考点22　下丘脑参与下的血糖、体温、水盐的调节机制.doc

下丘脑参与下的血糖、体温、水盐的调节机制 考点22　下丘脑参与下的血糖、体温、水盐的调节机制 题组一　血糖平衡及调节 ‎1．(2016·全国丙，30)回答下列问题：‎ ‎(1)正常人在饥饿且无外源能源物质摄入的情况下，与其在进食后的情况相比，血液中胰高血糖素与胰岛素含量的比值________，其原因是_________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)在饥饿条件下，一段时间内人体血浆中葡萄糖和酮体浓度变化的趋势如图所示。酮体是脂肪酸分解代谢的中间产物，其酸性较强。人在某些情况下不能进食时，需要注射葡萄糖溶液，据图分析，注射葡萄糖溶液除了可以满足能量需求外，还可以___________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案　(1)高　正常人在饥饿时，由于血糖浓度降低，会导致胰高血糖素分泌量增加，胰岛素分泌量减少，在进食后则相反　(2)避免因酮体浓度升高而引起的内环境pH下降 解析　(1)正常人在饥饿时，由于血糖浓度较低，会导致胰高血糖素分泌增加，胰岛素分泌减少，而刚进食后正好相反，所以正常人在饥饿且无外源能源物质摄入的情况下，与其在进食后的情况相比，血液中胰高血糖素与胰岛素含量的比值会升高。(2)据图分析可知，随着饥饿时间的延长，葡萄糖浓度有所降低，而血浆中酮体的浓度显著升高，且酮体的酸性较强，所以注射葡萄糖溶液除了可以满足能量需求外，还可以降低血浆中酮体的浓度，有利于维持血浆正常的酸碱度。‎ ‎2．(2013·新课标全国Ⅰ，30)胰岛素可使骨骼肌细胞和脂肪细胞膜上葡萄糖转运载体的数量增加，已知这些细胞膜上的载体转运葡萄糖的过程不消耗ATP。回答下列问题：‎ ‎(1)胰岛素从胰岛B细胞释放到细胞外的运输方式是______________，葡萄糖进入骨骼肌细胞内的运输方式是______________。‎ ‎(2)当血糖浓度上升时，胰岛素分泌__________，引起骨骼肌细胞膜上葡萄糖转运载体的数量增加，其意义是___________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 下丘脑参与下的血糖、体温、水盐的调节机制 下丘脑参与下的血糖、体温、水盐的调节机制 ‎(3)脂肪细胞______________(填“是”或“不是”)胰岛素作用的靶细胞。‎ ‎(4)健康人进餐后，血糖浓度有小幅度增加。然后恢复到餐前水平。在此过程中，血液中胰岛素浓度的相应变化是____________________________。‎ 答案　(1)胞吐　协助扩散　(2)增加　促进葡萄糖进入骨骼肌细胞和被利用，降低血糖浓度　(3)是　(4)先升高，后降低 解析　(1)根据胰岛素的物质类型和细胞膜的功能特性确定其运输方式，根据题干信息确定葡萄糖进入骨骼肌细胞内的运输方式；(2)根据血糖调节过程及胰岛素作用完成该设问；(3)由题干信息确定该设问；(4)根据胰岛素对血糖浓度的调节作用完成该设问。‎ ‎3．(2013·大纲全国，32)用某种降血糖物质X做以下实验(注：用生理盐水配制X溶液)。回答下列问题：‎ ‎(1)某同学要验证 X的降血糖作用，进行如下实验：‎ 选择一批体重相同的正常小鼠，测定____________，并将小鼠随机等量分成实验组和对照组，实验组注射适量的____________，对照组注射等量的____________，一段时间后，测定两组小鼠的____________，若__________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________，‎ 则表明X有降血糖的作用。‎ ‎(2)若要验证一定量的X 能使患糖尿病的小鼠的血糖浓度下降到正常的范围，进行如下实验：‎ 用____________小鼠作为实验组，用患糖尿病小鼠作为对照组1，用____________小鼠作为对照组2；实验组注射____________，对照组1、2注射等量的生理盐水，一定时间后若实验组和对照组____________的血糖浓度均在正常范围内，而对照组____________的血糖浓度高于正常范围，则表明一定量的X能使患糖尿病的小鼠的血糖浓度下降到正常范围。‎ 答案　(1)血糖浓度　X溶液　生理盐水　血糖浓度　对照组血糖浓度不变，实验组血糖浓度下降　(2)患糖尿病　正常　一定量的X溶液(或X溶液)　2　1‎ 解析　(1)实验目的是验证X的降血糖作用，那么此实验的自变量是有无X，而因变量是血糖的变化。基本思路是，建立一个对照组和一个实验组，测得两组小鼠血糖浓度，再分别注射一定量的生理盐水和等量的X，一段时间之后测定两组小鼠的血糖浓度。若实验组相比对照组有明显的血糖下降，则证明X有降低血糖的作用。‎ ‎(2)该实验的目的是验证一定量的X能使患糖尿病小鼠的血糖浓度下降到正常范围。该实验的自变量是有无一定量的X，而因变量是患糖尿病小鼠的血糖浓度。基本思路是建立两个对照组：患病小鼠组和正常小鼠组，注射生理盐水；一个实验组，注射一定量的X；观察注射X前后小鼠的血糖和哪个对照组的值更近。‎ ‎4．(地方卷重组)填充下列关于血糖调节的叙述：‎ ‎(1)(2012·山东，24节选)血糖浓度升高时，葡萄糖进入肝细胞后可合成________，多余的葡萄糖还可以转化成________以储存能量。‎ 下丘脑参与下的血糖、体温、水盐的调节机制 下丘脑参与下的血糖、体温、水盐的调节机制 ‎(2)(2014·山东，25节选)冷水刺激产生的兴奋还可以通过神经中枢作用于胰岛，引起________________分泌增加，该激素促进__________分解，血糖水平升高，以对抗冷水刺激。‎ ‎(3)(2013·江苏，30节选)下列物质中可被胰岛B细胞受体识别的有________(填序号)。‎ ‎①胰淀粉酶　②胰高血糖素　③促甲状腺激素　④神经递质 ‎(4)[2014·安徽，30(2)改编]若要验证胰岛素可通过作用于下丘脑神经元抑制胰高血糖素的分泌，可将大鼠随机分成两组，一组在其下丘脑神经元周围施加适量的胰岛素溶液，另一组施加__________________，测定并比较施加试剂前后血液中胰高血糖素的浓度。‎ 答案　(1)肝糖原　脂肪　(2)胰高血糖素　肝糖原　(3)②④　(4)等量生理盐水 题组二　水盐平衡及调节 ‎5．(2016·全国丙，3)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的量 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．摄盐过多后饮水量的增加有利于维持细胞外液渗透压相对恒定 D．饮水增加导致尿生成增加有利于维持细胞外液渗透压相对恒定 答案　B 解析　肾小管通过自由扩散(或渗透作用)吸收水分。‎ ‎6．(2013·山东，24节选)长跑比赛中，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________。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。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。‎ 答案　毛细血管舒张　下丘脑　抗利尿激素　肾小管、集合管重吸收水　细胞外液　乳酸 题组三　体温平衡及调节 ‎7．(2015·海南，14)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 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，也有感受体温变化的功能 答案　A 解析　‎ 下丘脑参与下的血糖、体温、水盐的调节机制 下丘脑参与下的血糖、体温、水盐的调节机制 体温的恒定对于人体正常的生命活动至关重要，人体热量的来源主要是细胞中有机物的氧化放能(尤以骨骼肌和肝脏产热为多)，热量的散出主要通过汗液的蒸发、皮肤内毛细血管的散热，其次是呼气、排尿、排便等，所以A错误，B、C正确；下丘脑有体温调节中枢，也能感受到体温高于或低于正常体温的变化，D正确。‎ ‎8．(地方卷重组)判断与填充下列关于体温调节的叙述：‎ ‎(1)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。此时机体会抑制垂体活动导致甲状腺激素分泌减少(2014·北京，2D)(　×　)‎ ‎(2)如图表示某人的体温变化曲线，导致图中ab段和de段人体体温变化的事件可能是吹电风扇和剧烈运动(2016·上海，14D)(　√　)‎ ‎(3)(2014·山东，25节选)研究者将空腹的大鼠置于冷水中，冷水刺激引起实验大鼠皮肤________产生兴奋，兴奋沿传入神经到达神经中枢，经神经中枢处理，使传出神经末梢释放______________，引起皮肤血管________，减少皮肤散热量；同时引起________________(填激素名称)分泌增加，细胞代谢加快，产热量增加，以维持体温稳定。‎ 答案　(冷觉)感受器　神经递质　收缩　甲状腺激素(和肾上腺素)‎ ‎(4)(2013·山东，24节选)长跑比赛中，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__________。‎ 答案　毛细血管舒张　下丘脑 依纲联想 下丘脑参与下的血糖、体温、水盐的调节机制 下丘脑参与下的血糖、体温、水盐的调节机制 ‎1．有关血糖平衡调节的6个核心点 ‎(1)血糖调节中既有神经调节，也有体液调节。‎ ‎(2)引起胰岛素分泌的因素有血糖含量升高、有关神经兴奋及胰高血糖素分泌增加。‎ ‎(3)调节血糖的激素有多种，但降血糖激素只有一种——胰岛素；胰高血糖素和肾上腺素均为升血糖激素。‎ ‎(4)参与血糖调节的器官有多种，如肝、肾、胰、肠等。‎ ‎(5)肌糖原只为骨骼肌提供能量物质，不补充血糖。‎ ‎(6)并非所有的糖尿病患者体内都缺乏胰岛素，如Ⅱ型糖尿病是机体对胰岛素的敏感性下降(可能与细胞膜上的胰岛素受体受损有关)，其血液中胰岛素浓度并没有下降。‎ ‎2．有关体温调节的5个核心点 ‎(1)寒冷条件下体温调节是以神经调节为主的神经—体液调节，而炎热环境下主要是神经调节。‎ ‎(2)寒冷环境下，甲状腺激素分泌增多是神经—体液调节模式，而肾上腺素分泌增多则是神经调节模式。‎ ‎(3)体温调节感受的刺激是温度的变化，冷觉与温觉形成的部位是大脑皮层，而体温调节的中枢是下丘脑。‎ ‎(4)持续发烧时，并非产热大于散热，而仍然是产热等于散热。‎ ‎(5)寒战使骨骼肌不自主战栗，起鸡皮疙瘩使立毛肌收缩，二者都是增加产热的途径。‎ ‎3．有关水盐平衡调节的4个核心点 ‎(1)水盐平衡的感受器为下丘脑渗透压感受器，调节中枢是下丘脑，渴觉中枢是大脑皮层。‎ ‎(2)抗利尿激素分泌部位：下丘脑神经分泌细胞；释放部位：垂体后叶；作用部位：肾小管和集合管；作用：促进对水的重吸收；结果：降低细胞外液渗透压。‎ ‎(3)水盐的平衡是在神经调节和体液调节共同作用下，主要通过肾脏来完成的，调节途径为：‎ ‎①神经调节途径：下丘脑渗透压感受器→大脑皮层→产生渴感→主动饮水、补充水分。‎ ‎②体液调节途径：下丘脑渗透压感受器→垂体抗利尿激素→肾小管和集合管重吸收水→尿量减少。‎ ‎(4)引起水盐平衡调节的不是体内水的绝对含量的变化，而是渗透压的变化。引起机体抗利尿激素分泌的有效刺激是细胞外液渗透压的升高。‎ 考向一　结合生活实例综合考查相关调节机理 ‎1．(2016·北京，4)足球赛场上，球员奔跑、抢断、相互配合，完成射门。对比赛中球员机体生理功能的表述，不正确的是(　　)‎ 下丘脑参与下的血糖、体温、水盐的调节机制 下丘脑参与下的血糖、体温、水盐的调节机制 A．长时间奔跑需要消耗大量糖原用于供能 B．大量出汗导致失水过多，抑制抗利尿激素分泌 C．在神经与肌肉的协调下起脚射门 D．在大脑皮层调控下球员相互配合 答案　B 解析　足球比赛耗能比较多，需要消耗较多的糖原以便供能，A正确；大量出汗导致失水增加，细胞外液渗透压升高，促进下丘脑产生抗利尿激素，并由垂体释放，作用于肾小管、集合管，促进对水分的重吸收，B错误；运动员在运动过程中可以接收外界信号，并由神经系统支配肌肉运动，所以需神经与肌肉协调作用，C正确；大脑皮层为高级神经中枢，对其他球员发出的信号接收、处理，针对不同的情况做出不同反应，使球员相互配合，D正确。‎ ‎2．给正常家兔静脉注射20%葡萄糖溶液10 mL，尿量在短时间内将显著增多，其原因最可能是(　　)‎ A．肾小管中液体渗透压增高 B．肾小管对水的重吸收速率增加 C．抗利尿激素分泌减少 D．胰岛素分泌增加 答案　A 解析　给正常家兔静脉注射20%葡萄糖溶液10 mL，会导致家兔的血糖浓度过高，过多的血糖会通过尿液排出体外，此时肾小管中液体渗透压增高，水的重吸收减少，从而使家兔短时间内尿量增多，A正确；肾小管对水的重吸收速率增加会导致尿量减少，B错误；注射高渗葡萄糖溶液使细胞外液渗透压升高，从而刺激下丘脑渗透压感受器，会导致抗利尿激素分泌增加，C错误；胰岛素分泌增加不会改变尿量，D错误。‎ 思维延伸 填充下列相关变化：‎ ‎(1)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：抗利尿激素释放________，尿量________；血糖含量降低时，胰高血糖素的含量________；此过程中产热量________散热量；寒冷刺激使____________产生冷觉；肾上腺素分泌________。‎ 答案　减少　增多　升高　等于　大脑皮层　增加 ‎(2)在高温环境中作业的工人，皮肤毛细血管________，人体散失的热量________产热量，而体内失水________，细胞外液渗透压________，抗利尿激素分泌量________，____________加强对水分的重吸收。‎ 答案　舒张　等于　过多　升高　增加　肾小管和集合管 ‎(3)随着生活水平的不断提高，人们对健康的关注越来越高，有氧运动是增进健康的重要方式，则：‎ 下丘脑参与下的血糖、体温、水盐的调节机制 下丘脑参与下的血糖、体温、水盐的调节机制 ‎①有氧运动离不开神经—体液调节，兴奋在通过突触传递的过程中，伴随着______________，实现了由电信号到化学信号的转变。运动过程中通过甲状腺激素分泌的__________调节和____________调节机制，最终使甲状腺激素的含量增多且保持相对稳定。‎ ‎②运动过程中产热量增加，产热器官主要是__________，同时散热量也增加，增加散热的途径主要是____________________、____________________。‎ ‎③运动过程中胰高血糖素的分泌量相对增加，影响其分泌的主要因素是__________________，胰高血糖素与靶细胞膜上的受体结合，促进的生理过程是_____________________。‎ ‎④有氧运动过程可能会造成人体水分减少，此时由下丘脑合成分泌，____________释放的抗利尿激素的量相对增加，该激素与靶细胞膜上的受体结合，促进的生理过程是____________________________________。‎ 答案　①神经递质的释放　分级　(负)反馈　②骨骼肌　皮肤毛细血管舒张　汗腺分泌汗液增加　③血糖浓度降低　肝糖原的分解和非糖物质的转化　④垂体　肾小管和集合管对水分的重吸收 考向二　以数据表格的形式考查相关调节过程机理 ‎3．(体温调节)下表是某动物CO2产生量随环境温度变化的测量值。下列推断不合理的是(　　)‎ 环境温度(℃)‎ ‎10‎ ‎20‎ ‎30‎ ‎40‎ CO2产生量相对值 ‎9.8‎ ‎6.9‎ ‎5.5‎ ‎6.2‎ A.产生CO2的过程为动物体提供热量 B．10 ℃时产生的CO2大部分产生于线粒体，少部分产生于细胞质基质 C．切除下丘脑后，从40 ℃移至10 ℃环境时，CO2产生量的变化量会不明显 D．从40 ℃移至10 ℃环境时，该动物皮肤毛细血管收缩，促甲状腺激素分泌增多 答案　B 解析　产生CO2的过程为动物体提供热量，A正确；10 ℃时动物进行有氧呼吸，产生的CO2全部来自于线粒体，B错误；下丘脑是体温调节中枢，切除下丘脑后，从40 ℃移至10 ℃环境时，CO2产生量的变化量会不明显，C正确；从40 ℃移至10 ℃环境时，该动物皮肤毛细血管收缩，下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素促进垂体分泌促甲状腺激素，促进甲状腺分泌甲状腺激素，甲状腺激素促进代谢增加产热，从而维持体温恒定，D正确。‎ ‎4．过度摄食和高胰岛素血症并存常常是肥胖发生和维持的重要因素。下表是给一正常成年人和一肥胖症成年人一次性口服足量葡萄糖溶液后，血液中胰岛素含量的变化情况。据表回答下面的问题：‎ 下丘脑参与下的血糖、体温、水盐的调节机制 下丘脑参与下的血糖、体温、水盐的调节机制 口服葡萄糖后的时间(min)‎ ‎0‎ ‎30‎ ‎60‎ ‎90‎ ‎120‎ 正常成年人胰岛素浓度(μU/mL)‎ ‎6.7‎ ‎39.8‎ ‎36.9‎ ‎22.0‎ ‎7.1‎ 肥胖症成年人胰岛素浓度(μU/mL)‎ ‎19.6‎ ‎80.1‎ ‎67.2‎ ‎60.3‎ ‎52.3‎ ‎(1)葡萄糖由肠道进入血液需要____________________协助，进入血浆的葡萄糖还需要进入____________才能被肝细胞利用。‎ ‎(2)导致胰岛素浓度迅速升高的直接刺激是____________________，感受器接受刺激后________进入神经细胞，形成________电位，从而产生兴奋。‎ ‎(3)肥胖常与高胰岛素血症并存，表中肥胖症成年人的胰岛素释放量________正常人的胰岛素释放量，该肥胖者由于组织细胞膜上的胰岛素受体缺少或受损，导致血糖利用异常。从免疫学的角度看，这可能是一种______________病。研究表明，胰岛素有显著的促进脂肪蓄积作用，胰岛素促进体内脂肪增加的原因是__________________________________________‎ ‎___________________________________________________________(请写出2项原因)。‎ 答案　(1)载体蛋白　组织液　(2)血糖含量升高　Na＋　动作　(3)高于　自身免疫　胰岛素促进细胞对葡萄糖的吸收，进而促进细胞合成脂肪；胰岛素抑制脂肪细胞中脂肪的分解作用 解析　(1)葡萄糖由肠道进入血液属于主动运输的过程，需要载体蛋白协助，进入血浆的葡萄糖还需要进入组织液才能被肝细胞利用。‎ ‎(2)导致胰岛素浓度迅速升高的直接刺激是血糖含量升高，感受器接受刺激后，Na＋进入神经细胞，形成外负内正的动作电位，从而产生兴奋。‎ ‎(3)从表格数据看出，肥胖症成年人的胰岛素释放量高于正常人的胰岛素释放量，该肥胖者由于组织细胞膜上的胰岛素受体缺少或受损，导致血糖利用异常，从免疫学的角度看，这可能是一种自身免疫病。研究表明，胰岛素有显著的促进脂肪蓄积作用，胰岛素促进体内脂肪增加的原因是胰岛素促进细胞对葡萄糖的吸收，进而促进细胞合成脂肪；胰岛素抑制脂肪细胞中脂肪的分解作用。‎ 考向三　透过曲线考查相关生理调节机制 ‎5．(2016·江苏，16)如图表示正常人分别快速饮用1 L清水、1 L生理盐水后排尿量和血浆渗透压的变化情况。下列相关叙述正确的是(　　)‎ A．曲线c表示饮用1 L生理盐水后排尿量的变化 下丘脑参与下的血糖、体温、水盐的调节机制 下丘脑参与下的血糖、体温、水盐的调节机制 B．饮用大量生理盐水后循环血量出现暂时性增加 C．曲线d表示饮用1 L生理盐水后血浆渗透压的变化 D．饮用大量清水后垂体合成和分泌的抗利尿激素减少 答案　B 解析　生理盐水与人体体液是等渗溶液，饮用1 L生理盐水后，血浆渗透压没有明显变化，曲线为b，由于人体排出增多的钠盐，排尿量略微增多，应为曲线d，A、C错误；饮用大量生理盐水后，进入血浆，导致循环血量出现暂时增加，B正确；抗利尿激素由下丘脑合成、分泌，垂体释放，D错误。‎ 思维延伸 ‎(1)完善下图：‎ ‎(2)在下面坐标系中绘出成年人一次性口服1升水后，抗利尿激素相对量随时间(0.5～3.5 h)的变化曲线。‎ 答案　如图所示：‎ ‎6．如图所示为参加马拉松赛跑时，运动员血液中胰岛素和胰高血糖素浓度的变化情况，有关叙述错误的是(　　)‎ A．胰高血糖素能促进肝糖原分解生成葡萄糖 下丘脑参与下的血糖、体温、水盐的调节机制 下丘脑参与下的血糖、体温、水盐的调节机制 B．胰岛素能促进肌肉细胞加速吸收和利用葡萄糖 C．a、b分别表示的是胰高血糖素和胰岛素 D．两种激素浓度的变化是血糖浓度变化引起的 答案　C 解析　胰高血糖素是升血糖的激素，可以促进肝糖原分解生成葡萄糖，A正确；胰岛素是降血糖的激素，可以促进肌肉等组织细胞加速吸收和利用葡萄糖，B正确；根据试题的分析，运动员进行长时间运动时，血液中胰岛素含量越来越少，而胰高血糖素含量越来越高，故曲线a表示胰岛素浓度的变化，曲线b表示胰高血糖素浓度的变化，C错误；胰岛素和胰高血糖素的分泌受血糖浓度的调节，图中胰岛素和胰高血糖素两种激素浓度的变化是血糖浓度变化引起的，D正确。‎ 思维延伸 ‎(1)判断下列与图示血糖调节过程的相关叙述：‎ a．图中①②细胞的种类相同，均有肝细胞和肌细胞(　×　)‎ b．饥饿时血液中胰岛素与胰高血糖素的含量比值将会变大(　×　)‎ c．促进胰岛素分泌的因素有血糖浓度升高、胰高血糖素的分泌增多(　√　)‎ d．胰岛素与胰高血糖素和肾上腺素具有拮抗作用，胰高血糖素和肾上腺素之间是协同作用(　√　)‎ ‎(2)分别写出“低血糖时，神经—体液调节过程”和“高血糖时，体液调节过程”。‎ 答案　低血糖时，神经—体液调节过程为“血糖含量降低时→刺激下丘脑有关神经→作用于肾上腺和胰岛A细胞→分泌肾上腺素和胰高血糖素→血糖含量升高”；高血糖时，体液调节过程为“血糖含量上升时→直接刺激胰岛B细胞→胰岛素分泌增加→血糖降低”。‎ ‎7．调定点学说认为，人体内存在体温调定点，当体温偏离调定点时，机体能通过调节使体温回到调定点水平。细菌感染能引起人体产生致热原而引起体温调定点改变进而导致发烧。图甲表示某发烧病人体温测量记录图，图乙表示此过程中的部分调节途径示意图。其中字母代表器官，数字代表激素。请回答：‎ 下丘脑参与下的血糖、体温、水盐的调节机制 下丘脑参与下的血糖、体温、水盐的调节机制 ‎(1)体温调节过程中的产热器官主要是____________________，其活动受激素及____________等信息分子的影响。‎ ‎(2)图甲AB段是由于细菌感染导致体温调定点____________(上移、下移)，使正常体温相当于寒冷刺激，引起图乙中④____________________分泌增多，促进代谢，增加产热。‎ ‎(3)图甲BC段病人的体温调定点水平约为________℃，此时产热量________(大于、小于或等于)散热量。‎ ‎(4)图甲CD段病人大量出汗，如不及时补充水分，将引起图乙中①________________的分泌量增多，促进B对水的重吸收，该过程中激素①能特异性作用于B细胞的原因是______________________________。‎ ‎(5)图乙中③表示_______________，F的生命活动受____________(用图中数字表示)的调节。‎ ‎(6)图乙中A表示________________，A对F的调节方式为________________。‎ 答案　(1)骨骼肌和肝脏　神经递质　(2)上移　甲状腺激素　(3)40　等于　(4)抗利尿激素　B细胞膜上具有相应受体　(5)促甲状腺激素　②和④　(6)下丘脑　激素调节(或体液调节)‎ 解析　(1)体温调节过程中的产热器官主要是骨骼肌和肝脏，其活动受激素及神经递质等信息分子的影响。‎ ‎(2)图甲AB段是由于细菌感染导致体温调定点上移，使正常体温相当于寒冷刺激，引起图乙中④甲状腺激素分泌增多，促进代谢，增加产热。‎ ‎(3)图甲BC段病人的体温调定点水平约为40 ℃，此时产热量等于散热量。‎ ‎(4)图甲CD段病人大量出汗，如不及时补充水分，将引起图乙中①抗利尿激素的分泌量增多，促进B肾小管和集合管对水的重吸收，该过程中激素①抗利尿激素能特异性作用于B肾小管和集合管细胞的原因是B肾小管和集合管细胞膜上具有相应受体。‎ ‎(5)图乙中③表示促甲状腺激素，F垂体的生命活动受下丘脑分泌的②促甲状腺激素释放激素和甲状腺分泌的④甲状腺激素的调节。‎ ‎(6)图乙中A表示下丘脑，A下丘脑对F垂体的调节方式为激素调节(或体液调节)。‎ 思维延伸 尝试绘出人体散热量随环境温度变化的曲线。‎ 下丘脑参与下的血糖、体温、水盐的调节机制 下丘脑参与下的血糖、体温、水盐的调节机制 答案　如图所示：‎ ‎8．(综合)图中曲线表示正常成年人血液中化学物质X随时间变化的情况，下列有关叙述错误的是(　　)‎ A．如果X代表血糖，在a→b时段血糖浓度的升高主要是因为肝糖原的分解，则b→c的变化过程与血液中胰高血糖素的浓度升高有关 B．如果X代表抗利尿激素，c→d时段肾小管和集合管细胞对水的通透性增大 C．如果X代表CO2，c→d时段，呼吸强度增加 D．如果X代表甲状腺激素，则分级调节过程可表示为下丘脑→垂体→甲状腺 答案　A 解析　如果X代表血糖，在a→b时段血糖浓度的升高主要是因为肝糖原的分解，b→c时段血糖浓度下降主要是降低血糖浓度的胰岛素的分泌增加造成的；如果X代表抗利尿激素，c→d时段表示抗利尿激素分泌增多，由于抗利尿激素的作用是促进肾小管和集合管对水分的重吸收，因此该时段肾小管和集合管细胞对水的通透性增大；如果X代表CO2，c→d时段CO2浓度升高，表明呼吸作用增强；如果X代表甲状腺激素，则分级调节过程可表示为下丘脑→垂体→甲状腺这样的调节模式。‎ 思维延伸 ‎(1)如图是人体内某调节过程的示意图，图中X为纵坐标标志，Y为曲线，Z为某常数，则判断如下说法的正误：‎ ‎①若X为直肠温度，则Y表示运动后的体温调节过程(　√　)‎ ‎②若X为血浆渗透压，则Y表示大量饮水后的血浆渗透压调节(　×　)‎ ‎③若X为血糖浓度，则Y表示进食后的血糖调节(　√　)‎ ‎(2)寒冬中某健康人在28 ℃的空调室内补充足量米饭和饮用水后休息10分钟即进入零下5 ℃的环境中工作。如图曲线表示其体内某些生理指标的相对变化趋势，判断下列相关叙述：‎ 下丘脑参与下的血糖、体温、水盐的调节机制 下丘脑参与下的血糖、体温、水盐的调节机制 ‎①曲线可表示血糖含量变化，P点时胰岛素含量较Q点增加(　√　)‎ ‎②曲线可表示人体体温变化，P点时毛细血管中血流量较Q点增加(　×　)‎ ‎③曲线可表示血浆渗透压变化，P点时抗利尿激素含量较Q点减少(　×　)‎ ‎④曲线可表示体内甲状腺激素含量变化，P点时骨骼肌产热量小于Q点(　×　)‎ 考向四　透过图解考查相关生理调节过程 ‎9．下图为抗利尿激素调节肾小管上皮细胞的水通透性变化示意图，图中A、B、C代表不同的结构或物质，a、b代表含水通道蛋白囊泡的不同转运过程，请据图回答：‎ ‎(1)肾小管上皮细胞之间通过结构A紧密连接而封闭了细胞间隙，能防止B____________(填名称)和原尿混合，维持二者的渗透压梯度。‎ ‎(2)肾小管上皮细胞中水通道蛋白在____________中合成，最终经过____________加工、包装并转移至囊泡膜上。‎ ‎(3)抗利尿激素与肾小管上皮细胞膜上C____________(名称)结合后，启动a过程，使囊泡膜与管腔侧细胞膜融合，增加膜上的水通道蛋白数量，从而使细胞膜____________。‎ ‎(4)当正常人一次饮用100 mL清水，约过半小时后，尿量就开始增加。其调节过程是①→②→③。请完善：①___________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________，‎ ‎②管腔侧细胞膜上的水通道蛋白在细胞膜的凹陷处集中，然后形成内陷囊泡，b过程增强，③__________________________________________________________________。‎ ‎(5)尿量超过3 L/d称尿崩。假设尿崩症仅与抗利尿激素有关，则引起尿崩的机理有二：一是________________________________；二是________________________________。‎ 答案　(1)组织液　(2)核糖体　高尔基体　(3)(抗利尿激素)受体　对水的通透性增强　(4)①‎ 下丘脑参与下的血糖、体温、水盐的调节机制 下丘脑参与下的血糖、体温、水盐的调节机制 细胞外液渗透压下降，体液中抗利尿激素减少　③管腔侧细胞膜水通道蛋白数量减少，降低了管腔侧细胞膜对水的通透性，导致排尿量增加　(5)抗利尿激素分泌量不足　肾脏相应细胞表面缺乏抗利尿激素受体C，而使抗利尿激素不能发挥作用 解析　(1)据图分析，结构A将肾小管上皮细胞之间的间隙封闭了，这样使得肾小管壁外侧的组织液不能与管壁内的原尿混合。‎ ‎(2)由图可分析：含水通道蛋白的囊泡运输到细胞膜与膜融合，可推知，水通道蛋白在核糖体中合成，最终经过高尔基体加工、包装并转移至囊泡膜上。‎ ‎(3)肾小管上皮细胞膜上C为抗利尿激素受体，抗利尿激素与其受体特异性结合后，启动a过程，使囊泡膜与管腔侧细胞膜融合，增加膜上的水通道蛋白数量，从而使细胞膜对水的通透性增强，促进肾小管对水的重吸收。‎ ‎(4)据图分析：一次饮水较多，细胞外液渗透压或血浆渗透压下降，下丘脑分泌的抗利尿激素减少，管腔侧细胞膜上的水通道蛋白在细胞膜的凹陷处集中，然后形成内陷囊泡，b过程增强，这样管腔侧细胞膜水通道蛋白数量减少，降低了管腔侧细胞膜对水的通透性，肾小管和集合管对水分的重吸收下降，尿量增加。‎ ‎(5)尿量超过3 L/d称尿崩，尿崩症的病因有多种，一是抗利尿激素分泌量不足，二是肾小管上皮细胞表面缺乏相应受体C而使抗利尿激素不能发挥作用。‎ 思维延伸 抗利尿激素(ADH)又称加压素，如图表示抗利尿激素促进肾小管细胞重吸收水分的调节机制(字母A、B、C表示体液，Ⅰ、Ⅱ表示过程)。‎ ‎(1)当食物过咸时，过程Ⅱ会____________(填“加强”或“减弱”)。‎ ‎(2)据图分析，抗利尿激素促进肾小管细胞对水的重吸收的机制是：改变细胞中某些酶的活性，一方面促进________________的合成；另一方面促进储存水通道蛋白的囊泡与细胞膜融合，从而增加细胞膜上________________。‎ ‎(3)在体液调节中，cAMP被称为第二信使，则图示调节过程的第一信使是____________。‎ ‎(4)内分泌失调症往往会导致多种激素分泌异常。糖尿病患者不仅胰岛素分泌异常，其体内抗利尿激素的浓度也比正常人____________。‎ 答案　(1)加强　(2)水通道蛋白　水通道蛋白的数量　(3)抗利尿激素　(4)高 ‎10．(2015·江苏，28和2015·山东，25整合)如图表示下丘脑参与人体体温、水盐和血糖平衡的部分调节过程。请回答下列问题：‎ 下丘脑参与下的血糖、体温、水盐的调节机制 下丘脑参与下的血糖、体温、水盐的调节机制 ‎(1)受到寒冷刺激时，下丘脑可通过垂体促进腺体A的分泌活动，腺体A表示的器官有________________。‎ ‎(2)人体剧烈运动大量出汗后，下丘脑增加________激素的生成和分泌，并由垂体释放进入血液，促进____________________对水分的重吸收。‎ ‎(3)严重腹泻失水过多时，细胞外液渗透压升高，位于____________的渗透压感受器受刺激产生兴奋，该兴奋一方面传至____________，引起渴感；另一方面可使抗利尿激素释放增多，从而促进________________和集合管对水的重吸收、尿量减少，保持体内水分平衡。‎ ‎(4)食物经胃肠道消化吸收，使血糖浓度增加，刺激胰岛B细胞分泌________________，导致血糖浓度降低，维持血糖稳定。‎ ‎(5)当血糖浓度上升时，下丘脑中的葡萄糖感受器接受刺激产生兴奋，使胰岛B细胞分泌活动增强，血糖浓度下降，此过程属于________________调节。胰岛分泌的胰岛素需要与靶细胞的受体结合才能发挥作用，胰岛素的受体分布在靶细胞的________(填“细胞膜上”或“细胞质中”或“细胞核中”)。‎ ‎(6)Ⅰ型糖尿病由胰岛B细胞损伤引起，患病率具有种族差异性，患者血液中含有抗胰岛B细胞的抗体和效应T细胞。据此推测：Ⅰ型糖尿病是由________决定的、针对胰岛B细胞的一种____________病；胰岛B细胞的损伤是机体通过________________________免疫导致的。‎ 答案　(1)甲状腺和肾上腺　(2)抗利尿　肾小管和集合管　(3)下丘脑　大脑皮层　肾小管　(4)胰岛素 ‎(5)神经—体液　细胞膜上　(6)遗传(基因)　自身免疫　体液免疫和细胞(特异性)‎ 解析　(1)人体受到寒冷刺激时，下丘脑可通过垂体促进甲状腺分泌甲状腺激素、促进肾上腺分泌肾上腺素。‎ ‎(2)人体剧烈运动大量出汗后，血浆渗透压升高，抗利尿激素的合成、分泌和释放增加，促进肾小管和集合管对水分的重吸收。‎ ‎(3)当人严重腹泻失水过多(或者吃的食物过咸、饮水不足)时，会引起细胞外液渗透压升高，刺激下丘脑中的渗透压感受器兴奋，该兴奋一方面传导到大脑皮层，产生渴感，主动饮水；另一方面，促使下丘脑的神经分泌细胞合成、分泌抗利尿激素，促进肾小管和集合管对水的重吸收，降低细胞外液渗透压。‎ ‎(4)人和动物进食后，食物经胃肠道消化吸收，使血糖浓度升高，该变化刺激胰岛B细胞分泌胰岛素增加，胰岛素能促进组织细胞加速摄取、利用、储存葡萄糖，从而降低血糖浓度。‎ 下丘脑参与下的血糖、体温、水盐的调节机制 下丘脑参与下的血糖、体温、水盐的调节机制 ‎(5)下丘脑中的葡萄糖感受器接受刺激产生兴奋，使胰岛B细胞的分泌活动增强，属于神经—体液调节。胰岛素的受体分布在细胞膜上。‎ ‎(6)Ⅰ型糖尿病患病率具有种族差异性，是由遗传(基因)决定的，应属于遗传性自身免疫病，胰岛B细胞损伤是机体通过体液免疫和细胞免疫导致的。‎ 思维延伸 ‎(1)下图是人体内部分激素的分泌调节关系示意图，请据图回答：‎ ‎①人体进入寒冷环境中，骨骼肌发生不自主战栗，这一过程属于______调节；当兴奋传至突触后膜时，该处的信号变化是________________。‎ ‎②人体处于寒冷环境中，Y代表的________和________分泌增强，其分泌活动与图中调节途径__________密切相关。‎ ‎③人在青春期时，体内性激素维持在较高水平，原因是图中[X]________分泌的________________增多；维持激素含量相对稳定的机制是____________。‎ ‎④若图中的M代表血糖，在调节途径三中Z代表的激素主要有________________，在激素的作用下参与血糖调节的主要器官是____________。‎ 答案　①神经　化学信号→电信号　②甲状腺　肾上腺　一、二　③垂体　促性腺激素　反馈调节　④胰岛素、胰高血糖素　肝脏 ‎(2)进食可刺激小肠K细胞分泌多肽GIP，GIP可作用于胰岛细胞和脂肪细胞，其作用机制如图所示(1～4代表细胞膜上的结构)，据图回答下列问题：‎ ‎①图中结构1～4是细胞膜上的__________。进食后，GIP和胰岛素通过结构1、2作用于脂肪细胞，促进____________________________________________，从而降低血糖水平。‎ ‎②给大鼠口服或静脉注射适量葡萄糖，让二者血糖浓度变化相当。与注射相比，口服后血浆胰岛素水平更________，其原因是___________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎③‎ 下丘脑参与下的血糖、体温、水盐的调节机制 下丘脑参与下的血糖、体温、水盐的调节机制 现有甲、乙两个糖尿病患者，甲体内检测出能作用于结构2的抗体(此抗体还可作用于肝细胞和肌细胞)，乙体内检测出能作用于结构3的抗体。这两种糖尿病都属于____________病，两个患者中，通过注射胰岛素能有效控制血糖浓度的是____。‎ 答案　①受体　葡萄糖进入细胞并转化为脂肪　②高　口服葡萄糖刺激小肠K细胞分泌的GIP还能促进胰岛素分泌　③自身免疫　乙 考向五　依据调节原理设计分析相关实验 ‎11．(血糖调节以及相关实验设计)血糖平衡的调节是维持内环境稳态的重要条件，研究小组给健康小鼠饲喂高糖饲料后一段时间，检测其血液中相关激素及血糖浓度的变化。请回答下列问题：‎ ‎(1)从血液中能检测到激素含量变化的理论依据是____________________________________，给小鼠饲喂高糖饲料后，小鼠体内血糖浓度的变化情况是__________________________。‎ ‎(2)给小鼠饲喂高糖饲料后，胰岛B细胞的分泌活动增强，引起靶细胞对葡萄糖的________________________加速，从而使血糖含量下降。试分析影响靶细胞膜上葡萄糖载体发挥作用的主要因素有________________________________________(至少写出两项)。‎ ‎(3)高血糖会刺激下丘脑，通过副交感神经释放____________作用于胰岛B细胞，使血糖浓度降低，这种调节方式是______________调节。‎ ‎(4)研究表明小檗碱具有降低血糖的作用，要探究小檗碱是否是通过促进胰岛素的分泌，从而达到降血糖的作用，实验思路是：将一定数量的高血糖症小鼠(胰岛B细胞对血糖不敏感)随机均分为两组，一组注射适量的________________，另一组注射等体积的生理盐水，测定并比较施加试剂后血液中____________的浓度。‎ 答案　(1)激素通过内分泌腺分泌后释放到血液中运输　先上升，后下降以至维持相对稳定　(2)摄取、利用和储存　胰岛素受体(数量)、胰岛素(浓度)、ATP等 ‎(3)神经递质　神经—体液　(4)小檗碱溶液　胰岛素 解析　(1)从血液中能检测到激素含量变化是因为激素由特定的内分泌腺合成后分泌到细胞外，最终进入到血液中随血液循环而运输到全身各处。在给小鼠饲喂高糖饲料后，血糖肯定在一段时间内会上升，但随着时间的进行，由于机体的调节作用，血糖还会下降直到恢复正常水平。(2)给小鼠饲喂高糖饲料后，胰岛B细胞的分泌活动增强，引起靶细胞对葡萄糖的摄取、利用和储存加速，从而使血糖含量下降。影响靶细胞膜上葡萄糖载体发挥作用的主要因素有胰岛素受体(数量)、胰岛素(浓度)、ATP等。(3)高血糖会刺激下丘脑，通过副交感神经释放神经递质作用于胰岛B细胞，使血糖浓度降低，这种调节方式是神经—体液调节。(4)实验设计时遵循对照原则和单一变量原则。要探究小檗碱是否是通过促进胰岛素的分泌，而达到降血糖的作用，实验思路是：将一定数量的高血糖症小鼠(胰岛B细胞对血糖不敏感)随机均分为两组，一组注射适量的小檗碱溶液，另一组注射等体积生理盐水，测定并比较施加试剂后血液中胰岛素的浓度。‎ 下丘脑参与下的血糖、体温、水盐的调节机制 下丘脑参与下的血糖、体温、水盐的调节机制 思维延伸 ‎(1)桑树的叶子是一种传统中药，桑叶提取液具有降血糖的作用。为研究桑叶提取液对糖尿病大鼠的降血糖效果，某研究小组进行了如下实验。‎ ‎①实验材料和仪器：生理状况相同的健康大鼠30只、桑叶提取液、蒸馏水、血糖测定仪等。‎ ‎②实验步骤：‎ a．随机选取10只大鼠作为甲组，另外20只制备成实验性糖尿病的大鼠随机均分成乙组和丙组。‎ b．________________________________________________________________________，‎ 并进行数据统计。‎ c．丙组大鼠灌喂桑叶提取液2 mL/d，甲组和乙组大鼠灌喂________________，连续灌喂4周。期间各组大鼠均饲喂普通饲料，自由饮食。‎ d．4周后，测定各组大鼠的血糖浓度，并进行数据统计分析。‎ ‎③实验结果：‎ 请据表中的实验数据将“组別”栏补充完整，从上到下依次是______________(用甲、乙、丙表示)。‎ 组别 数量(只)‎ 实验开始时(mmol/L)‎ 四周后(mmol/L)‎ ‎10‎ ‎3.85‎ ‎3.94‎ ‎10‎ ‎18.62‎ ‎10.12‎ ‎10‎ ‎19.46‎ ‎19.00‎ ‎④实验结论：____________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案　②b.用血糖测定仪测定各组大鼠的血糖浓度　c．等量蒸馏水　③甲、丙、乙　④桑叶提取液对糖尿病大鼠具有明显的降血糖效果，但不能降到正常水平 ‎(2)某同学想利用细胞体外培养方法验证胰岛A细胞分泌的胰高血糖素能促进胰岛B细胞分泌胰岛素，其实验方案：‎ ‎①实验组：用低糖动物细胞培养液培养______________，一段时间后过滤得到细胞和滤液，取适当滤液培养________________。‎ ‎②对照组：_________________________________________________________________。‎ ‎③一段时间后测定两组培养液中胰岛素的含量。‎ 实验结果：__________________________________________________________________。‎ 答案　①胰岛A细胞　胰岛B细胞　②用等量的低糖动物细胞培养液培养胰岛B细胞　③实验组的胰岛素含量明显多于对照组 ‎ ‎ 下丘脑参与下的血糖、体温、水盐的调节机制