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重难点12 体液调节问题的4 大调节过程
目录
1.命题趋势:明考情知方向
2.重难诠释:知重难、掌技巧、攻薄弱
3.创新情境练:知情境练突破
4.限时提升练:(30min)综合能力提升
考点
历年考情分析
2025 考向预测
血糖调节
2024 黑吉辽:禁食对机体血糖的影响
①命题形式:分析运动过程中体内
激素水平的变化;以最新科研成果
研究历 程及实验数据表或坐标曲
线图分析形式命题。
②创新考法:结合某特殊情况下人
体内发生的变化考查、结合科研
成果考查。
体温调节
2023 辽宁T22:结合冬眠过程中的体温及代谢
率变化等情境,以形式新颖的图像为载体考查体
温调节
2022 辽宁:测定小熊猫在不同环境温度下静止
时的体温、皮肤温度考察体温调节
水盐调节
2024 黑吉辽:以梅尼埃病为素材,借助实验情
境考查抗利尿激素与醛固酮分泌的调节等
分级调节和反馈调
节
2021 辽宁:甲状腺激素的分级调节和反馈调节
2022 辽宁:检测尿液中类固醇类激素皮质醇的
含量,评估动物园圈养小熊猫的福利情况考察皮
质醇分泌的分级调节
1.血糖调节
(1)血糖调节中两类必考激素
激素种类
生理作用
作用结果
胰岛素
促进:血糖氧化分解、合成糖原、转化成甘油
三酯;抑制:肝糖原分解、非糖物质转化
降低血糖浓度
胰高血糖素
促进:肝糖原分解、非糖物质转化
升高血糖浓度
注意:在升高血糖方面 与胰高血糖素具有协同作用的激素有糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺
激素等。
1
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(2)糖尿病的病因、症状及治疗
类型
生理作用
作用结果
1 型糖尿病
由胰岛功能减退、分泌胰岛素减少所致
控制饮食、注射胰岛素等
2 型糖尿病
与遗传、环境、生活方式等密切相关,但确切发
病机理目前仍不明确,而能量摄入过多、运动量
过少、肥胖是2 型糖尿病常见的危险因素
降糖药物治疗、控制饮食
加强锻炼等
外在表现:“三多”即多尿、多饮、多食。具体机理如图:
2.体温调节
体温调节过程中的“三、二、一”
3.水盐平衡调节
(1)血浆渗透压、抗利尿激素和尿量的关系
2
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(2)醛固酮参与的调节
当血钠含量升高时,醛固酮的分泌量减少,其结果也是维持血钠含量的平衡。
(3)“口诀法”速记水盐调节过程
解决问题
口诀
具体分析
水盐调节的分
析思路
水压激素吸收尿
饮水一细胞外液渗透压→抗利尿激素→肾小管和集
合管对水的重吸收作用→尿量→细胞外液渗透压
水盐调节中的
变化
两头一致中间反
水和尿量,水多、尿多;水少、尿少(两头一致);细胞
外液渗透压、抗利尿激素、重吸收作用变化相同,
都与水和尿的变化相反(中间反)。
4.分级调节与反馈调节
(1)激素分泌的分级调节与反馈调节
模型解读
分级调节:下丘脑能够调节垂体的分泌活动,垂体调节相关腺体的分泌活动
3
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反馈调节:相关腺体分泌的激素,又反过来调节下丘脑和垂体中有关邀素的合成和分泌
相关实例:甲状腺激素、性激素、肾上腺皮质激素的分泌等。
(2)巧借“激素箭头指向”确定分级调节中的各层级
注:以甲状腺激素分泌的分级调节为例。
(建议用时:20 分钟)
1.(血糖调节过程中激素之间的关系)胰岛B 细胞内K+浓度约为细胞外的28 倍,而细胞外Ca2+浓度约为
细胞内的15000 倍。当血糖浓度增加时,葡萄糖进入胰岛B 细胞后能引起胰岛B 细胞和组织细胞发生一系
列生理反应,部分生理反应如图1 所示。
(1)有研究发现:某物质能与胰岛B 细胞表面的相应受体结合,促使某种类型的K+通道打开,则K+ ,
进而触发Ca2+通道关闭,Ca2+内流受阻,导致胰岛素分泌量 。
(2)图1 中体现的激素调节的特点有: 。
(3)另有研究发现:Akt 是胰岛素作用于靶细胞相关受体后胞内信号传导的关键蛋白。Akt 的磷酸化受阻导
致组织细胞(如脂肪细胞)对胰岛素不敏感,表现为胰岛素抵抗,这是2 型糖尿病的发病机制之一。为研
4
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究人参皂苷对脂肪细胞胰岛素抵抗的影响,研究人员用1μmol/L 地塞米松(DEX)处理正常脂肪细胞,建
立胰岛素抵抗细胞模型。用不同浓度的人参皂苷处理胰岛素抵抗细胞,相关检测结果如图2。
①结合实验结果推测,人参皂苷降低血糖可能的原因是 。
②若要进一步确定人参皂苷是通过改善胰岛素抵抗,而非促进胰岛素的分泌来降低血糖,需在上述实验基
础上检测 。
2.(体温调节过程中的热量变化)热射病是暴露在高温高湿环境中导致体内温度迅速升高的疾病,夏季
高温环境中,体液大量丢失会导致严重的血液循环障碍,为了维持脑和心脏最基础的氧气供应,机体会关
闭皮肤血液循环,汗液分泌随之关闭,体温失去控制,机体核心温度超过40℃。下列关于此病的叙述正确
的是( )
A.高温高湿环境中,患者体液大量丢失,醛固酮的分泌量增加
B.当环境温度高于人体温度时,人体皮肤以辐射、传导、对流、蒸发等方式散热
C.热射病发生时大脑皮层体温调节中枢功能障碍,机体产热量大于散热量导致高热
D.补水是预防热射病的有效措施,为避免室外高温作业人员中暑应大量饮用纯净水
3.(水盐平衡调节过程中的激素作用)健康人早晨和下午不同时段、同等运动强度的锻炼条件,体内醛
固酮含量的变化如下图。据图分析,下列相关叙述错误的是( )
A.锻炼时下午比早晨脱水更严重,故下午不宜进行高强度运动
B.锻炼后出汗会使醛固酮分泌量增加,促进肾小管和集合管对Na+的重吸收
5
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C.运动后适量补充含无机盐的功能性饮料能快速恢复体液平衡
D.大量出汗会使垂体释放的抗利尿激素增加,促进对水的重吸收
4.(分级调节与反馈调节中的层级关系)某研究小组取发育正常的小鼠进行实验:甲组摘除垂体,适量
注射甲状腺激素,乙组摘除甲状腺,适量注射TSH,测定各组TRH 分泌量。下列叙述错误的是( )
A.该实验可探究甲状腺激素和TSH 对TRH 分泌的影响
B.实验前,无需测定甲、乙两组小鼠的基础TRH 分泌量
C.乙组摘除甲状腺,可避免机体产生的甲状腺激素对TRH 分泌的影响
D.若乙组TRH 明显减少,表明TSH 对TRH 的分泌具有负反馈作用
5.(科研情境试题)光是生命体重要的感知觉输入之一。棕色脂肪组织可分解葡萄糖或脂肪产热以维持
体温稳态。研究人员揭示了光通过“视网膜—下丘脑—棕色脂肪组织轴”调控糖代谢的机制,如下图。下
列说法不正确的是( )
A.光通过“视网膜—下丘脑—棕色脂肪组织轴”调控糖代谢属于神经调节
B.光作为信号能够促进人体棕色脂肪组织对葡萄糖的摄取、利用与转化
C.光调控血糖代谢可能有利于动物响应太阳辐照条件,以维持体温稳态
D.现代人应减少夜间长时间暴露于光源以及夜间饮食引起机体血糖紊乱
(建议用时:30 分钟)
一、单选题
1.(2024 年新课标高考生物真题黑吉辽卷)梅尼埃病表现为反复发作的眩晕、听力下降,并伴有内耳淋
巴水肿。检测正常人及该病患者急性发作期血清中相关激素水平的结果如下表,临床上常用利尿剂(促进
尿液产生)进行治疗。下列关于该病患者的叙述错误的是( )
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组别
抗利尿激素浓度/(ng-L-1)
醛固酮浓度/(ng-L-1)
正常对照组
19.83
98.40
急性发病组
24.93
122.82
A.内耳的听觉感受细胞生存的内环境稳态失衡会影响听力
B.发作期抗利尿激素水平的升高使细胞外液渗透压升高
C.醛固酮的分泌可受下丘脑一垂体一肾上腺皮质轴调控
D.急性发作期使用利尿剂治疗的同时应该保持低盐饮食
2.(2025 届辽宁省大连市一模)如图所示,下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素(TRH)不仅受甲状腺激
素(TH)的长反馈调节,还受促甲状腺激素(TSH)的短反馈调节和TRH 的超短反馈调节。下列叙述正
确的是( )
A.下丘脑通过垂体调节甲状腺分泌TH 的过程属于正反馈调节
B.与正常人相比,甲亢患者TRH 水平下降
C.与正常人相比,缺碘可导致TSH 水平增加
D.三种激素通过定向运输来抑制TRH 分泌
3.(2024 辽宁省葫芦岛市高三二模)糖尿病古代称之为“消渴症”,即因渴而消瘦。症状表现为尿频量
多,混浊如脂膏,尿甜,口干,头晕。下列有关说法不正确的是( )
A.糖尿病人口渴是由于其血糖浓度高引起的血浆渗透压升高所致
B.糖尿病人多尿是因为其体内抗利尿激素含量高于正常人
C.头晕是因为胰岛素功能障碍,不能促进葡萄糖氧化供能
D.消瘦是因为能量不够,进而分解脂肪和蛋白质用于供能
4.(2024 年新课标高考生物真题黑吉辽卷)为研究禁食对机体代谢的影响,研究者用大鼠开展持续7 天
禁食(正常饮水)的实验研究,结果发现血清中尿素、尿酸(嘌呤核苷酸代谢产物)的水平显著升高。下
列叙述错误的是( )
A.血清中尿素、尿酸水平可作为检验内环境稳态的指标
B.禁食初期交感神经兴奋,支配胰岛A 细胞使血糖回升
C.禁食后血清中的尿酸可来源于组织细胞碎片的分解
7
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D.禁食后血清中高水平的尿素来源于脂肪的分解代谢
5.(2024 届吉林省长春市高三质量监测(四))将体温为37℃的某种哺乳动物从室温(25℃)饲养环境
中转移到-20℃环境,其体内不可能出现的生理现象是( )
A.冷觉感受器受到刺激并产生兴奋
B.皮肤血管收缩,汗腺分泌汗液增多
C.肾上腺髓质分泌的肾上腺素增多
D.新陈代谢活动增强,产热增加
6.(2024 届黑龙江省高三三模)近年来,随着甲状腺疾病发病率的提高,甲状腺功能检查也成为很多人
体检时的必查项目。下表是小刘的甲状腺激素检测报告单,其中FT3 和FT4 表示血浆中游离的甲状腺激素。
下列有关叙述正确的是( )
检测项目
结果
参考值
单位
FT3
7.98
3.1~6.8
pmol/L
FT4
42.16
12.0~22.0
pmol/L
TSH
0.005
0.27~4.2
mlU/L
A.小刘可能患有甲亢,平时饮食应增加海带等海产品的摄入
B.血浆中游离的甲状腺激素发挥相关作用后就会被立即灭活
C.小刘体内的TSH 较低是由于垂体功能出现障碍导致的
D.人体内甲状腺激素的分泌存在分级调节和正反馈调节
二、非选择题
7.(2023 年新高考辽宁卷)随着人类星际旅行计划的推进,如何降低乘员代谢率以减少飞船负载是关键
问题之一、动物的冬眠为人类低代谢的研究提供了重要参考。图1 显示某储脂类哺乳动物的整个冬眠过程
包含多个冬眠阵。每个冬眠阵由入眠、深冬眠、激醒和阵间觉醒四个阶段组成,其体温和代谢率变化如图
2 回答下列问题:
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(1)入眠阶段该动物体温逐渐 ,呼吸频率会发生相应变化,调控呼吸频率的中枢位于 。进入深冬
眠阶段后该动物维持 ,以减少有机物的消耗。
(2)在激醒过程中,从中枢神经系统的 发出的交感神经兴奋,使机体产热增加,体温迅速回升。
(3)该动物在阵间觉醒阶段会排尿,排尿是在高级中枢调控下由低级中枢发出的传出神经兴奋使膀胱缩小完
成的,这种调节方式属于 调节。该动物冬眠季节不进食、不饮水,主要通过分解体内的 产生水。
(4)低温不能诱发非冬眠动物冬眠,但利用某种物质可诱导出猕猴等动物的低代谢状态,其机制是激活了下
丘脑的特定神经元。据此推测,研究人体低代谢调节机制的关键是要找到 和 ,并保证“星际旅
行休眠人”能够及时 。
8.(2022 年新教材辽宁生物)小熊猫是我国二级重点保护野生动物,其主要分布区年气温一般在0~25℃
之间。测定小熊猫在不同环境温度下静止时的体温、皮肤温度(图1),以及代谢率(即产热速率,图
2)。回答下列问题:
(1)由图1 可见,在环境温度0~30℃范围内,小熊猫的体温 ,皮肤温度随环境温度降低而降低,
这是在 调节方式下,平衡产热与散热的结果。皮肤散热的主要方式包括 (答出两
点即可)。
(2)图2 中,在环境温度由20℃降至10℃的过程中,小熊猫代谢率下降,其中散热的神经调节路径是:皮
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肤中的 受到环境低温刺激产生兴奋,兴奋沿传入神经传递到位于 的体温调节中枢,
通过中枢的分析、综合,使支配血管的 (填“交感神经”或“副交感神经”)兴奋,引起外
周血管收缩,皮肤和四肢血流量减少,以减少散热。
(3)图2 中,当环境温度下降到0℃以下时,从激素调节角度分析小熊猫产热剧增的原因是 。
(4)通常通过检测尿液中类固醇类激素皮质醇的含量,评估动物园圈养小熊猫的福利情况。皮质醇的分泌是
由 轴调节的。使用尿液而不用血液检测皮质醇,是因为血液中的皮质醇可以通过
进入尿液,而且也能避免取血对小熊猫的伤害。
9.(2021 年新高考辽宁生物)甲状腺激素(TH)作用于体内几乎所有的细胞,能使靶细胞代谢速率加快,
氧气消耗量增加,产热量增加下图为TH 分泌的调节途径示意图,回答下列问题:
(1)寒冷环境中,机体冷觉感受器兴奋,兴奋在神经纤维上以 的形式传导,进而引起下丘脑的
兴奋,再经下丘脑一垂体一甲状腺轴的分级调节作用,TH 分泌增加,TH 作用于某些靶细胞后,激活了线
粒体膜上的相关蛋白质,导致有机物氧化分解释放的能量无法转化成ATP 中的化学能。此时线粒体中发生
的能量转化是 。
(2)当血液中的TH 浓度增高时,会 下丘脑和垂体的活动,使TH 含量维持正常生理水平。该
过程中,垂体分泌TSH 可受到TRH 和TH 的调节,其结构基础是垂体细胞有 。
(3)TH 对垂体的反馈调节主要有两种方式,一种是TH 进入垂体细胞内,抑制TSH 基因的表达,从而
;另一种方式是通过降低垂体细胞对TRH 的敏感性,从而 TRH 对垂体细胞的作用。
10.(2025 届辽宁省大连市一模)尿崩症(DI)最显著的症状是多尿,尿量一般在
以上,极少数可
超过
,常伴有烦渴和多饮。根据发病机制不同,DI 可分为中枢性尿崩症(CDI)和肾性尿崩症
(NDI)两种。回答下列问题:
(1)CDI 的发病机制通常是由于血浆中抗利尿激素(ADH)低于正常值所致,推测其病变器官可能是 ;
NDI 是由于肾脏对ADH 的抵抗造成的,从激素调节的过程的角度推测,“肾脏对ADH 抵抗”的机制可能
是: 。
(2)DI 患者血浆渗透压常高于正常值,使 频繁产生兴奋并通过传入神经传至 产生渴觉,使患者
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表现出烦渴和多饮的临床症状。
(3)DI 患者即使长时间禁水也会排出大量水分。禁水后尿液渗透压值的变化是诊断尿崩症的重要依据,配合
使用ADH 可以初步区分CDI 和NDI。对三名受试者进行禁水配合使用ADH 的实验,定时检测禁水后尿液
渗透压的值,结果如下图所示。其中 是CDI 患者, 是NDI 患者。
请尝试再提出一种能用于初步区分CD1 和ND1 的方案: 。
(4)孕妇在妊娠晚期胎盘分泌的血管加压素酶能分解血液中的部分ADH,少数孕妇会因此出现妊娠期尿崩
症(GDI),推测GDI 的治疗方案与 (CDI、NDI)的治疗方案更接近。
11.(2024 年东北三省四校高三下学期第四次模拟)醛固酮(ALD)是重要的盐皮质激素,具有保钠排钾
及维持细胞外液渗透压相对稳定的作用。其保钠的作用机理如图所示。回答下列问题:
(1)当细胞外液量减少及血钠含量降低时,醛固酮的分泌量会 (填“增加”或“减少”)。醛固酮对
血钠平衡的调节过程存在 (填“正”或“负”)反馈调节。
(2)醛固酮一般只能作用于肾小管和集合管细胞,原因是 。结合下图,推测醛固酮与相关受体结合后,
调控相关基因的表达,促使肾小管上皮细胞膜上的 ,使其对Na+的通透性增强;促进细胞呼吸为
提供更多能量,进而促进Na+运出肾小管上皮细胞到达细胞外液。
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(3)醛固酮会引起心肌纤维化(MF)。为探究氧化苦参碱(OMT)对醛固酮诱导的大鼠心肌纤维化的作用,
某研究小组选取40 只生理状态一致的健康雄鼠并将其均分为4 组,每天进行相关处理,连续4 周。相关处
理和实验结果如下表所示。
组别
对照组
模型组
低剂量(25mg/kg)OMT 组
高剂量(50mg/kg)OMT
组
处理
方案
不作处
理
皮下注射含适量ALD 的
生理盐水,服用高钠盐
水
a
b
实验
结果
心肌纤
维正常
心肌纤维排列紊乱,溶
解坏死
症状减轻
症状略微减轻
处理方案b 是指 。
(4)该研究小组对4 周时大鼠心肌细胞中的信号蛋白(Jagged-1 和Notch-1)的表达水平进行了检测,结果如
下图:
据图推测,OMT 缓解心肌纤维化的机理是 。
12.(2024 届黑龙江省哈尔滨市第九中学校高三模拟预测)科学研究表明夜间过多光暴露会显著增加患糖
尿病、肥胖的风险。科研人员以小鼠为实验材料进行研究发现:①夜间长时间手机光线刺激实验组小鼠,
对照组小鼠未受光刺激,分别检测空腹小鼠在食用葡萄糖后的血糖浓度,前者血糖上升幅度高于后者;②
夜间长时间手机光线刺激会扰乱小鼠的生物钟;③夜间长时间手机光线刺激会导致小鼠细胞外液渗透压升
高;④适当光照下,切除雌鼠松果体后,卵巢会增生变肥大,而注射褪黑素则会使卵巢重量减轻。光信号
引起的部分调节如图所示。回答下列问题:
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(1)结合图示分析,光信号对棕色脂肪组织产热的调节属于 调节,经检测发现,夜间长时间手机光
线刺激不影响小鼠体内糖原、脂肪含量以及与血糖平衡有关的激素含量,综合分析,出现①结果的原因可
能是棕色脂肪组织对 降低。
(2)褪黑素具有促进睡眠、促进小鼠和人等生物形成生物钟的作用。当褪黑素 时,会抑制
的兴奋,所以夜间长时间使用手机会 人体褪黑素的分泌,进而扰乱人体生物钟。
(3)出现③情况时,小鼠的 产生兴奋,并传到大脑皮层,产生渴觉,通过行为性调节来调
节水的摄入量。机体对水和无机盐平衡的调节是在神经调节和体液调节下,通过调节 实现的。
(4)为探究褪黑素是怎样调节性腺发育的,研究人员结合人体“下丘脑-垂体-性腺轴”与④结合提出几种假
设,并以小鼠为实验对象,利用褪黑素试剂等在适当光照条件进行实验验证。他们提出的一种假设是褪黑
素可以直接调节性腺的发育,请你再提出一种假设: 。
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