2020版高中生物 第二章 动物稳态维持及其意义 第四节 体温调节学案 中图版必修3

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2020版高中生物 第二章 动物稳态维持及其意义 第四节 体温调节学案 中图版必修3

第四节 体温调节 情景导入 课标导航 课程标准 ‎1.理解机体产热和散热平衡。‎ ‎2.理解体温调节机制。‎ ‎3.了解体温恒定的意义。‎ 关键术语 体温平衡 产热 散热 温度感受器(冷觉、温觉)‎ 体温调节中枢(下丘脑) 神经—体液调节 肾上腺素、甲状腺激素 产热和散热的平衡 基础梳理 ‎1.体温:人体内部的温度。‎ ‎2.体温的恒定:是机体的产热和散热保持动态平衡的结果。‎ ‎3.人体热量的来源 ‎(1)人体内的各种器官和组织在进行新陈代谢时可产生热量。‎ ‎(2)在寒冷环境中,人体的特殊反应——寒颤,为机体提供一个快速产热源。‎ ‎4.人体的产热 主要器官是内脏、骨骼肌和脑等。‎ ‎(1)安静时,主要由内脏器官产热,其中肝脏产热量最大。‎ ‎(2)劳动或运动时,肌肉成为主要的产热组织。‎ 11‎ ‎5.人体的散热 主要部位是皮肤。‎ ‎(1)散热的方式包括直接散热和间接散热。‎ ‎(2)当人体处于高于体温的环境中时,出汗是唯一的散热方式。‎ ‎[思维激活1]正常情况下,人的体温是否有变化?‎ 提示 人的体温差异:①正常情况下,体温会因年龄、性别等的不同而在狭小的范围内变动;②同一人的体温,一昼夜也存在差别,但变化不超过‎1℃‎。‎ 合作探究 ‎1.体温的含义 人的体温是指人体内部的温度。临床上常以口腔、腋窝、直肠的温度来代表体温。‎ 正常值为 其中直肠温度最接近人体内部的温度,但测量不方便,因此大多采用腋下和口腔测量。‎ ‎2.体温平衡的原因 特别提醒体温的相对恒定是机体产热和散热动态平衡的结果。可以这样说,产的热多,散的热多;产的热少,散的热少。‎ ‎①寒冷环境中的寒颤可为机体提供一个快速的产热源。‎ ‎②高温环境中出汗是唯一的散热方式。‎ ‎[巩固1]下列关于体温的叙述中,错误的是(  )。‎ A.人的体温来源于物质代谢过程所释放出来的热量 B.体温的相对恒定,是维持内环境稳定、保证代谢正常进行的必要条件 C.人的体温就是指通过直肠所测得的温度 D.体温的相对恒定,是机体产热与散热保持动态平衡的结果 解析 人的体温是指人体内部的温度。临床上常用口腔、腋窝、直肠的温度来代表体温,其中直肠温度最接近人体内部的温度。‎ 答案 C 11‎ 体温的调节及体温恒定的意义 基础梳理 ‎1.体温的调节 ‎(1)体温调节的结构基础 ‎①温度感受器 a.分布:体表、体内各个部位 b.种类:冷觉感受器和温觉感受器 ‎②调节中枢 下丘脑 ‎(2)体温调节方式:神经—体液调节。‎ ‎(3)调节过程 ‎①寒冷―→皮肤冷觉感受器兴奋―→下丘脑体温调节中枢 ‎②炎热―→皮肤温觉感受器兴奋―→下丘脑体温调节中枢―→皮肤血管舒张,汗腺分泌加强。‎ ‎2.体温恒定的意义 体温的相对恒定是维持机体内环境稳定,保证新陈代谢等生命活动正常进行的必要条件。体温过高或过低,都会通过影响酶的活性来影响新陈代谢的正常进行。‎ ‎[思维激活2]在炎热的夏天,人们不爱吃高热量的食物,为什么?‎ 提示 因为在炎热的夏天,散热过程受抑制。‎ 合作探究 ‎1.调节方式 ‎2.调节过程 11‎ 体温调节的方式:神经—体液调节。‎ 感受器:温度感受器,分为温觉感受器(炎热条件下兴奋)和冷觉感受器(寒冷条件下接受刺激)。‎ 神经中枢:下丘脑体温调节中枢。‎ 效应器:皮肤内毛细血管、平滑肌、立毛肌、肾上腺、甲状腺、汗腺等。‎ 体液调节:参与体温调节的产热激素主要有甲状腺激素和肾上腺素,二者协同作用。‎ 特别提醒①在炎热环境中主要靠神经调节,在寒冷环境中,既有神经调节也有体液调节。‎ ‎②热觉或冷觉的产生不是在下丘脑中,而是在大脑皮层的躯体感觉中枢。‎ ‎③恒温动物才有体温调节机制,变温动物的体温随外界环境温度的改变而改变。‎ ‎[巩固2]下列关于人体在寒冷环境中维持体温恒定的叙述中,正确的是(  )‎ A.寒冷时,酶活性自然增强,因而代谢加快,产热增加 B.寒冷时,肾上腺素分泌减少,代谢降低 C.寒冷时,人体产热多,散热少,以维持人体体温恒定 D.寒冷时,代谢增强、产热增加与多种激素分泌增加有关 解析 寒冷时,代谢增强,产热增加,多种激素共同参与,此时产热仍等于散热,故体温恒定,酶活性不变。‎ 答案 D 体温调节及其动物类型 ‎【例1】一位在南极科学考察站工作的科学家,当他由温暖的室内来到寒冷的户外时,其下列各项生理变化与如图变化趋势相符的是(  )。‎ ‎①皮肤血管血流量的变化 ②身体耗氧量变化 ③肾上腺素分泌量 ④汗腺的分泌量 A.②③ B.①④‎ C.②④ D.①③‎ 思维导图 11‎ 解析 审题关键:解答本题需理解在寒冷环境下机体的调节是使产热增加、散热减少。‎ 答案 A 反思总结恒温动物和变温动物在温度降低时其代谢速率的变化不同,曲线如图所示:‎ 体温调节的过程分析 ‎【例2】如图所示为人体体温调节示意图。请根据下图回答有关问题。‎ ‎(1)图中T→E→N→F→A途径表示________调节过程,体温调节中枢位于________。‎ ‎(2)人体在安静状态下主要由________产生热量。‎ ‎(3)经测量,某人体温在24h内都处于‎39.5℃‎,若A、B、C、D都表示热量,则此人的A+B________C+D;后经用药,此病人体温逐渐恢复正常,则在恢复过程中A+B________C+D。(在“>”、“<”或“=”中选择)。‎ ‎(4)体温主要是由上述方式进行调节的,但也离不开体液调节。在处于寒冷环境中的人体血液中,________、________激素的含量会升高,从而加速体温上升。‎ 思维导图 解析 (1)图中T→E→N→F→A表示体内温度神经调节过程,体温调节的中枢位于下丘脑。(2)人体在安静状态下主要由内脏(主要是肝脏)产生热量。(3)体温的平衡是产热和散热保持相对平衡的结果;体温24h都处于‎39.5℃‎时,产热量=散热量;体温恢复过程中,产热量<散热量。(4)人处于寒冷环境中时,除上述神经调节外,血液中肾上腺素、甲状腺激素的含量会升高,从而促进产热使体温上升。‎ 答案 (1)神经 下丘脑 (2)内脏器官(主要是肝脏)‎ ‎(3)= < (4)肾上腺素 甲状腺 11‎ ‎1.下列关于人体体温的说法不正确的是(  )。‎ A.体温的调节也是人体稳态调节的一部分 B.体温因年龄、性别等不同而在狭小范围内波动 C.发烧时厌食是因为体温影响了消化酶的活性 D.甲状腺激素是唯一能促进机体产热并升温的激素 解析 内环境中稳态的调节包括pH、温度、渗透压、各种化学物质的含量等。体温会因性别、年龄等不同而具有个体差异。体温相对恒定是生物体进行正常生命活动的必要条件,体温变化会影响酶的活性。机体中促进产热并升温的激素除甲状腺激素外还有肾上腺素等。‎ 答案 D ‎2.体温调节中枢和体温感觉中枢分别位于(  )。                  ‎ A.大脑皮层、下丘脑 B.下丘脑、大脑皮层 C.下丘脑、下丘脑 D.大脑皮层、大脑皮层 解析 体温调节中枢位于下丘脑,它接受皮肤中温度感受器产生的兴奋,从而做出反应,调节机体的产热和散热过程。而体温感觉中枢则位于大脑皮层,因为只有大脑皮层才能产生感觉,我们的所有感觉(冷、热、触、痛等)都是由大脑皮层产生的。‎ 答案 B ‎3.下图①~④的体温调节中,哪一条途径表示人体持续生活在过冷环境中并可能导致死亡(  )。‎ A.① B.②‎ C.③ D.④‎ 解析 持续低温使组织细胞的代谢不能正常进行,细胞会逐渐丧失生命力。‎ 答案 B ‎4.试填空完成如图所示的炎热环境、寒冷环境引起人体体温调节的生理机制。图中的数字分别表示相应的生理活动。‎ 11‎ ‎①________________;②________________;‎ ‎③________________;④________________;‎ ‎⑤________________;⑥________________;‎ ‎⑦________________。‎ 解析 寒冷环境中人体可通过神经-体液调节维持产热与散热的相对平衡,炎热环境中则主要通过神经调节。‎ 答案 ①皮肤内的温觉感受器接受刺激后,产生兴奋并将兴奋传出 ②皮肤血管舒张 ③汗腺分泌加强 ④皮肤内的冷觉感受器接受刺激后,产生兴奋,并将兴奋传出 ‎⑤皮肤血管收缩 ⑥骨骼肌收缩 ⑦肾上腺素分泌量增加 课堂小结 考查知识点及角度 难度及题号 基础 中档 稍难 体温的调节 ‎1、2、4‎ ‎3、5‎ ‎8‎ 体温恒定的意义 ‎6‎ ‎7‎ 一、选择题(共6小题,每小题5分,共30分)‎ ‎1.下表表示人体的几种组织、器官的产热百分比,从表中数据不能推导出的结论是(  )。‎ 器官、组织 产热量/%‎ 安静状态 劳动或运动 脑 ‎16‎ ‎1‎ 内脏 ‎56‎ ‎8‎ 骨骼肌 ‎18‎ ‎90‎ 11‎ 其他 ‎10‎ ‎1‎ A.安静状态下,骨骼肌产生的热量几乎全部散失掉了 B.安静状态下,脑易进入高效的工作状态 C.安静状态下,内脏是主要的产热器官 D.劳动或运动时,骨骼肌是主要的产热器官 解析 分析表格发现人在安静状态下内脏产热量占机体产热量50%以上,因此能得出安静状态下,内脏是主要的产热器官。劳动或运动时,骨骼肌产热量占90%,占绝对优势,因此也可以得出D项结论。比较安静状态和劳动状态下脑产热量,安静状态多于运动状态,安静状态下产热量多,供应ATP充足,因此脑易进入高效的工作状态。而A项结论由表中数据不能得出。‎ 答案 A ‎2.下列关于体温调节的说法,错误的是(  )。‎ A.体温调节的原理是产热过程和散热过程达到平衡 B.体温的恒定依赖于人体的神经—体液调节 C.细胞内的有机物氧化分解后小部分变成热能散失,造成能量的浪费 D.人体的产热器官主要是肝脏和骨骼肌,散热主要通过皮肤 解析 体温恒定是内环境稳态的重要部分,在神经—体液的调节下,使产热和散热达到相对平衡状态。产热过程是细胞内有机物氧化分解过程,氧化分解释放的能量大部分变成热量散失,一小部分形成ATP。产热的器官主要是骨骼肌、脑和肝脏,散热主要通过皮肤、汗腺分泌汗液的方式进行。‎ 答案 C ‎3.“面红耳赤”是剧烈运动后常见的现象,与之无关的是(  )。‎ A.温觉感受器兴奋 B.下丘脑体温调节中枢的分析综合 C.皮肤血管舒张,血流量增大 D.“中暑”的主要表现 解析 剧烈运动时,骨骼肌产生大量的热量,此时,温觉感受器兴奋,产生神经冲动并沿传入神经到达下丘脑体温调节中枢,通过体温调节中枢分析、综合后,产生神经冲动,沿传出神经到达效应器,使皮肤毛细血管舒张,血流量增大,增加散热量,“面红耳赤”是皮肤血管舒张、血流量增大所致,并非“中暑”的表现。‎ 答案 D ‎4.下图为人体体温调节示意图,根据图示过程判断下列说法中,错误的是(  )。‎ 11‎ A.当机体受到寒冷刺激时,可通过B→C→E途径来调节 B.D途径主要是骨骼肌通过细胞呼吸完成 C.人体体温调节中枢在大脑皮层 D.当机体受到炎热刺激时,体内散热机制主要为F和G 解析 人体体温调节中枢位于下丘脑。‎ 答案 C ‎5.如图表示一段时间内,人体皮肤血流量变化曲线,下列相关叙述中,不正确的是(  )。‎ A.若①为‎25℃‎条件,则②可能为‎0℃‎环境 B.在时间②内人体耗氧量增加 C.在时间②内酶的活性比时间①、③低 D.在时间②内体温的恒定是神经—体液共同调节的结果 解析 寒冷环境中人体的皮肤血管收缩,血流量减少;人体的耗氧量增加,从而增加产热;人体内的温度是恒定的,酶活性不变;寒冷环境中人体体温受到神经调节和体液调节(肾上腺素和甲状腺激素的调节)共同维持。‎ 答案 C ‎6.下列关于体温的叙述,不正确的是(  )。‎ A.体温调节是维持内环境稳态的重要方面 B.在寒冷环境中,有关神经兴奋使皮肤血管收缩,减少散热,保持体温恒定 C.体温恒定是机体不断地进行新陈代谢的结果 D.在任何条件下体温调节均可保证体温恒定 解析 人体调节体温的能力是有限度的,当长时间处于低温或高温条件下都可能造成体温变化、机体损害。‎ 答案 D 二、非选择题(共20分)‎ 11‎ ‎7.(10分)下图表示人处于寒冷环境中时,皮肤发生的主要变化,请分析回答下列问题。‎ ‎(1)人体出现上述反应的意义是_______________________________________。‎ ‎(2)体温调节过程中,某些激素也发挥重要作用。人在寒冷环境中分泌量明显增多的激素有__________________和________。它们都具有促进产热以抵御寒冷的作用,两者的关系是________________________________________________________________________。‎ ‎(3)动物实验表明:如果破坏了恒温动物的下丘脑,动物就不再具有体温调节能力了;而保留下丘脑及以下神经,则仍具有调节体温的能力,这说明______________________________________________________________。‎ ‎(4)下丘脑中的一些细胞能分泌一些激素,能促进________中激素的合成和分泌,后者又能调节、管理其他内分泌腺。因此下丘脑还是______________________的枢纽。‎ 解析 当人处于寒冷环境中时,通过神经系统的调节,皮肤血管收缩,立毛肌收缩,汗腺分泌减少,从而减少散热、增加产热,使体温维持恒定;体温调节既有神经调节,又有体液调节,体液调节主要通过甲状腺激素和肾上腺素的调节,促进产热代谢,提高体温,两者在升高体温上的作用是相同的,因此是协同关系;神经调节是通过反射弧完成的,体温调节中枢在下丘脑,不仅如此,下丘脑还是机体调节内分泌活动的枢纽,通过调节垂体的活动来调节其他内分泌腺的活动。‎ 答案 (1)减少散热,增加产热,维持体温恒定 ‎(2)甲状腺激素 肾上腺素 协同作用 ‎(3)下丘脑是体温调节中枢 ‎(4)垂体 机体调节内分泌活动 ‎8.(10分)长跑比赛中,运动员体内多种生理过程发生了改变。‎ ‎(1)机体产热大量增加,通过神经调节,引起皮肤______和汗腺分泌增强,导致散热加快以维持体温的相对恒定。这一调节过程的中枢位于____________________。‎ ‎(2)机体大量出汗导致失水较多,刺激渗透压感受器,引起垂体释放________________,继而促进________________________________,以维持体内的水盐平衡。‎ 11‎ ‎(3)机体血糖大量消耗的主要途径是______________,此时骨骼肌细胞的直接供能物质是__________________。血糖含量降低时,胰岛A细胞分泌的胰高血糖素增加,肾上腺髓质分泌的____________增加,使血糖快速补充。‎ ‎(4)比赛结束后,运动员可适量补充水分以消除由于________中渗透压升高引起的渴感,还可通过积极放松的方式缓解因肌肉细胞中________积累过多造成的肌肉酸痛。‎ 解析 (1)炎热环境下,下丘脑的体温调节中枢通过传出神经作用于皮肤的毛细血管,使毛细血管舒张,同时汗腺分泌增加,散热增强。‎ ‎(2)水平衡调节过程中,当体内细胞外液渗透压升高时,下丘脑合成的抗利尿激素经垂体释放,作用于肾小管、集合管,促进水的重吸收,以维持细胞外液渗透压平衡。‎ ‎(3)在长跑比赛中,血糖的大量消耗主要用于细胞内葡萄糖的氧化分解供能;细胞的直接供能物质是ATP;升高血糖的激素有胰岛A细胞分泌的胰高血糖素和肾上腺髓质分泌的肾上腺素。‎ ‎(4)由于运动丢失大量的水分,导致细胞外液渗透压升高,由下丘脑渗透压感受器感受后传至大脑皮层产生渴觉,适量补充水分以消除渴感;肌肉酸痛是肌肉细胞进行无氧呼吸产生乳酸的结果,适当积极放松可以促进血液循环,有利于将乳酸运送至其他器官继续代谢从而缓解肌肉酸痛。‎ 答案 (1)血管舒张 下丘脑 ‎(2)抗利尿激素(ADH) 肾小管、集合管对水的重吸收 ‎(3)氧化分解 ATP(三磷酸腺苷) 肾上腺素 ‎(4)细胞外液 乳酸 11‎
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