2020-2021学年生物人教版必修3学案：2.3神经调节与体液调节的关系含解析

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第3节神经调节与体液调节的关
系
【必备知识·自主学习】
一、神经调节和体液调节的比较
1.体液调节：
(1)概念：激素等化学物质(除激素以外，还有其他调节因子，如CO2等)，通过体液传送的方式对生命活动进行调节。

(2)主要内容：激素调节。

(3)范围：
①单细胞动物和一些多细胞低等动物只有体液调节。

②人和高等动物体内，神经调节和体液调节都是机体调节生命活动的重要方式。

2.神经调节和体液调节的关系：
(1)区别：
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
(2)联系：
①不少内分泌腺本身直接或间接受中枢神经系统的调节；
②内分泌腺所分泌的激素可以影响神经系统的发育和功能。

二、体温平衡及调节
为什么人在剧烈运动后会“面红耳赤”？
提示：剧烈运动会使毛细血管舒张，血流速度加快，所以人会出现“面红耳赤”。

三、水盐平衡及调节
1.平衡：
2.调节：
饮水不足、体内失水过多或吃的食物过咸。

(1)神经调节途径：下丘脑渗透压感受器兴奋→大脑皮层→产生渴感→主动饮水补充水分。

(2)体液调节途径：下丘脑合成分泌抗利尿激素→垂体释放抗利尿激素→肾小管、集合管重吸收水→尿量减少。

【关键能力·合作学习】
知识点一体温平衡及调节
体温调节过程：
特别提醒：关于体温调节的两点提醒
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体温调节能力是有限的，当环境温度的改变超出了机体的调节能力，
则体温会发生明显的改变。

(1)寒冷时，正常人皮肤血管收缩，血流量减少，从而减少散热。

请写出相关的反射弧。

(科学思维)
提示：皮肤冷觉感受器→传入神经→下丘脑体温调节中枢→传出神经→皮肤毛细血管收缩，血流量减少。

(2)正常人在温暖环境下容易发困，而在较冷的环境下却不易发困，请从甲状腺激素作用的角度分析原因。

(科学思维)
提示：较冷的环境下机体产生的甲状腺激素较多，甲状腺激素增多会提高神经系统的兴奋性。

(2020·长春高二检测)如图表示寒冷刺激时人体内的部分调节过程(a～d表示信息分子)，下列分析正确的是( )
A.a、b表示神经递质，c、d表示激素
B.c的受体分布在体内各种细胞上
C.与c相比，a参与的调节反应更加迅速
D.a、b、c、d均需借助血液运输才能作用于靶细胞
【解题思维】解答本题需突破以下两个关键点：
【解析】选C。

分析图解可知，图中a表示神经递质，b表示促甲状腺激素释放激素，c表示促甲状腺激素，d表示甲状腺激素，故a表示神经递质，b、c、d表示激素，A错误；c促甲状腺激素的受体只分布在甲状腺细胞上，B错误；c参与激素调节，a参与神经调节，神经调节比激素调节更加迅速，C正确；b、c、d均需借助血液运输才能作用于靶细胞，但是a不需要借助血液的运输起作用，D错误。

【审答误区】本题常见错因如下：
(1)误认为下丘脑作为神经中枢只分泌神经递质。

下丘脑作为神经中枢，既能分泌神经递质，也能分泌激素。

(2)人体内的信号分子能通过体液运输，但不一定都是通过血液运输，如神经递质，通过突触间隙的组织液运输到突触后膜，该过程没有血液参与的运输过程。

【母题追问】
(1)上题图示过程中，d信号分子能使细胞代谢增强，主要体现在哪些方面？
提示：促进新陈代谢，加速物质氧化分解，使机体产生更多的热量。

(2)甲状腺细胞有识别上题图中c信号分子的受体，而肾小管上皮细胞无识别c信号分子的受体，根本原因是什么？
提示：基因的选择性表达。

【方法规律】体温调节中枢和感觉中枢的判断技巧
(1)体温调节中枢位于下丘脑，通过调控机体产热与散热来维持体温的相对恒定。

(2)感觉中枢位于大脑皮层，冷、热感觉的形成需要高级中枢大脑皮层的参与。

【类题精练】
(2020·天津高二检测)在我国北方，游泳爱好者冬泳入水后，身体立即发生一系列生理反应，以维持体温恒定。

此时，机体不会发生的反应是( )
A.中枢神经系统兴奋，加强肌肉收缩
B.通过反射活动引起皮肤毛细血管收缩
C.通过神经调节减少汗腺分泌
D.抑制垂体活动导致甲状腺激素分泌减少
【解析】选D。

进入冷环境中，机体散热较快，此时要通过调节加强产热、减少散热，维持体温正常。

通过神经调节，肌肉加强收缩产热，A 正确；通过神经调节引起皮肤毛细血管收缩，减少血流量，减少散热，B正确；通过神经调节减少汗腺分泌，减少散热，C正确；通过体液调节，促进垂体活动导致甲状腺激素分泌增加，增加产热，D错误。

【补偿训练】
关于人体体温的叙述错误的是 ( )
A.正常情况下人体的体温维持在37℃恒定不变
B.体温的相对恒定，是保证代谢正常进行的必要条件
C.人的体温维持依赖于物质代谢过程所释放出来的能量
D.体温的相对恒定，是机体产热和散热保持动态平衡的结果
【解析】选A。

正常情况下，人体的体温维持在37℃左右，而不是恒定不变，A错误；体温维持在37℃左右，使得酶处于最适温度，活性最高，因此体温相对恒定是保证代谢正常进行的必要条件，B正确；人的体温来源于物质代谢，即细胞呼吸所释放出来的能量，C正确；体温的相对恒定，是机体产热和散热保持动态平衡的结果，D正确。

知识点二水盐平衡及调节
1.水盐平衡调节过程的图示模型：
2.水盐平衡调节过程解读：
(1)调节方式：神经—体液调节。

下丘脑压感
(2)数量变化关系：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)。

3.抗利尿激素的相关知识：
1.拓展探究：一般情况下，正常人夏季出汗多，冬季排尿多，原因是什么？(科学思维)
提示：夏季气温高，通过排汗可调节体温；冬季气温低，排汗少，所以通过多排尿来维持细胞外液渗透压平衡。

2.情境探究：可乐、雪碧是众多青少年喜欢喝的常见高糖饮料，但大量饮用后会感觉更渴，其原因是什么？(科学思维)
提示：喝高糖饮料后会使细胞外液渗透压升高，下丘脑渗透压感受器兴奋，传导到大脑皮层使人产生渴感。

(2020·济南高二检测)如图表示正常人快速饮入500mL某种液体后，其血浆渗透压的变化曲线。

以下分析不合理的是( )
A.若饮入的是清水或0.9%NaCl溶液，则体内血浆渗透压变化的曲线依次是c、b
B.当正常人的血浆渗透压出现曲线a的变化时，体内抗利尿激素的分泌将会增加
C.当饮入0.9%NaCl溶液时，细胞外液Na+的增加量等于细胞内液Na+的增加量
D.当血浆渗透压出现曲线c的变化时，内环境稳态的调节有激素和神经递质的参与
【解题思维】解答本题需突破以下两个关键点：
【解析】选C。

根据题图可知，b代表饮用0.9%NaCl溶液后血浆渗透压的变化，c代表饮清水后血浆渗透压变化，A正确；当正常人的血浆渗透压出现曲线a的变化时，渗透压升高，体内抗利尿激素的分泌将会增加，促进肾小管和集合管对水的重吸收，B正确；当饮入0.9%NaCl 溶液时，细胞外液Na+的浓度升高，由于细胞膜具有选择透过性，所以细胞外液的Na+浓度远大于细胞内液Na+的浓度，C错误；曲线c代表血浆渗透压的降低，说明体内水分增加，维持内环境水平衡的调节有激素和神经递质的参与，D正确。

【审答误区】常见以下两种错误
(1)不明确等渗溶液进入人体内环境后渗透压会不会维持平衡：由于等渗溶液与人体内环境渗透压相等，当其进入人体内环境后渗透压维持平衡。

(2)不明确Na+在细胞内液和细胞外液的含量不同：Na+主要分布在细胞外液中，是维持细胞外液渗透压的主要无机盐离子。

【母题追问】
(1)正常人快速饮入500mL某种液体后，其渗透压变化如b曲线所示，则一段时间后其尿量将会如何变化？
提示：正常人快速饮入500mL某种液体后，其血浆渗透压不变，但体内水分增多，因此一段时间后其尿量将会增多。

(2)正常人快速饮入500mL某种液体后，其渗透压变化如a曲线所示，短时间内其红细胞的形态将会如何变化？
提示：正常人快速饮入500mL某种液体后，其血浆渗透压升高，会使红细胞失水，红细胞形态皱缩。

【方法规律】失水引起细胞外液渗透压变化的三个“比例”
(1)失水的比例大于失盐的比例：细胞外液渗透压升高，水相对缺少，结果是口渴、尿少。

(2)失盐的比例大于失水的比例：细胞外液渗透压降低，水相对过剩，结果是尿多。

(3)失盐失水的比例相差不多：细胞外液渗透压无变化，结果是尿量正常。

【类题精练】
(2020·潍坊高二检测)运动时汗液分泌增多，汗液初始的渗透压与血浆相等，在流经汗腺导管排出体外的过程中大部分Na+、Cl-被重吸收，而水很少被重吸收，下列叙述正确的是( )
A.出汗可使血浆的渗透压降低
B.大脑皮层的渴觉中枢兴奋增强
C.垂体分泌的抗利尿激素增多
D.下丘脑渗透压感受器兴奋减弱
【解析】选B。

汗液在流经汗腺导管排出体外的过程中大部分Na+、Cl-被重吸收，而水很少被重吸收，使血浆渗透压升高，下丘脑渗透压感受器兴奋增加，通过传入神经到达大脑皮层的渴觉中枢，从而使大脑
皮层渴觉中枢兴奋增强，A、D错误，B正确；抗利尿激素由下丘脑分泌，C错误。

【补偿训练】
如图为人体细胞外液渗透压升高时的部分调节过程示意图，其中甲、乙、丙表示结构。

下列相关叙述错误的是( )
细胞外液
渗透压升高→甲→乙抗利尿
激素→丙→尿量
A.食物过咸时人体抗利尿激素分泌量增加
B.结构甲中存在感受器且抗利尿激素在结构甲细胞中合成
C.图中体现了激素的分级调节
D.结构乙除了释放抗利尿激素外，还能够分泌促甲状腺激素
【解析】选C。

图示为抗利尿激素的分泌与调节过程，其中甲表示下丘脑，乙表示垂体，丙表示肾小管和集合管。

食物过咸会导致细胞外液渗透压升高，抗利尿激素分泌量增加，A正确；下丘脑中存在渗透压感受器，而且能合成抗利尿激素，B正确；图示不能体现激素的分级调节，甲合成的激素没有控制乙合成激素，而是甲合成的激素由乙释放，C 错误；垂体能释放抗利尿激素，另外还能分泌促甲状腺激素，D正确。

【核心素养·情境探究】
1.【生活情境】中国女排在世界排球赛中，凭着顽强战斗、勇敢拼搏的精神，多次获得世界冠军，完美地诠释了“女排精神”，激励和鼓舞了一代又一代人。

比赛过程中运动员体内进行了各种生命活动的调节。

探究：
(1)比赛过程中，机体生理活动的调节方式主要是什么？(科学思维)提示：神经调节。

(2)比赛过程中，运动员产生的尿液量很少，从人体水盐平衡调节的角度分析原因是什么。

(科学思维)
提示：运动员大量出汗，细胞外液的渗透压升高，下丘脑合成、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的重吸收，因此尿量减少。

2.【生活情境】2020年1月11日，第四届中国三门峡“全国冬泳日”示范活动在黄河岸边七里堡段举行，60多名冬泳爱好者先后跳入冰冷刺骨的水中，接受母亲河的洗礼。

冬泳时人体会启动一系列调节机制，维持内环境的稳态。

许多研究表明，科学冬泳能提高身体素质。

探究：
(1)冬泳会引起皮肤血管收缩，减少散热，以维持体温的相对稳定。

此时，机体的产热量和散热量的关系是什么？(科学思维)
提示：产热量和散热量维持动态平衡。

(2)冬泳过程中心跳加快，这是神经调节和体液调节共同作用的结果，通常情况下，与神经调节相比，体液调节反应较慢，原因是什么？(科学思维)
提示：激素等信息分子通过体液传递需要时间长，而兴奋通过反射弧传导所需时间短。

(3)在冬泳过程中，为保证能量的供应，机体分泌的胰岛素会增多。

在
此过程中，胰岛素的作用机理是什么？(科学思维)
提示：促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖。

【课堂检测·素养达标】
1.人体正常生命活动离不开神经调节和体液调节。

下列叙述正确的是( )
①激素调节的信号有电信号和化学信号，神经调节仅有化学信号
②人与高等动物生命活动调节过程中，体液调节起主导作用
③能进行体液调节的动物都能进行神经调节
④高等动物的神经调节和体液调节方式都存在分级调节
⑤部分体液调节可以看作神经调节的一个环节
【解析】选④⑤。

神经调节的信号有电信号和化学信号(神经递质)，而激素调节仅有化学信号(激素)，①错误；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错误；能进行体液调节的动物不一定能进行神经调节，如单细胞动物，③错误；神经调节中，低级中枢受控于高级中枢，体现分级调节，体液调节中激素的分泌存在分级调节，④正确；体内大多数内分泌腺活动都受中枢神经系统的控制，在这种情况下，体液调节可以看作神经调节的一个环节，⑤正确。

2.(2019·广东学考真题)下列关于人的体温调节的叙述，错误的是
( )
A.体温恒定调节属于反馈调节
B.热量来源主要是骨骼肌和肝脏产热
C.热量散出主要是汗液的蒸发和皮肤内毛细血管的散热
D.参与体温调节的激素主要是胰岛素和胰高血糖素
【解析】选D。

体温平衡的调节是一种反馈调节，主要的产热器官为骨骼肌和肝脏，主要散热途径为汗液蒸发和皮肤血管散热；参与体温调节的主要激素是甲状腺激素和肾上腺素，胰岛素和胰高血糖素参与血糖平衡调节。

3.(2020·合肥高二检测)下列关于体液调节和神经调节的叙述，错误的是( )
A.激素的分泌量可以随着内环境的变化而变化
B.神经调节的作用范围比较准确但也比较局限
C.神经递质与突触后膜上载体的结合具有特异性
D.某些腺体参与的体液调节可以看做是神经调节的一个环节
【解析】选C。

激素的分泌过程往往会受到相关神经的调节，也可接受来自内环境的刺激，进而引起激素的分泌量变化，即激素分泌可以随着内环境的变化而变化，A正确；神经调节的基本方式是反射，故其作用范围比较准确但也比较局限，B正确；神经递质与突触后膜上受体的结合具有特异性，C错误；有些内分泌腺本身直接或者间接受中枢神经系统的调节，此时体液调节也可以看做是神经调节的一个环节，D正确。

4.图示人体水盐平衡调节过程，其中“甲”代表( )
A.垂体
B.大脑皮层
C.肾脏
D.脑干
【解析】选A。

由题图可知，图中的甲为垂体，因为抗利尿激素是由下丘脑细胞合成并经垂体释放的，即A正确。

5.为了探究不同因素对尿量的影响，某同学用麻醉后的实验兔进行不同的实验，实验内容如下：
a.记录实验兔的尿量(单位：滴/分钟)；
b.耳缘静脉注射垂体提取液0.5mL，记录尿量；
c.待尿量恢复后，耳缘静脉注射20%葡萄糖溶液15mL，记录尿量，取尿液做尿糖定性实验。

回答下列问题：
(1)该同学发现，与a相比，b处理后实验兔尿量减少，其主要原因是__________.
(2)c处理后，肾小管腔内液体的渗透压会升高，实验兔的尿量会____________，取尿液加入斐林试剂做尿糖定性实验出现砖红色，说明尿液中含有_________。

(3)若某实验兔出现腹泻，尿量减少显现，导致尿量减少的主要原因是血浆渗透压升高，刺激了存在于___________的渗透压感受器，从而引起尿量减少。

【解析】(1)b中注射的是垂体提取液，垂体提取液中含有抗利尿激素，抗利尿激素能促进肾小管和集合管对水的重吸收，从而导致b处理后实验兔尿量减少。

(2)静脉注射20%葡萄糖溶液15mL，会使血浆的葡萄糖浓度高于正常血糖水平，过多的葡萄糖会随尿液排出体外，导致肾小管腔内液体的渗透压升高，同时会带走大量的水分，使得尿量增加。

斐林试剂可与还原糖反应产生砖红色沉淀，取尿液加入斐林试剂做尿糖定性实验出现砖红色，说明尿液中含有葡萄糖。

(3)实验兔出现腹泻
会导致大量的水和无机盐丢失，使得血浆渗透压升高，刺激下丘脑的渗透压感受器，使抗利尿激素合成和分泌增加，促进肾小管和集合管对水的重吸收，引起尿量减少。

答案：(1)垂体提取液中含有抗利尿激素，促进了肾小管和集合管重吸收水(2)增加葡萄糖(3)下丘脑
课时素养评价
六神经调节与体液调节的关系
(20分钟·70分)
一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分)
1.人体神经调节和体液调节的叙述，错误的是( )
A.体液调节的信号是化学物质，神经调节的信号是神经冲动
B.甲状腺激素可以促进神经系统的发育，提高神经系统的兴奋性
C.血液中较高浓度的CO2可以刺激呼吸中枢，使呼吸加深加快
D.神经调节和体液调节相互协调，其中神经调节占主导作用
【解析】选A。

神经调节的信号有电信号也有化学信号，A错误；甲状腺激素可以促进神经系统的发育，提高神经系统的兴奋性，B正确；血液中较高浓度的CO2可以刺激呼吸中枢，使呼吸加深加快，C正确；神经调节和体液调节相互协调，其中以神经调节为主，体液调节为辅，D正确。

【补偿训练】
下列有关体液调节的叙述正确的是( )
A.体液中的化学物质参与的调节都属于激素调节
B.CO2刺激脑干调节机体呼吸的过程为神经调节
C.体液调节比神经调节速度慢，作用范围更为局限
D.激素调节属于体液调节，是体液调节的重要部分
【解析】选D。

体液中的化学物质参与的调节不一定属于激素调节，如CO2参与的调节属于体液调节而不属于激素调节，A错误；血液中的CO2浓度升高刺激呼吸中枢，导致呼吸加快，属于神经-体液调节，B错误；体液调节比神经调节速度慢，作用范围更为广泛，C错误；体液调节包括激素调节和其他化学物质参与的调节，D正确。

2.给健康大鼠静脉注射大量的低渗食盐水后，会发生的生理过程是
( )
A.细胞外液渗透压升高
B.垂体释放的抗利尿激素量增加
C.肾小管和集合管对水的重吸收作用减弱
D.渗透压感受器不会受到刺激
【解析】选C。

给健康大鼠静脉注射大量的低渗食盐水，会导致细胞外液渗透压下降，A错误；当细胞外液渗透压降低时，下丘脑分泌、垂体释放的抗利尿激素含量下降，使肾小管和集合管对水的重吸收能力下降，B错误、C正确；当细胞外液渗透压降低时，渗透压感受器会受到刺激，D错误。

3.(2020·柳州高二检测)下列关于水平衡调节的叙述，错误的是
( )
A.体内失水过多时，细胞外液渗透压升高
B.血浆渗透压降低时，抗利尿激素分泌减少
C.抗利尿激素分泌增加时，肾小管和集合管对水的重吸收减少
D.抗利尿激素分泌减少时，机体尿量增加
【解析】选C。

体内失水过多时，细胞外液渗透压升高，A正确；血浆渗透压降低时，抗利尿激素分泌减少，B正确；抗利尿激素分泌增加时，肾小管和集合管对水的重吸收增多，C错误；抗利尿激素分泌减少时，肾小管和集合管对水的重吸收下降，导致机体尿量增加，D正确。

【方法规律】抗利尿激素与肾小管和集合管对水的重吸收的影响
4.下列关于人体神经调节和体液调节的叙述，错误的是( )
A.人体的各项生命活动常常同时受神经和体液的共同调节
B.神经调节和体液调节的结构基础和作用方式都不一样
C.神经调节和体液调节都是机体调节生命活动的重要方式
D.神经调节和体液调节相互协调发挥作用，以体液调节为主
【解析】选D。

神经调节和体液调节都是机体调节生命活动的重要方式，人体的各项生命活动常常同时受神经和体液的共同调节，如体温调节，A、C正确；神经调节的结构基础是反射弧，作用方式是反射；体液调节的结构基础是体液运输，作用方式是激素作用于特定的组织细胞，B 正确；神经调节和体液调节相互协调发挥作用，通常是神经调节占主导，D错误。

5.(2020·济南高二检测)花样滑冰运动员在冰面上进行比赛的过程中，身体正在发生的反应有 ( )
A.骨骼肌主要通过无氧呼吸提供能量
B.下丘脑作为体温调节中枢参与调节体温变化
C.机体通过神经—体液调节使骨骼肌战栗，散热增加
D.大脑躯体运动中枢和小脑的运动平衡中枢兴奋性降低
【解析】选B。

由于有氧呼吸释放大量能量同时合成大量ATP，因此运动员比赛中，骨骼肌主要通过有氧呼吸提供能量，A错误；寒冷刺激皮肤温度感受器可以引起下丘脑兴奋，下丘脑作为体温调节中枢参与调节体温变化，B正确；运动员在比赛中，通过神经调节使骨骼肌战栗，产热增加，C错误；花样滑冰运动员在冰面上进行比赛的过程中，大脑躯体运动中枢和小脑的运动平衡中枢兴奋性增强，维持身体的平衡能力，D错误。

6.下列有关动物水盐平衡调节的叙述，错误的是( )
A.细胞外液渗透压的改变可影响垂体释放抗利尿激素
B.肾小管通过主动运输吸收水的过程受抗利尿激素的调节
C.摄盐过多后饮水量增加有利于维持细胞外液渗透压相对恒定
D.饮水增加导致尿量增加有利于维持细胞外液渗透压相对恒定
【解析】选B。

细胞外液渗透压升高时，可使垂体释放的抗利尿激素增加，以促进肾小管和集合管对水分的重吸收，减少尿量，最终导致细胞外液渗透压恢复正常，A正确；肾小管通过自由扩散(或渗透作用)重吸收水分，B错误；摄盐过多后会导致细胞外液渗透压升高，通过相
关神经调节，会在大脑皮层产生渴感，主动饮水，使细胞外液渗透压恢复正常，C正确；饮水增加会导致细胞外液渗透压下降，使垂体释放的抗利尿激素减少，进而使肾小管和集合管对水的重吸收减少，尿量增加，最终使细胞外液渗透压恢复正常，D正确。

7.科研人员从患病毒性肺炎病人体内发现了新型冠状病毒，患病毒性肺炎的病人会出现发热、头痛等不适的症状。

下列叙述错误的是( )
A.重症病毒性肺炎病人体内的内环境成分和理化性质会发生变化
B.呼气是新型冠状病毒感染者散热的主要途径
C.病毒性肺炎病人出现头痛的过程中有“电信号→化学信号→电信号”的转化
D.病毒性肺炎病人出现持续38.5 ℃的发热时，机体产热量等于散热量【解析】选B。

重症病毒性肺炎病人内环境稳态受到了破坏，因此其体内的内环境成分和理化性质会发生变化，A正确；皮肤散热是新型冠状病毒感染者散热的主要途径，B错误；病毒性肺炎病人出现头痛的过程，有神经调节，因此会发生“电信号→化学信号→电信号”的转化，C正确；持续38.5 ℃发热时，机体产热多散热多，但保持平衡，D正确。

8.某同学参加学校组织的秋季越野赛后，感觉浑身酸痛，并伴随着大量出汗等。

下列叙述错误的是 ( )
A.剧烈运动使其体内产生了大量乳酸，致使其血浆pH显著下降
B.此时应及时补充盐水并注意适当散热，以维持水盐与体温平衡。