(部编本人教版)最新高中生物 第2章第1节 人体的稳态 第2课时 体温调节 水和无机盐的调节学案 苏教版必修3

1 第2课时 体温调节 水和无机盐的调节

学习目标 知识概览(教师用书独具)

1.举例说明体温调节过程。(重难点)

2.描述水和无机盐的来源和去路。

3.概述细胞外液渗透压的调节机制。(重难点)

[自 主 预 习·探 新

知]

1．体温调节

(1)体温

人的体温是指人体内部的平均温度，通常用直肠温度、口腔温度和腋窝温度来表示。

(2)体温的来源及恒定原理

①体温的相对恒定是神经—体液的共同调节下，人体的产热和散热过程保持动态平衡的结果。

②热量来源：由糖类、脂肪、蛋白质等在各组织细胞中分解代谢时产生。

③产热器官：主要是肝脏和骨骼肌。骨骼肌是人体内代谢旺盛的器官，产热量很大；剧烈运动时，骨骼肌的产热量会剧增。

④主要的散热器官是皮肤，通过辐射、传导和对流等方式直接散热，散热的多少取决于皮肤和环境之间的温差。

(3)体温调节的机理

在寒冷和炎热环境中，皮肤里的冷觉感受器或温觉感受器接受刺激，将兴奋传至下丘脑体温调节中枢，通过神经—体液调节：

①寒冷环境中：皮肤血管收缩，进而减少散热量；甲状腺、肾上腺等分泌的激素量增多，提高了肝和骨骼肌等细胞的代谢水平，引起机体细胞产热量增加。

②炎热环境中：皮肤血管舒张，血流量增多，散热量增加；汗腺分泌增多，汗液的蒸发带走更多的热量；甲状腺、肾上腺等分泌的激素量减少，细胞代谢水平降低，产热量减少。

(4)体温恒定的意义 2 ①体温过低→酶的活性降低→代谢速率变慢。

②体温过高→酶的活性也会降低，甚至丧失→生命活动异常。

③体温相对恒定是人体生命活动正常进行的必要条件。

2．水和无机盐的调节

(1)水和无机盐的来源和去路

在平衡调节中，由饮食摄入的水是主要来源，排水的主要途径是泌尿系统。

(2)尿的形成

①肾脏的基本结构和功能单位——肾单位

肾单位肾小体肾小球肾小囊肾小管

②尿的形成过程

血液――――――――――――→肾小球滤过血细胞、大分子蛋白质除外原尿――――――――→肾小管和集合管的重吸收和分泌尿液

(3)水平衡的调节

①当细胞外液渗透压升高时，下丘脑的渗透压感受器受到刺激，下丘脑增加抗利尿激素的合成和分泌，由垂体释放进入血液，促进肾小管和集合管对水分的重新吸收，导致排尿减少，体内的水分得以保留，从而使细胞外液渗透压下降并恢复正常。

②当细胞外液渗透压下降时，垂体释放的抗利尿激素减少，肾小管和集合管对水的重新吸收减弱，从而使细胞外液渗透压升高并恢复正常。

[基础自测]

1．判断对错

(1)体温能维持恒定是因为产热过程和散热过程达到动态平衡。 (√)

(2)热觉或冷觉的产生是在下丘脑中。 (×)

提示：热觉或冷觉产生于大脑皮层。

(3)正常人在寒冷环境中，肾上腺素分泌量增加，使机体产热大于散热，以适应寒冷环境。 (×)

提示：在此环境中产热仍等于散热。

(4)引起水平衡调节作用的因素是细胞外液渗透压升高或降低。 (√) 3 (5)抗利尿激素在下丘脑合成，经垂体释放。 (√)

(6)抗利尿激素减少，促进肾小管、集合管对水分的重新吸收。 (×)

提示：应是抗利尿激素增多。

2．下列关于体温调节的叙述，正确的是( )

A．大脑皮层是调节体温的主要中枢

B．人在剧烈运动时主要产热方式是骨骼肌的收缩

C．温觉感受器只分布于皮肤

D．降低新陈代谢是人在炎热环境中散热的主要方式

B [人体体温的主要调节中枢是下丘脑，而不是大脑皮层，A错误；人体主要产热器官是骨骼肌和肝脏，安静状态时肝脏的产热量最多，剧烈运动时，骨骼肌的产热量剧增，B正确；温度感受器有的在体表，有的在体内，皮肤、黏膜和内脏器官中都有温觉感受器和冷觉感受器的分布，C错误；不同环境下，体温调节方式有所不同，在寒冷环境下，通过减少散热和增加产热来维持体温恒定；在炎热环境中，主要是通过增加散热量来维持体温恒定，在炎热环境中若主要通过降低新陈代谢来维持体温，则可能会影响正常的生命活动，D错误。 ]

3．人体内水和无机盐的含量发生变化，会改变细胞外液渗透压的大小，从而影响细胞的生命活动。下列关于水盐平衡调节的叙述，错误的是( )

【导学号：85732020】

A．水盐平衡调节是通过负反馈调节来完成的

B．垂体能产生抗利尿激素参与细胞外液渗透压的调节

C．细胞外液渗透压升高时，会引起大脑皮层产生渴觉

D．下丘脑内有渗透压感受器，能感受细胞外液渗透压的变化

B [水盐平衡调节是通过负反馈调节来完成的，A正确；抗利尿激素是由下丘脑产生的，储存在垂体后叶，当细胞外液渗透压升高时，刺激垂体后叶释放抗利尿激素，B错误；当细胞外液渗透压升高时，会引起大脑皮层产生渴觉，C正确；下丘脑渗透压感受器能够感受细胞外液渗透压的变化，D正确。]

[合 作 探 究·攻 重 难]

体温调节

[思考交流]

下面为寒冷环境中的体温调节过程的图解，据图讨论以下问题：

1．与体温调节有关的中枢都在下丘脑吗？ 4 提示：体温调节中枢在下丘脑，体温感觉中枢在大脑皮层。

2．试分析在寒冷环境中，人会出现①打寒战、②起鸡皮疙瘩等现象的原因和意义？

提示：①骨骼肌战栗，以增加产热；②立毛肌收缩，以减少散热。

3．结合寒冷环境中体温调节的图解模型，请建构人体在炎热环境中体温调节的图解模型。

提示：

4．试分析人在剧烈运动后为什么会出现“面红耳赤”的现象？

提示：剧烈运动使机体产热增多，为维持体温恒定，机体散热也会增多，毛细血管舒张，血流速度加快，所以人会出现“面红耳赤”的现象。

5．人长时间在高温环境中，会出现中暑的现象，原因是什么？

提示：人体体温调节能力是有一定限度的，长时间在高温环境中，超出了人体的体温调节能力，体温会升高，导致中暑。

[归纳总结] 图解法解读体温调节的过程

(1)寒冷环境下的反射弧：

(2)炎热环境下的反射弧： 5

特别提醒：关于体温调节的三点提醒

(1)寒冷环境中比炎热环境中散热更快、更多。寒冷环境中机体代谢旺盛，产热增加，散热也增加，以维持体温的恒定。

(2)“寒战”是指骨骼肌不自主战栗，由下丘脑体温调节中枢控制，不是躯体运动中枢。

(3)感受器不仅分布在皮肤表面，还广泛分布在内脏器官及黏膜表面。

[典例通关]

下图是当环境温度由25 ℃降到10 ℃时，人体体温调节的曲线图，请据图分析，下列说法不正确的是( )

A．当环境温度为25 ℃时，产热量等于散热量

B．当环境温度从25 ℃下降到10 ℃时，从时间t1到时间t2，散热量增加是由于人体体温与环境温度的温差加大造成的

C．时间t2以后，散热量减少，这是体温调节的结果

D．时间t3以后，产热量小于散热量

【技巧点拨】 (1)明确该题的自变量和因变量各是什么；(2)明确体温恒定和体温变化过程产热量与散热量的不同。

D [本题中的个体处于正常状态，即体温保持恒定，不管在哪一温度下，个体始终是产热量等于散热量，环境温度降低后由于温差增大，散热量增加，产热量也增加。时间t3以后，体温恒定，产热量等于散热量，D错误。]

(1)t2时刻以后，哪些途径可以减少散热？

(2)t1时刻以后，人体内的产热量如何变化？通过何种途径实现？

提示：(1)皮肤血管收缩；汗腺分泌减少。 (2)产热量增加。立毛肌收缩；肝脏和骨骼肌代谢加快；甲状腺激素、肾上腺素分泌增加，新陈代谢增强。

[活学活用]

1．关于人体体温调节的叙述，错误的是( )

A．呼气是人体的主要散热途径

B．骨骼肌和肝脏是人体的主要产热器官 6 C．有机物的氧化分解是人体产热的重要途径

D．下丘脑有体温调节中枢，但冷的感觉是在大脑皮层形成的

A [皮肤毛细血管血流量增加，散热增加，所以皮肤是主要的散热器官，A错误；骨骼肌和肝脏是人体的主要产热器官，安静时主要的产热器官是肝脏，运动时骨骼肌的产热量增加，B正确；人体热量来源于有机物的氧化放能，即呼吸作用，C正确；体温调节中枢在下丘脑，冷的感觉的产生是在大脑皮层，D正确。]

2．将室温(25 ℃)饲养的某种体温为37 ℃的哺乳动物(动物甲)随机分为两组，一组放入41 ℃环境中1 h(实验组)，另一组仍置于室温环境中(对照组)。期间连续观察并记录这两组动物的相关行为，如果：实验初期，实验组动物的静卧行为明显减少，焦虑不安行为明显增加，回答下列问题：

【导学号：85732021】

(1)实验中，实验组动物皮肤的毛细血管会________，汗液分泌会________，从而起到调节体温的作用。

(2)实验组动物出现焦虑不安行为时，其肾上腺髓质分泌的激素会________。

(3)本实验中设置对照组的目的是____________________________。

(4)若将室温饲养的动物甲置于0 ℃的环境中，该动物会冷得发抖，耗氧量会________，分解代谢会________。

[解析] (1)炎热环境中，皮肤的毛细血管会舒张，汗液分泌增加。(2)出现焦虑不安行为时，肾上腺髓质分泌的肾上腺素增多。(3)对照实验是指除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验，即排除无关变量对实验结果的干扰。本实验中设置对照的目的是排除41 ℃以外的因素对实验结果的影响，以保证本实验的结果是由41 ℃引起的，更好的说明实验组的科学性。(4)寒冷环境中，皮肤的毛细血管会收缩，汗液分泌减少；细胞代谢加快，耗氧量增加。

[答案] (1)舒张 增加 (2)增加 (3)排除41 ℃以外因素对实验结果的影响，以保证本实验的结果是由41 ℃引起的 (4)增加 增强

水平衡的调节

[思考交流]

下图为水盐平衡调节机制，据图讨论下列问题：

1．图中A、B、C分别代表什么？

提示：抗利尿激素、肾小管和集合管、渴觉中枢。 7 2．参与水平衡调节的器官主要有哪些？

提示：下丘脑——分泌抗利尿激素；垂体——释放抗利尿激素；肾脏——水盐主要排泄器官。

3．剧烈运动大量出汗时，尿量会减少，其调节过程是怎样的？

提示：大量出汗，细胞外液的渗透压升高，下丘脑中的渗透压感受器受到刺激产生兴奋，使垂体后叶释放抗利尿激素，促进肾小管、集合管对水的重吸收，尿量减少。

4．有人说：“一个人一天内不吃饭、不喝水，但只要没有大、小便，就可以维持体内水和无机盐的平衡”，这种说法对吗？为什么？

提示：不对。一个人一天内不吃饭、不喝水，但不可能不排便(尤其是小便)；即使不排便，体内的水分和无机盐也会从其他途径排出，使体内水和无机盐的平衡遭到破坏。

[归纳总结] 图解法理解水平衡的调节

(1)神经调节(反射弧)：

下丘脑渗透压感受器→传入神经→下丘脑水盐平衡调节中枢→传出神经→下丘脑神经分泌细胞。

(2)体液调节：

下丘脑神经分泌细胞分泌、垂体释放―→抗利尿激素―→肾小管、集合管。

特别提醒：(1)抗利尿激素是由下丘脑神经分泌细胞合成、分泌，由垂体释放进入血液，则其分泌部位是下丘脑，释放部位是垂体。

(2)细胞外液渗透压升高(降低)，抗利尿激素分泌量增加(减少)，尿量减少(增加)。

[典例通关]

若给人静脉注射一定量的0.9%NaCl溶液，则一段时间内会发生的生理现象是( )