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

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