内容正文:
4.9.2 尿的形成与排出
(必背要点+必知重难+知识检测)
一、肾脏是泌尿系统的重要器官
1、泌尿系统的组成及功能:
肾脏→________尿液;输尿管→________尿液;膀胱→________尿液;尿道→________尿液
2、肾脏
(1)位置:位于人体腹腔后壁、________的两侧,左右各一个。
(2)纵剖结构:①________:颜色较深;②________:颜色较浅;③肾孟:呈________状。
(3)作用:是泌尿系统的重要器官,主要功能是________。
(4)基本单位:________。每个肾脏由100多万个肾单位构成。
3、肾单位的结构与功能:
(1)肾小球:由入球小动脉分出的数十条毛细血管弯曲盘绕而成,另一端汇集成________。
(2)肾小囊:肾小管的盲端膨大部分凹陷而成,囊壁分内外两层,内层紧贴_______,外层与_______相连。
(3)肾小管:肾小囊内外两层之间的囊腔与________相通,外面有与______________相连通的毛细血管网。
4、肾小球和肾小囊分布在肾脏的________部分;肾小管分布在________部分。
二、尿液在肾单位中形成
1、尿的形成需经过________作用和________作用。
2、肾小球的滤过作用:过滤血液,________________和________不能滤过到肾小囊,其它水分、无机盐、葡萄糖、尿素等进入________形成原尿。(与血液相比,原尿不含________________和________)
3、肾小管的重吸收作用:原尿流经肾小管时大部分的________、全部的________、部分的________被重吸收,剩下的水、无机盐、尿素等形成尿液(人一天行成________左右原尿,而行成的尿液只有________左右,主要是由于肾小管的重吸收作用)
4、尿的排出:肾脏→________→膀胱→尿道
三、尿液在膀胱中暂存后由尿道排出
肾脏形成的尿液,由________流经输尿管,进入________,在膀胱暂时贮存。当膀胱尿液达到一定量时,会产生尿意,在神经系统支配下,尿液经________排出体外。
四、适量饮水和适时排尿有利健康
1、一个成人一昼夜至少排尿________mL,才能将体内代谢废物排出。
2、尿液的形成是________的,尿液的排出是________的。
血液、血浆、原尿、尿液
成 份
血细胞
蛋白质
葡萄糖
水
无机盐
尿 素
血液
√
√
√
√
√
√
血浆
×
√
√
√
√
√
原尿
×
小分子蛋白质
√
√
√
√
尿液
×
×
×
√
√
√
(1)如果尿液中出现蛋白质、血细胞:原因出在肾小球的滤过作用(肾小球有________)。
(2)如果尿液中出现葡萄糖,原因可能是:
①肾小管的________出现问题。
②________分泌不足(糖尿病)。
③正常人一次性摄入的糖过多。
(限时:20min)
1.(2022·辽宁葫芦岛·中考真题)如图为人体泌尿系统的组成示意图,下列叙述正确的是( )
A.①是肾脏,是形成尿液的器官
B.②是肾小管,具有重吸收作用
C.③是肾小囊,能贮存原尿
D.④是输尿管,能输送尿液
2.(2023·湖北黄冈·中考真题)人体产生的尿素、多余的水等主要通过泌尿系统排出。下图为肾的内部结构示意图。下列相关叙述正确的是( )
A.膀胱是形成尿液的器官
B.①为入球小动脉,②为出球小静脉
C.人体每天排出的尿液总量多于形成的原尿总量
D.正常情况下,原尿流经④肾小管时,全部葡萄糖会被重吸收
3.(2024·山东枣庄·中考真题)模型构建是学习生物学的一种有效策略,某生物兴趣小组的同学用橡皮泥做了一个肾单位结构模型,如下图所示。该模型中结构名称标注有误的是( )
A.肾小管 B.肾小囊 C.肾小球 D.出球小动脉
4.(2022·山东烟台·中考真题)李奶奶因身体不适去医院检查,尿检时发现尿液中有红细胞和尿蛋白,推测是肾脏的( )发生了病变
A.[1]收集管 B.[2]肾小管 C.[3]肾小球 D.[4]肾小囊
5.(2023·山东东营·中考真题)如图甲中X表示人体某器官或结构,①②表示血管,箭头表示血流方向;乙表示血液中某物质①②血管中的含量变化。下列叙述,错误的是( )
A.若乙表示二氧化碳的含量变化,则X表示组织细胞
B.若乙表示营养物质的含量变化,则X表示小肠
C.若乙表示胰岛素的含量变化,则X表示胰岛
D.若乙表示尿素的含量变化,则②处血管是肾静脉
6.(2022·山东聊城·中考真题)如图所示的是进入和离开身体某器官的血液内四种物质的相对含量,该器官是( )
A.脑 B.肾 C.小肠 D.肺
7.(2022·湖南株洲·中考真题)图是人体尿液形成示意图,其中字母表示过程,数字序号表示结构,下列叙述错误的是( )
A.①-⑤处尿素浓度相对最高的是⑤
B.a表示肾小球和肾小囊内壁的过滤作用
C.正常情况下,全部的水和葡萄糖都会被重吸收进入③
D.尿液的形成与排出不仅可以排出废物,而且对调节水和无机盐平衡有重要作用
8.(2024·山东烟台·中考真题)维生素B2是人体必需的一种维生素,在人体内的储存是有限的,需要每天由饮食补充。当摄入量较大时,会通过泌尿系统排出体外。结合如图分析,维生素B2排出的途径不正确的是( )
A.维生素B2由①进入③ B.维生素B2能过滤到④中
C.维生素B2在⑤处全部重吸收进入血液 D.⑥中的维生素B2会通过输尿管进入膀胱
9.(2024·山东聊城·中考真题)为了研究肾脏的功能,科学家利用微穿刺法将显微操纵仪插入肾小囊腔中,用微细玻璃管抽取囊腔中的液体(下称囊内液)进行微量化学分析(如图)。下列分析错误的是( )
A.囊内液中含有水、无机盐、尿素、葡萄糖
B.若发现某人尿液中含有葡萄糖,可能是⑤出现病变
C.正常情况下,囊内液不含血细胞和大分子蛋白质
D.等量的尿液与囊内液比较,尿素含量增加
10.(2023·湖北十堰·中考真题)取某健康人尿液、肾动脉中的血浆、原尿制成三个样本进行分析比较,得到如下数据(克/100毫升),则样本1、2、3依次是( )
主要成分
样本1
样本2
样本3
水
90
98
96
蛋白质
8
0.03
0
葡萄糖
0.1
0.1
0
无机盐
0.72
0.72
1.1
尿素
0.03
0.03
1.8
A.尿液、血浆、原尿 B.血浆、原尿、尿液
C.血浆、尿液、原尿 D.原尿、血浆、尿液
11.尿毒症的发生是由于肾单位病变,代谢废物无法及时排出,在体内大量积聚,引起身体中毒。在治疗该病的过程中,常采用血液透析的方法“代替”肾脏工作,以缓解病情。如图1为尿的形成过程示意图,①~⑦表示结构,A、B表示尿液形成的生理过程。图2为血液透析示意图。请回答:
(1)肾单位是由图1中的[③]肾小球、[ ] 和[ ] 三部分组成。
(2)图1中④内的液体被称为 ,正常情况下,与血液成分相比,该液体中不含 和血细胞。
(3)血液流经肾单位的路线依次是①③②⑤⑦,其中①②⑦中流动的血液分别是_____(选出正确答案)
A.动脉血、静脉血、静脉血 B.动脉血、动脉血、静脉血
C.动脉血、静脉血、动脉血 D.动脉血、动脉血、动脉血
(4)若尿液中检测出含有较多的葡萄糖,则可能是图1中 (填序号)出现病变导致的。
(5)图2的透析装置中,半透膜管道系统的作用类似于是图1中[ ]过程;在流出的透析液中, 的含量会明显上升。
12.喝啤酒吃烧烤是许多人的爱好。但高尿酸血症患者喝啤酒后可引起痛风和慢性肾病,威胁人类健康。
(1)尿酸是人体细胞代谢的废物,产生后进入血液。随血液流经图一[1] 时,经 作用进入肾小囊中,形成原尿。当原尿流经肾小管时,肾小管对尿酸基本无 作用,尿酸就会随尿液排出体外。成人每天产生700mg左右尿酸,经肾脏排泄500mg,经肠道排泄200mg,当此平衡被打破时,会出现高尿酸血症。
(2)据图二结果分析高尿酸血症能引起慢性肾脏病的依据: 。
(3)研究人员研究黄柏提取液对高尿酸血症(腹腔注射次黄嘌呤溶液造成小鼠高尿酸血症)小鼠血尿酸浓度的影响,将30只品种相同,大小一致的健康小鼠均分3组进行如下实验:
组别
对象
实验步骤
一、处理实验材料
二、实施实验变量
三、测定观测指标
A
正常小鼠
注射生理盐水
灌胃生理盐水
?
B
正常小鼠
I
灌胃等量生理盐水
C
正常小鼠
Ⅱ
灌胃等量黄柏提取液
①步骤一中,“Ⅰ、Ⅱ”对应的实验操作分别为 、 。
A.等量次黄嘌呤溶液 B.注射等量生理盐水
②B和C组中,对照组为 组。
③步骤三中,测定的观测指标为 。
④实验结果如图三所示,可得出的结论是: 。
13.在近代生理学发展史和生物材料应用中,对尿液形成过程的认识和医学应用经过了一段漫长曲折的道路。
资料一:1842年英国的鲍曼在显微镜下观察发现,肾脏皮质肾小体内部有一团毛细血管组成的微小球体,外面包裹着一个囊状的结构,后面连接着弯曲的管道。他推测毛细血管球的作用是分泌水分到肾小囊腔,然后溶解和冲洗肾小管所分泌的无机盐和尿素,形成尿液。
资料二:1844年路德维希观察到的肾脏结构与鲍曼基本一致,但是他认为肾小球毛细血管中的压力较高,使得血浆中除蛋白质外其他成分可以从通透性高的毛细血管壁滤出,进入肾小囊腔。
资料三:1943年荷兰医生科尔夫材首先研制成功人工肾,后经许多科研工作者的改进,制成了现代多种多样的人工肾,可穿戴式人工肾有望成为一种用于治疗慢性肾功能衰竭患者的便携式设备,下图为可穿戴式人工肾的工作原理示意图。(注:生物滤过器可滤过血浆中的尿素、无机盐等小分子,生物反应器对滤过液体具有选择性吸收功能。)
表:肾小球血浆和肾小囊腔液的成分
组别
成分(g/100mL)(g/100mL)
水
蛋白质
葡萄糖
无机盐
尿素
肾小球血浆
90
8.00
0.10
0.72
0.03
肾小囊腔液
98
微量
0.10
0.72
0.03
(1)鲍曼观察到的微小球体、囊状的结构分别为肾单位中 。
(2)随着科学技术的发展,科学家用微细吸管刺入肾小体,吸取包囊内的液体,进行微量化学分析,结果如表,据表分析鲍曼和路德维希关于尿液形成过程的推测,哪位科学家的更合理? 。判断依据是 。
a.肾小囊腔液中的水分比肾小球血浆中的多
b.肾小囊腔液中的蛋白质比肾小球血浆中的少
c.肾小囊腔液中含一定量的葡萄糖、无机盐、尿素等物质
(3)穿戴式人工肾可提高患者的生活质量,据上图分析,生物滤过器相当于肾单位中的 ,生物反应器相当于肾单位中的 及其周围毛细血管。图中的 (从“A”“B”“C”中选填)中尿素含量最低; (从“A”“B”“C”中选填)中成分与尿液相似。
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4.9.2 尿的形成与排出
(必背要点+必知重难+知识检测)
一、肾脏是泌尿系统的重要器官
1、泌尿系统的组成及功能:
肾脏→形成尿液;输尿管→运输尿液;膀胱→贮存尿液;尿道→排出尿液
2、肾脏
(1)位置:位于人体腹腔后壁、脊柱的两侧,左右各一个。
(2)纵剖结构:①皮质:颜色较深;②髓质:颜色较浅;③肾孟:呈漏斗状。
(3)作用:是泌尿系统的重要器官,主要功能是形成尿液。
(4)基本单位:肾单位。每个肾脏由100多万个肾单位构成。
3、肾单位的结构与功能:
(1)肾小球:由入球小动脉分出的数十条毛细血管弯曲盘绕而成,另一端汇集成出球小动脉。
(2)肾小囊:肾小管的盲端膨大部分凹陷而成,囊壁分内外两层,内层紧贴肾小球,外层与肾小管相连。
(3)肾小管:肾小囊内外两层之间的囊腔与肾小管相通,外面有与出球小动脉相连通的毛细血管网。
4、肾小球和肾小囊分布在肾脏的皮质部分;肾小管分布在髓质部分。
二、尿液在肾单位中形成
1、尿的形成需经过滤过作用和重吸收作用。
2、肾小球的滤过作用:过滤血液,大分子蛋白质和血细胞不能滤过到肾小囊,其它水分、无机盐、葡萄糖、尿素等进入肾小囊形成原尿。(与血液相比,原尿不含大分子蛋白质和血细胞)
3、肾小管的重吸收作用:原尿流经肾小管时大部分的水、全部的葡萄糖、部分的无机盐被重吸收,剩下的水、无机盐、尿素等形成尿液(人一天行成150L左右原尿,而行成的尿液只有1.5L左右,主要是由于肾小管的重吸收作用)
4、尿的排出:肾脏→输尿管→膀胱→尿道
三、尿液在膀胱中暂存后由尿道排出
肾脏形成的尿液,由肾盂流经输尿管,进入膀胱,在膀胱暂时贮存。当膀胱尿液达到一定量时,会产生尿意,在神经系统支配下,尿液经尿道排出体外。
四、适量饮水和适时排尿有利健康
1、一个成人一昼夜至少排尿500mL,才能将体内代谢废物排出。
2、尿液的形成是连续的,尿液的排出是间歇的。
血液、血浆、原尿、尿液
成 份
血细胞
蛋白质
葡萄糖
水
无机盐
尿 素
血液
√
√
√
√
√
√
血浆
×
√
√
√
√
√
原尿
×
小分子蛋白质
√
√
√
√
尿液
×
×
×
√
√
√
(1)如果尿液中出现蛋白质、血细胞:原因出在肾小球的滤过作用(肾小球有炎症)。
(2)如果尿液中出现葡萄糖,原因可能是:
①肾小管的重吸收出现问题。
②胰岛素分泌不足(糖尿病)。
③正常人一次性摄入的糖过多。
(限时:20min)
1.(2022·辽宁葫芦岛·中考真题)如图为人体泌尿系统的组成示意图,下列叙述正确的是( )
A.①是肾脏,是形成尿液的器官
B.②是肾小管,具有重吸收作用
C.③是肾小囊,能贮存原尿
D.④是输尿管,能输送尿液
【答案】A
【解析】A.①为肾脏,肾脏是泌尿系统中最主要的器官,主要作用是形成尿液,A正确。
B.②输尿管能输送尿液,B错误。
C.③膀胱暂时储存尿液,C错误。
D.④尿道的功能是排出尿液,D错误。
2.(2023·湖北黄冈·中考真题)人体产生的尿素、多余的水等主要通过泌尿系统排出。下图为肾的内部结构示意图。下列相关叙述正确的是( )
A.膀胱是形成尿液的器官
B.①为入球小动脉,②为出球小静脉
C.人体每天排出的尿液总量多于形成的原尿总量
D.正常情况下,原尿流经④肾小管时,全部葡萄糖会被重吸收
【答案】D
【解析】A.肾脏是形成尿液的器官,膀胱能暂时储存尿液,A错误。
B.①为入球小动脉,②为出球小动脉,B错误。
C.人体每天形成的原尿大约有180升。当原尿流经肾小管时,全部葡萄糖、大部分的水和部分无机盐等被肾小管重新吸收。这些被重新吸收的物质进入包绕在肾小管外面的毛细血管中,送回到血液里,而剩下的水和无机盐、尿素等就形成了尿液。人体每天排出的尿液约1.5升,比原尿少了许多,C错误。
D.正常情况下,原尿流经④肾小管时,全部葡萄糖、大部分水、部分无机盐会被重吸收,D正确。
3.(2024·山东枣庄·中考真题)模型构建是学习生物学的一种有效策略,某生物兴趣小组的同学用橡皮泥做了一个肾单位结构模型,如下图所示。该模型中结构名称标注有误的是( )
A.肾小管 B.肾小囊 C.肾小球 D.出球小动脉
【答案】A
【解析】肾小管应该与肾小囊相连,图中所标注的肾小管是肾小管周围毛细血管,故标注有误的是肾小管,BCD错误,A正确。
4.(2022·山东烟台·中考真题)李奶奶因身体不适去医院检查,尿检时发现尿液中有红细胞和尿蛋白,推测是肾脏的( )发生了病变
A.[1]收集管 B.[2]肾小管 C.[3]肾小球 D.[4]肾小囊
【答案】C
【解析】正常情况下肾小球不能过滤血细胞和大分子蛋白质,若肾小球病变,肾小球的通透性增大,原本不能过滤的血细胞和大分子蛋白质进入了原尿。而肾小管又不重吸收血细胞和大分子蛋白质,因此尿液中会出现血细胞和大分子蛋白质,所以李奶奶因身体不适去医院检查,尿检时发现尿液中有红细胞和尿蛋白,推测是肾脏的3肾小球发生了病变。
5.(2023·山东东营·中考真题)如图甲中X表示人体某器官或结构,①②表示血管,箭头表示血流方向;乙表示血液中某物质①②血管中的含量变化。下列叙述,错误的是( )
A.若乙表示二氧化碳的含量变化,则X表示组织细胞
B.若乙表示营养物质的含量变化,则X表示小肠
C.若乙表示胰岛素的含量变化,则X表示胰岛
D.若乙表示尿素的含量变化,则②处血管是肾静脉
【答案】D
【解析】A.当血液流经组织处毛细血管时,血液里的氧气就扩散到细胞里,细胞里的二氧化碳就扩散到血液中。这样,血液流经组织细胞后,氧气含量减少、二氧化碳含量增加。可见,若乙表示二氧化碳的含量变化,则X可表示组织细胞,A正确。
B.小肠是吸收营养物质的主要场所,故血液流经小肠后,营养物质会显著增多。可见,若乙表示营养物质的含量变化,则X表示小肠,B正确。
C.胰腺的内分泌部有胰岛,是内分泌腺,胰岛分泌的是激素是胰岛素。因此,血液流经胰岛后,血液中的胰岛素增多。可见,若乙表示胰岛素的含量变化,则X表示胰岛,C正确。
D.肾脏作为一个排泄器官,要将流经肾脏的血液中的一些代谢废物形成尿液排出体外,故血液流经肾脏后,血液中的尿素等废物会减少。所以,若乙表示尿素的含量变化,则②不能是肾静脉,D错误。
6.(2022·山东聊城·中考真题)如图所示的是进入和离开身体某器官的血液内四种物质的相对含量,该器官是( )
A.脑 B.肾 C.小肠 D.肺
【答案】A
【解析】A.血液流经脑,脑细胞利用氧分解葡萄糖等有机物生成二氧化碳、尿素等代谢废物,流出的血液中氧、葡萄糖含量减少,二氧化碳含量增多,尿素略增多,A正确。
B.在肾脏,由于肾小球和肾小囊内壁的过滤作用以及肾小管的重吸收作用形成了尿液。尿素进入时的多,离开时应减少,B错误。
C.在小肠,由于小肠的消化和吸收功能,葡萄糖进入时少,离开时增多,C错误。
D.在肺部,氧气进入血液,二氧化碳离开血液,故二氧化碳进入时的多,离开时的少,D错误。
7.(2022·湖南株洲·中考真题)图是人体尿液形成示意图,其中字母表示过程,数字序号表示结构,下列叙述错误的是( )
A.①-⑤处尿素浓度相对最高的是⑤
B.a表示肾小球和肾小囊内壁的过滤作用
C.正常情况下,全部的水和葡萄糖都会被重吸收进入③
D.尿液的形成与排出不仅可以排出废物,而且对调节水和无机盐平衡有重要作用
【答案】C
【解析】A.尿的形成过程是:当血液流经肾小球时,除了血细胞和大分子的蛋白质外,都可以过滤到肾小囊的腔内,形成原尿。当原尿流经肾小管时,其中对人体有用的物质,如全部的葡萄糖、大部分的水和部分无机盐被肾小管重吸收进入包绕在肾小管外面的毛细血管中,送回到血液里,而没有被重吸收的物质如一部分水、无机盐和尿素等则形成了尿液。
B.尿液的形成需要肾小球和肾小囊内壁的过滤作用,当血液流经肾小球时,除血细胞和大分子的蛋白质以外,血浆中的一部分水、无机盐、葡萄糖和尿素等物质都可以经过肾小球过滤到肾小囊中,形成原尿,C正确。
C.当原尿流经肾小管时,全部葡萄糖、大部分的水和部分无机盐等被肾小管重新吸收,C错误。
D.人体排尿,不但起排出废物的作用,而且对调节体内水分和无机盐的平衡,维持组织细胞正常的生理功能也有重要作用,D正确。
8.(2024·山东烟台·中考真题)维生素B2是人体必需的一种维生素,在人体内的储存是有限的,需要每天由饮食补充。当摄入量较大时,会通过泌尿系统排出体外。结合如图分析,维生素B2排出的途径不正确的是( )
A.维生素B2由①进入③ B.维生素B2能过滤到④中
C.维生素B2在⑤处全部重吸收进入血液 D.⑥中的维生素B2会通过输尿管进入膀胱
【答案】C
【解析】A.血液在肾脏内的流动途径为:肾动脉→入球小动脉→肾小球→出球小动脉→肾小管周围的毛细血管→肾静脉。结合题图可知,维生素B2可由①入球小动脉进入③肾小球,A正确。
B.尿的形成要经过肾小球和肾小囊内壁的过滤和肾小管的重吸收作用。当维生素B2的摄入量较大时,会通过泌尿系统排出体外。结合题图可知,维生素B2能通过③肾小球过滤到④肾小囊中,B正确。
C.当维生素B2的摄入量较大时,会通过泌尿系统排出体外。可见,维生素B2在⑤肾小管处不一定被全部重吸收进入血液,C错误。
D.人体尿液排出的过程是:肾脏→输尿管→膀胱→尿道。可见,⑥集合管中的维生素B2会通过输尿管进入膀胱,D正确。
9.(2024·山东聊城·中考真题)为了研究肾脏的功能,科学家利用微穿刺法将显微操纵仪插入肾小囊腔中,用微细玻璃管抽取囊腔中的液体(下称囊内液)进行微量化学分析(如图)。下列分析错误的是( )
A.囊内液中含有水、无机盐、尿素、葡萄糖
B.若发现某人尿液中含有葡萄糖,可能是⑤出现病变
C.正常情况下,囊内液不含血细胞和大分子蛋白质
D.等量的尿液与囊内液比较,尿素含量增加
【答案】B
【解析】AC.尿的形成要经过肾小球(和肾小囊壁)的滤过和肾小管的重吸收作用。 血液通过肾小球的滤过作用,除了大分子的蛋白质和血细胞外,其他的如水、无机盐、尿素、葡萄糖会滤过到肾小囊腔形成原尿,故囊内液体的成分是水、无机盐、尿素、葡萄糖等,不含血细胞和大分子蛋白质,AC正确。
B.当原尿流经肾小管时,其中大部分水、部分无机盐和全部的葡萄糖被重新吸收回血液,而剩下的如尿素、一部分无机盐和水构成了尿液的成分。若发现某人尿液中含有葡萄糖,可能是④肾小管出现病变,B错误。
D.原尿经过肾小管的重吸收,大部分水、部分无机盐和全部的葡萄糖被重新吸收回血液,故等量的尿液与囊内液比较,尿素含量增加,D正确。
10.(2023·湖北十堰·中考真题)取某健康人尿液、肾动脉中的血浆、原尿制成三个样本进行分析比较,得到如下数据(克/100毫升),则样本1、2、3依次是( )
主要成分
样本1
样本2
样本3
水
90
98
96
蛋白质
8
0.03
0
葡萄糖
0.1
0.1
0
无机盐
0.72
0.72
1.1
尿素
0.03
0.03
1.8
A.尿液、血浆、原尿 B.血浆、原尿、尿液
C.血浆、尿液、原尿 D.原尿、血浆、尿液
【答案】B
【解析】结合分析和表格数据可知:样本1中含有葡萄糖,也含有较多的蛋白质,因此是血浆。样本2中含有葡萄糖,但是只有微量的蛋白质,因此是原尿,取自肾小囊。样本3中没有葡萄糖和蛋白质,因此是尿液。故B正确,ACD错误。
11.尿毒症的发生是由于肾单位病变,代谢废物无法及时排出,在体内大量积聚,引起身体中毒。在治疗该病的过程中,常采用血液透析的方法“代替”肾脏工作,以缓解病情。如图1为尿的形成过程示意图,①~⑦表示结构,A、B表示尿液形成的生理过程。图2为血液透析示意图。请回答:
(1)肾单位是由图1中的[③]肾小球、[ ] 和[ ] 三部分组成。
(2)图1中④内的液体被称为 ,正常情况下,与血液成分相比,该液体中不含 和血细胞。
(3)血液流经肾单位的路线依次是①③②⑤⑦,其中①②⑦中流动的血液分别是_____(选出正确答案)
A.动脉血、静脉血、静脉血 B.动脉血、动脉血、静脉血
C.动脉血、静脉血、动脉血 D.动脉血、动脉血、动脉血
(4)若尿液中检测出含有较多的葡萄糖,则可能是图1中 (填序号)出现病变导致的。
(5)图2的透析装置中,半透膜管道系统的作用类似于是图1中[ ]过程;在流出的透析液中, 的含量会明显上升。
【答案】(1)④肾小囊;⑥肾小管
(2)原尿;大分子蛋白质
(3)B
(4)⑥
(5)A;尿素
【解析】(1)肾单位是肾脏的结构和功能单位,肾单位包括肾小体和肾小管。肾小体包括呈球状的肾小球和呈囊状包绕在肾小球外面的肾小囊,囊腔与肾小管相通。 图中,肾单位是由图1中的③肾小球、④肾小囊和⑥肾小管三部分组成。
(2)尿的形成要经过肾小球和肾小囊壁的滤过作用和肾小管的重吸收作用两个连续的过程。 血液通过肾小球的滤过作用,除了血细胞和大分子的蛋白质外,其他的如水、无机盐、尿素、葡萄糖会滤过到肾小囊腔形成原尿; 原尿流经肾小管时,其中大部分水、部分无机盐和全部的葡萄糖被重新吸收回血液,而剩下的如尿素、一部分无机盐和水等由肾小管流出形成尿液。可见,图1中④肾小囊内的液体被称为原尿,正常情况下,与血液成分相比,该液体中不含大分子的蛋白质和血细胞。
(3)血液流经肾单位的路线依次是①③②⑤⑦,其中①是入球小动脉,②是出球小动脉,⑦是由肾小管周围的毛细血管汇集成的肾静脉。由于在流经肾小球时只发生了过滤作用,没有进行气体交换,故①和②中流动的血液是动脉血,⑦肾静脉中流动的血液是静脉血。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
(4)若尿液中检测出含有较多的葡萄糖,则可能是图1中⑥出现病变导致的。这是因为葡萄糖通常会在肾小管中被重吸收,如果⑥肾小管出现病变,可能会导致葡萄糖无法被完全重吸收,从而出现在尿液中。
(5)图2的透析装置中,半透膜管道系统的作用类似于图1中的 A的过滤过程;在流出的透析液中,代谢废物如尿素的含量会明显上升。
12.喝啤酒吃烧烤是许多人的爱好。但高尿酸血症患者喝啤酒后可引起痛风和慢性肾病,威胁人类健康。
(1)尿酸是人体细胞代谢的废物,产生后进入血液。随血液流经图一[1] 时,经 作用进入肾小囊中,形成原尿。当原尿流经肾小管时,肾小管对尿酸基本无 作用,尿酸就会随尿液排出体外。成人每天产生700mg左右尿酸,经肾脏排泄500mg,经肠道排泄200mg,当此平衡被打破时,会出现高尿酸血症。
(2)据图二结果分析高尿酸血症能引起慢性肾脏病的依据: 。
(3)研究人员研究黄柏提取液对高尿酸血症(腹腔注射次黄嘌呤溶液造成小鼠高尿酸血症)小鼠血尿酸浓度的影响,将30只品种相同,大小一致的健康小鼠均分3组进行如下实验:
组别
对象
实验步骤
一、处理实验材料
二、实施实验变量
三、测定观测指标
A
正常小鼠
注射生理盐水
灌胃生理盐水
?
B
正常小鼠
I
灌胃等量生理盐水
C
正常小鼠
Ⅱ
灌胃等量黄柏提取液
①步骤一中,“Ⅰ、Ⅱ”对应的实验操作分别为 、 。
A.等量次黄嘌呤溶液 B.注射等量生理盐水
②B和C组中,对照组为 组。
③步骤三中,测定的观测指标为 。
④实验结果如图三所示,可得出的结论是: 。
【答案】(1)肾小球;滤过/过滤;重吸收
(2)随着血尿酸水平的升高,慢性肾脏病的患病率也逐渐升高
(3)A;A;B;小鼠血尿酸浓度;黄柏提取液能降低高尿酸血症小鼠的血尿酸浓度
【解析】(1)尿酸是人体细胞代谢的废物,产生后进入血液。随血液流经图一1肾小球时,经滤过作用进入肾小囊中,形成原尿。当原尿流经肾小管时,肾小管对尿酸基本无重吸收作用,尿酸就会随尿液排出体外。
(2)据图二可知,高尿酸血症比尿素水平正常的肾功能正常率低,说明随着血尿酸水平的升高,慢性肾脏病的患病率也逐渐升高。因此,高尿酸血症能引起慢性肾脏病。
(3)①步骤一中,“Ⅰ”对应的实验操作为“A. 等量次黄嘌呤溶液”,目的是使正常小鼠形成高尿酸血症,以便与其他组形成对照;“Ⅱ”对应的实验操作为“A. 等量次黄嘌呤溶液”,这样 B、C 组小鼠在都形成高尿酸血症的基础上,分别进行不同的后续处理,以探究黄柏提取液的作用。
②B和C组中,对照组为B组。因为B组小鼠在形成高尿酸血症后灌胃等量生理盐水,没有施加黄柏提取液这一实验变量,符合对照组的设置原则。
③步骤三中,测定的观测指标为小鼠血尿酸浓度。因为本实验是研究黄柏提取液对高尿酸血症小鼠血尿酸浓度的影响,所以要测定小鼠血尿酸浓度来观察实验效果。
④实验结果如图三所示,可得出的结论是:黄柏提取液能降低高尿酸血症小鼠的血尿酸浓度。从实验结果图中可以看出,C组(灌胃等量黄柏提取液组)小鼠的血尿酸浓度明显低于B组(灌胃等量生理盐水组),说明黄柏提取液对降低高尿酸血症小鼠的血尿酸浓度有显著作用。
13.在近代生理学发展史和生物材料应用中,对尿液形成过程的认识和医学应用经过了一段漫长曲折的道路。
资料一:1842年英国的鲍曼在显微镜下观察发现,肾脏皮质肾小体内部有一团毛细血管组成的微小球体,外面包裹着一个囊状的结构,后面连接着弯曲的管道。他推测毛细血管球的作用是分泌水分到肾小囊腔,然后溶解和冲洗肾小管所分泌的无机盐和尿素,形成尿液。
资料二:1844年路德维希观察到的肾脏结构与鲍曼基本一致,但是他认为肾小球毛细血管中的压力较高,使得血浆中除蛋白质外其他成分可以从通透性高的毛细血管壁滤出,进入肾小囊腔。
资料三:1943年荷兰医生科尔夫材首先研制成功人工肾,后经许多科研工作者的改进,制成了现代多种多样的人工肾,可穿戴式人工肾有望成为一种用于治疗慢性肾功能衰竭患者的便携式设备,下图为可穿戴式人工肾的工作原理示意图。(注:生物滤过器可滤过血浆中的尿素、无机盐等小分子,生物反应器对滤过液体具有选择性吸收功能。)
表:肾小球血浆和肾小囊腔液的成分
组别
成分(g/100mL)(g/100mL)
水
蛋白质
葡萄糖
无机盐
尿素
肾小球血浆
90
8.00
0.10
0.72
0.03
肾小囊腔液
98
微量
0.10
0.72
0.03
(1)鲍曼观察到的微小球体、囊状的结构分别为肾单位中 。
(2)随着科学技术的发展,科学家用微细吸管刺入肾小体,吸取包囊内的液体,进行微量化学分析,结果如表,据表分析鲍曼和路德维希关于尿液形成过程的推测,哪位科学家的更合理? 。判断依据是 。
a.肾小囊腔液中的水分比肾小球血浆中的多
b.肾小囊腔液中的蛋白质比肾小球血浆中的少
c.肾小囊腔液中含一定量的葡萄糖、无机盐、尿素等物质
(3)穿戴式人工肾可提高患者的生活质量,据上图分析,生物滤过器相当于肾单位中的 ,生物反应器相当于肾单位中的 及其周围毛细血管。图中的 (从“A”“B”“C”中选填)中尿素含量最低; (从“A”“B”“C”中选填)中成分与尿液相似。
【答案】(1)肾小球、肾小囊
(2)路德维希;c
(3)肾小球;肾小管;B;C
【解析】(1)鲍曼在显微镜下观察到的微小球体和囊状结构,分别对应肾单位中的肾小球和肾小囊。
(2)根据表格数据,我们可以对比鲍曼和路德维希关于尿液形成过程的推测。分析数据发现,肾小囊腔液中的水分确实比肾小球血浆中的多,但这并不能直接证明哪位科学家的推测更合理。然而,肾小囊腔液中的蛋白质比肾小球血浆中的少,这一发现支持了路德维希的推测,即肾小球毛细血管中的压力较高,使得血浆中除蛋白质外其他成分可以从通透性高的毛细血管壁滤出,进入肾小囊腔。因此,路德维希的推测更为合理,判断依据是选项b。
(3)根据图示分析,生物滤过器在人工肾中起到了类似肾单位中肾小球的作用,能够滤过血浆中的小分子物质如尿素、无机盐等。而生物反应器则相当于肾单位中的肾小管及其周围毛细血管,对滤过液体具有选择性吸收功能。在图中,A处为生物滤过器的出口,此时液体中尚未经过生物反应器的选择性吸收,因此尿素含量相对较高。然而,经过生物反应器的处理后,B处液体中的有用物质如葡萄糖、氨基酸等被重新吸收回血液,而尿素等废物则继续流向C处。因此,C处液体中的成分与尿液相似,尿素含量也相对较高。
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