命题点三 体温调节的实验探究
5.(2017·全国Ⅱ,30)将室温(25 ℃)饲养的某种体温为37 ℃的哺乳动物(动物甲)随机分为两组,一组放入41 ℃环境中1 h(实验组),另一组仍置于室温环境中(对照组)。期间连续观察并记录这两组动物的相关行为。结果:实验初期,实验组动物的静卧行为明显减少,焦虑不安行为明显增加,回答下列问题:
(1)实验中,实验组动物皮肤的毛细血管会__________,汗液分泌会________,从而起到调节体温的作用。
(2)实验组动物出现焦虑不安行为时,其肾上腺髓质分泌的激素会____________。 (3)本实验中设置对照组的目的是_______________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)若将室温饲养的动物甲置于0 ℃的环境中,该动物会冷得发抖,耗氧量会________,分解代谢会________。
答案 (1)舒张 增加 (2)增加 (3)作为空白对照,用以分析实验组由于温度改变引起动物行为的变化(或排除41 ℃以外因素对实验结果的影响,以保证本实验的结果是由41 ℃引起的) (4)增加 加快(或增强)
解析 (1)实验动物处于41 ℃的高温环境中,此时主要通过增加散热来维持体温相对稳定,而增加散热的主要途径有:皮肤的毛细血管舒张,血流量增加;汗液分泌增加。 (2)实验组动物出现焦虑不安行为时,其肾上腺髓质分泌的激素会增加。
(3)室温是动物甲正常的温度环境,相当于不做温度处理,室温下动物与41 ℃环境中动物进行对照。
(4)若将室温饲养的动物甲置于0 ℃的环境中,甲状腺激素和肾上腺素分泌增加,促进新陈代谢,加速物质分解过程,因此耗氧量会增加,分解代谢会加快。
矫正易错 强记长句
1.内环境稳态应澄清的两个误区
(1)内环境达到稳态时,人未必不得病(如遗传病患者、植物人等)
(2)内环境稳态遭到破坏时,代谢速率未必下降(有可能导致代谢速率上升)。
2.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,产热增加,散热也增加,以维持体温的恒定。
3.无论是在炎热条件下还是在寒冷条件下,体温只要维持稳定,则产热量一定等于散热量。 4.体温调节能力是有限的,当环境温度的改变超出了机体的调节能力,则体温会发生明显的改变。
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1.营养不良导致组织水肿的原因是:蛋白质摄入不足,血浆蛋白减少,血浆的渗透压下降,组织液渗透压相对升高,导致组织水肿。
2.人在寒冷环境中经常会打“寒战”,请写出其反射过程:皮肤的冷觉感受器→传入神经→下丘脑体温调节中枢→传出神经→骨骼肌收缩。
3.由于室内外温差很大,人体维持稳态的调节能力有限,同学们的身体会受到一定的影响。即使是在夏季,医生也建议,在剧烈运动导致大汗淋漓之后最好不要立即到温度很低的空调间“乘凉”,其主要依据是低温环境的刺激,使机体产热作用增强、毛细血管收缩、出汗减少,最终导致机体内热量不能及时散出。
重温高考 演练模拟
1.(2015·全国Ⅰ,3)某同学给健康实验兔静脉滴注0.9%的NaCl溶液(生理盐水)20 mL后,会出现的现象是( )
A.输入的溶液会从血浆进入组织液 B.细胞内液和细胞外液分别增加10 mL
C.细胞内液Na的增加远大于细胞外液Na的增加 D.输入的Na中50%进入细胞内液,50%分布在细胞外液 答案 A
解析 组成内环境的血浆与组织液之间可以相互交换物质,静脉滴注的生理盐水中的水和无机盐离子可以从血浆通过毛细血管壁进入组织液,A正确;人体体液中,细胞内液和细胞外液所占比重不同,注射20 mL的生理盐水到体内,在细胞内液和细胞外液的分配不同,故B错误;在细胞外液的各种无机盐离子中,含量占有明显优势的是钠离子和氯离子,因此静脉滴注生理盐水中的钠离子主要留在细胞外液中,故C、D错误。
2.(2014·新课标Ⅰ,3)内环境稳态是维持机体正常生命活动的必要条件,下列叙述错误的是( )
A.内环境保持相对稳定有利于机体适应外界环境的变化 B.内环境稳态有利于新陈代谢过程中酶促反应的正常进行
C.维持内环境中Na、K浓度的相对稳定有利于维持神经细胞的正常兴奋性 D.内环境中发生的丙酮酸氧化分解给细胞提供能量,有利于生命活动的进行 答案 D
解析 内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件,因此内环境保持相对稳定有利于机体适应外界环境的变化,A项正确;酶促反应需要酶,酶的活性又受温度、pH等因素的影响。只有温度、pH等都在适宜的范围内(内环境稳定),酶才能正常地发挥催化作用,B项正确;
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神经细胞兴奋的产生与静息电位和动作电位有关,静息电位的维持和动作电位的产生与神经细胞内外Na、K的浓度有关,因此维持内环境中Na、K浓度的相对稳定有利于维持神经细胞的正常兴奋性,C项正确;内环境主要包括组织液、血浆和淋巴,丙酮酸氧化分解发生在细胞内,细胞内不属于内环境,D项错误。
3.(2014·新课标Ⅱ,3)关于在正常情况下组织液生成与回流的叙述,错误的是( ) A.生成与回流的组织液中氧气的含量相等 B.组织液不断生成与回流,并保持动态平衡 C.血浆中的有些物质经毛细血管动脉端进入组织液 D.组织液中的有些物质经毛细血管静脉端进入血液 答案 A
解析 在毛细血管的动脉端,血液运输的氧气经组织液进入组织细胞被利用,在毛细血管的静脉端,组织细胞代谢产生的二氧化碳经组织液进入血液被运输到肺排出体外,因此生成的组织液中氧气的含量大于回流的组织液中氧气的含量,两者氧气的含量不相等,A项错误;血浆可以形成组织液,组织液可以进入毛细淋巴管形成淋巴,也可以回渗到血浆,淋巴通过淋巴循环回流到血浆,因此组织液处于不断生成与回流之中,并保持着动态平衡,B项正确;动脉中的血浆沿动脉流入毛细血管的动脉端,其中的许多物质会透过毛细血管壁进入组织液,C项正确;组织液中包括细胞代谢产物在内的各种物质,大部分能够被毛细血管的静脉端吸收进入血浆,D项正确。
4.(2017·全国Ⅰ,31) 血浆渗透压可分为胶体渗透压和晶体渗透压,其中,由蛋白质等大分子物质形成的渗透压称为胶体渗透压,由无机盐等小分子物质形成的渗透压为晶体渗透压。回答下列问题:
(1)某种疾病导致人体血浆蛋白含量显著降低时,血浆胶体渗透压降低,水分由________进入组织液较多,可引起组织水肿等。
(2)正常人大量饮用清水后,胃肠腔内的渗透压下降,经胃肠吸收进入血浆的水量会________,从而使血浆晶体渗透压________。
(3)在人体中,内环境的作用主要为:①细胞生存的直接环境,②___________________。 答案 (1)血浆 (2)增多 下降 (3)细胞与外界环境进行物质交换的媒介
解析 (1)血浆胶体渗透压降低时,相对而言组织液的渗透压较高,因此水分由血浆进入组织液增多,可引起组织水肿等。
(2)正常人大量饮用清水后,胃肠腔内的渗透压下降,相对而言血浆渗透压升高,则经胃肠吸收进入血浆的水量会增多,从而使血浆晶体渗透压降低。
(3)在人体中,内环境的作用主要为:①细胞生存的直接环境;②细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
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5.某科研小组将一组小鼠依次置于25 ℃、0 ℃、25 ℃环境中,在每一种环境中均生活15 min,从开始到结束,每隔5 min测一次皮肤血流量、血液中促甲状腺激素(TSH)、促甲状腺激素释放激素(TRH)含量,共测了9次。假设测量过程不影响这些激素的分泌,测量结果(相对值)如下表。请回答下列问题: 次数 1 (25 2 (25 ℃) 0.44 0.31 0.23 3 (25 ℃) 0.45 0.30 0.23 4 (0 ℃) 5 (0 ℃) 6 (0 ℃) 0.52 0.62 0.16 7 (25 ℃) 0.50 0.38 0.22 8 (25 ℃) 0.46 0.33 0.23 9 (25 ℃) 0.45 0.32 0.23 指标 ℃) A B C 0.45 0.31 0.23 0.55 0.55 0.30 0.60 0.18 0.17 (1)小鼠由25 ℃环境进入到0 ℃环境时,机体通过调节皮肤血流量,以________(填“增加”或“减少”)散热量来应对寒冷环境。据表分析,指标________(填“A”“B”或“C”)代表皮肤血流量。
(2)据实验中第3次~第5次的测量结果可以推断指标________(填“A”“B”或“C”)是TSH,原因是___________________________________________________________。 (3)为进一步确定下丘脑在体温调节中的作用,刺激下丘脑的前部,小鼠有出汗现象;刺激下丘脑的后部,出现寒战现象。这说明小鼠产热中枢是在下丘脑的__________(填“前部”或“后部”)。
答案 (1)减少 C (2)B TSH的含量变化受TRH的调控,小鼠由高温环境进入低温环境时,TRH先上升,TSH后上升。故对照表中数据分析B是TSH (3)后部
解析 (1)小鼠由25 ℃环境进入到0 ℃环境时,机体通过调节皮肤血流量,以减少散热量来应对寒冷环境;机体在0 ℃环境时的皮肤血流量应小于25 ℃环境时的血流量,所以据表分析,指标C代表皮肤血流量。
(2)表中第3次~第5次表示小鼠由25 ℃环境到0 ℃环境时的指标变化情况,由于TSH的含量变化受TRH的调控,小鼠由高温环境进入低温环境时,TRH先上升,TSH后上升,所以据实验中第3次~第5次的测量结果可以推断指标B是TSH。
(3)机体在寒冷环境中时,可通过骨骼肌不自主战栗(寒战)来增加产热量,在炎热环境中时,机体可通过排汗来增加散热量。因此,根据题意可知,小鼠产热中枢是在下丘脑的后部。
1.(2018·锦州联考)下列有关人体内环境的叙述,正确的是( )
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