内容正文:
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第3章第3节体液调节与神经调节的关系(第1课时)
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教学目标
1.生命观念
2.科学思维
4.社会责任
理解体液调节与神经调节的协调配合对维持体温稳态的重要意义,形成稳态与平衡的生命观念。
能够比较体液调节与神经调节的异同;能够构建体温调节的神经-体液调节模型;能够分析寒冷和炎热环境下体温调节的过程。
认识体温调节对健康的重要性,形成关注体温健康、合理应对环境温度变化的意识。
3.科学探究
通过分析“坐过山车”等生活实例,探究神经调节和体液调节的关系;通过体温调节模型构建,培养信息整理和模型构建能力。
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教学目录CONTENTS
一、体液调节与神经调节的比较
1.1体液调节
当堂训练
小结
二、激素调节的特点
1.2体液调节和神经调节的区别与联系
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教学目录CONTENTS
一、体液调节与神经调节的比较
1.1体液调节
当堂训练
小结
二、体液调节和神经调节的协调
1.2体液调节和神经调节的区别与联系
实例1: 体温的调节
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教学重难点
(1) 体液调节与神经调节的区别与联系。
(2) 体温调节的过程(产热和散热机制)。
1.教学重点
2.教学难点
(1) 神经调节与体液调节的协调作用。
(2) 体温调节中神经—体液调节的完整过程。
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新课导入
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。
(1)既然知道过山车是安全的,为什么心跳还会加速呢?
(2)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?
讨论:
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。
坐过山车(视频)
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【探究活动1】
阅读课本p57, 小组合作完成以下任务。
一、体液调节与神经调节的比较
(1)体液调节的概念及其范围分别为?
(2)体液调节中的体液因子包括哪些?
(3)请完成右边表格:
项目 神经调节 体液调节
结构基础
作用方式
信息传递
反应速度
作用范围
作用时间
二者联系
7
一、体液调节与神经调节的比较
1.1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的方式。
(2)体液因子:
①激素
②组胺
③某些气体分子: NO、CO等
④一些代谢产物: CO2
【注意】激素调节是体液调节的主要内容。
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一、体液调节与神经调节的比较
1.2体液调节和神经调节的区别与联系
项目 神经调节 体液调节
结构基础
作用途径
信息传递
反应速度
神经系统(反射弧)
内分泌系统
反射
与靶器官或靶细胞特异性结合,调节其特定的生理过程
①以局部电流的方式在神经纤维上传导;
②以神经递质的形式在神经元之间单向传递
随体液运输到全身各处
迅速
较缓慢
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一、体液调节与神经调节的比较
1.2体液调节和神经调节的区别与联系
项目 神经调节 体液调节
作用范围
作用时间
二者联系
准确、比较局限
较广泛
短暂
比较长
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;
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,如人在幼年时缺乏甲状腺激素会影响脑的发育,成年时甲状腺激素分泌不足会使神经系统的兴奋性降低;
③神经调节与体液调节相互协调;
④人体生命活动调节中,神经调节占主导地位
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一、体液调节与神经调节的比较
为何体液调节比神经调节的反应速度慢?
体液调节:
神经调节:
➡有相应受体的细胞都可以受到有关激素的调控,作用范围较广泛。
➡由反射弧决定,针对效应器,作用范围准确、比较局限。
➡激素等化学物质通过体液运输,因此反应速度较缓慢。
➡信号主要以局部电流的形式到达效应器,因此反应迅速。
体液调节:
神经调节:
为何体液调节比神经调节作用范围广?
为何体液调节比神经调节作用时间长?
体液调节:
神经调节:
激素与靶细胞结合并产生作用后会被灭活,但血液中各种激素的活性可以保持一段时间,作用时间比较长。
神经递质作用后立即被降解或回收到突触前膜,作用时间较短暂。
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一、体液调节与神经调节的比较
1.1体液调节
(3)范围:
①一些低等动物只有体液调节,没有神经调节。
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,它们相辅相成,各具优势。
低等动物主要包括海绵动物、腔肠动物、棘皮动物、软体动物、节肢动物等
体液调节和神经调节之间具有怎样的区别与联系?
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【探究活动2】
阅读课本p58-59, 小组合作完成以下任务。
(1)体温调节的感觉中枢和调节中枢分别为?
(2)机体产热和散热的途径分别包括哪些?
(3)请构建在寒冷和炎热条件下体温调节的主要过程的概念模型
二、体液调节和神经调节的协调
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二、体液调节和神经调节的协调
无论是酷热还是严寒,无论是静止还是运动,人的体温总能保持相对恒定,而这种恒定是人体产热和散热过程保持动态平衡的结果。
人体产热和散热的机制是怎样的?
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二、体液调节和神经调节的协调
实例1: 体温的调节
(1)体温调节中枢:
➡下丘脑
(2)体温相对恒定的原因:
产热
散热
=
①主要来源:代谢产热
②安静状态:
肝、脑等器官的活动
③运动状态:骨骼肌(主要)
①最主要的散热器官:皮肤
皮肤散热主要通过辐射、传导、对流 以及蒸发的方式进行。
外界温度低时,机体产热多,散热也多
外界温度高时,机体产热少,散热也少
体温相对恒定
【注意】
产热>散热,体温升高;
产热<散热,体温降低。
【易错提醒】
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二、体液调节和神经调节的协调
生病发高烧时,机体的产热量一定大于散热量吗
不一定。
【必记】
若机体体温保持不变,则产热量=散热量;
若体温持续升高,产热量大于散热量
人处在寒冷环境中时,散热会加快。那么,机体是如何保持体温恒定的呢?
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二、体液调节和神经调节的协调
实例1: 体温的调节
皮肤中的血管舒张,促进热量散失; 血管收缩,减少热量散失
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
(3)体温恒定的原因调节过程:
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二、体液调节和神经调节的协调
实例1: 体温的调节
(3)体温恒定的调节过程:
【趣味动画交互】体温调节主要过程
【双击下边html链接】
【按如下图片操作按钮操作即可】
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二、体液调节和神经调节的协调
实例1: 体温的调节
体温的调节(视频)
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二、体液调节和神经调节的协调
实例1: 体温的调节
(3)体温恒定的调节过程:
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二、体液调节和神经调节的协调
(3)体温恒定的调节过程:
寒冷
皮肤冷觉感受器
传入神经
下丘脑
TRH
垂体
TSH
甲状腺
甲状腺激素分泌增加
肌肉和肝等
产热增加
传出神经
肾上腺f
肾上腺激素
分泌增加
增加产热
骨骼肌战栗
立毛肌收缩
皮肤血管收缩
汗腺分泌减少
减少散热
传出神经
汗腺分泌增多
皮肤血管舒张
增加散热
炎热
皮肤温觉感受器
传入神经
调节方式:神经-体液调节
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二、体液调节和神经调节的协调
(4)体温恒定的意义:
人体内的代谢反应是酶促反应,而酶必须在一定的温度条件下才能发挥最大的催化能力。
人的体温总是保持恒定,人体内的酶促反应就能稳定进行,大大提高人适应环境变化的能力。
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二、体液调节和神经调节的协调
【方法技巧】体温调节中的“三、二、一”
三种
结构
温度感受器: 温觉感受器和冷觉感受器,分布于皮肤、黏膜和内脏等
体温调节中枢位于: 下丘脑
体温感觉中枢位于:大脑皮层
二种
途径
产热途径: 以骨骼肌和肝、脑产热为主
散热途径: 皮肤内毛细血管的散热、汗液的蒸发、呼气、排尿和排便等
一种
平衡
无论寒冷
还是炎热
产热
动态平衡
散热
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【趣味闯关游戏】体液调节与神经调节的关系
【双击下边html链接】
【按如下图片操作按钮操作即可】
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体液调节和神经调节的协调
课堂小结
体温调节:
体液调节的概念:
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的方式。
体液调节与神经调节的关系:
调节中枢: 下丘脑
感觉中枢: 大脑皮层
调节方式: 神经-体液调节
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1.下列关于神经调节和体液调节的叙述,正确的是( )
A.体液调节都是通过激素来对生命活动进行调节的
B.神经调节反应速度较快,体液调节反应速度较慢
C.神经调节作用范围较广泛,体液调节作用范围较准确
D.所有动物都有神经调节和体液调节
B
当堂训练
还包括CO2等其他化学物质
神经调节作用范围准确、比较局限
低等动物,如低等多细胞动物,没有神经系统,不存在神经调节
26
2.下列关于神经调节和体液调节的叙述,错误的是( )
A.血糖平衡调节过程既受到神经调节,又受到体液调节
B.体液中 CO2浓度变化调节机体呼吸运动只涉及神经调节
C.激素调节属于体液调节,是体液调节的主要内容
D.体液调节相对于神经调节,作用时间比较长
B
当堂训练
体液调节和神经调节的共同作用
27
A.神经①属于交感神经,兴奋时Na+内流
B.图中肾上腺素分泌的调节属于分级调节
C.寒冷环境中的战栗是立毛肌收缩的结果
D.寒冷环境中皮肤血管收缩,血流量减少
3.立毛肌是与毛囊有关的一种平滑肌,受肾上腺素和交感神经支配,其神经中枢位于下丘脑。当寒冷刺激机体时,立毛肌会收缩,机理如下图所示。下列说法正确的是( )
D
当堂训练
交感神经是传出神经的一部分,而神经①为传入神经,A错误;
打寒颤是骨骼肌不自主收缩的结果
属于神经调节
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A.②时机体的散热量可能会大于机体的产热量
B.②时机体的耗氧量下降,小于①时的耗氧量
C.②时肾上腺素和甲状腺激素、、在调节体温方面表现为协同作用
D.大脑皮层也能参与维持人体体温恒定的过程
4.如图表示一段时间内,人体皮肤血流量变化曲线,下列相关叙述错误的是( )
B
当堂训练
下降
29
A.根据图示信息可知T1>T2
B.a~b是因为进入T2环境中产热量增加
C.曲线甲表示产热量,曲线乙表示散热量
D.T2环境中机体产热量和散热量均高于T1环境
5.如图表示机体由T1环境进入T2环境的过程中产热量和散热量的变化。下列叙述错误的是( )
B
当堂训练
散热量
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A.肌内感受器接受一定的刺激后可以发生状态变化
B.脑干可通过神经调节和体液调节调控心脏、呼吸肌
C.血液中CO2浓度升高会增强脑干对呼吸的调节活动
D.CO2浓度下降而抑制感受器的活动属于正反馈调节
6.人在运动时,肌肉活动和血液中CO2浓度变化会引发心跳与呼吸加快,调节过程如图所示。下列分析错误的是( )
D
当堂训练
负反馈调节
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注:受体拮抗剂可以阻断或抑制信号物质与该受体结合。
A.注射PGE2后T2迅速上升,棕色脂肪产热可能与神经调节有关
B.注射PGE2一段时间后T1恢复正常,说明该过程存在反馈调节
C.PGE2与EP3结合后,通过促进棕色脂肪产热进而引起T1上升
D.EP1可能与EP3竞争结合PGE2,进而导致棕色脂肪产热增加
7.为探究前列腺素(PGE2)对雌性小鼠体温的影响和作用机制,科研人员分别给雌性小鼠的视前区正中核(位于下丘脑前部)注射不同试剂,测量注射前后直肠的温度(T1-虚线)和产热器官棕色脂肪的温度(T2-实线),结果如图。已知EP1和EP3是前列腺素受体。下列推测不合理的是( )
D
减少
当堂训练
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A.位于下丘脑的体温调节中枢参与三个阶段的体温调节过程
B.阶段I该同学产热量、散热量都增加,且产热量大于散热量
C.阶段Ⅱ调定点比正常偏高,该阶段体温的波动需要神经调节和体液调节
D.阶段Ⅲ若该同学大量出汗,会导致体内醛固酮含量增加
8.正常情况下,人的体温调定点为37℃左右,如果体温偏离这个数值,机体会在体温调节中枢的作用下,相应地调节产热和散热,维持体温相对稳定。某些病原体产生的致热原会使调定点上移,如图为某同学受到病毒感染后体温波动的三个阶段。下列叙述错误的是( )
B
当堂训练
总体散热量是减少
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本节课到此结束
请预习下一节课内容
34
体温调节主要过程|动态模拟实验
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上一步下一步
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实验次数
准备开始
神经—体液调节共同维持体温稳态
观察刺激、调节中枢、效应器和负反馈之间的信息传递
第1步 / 10
温度信息
神经—体液
恢复稳态
♨
体温升高
局部体温高于正常值
❄
体温降低
局部体温低于正常值
♨
增强散热
血管舒张、汗液增加
✦
增强产热
战栗、代谢增强
◉
下丘脑
体温调节中枢
↔
效应器
皮肤、骨骼肌、内分泌腺
正常体温 37℃
⚖
体温相对稳定
产热 ≈ 散热|负反馈
效应器结构动态示意
当前条件:正常体温
皮肤
皮肤模型加载中
体温稳定时维持基础散热
皮肤血管
血管保持基础状态
汗腺
汗液分泌处于基础水平
肌肉
骨骼肌保持放松
肝
肝脏模型加载中
肝脏代谢维持基础产热
高温:增强散热低温:增强产热、减少散热正常:动态平衡
同学们好,今天我们学习人体体温调节的主要过程。
演示步骤
提示:暂停后点击“细节放大”,可以聚焦查看当前步骤;点击“实验次数”可设置循环演示次数。
次数设置
当前实验:第 1 / 1 次
细节放大
关闭
Lavf58.29.100
Packed by Bilibili XCoder v2.0.2
开始暂停重置
设置答题时间开启背景音乐随机抽号
答题时间:60 秒
最小号 最大号 抽号并庆祝
体液调节与神经调节的关系
打怪升级趣味闯关 · 高中生物学选择性必修1
关卡 1 · 已开放体液调节与神经调节的比较
反射弧、体液运输、反应速度、作用范围、作用时间,以及两种调节方式的协同关系。
关卡 2 · 完成关卡1后解锁实例1:体温的调节
产热与散热、下丘脑体温调节中枢、寒冷和炎热环境下的综合调节。
单人课堂闯关每关5题,共10题教师点击下一题全对且正确率≥85%可刮奖一次
进入闯关
当前关卡:
题目进度:
倒计时:60 秒
神经信号、体液运输与体温稳态,准备好迎接挑战了吗?
每题答对后请点击“下一题”
正确 0 / 作答 0下一题
刮刮乐奖励
恭喜!10道题全部答对,正确率已达到85%以上。每轮闯关仅可刮奖一次。
刮开涂层查看奖励
用鼠标或手指在涂层上滑动,刮开约45%即可揭晓。
最终通关成功
你已经完成“体液调节与神经调节的关系”两关十题挑战!
$体温的调节,无论是酷热还是严寒,无论是静止还是运动,人的体温总能保持相对恒定,这是如何实现的呢?其实体温的相对恒定是人体产热和散热过程保持动态平衡的结果。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、脑等器官的活动产生热量。运动时,骨骼肌则成为机体的主要产热器官。皮肤是人体最主要的散热器官,主要通过辐射、传导、对流和蒸发的方式来散热。体温调节是通过调节上述器官的产热和散热实现的。人和高等动物的皮肤中分布有感受温度变化的温度感受器,包括冷觉感受器和热觉感受器。在寒冷环境中,机体散热会加快,当局部体温低于正常体温时,冷觉感受器受到刺激并产生兴奋,兴奋传递到下丘脑的体温调节中枢,通过中枢的分析综合,再使有关神经兴奋,进而引起皮肤血管收缩,皮肤的血流量减少,散热量也相应减少,同时汗腺的分泌量减少,蒸发散热也随之减少。在减少散热的同时,机体还会主动增加产热。寒冷刺激使下丘脑的体温调节中枢兴奋,可引起骨骼肌站立,使产热增加。与此同时,相关神经兴奋后,可以促进甲状腺激素、肾上腺素等激素的释放,使肝及其他组织细胞的代谢活动增强,增加产热,这样最终实现产热和散热的平衡,体温维持正常。当人体处于炎热环境中或剧烈运动后,皮肤中的热觉感受器会受到刺激产生兴奋,兴奋传递至下丘脑的体温调节中枢,进而通过自主神经系统的调节和肾上腺等腺体的分泌,最终使皮肤的血管舒张,皮肤血流量增多,也使汗液的分泌增多等,从而增加散热。这类通过神经影响激素的分泌,再由激素对机体功能实时调节的方式称为神经体液调节。体温的调节就是由神经调节和体液调节共同实现的。当然,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。因此,除了上面介绍的生理性调节机制以外,行为性调节对于维持体温恒定也很重要,比如合理增减衣物、使用空调等。消防员需要穿着特殊隔热材料制作的消防服来抵御火场的高温。
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