗的同时应该保持低盐饮食
【答案】 B
【解析】 内环境稳态是细胞进行正常生命活动的必要条件,内耳的听觉感受细胞生存的内环境稳态失衡会影响听力,A正确;发作期抗利尿激素水平升高,促进肾小管和集合管对水分的重吸收,使细胞外液渗透压降低,B错误;醛固酮的分泌可受下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴调控,存在分级调节,C正确;利尿剂能促进尿液产生,急性发作期使用利尿剂治疗的同时应该保持低盐饮食,避免细胞外液渗透压升高不利于尿液的排出,D正确。
7.(2026·贵州·高考真题)肾综合征出血热是由汉坦病毒(HV)引起的一种人兽共患传染病,患者感染后会出现发热、出血和肾脏损害等症状。回答下列问题:
(1)患者体温会升高至39℃左右,并持续4~6天,在体温维持期间患者的产热量_____(选填“大于”“小于”或“等于”)散热量。
(2)HV可感染树突状细胞、血管内皮细胞、肾小管上皮细胞等,树突状细胞被HV感染后,会被_____细胞和__________细胞识别,随后机体产生的抗体会攻击肾小球基膜引起肾小球损伤,原因是_____。同时,HV感染血管内皮细胞,引起出血及血浆大量渗出,导致抗利尿激素分泌增加,并先后经历少尿期(<400 mL/d,正常尿量约1500 mL/d)和多尿期(>2500 mL/d)的过程。多尿期时,若抗利尿激素的分泌仍维持较高水平,但尿量较多,原因是_____,为防止机体严重脱水,应及时补充_____。
(3)老鼠和多种野生动物均可能携带HV,公众切勿徒手捕捉、接触野生动物,对于疫区人群或必须进入疫区的人群可采用_____进行特异性预防。
【答案】(1)等于 (2)辅助性T 细胞毒性T HV与肾小球基膜存在结构相似的抗原,抗HV抗体会与肾小球基膜结合造成损伤 肾小管和集合管对抗利尿激素的敏感性降低(或肾小管上皮细胞被HV感染后重吸收水的功能受损) 水和无机盐(或适宜浓度的生理盐水/电解质溶液)
(3)接种HV(汉坦病毒)疫苗
【解析】(1)体温维持相对稳定的核心机制是产热量和散热量保持动态平衡,患者体温持续稳定在39℃左右,因此产热量等于散热量。
(2)树突状细胞属于抗原呈递细胞,被HV感染后会处理抗原并呈递给辅助性T细胞,同时它作为被病原体侵染的靶细胞,会被细胞毒性T细胞识别以启动细胞免疫。抗体攻击自身肾小球基膜属于自身免疫反应,原因是HV抗原和肾小球基膜抗原结构相似,机体产生的抗HV抗体会与肾小球基膜结合造成损伤。抗利尿激素的功能是促进肾小管、集合管重吸收水分,若激素水平较高但尿量仍多,说明靶器官(肾小管、集合管)无法正常响应该激素的作用,肾小管和集合管对抗利尿激素的敏感性降低,即重吸收水的功能受损。
为防止机体严重脱水,需要补充水和无机盐维持内环境渗透压稳定。
(3)特异性预防的核心措施是接种对应病原体的疫苗,诱导机体产生特异性抗体和记忆细胞,在接触HV时可快速启动免疫,发挥免疫预防作用。
考向四 血压及其调节
8.(2026·安徽·高考真题)如图表示小鼠体位瞬间改变后的血压和心率变化。当小鼠由平卧位瞬间转为直立位时,重力的作用导致血压骤降;反之,血压骤升。机体通过调节心率快慢和血管舒缩等维持血压的稳定。下列相关叙述错误的是( )
A.血压的骤升或骤降都能被机体的感受器感受
B.在机体由直立位转为平卧位后,交感神经活动占优势
C.交感神经活动减弱会导致血管舒张
D.机体在血压波动后,通常都能通过负反馈调节恢复稳定
【答案】B
【详解】A、心率快慢和血管舒缩受神经调节,血管壁存在压力感受器,能感知血压变化。据图可知,小鼠体位瞬间发生变化触发血压骤升、骤降,进而触发心率骤升、骤降,说明感受器已感知变化并在反射弧上发生了反射,A正确;B、据图可知,由直立位转为平卧位后,血压骤升、心率减慢。心率减慢是副交感神经活动占优势的表现,目的是降低心输出量、降低血压,B错误;C、交感神经兴奋时会促进血管收缩、升高血压,因此交感神经活动减弱会导致血管舒张,有利于血压降低,C正确;D、生物体通过负反馈调节维持机体稳态,据图可知,机体在血压波动后都能回到相对稳定的状态,说明负反馈调节在起作用,D正确。
9.(2026·湖南·高考真题)血管对收缩血管物质的反应性低时,易出现血压下降。兴趣小组探究了物质S和小肠分泌的激素K对兔离体动脉环(ARs)收缩反应的影响,收缩反应检测前需要给各组添加物质F,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
注:收缩反应张力大小与收缩反应性正相关。
A.F是一种收缩血管物质
B.家兔长时间接触物质S后可能出现低血压
C.激素K单独使用对离体ARs收缩反应张力无明显影响
D.若增强S处理组的激素K受体敏感性,则ARs收缩反应张力上升
【答案】D
【详解】A、本实验的目的是探究物质S和小肠分泌的激素K对兔离体动脉环收缩反应的影响,那么在收缩反应检测前,应该引起兔离体动脉环产生收缩反应,因此推测物质F是一种收缩血管物质,A正确;B、14h时,S组收缩反应张力显著低于对照组,由于收缩反应张力大小与收缩反应性正相关,而血管对收缩血管物质的反应性低时,易出现血压下降,故推测家兔长时间接触物质S后可能出现低血压,B正确;C、K组在3h、7h、14h时的收缩反应张力均与对照组的接近,可说明激素K单独使用对离体ARs收缩反应张力无明显影响,C正确;D、激素的受体具有特异性,单独使用物质S处理ARs时,即使增强激素K的受体敏感性,不添加激素K也不会改变实验结果,D错误。
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