学年高中生物必修三教学案第二章 第一节 第3课时 水和无机盐的调节 含答案 精品.docx

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学年高中生物必修三教学案第二章第一节第3课时水和无机盐的调节含答案精品

第3课时　水和无机盐的调节

学习目标：

1.了解水和无机盐的平衡

2．理解水和无机盐的调节机制

3．联系生活中有关知识，理解水和无机盐的调节过程

[教材梳理]

1．水和无机盐的来源和去路

2．尿的形成

（1）肾脏的基本结构和功能单位——肾单位：

（2）尿的形成过程：

3．水平衡的调节

（1）当细胞外液渗透压升高时，下丘脑的渗透压感受器受到刺激，下丘脑增加抗利尿激素的合成和分泌，由垂体释放进入血液，促进肾小管和集合管对水分的重吸收，导致排尿减少，体内的水分得以保留，从而使细胞外液渗透压下降并恢复正常。

（2）当细胞外液渗透压下降时，垂体释放的抗利尿激素减少，从而使细胞外液渗透压升高并恢复正常。

4．盐平衡调节

一些无机盐的平衡也是通过负反馈调节来完成的。

[牛刀小试]

1．判断下列说法的正误

（1）饮食和物质代谢产生的水是人体内水的来源。

（√）

（2）饮食摄入的水是水的主要来源。

（√）

（3）人体内的无机盐主要来自饮水。

（×）

（4）人体内水分排出的主要途径是泌尿系统。

（√）

（5）人体不能通过大肠排便而排出水和无机盐。

（×）

（6）抗利尿激素是由垂体分泌的。

（×）

（7）抗利尿激素的作用是促进人体多排尿。

（×）

（8）醛固酮能促进肾小管对Na＋的重吸收。

（√）

2．下列关于人体内水和无机盐平衡调节的叙述，正确的是（　　）

A．血浆渗透压降低时，引起口渴

B．机体失水时，抗利尿激素分泌减少

C．抗利尿激素使肾小管对水的重吸收能力增强

D．抗利尿激素使集合管对水的重吸收能力减弱

解析：

选C　血浆渗透压降低，说明人体摄入的水过多或盐分丢失过多，此时，渗透压感受器会受到抑制，因而不会产生渴觉。

当机体失水时，细胞外液渗透压升高，渗透压感受器兴奋，使下丘脑神经细胞分泌并由垂体释放的抗利尿激素增加。

抗利尿激素可促进水的重吸收，使细胞外液渗透压下降。

3．思考探究

（1）人体过度失水的原因有哪些？

提示：

出汗、发高烧、严重呕吐、腹泻、大出血等。

（2）试分析人体失水与失盐的关系。

提示：

①失盐一定伴随失水，失水不一定伴随失盐。

②排水和排盐的共有途径有三条：

即肾脏以尿液的形式；皮肤以汗液的形式；大肠以粪便的形式。

但主要途径均为肾脏以尿液的形式。

（3）人体失水后，细胞外液渗透压一定会升高吗？

提示：

不一定，可能有以下三种情况发生：

①细胞外液渗透压升高：

失水的比例大于失盐的比例，结果是口渴、尿少。

②细胞外液渗透压无变化：

失水的比例等于失盐的比例，结果是尿液维持正常。

③细胞外液渗透压降低：

失水的比例小于失盐的比例，结果是尿多。

（4）试分析醛固酮能否促进对水的吸收。

提示：

能。

因为醛固酮能促进肾小管、集合管对Na＋的重吸收，从而改变了肾小管、集合管细胞的内外浓度，也就可以促进水分的重吸收。

（5）抗利尿激素的分泌和释放部位分别在哪里？

有什么作用？

提示：

由下丘脑神经分泌细胞所分泌，垂体释放。

作用是促进肾小管和集合管对水的重吸收。

[重难突破]

一、尿的形成过程

尿液的形成包括以下3个连续过程：

肾小球的滤过作用、肾小管和集合管的重吸收作用及分泌作用。

（1）肾小球的滤过作用：

当血液流经肾小球时，除血细胞和大分子的蛋白质外，其他一切水溶性物质都能通过滤过作用进入肾小囊腔，形成原尿。

因此，原尿中除了没有大分子蛋白质以外，其他成分与血浆几乎相同。

（2）肾小管、集合管的重吸收作用：

原尿经过肾小管和集合管时，其中的水和某些溶质被管壁上皮细胞全部或部分重吸收回血液。

葡萄糖和氨基酸全部被重吸收，水和一些盐类中的Na＋、K＋、Ca2＋、Cl－等大部分被重吸收，尿素、尿酸则几乎不被重吸收。

（3）肾小管和集合管的分泌作用：

分泌作用是指肾小管上皮细胞在新陈代谢过程中，将所产生的物质（如H＋、NH3等）分泌到肾小管中。

二、水盐平衡的调节过程

1．图解

2．水盐平衡的调节中枢是下丘脑，产生渴觉的部位是大脑皮层。

3．水和无机盐的平衡是在神经调节和激素调节共同作用下，主要通过肾脏来完成的。

4．调节水盐平衡的激素主要是抗利尿激素，抗利尿激素由下丘脑神经细胞分泌，并由垂体后叶释放。

抗利尿激素作用的靶细胞是肾小管和集合管的细胞。

5．人体内并没有绝对的“水多”或“水少”，水平衡被破坏是指细胞外液渗透压的改变。

三、无机盐平衡的调节

无机盐调节示意图（“＋”表示促进，“－”表示抑制）

[考向聚焦]

[例1]　人体内钠盐含量降低时伴随的变化是（　　）

A．醛固酮分泌减少

B．肾小管对钠的重吸收能力下降

C．抗利尿激素释放量增加

D．肾小管对水的重吸收量下降

[解析]　当钠盐含量降低时，醛固酮分泌增加，使肾小管和集合管对钠盐的重吸收能力增强；抗利尿激素的作用是加强肾小管和集合管对水的重吸收，由于钠盐含量降低，细胞外液的渗透压下降，因此，抗利尿激素含量应降低。

[答案]　D

[例2]　如图为肾单位结构模式图，据图回答问题：

（1）当人饮水不足、体内失水过多或吃的食物过咸时，通过下丘脑部位分泌细胞分泌的________________促进[　　]__________和[　　]________对________的重吸收，减少尿的排出，保持体内的水分，使细胞外液渗透压趋向于恢复正常。

（2）当血钾升高或血钠降低时，可直接刺激________，使________的分泌量增加，从而促进[　　]__________和[　　]__________对________的重吸收和对__________的分泌，维持内环境的稳态。

（3）通过显微镜检查发现构成肾小管的细胞中线粒体较多，其生理意义是______________________________。

线粒体所需要的能源物质和氧气由[　　]____________提供。

产生的CO2由[　　]__________________带走。

[解析]　该题考查了水分和无机盐的代谢。

在水分和无机盐的代谢中肾是主要的排泄器官，由肾单位组成，每个肾单位由肾小体和与之相连的肾小管组成。

当饮水不足、体内失水过多或吃的食物过咸时都会引起细胞外液渗透压升高，使下丘脑渗透压感受器兴奋，一方面产生兴奋并传至大脑皮层，通过产生渴觉来直接调节水的摄入量；另一方面垂体释放的抗利尿激素增加，促进肾小管和集合管对水的重吸收。

与水平衡调节一样，某些无机盐的平衡也是通过负反馈调节来完成的。

[答案]　

（1）抗利尿激素　[5]肾小管　[6]集合管水　

（2）肾上腺　醛固酮　[5]肾小管　[6]集合管　Na＋　K＋　（3）提供能量，有利于Na＋的重吸收和K＋的分泌　[4]肾小管毛细血管血液　[4]肾小管毛细血管血液

[网络构建]

填充：

①饮水　　　　②泌尿　　　　　　③血浆　

④下丘脑　　　⑤抗利尿激素　　　⑥肾小管　

⑦集合管　　　⑧食物　　　　　　⑨醛固酮

[关键语句]

1．人体水盐平衡的调节中枢是下丘脑。

2．人体主要通过调节肾脏排尿量来调节水平衡。

3．抗利尿激素是由下丘脑神经分泌细胞分泌，再由垂体释放的，作用是促进肾小管和集合管对水的重吸收，使尿量减少。

4.醛固酮的作用是促进肾小管和集合管对Na＋的吸收和对K＋的分泌，即“吸钠排钾”。

1．2015年4月25日尼泊尔发生7.8级地震，地震至少造成8786人死亡，22303人受伤，很多人不幸被长时间困在恶劣的环境中，缺少水分和食物。

下列叙述正确的是（　　）

A．为维持内环境的相对稳定，抗利尿激素分泌量增加

B．由于缺水，引起下丘脑产生渴觉

C．缺少水分使细胞外液渗透压降低，下丘脑感知渗透压变化后释放抗利尿激素

D．此人与恶劣的环境之间没有任何的物质交换

解析：

选A　人体饮水不足，导致细胞外液渗透压升高，为维持内环境的相对稳定，抗利尿激素分泌量增加；缺水引起大脑皮层产生渴觉；在恶劣条件下此人与环境有气体交换。

2．Na＋和K＋的主要吸收部位和主要排出部位分别是（　　）

A．小肠、小肠和皮肤、大肠

B．小肠、小肠和肾脏、肾脏

C．大肠、小肠和肾脏、皮肤

D．大肠、小肠和皮肤、皮肤

解析：

选B　小肠是人体吸收营养物质的主要部位，无机盐离子的排出主要是经过尿液随肾脏排出，随汗液也能排出一部分。

3．如图为正常人在快速饮入1升清水或等渗盐水后的尿流量和血浆渗透浓度变化的曲线图。

分析回答：

（1）表示饮清水后，尿流量曲线的是__________，理由是____________________________。

（2）等渗盐水的浓度约为______%，饮入后尿流量曲线是________。

如果改饮高渗盐水，首先通过________产生兴奋，并将兴奋传给________形成渴觉，还会通过______调节使机体产尿量________。

解析：

当饮入清水后，血浆渗透压降低，从而引起下丘脑相应感受器兴奋，抗利尿激素分泌减少，使肾小管对水的重吸收作用减弱，结果使尿量增加，水的排出增加，最终又使血浆渗透压升高到正常值，随后再通过调节机制，使抗利尿激素分泌正常，尿量逐渐恢复正常；若饮入等渗盐水则对血浆渗透压没有影响。

答案：

（1）a　饮入清水使血浆渗透压降低，抗利尿激素减少，尿量增多　

（2）0.9　b　下丘脑渗透压感受器　大脑皮层　激素　减少

（时间：

30分钟；满分：

50分）

一、选择题（每小题2分，共20分）

1．下列关于人体水平衡调节的叙述中，正确的是（　　）

A．大量饮水，则抗利尿激素分泌增加

B．吃进过咸食物，则抗利尿激素分泌减少

C．抗利尿激素分泌减少，则尿量增加

D．细胞外液渗透压降低，则尿量减少

解析：

选C　调节水分平衡的主要激素是抗利尿激素，该激素分泌的多少与细胞外液渗透压呈正相关。

当细胞外液渗透压升高，抗利尿激素分泌增加，肾小管和集合管的重吸收作用增强，尿量减少。

食物过咸，导致细胞外液渗透压升高，抗利尿激素分泌增多。

2．人在高温作业或剧烈运动后要喝些淡盐水；患急性肠胃炎要及时注射生理盐水；常用0.9%的盐水清洗伤口。

这样做的相关理由不正确的是（　　）

A．维持水代谢平衡

B．降温消毒

C．维持盐代谢平衡

D．是细胞的等渗溶液，并有清洁作用

解析：

选B　高温作业或剧烈运动后由于随汗液流失过多的水和Na+，为补充水、Na+，维持水、盐代谢平衡应喝些淡盐水；患急性肠胃炎要及时注射生理盐水的主要目的是补充水，因炎症使水随消化道流失较多；而用0.9%的盐水清洗伤口，主要是因0.9%的盐水为组织细胞的等渗溶液，可维持细胞的正常形态与功能，并有清洁作用。

3．人长时间运动后，产生口渴感觉的原因是（　　）

A．血浆CO2浓度升高

B．血浆乳酸浓度升高

C．血浆渗透压升高

D．血糖浓度升高

解析：

选C　人长时间运动失水，导致血浆渗透压升高，刺激下丘脑中的渗透压感受器产生神经冲动，传到大脑皮层，产生渴觉。

4．图中曲线表示某健康成年人分别饮1升清水及饮1升生理盐水后的尿生成速率。

错误的叙述是（　　）

A．饮清水后约1h，尿生成速率达到峰值

B．饮清水后0.5h，血液中的抗利尿激素浓度降低

C．在3h内，饮清水较饮生理盐水产生的尿量多

D．3h后两条曲线将不再交叉或重叠

解析：

选D　纵轴体现的是尿液生成速率的变化，而不是生成量的变化，因此，饮清水和生理盐水在3h后，两曲线有可能交叉或重叠。

5．关于水和无机盐平衡及其调节的叙述正确的是（　　）

A．人体内水和无机盐的平衡是神经调节和激素调节共同作用的结果

B．K＋在维持细胞外液渗透压上起到决定性的作用

C．人体Na＋的主要来源是食物，几乎全部由小肠吸收，主要排出途径是皮肤

D．人在饮水不足时，抗利尿激素分泌量减少

解析：

选A　水和无机盐的平衡既有神经调节（人体产生渴觉，摄入一定量的水），也有激素（抗利尿激素、醛固酮）调节；在维持细胞内液渗透压上起到决定性作用的离子是K+；人体Na+主要排出途径是肾脏；人在饮水不足时，抗利尿激素分泌量增加。

6．哺乳动物因长时间未饮水导致机体脱水时，会发生的生理现象是（　　）

A．血浆渗透压降低

B．抗利尿激素分泌增加

C．下丘脑渗透压感受器受到的刺激减弱

D．肾小管和集合管对水的重吸收作用减弱

解析：

选B　当动物长时间未饮水导致机体脱水时，血浆渗透压升高，下丘脑渗透压感受器受到的刺激增强，致使抗利尿激素分泌量增加，肾小管和集合管对水的重吸收作用增强，故B正确，A、C、D错误。

7．如图所示为水平衡调节机理，请据图判断甲、乙、丙依次是（　　）

A．抗利尿激素、渴觉中枢、肾小管

B．渴觉中枢、抗利尿激素、肾小管

C．抗利尿激素、肾小管、渴觉中枢

D．渴觉中枢、抗利尿激素、肾小管

解析：

选C　血浆渗透压增高后，由下丘脑合成、分泌并由垂体释放的抗利尿激素作用于肾小管，增加水的重吸收，以降低渗透压，而渴觉的产生发生在大脑皮层的渴觉中枢。

8．（2011·北京高考）一次性过量饮水会造成人体细胞肿胀，功能受损。

可用静脉滴注高浓度盐水（1.8%NaCl溶液）对患者进行治疗。

其原理是（　　）

A．升高细胞外液的离子浓度

B．促进抗利尿激素的分泌

C．降低细胞内液的离子浓度

D．减少细胞外液液体总量

解析：

选A　过量饮水使细胞外液渗透压降低，细胞因吸水而肿胀。

静脉滴注高浓度的盐水可使细胞外液渗透压升高，达到对患者进行治疗的目的。

9．流行于夏季的霍乱传染病，发病急骤，先泻后吐，呈喷射性呕吐，早期无腹痛，体温不高。

除对患者给予相应药物治疗外，还应特别注意给予补充（　　）

A．水和K＋　　　　　　B．水

C．水和Na＋D．水和Na＋、K＋

解析：

选C　当人在高温条件下工作、剧烈运动或患某些疾病导致剧烈呕吐、严重腹泻时，就会丢失大量的水和无机盐（主要是钠盐）。

如果不及时补充水和Na+，就会导致机体出现血压下降、心率加快、四肢发冷等症状，此时应当及时补充生理盐水，这样就可以缓解上述症状。

10．给动物饮相同量的清水，与对照组动物相比，一段时间后会出现尿量减少的实验动物是（　　）

A．输液不久后的动物

B．患糖尿病的动物

C．切除垂体的动物

D．摄入过多食盐的动物

解析：

选D　摄入食盐过多，导致细胞外液渗透压升高，血液中抗利尿激素增多，肾小管和集合管对原尿中水分的重吸收量增加，产生的尿液量减少。

二、非选择题（共30分）

11．（10分）如图是人体对水的摄入、吸收、分泌和排出途径。

（1）根据图中的a、b、c、d、e、f所代表的具体内容完成下列各小题。

①a过程中的水是在__________（细胞器）中产生的。

②b过程中的水分通过__________方式进入内环境。

③c过程中的水分是以__________的形式进入消化道的。

④d过程中的水分是以__________的形式排出的。

⑤e过程中的水分是以______________的形式排出体外的。

⑥f过程中的水分（肾小管中的水分）是通过________作用进入内环境的。

（2）简答水在人体中的重要作用。

①________________________________________________________________________。

②________________________________________________________________________。

解析：

解答此题，要明确下列问题：

丙酮酸彻底氧化分解是在线粒体中进行的，产生二氧化碳和水；胃肠道上皮细胞吸收水分的方式是简单扩散；消化道中的水分主要来自食物、饮料，细胞外液中的水分以消化液的形式进入消化道；呼吸作用过程中产生的水分是以水蒸气的形式排出体外的；泌尿系统以重吸收的方式对水进行大量回收。

细胞的组成成分中最主要的是水，生物体的一切生命活动都离不开水。

答案：

（1）①线粒体　②简单扩散（或渗透）　③消化液　④水蒸气　⑤汗液　⑥重吸收　

（2）①水是生物体（或细胞）的主要组成成分　②生物体的各种生命活动都离不开水

12．（8分）观察图示，回答有关问题：

（1）当细胞外液渗透压升高时，下丘脑中的渗透压感受器受到刺激产生兴奋，使下丘脑神经分泌细胞分泌并由垂体后叶释放[①]________促进②③对水分的________作用，调节水平衡，这样的调节方式属于____________。

（2）图中[A]________导致细胞外液渗透压降低，可能的原因是________分泌的________过少，此时，尿液浓度的变化是________________。

（3）下丘脑除了在水平衡的调节中起着重要作用外，在人体生命活动的______________调节中也起着重要作用。

答案：

（1）抗利尿激素　重吸收　激素调节和神经调节　

（2）盐分丢失过多　肾上腺皮质　醛固酮　下降　（3）血糖平衡、体温（答出一个即可）

13.（12分）如图是人体内水和无机盐平衡调节示意图，据图回答下列问题：

（1）请写出①～⑤的名称：

①________________________；

②________________________；

③________________________；

④________________________；

⑤________________________。

（2）导致细胞外液渗透压下降的原因是__________和________，这两种方式分别由________和________调节。

（3）严重腹泻时会导致[　　]________________，此时应及时补充____________________。

解析：

人体内水和无机盐平衡的调节，需要神经调节和体液调节的共同作用。

当人体饮水不足、体内失水过多或吃的食物过咸时，都会引起细胞外液渗透压升高，使下丘脑中的渗透压感受器受到刺激。

这时，下丘脑中的渗透压感受器一方面产生兴奋并传至大脑皮层，通过产生渴觉来直接调节水的摄入量；另一方面使下丘脑神经细胞分泌并由垂体后叶释放的抗利尿激素增加，从而促进肾小管和集合管对水分的重吸收增加，减少尿的排出，保留了体内的水分，使细胞外液的渗透压趋向于恢复正常。

相反，当人因饮水过多或盐丢失过多而使细胞外液渗透压下降时，就会减少抗利尿激素的分泌和释放，肾脏排出的水分就会增加，从而使细胞外液渗透压恢复正常。

严重腹泻时既丢失水，又丢失Na＋、K＋等无机盐离子，并使胃肠道对水、无机盐的吸收功能减弱，最终导致细胞外液的渗透压下降。

因此，严重腹泻时应及时补充生理盐水，调节水和无机盐的平衡。

答案：

（1）①渗透压感受器兴奋　②下丘脑神经细胞　③抗利尿激素　④肾小管、集合管　⑤细胞外液渗透压下降　

（2）饮水量增加　盐分丢失量过多　神经系统　体液　（3）[⑤]细胞外液渗透压下降　生理盐水