2027届高三生物人教版一轮复习讲义第八单元 第37课时 体液调节与神经调节的关系
2026-08-10
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普通
摘要:
该高中生物学高考复习讲义聚焦“体液调节与神经调节的关系”核心专题,整合神经调节与体液调节的区别联系、体温调节、水盐平衡调节三大高频考点,通过分考点梳理教材隐性知识、表格对比核心概念,结合考向例题精讲和基础排查训练,构建“考点—方法—真题”三阶复习体系,帮助学生系统突破稳态调节难点。
讲义突出考情导向与核心素养融合,如体温调节考点通过分析产热散热曲线培养科学思维,水盐平衡调节结合ADH作用机理强化生命观念。设置基础排查、课时精练分层练习,配合要语必背巩固核心知识,助力教师精准把控复习节奏,有效提升学生综合应用与应试能力。
内容正文:
第37课时 体液调节与神经调节的关系
课标要求
1.举例说明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。2.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等。
考情
分析
1.体液调节和神经调节的区别与联系:2025·陕晋宁青·T19 2025·河北·T20 2025·广东·T14 2025·山东·T23 2024·湖南·T16 2024·黑吉辽·T23 2024·安徽·T7 2024·新课标·T3 2023·山东·T9 2022·河北·T17 2022·湖北·T21 2021·山东·T23
2.体温的调节:2025·黑吉辽蒙·T12 2025·安徽·T18 2022·山东·T18 2022·湖南·T18 2022·湖北·T9 2022·辽宁·T21 2021·海南·T16
3.水和无机盐平衡的调节:2025·山东·T18 2025·河北·T20 2024·山东·T23 2024·河北·T16 2024·黑吉辽·T11 2024·江西·T20 2024·河北·T7 2024·湖北·T15 2023·新课标·T32 2023·重庆·T6 2023·全国甲·T30 2022·湖北·T7 2021·河北·T17
考点一 体液调节和神经调节的区别与联系
1.体液调节
教材隐性知识 选择性必修1 P57“相关信息”:临床上给患者输入O2时,往往采用含有5%左右的CO2的混合气体,以达到刺激呼吸中枢的目的。
2.神经调节和体液调节的区别、联系
比较项目
神经调节
体液调节
作用途径
反射弧
体液运输
反应速度
迅速
较缓慢
作用范围
准确、比较局限
较广泛
作用时间
短暂
比较长
联系
(1)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;
(2)内分泌腺分泌的激素可以影响神经系统的发育和功能
训练 在紧张恐惧时,人体肾上腺素会在短时间内分泌增加,呼吸频率和心率加快,当恐惧因素消除后,心率一般不会立即恢复至安静水平,原因是什么?
提示 紧张恐惧等情况下肾上腺素在短时间内分泌增加、呼吸心跳加快的过程属于神经调节,神经调节比体液调节的反应速度快,但启动后,体液调节作用时间长,因此恐惧因素消除后,心率一般不会立即恢复至安静水平。
人体生命活动调节的途径
如图表示人体生命活动调节的3种模型,据图回答下列问题:
(1)图中①②③依次代表体液调节、神经—体液调节、神经调节,涉及的信号分子依次是激素、神经递质和激素、神经递质。
(2)与③相比,①的特点有激素等是通过体液运输的、作用时间比较长、反应速度较缓慢、作用范围较广泛(答出4点即可)。
(3)图中②体现了神经调节与体液调节的关系为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。
归纳提升 生命活动调节的不同途径
神经调节
模型
特点
完全依赖反射弧完成,仅涉及神经递质这种信号分子
实例
膝跳反射、缩手反射等
体液调节
模型
特点
涉及激素或其他化学物质
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
神经|体液调节
特点
既有神经调节,又有体液调节,涉及神经递质与激素两类信号分子
模型Ⅰ
实例
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
模型Ⅱ
实例
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
考向一 体液调节和神经调节的区别与联系
1.(2025·深圳龙岗期末)当你在野外草地上玩耍时,旁边的草丛里突然窜出一条蛇,于是你的心跳加快、呼吸急促、警觉性提高、反应更灵敏,这与肾上腺髓质在内脏神经的直接支配下分泌的肾上腺素的作用有关。而当你确认安全以后,心跳、呼吸等会慢慢地恢复。下列叙述错误的是( )
A.在紧急情况下,肾上腺髓质分泌肾上腺素的过程属于神经—体液调节
B.整个过程中既有神经调节,又有体液调节,两种调节相互协调配合,提高机体应激反应能力
C.体液调节有时可以看作神经调节的一个环节
D.紧急因素消除后,心率不会马上恢复正常水平,说明体液调节作用时间较长
答案 A
解析 肾上腺髓质受交感神经支配,在紧急情况下,交感—肾上腺髓质系统启动,肾上腺髓质分泌肾上腺素,该过程属于神经调节,A错误;内脏神经支配肾上腺髓质分泌肾上腺素属于神经调节,分泌的肾上腺素通过体液运输作用于靶细胞属于体液调节,故整个过程中既有神经调节,又有体液调节,两种调节相互协调配合,提高机体应激反应能力,B正确;不少内分泌腺直接或间接地受中枢神经系统的调节,因此体液调节有时可以看作是神经调节的一个环节,C正确。
2.如图为胰液分泌的调节过程,根据图中信息分析,下列叙述错误的是( )
A.①过程的调节,是后天形成的
B.盐酸→小肠→胰腺调节过程中,胰腺属于效应器
C.胰腺分泌调节有2类4种信息分子参与
D.胰液分泌过程体现了体液调节可作为神经调节的一个环节
答案 B
解析 ①过程需要食物的形状和颜色通过视觉刺激,属于条件反射,条件反射是后天形成的,A正确;由题图可知,盐酸→小肠→胰腺调节过程中只有体液调节,胰腺属于促胰液素的靶细胞,B错误;由题图可知,胰腺分泌调节有2类(神经递质和激素)4种信息分子(胃泌素、神经递质、促胰液素、胆囊收缩素)参与,C正确;图中借助①过程的神经调节作用于胃窦使之分泌胃泌素进而促进胰腺分泌胰液的过程,体现了体液调节可作为神经调节的一个环节,D正确。
考点二 体温的调节
1.体温的平衡
2.体温调节的过程
(1)热量变化曲线
(2)调节过程
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。
点拨 ①发高烧时,病人的体温继续升高时产热量大于散热量,如果体温保持不变,则产热量等于散热量。
②形成冷觉和热觉的中枢不是下丘脑而是大脑皮层,下丘脑是体温调节中枢。
(1)寒冷环境下,肾上腺皮质分泌的肾上腺素增加,使代谢活动增强,产热增加(2022·山东,18)( × )
提示 肾上腺素是由肾上腺髓质分泌的一种激素。
(2)体温升高时,人体可通过排汗散热降低体温(2021·海南,16)( √ )
(3)高原性肺水肿患者体温维持在38 ℃时,产热量大于散热量(2020·山东,18)( × )
提示 体温维持在38 ℃时,产热量等于散热量。
分析体温调节的过程
(1)正常情况下,人体体温调定点为37 ℃,如图为某患者发热后体温变化的三个阶段。分析图示可知,体温调定点上升期产热>散热,高温持续期间产热=散热、体温调定点下降期产热<散热。
(2)在寒冷环境中停留过久,可能导致失温的原因是机体产生的热量不足以补偿散失的热量,体温就会降低;而在高温环境中停留过久,可能导致中暑的原因是体内产生的热量不能及时散出,会导致体温升高。上述事实说明人体体温调节的能力是有限的。
(3)医生建议,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增强、皮肤血管收缩、汗液分泌减少等,最终导致体内多余的热量不能及时散出。
考向二 体温的调节
3.(2025·黑吉辽蒙,12)黄毛鼠在不同环境温度下独居或聚群时的耗氧量(代表产热量)测定值如图。下列叙述正确的是( )
A.与20 ℃相比,10 ℃时,黄毛鼠产热量增加,散热量减少
B.10 ℃时,聚群个体的产热量和散热量比独居的多
C.10 ℃时,聚群个体下丘脑合成和分泌TRH比独居的少
D.聚群是黄毛鼠在低温环境下减少能量消耗的生理性调节
答案 C
解析 依据题干信息可知,耗氧量代表产热量,依据题图信息可知,与20 ℃相比,10 ℃时,黄毛鼠的耗氧量较高,说明产热量增加,低温下,散热量也增加,产热和散热处于动态平衡,A错误;黄毛鼠属于恒温动物,其产热量等于散热量,10 ℃时,聚群个体的耗氧量低于独居个体,说明聚群个体的产热量低于独居个体,散热量也低于独居个体,B错误;10 ℃时,聚群个体的耗氧量低于独居个体,说明聚群个体的产热量低于独居个体,甲状腺激素可以促进产热,甲状腺激素的分泌是通过下丘脑垂体甲状腺→甲状腺激素分级调节来实现的,所以可推知,10 ℃时,聚群个体下丘脑合成和分泌TRH比独居的少,C正确;聚群是黄毛鼠在低温环境下减少能量消耗的行为性调节,D错误。
4.人体的体温调定点,在正常生理状态下为37 ℃。如果体温偏离这个数值,则通过反馈系统将信息传回下丘脑体温调节中枢,此中枢会整合这些信息并与调定点比较,相应地调节散热机制或产热机制,维持体温的相对稳定。体温调定点不是一成不变的,如正常人体因病毒感染引起的发热过程分为体温上升期、高温持续期和体温下降期。如图为发热体温上升期,机体体温调节过程示意图。下列叙述正确的是( )
A.激素甲和激素乙在应用时均可口服
B.体温升高后的高温持续期,人体的产热量大于散热量
C.体温上升期,下丘脑会产生冷觉
D.体温调节过程体现了神经调节和体液调节是相互联系的
答案 D
解析 激素甲是促甲状腺激素释放激素,激素乙是促甲状腺激素,它们均为蛋白质类激素,口服会被消化道内的蛋白酶分解而失去作用,不能口服,A错误;体温升高后的高温持续期,人体的体温维持在一个较高水平不变,此时产热量等于散热量,B错误;冷觉是在大脑皮层产生的,下丘脑是体温调节中枢,C错误;据图可知,有神经调节(传出神经支配骨骼肌收缩、皮肤血管收缩等),也有体液调节(通过激素甲、乙调节甲状腺激素的分泌来调节代谢),体现了神经调节和体液调节是相互联系的,D正确。
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
训练 大量出汗或严重腹泻后,如果只喝水,不补充盐,内环境的渗透压会降低,带来的后果是什么?
提示 内环境中的水过多地通过渗透作用进入细胞,造成细胞吸水肿胀,进一步导致细胞代谢和功能紊乱。
教材隐性知识 源于选择性必修1 P60“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。
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
注:“+”表示促进,“-”表示抑制。
3.水盐平衡的调节机制、相关结构及相关激素
(1)神经调节和体液调节都参与体温恒定和水盐平衡的调节(2021·海南,16)( √ )
(2)大量出汗时,垂体感受到细胞外液渗透压变化,使大脑皮层产生渴觉(2021·海南,16)( × )
提示 下丘脑的渗透压感受器可感受到细胞外液渗透压的变化,垂体不能。
(3)运动时肌细胞的代谢产物使组织液渗透压升高,机体抗利尿激素释放减少(2022·河北,17)( × )
提示 运动时肌细胞的代谢产物使组织液渗透压升高,引起细胞外液渗透压升高,机体抗利尿激素释放增加,促进肾小管和集合管重吸收水,使细胞外液渗透压下降。
(4)细胞内液不参与细胞外液渗透压的调节(2021·河北,17)( × )
提示 细胞内液可以与细胞外液相互交换成分,因此,细胞内液参与细胞外液渗透压的调节。
分析水盐平衡的调节
机体的正常生命活动以内环境的稳态为基础,水盐代谢的平衡是内环境稳态的一个重要方面。回答下列问题:
(1)图1表示ADH的作用机理(ADHR为ADH受体),ADH最终使肾小管上皮细胞上的水通道蛋白数量增多,从而促进对水分的重吸收。尿量超过3 L/d称为尿崩症,引起尿崩症的原因有很多,请提出两种与ADH有关的原因:①ADH分泌过少,导致肾小管和集合管对水分的重吸收能力下降;②ADH分泌量正常,但是肾小管和集合管细胞膜上ADH的受体(ADHR)数量减少,ADH无法正常发挥作用。
(2)图2为醛固酮的作用机理,醛固酮进入集合管上皮细胞后,与醛固酮受体结合,形成激素—受体复合物并进入细胞核,诱导多种基因的表达,相关基因表达的产物包括:①钠离子通道蛋白,该蛋白的数量增加,会促进Na+进入集合管上皮细胞;②线粒体内与ATP合成有关的酶,这些酶的数量增加,可以促进有氧呼吸,ATP的合成增加,为钠-钾泵提供更多能量;③钠-钾泵数量增加,促进Na+运出集合管上皮细胞,从而进入血液。
(3)醛固酮增多引起血容量增大的原因:醛固酮会促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,血浆中Na+含量增加,细胞外液渗透压升高,抗利尿激素的分泌量增加,肾小管、集合管对水分的重吸收增多,从而导致血容量增大。
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。
考向四 下丘脑的功能
7.人体下丘脑具有内分泌功能,也是一些调节中枢的所在部位。下列有关下丘脑的叙述,错误的是( )
A.下丘脑能感受细胞外液渗透压的变化
B.下丘脑能分泌抗利尿激素和促甲状腺激素
C.下丘脑参与水盐平衡的调节:下丘脑有水平衡调节中枢
D.下丘脑能感受体温的变化:下丘脑有体温调节中枢
答案 B
解析 下丘脑是水盐平衡调节中枢,同时也具有渗透压感受器,来感知细胞外液渗透压的变化,A、C正确;下丘脑能分泌促甲状腺激素释放激素、抗利尿激素等,具有内分泌功能,促甲状腺激素由垂体分泌,B错误;下丘脑内有维持体温相对恒定的体温调节中枢,能感受体温变化,能调节产热和散热,D正确。
8.(2024·湖北,15)为探究下丘脑对哺乳动物生理活动的影响,某学生以实验动物为材料设计一系列实验,并预测了实验结果,不合理的是( )
A.若切除下丘脑,抗利尿激素分泌减少,可导致机体脱水
B.若损伤下丘脑的不同区域,可确定散热中枢和产热中枢的具体部位
C.若损毁下丘脑,再注射甲状腺激素,可抑制促甲状腺激素释放激素分泌
D.若仅切断大脑皮层与下丘脑的联系,短期内恒温动物仍可维持体温的相对稳定
答案 C
解析 下丘脑可合成分泌抗利尿激素,抗利尿激素可作用于肾小管和集合管,促进肾小管和集合管对水分的重吸收,减少尿量,若切除下丘脑,抗利尿激素分泌减少,可导致机体脱水,A正确;体温调节中枢位于下丘脑,因此损伤下丘脑的不同区域,可确定散热中枢和产热中枢的具体部位,B正确;甲状腺激素可作用于下丘脑,抑制促甲状腺激素释放激素
的分泌,若损毁下丘脑,则甲状腺激素无法作用于下丘脑,C错误;体温调节中枢位于下丘脑,若仅切断大脑皮层与下丘脑的联系,短期内恒温动物仍可维持体温的相对稳定,D正确。
归纳提升 下丘脑在维持内环境稳态中的作用
模型解读
下丘脑是内分泌系统的总枢纽,同时受大脑皮层的调控。下丘脑的部分细胞称为神经内分泌细胞,既能传导神经冲动,又有分泌激素的功能。下丘脑在机体稳态中的作用主要包括以下四个方面。
(1)感受:含有渗透压感受器,能感受细胞外液渗透压的变化。
(2)合成及分泌:具有合成与分泌抗利尿激素以及促激素释放激素的功能。
(3)调节:体温调节中枢、血糖调节中枢以及水盐平衡调节中枢都位于下丘脑。
(4)传导:可以产生兴奋并传导兴奋,如将渗透压感受器产生的兴奋传导到大脑皮层,进而调节摄水行为
一、基础排查
1.判断下列有关神经调节和体液调节的区别和联系的叙述
(1)在人与高等动物生命活动调节过程中,体液调节起主导作用( × )
提示 在人与高等动物生命活动调节过程中,神经调节起主导作用。
(2)激素调节是体液调节的主要内容,是因为激素有高效的催化作用( × )
提示 激素无催化作用,激素只是信息分子,起调节作用。
(3)神经调节比较迅速,原因是其信息传递主要为电信号形式( √ )
(4)体液调节作用范围广,原因是激素随体液传送作用于全身细胞( × )
提示 体液调节作用范围广,原因是激素随体液传送到全身各处,但只作用于靶器官、靶细胞。
(5)激素与靶细胞的特异性受体结合后发挥作用,因此激素调节范围局限且准确( × )
提示 激素的作用途径是体液运输,激素调节反应速度较缓慢但作用范围较广泛。
(6)体液调节持续时间比较长,原因是激素不会因降解而失活( × )
提示 激素发挥作用后就失活了。
(7)垂体是联系神经调节和体液调节的枢纽( × )
提示 下丘脑可参与神经调节,接受刺激产生兴奋,释放促激素释放激素等来影响内分泌系统的功能,是联系神经调节和体液调节的枢纽。
(8)大部分内分泌腺的激素分泌受神经系统的调控,内分泌腺分泌的激素也可以影响神经系统的功能( √ )
2.判断下列关于人体体温调节的叙述
(1)体温恒定是产热量与散热量相对平衡的结果( √ )
(2)安静状态下,人体产热的器官主要是脑、肝脏和骨骼肌( × )
提示 安静状态下,人体产热的器官主要是脑和肝脏。
(3)在炎热环境中,热觉感受器感受刺激,产生兴奋,兴奋传至下丘脑体温调节中枢产生热觉( × )
提示 体温调节中枢位于下丘脑,热觉形成的部位是大脑皮层。
(4)运动员在马拉松比赛的过程中,散热量大于产热量,皮肤主要通过辐射的方式散热( × )
提示 运动员在马拉松比赛的过程中,体温维持相对稳定,说明散热量等于产热量,此时主要通过汗液的蒸发散热。
(5)寒冷环境下,机体通过各种途径减少散热,散热量低于炎热环境下的散热量( × )
提示 寒冷环境下,由于机体体温与环境温度差值大,故散热量高于炎热环境下的散热量。
(6)某流感患者一天中体温维持在38 ℃,则在该时间段内其产热量等于散热量( √ )
(7)体温下降期,皮肤血管收缩,汗腺分泌增多,从而增加散热( × )
提示 体温下降期,皮肤血管舒张,汗腺分泌增多,从而增加散热。
(8)体温稳定依赖神经—体液调节,以神经调节为主( √ )
3.判断下列有关水盐平衡调节的叙述
(1)机体能够通过调节排尿量,使水的排出量与摄入量相适应,以保持机体的水平衡( √ )
(2)缺水时细胞外液渗透压升高,口腔中的渗透压感受器兴奋( × )
提示 缺水时细胞外液渗透压升高,下丘脑的渗透压感受器兴奋。
(3)饮水不足引起血浆渗透压升高,垂体(后叶)合成的抗利尿激素增多( × )
提示 抗利尿激素由下丘脑合成分泌,垂体(后叶)释放。
(4)抗利尿激素通过体液定向运输到肾小管、集合管发挥作用( × )
提示 抗利尿激素通过体液的运输不是定向的,但是只能作用于肾小管、集合管。
(5)抗利尿激素分泌不足的患者不能通过口服该激素的方式进行治疗( √ )
(6)大量出汗使血钠含量降低时,肾上腺髓质分泌醛固酮的量增加( × )
提示 醛固酮是由肾上腺皮质分泌的。
(7)人体大量失水时,醛固酮的分泌量增加,促进肾小管和集合管对Na+的重吸收增加,从而抑制对水分的重吸收( × )
提示 人体大量失水时,醛固酮的分泌量增加,促进肾小管和集合管对Na+的重吸收增加,细胞外液的渗透压升高,引起抗利尿激素的分泌量增加,肾小管、集合管对水分的重吸收增多。
(8)机体水盐平衡的维持受神经调节和体液调节的共同调节( √ )
二、要语必背
1.(选择性必修1 P57)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.(选择性必修1 P58)代谢产热是机体热量的主要来源。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。
3.(选择性必修1 P58)皮肤是人体最主要的散热器官,皮肤散热主要通过辐射、传导、对流以及蒸发的方式进行。
4.(选择性必修1 P59)人体调节体温的能力是有限的。人如果在寒冷的环境中停留过久,机体产生的热量不足以补偿散失的热量,体温就会降低;人如果在高温环境中停留过久,体内产生的热量不能及时散出,会导致体温升高。
5.(选择性必修1 P60)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。
6.(选择性必修1 P60)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,维持血钠含量的稳定。
7.(选择性必修1 P62)体液调节和神经调节的联系: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。
课时精练
[分值:100分]
[1~10题,每题5分;11~13题,每题6分。共68分]
一、选择题
1.(2024·河北,16改编)假性醛固酮减少症(PP)患者合成和分泌的醛固酮未减少,但表现出醛固酮缺少所致的渗透压调节异常。下列叙述错误的是( )
A.人体内的Na+几乎全部由小肠吸收获取,主要经肾随尿排出
B.抗利尿激素增多与患PP均可使细胞外液增多
C.血钠含量降低可使肾上腺合成的醛固酮增多
D.PP患者的病因可能是肾小管和集合管对Na+的转运异常
答案 B
解析 Na+的主要来源是食盐,故人体内的Na+几乎全部由小肠吸收获取,主要经肾随尿排出,A正确;抗利尿激素可以促进肾小管和集合管对水分的重吸收,故抗利尿激素增多会使细胞外液增多,PP患者的症状与醛固酮缺少相似,会减少肾小管和集合管对Na+的重吸收,导致尿液增多,细胞外液减少,B错误;PP患者合成和分泌的醛固酮未减少,但表现出醛固酮缺少所致的渗透压调节异常,由此猜测PP患者的病因可能是相关受体异常或肾小管和集合管对Na+的转运异常,D正确。
2.内生致热原(EP)作用于体温调节中枢,使体温调定点(中枢温度敏感神经元对温度感受的阈值)上移,从而引起发热。发热在临床上通常经历体温上升期、高温持续期和体温下降期三个阶段(如图)。下列叙述错误的是( )
A.图中的实线是调定点温度,虚线是实际温度
B.AB段和DE段中,产热与散热保持动态平衡
C.BD段时中枢温度敏感神经元活动发生变化,使机体产热增加,散热减少
D.随着EP被清除,调定点温度迅速恢复到正常水平,体温也随后降至正常
答案 A
解析 题图中实线是实际温度,虚线是调定点温度,A错误。在AB段,体温相对稳定在正常水平,说明此时产热和散热保持动态平衡,维持正常体温;在DE段,体温稳定在一个较高水平,同样表明产热和散热保持动态平衡,只是此时调定点上移,维持在较高体温状态,B正确。BD段是体温上升期,内生致热原(EP)作用于体温调节中枢,使中枢温度敏感神经元活动发生变化,导致机体产热增加,散热减少,从而使体温上升,C正确;当EP被清除后,调定点温度迅速恢复到正常水平,此时机体通过调节使实际体温也随后降至正常水平,符合体温调节的生理过程,D正确。
3.如图所示,醛固酮可通过诱导肾小管和集合管管壁上皮细胞合成多种蛋白质(如顶端膜上的钠离子和钾离子通道、基底膜上的钠-钾泵等),从而促进肾小管和集合管对Na+的重吸收。下列叙述错误的是( )
A.醛固酮促进Na+重吸收的同时也促进了K+的排出
B.Na+由管腔进入血管的方式既有主动运输又有被动运输
C.顶端膜上的K+外流依赖于基底膜上钠-钾泵的正常活动
D.由于大出血而导致细胞外液的量减少时,醛固酮的分泌量减少
答案 D
解析 由图可知,醛固酮促进Na+的重吸收并促进K+的排出,A正确;据图分析可知,Na+由管腔进入血管的过程包括两个步骤:首先通过顶端膜上的钠离子通道以协助扩散的方式(一种被动运输方式)进入上皮细胞,然后通过基底膜上的钠-钾泵以主动运输的方式泵出上皮细胞进入血管,B正确;顶端膜上的K+外流顺浓度梯度进行,这个过程的持续进行需要基底膜上钠-钾泵的正常活动来维持,钠-钾泵通过消耗ATP将Na+从细胞内泵出并将K+泵入细胞,从而维持了细胞内外的Na+和K+浓度差,为顶端膜上的K+外流提供了条件,C正确;由于大出血而导致细胞外液的量减少时,醛固酮的分泌量增多,以使细胞外液的渗透压上升,抗利尿激素分泌增加,促进肾小管、集合管对水分的重吸收,细胞外液的量增多,D错误。
4.(2025·山东,18改编)低钠血症患者的血钠浓度和细胞外液渗透压均低于正常值。依据患者细胞外液量减少、不变和增加,依次称为低容量性、等容量性和高容量性低钠血症。下列叙述错误的是( )
A.醛固酮分泌过多可能引起低容量性低钠血症
B.抗利尿激素分泌过多可能引起高容量性低钠血症
C.与患病前相比,等容量性低钠血症患者不容易产生渴感
D.与患病前相比,低钠血症患者的细胞外液中总钠量可能增加
答案 A
解析 醛固酮的作用是保钠排钾,醛固酮分泌过多会导致血钠升高,细胞外液量可能增多,因此醛固酮分泌过多不可能引起低容量性低钠血症,A错误;抗利尿激素分泌过多,肾小管和集合管对水的重吸收增多,细胞外液量增加,可能引起高容量性低钠血症,B正确;与患病前相比,等容量性低钠血症患者细胞外液渗透压小,渗透压感受器受到的刺激减弱,不容易产生渴感,C正确;低钠血症患者的血钠浓度低于正常值,但患者细胞外液量可能增加,因此与患病前相比,低钠血症患者的细胞外液中总钠量可能增加,D正确。
5.较低等的脊椎动物如爬行动物,其体温会随环境温度的变化而改变,被称为变温动物;而较高等的脊椎动物如哺乳动物,其通常能够在不同温度的环境中保持体温的相对稳定,被称为恒温动物。下列叙述错误的是( )
A.变温动物的体温易受环境因素的影响,其体内酶的活性在冬天时较低
B.恒温动物通常能保持体温的相对稳定,这是其在长期进化过程中形成的
C.变温动物从38 ℃环境进入0 ℃环境中,机体的产热量和散热量均增加
D.恒温动物从0 ℃环境进入38 ℃环境中,机体的产热量和散热量均减少
答案 C
解析 变温动物的体温随环境温度变化而变化,冬天温度低,其体内酶的活性也较低,A正确;恒温动物有复杂的神经和体液调节机制调节体温的变化,使其通常在变化的环境中也能保持体温的相对稳定,这种调节机制是其在长期进化过程中形成的,B正确;变温动物从38 ℃环境进入0 ℃环境中时,体温随着降低,体内酶活性降低,产热减少,C错误;恒温动物体温维持相对稳定,当它从0 ℃环境进入38 ℃环境中时,机体与环境温度差减小,散热减少,由于散热减少,为维持体温相对稳定,产热量也减少,D正确。
6.(2025·珠海金湾联考)恐惧、紧张或头低足高位时可刺激心房肌细胞释放心房钠尿肽(ANP),ANP的主要作用是使血管平滑肌舒张和促进肾脏排钠、排水。此外,乙酰胆碱、抗利尿激素等也能刺激心房钠尿肽的释放。下列叙述正确的是( )
A.ANP分泌较多会使血管处于舒张状态,交感神经的活动可能占优势
B.在钠平衡的调节过程中,ANP和肾上腺皮质分泌的醛固酮作用相互“抗衡”
C.ANP经血管定向运输至肾脏,从而抑制肾小管和集合管对钠和水的重吸收
D.紧张时,若ANP分泌不足会造成血压升高、细胞外液减少
答案 B
解析 交感神经兴奋会使血管收缩,ANP的主要作用是使血管平滑肌舒张,所以ANP分泌较多时副交感神经的活动可能占优势,A错误;根据题意,ANP的主要作用是促进肾脏排钠、排水,而肾上腺皮质分泌的醛固酮主要作用是促进肾小管和集合管对钠的重吸收,进而促进水的重吸收,二者在钠平衡的调节过程中作用相互“抗衡”,B正确;ANP经血液循环运输到全身各处,而不是定向运输至肾脏,但是作用于肾脏,抑制肾小管和集合管对钠和水的重吸收,C错误;紧张时,若ANP分泌不足会使肾脏排钠、排水减少,会导致细胞外液增多,同时血容量增加,可能造成血压升高,D错误。
7.内皮细胞对神经末梢传来的兴奋产生反应,释放NO引起血管壁平滑肌细胞松弛,使血管扩张引起血压下降(见图)。下列叙述错误的是( )
A.图中的平滑肌细胞松弛是神经—体液调节的结果
B.NO通过自由扩散进入细胞与鸟苷酸环化酶结合
C.鸟苷酸环化酶催化GTP转化成cGMP使平滑肌松弛
D.使用乙酰胆碱抑制剂可以使血管扩张,引起血压下降
答案 D
解析 神经末梢释放乙酰胆碱作用于内皮细胞,引起内皮细胞释放NO,体现了神经调节,NO引起血管壁平滑肌细胞松弛,体现了体液调节,因此,平滑肌细胞松弛是神经—体液调节的结果,A正确;NO是一种气体小分子,气体进入细胞的方式为自由扩散,B正确;使用乙酰胆碱抑制剂会抑制乙酰胆碱的作用,使得内皮细胞不能接收神经末梢传来的兴奋,进而不能释放NO,不会引起平滑肌细胞松弛,最终不会导致血压下降,D错误。
8.(2025·汕尾四校联考)人体某些感觉神经元细胞膜上存在辣椒素受体TRPV1(一种阳离子通道受体),在辣椒素或炎热条件下会被激活,大脑中的TRPV1散热神经回路被打开,从而降低体温。科学家将野生型和缺失TRPV1基因的敲除型小鼠放在常温条件下饲养一段时间后,移至炎热环境中,观察、测量相关指标的变化。下列叙述错误的是( )
A.TRPV1被激活的实质是感觉神经元产生了神经冲动
B.在炎热的环境中野生型小鼠汗液分泌量增多,抗利尿激素分泌增加
C.在炎热的环境中敲除型小鼠只能通过减少产热来维持体温
D.在炎热的环境中野生型和敲除型小鼠的下丘脑相关区域都能产生兴奋
答案 C
解析 由题意可知,TRPV1是感觉神经元细胞膜上辣椒素的受体,TRPV1被激活实质上是感觉神经元产生了神经冲动,即产生了兴奋,A正确;在炎热条件下,野生型小鼠的汗液分泌量增加,抗利尿激素增加,以促进肾小管和集合管对水分的重吸收,减少水分的流失,B正确;虽然敲除型小鼠缺失TRPV1基因,不能引起大脑中的TRPV1散热神经回路打开,但是敲除型小鼠还有其他散热的途径,故在炎热的环境中敲除型小鼠除了通过减少产热来维持体温,还可以通过增加散热来维持体温,C错误;下丘脑是体温调节中枢,且敲除型小鼠的下丘脑不受影响,因此在炎热的环境中野生型和敲除型小鼠的下丘脑相关区域都能产生兴奋,D正确。
9.(2025·惠州一模)甲、乙两种脊椎动物在不同温度环境条件下暴露2小时后的体温变化如图所示。下列叙述错误的是( )
A.体温调节的中枢位于下丘脑,与神经—体液调节有关
B.甲从适温环境转至5 ℃环境中,其产热量和散热量均减小
C.乙从适温环境转至5 ℃环境中,其机体相对耗氧量下降
D.甲、乙两种生物适应环境温度变化的方式是长期自然选择的结果
答案 B
解析 体温调节的中枢位于下丘脑,体温调节过程中既有神经调节(如通过反射弧调节血管收缩与舒张等),也有体液调节(如甲状腺激素等参与调节产热),A正确;图中甲动物的体温不随环境温度的改变而改变,能维持相对稳定,属于恒温动物,甲从适温环境转至5 ℃环境中,散热加快,甲为了维持体温则需要增加产热,最终维持产热量=散热量,因此,甲从适温环境转至5 ℃环境中,其产热量和散热量均增大,B错误;图中乙动物的体温随着环境温度的变化而变化,属于变温动物,乙从适温环境转至5 ℃环境中,其体温下降,代谢速率下降,相对耗氧量下降,C正确;生物对环境的适应是长期自然选择的结果,甲、乙两种生物适应环境温度变化的方式也是长期自然选择的结果,D正确。
10.(2025·梅州兴宁一模)胃对食物的化学消化是通过胃黏膜中壁细胞分泌的胃酸实现的。如图是食物刺激口腔、舌和咽处的感受器产生兴奋后,神经冲动传到神经中枢再由迷走神经引起的胃液分泌的部分过程示意图。图中的ACh代表乙酰胆碱,GRP代表促胃液素释放肽。下列叙述错误的是( )
A.促胃液素和生长抑素在调节壁细胞分泌胃酸时,作用效果相抗衡
B.节后神经纤维释放的ACh直接促进壁细胞分泌胃酸的过程属于神经调节
C.节后神经纤维通过释放GRP间接促进壁细胞分泌胃酸的过程属于神经—体液调节
D.迷走神经的节后神经纤维通过释放ACh作用于δ细胞会抑制胃酸的分泌
答案 D
解析 据图可知,促胃液素可以促进壁细胞分泌胃酸,而生长抑素可以抑制壁细胞分泌胃酸,因此二者的作用效果相抗衡,A正确;迷走神经的节后神经纤维释放的ACh直接作用于壁细胞膜上的相关受体,促进壁细胞分泌胃酸的调节方式属于神经调节,B正确;通过释放GRP作用于G细胞,促进G细胞分泌促胃液素,促胃液素通过血液运输最终作用于壁细胞,促进壁细胞分泌胃酸的调节方式属于神经—体液调节,C正确;迷走神经的节后神经纤维通过释放ACh作用于δ细胞而促进胃酸分泌的机理:ACh作用于δ细胞抑制其释放生长抑素,不仅减弱它对ECL细胞释放组胺的抑制作用,也减弱了生长抑素对壁细胞分泌胃酸的抑制作用,从而促进胃酸的分泌,D错误。
11.(2025·广州白云一模)抗利尿激素(ADH)是一种九肽激素,是尿液浓缩和稀释的关键性调节激素,其具体作用机理见图。尿崩症是与ADH密切相关的内分泌疾病,病人表现为持续排出大量低渗性尿液。ADH不足和ADH不敏感均可导致尿崩症,前者导致中枢性尿崩症,后者导致肾性尿崩症。下列叙述错误的是( )
A.ADH与受体结合可促进肾小管上皮细胞的能量代谢
B.ADH可同时促进多种AQP蛋白介导的水分子运输
C.中枢性尿崩症可能是由下丘脑或垂体损伤引起的
D.肾性尿崩症的病因可能是AVPR2基因突变
答案 B
解析 据图可知,ADH与受体(AVPR2)结合后,促进肾小管上皮细胞中ATP转化为cAMP,进而促进P蛋白的作用,即促进含水通道蛋白(AQP2)的囊泡与肾小管上皮细胞膜融合,促进水的重吸收,该过程涉及ATP水解,促进能量代谢,A正确;ADH促进AQP2蛋白介导的水分子运输,不促进AQP3和AQP4蛋白介导的水分子运输,B错误;下丘脑合成分泌ADH,由垂体释放,若下丘脑或垂体损伤会导致ADH不足,引起中枢性尿崩症,C正确;若AVPR2基因突变,导致ADH不能与其结合,使ADH不能发挥作用,导致肾性尿崩症,D正确。
12.(2025·广东六校联考)垂体后叶素的主要成分是抗利尿激素,在临床上常用于止血,但垂体后叶素在体内积蓄到一定程度时容易引发低钠血症等药物副作用,具体机制如图。脑桥有大量神经细胞聚集,极易在渗透压剧烈变化时发生髓鞘溶解症。下列叙述错误的是( )
A.低钠血症会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低,最终引发肌肉酸痛、无力
B.醛固酮分泌减少会进一步促进低钠血症的发生
C.V2受体抑制剂可以特异性阻止肾小管对水的重吸收,从而影响钠盐代谢
D.出现低钠血症后在停用垂体后叶素的同时需要快速补充大量的高渗盐水
答案 D
解析 神经和肌肉细胞的兴奋与Na+内流有关,血液中的Na+含量降低会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低,最终引发肌肉酸痛、无力,A正确;醛固酮是肾上腺皮质分泌的,作用于肾小管、集合管,可以促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,维持血钠含量的稳定,因此醛固酮分泌减少会降低肾小管和集合管对Na+的重吸收作用,促进低钠血症的发生,B正确;V2受体抑制剂可以抑制抗利尿激素和V2受体结合,导致肾小管和集合管对水的重吸收减少,细胞外液减少,导致醛固酮分泌增多,从而影响钠盐的代谢,C正确;大量的高渗盐水容易引起渗透压剧烈变化,因此不能快速补充大量的高渗盐水,D错误。
13.(2025·华附、省实、广雅、深中四校联考)肾素—血管紧张素—醛固酮系统是人体重要的体液调节系统之一(如图)。醛固酮分泌过多可引发原发性醛固酮增多症(PA),PA患者出现高血压和低血钾的综合征。临床中将血浆醛固酮与肾素比值(ARR)作为PA的筛查指标。下列叙述错误的是( )
A.PA患者细胞外钾离子浓度较低,使静息电位的绝对值下降
B.醛固酮由肾上腺皮质分泌,通过体液运输发挥作用
C.醛固酮可促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,维持血钠含量的稳定
D.与正常人相比,PA患者ARR明显偏高
答案 A
解析 PA患者出现低血钾的综合征,静息电位与K+外流有关,运输方式为协助扩散,PA患者细胞外钾离子浓度较低,K+外流量更多,静息电位的绝对值上升,A错误;当血钠含量降低时,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,维持血钠含量的稳定,C正确;分析题图,PA患者醛固酮分泌过多,使得血压升高,抑制肾素的产生,因此PA患者的ARR比正常人明显偏高,D正确。
二、非选择题
14.(14分)(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)(4分)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,降低葡萄糖向细胞内转运,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(如寒颤产热)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,所以当血糖发生持续升高的情况下,血浆中胰岛素的浓度变化会出现图2中的变化曲线。
15.(18分)(2024·江西,20)人体水盐代谢平衡是内环境稳态的重要方面。研究人员为了探究运动中机体维持水盐平衡的机制,让若干名身体健康的志愿者以10 km/h的速度跑步1 h,采集志愿者运动前、中和后的血液与尿液样本,测定相关指标(见表)。回答下列问题:
指标
状态
血浆渗
透压
/(mOsm·
L-1)
血浆Na+
浓度
/(mmol·
L-1)
血浆K+
浓度
/(mmol·
L-1)
尿渗
透压
/(mOsm·
L-1)
尿Na+
浓度
/(mmol·
L-1)
尿K+
浓度
/(mmol·
L-1)
运动前
289.1
139.0
4.3
911.2
242.4
40.4
运动中
291.0
141.0
4.4
915.4
206.3
71.1
运动后
289.2
139.1
4.1
1 005.1
228.1
72.3
(1)表中数据显示,与尿液相比,血浆的各项指标相对稳定。原因是血浆属于内环境,机体可通过______________、体液调节和______________维持内环境的稳态。
(2)参与形成人体血浆渗透压的离子主要是Na+和________。
(3)运动中,尿液中Na+浓度降低、K+浓度升高,是因为______________(从“肾小球”“肾小管”“肾小囊”和“集合管”中选2项)加强了保钠排钾的作用,同时也加强了对________的重吸收,使得尿液渗透压升高。
(4)为探究表中数据变化的原因,测定了自运动开始2 h内血浆中醛固酮(由______________分泌)和抗利尿激素(由________释放)的浓度。结果发现,血浆中2种激素的浓度均呈现先上升后下降的趋势,分析激素浓度下降的可能原因:_________________________________
_______________________________________________________________(答出2点即可)。
(5)进一步实验发现,与运动前相比,运动后血容量(参与循环的血量)减少,并引起一系列生理反应。由此可知,机体水盐平衡调节途径为______(将以下选项排序:①醛固酮和抗利尿激素分泌增多;②肾脏的重吸收等作用增强;③血容量减少;④尿液浓缩和尿量减少),使血浆渗透压维持相对稳定。
答案 (1)神经调节 免疫调节 (2)Cl- (3)肾小管、集合管 水 (4)肾上腺皮质 垂体 运动停止后,激素分泌减少;激素的分泌存在负反馈调节;血浆中的激素失活;运动后补液(喝水)等导致血浆渗透压变化 (5)③①②④
解析 (5)与运动前相比,运动后血容量(参与循环的血量)减少,机体为了维持内环境的稳态,醛固酮和抗利尿激素分泌增多,促进肾脏的重吸收等作用,进而引起尿液浓缩和尿量减少,使血浆渗透压维持相对稳定,因此排序是③①②④。
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