第3章 第3节 第2课时 水和无机盐平衡的调节-【金版新学案】2026-2027学年高中生物选择性必修1 稳态与调节同步课堂高效讲义教师用书Word(人教版 多选)
2026-10-12
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教辅
摘要:
本讲义聚焦水和无机盐平衡的调节这一核心知识点,系统梳理水与Na⁺的摄入排出途径,明确下丘脑调节中枢通过神经调节(大脑皮层渴觉)和体液调节(抗利尿激素、醛固酮)共同维持平衡的过程,构建调节机制与稳态意义的知识支架。
资料通过活动探究(如抗利尿激素作用机理分析)培养科学思维,结合自我诊断、针对练及思维导图强化生命观念,借助图表直观呈现调节过程。课中辅助教师突破重难点,课后助力学生巩固知识、查漏补缺,体现探究实践与态度责任的素养培养。
内容正文:
第2课时 水和无机盐平衡的调节
[学习目标] 1.结合生活实际,了解水盐平衡的调节过程。 2.明确神经调节和体液调节之间的关系。
任务 体液调节和神经调节的协调——水和无机盐平衡的调节
1.水和无机盐(以Na+为例)的摄入和排出
2.水和无机盐平衡的调节—神经调节和体液调节共同完成
(1)水盐平衡调节中枢:下丘脑。
(2)水盐平衡调节过程
(3)血钠平衡调节
(4)水盐平衡的意义:水和无机盐的平衡(渗透压平衡),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。
3.体液调节和神经调节的关系
(1)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。
(2)另一方面,内分泌腺分泌的激素(如甲状腺激素)也可以影响神经系统的发育和功能。
Na+在维持细胞外液的渗透压上起决定性作用;K+不仅在维持细胞内液的渗透压上起决定性作用,而且还具有维持心肌舒张、保持心肌正常兴奋等重要作用。
1.抗利尿激素的合成和释放部位是否相同?
提示:不相同,抗利尿激素是由下丘脑合成与分泌,由垂体释放。
2.为什么一般情况下,冬天人的尿较多,夏天人的尿较少?
提示: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。
【自我诊断】
1.水平衡和盐平衡的调节通常称为渗透压调节,主要是通过肾完成的。 (√)
2.下丘脑既是水盐平衡的调节中枢,也是渴觉中枢。 (×)
3.人剧烈运动或高温条件下工作时应及时补充水和钠盐。 (√)
4.血钠升高时,肾上腺髓质分泌降低,血液中醛固酮减少。 (×)
5.机体对水和无机盐的调节,是基于保持细胞外液Na+浓度。 (√)
[活动] 明确水和无机盐平衡的调节过程,提升生命观念
材料1:抗利尿激素能够促进肾小管重吸收水,减少尿量。据图分析抗利尿激素的作用机理。
提示:抗利尿激素与肾小管上皮细胞膜上的特异性受体结合后,促进储存水通道蛋白的囊泡与细胞膜(管腔面)融合,使细胞膜(管腔面)上水通道蛋白的数量增加,最终促进了肾小管上皮细胞对水的重吸收。
材料2:K+对维持细胞内液渗透压、维持心肌正常兴奋有重要作用。醛固酮也可以促进肾小管、集合管重吸收Na+,分泌K+。
(1)完善无机盐调节过程
①水平衡调节中枢:下丘脑。
②渴觉中枢:大脑皮层。
③渗透压感受器分布:下丘脑。
④相关激素:抗利尿激素、醛固酮。
(2)夏季大量出汗或严重腹泻后,如果只喝纯净水,不补充无机盐,会带来什么后果?
提示:内环境的渗透压会下降,内环境中的水过多地通过渗透作用进入细胞内,造成细胞吸水肿胀,进一步导致细胞代谢和功能紊乱。
(3)某人垂体病变,功能出现问题,每天要喝10多千克水,不喝不行。此人多饮多尿的原因是什么?
提示:垂体不能正常释放抗利尿激素,肾小管、集合管对水分重吸收减少。
材料3:影响醛固酮分泌的因素有细胞外液容量、血钠含量、血钾含量等,醛固酮分泌量增多,会导致肾脏对水、Na+的重吸收增强,对K+的排出量增加。构建醛固酮参与的水盐平衡调节的模型。
提示:
【归纳总结】
1.关于水和无机盐平衡调节的重要提醒
(1)水盐平衡的调节方式为神经调节和体液调节。
(2)抗利尿激素的产生、分泌部位是下丘脑的神经分泌细胞,而释放部位是垂体后叶。
(3)在水盐平衡调节中,下丘脑内既有感受器,又有效应器(分泌激素)。
(4)当细胞外液的量减少或血钠含量下降时,醛固酮的分泌量会增加,反之则减少。
(5)醛固酮的分泌受血钠浓度的调控,皮质醇(糖皮质激素的一种)的分泌受下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴的调控,存在分级调节和反馈调节。肾上腺素的分泌是神经调节
(6)水和无机盐的平衡是在神经调节和激素调节共同作用下,通过调节尿量和尿的成分实现的。
2.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,三者关系如图所示。
针对练1.醛固酮是一种类固醇类激素,其受体位于细胞内。该激素和受体结合后启动相关基因的表达,进而促进肾小管和集合管对Na+和水的重吸收以及对K+的排出。下列叙述正确的是( )
A.血钠含量下降时,醛固酮分泌量减少
B.血钾含量升高时,醛固酮分泌量减少
C.醛固酮在肾上腺皮质合成后,以胞吐的方式运出细胞
D.醛固酮发挥作用后导致尿量和尿的成分发生变化
答案:D
解析:血钠含量下降时,醛固酮分泌量增多,促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,维持动态平衡,A错误;血钾含量升高时,醛固酮分泌量增加,促进肾小管和集合管对K+的排出,B错误;醛固酮在肾上腺皮质合成后,以自由扩散的方式运出细胞,C错误。
针对练2.(多选)(2026·河北邢台期中)人的尿量超过3 L/d称为尿崩,尿崩症可分为中枢性尿崩症(由抗利尿激素的分泌不足导致)和肾性尿崩症(肾脏相应细胞表面缺乏抗利尿激素的受体导致)。通过禁水加压实验可区分两类尿崩症,具体方法为:检查前禁水,检查当天每小时监测尿液渗透压等指标,尿液渗透压连续出现异常后,注射抗利尿激素,继续检测尿液指标。下图表示的是正常人和两类尿崩症患者检测到的尿液渗透压变化曲线,下列叙述错误的是( )
A.中枢性尿崩症主要与垂体的功能受损有关
B.2 h时,正常人肾小管和集合管重吸收水减弱
C.禁水会导致尿崩症患者下丘脑渗透压感受器兴奋性减弱
D.曲线Ⅱ表示中枢性尿崩症患者尿液渗透压的变化
答案:ABC
解析:中枢性尿崩症由下丘脑分泌的抗利尿激素不足引起,垂体功能受损可能影响释放,但病变部位主要在下丘脑,A错误;正常人可正常分泌抗利尿激素,且抗利尿激素可正常发挥作用,所以禁水2 h时,正常人分泌的抗利尿激素增加,肾小管和集合管重吸收水增强,B错误;禁水会导致细胞外液渗透压升高,下丘脑渗透压感受器兴奋性增强,C错误;曲线Ⅱ在注射抗利尿激素后,尿液渗透压升高,说明补充抗利尿激素有效,可表示中枢性尿崩症患者尿液渗透压的变化,D正确。
思维导图
要语必背
1.抗利尿激素的产生、分泌部位是下丘脑的神经分泌细胞,释放部位是垂体后叶,作用是促进肾小管和集合管对水分的重吸收,从而使尿量减少。
2.醛固酮由肾上腺皮质分泌,促进肾小管和集合管对Na+的重吸收。
3.水和无机盐的平衡,是在神经调节和体液调节的共同作用下,通过调节尿量和尿的成分实现的。
1.(2024·玉溪高二期末)下列与抗利尿激素相关的叙述,错误的是( )
A.抗利尿激素是由垂体释放的
B.下丘脑细胞能表达抗利尿激素受体基因
C.神经系统可参与调节抗利尿激素的释放
D.抗利尿激素能促进肾小管和集合管对水分的重吸收
答案:B
解析:抗利尿激素是由下丘脑相关细胞产生、垂体细胞释放的,A正确;抗利尿激素作用的靶器官是肾小管、集合管,故肾小管和集合管细胞能表达抗利尿激素受体基因,B错误;下丘脑渗透压感受器通过垂体调节抗利尿激素的释放,C正确;抗利尿激素能促进肾小管和集合管对原尿中水的重吸收,从而减少尿量,D正确。
2.(2024·中山高二期末)低钠血症是最常见的一种水盐平衡失调疾病。患者血液中钠离子浓度小于135 mmol/L,表现为恶心、嗜睡、多尿等症状。下列叙述错误的是( )
A.血钠含量低会导致肾上腺皮质分泌醛固酮减少
B.大量出汗后一次性饮水过多易引发低钠血症
C.低钠血症患者血液中抗利尿激素含量比正常人低
D.静脉滴注适宜浓度氯化钠溶液对低钠血症进行治疗
答案:A
解析:低钠血症患者血液中钠离子浓度小,会促进肾上腺皮质分泌醛固酮,以促进肾小管和集合管对钠离子的重吸收,A错误;大量出汗后,由于体内盐分因大量排汗而消耗较多,此时,大量喝水并不能补充盐分,反而会使血液的渗透压降低,破坏体内水盐代谢平衡,易引发低钠血症,B正确;低钠血症患者多尿,则患者血液中抗利尿激素含量比正常人低,对水的重吸收较少,C正确;静脉滴注适宜浓度氯化钠溶液,补充细胞外液中的钠离子,会导致细胞外液渗透压升高,促使细胞内水分渗透出来,达到对低钠血症进行治疗的效果,D正确。
3.(2026·江苏南京期中)抗利尿激素(ADH)是一种多肽类激素,具体作用机理如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.体内缺水时,血浆渗透压升高,刺激下丘脑渗透压感受器
B.ADH由下丘脑合成、垂体释放,其受体位于细胞膜上
C.图示为肾小管和集合管细胞,A侧的液体属于内环境的成分
D.ADH通过增加细胞膜上水通道蛋白的数量促进水的重吸收
答案:C
解析:体内缺水时,血浆渗透压升高,会刺激下丘脑渗透压感受器,通过神经-体液调节维持体内水分的平衡,A正确;ADH由下丘脑合成并分泌、垂体释放,其受体位于肾小管和集合管的细胞膜上,B正确;图示为肾小管和集合管细胞,A侧的液体是原尿,不属于内环境的成分,B侧是组织液,属于内环境的成分,C错误;ADH与细胞膜上的ADH受体结合,经过一系列信号转变,能促进含有水通道蛋白的囊泡向细胞膜移动,通过增加细胞膜上水通道蛋白的数量促进水的重吸收,D正确。
4.(多选)肾素也被称为血管紧张素原酶,是一种蛋白水解酶,是肾素—血管紧张素系统的组成部分。肾素—血管紧张素—醛固酮系统是体内肾脏所产生的一种升压调节体系,能引起血管平滑肌收缩,使血压升高,其调节过程如图所示,结合课本知识,下列叙述正确的是( )
A.当血钠含量升高时,醛固酮分泌量减少,维持血钠含量的平衡
B.肾素分泌增加最终可能会导致肾小管对水的重吸收增强
C.血管紧张素Ⅱ和血管紧张素Ⅲ共同作用于肾上腺髓质,使其分泌醛固酮
D.醛固酮一经靶细胞接受并起作用后就会失活,所以机体需源源不断地产生醛固酮
答案:ABD
解析:醛固酮促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,当血钠含量升高时,醛固酮分泌量减少,维持血钠含量的平衡,A正确;肾素分泌增加导致醛固酮增多,肾小管对Na+的重吸收增加,导致内环境渗透压增大,最终可能会导致肾小管对水的重吸收增强,B正确;血管紧张素Ⅱ和血管紧张素Ⅲ共同作用于肾上腺皮质,使其分泌醛固酮,C错误;醛固酮作为激素,一与靶细胞结合并发挥作用后就会失活,所以机体需源源不断地产生醛固酮,D正确。
5.(创新情境)人体钾的来源主要是食物和饮水,肾脏对钾的排出特点是“多入多排,少入少排,不入也排”。图示为人体钾代谢途径示意图。回答下列问题:
(1)钾离子在人体中的主要作用有
(答出两点即可)。
(2)当人体血钾含量升高或血钠含量降低时,肾上腺皮质会分泌 发挥作用以维持血钾和血钠含量的平衡,该激素作用于 ,促进对钠离子的重吸收和对钾离子的排出。
(3)医学研究发现胰岛素可激活细胞膜上的Na+-K+泵,协助葡萄糖进入小肠上皮细胞。则正常人一次性摄入大量糖后,血钾含量会 (选填“升高”或“降低”),原因是
。尿毒症患者体内血钾浓度远高于正常人,据图分析原因是 。
答案:(1)维持细胞内液渗透压、维持心肌舒张、保持心肌正常兴奋 (2)醛固酮 肾小管和集合管(答不全不给分) (3)降低 一次性摄入大量糖后,胰岛素分泌量增加,Na+-K+泵被激活,血钾大量进入细胞内 排尿是K+排出体外的主要途径,尿毒症患者肾功能障碍,导致钾离子滞留在体内
解析:(1)钾离子不仅在维持细胞内液的渗透压上起决定性作用,而且还具有维持心肌舒张、保持心肌正常兴奋等重要作用。(2)当人体血钾含量升高或血钠含量降低时,肾上腺皮质会分泌醛固酮发挥作用以维持血钾和血钠含量的平衡,该激素作用于肾小管和集合管,促进对钠离子的重吸收和对钾离子的排出。(3)医学研究发现胰岛素可激活细胞膜上的Na+-K+泵,协助葡萄糖进入小肠上皮细胞。正常人一次性摄入大量糖后,血钾含量会降低,原因是一次性摄入大量糖后,胰岛素分泌量增加,Na+-K+泵被激活,血钾大量进入细胞内;尿毒症患者体内血钾浓度远高于正常人,据图分析原因是排尿是K+排出体外的主要途径,尿毒症患者肾功能障碍,导致钾离子滞留在体内。
课时测评14 水和无机盐平衡的调节
(时间:40分钟 满分:60分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
(1-8题每小题2分,共16分)
题组 水盐平衡调节
1.(2026·海南期中)抗利尿激素(ADH)调节异常会引发尿崩症(尿量大幅增加),尿崩症主要分为中枢性尿崩症和肾性尿崩症两类,前者由机体缺乏ADH引起,后者由肾脏对ADH不敏感引起。下列有关叙述错误的是( )
A.垂体分泌并释放的ADH能促进肾小管和集合管对水的重吸收
B.由于激素通过体液进行运输,临床上常通过抽取血样来检测ADH水平
C.肾性尿崩症患者体内抗利尿激素的含量可能处于正常水平或高于正常人
D.给予外源ADH后,若患者尿量明显减少,可初步诊断为中枢性尿崩症
答案:A
解析:抗利尿激素(ADH)由下丘脑合成并分泌、垂体释放,促进肾小管、集合管对水的重吸收,A错误。激素通过体液运输,血液中可检测到ADH水平,因此通过血样检测ADH符合激素运输特点,B正确。肾性尿崩症患者肾脏对ADH不敏感,但下丘脑可能因负反馈调节持续分泌ADH,导致其体内ADH水平正常或偏高,C正确。中枢性尿崩症因ADH缺乏,补充外源ADH可有效减少尿量;而肾性尿崩症因肾脏对ADH不敏感,补充ADH效果不明显。因此若给予外源ADH后,患者尿量减少,可初步诊断为中枢性尿崩症,D正确。
2.下列关于抗利尿激素的说法,正确的是( )
A.抗利尿激素需要与细胞内的受体结合后才能发挥作用
B.抗利尿激素会使肾小管和集合管对水的通透性降低
C.吃过咸的食物时,机体分泌的抗利尿激素量会减少
D.抗利尿激素发挥作用后,机体排出尿液的浓度会增加
答案:D
解析:抗利尿激素的受体在细胞膜上,不在细胞内,所以需要与细胞膜上的受体结合后才能发挥作用,A错误;抗利尿激素促进肾小管和集合管对水的吸收,从而使肾小管和集合管对水的通透性增大,B错误;食用过咸食物会使血浆渗透压升高,导致下丘脑合成分泌的抗利尿激素增多,C错误;抗利尿激素发挥作用后,促进肾小管和集合管对水的吸收,使尿液中的水减少,即机体排出尿液的浓度会增加,D正确。
3.(2026·湖北宜昌期中)肾上腺皮质增生症(CAH)是一种遗传性疾病,由于肾上腺中缺少某种酶导致醛固酮分泌不足,新生儿期可出现危及生命的脱水、低钠血症和高钾血症。下列相关叙述正确的是( )
A.CAH可能是由于肾上腺髓质缺少相应酶导致的
B.抗利尿激素减少与患CAH均使细胞外液渗透压降低
C.CAH患者口服醛固酮可促进肾小管和集合管对Na+的重吸收
D.正常人大量丢失水分和吃的食物过咸时醛固酮分泌量会减少
答案:C
解析:肾上腺皮质分泌醛固酮,CAH是因肾上腺皮质某种酶缺乏导致醛固酮分泌不足,与髓质无关,A错误;抗利尿激素减少会导致尿量增加,细胞外液渗透压升高,而CAH患者因醛固酮分泌不足导致Na+重吸收减少,细胞外液渗透压降低,两者对渗透压的影响不同,B错误;醛固酮为类固醇激素,可口服且不会被消化酶分解,口服后可通过促进肾小管和集合管对Na+的重吸收缓解低钠血症,C正确;正常人大量丢失水分时,细胞外液渗透压升高,醛固酮可以保钠排钾,此时醛固酮分泌量会增加,D错误。
4.(2026·河北沧州阶段练习)病毒或细菌感染引起的急性肠胃炎会出现腹泻、口渴、乏力等症状。结合下图,下列分析错误的是( )
注:“(+)”表示促进,“(-)”表示抑制,ADH表示抗利尿激素。
A.肾小管、集合管重吸收水增加,会使细胞外液渗透压降低,进而使下丘脑合成ADH减少
B.血浆渗透压升高,下丘脑受到刺激产生兴奋,并传至大脑皮层通过饮水调节水的摄入量
C.腹泻使血液容量减少,血压降低,抗利尿激素和醛固酮分泌增多
D.患者腹泻导致机体脱水,会直接促进垂体后叶释放的抗利尿激素增多
答案:D
解析:肾小管、集合管重吸收水增加,会使细胞外液渗透压降低,进而使下丘脑合成ADH减少,A正确;血浆渗透压升高时,下丘脑受到刺激产生兴奋,并传至大脑皮层通过饮水调节水的摄入量,B正确;腹泻使血液容量减少,血压降低,抗利尿激素和醛固酮分泌增多,C正确;急性肠胃炎患者腹泻导致机体脱水,细胞外液渗透压升高,下丘脑渗透压感受器受到刺激后合成抗利尿激素增多,由垂体后叶释放的抗利尿激素增多,并非直接促进垂体后叶释放抗利尿激素增多,D错误。
5.(2026·陕西榆林期中)美尼尔综合征是中老年人较为常见的一种疾病,发作时可出现剧烈眩晕、恶心呕吐、水肿等症状。如图是正常人与该病患者急性发作期血液中相关激素水平的检测结果,下列说法错误的是( )
A.抗利尿激素是由下丘脑合成并由垂体释放的
B.急性发作期抗利尿激素水平的升高使细胞外液渗透压升高
C.醛固酮可促进肾小管和集合管对Na+的重吸收
D.机体水盐平衡的维持受神经调节和体液调节
答案:B
解析:抗利尿激素是由下丘脑合成和分泌,并由垂体释放的,A正确;抗利尿激素能促进肾小管和集合管对水分的重吸收,所以急性发作期抗利尿激素水平升高会使细胞外液渗透压降低,而不是升高,B错误;醛固酮可促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,维持血钠含量的平衡,C正确;机体水盐平衡的维持既受神经调节(如下丘脑的调节),也受体液调节(如抗利尿激素、醛固酮的调节),D正确。
6.(2024·北京东城区高二期末)正常人分别一次性饮用1 000 mL清水与1 000 mL生理盐水,其排尿速率变化如图所示。下列叙述错误的是( )
A.人体通过调整尿量维持渗透压的稳态
B.表示饮用清水后排尿速率的曲线是A
C.大量饮用清水后抗利尿激素分泌增多
D.长跑运动员补充水分应首选生理盐水
答案:C
解析:人体渗透压与水和无机盐有关,可通过调整尿量维持渗透压的稳态,A正确;快速饮用清水后细胞外液渗透压降低,抗利尿激素分泌减少,排尿速率快速增加,对应曲线A,B正确,C错误;长跑运动员出汗会丢失大量水和无机盐,补水应首选生理盐水,D正确。
7.(2026·河南郑州阶段练习)当人体大量丢失水分使细胞外液量减少及血钠降低时,会增加醛固酮的分泌。健康人早晨和下午不同时段、同等运动强度的锻炼条件下,体内醛固酮含量的变化如图。下列叙述错误的有( )
A.运动失水导致血容量减少,促使醛固酮分泌增加以维持血钠和血压稳定
B.为避免运动导致的脱水和血钠过低,高强度运动更宜安排在上午
C.运动出汗后,下丘脑分泌的抗利尿激素增加,促进对水的重吸收
D.运动后适量饮用含电解质的运动饮料有助于细胞外液渗透压快速恢复
答案:B
解析:人体运动大量丢失水分使细胞外液量减少及血钠降低时,会增加醛固酮的分泌,促进肾小管和集合管对钠离子重吸收,从而维持血钠和血压稳定,A正确;上午比下午锻炼时醛固酮的分泌量更多,因而说明钠离子丢失更多,脱水更严重,更容易导致水分和无机盐的丢失,破坏内环境的稳态,因此高强度运动不宜安排在上午,B错误;大量出汗后细胞外液渗透压上升,因而会刺激下丘脑的渗透压感受器,产生兴奋,进而引起下丘脑的神经分泌细胞分泌、垂体释放的抗利尿激素增多,它能促进肾小管和集合管对水的重吸收,C正确;运动后会丢失水分和电解质,适量饮用含电解质的运动饮料,能补充丢失的物质,有助于细胞外液渗透压快速恢复,D正确。
8.(2024·重庆高二期末)奋战在抗震救灾一线的医护人员是最美逆行者。因长时间穿防护服工作,他们汗流浃背,饮水受限,尿量减少。机体为适应闷热环境,不断进行调节,以维持内环境的稳态。下列叙述正确的是( )
A.因机体大量出汗导致血钠含量降低时,肾上腺皮质会减少醛固酮的分泌
B.饮水受限,下丘脑会减少抗利尿激素的释放,增加水的重吸收
C.为适应闷热环境,机体大量出汗,散热量大于产热量,以维持体温稳定
D.人体的体温调节中枢在下丘脑,体温的感觉中枢在大脑皮层
答案:D
解析:当血钠含量降低,肾上腺皮质分泌的醛固酮增加,促进肾小管和集合管对钠的重吸收,A错误;饮水受限,细胞外液渗透压升高,抗利尿激素的分泌增加,促进肾小管和集合管对水的重吸收,B错误;为适应闷热环境,机体大量出汗,散热量等于产热量,以维持体温稳定,C错误;人体的体温调节中枢在下丘脑,体温的感觉中枢在大脑皮层,D正确。
(9-13题每小题4分,共20分)
9.(2024·清远高二期末)恶性肿瘤患者会出现肾功能失调和少尿症,我国科学家建立果蝇肿瘤模型揭示肿瘤导致的肾功能失调机制。由于正常果蝇只有促排水的利尿激素,没有ADH(抗利尿激素)。在果蝇肿瘤模型发现恶性肿瘤细胞分泌一种新型的ADH,它直接作用于果蝇马氏管(类似于肾小管)破坏其排水功能,导致严重的尿液堆积。根据材料,下列叙述错误的是( )
A.正常人体产生的ADH能促进肾小管和集合管对水的重吸收,减少尿量的排出
B.推测肿瘤患者下丘脑分泌、垂体释放新型ADH会破坏肾小管上的排水功能
C.用果蝇构建肿瘤模型,是由于正常果蝇体内无ADH与果蝇肿瘤模型起对照作用
D.研发新型抗ADH的药物,可为治疗肿瘤患者肾功能失调提供新思路
答案:B
解析:ADH的作用是增加肾小管和集合管对水的重吸收,因此尿量减少,维持细胞外液正常的渗透压,A正确;新型ADH是由恶性肿瘤细胞分泌的,不是由下丘脑分泌、垂体释放,B错误;设计实验时要有对照实验,由于正常果蝇体内无ADH,因此通过构建果蝇肿瘤模型形成对照实验,C正确;新型的ADH作用于果蝇马氏管(类似于肾小管)破坏其排水功能,因此研发新型抗ADH的药物,可为治疗肿瘤患者肾功能失调提供新思路,D正确。
10.(2025·吉林高二期末)夏季田径运动会上,运动员大量出汗,体内失水过多,但在神经调节和体液调节的共同作用下,细胞外液渗透压总是维持在一个相对稳定的水平上。相关叙述错误的是( )
A.与该调节有关的激素是抗利尿激素,产生渴觉的是大脑皮层
B.机体大量出汗使得血钠含量降低时,肾上腺皮质分泌的醛固酮减少
C.由体内失水过多引起的细胞外液渗透压平衡的调节既有反射弧存在,又有激素调节
D.水和无机盐的平衡,对于维持人体的稳态起着重要作用
答案:B
解析:与维持细胞外液渗透压的调节有关的激素是抗利尿激素,该激素是由下丘脑合成并分泌、垂体释放的,该调节过程中渴觉的产生部位是大脑皮层,A正确;机体大量出汗使得血钠含量降低时,肾上腺皮质分泌的醛固酮增加,促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,B错误;由体内失水过多引起的细胞外液渗透压平衡的调节属于神经—体液调节,既有反射弧存在,又有激素的参与,C正确;水和无机盐的平衡,是通过调节尿量和尿的成分实现的,对于维持人体的稳态起着重要作用,D正确。
11.血压调节机制可分为快速调节机制和缓慢调节机制。当血压升高时,动脉血管壁上的压力感受器产生兴奋传导至脑干的心血管运动中枢,引起副交感神经活动增强,交感神经活动减弱,导致心跳减慢,血压下降,该反射过程如图(其中“-”表示抑制,“+”表示促进)。下列说法错误的是( )
A.图中A神经是交感神经,B神经是副交感神经,二者均属于自主神经
B.心血管运动中枢对血压的调节过程体现了神经系统的分级调节
C.血压升高时,抗利尿激素释放减少,肾小管对水分的重吸收减少,血液总量减少
D.血压调节为神经—体液调节,通过下丘脑→抗利尿激素的调节为快速调节机制
答案:D
解析:“当血压升高时,引起副交感神经活动增强,交感神经活动减弱,导致心跳减慢,血压下降”,结合图示可知,血压升高时B神经活动增强,A神经活动减弱,故A神经是交感神经,B神经是副交感神经,二者均属于自主神经,A正确;心血管运动中枢对血压的调节过程是心血管运动中枢→下丘脑等,体现了神经系统的分级调节,B正确;抗利尿激素可作用于肾小管和集合管,促进其对水的重吸收,据图可知,血压升高时,抗利尿激素释放减少,肾小管对水分的重吸收减少,则血液总量减少,C正确;血压调节既有下丘脑等参与的神经调节,也有抗利尿激素参与的激素调节,故为神经—体液调节,但通过下丘脑→抗利尿激素的调节需要通过体液运输,其作用较慢,不属于快速调节机制,D错误。
12.(多选)下列关于神经调节与体液调节之间关系的叙述,正确的是( )
A.不少内分泌腺直接或间接地受神经系统的调节
B.内分泌腺所分泌的激素可以影响神经系统的发育和功能
C.人体各器官、系统的活动协调一致离不开神经调节和体液调节的协调
D.下丘脑接受寒冷刺激后分泌TRH的过程属于神经—体液调节
答案:ABC
解析:下丘脑接受寒冷刺激后分泌TRH的过程属于神经调节的一个环节,没有体现体液调节,D错误。
13.(多选)布美他尼是一种利尿剂,它能阻断钠—钾—氯共同转运体,抑制肾小管对Na+、Cl-的重吸收,从而影响肾脏浓缩功能,利尿作用强大,因而常用于治疗组织性水肿、高血压等疾病。下列叙述正确的是( )
A.布美他尼可以使尿液渗透压降低,细胞外液渗透压升高
B.静脉注射布美他尼,可用于治疗抗利尿激素分泌过多的患者
C.布美他尼可能通过加快Na+、Cl-的排出及减少血容量来降低血压
D.布美他尼能促进有毒物质随尿排出,可用于抢救急性药物中毒病人
答案:BCD
解析:布美他尼抑制肾小管对Na+、Cl-的重吸收,导致尿液中渗透压升高,尿量增加,而细胞外液渗透压降低,A错误;抗利尿激素分泌过多会导致体内水分潴留过多,血钠水平降低,利用布美他尼的利尿作用,可以帮助患者排出体内多余的水分,即静脉注射布美他尼,可用于治疗抗利尿激素分泌过多的患者,B正确;布美他尼抑制肾小管对Na+、Cl-的重吸收,使得尿液中渗透压升高,尿液排出增加,减少血容量,进而达到降低血压的目的,C正确;布美他尼为利尿剂能加速尿排出,使得有毒物质随尿快速排出,可用于抢救急性药物中毒病人,D正确。
14.(12分)(2025·太原高二期末)人体每天都要从饮食中获取水和无机盐,同时又要通过多种途径排出水和无机盐。人体水盐平衡部分调节机制如图1所示,图2表示抗利尿激素(ADH)作用于肾小管、集合管细胞后发挥作用的机理,其中ADHR表示ADH受体。回答下列问题:
(1)据图1分析,当人体饮水不足时,高血浆渗透压对下丘脑渗透压感受器的刺激增强,在
中产生渴觉,同时使垂体释放的ADH增加,ADH通过血液运输到肾小管和集合管,促进水的重吸收。该过程体现了ADH作用方式的特点是
(答出2点)。
(2)根据图2描述ADH如何促进肾小管、集合管对水的重吸收:
。
(3)尿量超过3 L·d-1称尿崩。引起尿崩症的原因有多种,其中之一与ADH有关。结合图1和图2分析,提出2种可能的机制:① ;②
。
答案:(1)大脑皮层 通过体液运输、作用于靶细胞和靶器官、作为信使传递信息 (2)ADH和ADHR(受体)结合后,促进水通道蛋白-2插入肾小管、集合管细胞膜,促进水分子进入肾小管、集合管 (3)①ADH分泌量不足 ②肾脏相应细胞缺乏ADHR(ADH受体),而使ADH难以发挥作用
解析:(1)人体饮水不足会引起细胞外液渗透压升高;据题图分析,高血浆渗透压的变化会刺激下丘脑渗透压感受器,进而使垂体释放的ADH增加,同时在大脑皮层产生渴觉;ADH通过血液运输到肾小管和集合管(靶器官、靶细胞),促进对水的重吸收,进而抑制血量减少,并使血浆渗透压降低;ADH作用方式的特点是通过体液运输、作用于靶器官和靶细胞、作为信使传递信息。(2)分析题图可知,当ADH和ADHR识别并结合,可以促进肾小管、集合管细胞中发生一系列反应,从而增加肾小管、集合管细胞膜上的水通道蛋白-2的数量,以促进水分子进入肾小管、集合管。(3)据题干信息可知,尿量超过3 L·d-1称尿崩,即尿量过多;尿崩的可能原因有①ADH分泌量不足,导致肾小管和集合管对水的重吸收减少,使尿量增加。②ADH分泌量正常,但肾脏相应细胞膜上缺乏ADHR(ADH受体),从而使ADH难以发挥作用,从而导致尿量增加。
15.(12分)(2026·临沂高二期中)肾小管、集合管细胞主要通过水通道蛋白从管腔中吸收水分。抗利尿激素(ADH)可促进该过程。人体水盐平衡调节的部分过程如图1所示,回答下列问题:
(1)图1所示过程调节方式为 调节。“细胞外液渗透压升高”的刺激还可传递到大脑皮层的 ,使人产生渴觉,主动饮水补充水分。
(2)若某原因使肾小管液的渗透压偏高,则会导致排尿量 ,原因是
。
(3)图2为抗利尿激素调节肾小管上皮细胞对水的通透性变化示意图,图中A、B、C代表不同的结构或物质,a、b代表含水通道蛋白的囊泡的不同转运过程。从水通道蛋白的角度,结合抗利尿激素的作用,分析当抗利尿激素减少时,尿量增多的原因是
。
(4)调节渗透压平衡的过程中,除了上述的水调节过程,还存在盐平衡的调节。盐平衡调节过程主要需要肾上腺皮质产生的 参与,这种激素运出细胞的方式是 。
(5)水和无机盐的平衡,是在神经调节和激素调节的共同作用下,通过调节
实现的。
答案:(1)神经—体液 渴觉中枢 (2)增加 肾小管液的渗透压偏高将导致重吸收的水分减少,生成的尿液会增多 (3)含水通道蛋白的囊泡经a过程与细胞膜融合减弱,水通道蛋白经b过程被回收(与细胞膜分离)增强,使肾小管和集合管上皮细胞膜上的水通道蛋白数量减少,重吸收的水减少 (4)醛固酮 自由扩散 (5)尿量和尿的成分
解析:(1)饮水不足等原因导致机体细胞外液渗透压升高,下丘脑中的渗透压感受器会受到刺激,这个刺激一方面传至大脑皮层渴觉中枢产生渴觉,使人主动饮水;另一方面促使下丘脑分泌、垂体释放的抗利尿激素增加,从而促进肾小管和集合管对水分的重吸收,减少了尿量,使得细胞外液渗透压恢复正常。图1所示过程的调节方式为神经—体液调节。(2)肾小管液中的水分经过水通道蛋白以协助扩散的方式被肾小管上皮细胞重吸收,如果肾小管液的渗透压偏高,则肾小管上皮细胞重吸收的水分会减少,使得尿量增多。(3)据图2分析可知,抗利尿激素可促进细胞中的含水通道蛋白的囊泡与细胞膜融合,减弱水通道蛋白的回收过程,增加细胞膜上水通道蛋白的数量,促进对水的重吸收。当抗利尿激素减少时,含水通道蛋白的囊泡经a过程与细胞膜融合减弱,水通道蛋白经b过程被回收(与细胞膜分离)增强,使肾小管和集合管上皮细胞膜上的水通道蛋白数量减少,重吸收的水减少,尿量增多。(4)盐平衡调节过程主要需要肾上腺皮质产生的醛固酮参与。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。醛固酮是一种类固醇类激素,以自由扩散的方式运出细胞。(5)水和无机盐的平衡,是在神经—体液调节的作用下,通过调节尿量和尿的成分实现的。
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