高考母题题源系列专题13体温调节和水盐平衡调节生物 解析版.docx
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高考母题题源系列专题13体温调节和水盐平衡调节生物 解析版.docx
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高考母题题源系列专题13体温调节和水盐平衡调节生物解析版
【母题来源一】2019年全国普通高等学校招生统一考试理综生物(全国II卷)
【母题原题】当人体失水过多时,不会发生的生理变化是
A.血浆渗透压升高
B.产生渴感
C.血液中的抗利尿激素含量升高
D.肾小管对水的重吸收降低
【答案】D
【解析】
【分析】内环境的理化性质主要包括渗透压、pH值和温度,其中血浆的渗透压大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。
水分的流失相当于无机盐与蛋白质含量增加。
【详解】当人体失水过多时,血浆浓度升高,导致血浆渗透压升高,A正确;人体失水过多,导致细胞外液渗透压升高,对下丘脑渗透压感受器的刺激增强,产生的兴奋通过有关神经传到大脑皮层产生渴觉,同时,还会导致由下丘脑分泌经垂体释放的抗利尿激素的含量增加,使血液中的抗利尿激素含量升高,B、C正确;抗利尿激素含量的升高,促进肾小管、集合管对水的重吸收,使肾小管对水的重吸收增加,D错误。
【母题来源二】2019年全国普通高等学校招生统一考试理综生物(全国Ⅲ卷)
【母题原题】下列不利于人体散热的是
A.骨骼肌不自主战栗
B.皮肤血管舒张
C.汗腺分泌汗液增加
D.用酒精擦拭皮肤
【答案】A
【解析】
【分析】本题主要考查体温调节的相关知识点,在不同的环境条件下,人体主要依靠调节产热量或者散热量来维持体温相对温度。
在炎热环境中,通过增加散热途径调节体温;寒冷环境中,骨骼肌不自主的战栗是一个快速产热途径,增加产热量;体温调节中枢位于下丘脑。
【详解】骨骼肌不自主战栗会增加产热量,不利于人体散热,A符合题意;皮肤血管舒张,血流量增加,以增加散热量,B不符合题意;汗腺分泌汗液增加,则散热量增加,C不符合题意;用酒精擦拭皮肤时酒精的挥发会带走部分热量,可以增加散热量,D不符合题意。
故选A。
【命题意图】通过建立体温调节、水盐调节模型,培养建立模型的思维习惯;通过了解高温环境下的体温和水盐调节,树立关注人体健康、学以致用的态度。
【命题规律】主要从以下三个角度命题:
①运用水盐调节知识解释生命现象;②以水盐的平衡创设情境,预测机体发生的相应的生理变化。
【得分要点】
一、体温调节
1.相关结构的位置
名称
位置
体温调节中枢
下丘脑
体温感觉中枢
大脑皮层
温度感受器
皮肤、黏膜和内脏器官
产热部位
安静时主要是肝脏,运动时主要是骨骼肌
散热部位
主要是皮肤
2.体温调节的原理:
通过神经—体液调节使机体产热和散热保持相对平衡的过程。
3.散热和产热的过程:
散热途径主要是通过汗液的蒸发、皮肤内毛细血管的散热,其次还有呼气、排尿和排便等;产热途径主要是细胞中有机物的氧化放能,产热的主要细胞器是线粒体,在增加产热方面,甲状腺激素和肾上腺素属于协同关系。
4.炎热环境下的体温调节(完善如下图解)
5.寒冷环境下的体温调节(完善如下图解)
6.人体的体温调节
7.明辨体温调节的六个易误点
(1)寒冷条件下的体温调节方式既有神经调节,也有体液调节;高温条件下的体温调节方式主要是神经调节。
(2)寒冷条件下的体温调节既增加产热量,又减少散热量;高温条件下的体温调节主要是增加散热量。
(3)温度感受器感受的刺激是温度的变化,而非绝对温度。
(4)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,产热也增加,以维持体温的恒定。
(5)在发高烧时,人体的产热不一定大于散热,除非病人的体温在持续升高,如果体温保持不变,则产热就等于散热。
(6)温度感受器分布在皮肤、黏膜及内脏器官中,体温调节中枢位于下丘脑,体温感觉中枢位于大脑皮层。
二、水盐调节
1.相关知识总结
名称
位置
水平衡的调节中枢
下丘脑
产生渴感的中枢
大脑皮层
抗利尿激素
来源
由下丘脑合成、垂体释放
作用
促进肾小管和集合管对水分的重吸收
2.调节过程
(1)神经调节途径(完善如下图解)
(2)神经—体液调节途径(完善如下图解)
1.某成年人处于高温炎热的环境中,体温维持正常,该过程中不会出现的是
A.抗利尿激素分泌增加
B.机体散热量等于产热量
C.下丘脑感受到体温变化,通过神经-体液发送信息
D.人体骨骼肌细胞中产热量最多的部位是细胞质基质
【答案】D
【解析】人处于高温炎热的环境中,会大量出汗,细胞外液渗透压升高,此时抗利尿激素分泌增加,A正确;体温正常时,机体散热量等于产热量,B正确;下丘脑是体温调节中枢,能感受到体温变化,通过神经-体液发送信息,调节体温的相对稳定,C正确;人体骨骼肌细胞主要通过有氧呼吸释放能量,线粒体是有氧呼吸的主要场所,D错误。
2.下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,则人体血浆渗透压变化的曲线是c
B.若饮入的是高浓度葡萄糖溶液,则尿量会减少
C.当饮入0.9%NaCl溶液时,细胞外液Na+的增加量远大于细胞内液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
【答案】B
【解析】血浆渗透压相当于0.9%NaCl溶液的渗透压,可以保持相对稳定,饮入清水后,血浆渗透压短时间内会降低,饮入高浓度液体会导致血浆渗透压短时间内升高,但一段时间后,通过机体的调节作用,血浆渗透压均会恢复正常。
根据分析可知,若饮入的是清水,则人体血浆渗透压变化的曲线是c,A正确;若饮入的是高浓度葡萄糖溶液,部分葡萄糖可能会进入原尿,原尿渗透压升高,肾小管等重吸收减少,尿量增多,B错误;Na+主要存在于细胞外,当饮入0.9%NaCl溶液时,细胞外液Na+的增加量远大于细胞内液Na+的增加量,C正确;水平衡是在神经调节和激素调节的共同作用下维持的,调节过程中有激素和神经递质的参与,D正确。
3.在“冰桶挑战赛”中,当一桶冰水从头顶浇下,身体会作出一系列的反应。
下列有关叙述错误的是
A.皮肤毛细血管收缩,血流量减少
B.血液中促甲状腺激素释放激素会增加
C.机体产热量小于散热量,体温下降
D.此过程既有神经调节,也有体液调节
【答案】C
【解析】寒冷刺激下,皮肤毛细血管收缩,血流量减少,以减少散热量,A项正确;血液中促甲状腺激素释放激素分泌增加,通过分级调节促进甲状腺分泌甲状腺激素,促进有机物氧化分解,促进产热,B项正确;寒冷刺激下,机体产热量和散热量均增加,但二者仍保持相对平衡,体温基本不变,C项错误;毛细血管收缩属于神经调节,甲状腺激素分泌的调节属于激素调节,D项正确。
4.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。
下列相关叙述不正确的是
细胞外液渗透压高→甲→乙
抗利尿激素→丙→尿量
A.饮水不足、体内失水过多等因素可引起细胞外液渗透压升高
B.抗利尿激素作用于结构丙,可增加尿液的生成量
C.抗利尿激素在结构甲的细胞中合成,由结构乙释放,并随血液流向全身
D.细胞外液渗透压升高后,饮水量的增加有利于维持细胞外液渗透压相对恒定
【答案】B
【解析】饮水不足、体内失水过多、食物过咸等因素会导致细胞外液渗透压升高,A正确;抗利尿激素能促进丙(肾小管、集合管)重吸收水分,从而减少尿液的生成量,B错误;抗利尿激素在甲(下丘脑)的细胞中合成由乙(垂体)释放,并随血液流向全身,C正确;细胞外液渗透压升高说明体内水分不足,此时增加饮水量有利于维持细胞外液渗透压相对恒定,D正确。
5.给健康大鼠静脉注射大量的低渗食盐水后,会发生的生理现象是
A.细胞外液渗透压会升高
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
【答案】C
【解析】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;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,尿量增多,C正确;当细胞外液渗透压降低时,渗透压感受器受到刺激减弱,D错误。
6.如图表示寒冷环境中人体体温调节的过程,下列有关说法正确的是
A.体温感觉中枢在下丘脑
B.甲的含义中有毛细血管收缩
C.乙、丙的含义均是指相关激素的作用
D.此条件下,脂肪代谢的酶系统被抑制
【答案】B
【解析】寒冷条件下与炎热条件下的体温调节过程示意图:
根据题图分析,图中甲表示血管收缩、血流量减少、汗腺分泌减少等;乙、丙分别表示甲状腺激素和肾上腺激素分泌增加、骨骼肌战栗。
体温调节中枢在下丘脑,而感觉中枢在大脑皮层,A错误;甲的含义包括毛细血管收缩、汗腺分泌减少,B正确;乙、丙当中只有一个代表激素(甲状腺激素和肾上腺激素)分泌增加,C错误;此条件下,脂肪代谢的酶系统被促进,D错误。
7.下列有关人体调节水盐平衡的叙述中,错误的是
A.抗利尿激素通过体液运输,作用于肾小管和集合管细胞
B.人体摄取食物过咸,渴觉中枢和水盐平衡调节中枢均产生兴奋
C.人体剧烈运动导致大量出汗,此时下丘脑合成并释放抗利尿激素
D.人体从30℃环境进入0℃环境中,抗利尿激素分泌减少,尿量增加
【答案】C
【解析】人体摄取食物过咸时,细胞外液渗透压升高,下丘脑渗透压感受器产生兴奋并传至大脑皮层,产生渴觉。
抗利尿激素由下丘脑合成,并由垂体释放,通过体液运输,作用于肾小管和集合管;人体在寒冷环境中汗液分泌减少,同时抗利尿激素分泌减少,尿量增加。
综上分析,C符合题意,ABD不符合题意。
8.如图表示动物体温调节过程的部分示意图,图中①、②、③代表激素,当某人走出房间进入寒冷环境时,下列叙述错误的是
A.进入寒冷环境后,散热量增加
B.骨骼肌受有关神经支配,不自主战栗
C.激素③作用的靶器官只有甲状腺
D.激素①、②对垂体的作用效应都为促进
【答案】D
【解析】下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素能促进垂体分泌促甲状腺激素,垂体分泌促甲状腺激素能促进甲状腺分泌甲状腺激素;而甲状腺激素对下丘脑和垂体有负反馈作用,当甲状腺激素分泌过多时,会抑制促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素的分泌,进而减少甲状腺激素的分泌。
据图分析,图中①为促甲状腺激素释放激素,②为甲状腺激素,③为促甲状腺激素。
进入寒冷环境后,散热量增加,所以机体通过增加产热量和减少散热量来维持体温恒定,A正确;骨骼肌受神经系统直接支配,会发生不自主战栗,增加产热,以维持体温恒定,B正确;激素③是促甲状腺激素,只能作用于甲状腺,C正确;激素①、②对垂体的作用效应分别为促进和抑制,D错误。
9.人体体温调节的“调定点”学说指出:
调定点相当于恒温箱的调定器。
正常人此点温度定为37℃。
人体感染细菌导致发热,长时间处于高烧不退的状态,使温敏和冷敏两类神经元活动改变,调定点上移(如38℃),调定点上移后,产热与散热过程将在较高的水平(如38℃)达到平衡。
据此判断下列说法错误的是
A.当人高烧不退时,调定点上移,会使体内适应于正常体温的酶活性减弱
B.当体温上升时,机体散热的途径可能有汗腺分泌,皮肤血管舒张
C.正常情况下流经下丘脑血液的温度超过37℃时,产热过程持续加强
D.如果利用此原理制备药物使调定点下降,可以使高烧患者体温恢复到正常水平
【答案】C
【解析】依题意可知:
正常人体温的“调定点”为37℃,是酶发挥作用的最适温度,当人高烧不退时,调定点上移,体温高于37℃,会使体内适应于正常体温的酶活性减弱,A正确;当体温上升时,机体的散热增强,主要的散热途径有汗腺分泌汗液,皮肤血管舒张,B正确;正常情况下流经下丘脑血液的温度超过37℃时,温敏神经元活动增强,引起散热过程加强,产热过程减弱,C错误;如果利用此原理制备药物使调定点下降,可以使高烧患者体温恢复到正常水平,D正确。
10.“春捂秋冻,不生杂病”是一条保健防病的谚语,其意思是动人们春天不要急于脱掉棉衣,秋天也不要刚见冷就穿得太多,适当地一点或冻一点,对于身体的健康是有好处的。
这与人体体温调节密切相关,如果体温太高或太低,都会使人体生理功能受到损害。
请回答下列相关问题:
(1)“春捂”_______(填“会”或“不会”)使人体体温升高;“秋冻”的感觉是在________形成的.在寒冷的环境中,人体会通过_______两种方式调节以维持体温恒定,该过程中体内______(激素)的分泌量增加,代谢增强,产热增加。
(2)春秋季感冒多发,感冒引起的体温升高、持续发热均会使体液减少,出现口渴等缺水症状,此时我们就会有主动饮水的行为,该过程中有多种信息分子参与人体水平衡的调节,例如___________,抗利尿激素等。
但对康的机体而言,轻微的缺水状态下内环境中抗利尿激素浓度仍保持相对稳定,这是因为当人体饮水不足时,血液中抗利尿激素的浓度会_______,但由于存在___________调节机制,血液中抗利尿激素的浓度依然能保持相对稳定。
【答案】
(1)不会大脑皮层神经调节和体液调节甲状腺激素(和肾上腺素)
(2)神经递质升高反馈(或负反馈)
【解析】人体的水平衡调节过程:
(1)当人体失水过多、饮水不足或吃的食物过咸时→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素增多→肾小管、集合管对水分的重吸收增加→尿量减少,同时大脑皮层产生渴觉(主动饮水)。
(2)体内水过多时→细胞外液渗透压降低→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素减少→肾小管、集合管对水分的重吸收减少→尿量增加。
(1)人的体温保持在37℃,处于动态平衡,故“春捂”不会使人体体温升高;“秋冻”冷的感觉是在大脑皮层形成的。
在寒冷的环境中,人体通过神经调节和体液调节两种方式调节以维持体温恒定,寒冷环境中人体内的甲状腺激素和肾上腺素的分泌量增加,代谢增强,产热增加。
(2)水平衡的调节过程中,有神经递质传递信息、抗利尿激素促进肾小管和肾小球对水的重吸收等。
人体饮水不足时,血液中抗利尿激素的浓度会升高,但由于存在反馈调节机制,血液中抗利尿激素的浓度依然能保持相对稳定。
11.下图表示正常人分别快速饮用1L清水、1L生理盐水后排尿量和血浆渗透压的变化情况。
请据图回答:
(1)图中曲线_______________表示快速饮用1L生理盐水后血浆渗透压,判断的理由是______________。
(2)图中曲线a快速上升的主要原因是_______________________________________________。
(3)人体血清中钾浓度只有3.5~5.5mmol/L,但它却是生命活动所必需的。
钾在人体内的主要作用是__________________________写出一点即可)。
血液中K+浓度急性降低到一定程度会导致膝反射减弱,原因是可兴奋细胞静息电位的绝对值______________(“增大”、“减小”或者“不变”)
【答案】
(1)b生理盐水的渗透压和血浆渗透压相等
(2)饮水过多,细胞外液渗透压降低,抗利尿激素分泌量减少,尿量增加
(3)维持酸碱平衡;维持神经肌肉的正常功能等增大
【解析】1、血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。
在组成细胞外液的各种无机盐离子中,含量上占有明显优势的是Na+和Cl-,细胞外液渗透压的90%来源于Na+和Cl-。
2、人体缺水时,细胞外液渗透压升高,刺激下丘脑渗透压感受器兴奋,一方面由下丘脑合成分泌、垂体释放的抗利尿激素增多,促进肾小管和集合管重吸收水。
另一方面大脑皮层产生渴感,调节人主动饮水,使细胞外液渗透压降低。
3、分析题图:
快速饮用清水后细胞外液渗透压降低,抗利尿激素分泌减少,排尿量增加,快速饮用生理盐水后虽然渗透压不变,但由于体内液体增加,故排尿量也会有所增加。
所以d曲线是饮用生理盐水后的排尿量的曲线,a曲线是饮用清水后的排尿量曲线。
c表示饮用清水后的渗透压变化,而b表示饮用生理盐水后的渗透压变化。
(1)由于生理盐水的渗透压和血浆渗透压相等,所以饮用生理盐水后细胞外液渗透压基本不变,故图中曲线b表示快速饮用1L生理盐水后血浆渗透压。
(2)由于快速饮用1L清水后,细胞外液渗透压降低,下丘脑的渗透压感受器感受刺激,由下丘脑合成、分泌,并由垂体细胞释放的抗利尿激素减少,使尿量增加,所以曲线a快速上升。
(3)钾离子具有维持细胞内液渗透压;维持酸碱平衡;维持神经肌肉的正常功能等作用。
血液中钾离子浓度急剧降低,导致静息电位时钾离子外流量增加,使静息电位的绝对值增大。
使动作电位不容易产生。
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