高中生物 2.1.3 水和无机盐的调节同步导学案 苏教版必修3.doc

2014-2015学年高中生物 2.1.3 水和无机盐的调节同步导学案 苏教版必修3一、目标导航1、学习目标(1)水平衡的调节(2)无机盐的调节2、重难点重点：水平衡的调节难点：无机盐的调节二、知识网络三、导学过程1、水的平衡 水的功用：维持组织形态；促进物质代谢；调节体温和润滑作用人体内水的来源是饮水、食物中所含的水和代谢中产生的水其中，饮水和食物中所含的水是人体所需水的主要来源(如下表) 摄入量 /m l排出量 /ml来自饮水 1300来自食物 900来自物质代谢 300由肾排出 1500由皮肤排出 500由肺排出 400由大肠排出 100共 计 2500共 计 2500 人体内水的排出有四条途径(上表)其中，皮肤的排出量是指在没有明显出汗的情况下，由皮肤表层蒸发的水汽肺的排出量是指随呼气而出的水汽大肠的排出量是指饮食中的水以及消化液在消化道被吸收后所余下的水肾脏排尿是人体排出水的最主要途径机体能够通过调节排尿量，使水的排出量与摄入量相适应，以保持机体的水平衡2、无机盐的平衡人每天都要通过饮食摄取一定量的无机盐，同时也要排出一定量的无机盐一般情况下，人体摄入和排出的无机盐是保持平衡的人体内的无机盐有多种，而且大多以离子状态存在，如na+、k+、ca2+、cl-、hco-3等下面以na+和k+为例来说明钠 na+的主要来源是食盐正常成年人每天要 通过饮食摄入610gna+，而且几乎全部由小肠吸收na+的主要排出途径是经肾脏随尿排出，排出量几乎等于摄入量另外，还有极少数的na+随汗液和粪便排出(如图) 钾 人每天从食物中摄取24gk+，其中绝大部分被消化道吸收，未被吸收的部分则随粪便排出k+的主要排出途径是经肾脏随尿排出，其排出特点是多吃多排，少吃少排，不吃也排所以长期不能进食的病人，应注意适当补充钾盐在人体内，血液与组织液中的k+，组织液与细胞内液中的k+，都在不断进行交换，这种交换保持着动态平衡，因此，血液、组织液和细胞内液中的k+的含量能够维持在相对稳定的状态(如图)在临床上常把血钾(指血清中的k+)含量作为诊断某些疾病的指标1、肾脏简介人体的肾脏位于腰部脊柱两侧，左右各一，左高右低，其外观像蚕豆，长约1012公分，厚约34公分，宽约56公分，每个肾脏约重120150公克，占人体总体重的0.4%0.5%，而肾脏结构及功能的基本单位是为肾单位，肾单位是组成肾脏的结构和功能的基本单位，包括肾小体和肾小管每个肾脏约有一百多万个肾单位肾小体由肾小球和肾小囊组成肾小管是细长迂回的上皮性管道通常分为三段：第一段与肾小囊相连，称近端小管，依其走行的曲直，又有曲部和直部之分；第二段称为细段，管径细，管壁薄；第三段称远端小管，分直部和曲部，其曲部末端与集合管相连近端小管的直部、细段与远端小管的直部连成“u”字形，称为髓袢 2、尿液的形成用显微镜看肾小球，由很多很细的毛细血管组成的，用电镜看这些毛细血管，上面有许多孔洞，就象筛网一样当血流经过肾动脉，进入肾小球时，体积大的成分，如红细胞、白细胞、血小板、蛋白质（分子量比血红蛋白大的蛋白质）等，因不能通过这些筛孔，仍留在血管内，重新返回体内；而体积小的成分，如钠、钾、氯、尿素、糖等，随水分通过这些筛孔滤出，滤至肾小囊腔内，此时滤出的液体称作原尿原尿中含有许多营养成分，当流经肾小管时，这些营养成分被重新吸收入体内，如葡萄糖全部重吸收，水（99%）、钠、钾、氯、碳酸氢盐等大部分重吸收，对机体无用或有害的物质，如尿素、尿酸、磷酸根等只少量重吸收，肌酐全部不吸收；除重吸收外，肾小管和集合管还有分泌与排泄的功能，如尿中的氨，绝大部分由肾小管和集合管所分泌，分泌及排泄钾、氢离子，此时只剩余机体的代谢废物和很少的水分，形成了尿液尿液进入肾盂后，再经过输尿管流入膀胱，当潴留到一定量时，就被排出体外人体每天滤出原尿约180升，但每天形成尿液只有1.8升，其成分与血浆有很大差别肾脏的基本生理功能就是形成尿液，排泄各种水溶性物质泌尿活动的生理意义，一是调控体液的容量及成份的排出，维持水（渗透压）和电解质平衡；二是排出人体新陈代谢过程中所产生的一些酸性物质，维持酸碱平衡；三是排泄体内的废物、毒物和药物而且可随着机体的不同情况而改变尿量和尿中物质的排出量当细胞外液渗透压升高时，刺激下丘脑视上核渗透压感受器，使抗利尿激素（adh）分泌增加；当血容量下降时，对容量感受器刺激减弱，使抗利尿激素分泌增加肾脏远曲小管和集合管重吸收水增多，细胞外液渗透压下降，容量增加相反，当渗透压下降，血容量增多时，可出现上述相反机制，使抗利尿激素分泌减少，肾远曲小管和集合管重吸收水减少；渗透压回升，血容量减少（见下图）图 抗利尿激素的调节及作用示意图1、水和无机盐平衡的调节正常成年人每天滤过肾小球的水、na+和k+等有99以上被肾小管和集合管重吸收肾小管和集合管对水的重吸收，是随着体内水的出入情况而变化的当人饮水不足、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；一方面使由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，从而促进了肾小管和集合管对水分的重吸收，减少了尿的排出，保留了体内的水分，使细胞外液的渗透压趋向于恢复正常(如图)相反，当人因饮水过多或是盐丢失过多而使细胞外液的渗透压下降时，就会减少对下丘脑中的渗透压感受器的刺激，也就减少了抗利尿激素的分泌和释放，肾脏排出的水分就会增加，从而使细胞外液的渗透压恢复正常当血钾含量升高或血钠含量降低时，可以直接刺激肾上腺皮质，使醛固酮(一种盐皮质激素)的分泌量增加，从而促进肾小管和集合管对na+的重吸收和k+的分泌，维持血钾和血钠含量的平衡相反，当血钾含量降低或血钠含量升高时，则使醛固酮的分泌量减少，其结果也是维持血钾和血钠含量的平衡由此可见，人体内水和无机盐的平衡，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 2、水和无机盐平衡的意义当人在高温条件下工作、剧烈运动或是患某些疾病(如剧烈呕吐、严重腹泻)时，都会丢失大量的水和无机盐(主要是钠盐)这时如果不及时补充水和食盐，就会导致机体的细胞外液渗透压下降并出现血压下降、心率加快、四肢发冷等症状，严重的甚至昏迷等这时只要及时补充生理盐水，就可以缓解上述症状因此，对于在高温条件下工作的人、重体力劳动者或是某些病人来说，应当特别注意补充足够的水和食盐四、达标检测1.下列有关人体水分调节的叙述，正确的是（）a.大量饮水，则抗利尿激素分泌增加b.渴觉中枢兴奋，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.细胞外液浓度降低，则尿量减少2.关于人体内水和无机盐平衡调节的叙述中，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.抗利尿激素使细胞吸水能力增强d.抗利尿激素使细胞吸水能力减弱3.如图为人体内水盐平衡调节的示意图，请据图回答下列问题：(1)下丘脑渗透压感受器感受的刺激是_。(2)抗利尿激素是由_分泌的，其化学本质是_，作用是_。(3)图中肾小管、集合管对下丘脑渗透压感受器的作用原理是_。(4)饮水不足往往会产生渴感，从而主动饮水补充水分，产生渴感的神经中枢位于_。(5)如果一个人的尿中被检测出有葡萄糖，但血糖正常，请据图分析他的致病原因是_。 1.c解析：抗利尿激素分泌减少则尿量增加。 2.c解析：抗利尿激素的作用是促进肾小管对水分的重吸收。 3.答案：(1)细胞外液渗透压升高(2)下丘脑蛋白质促进肾小管和集合管对水的重吸收(3)肾小管、集合管增强重吸收水，使细胞外液渗透压下降，减少其对下丘脑渗透压感受器的刺激(4)大脑皮层(5)肾小管和集合管病变，重吸收作用出了问题解析：(1)能够感受细胞外液渗透压的感受器位于下丘脑，一方面可将兴奋传给大脑皮层，从而产生渴觉；另一方面可引起垂体释放抗利尿激素，进行体液调节。(2)抗利尿激素是由下丘脑的神经分泌细胞分泌的，经下丘脑垂体到达神经垂体后叶后释放出来。当下丘脑渗透压感受器兴奋后，通过神经调节引起垂体释放抗利尿激素到血液中，进行体液调节，促进(3)肾小管和集合管重吸收水。下丘脑和垂体分泌的激素的化学本质一般都是蛋白质。肾小管和集合管重吸收水进入血液，降低了细胞外液的渗透压，从而减少其对下丘脑渗透压感受器的刺激。(4)人体产生各种感觉的神经中枢都位于大脑皮层。(5)如果一个人的血糖正常，说明其血糖调节和激素分泌正常，在此状态下再出现尿糖，只能说明经肾小球的滤过作用形成的原尿是正常的，肾小管和集合管对原尿中的葡萄糖的重吸收作用出了问题。五、依据考点，归纳总结例1.给实验用的大鼠静脉注射大量的低渗食盐水后，分别从其膀胱(暂时贮存尿液)和动脉采集尿液和血液并进行成分分析，结果如下表。据此结果可以推测注射食盐水后()尿液血浆体积(ml/单位时间)na(mg/kg)k(mg/kg)na(mg/kg)k(mg/kg)注射食盐水前25153515545注射食盐水后40123013537a细胞外液渗透压升高b垂体释放抗利尿激素减少c肾小管重吸收水能力增强d胰岛b细胞分泌胰岛素增加【解析】给实验用的大鼠静脉注射大量的低渗食盐水后，血浆渗透压降低，将抑制下丘脑分泌、垂体后叶释放抗利尿激素，抑制肾小管和集合管对水的重吸收，使尿量增多、血浆渗透压升高。【答案】b例2.如图为水平衡调节机理，请据图判断a、b、c依次为()a抗利尿激素、渴觉中枢、肾小管b渴觉中枢、肾小管、抗利尿激素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：血浆渗透压上升时，下丘脑分泌并由垂体释放的抗利尿激素(a)作用于肾小管(b)，促进肾小管的重吸收作用，减少尿量；另一方面，下丘脑的渗透压感受器产生神经冲动，在大脑皮层的渴觉中枢(c)产生渴觉，促进饮水，以调节体内水的平衡。答案：c六、布置作业1(2014南京测试)图为水盐平衡调节机理，请据图判断a、b、c依次为()a抗利尿激素、渴觉中枢、肾小管b渴觉中枢、肾小管、抗利尿激素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】由题目所提供的信息，不难做出如下的判断：c能产生渴觉，则c为渴觉中枢；b能产生尿液，并且能够使血浆渗透压下降，则b为肾小管；a来自垂体并能促进肾小管对水的重吸收，则a是抗利尿激素。【答案】c2细胞外液渗透压感受器、水盐平衡调节中枢、产生渴觉的部分分别位于()a下丘脑、下丘脑、大脑皮层b下丘脑、下丘脑、下丘脑c下丘脑、大脑皮层、大脑皮层d大脑皮层、下丘脑、下丘脑【解析】细胞外液渗透压感受器和水盐平衡调节中枢都是下丘脑。兴奋传到大脑皮层才能产生渴觉。【答案】a3大面积烧伤病人由于严重脱水，使血钾升高，细胞外液渗透压升高，此时血液中()a抗利尿激素浓度增加，醛固酮浓度减少b抗利尿激素浓度减少，醛固酮浓度增加c抗利尿激素浓度增加，醛固酮浓度增加d抗利尿激素浓度减少，醛固酮浓度减少【解析】严重脱水导致细胞外液渗透压升高，刺激下丘脑产生抗利尿激素，并由垂体释放，促进了对水的重吸收，减少了尿量，使细胞外液渗透压趋于正常；血钾升高直接刺激肾上腺，使醛固酮的分泌量增加，促进对na的重吸收和对k的分泌，以维持na、k的平衡。【答案】c4饮水过多时，相关叙述不正确的是()a细胞外液渗透压下降b下丘脑渗透压感受器兴奋性减弱c垂体释放抗利尿激素增加d肾小管和集体管对水分的重吸收减弱【解析】饮水过多，细胞外液渗透压下降，下丘脑渗透压感受器兴奋性降低，垂体释放的抗利尿激素减少，c项错。【答案】c5饮食较咸，人体细胞外液渗透压升高，在神经和激素的作用下，主要通过对肾脏重吸收作用的调节使细胞外液的渗透压趋向于恢复正常。在这个过程中，血液中抗利尿激素和醛固酮的含量变化曲线依次是()a bc d【解析】抗利尿激素的作用是促进肾小管对水的重吸收，醛固酮的作用是升血钠降血钾，人体细胞外液渗透压升高时，抗利尿激素的量应增加，醛固酮的量应减少，以利于维持血浆渗透压的平衡，一段时间后，这两种激素量又恢复到正常的水平。【答案】a6实验探究图甲是狗尿浓缩实验的结果。让狗大量饮水(图中箭头a所示)后，连续排出大量的尿；将2.5%nacl溶液10 ml注射入颈动脉(箭头b)后，尿量暂时减少；当静脉注射脑垂体后叶提取物(箭头c)后，尿量也减少。根据此实验，可以推断：(1)2.5%nacl溶液注入动脉，使_升高，刺激_，引起_激素分泌，导致尿量减少。本实验也证明_中含有这种激素。(2)如果预先将狗的脑垂体后叶切除，再进行上述同样的实验，请将预期结果的排尿曲线描绘在图乙中的坐标上。【解析】哺乳动物的生理盐水浓度为0.9%，这一浓度相当于血液中无机盐的浓度