高中生物北师大版必修三教学案第2章 第1节 第2课时 血糖的平衡 体温的平衡.docx

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高中生物北师大版必修三教学案第2章第1节第2课时血糖的平衡体温的平衡

第2课时　血糖的平衡　体温的平衡

1.与血糖平衡调节有关的激素主要有胰岛素与胰高血糖素。

2.患糖尿病的根本原因是胰岛素缺乏或胰岛素作用发生障碍。

3.体温相对稳定是机体产热量和散热量动态平衡的结果。

4.体温调节包括行为性调节和生理性调节两种方式。

血糖的平衡

[自读教材·夯基础]

1．血糖与血糖平衡

（1）血糖的含量：

正常值是3.9～6.1_mmol/L，大于10.0_mmol/L则出现尿糖．

（2）血糖来源与去路示意图：

（3）血糖平衡的意义：

葡萄糖是机体的主要供能物质，因此，维持一定的血糖含量是机体进行正常生命活动的基本条件。

2．血糖平衡的调节

（1）参与调节的激素：

①胰岛素：

由胰岛的B细胞分泌，既可以促进组织细胞对血液中葡萄糖的摄取、贮存和利用；又可以抑制肝糖原的分解和非糖物质的转化。

②胰高血糖素：

由胰岛的A细胞分泌，主要促进肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖。

（2）调节方式：

①激素调节——主要方式。

a．血糖高→胰岛B细胞→分泌胰岛素增加→降血糖达到平衡。

b．血糖低→胰岛A细胞→分泌胰高血糖素增加→升血糖达到平衡。

②神经－体液调节

a．血糖高→下丘脑相关区域→副交感神经→胰岛B细胞分泌胰岛素增加→降血糖达到平衡。

b．血糖低→下丘脑另一相关区域→交感神经→胰岛A细胞→分泌胰高血糖素增加→升血糖达到平衡。

3．糖尿病及其防治

（1）特点：

空腹状态下持续出现糖尿。

（2）原因：

胰岛素缺乏或胰岛素作用发生障碍。

（3）类型

（4）措施：

注射胰岛素，或通过合理饮食，控制体重、锻炼身体等措施来控制糖尿病的症状。

1．某同学在课间操时感到饥饿难耐，持续一段时间后（未进食），饥饿感并不那么强烈了，请分析其中的原因。

提示：

肝糖原分解为葡萄糖，以维持血糖含量相对稳定。

2．思考出现糖尿的原因。

出现糖尿一定是糖尿病吗？

提示：

出现糖尿不一定是糖尿病，如一次吃糖过多，或肾小管病变也会形成糖尿，但不是糖尿病；糖尿病是由于胰岛B细胞受损，使胰岛素分泌不足引起的。

所以诊断时应检查胰岛素含量和血糖含量。

3．探讨对于Ⅰ型糖尿病患者是否可通过口服胰岛素治疗。

试分析原因。

提示：

不可口服胰岛素，因为胰岛素的化学本质是蛋白质，在消化道中被消化酶分解成氨基酸失去原有的功能。

[跟随名师·解疑难]

1．血糖平衡的调节过程

[特别提醒]

（1）胰岛素是唯一一种能降低血糖浓度的激素，胰岛素能促进葡萄糖进入组织细胞。

（2）胰岛素与胰高血糖素相互拮抗，胰高血糖素与肾上腺素相互协同，共同维持血糖含量的稳定。

（3）胰岛素、胰高血糖素与肾上腺素等通过反馈调节方式调节血糖含量变化。

2．糖尿病的成因及其特点

（1）患糖尿病的原因：

①直接原因：

血糖浓度过高，超过了肾糖阈，有些葡萄糖随尿液排出。

②根本原因：

（2）糖尿病的特点：

“三多一少”，即：

多食、多饮、多尿、体重减轻。

体温的平衡

[自读教材·夯基础]

1．体温的相对稳定及其意义

（1）体温的含义：

机体内部或深部的温度。

（2）测量部位：

口腔（36.7℃～37.7℃）、腋窝（36.0℃～37.4℃）、直肠（36.9℃～37.9℃）。

（3）影响因素：

昼夜、年龄、性别等。

（4）意义：

是机体进行正常生命活动的必要条件。

2．人体的产热与散热

（1）人体安静状态主要由内脏产热，在运动状态主要由骨骼肌产热。

（2）人体散热主要经皮肤散发到外界，主要有辐射、对流和蒸发三种形式。

（3）体温相对稳定的原因：

机体产热量＝散热量。

3．体温调节

（1）调节方式：

行为性调节和生理性调节。

（2）生理性调节过程：

①寒冷→体温低于正常体温→对冷敏感的温度感受器→传入神经→神经中枢（下丘脑）→传出神经→效应器

→体温正常。

②炎热→体温高于正常体温→对热敏感的温度感受器→传入神经→神经中枢（下丘脑）→传出神经→效应器

→体温正常。

（3）体温调节障碍：

①低于36℃的体温为低体温，高于40℃的体温为高体温。

②发热：

体温持续高于正常水平。

1．有人说在寒冷环境中产热多于散热，在炎热的环境中产热少于散热，对吗？

提示：

不对。

不论在什么环境中，只有产热等于散热才能维持体温恒定。

2．试分析在剧烈运动后出现“面红耳赤”的原因。

提示：

剧烈运动使机体产热增多，为维持体温恒定，机体散热也会增多，毛细血管舒张，血流速度加快，所以人会出现“面红耳赤”。

[跟随名师·解疑难]

体温调节

（1）低温环境：

（2）高温环境：

血糖的调节

[例1]　下列能反映正常人饭后血液中胰高血糖素含量变化趋势的曲线是（　　）

[精讲精析]　进食后短时间内因为糖类的消化和吸收使血糖浓度升高，此时血液中胰高血糖素含量减少；时间长了，随着生命活动消耗葡萄糖，使血糖浓度降低，此时胰高血糖素含量增加。

[答案]　B

解答此类题的注意事项

（1）审清题意，理解曲线或图形的含义；

（2）掌握胰岛素、胰高血糖素的调节知识；

（3）将血糖平衡调节知识与曲线或图形结合，进行正确选择。

体温恒定的调节

[例2]　（上海高考）把某哺乳动物从24℃的实验室移至1℃的低温室后，测得其体温如图。

同时，测定其体内促甲状腺素的浓度。

下列能正确表示促甲状腺素浓度变化的是（　　）

[解析]　寒冷刺激后，下丘脑分泌促甲状腺素释放激素增多，促甲状腺素释放激素作用于垂体，垂体分泌促甲状腺素作用于甲状腺，甲状腺素分泌增多，代谢增强、产热增加，哺乳动物体温恢复正常，体温稳定后促甲状腺素含量会下降恢复到正常水平。

[答案]　A

冬天，当由温暖的室内走到寒冷的室外，人们生理上出现的适应性变化是（　　）

①体温下降　②机体耗氧量降低　③皮肤血管收缩　④体温调节中枢兴奋性增强　⑤甲状腺激素分泌量增加

A．①③④　　　　　　　B．①④⑤

C．②③⑤D．③④⑤

解析：

当人从室内走到寒冷的室外时，冷觉感受器兴奋，通过神经系统的调节，使皮肤血管收缩，以减少散热；甲状腺激素分泌量增加，代谢活动加强，耗氧量增多，产热增多，从而维持人体温的恒定。

答案：

D

1．探究胰岛素的作用。

2．探究患糖尿病的原因。

3．探究调节体温的中枢是否位于下丘脑。

典例剖析

小白鼠是恒温动物，当环境温度明显降低时，其体温仍能保持相对恒定。

为了探究调节体温的中枢是否位于下丘脑，某校生物兴趣小组制订了以下实验方案：

实验假设：

调节体温的主要中枢位于下丘脑。

材料用具：

略

实验步骤：

①取两只健康的、性别与生理状况相同的成年小白鼠，并标记为甲、乙；

②甲鼠用一定的方法破坏其下丘脑，乙鼠不做处理作为对照；

③把甲、乙两鼠置于可人工控制的温室中，室内温度调为0℃，在相对安静的条件下观察24小时，每隔4小时分别测量一次体温，并做好记录。

预期结果与结论：

①若甲鼠体温发生明显改变，乙鼠体温保持相对恒定，则假设成立；

②若甲、乙两鼠体温均保持相对恒定，则假设不成立。

请分析回答：

（1）该生物兴趣小组设计的实验方案有哪些不妥之处，请把它指出来。

①__________________；②__________________。

（2）有同学认为实验组与对照组可在同一只小白鼠身上进行，你是否赞同这个观点？

并说明理由。

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（3）若假设成立，调节体温的中枢位于下丘脑，下面给出了四张坐标曲线图，表示小白鼠的代谢状况与环境温度的关系（其中横轴表示环境温度，纵轴表示小白鼠的耗氧量或酶反应速率）。

则符合甲鼠生理状况的是________；符合乙鼠生理状况的是________。

（4）若假设成立，调节体温的中枢位于下丘脑，当环境温度明显降低时，一方面可通过下丘脑的调节作用，引起小白鼠皮肤血管收缩，皮肤的血流量减少，从而使皮肤的散热量减少；同时还可促进有关腺体的分泌活动，使______的分泌增加，导致体内代谢活动增强，产热量增加，从而维持体温恒定。

由此可见小白鼠对体温的调节属于______调节。

（5）请你运用所学知识，预测甲鼠被破坏了下丘脑后，与乙鼠相比较，除了体温不能保持相对恒定之外，在实验中还能直接观察到哪些异常生理现象或症状？

（至少写出两项）

①________________________________________________________________________；

②________________________________________________________________________。

[解析]　

（1）实验目的为“探究调节体温的中枢是否位于下丘脑”，则应在实验前后都要测定小白鼠的体温，以判断体温是否恒定；实验对象小白鼠的数量要多些，以避免仅用两只小白鼠进行实验出现的偶然性。

（2）用同一只小白鼠先做不破坏下丘脑的实验，再做破坏下丘脑后的实验，体现了自身前后对照，方案可行，赞同。

（3）甲鼠的下丘脑被破坏，无法调节体温恒定，据此，选B、D；乙鼠的下丘脑正常，能调节体温恒定，选A、C。

（4）在环境温度降低时，甲状腺激素和肾上腺素可促进代谢，使产热量增加；在寒冷环境下，小白鼠调节体温既有神经参与，又有激素参与，所以小白鼠对体温的调节属于神经—体液调节。

（5）可联系下丘脑的功能，如下丘脑分泌抗利尿激素、促甲状腺激素释放激素、促性腺激素释放激素、促肾上腺素释放激素，下丘脑是血糖调节中枢、水盐平衡调节中枢等进行回答。

[答案]　

（1）①实验前要先测定甲、乙两鼠的体温　②实验要有重复性，仅用两只小白鼠进行实验有一定的偶然性

（2）赞同。

先做不破坏下丘脑的实验，再做破坏下丘脑后的实验进行自身前后对照

（3）B、D　A、C

（4）甲状腺激素和肾上腺素　神经—体液

（5）①神经系统兴奋性降低，精神萎靡

②影响甲状腺激素的分泌，食欲降低

③影响抗利尿激素的合成，尿量增加（任选两项，其他合理答案也可）

[随堂基础巩固]

1．（四川高考）某同学感冒发热39℃，伴有轻度腹泻。

与病前相比，此时该同学的生理状况是（　　）

A．呼吸、心跳加快，心肌细胞中ATP大量积累

B．汗液分泌增多，尿量减少，血浆Na＋浓度降低

C．甲状腺激素分泌增多，代谢增强，产热量增加

D．糖原合成增强，脂肪分解加快，尿素合成增多

解析：

感冒发烧与病前正常生理状况比较：

呼吸、心跳加快，但ATP在细胞中的含量维持相对稳定；汗液分泌增多，加之轻度腹泻，导致渗透压升高，血浆中Na＋浓度升高，尿量减少；感冒发烧时甲状腺激素分泌增多，代谢增强，糖原、脂肪分解加快，产热量增加。

答案：

C

2．较大剂量注射一种激素后，小白鼠逐渐反应迟钝，以至昏睡，该激素是（　　）

A．甲状腺激素B．雄性激素

C．雌性激素D．胰岛素

解析：

胰岛素的作用是降低血糖浓度，具体是促进血糖合成糖原、转化为非糖物质、进入细胞内氧化分解、抑制非糖物质转化为血糖、抑制肝糖原的分解。

因为脑组织功能活动所需要的能量主要来自葡萄糖的氧化分解，但是脑组织中含糖原极少，需要随时从血液中摄取葡萄糖来氧化供能，当血糖含量过低时，脑组织就会因得不到足够的能量供给而发生功能障碍，出现上述症状。

答案：

D

3．（四川高考）下列关于人在剧烈运动时生理变化过程的描述，正确的是（　　）

A．大量失钠，对细胞外液渗透压的影响大于细胞内液

B．大量乳酸进入血液，血浆由弱碱性变为弱酸性

C．胰高血糖素分泌量上升，促进肝糖原和肌糖原分解

D．血液中O2含量下降，刺激了呼吸中枢促进呼吸运动

解析：

由于血浆中含有多种酸碱缓冲对，所以大量乳酸进入血液后，血浆pH不会变为弱酸性；肌糖原不能分解形成血糖；血液中CO2含量上升，刺激了呼吸中枢促进呼吸运动。

Na＋有维持细胞外液渗透压的作用。

答案：

A

4．健康人在精神紧张时常有明显的出汗现象，说明（　　）

A．此时人体的内环境稳态失调

B．此时人体激素分泌没有变化

C．汗腺的分泌活动受神经活动影响

D．这种情况下出汗不影响人体散热

解析：

健康人在精神紧张的时候，肾上腺、垂体等一接到神经系统的信号，就分泌相关激素进行应急反应（如肾上腺素等），汗腺的分泌活动也是受神经调节影响的，此时人体的内环境稳态并没有失调，出汗能加速人体散热。

答案：

C

5．在人体体温的神经—体液调节中，下丘脑是________________，调节产热活动最重要的激素是__________________________。

人在寒冷的环境下会出现寒战，这是机体通过______________增加产热，有利于维持体温恒定；剧烈运动后，机体降低体温的机制主要是通过汗液的蒸发和________________增加散热。

解析：

下丘脑是体温调节中枢，寒冷条件下，体温调节为神经—体液调节，炎热时，则主要是神经调节。

散热包括汗液蒸发和皮肤直接散热。

答案：

体温调节中枢　甲状腺激素　骨骼肌收缩　皮肤毛细血管舒张

[课时跟踪检测]

（满分50分　时间25分钟）

一、选择题（每小题3分，共30分）

1．由同一器官分泌且生物效应相反的一组激素是（　　）

A．胰岛素和胰高血糖素

B．肾上腺素和肾上腺皮质激素

C．促甲状腺激素和生长激素

D．甲状腺激素和促甲状腺激素

解析：

胰岛素由胰岛B细胞分泌，作用是降血糖；胰高血糖素由胰岛A细胞分泌，作用是升血糖。

答案：

A

2．设人在20℃的环境中产热速率为a1，散热速率为b1，进入0℃环境20min后的产热速率为a2，散热速率为b2。

以下有关产热速率与散热速率大小的比较正确的是（　　）

A．a1＝b1，a2＝b2B．a2

C．a1>b1，a2>b2D．A、B两项均对

解析：

无论在寒冷环境还是炎热环境中，人体的体温是相对恒定的，也就是说产热总是等于散热。

在寒冷环境中，散热多，产热也多；在炎热环境中散热少，产热也少。

答案：

A

3．研究者给家兔注射一种可以特异性破坏胰岛B细胞的药物——链脲佐菌素（STZ）进行血糖调节研究，为了准确判断STZ是否成功破坏胰岛B细胞，应（　　）

①在兔饱足状态下　②在兔空腹状态下　③测定血糖含量　④测定尿液是否含糖　⑤测定血液胰岛素含量

A．①③④　　　　　　　　　　B．①③⑤

C．②③⑤D．②③④

解析：

胰岛B细胞分泌胰岛素，胰岛素能降低血糖，破坏胰岛B细胞后，血液中胰岛素含量降低，血糖浓度升高。

答案：

B

4．4名受试者分别口服100g葡萄糖后，在180min内血糖含量的变化曲线如下图所示。

据图分析，下列叙述正确的是（　　）

A．a代表高胰岛素血症患者的血糖含量变化

B．4条曲线在前30min内血糖升高与肠道吸收有关

C．b在120min后下降的主要原因是葡萄糖转化为糖原及非糖物质

D．c、d代表正常人的血糖含量变化

解析：

4人在口服葡萄糖后，由于肠道吸收，他们血糖浓度都会升高。

葡萄糖进入人体后的主要去向是氧化分解释放能量，多余的葡萄糖可转化为肝糖原或非糖物质，这两个途径受到胰岛素的促进，其结果是使血糖浓度降低。

正常人的血糖浓度维持在3.9～6.1mmol/L，所以c曲线代表正常人的血糖浓度变化，而d曲线代表低血糖患者的血糖浓度变化。

答案：

B

5．（福建高考）研究发现，胰岛素必须与细胞膜上的胰岛素受体结合，才能调节血糖平衡。

如果人体组织细胞膜缺乏该受体，则可能导致（　　）

A．细胞减缓摄取血糖，血糖水平过高

B．细胞减缓摄取血糖，血糖水平过低

C．细胞加速摄取血糖，血糖水平过高

D．细胞加速摄取血糖，血糖水平过低

解析：

胰岛素能促进组织细胞加速摄取、利用、储存葡萄糖，使血糖水平降低。

根据题干信息可知，胰岛素必须与细胞膜上的胰岛素受体结合，才能调节血糖平衡，因此如果人体组织细胞膜缺乏该受体，那么胰岛素的作用将受到影响，会导致细胞减缓摄取血糖，使血糖水平过高。

答案：

A

6．下列有关糖代谢及调节的叙述正确的是（　　）

A．只有在肝脏细胞中，⑥过程才能发生

B．胰岛B细胞分泌的激素促进①、③过程

C．胰岛A细胞分泌的激素促进④过程

D．胰岛素促进④、⑤、⑥、⑦等过程

解析：

胰岛B细胞分泌的激素是胰岛素，它的作用是降低血糖；胰岛A细胞分泌的激素是胰高血糖素，它的作用是升高血糖。

④、⑤、⑥、⑦过程都是使血糖降低的过程，胰岛素能促进这些过程的进行。

答案：

D

7．假若在南极科学考察站工作的一位科学家，当由温暖的室内来到寒冷的户外时，其下列各项生理变化与图示变化趋势相符的是（　　）

①皮肤血管血流量的变化　②身体耗氧量变化

③甲状腺激素的分泌量　④汗液的分泌量

A．②③B．①④

C．②④D．①③

解析：

在寒冷条件下，冷觉感受器兴奋，下丘脑通过神经调节，使皮肤血管的血流量、汗液的分泌量减少，从而减少散热。

同时通过分泌甲状腺激素来促进新陈代谢，使各组织细胞有氧呼吸速率加快，增加产热量来维持体温恒定。

答案：

A

8．下列关于人体在寒冷时维持体温稳定的叙述中，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，因产热增加，所以经皮肤所散失的热量多于高温环境

C．寒冷时，骨骼肌不自主战栗与躯体运动中枢有关

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，通过增加产热来维持体温恒定，酶的活性并不改变。

在寒冷时，经皮肤所散失的热量多于高温环境．是由于体表温度与外界温度温差大所致，而不是因为产热增加，寒冷时骨骼肌不自主战栗与下丘脑有关。

答案：

D

9．为了验证胰岛素具有降低血糖含量的作用，在设计实验时，如果以正常小鼠每次注射药物前后小鼠症状的变化为观察指标，则下列对实验组小鼠注射药物的顺序，正确的是（　　）

A．先注射胰岛素溶液，后注射葡萄糖溶液

B．先注射胰岛素溶液，再注射胰岛素溶液

C．先注射胰岛素溶液，后注射生理盐水

D．先注射生理盐水，后注射胰岛素溶液

解析：

在本实验中，实验目的是验证胰岛素是否具有降低血糖含量的作用，因而有关胰岛素应该是本实验中的惟一变量，也就是说，对照组中没有胰岛素，而实验组中应该有胰岛素，且注射胰岛素后血糖浓度应该与实验前发生变化，其一般做法是：

给对照组注射一定量的生理盐水，给实验组注射等量的用生理盐水溶解的胰岛素溶液，一段时间后观察两组小鼠的症状表现，可见对照组小鼠正常，而实验组小鼠出现血糖降低的症状，再给实验组小鼠注射一定浓度的葡萄糖溶液，可见实验组小鼠的低血糖症状消失。

答案：

A

10．正常情况下，人的血糖含量维持在80～120mg/dL。

下图是正常人运动前后体内血糖的含量变化示意图，有关叙述正确的是（　　）

A．运动初期，血糖浓度下降，是由于血糖进入细胞，通过呼吸产生乳酸、ATP造成的

B．在1.8～4.5min内，血糖浓度上升，这种变化满足了运动时机体对能量的需求

C．在4.5～5min内，引起血糖变化是胰岛素和胰高血糖素协同作用的结果

D．9min后血糖逐渐恢复到运动前水平，这是体液调节的结果

解析：

由题所示图像可以看出，运动初期，血糖浓度下降，是由于血糖直接进入细胞，通过有氧呼吸产生CO2、H2O、ATP造成的；在1.8～4.5min内，血糖浓度上升，满足了机体对能量的需求；在4.5～5min内，引起血糖变化是胰岛素和胰高血糖素拮抗作用的结果；9min后血糖逐渐恢复到运动前水平，是体液和神经共同调节的结果。

答案：

B

二、非选择题（共20分）

11．（7分）下面是人体体温调节示意图，请据图回答问题：

（1）当环境温度较低时，皮肤血管会________，骨骼肌有时会________________________，甲状腺的分泌活动会________。

（2）神经和激素都可以对体温进行调节，在这两种调节方式中以________调节为主。

解析：

当环境温度较低时，皮肤血管会收缩以减少热量的散失，而骨骼肌会不自主地战栗，使产热量增加，甲状腺的分泌活动会加强，分泌甲状腺激素以促进新陈代谢，使体内热量增加。

在神经调节和体液调节中，神经调节起主导作用。

答案：

（1）收缩　不自主战栗（收缩）　加强

（2）神经

12．（13分）图1表示下丘脑参与的部分调节过程，A～D代表激素，①～④表示过程。

据图回答。

（1）下丘脑在维持人体水和电解质平衡中起重要作用，图1中激素A的名称是________。

（2）饥饿状态下，导致血糖升高的神经调节过程是：

低血糖刺激下丘脑，一方面引起________的反射性兴奋，并由神经调节肝脏的代谢；另一方面经由________，促进________和胰岛A细胞分泌激素B和C，以协同升高血糖。

（3）给成年的肥胖者和非肥胖者一次性口服足量的浓葡萄糖溶液后，测定血液中葡萄糖和胰岛素浓度，结果如图2。

Ⅰ.开始时的30min内，血糖上升的直接原因主要是小肠腔中的葡萄糖通过________方式被吸收入血液。

30min后，在较高浓度________的调节下，肝细胞内的反应过程________（填图1中的数字序号）显著加强，使血糖恢复正常。

Ⅱ.图2表明口服葡萄糖后，肥胖者与非肥胖者在血糖浓度及胰岛素分泌量两方面的差异分别是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

这一事实说明肥胖者胰岛素调节血糖的效率低，肥胖是导致________的危险因素。

解析：

（1）抗利尿激素在维持人体水和电解质平衡中起重要作用。

（2）饥饿状态下血糖降低，刺激延髓糖中枢和交感神经。

交感神经促进肾上腺髓质和胰岛α细胞分泌激素B（肾上腺素）和C（胰高血糖素），协同升高血糖。

（3）小肠腔吸收葡萄糖的方式为主动运输，由图示可知30min时血糖浓度高，经胰岛素的调节后肝细胞内①③过程加强，使血糖维持正常。

对比图2血糖和胰岛素浓度值可知，前者基本相同，后者肥胖者比非肥胖者高。

肥胖常导致出现Ⅱ型糖尿病。

答案：

（1）抗利尿激素

（2）延髓糖中枢　交感神经　肾上腺髓质

（3）Ⅰ.主动运输和扩散　胰岛素　①③

Ⅱ.两者血糖浓度的变化基本相同；肥胖者的胰岛素分泌量明显高于非肥胖者　Ⅱ型糖尿病