《2019-2020學年高中生物 第2章 生物個體的穩(wěn)態(tài) 第1節(jié) 人體內環(huán)境的穩(wěn)態(tài) 第2課時 體溫調節(jié) 水和無機鹽的調節(jié)學案 蘇教版必修3》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《2019-2020學年高中生物 第2章 生物個體的穩(wěn)態(tài) 第1節(jié) 人體內環(huán)境的穩(wěn)態(tài) 第2課時 體溫調節(jié) 水和無機鹽的調節(jié)學案 蘇教版必修3(10頁珍藏版)》請在裝配圖網上搜索。
1、第2課時 體溫調節(jié) 水和無機鹽的調節(jié)
學 習 目 標
核 心 素 養(yǎng)
1.舉例說明體溫調節(jié)過程。
2.描述水和無機鹽的來源和去路。
3.概述細胞外液滲透壓的調節(jié)機制。
1.結合日常生活中的情況,分析說明體溫調節(jié)和水平衡調節(jié)的過程,進一步理解穩(wěn)態(tài)與平衡觀。
2.通過本課時的模型建構,鞏固“模型與建?!钡目茖W思維習慣。
1.體溫調節(jié)
(1)體溫
人的體溫是指人體內部的平均溫度,通常用直腸溫度、口腔溫度和腋窩溫度來表示。
(2)體溫的來源及恒定原理
①體溫的相對恒定是在神經—體液的共同調節(jié)下,人體的產熱和散熱過程保持動態(tài)平衡的結果。
②熱量來源:由糖類、脂肪、蛋白質
2、等在各組織細胞中分解代謝時產生。
③產熱器官:主要是肝臟和骨骼肌。肝臟是人體內代謝旺盛的器官,產熱量很大;在劇烈運動時,骨骼肌的產熱量會劇增。
④主要的散熱器官是皮膚,它通過輻射、傳導和對流等方式直接散熱,散失熱量的多少取決于皮膚和環(huán)境之間的溫差。
(3)體溫調節(jié)的機理
在寒冷和炎熱環(huán)境中,皮膚里的冷覺感受器或溫覺感受器接受刺激,將興奮傳至下丘腦體溫調節(jié)中樞,通過神經—體液調節(jié):
①寒冷環(huán)境中:皮膚血管收縮,進而減少散熱量;甲狀腺、腎上腺等分泌的激素量增多,提高了肝臟和骨骼肌等細胞的代謝水平,引起機體細胞產熱量增加。
②炎熱環(huán)境中:皮膚血管舒張,血流量增多,散熱量增加;汗腺分泌增多
3、,汗液的蒸發(fā)帶走更多的熱量;甲狀腺、腎上腺等分泌的激素量減少,細胞代謝水平降低,產熱量減少。
(4)體溫恒定的意義
①體溫過低→酶的活性降低→代謝速率變慢。
②體溫過高→酶的活性也會降低,甚至喪失→生命活動異常。
③體溫相對恒定是人體生命活動正常進行的必要條件。
2.水和無機鹽的調節(jié)
(1)水和無機鹽的來源和去路
在平衡調節(jié)中,由飲食攝入的水是主要來源,排水的主要途徑是泌尿系統(tǒng)。
(2)尿的形成
①腎臟的基本結構和功能單位——腎單位
腎單位
②尿的形成過程
血液原尿尿液
(3)水平衡的調節(jié)
①當細胞外液滲透壓升高時,下丘腦的滲透壓感受器受到刺激,下丘腦增加抗利尿
4、激素的合成和分泌,由垂體釋放進入血液,促進腎小管和集合管對水分的重新吸收,導致排尿減少,體內的水分得以保留,從而使細胞外液滲透壓下降并恢復正常。
②當細胞外液滲透壓下降時,垂體釋放的抗利尿激素減少,腎小管和集合管對水的重新吸收減弱,從而使細胞外液滲透壓升高并恢復正常。
(1)體溫能維持恒定是因為產熱過程和散熱過程達到動態(tài)平衡。
(√)
(2)熱覺或冷覺的產生是在下丘腦中。(×)
提示:熱覺或冷覺產生于大腦皮層。
(3)正常人在寒冷環(huán)境中,腎上腺素分泌量增加,使機體產熱大于散熱,以適應寒冷環(huán)境。(×)
提示:在此環(huán)境中產熱仍等于散熱。
(4)引起水平衡調節(jié)作用的因素是細胞
5、外液滲透壓升高或降低。
(√)
(5)抗利尿激素在下丘腦合成,經垂體釋放。(√)
(6)抗利尿激素減少,促進腎小管、集合管對水分的重新吸收。
(×)
提示:應是抗利尿激素增多。
體溫調節(jié)
[問題探究]
1.試分析人在劇烈運動后為什么會出現(xiàn)“面紅耳赤”的現(xiàn)象。
提示:劇烈運動使機體產熱增多,為維持體溫恒定,機體散熱也會增多,毛細血管舒張,血流速度加快,所以人會出現(xiàn)“面紅耳赤”的現(xiàn)象。
2.人長時間在高溫環(huán)境中,會出現(xiàn)中暑的現(xiàn)象,原因是什么?
提示:人體體溫調節(jié)能力是有一定限度的,長時間在高溫環(huán)境中,超出了人體的體溫調節(jié)能力,體溫會升高,導致中暑。
[講解歸納]
6、1.體溫相對恒定的原因:產生=散熱
(1)
(2)
2.體溫調節(jié)過程圖解
特別提醒:
(1)體溫感受器能感受到的刺激是“溫度變化速率”而不是環(huán)境中的“冷”還是“熱”。
(2)人體體溫的調節(jié)中樞位于下丘腦,溫度感受器(分為溫覺感受器和冷覺感受器)分布于皮膚、黏膜和內臟器官中。體溫調節(jié)的反射活動均為非條件反射。
(3)感覺冷熱的中樞不在下丘腦,而在大腦皮層的感覺中樞。
1.關于人體體溫調節(jié)的敘述,錯誤的是( )
A.呼氣是人體的主要散熱途徑
B.骨骼肌和肝臟是人體的主要產熱器官
C.有機物的氧化分解是人體產熱的重要途徑
D.下丘腦有體溫調節(jié)中樞,但冷的感覺
7、是在大腦皮層形成的
A [皮膚毛細血管血流量增加,散熱增加,所以皮膚是主要的散熱器官,A錯誤;骨骼肌和肝臟是人體的主要產熱器官,安靜時主要的產熱器官是肝臟,運動時骨骼肌的產熱量增加,B正確;人體熱量來源于有機物的氧化放能,即呼吸作用,C正確;體溫調節(jié)中樞在下丘腦,冷的感覺的產生是在大腦皮層,D正確。]
2.如圖是當環(huán)境溫度由25 ℃降到10 ℃時,人體體溫調節(jié)的曲線圖。請據圖分析,下列說法不正確的是( )
A.當環(huán)境溫度為25 ℃時,產熱量等于散熱量
B.當環(huán)境溫度從25 ℃下降到10 ℃時,從時間t1到時間t2,散熱量增加是由人體體溫與環(huán)境溫度的溫差加大造成的
C.時間t2以
8、后,散熱量減少,這是體溫調節(jié)的結果
D.時間t3以后,產熱量小于散熱量
D [本題中的個體處于正常狀態(tài),即體溫保持恒定,不管在哪一溫度下,個體始終是產熱量等于散熱量,環(huán)境溫度降低后由于溫差增大,散熱量增加,產熱量也增加。時間t3以后,體溫恒定,產熱量等于散熱量,D錯誤。]
水平衡的調節(jié)
[問題探究]
波比運動(Burpee)是一種高強度,短時間燃燒脂肪,令人心跳率飆升的自重阻力訓練動作之一,也叫作立臥撐。所需空間不大,在短時間內即可達到全身飆汗。人大量出汗時,尿量會減少,其調節(jié)過程是怎樣的?
提示:大量出汗,細胞外液的滲透壓升高,下丘腦中的滲透壓感受器受到刺激產生興奮,使垂體后
9、葉釋放抗利尿激素,促進腎小管、集合管對水的重吸收,尿量減少。
[講解歸納]
水平衡的調節(jié)過程
(1)水平衡調節(jié)中樞:下丘腦。
(2)抗利尿激素:由下丘腦的神經細胞分泌,由垂體釋放,其主要作用是促進腎小管和集合管對水分的重吸收。
(3)水平衡調節(jié)過程
人體缺水
↓導致
細胞外液滲透壓升高←腎小管和集合管對水分的重吸收
↓刺激 ↑減弱
下丘腦滲透壓感受器 抗利尿激素減少
↓分泌,由垂體釋放 ↑分泌,由垂體釋放
抗利尿激素增加 下丘腦滲透壓感受器
↓促進
10、 ↑刺激
腎小管和集合管對水分的重吸收細胞外液滲透壓降低
特別提醒:
水平衡調節(jié)方式為神經—體液調節(jié),屬于負反饋調節(jié)。在神經調節(jié)過程中,感受器為下丘腦滲透壓感受器,渴覺中樞在大腦皮層。
1.如圖表示正常人分別快速飲用1 L清水、1 L生理鹽水后排尿量和血漿滲透壓的變化情況。下列相關敘述正確的是( )
A.曲線c表示飲用1 L生理鹽水后排尿量的變化
B.飲用大量生理鹽水后循環(huán)血量出現(xiàn)暫時性增加
C.曲線d表示飲用1 L生理鹽水后血漿滲透壓的變化
D.飲用大量清水后垂體合成和分泌的抗利尿激素減少
B [曲線c表示的是飲用1 L清水后血漿滲透壓的變化,A項錯誤;飲用大
11、量生理鹽水后血漿滲透壓不變(如曲線b),但生理鹽水被吸收后血液總量暫時性增加,B項正確;曲線d表示飲用1 L生理鹽水后排尿量的變化,C項錯誤;抗利尿激素是由下丘腦的神經細胞合成、分泌并由垂體釋放的,D項錯誤。]
2.下列關于水鹽平衡調節(jié)的敘述,正確的是( )
A.通過線粒體的代謝過程不能提供水的來源
B.調節(jié)水和無機鹽代謝的中樞位于大腦皮層
C.人體每天攝入的水和排出的水的量是絕對相等的
D.水鹽平衡是神經-體液調節(jié)共同作用的結果
D [通過線粒體的代謝過程為有氧呼吸,在此過程中水既是反應物,也是生成物,因此能提供水的來源,A錯誤;調節(jié)水和無機鹽代謝的中樞位于下丘腦,B錯誤;人體
12、每天攝入的水和排出的水的量處于動態(tài)平衡,但不是絕對相等的,C錯誤;水鹽平衡是神經-體液調節(jié)共同作用的結果,D正確。]
1.下列關于體溫調節(jié)的敘述,錯誤的是( )
A.皮膚是主要的散熱器官
B.在寒冷的刺激下,皮膚血管反射性舒張
C.出汗、排尿、排便都是散熱的途徑
D.機體打“寒戰(zhàn)”可增加產熱量
B [熱量的散出主要通過汗液的蒸發(fā)、皮膚內毛細血管散熱,其次還有呼氣、排尿和排便等,因此皮膚是主要的散熱器官,A、C正確;在寒冷的刺激下,皮膚血管反射性收縮,以減少熱量的散失,B錯誤;機體打“寒戰(zhàn)”是骨骼肌不自主收縮的結果,可增加產熱量,D正確。]
2.如圖是健康人由溫暖環(huán)境突然進入
13、寒冷環(huán)境時的體溫調節(jié)模型。有關敘述不正確的是( )
A.體溫調節(jié)中樞位于下丘腦
B.圖中①→③→④→⑤過程屬于神經—體液調節(jié)
C.“X”代表的主要生理變化是細胞呼吸增強
D.最初的一段時間內,人體產熱速率明顯大于散熱速率
D [人體的體溫調節(jié)中樞在下丘腦;圖中①→③→④→⑤過程,既有神經調節(jié)又有內分泌腺分泌的激素參與調節(jié),故該過程屬于神經—體液調節(jié);甲狀腺激素能促進物質的氧化分解增加產熱量,所以“X”代表的主要生理變化是細胞呼吸增強;當人從溫暖環(huán)境中突然進入寒冷環(huán)境的初期,人體會迅速散熱,而體溫調節(jié)特別是激素調節(jié)過程需要一段時間,因此,進入寒冷環(huán)境的初期,人體產熱速率小于散熱速
14、率。]
3.水鹽平衡調節(jié)對于維持內環(huán)境滲透壓具有重要的意義,下列關于水鹽平衡調節(jié)的說法中錯誤的是( )
A.正常情況下,內環(huán)境滲透壓處于一個動態(tài)平衡狀態(tài)中
B.滲透壓感受器在下丘腦中
C.抗利尿激素是由垂體分泌釋放的
D.人體主要通過改變攝水量和排水量來維持滲透壓的動態(tài)平衡
C [水鹽平衡調節(jié)的主要作用是維持內環(huán)境滲透壓的平衡,當滲透壓升高時,機體會通過減少尿量、增加攝水量來維持滲透壓的平衡;當滲透壓降低時,機體會通過增加尿量的方式使?jié)B透壓升高,所以,人體主要通過改變攝水量和排水量來維持滲透壓的動態(tài)平衡。感受滲透壓變化的感受器在下丘腦中??估蚣に厥怯上虑鹉X生成和分泌,由垂體釋放
15、的。]
4.如圖為人體內體溫與水平衡調節(jié)的示意圖,圖中a、b、c、d、e分別代表不同激素,依圖分析并回答下列問題:
(1)在體溫調節(jié)過程中,人體熱量的來源主要是____________ __________,熱量散失的主要途徑有____________、_____________,其次還有呼吸、排尿和排便等。
(2)當受到寒冷刺激時,圖中________(填字母)的分泌均會增加。
(3)由圖可知下丘腦是________和________的調節(jié)中樞,當飲水不足時,細胞外液滲透壓升高,刺激________滲透壓感受器,促進垂體后葉釋放[e]_______________________
16、______________增多。
[解析] 題圖為人體內體溫與水平衡調節(jié)的示意圖,a是下丘腦產生的促甲狀腺激素釋放激素,b是促甲狀腺激素,c是甲狀腺激素,d是腎上腺產生的腎上腺素,e是抗利尿激素。(1)在體溫調節(jié)過程中,人體熱量的來源主要是有機物氧化分解釋放能量,熱量散失的主要途徑有汗液的蒸發(fā)、皮膚內毛細血管的散熱,其次,還有呼吸、排尿和排便等。(2)當受到寒冷刺激時,機體要增加產熱量,題圖中的a促甲狀腺激素釋放激素、b促甲狀腺激素、c甲狀腺激素、d腎上
腺素均要增加,以促進骨骼肌與內臟代謝活動增強,增加產熱。(3)由圖可知:下丘腦是體溫調節(jié)的中樞,且具有滲透壓感受器。在調節(jié)水平衡過程中
17、,下丘腦可感受細胞外液滲透壓的變化。當飲水不足時,細胞外液滲透壓升高,刺激下丘腦滲透壓感受器,促進垂體后葉釋放e抗利尿激素增多。
[答案] (1)細胞中有機物的氧化分解放能 汗液的蒸發(fā) 皮膚內毛細血管的散熱 (2)a、b、c、d (3)體溫 水平衡 下丘腦 抗利尿激素
[課堂小結]
知 識 網 絡 構 建
核 心 語 句 歸 納
1.肝臟和骨骼肌是人體主要的產熱器官,皮膚是人體的主要散熱器官。
2.寒冷時人的生理性調節(jié)是減少散熱增加產熱,而在炎熱環(huán)境中以增加散熱為主。
3.參與體溫調節(jié)的激素主要有腎上腺激素和甲狀腺激素等,其作用是提高代謝水平,增加產熱
18、。
4.體溫相對恒定是人體生命活動正常進行的必要條件。
5.下丘腦在水鹽平衡調節(jié)中的作用
(1)感受刺激:內含滲透壓感受器;
(2)分泌功能:合成、分泌抗利尿激素;
(3)神經中樞:調節(jié)水鹽平衡;
(4)傳導興奮:能夠將興奮傳到大腦皮層。
6.人體內水和無機鹽的動態(tài)平衡是靠水和無機鹽的攝入和排出來實現(xiàn)的。排出它們的主要器官是腎臟。
7.抗利尿激素是由下丘腦神經分泌細胞分泌,再由垂體釋放的,作用是促進腎小管和集合管對水的重吸收,使尿量減少。
[教材課上思考答案]
[積極思維]體溫相對恒定的調節(jié)機制
[積極思維]細胞外液滲透壓的調節(jié)
當機體內水和無機鹽的含量發(fā)生變化時,
19、就會改變細胞外液滲透壓的大小,從而刺激下丘腦的滲透壓感受器。
當人飲水不足、體內失水過多或所食食物過咸時,都會引起細胞外液滲透壓升高,使下丘腦滲透壓感受器受到刺激。一方面,下丘腦中的一些神經細胞增加抗利尿激素的合成,由垂體釋放進入血
液的抗利尿激素增加,促進腎小管和集合管對水分的重吸收,排尿減少,從而使細胞外液滲透壓下降并恢復正常;另一方面,興奮傳至大腦皮層,通過產生渴覺來直接調節(jié)水的攝入量。反之,當人因飲水過多或是鹽丟失過多而使細胞外液滲透壓下降時,垂體釋放的抗利尿激素減少,腎小管和集合管對水分的重吸收減少,排尿增多,從而使細胞外液滲透壓升高并恢復正常。
[教材課后習題答案]
[評價指南]
一、單項選擇題
3.B
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