内容正文:
第4章 代谢与平衡
第5节 体内物质的动态平衡
【题型导航】
【重难题型讲解】 1
题型1 泌尿系统 1
题型2 水盐平衡和生物的代谢 6
【能力培优练】 10
【链接中考】 15
【重难题型讲解】
题型1 泌尿系统
一、营养物质的利用
1.三大营养物质的来源和利用
2. 人体内的能量
获得的能量=消耗的能量+贮存的能量
贮存的能量=获得的能量-消耗的能量
能量的获得>能量的消耗→有机物积累(人的体重增加)
能量的获得<能量的消耗→有机物减少(人的体重减轻)
①要注意区分营养物质的来源与利用,切不可弄昏晓。
②三大营养物质的代谢均在活细胞内进行,不同物质之间可以进行相互转换,糖类、脂肪、蛋白质在体内的转化关系如图。
【典例1-1】[2024浙江嘉兴模拟]小明因食用不洁食物而导致上吐下泻,为迅速补充体力,医生决定为他输液。要迅速恢复体力,输液时应输入( )
A.葡萄糖 B.维生素 C.蛋白质 D.脂肪
跟踪训练1-1 北京鸭在肥育期要添加过量的糖类饲料,减少运动,从而使鸭在短期内变成肥鸭,这主要说明( )
A.糖类可以转化为脂肪 B.糖类可以转化为糖原
C.糖类可以转化为蛋白质 D.糖类可以转化为能量
二、泌尿系统
1.排泄
(1)概念:人体内的代谢废物通过一定的途径排出体外的过程叫做排泄。
(2)代谢废物:二氧化碳、尿素、尿酸和多余的水、无机盐等。
(3)排泄的途径
排泄途径
排出的废物
废物排出的形式
呼吸系统
二氧化碳和少量的水
气体
皮肤
一小部分水、无机盐和尿素
汗液
泌尿系统
绝大部分水、无机盐、尿素、尿酸
尿液
(4)人体排尿的意义:将人体代谢过程中产生的废物和毒物通过尿的形式排出体外,以维持机体内环境的相对稳定(即体内水和无机盐的平衡),同时对于维持组织细胞正常的生理功能也起到重要作用。
2.泌尿系统的组成及功能
(1)泌尿系统
3.肾脏的结构
(1)肾脏是人体最主要的排泄器官,人体肾脏有两个,位于人腰后部脊柱两侧。
(2)肾单位的结构(如图)
肾脏的基本结构和功能单位是肾单位。
肾门:肾动脉肾静脉输尿管出入的地方
肾盂:汇集尿液 肾小球:由入球小动脉分支形成的毛细
肾脏 肾小体 血管球,其终端汇合成一条
肾皮质 出球小动脉,有过滤功能
肾实质 由100万个肾单位组成 肾小囊:一端包裹肾小球,另一端连接
肾髓质 肾小管
肾小管:细长,终端汇集成集合管,与肾盂相连,
重吸收功能
【注意】肾小球是由入球小动脉分出的数十条毛细血管盘绕而成的,这些毛细血管最后汇成出球小动脉。因此肾小球是一个毛细血管球。
4. 尿液的形成
尿液的形成主要包括肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用两个过程。
①原尿的形成:肾小球是一个毛细血管球,通透性较强,当血液流经肾小球时,除血液中的血细胞和大分子蛋白质不能透过肾小球毛细血管壁,而其他小分子物质如水、无机盐、葡萄糖、尿素等则可通过滤过作用进入肾小囊形成原尿。
②尿液的形成:原尿经过肾小管时,原尿中对人体有用的物质,如大部分水、部分无机盐、全部的葡萄糖和氨基酸等,经肾小管的重吸收作用进入肾小管外的毛细血管重新回到血液中,原尿中的其余成分如水、无机盐、尿素和尿酸等最终形成尿液。
尿液先进入肾盂汇集,再经输尿管、膀胱和尿道排出体外。即尿的排出全过程:肾小管→肾盂→输尿管→膀胱→尿道→体外,如图所示。
①肾小球两端连的都是动脉;入球小动脉、肾小球、出球小动脉内都流动动脉血;出球小动脉两端连的都是毛细血管网;肾静脉内流动的血液含氧量、代谢废物明显减少。
②原尿和尿液(终尿)的主要区别是尿液中没有葡萄糖,无机盐的含量减少。
③肾功能衰竭而需要移植肾,移植的肾脏相当于抗原,易发生排异反应。
④血液流经肾脏后,血液成分发生明显的变化是尿素减少,氧气减少,二氧化碳增多(血液由肾动脉流入肾脏、再由肾静脉流出肾脏的过程中,肾脏的组织细胞和血液(肾小管周围的毛细血管)之间进行气体交换,氧气由血液进入组织细胞,组织细胞内的二氧化碳进入血液,血液流经肾脏之后,由动脉血变为静脉血.另外,血液流经肾小球时,通过肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用,血液中的部分尿素等废物随尿液排出,肾小管只重吸收全部葡萄糖、大部分水、部分无机盐,不重吸收尿素、尿酸,这些物质由输尿管随尿液排出)。
【总结归纳】
病名
病症
病变部位
病因
血尿
尿中有红细胞、
白细胞、颜色呈
鲜红色
肾小球
两肾的肾小球因炎症而通透性增高,原来不能滤过的血细胞,可以滤过到原尿中,形成血尿
蛋白
尿
尿中蛋白质含量
过高
肾小球
过滤膜的滤过作用会发生改变,原来不能滤过的蛋白质被滤过,造成尿中蛋白质含量过高(每日排出量超过150毫克),形成蛋白尿
糖尿
尿中有葡萄糖
肾小管
肾小管炎症,使重吸收作用减弱,不能将葡萄糖全部吸收。胰岛分泌的胰岛素过少,血液中的葡萄糖含量过高也会导致糖尿
【典例1-2】[2024浙江台州调研]为了研究肾的功能,科学家利用微穿刺法将显微操纵仪插入肾小囊中进行微量化学分析(如图)。下列相关叙述,错误的是( )
A.①与②内均流鲜红色的动脉血
B.正常情况下,微吸管吸取的囊内液中含有水、蛋白质和尿素
C.由③流入④的液体中,不含血细胞和大分子蛋白质
D.与①中液体相比,等量的④中液体尿素的含量增加
【典例1-3】[2025浙江金华期末]人体所有有生命的细胞在新陈代谢过程中,不断形成和排出大量废物,若不能及时清除这些“体内垃圾”,就会影响人的正常生理活动。正常情况下,人体排泄的主要器官有( )
①肺 ②肝脏 ③肾脏 ④皮肤 ⑤大肠
A.①③④ B.①②③④ C.①③④⑤ D.①②③④⑤
【知识拓展】区分排泄和排遗:排泄是排出二氧化碳、无机盐、尿酸、尿素和多余的水等;排遗是以粪便的形式排出体内的食物残渣。
跟踪训练1-2 [2025浙江宁波期末]根据尿液形成和排出过程,组成泌尿系统的器官排列顺序是( )
A.肾脏、膀胱、输尿管、尿道
B.肾脏、输尿管、膀胱、尿道
C.肾脏、尿道、膀胱、输尿管
D.肾脏、膀胱、尿道、输尿管
跟踪训练1-3 [2024浙江绍兴期末]下面是某医院提供的几个样本的原尿和尿液的化验数据,表中“-”表示很少或无,“+”表示较多,“++”表示很多,请分析并回答有关问题。
葡萄糖
蛋白质
无机盐
尿素
红细胞
白细胞
样本A
-
-
1.6
2.0
-
-
样本B
0.1
-
0.75
0.03
-
-
样本C
-
++
1.6
1.5
++
++
(1)原尿是样本________。
(2)不正常尿液是样本________,据此推断可能是肾单位中_______________________发生病变造成的。
题型2 水盐平衡和生物的代谢
一、水盐平衡
1.水的平衡
2.肾脏的作用
(1)体内水分平衡的调节
水分平衡的主要调节器官是肾脏,当体内水分过剩时,肾脏会产生很多的尿,将多余的水分排出;如果体内水分不足,肾脏只产生少量的尿,减少水分的排出。
(2)体内盐分平衡的调节
盐平衡的主要调节器官是肾脏,当体内盐浓度较低时,肾脏产生的尿液含盐量较低;当体内盐浓度较高时,肾脏产生的尿液含盐量较高,把多余的盐分排出体外。
3.肾脏虽然对体内的水和无机盐的浓度具有一定的调节能力,但这种调节能力是有一定限度的。
【典例2-1】[2025浙江台州调研]人体中水盐平衡对于维持人体的健康具有重要的意义。
(1)图中显示部分水分增加和流失的途径,请再补充一种水分流失的途径:____________。
(2)下列有关正常人体内水盐调节的说法正确的是______ (填序号)。
A.若人体内水分过剩,产尿量会增多,将多余水分排出
B.若人摄入的盐较多,又不多喝水,肾脏会产生盐含量较高的尿液
C.若人摄入的糖分较多,又不多喝水,肾脏会产生糖含量较高的尿液
易错警示:水盐平衡在神经系统和激素的调节下共同进行。
跟踪训练2-1 [2025浙江杭州期末]水盐平衡对维持人体的健康有着重要的意义,下列有关说法正确的是( )
A.调节水盐平衡需要神经系统参与
B.细胞的呼吸作用会造成水分流失
C.皮肤不会影响体内的水盐平衡
D.饮用海水不会超出人体肾脏的调节能力
跟踪训练2-2 [2023浙江湖州中考]水和无机盐的平衡,对于维持人体的稳态起着非常重要的作用,是人体各种生命活动正常进行的必要条件。下图是部分水盐调节的过程:
(1)人体获得水的主要途径,除了饮水进食,还可以通过细胞__________产生。
(2)由图可知,参与水盐平衡的系统除了消化系统、循环系统、泌尿系统,还有_____________。同样人的体温、血糖等也在相关系统的调节下维持动态稳定,可见人体的稳态让每一个细胞分享,也靠所有细胞共建,人体是一个统一的整体。
(3)肾脏是形成尿液的器官,在水盐平衡的调节上,起关键作用的是____________(填“肾小球的滤过”或“肾小管的重吸收”)。
二、代谢的多样性
1.新陈代谢
(1)概念:活着的生物体与外界环境之间物质和能量的交换以及生物体内物质和能量的转换。
代谢是生物生存的基本条件,是生命的基本特征,生物的代谢活动包括两个方面:同化作用和异化作用。
(2)新陈代谢
在一段时间内,若同化作用强于异化作用,则身体就会生长或长胖;若异化作用强于同化作用,身体就会逐渐消瘦。
2.自养和异养
按同化作用的方式不同,可将生物的营养方式分为自养和异养。
①自养:植物能通过光合作用,将无机物直接制造成有机物并贮存能量,这种营养方式叫做自养。进行自养生活的生物有植物和光合细菌等。
②异养:人和动物等需通过摄取现成的有机物来获得营养,不能直接把无机物合成有机物,这种营养方式叫做异养。
①能进行自养生活的细菌包括光合细菌和化能合成细菌,其中化能合成细菌有硝化细菌、铁细菌、硫细菌等。
②同化作用中自养和异养的根本区别是能否合成有机物,而不是能否进行光合作用,能合成有机物的生物是自养生物,如绿色植物和一些细菌。
3.寄生和腐生
微生物的营养方式一般都是营养,可分为腐生和寄生两种形式。
(1)腐生:从已死的、腐烂的生物体中获得营养的方式。如蘑菇生活在朽木上,吸取朽木中的营养物质而生活。
(2)寄生:生活在另一种生物体内或体表并从其体内获得营养的方式。如大肠杆菌生活在人体肠道内,吸取人体的营养物质而生活。
4.新陈代谢意义
代谢是生物生存的基本条件,是生命的基本特征。生物代谢活动的结构和功能的基本单位是每一个活细胞,代谢一旦终止,生命便会结束。
【典例2-2】关于同化作用和异化作用的说法中正确的是( )
A.人体总是先进行同化作用,再进行异化作用
B.呼吸作用属于同化作用
C.健康成年人的同化作用总是等于异化作用
D.健康老年人的同化作用和异化作用都会减缓
易错警示:同化作用和异化作用在人体内同时进行,同化作用为异化作用提供物质基础,异化作用为同化作用提供能量。
【典例2-3】[2025浙江金华调研]小金患了甲流,持续发烧3天,身体逐渐消瘦,从物质和能量转换的角度分析,这是由于在此期间( )
A.同化作用大于异化作用 B.异化作用大于同化作用
C.只进行同化作用 D.只进行异化作用
跟踪训练2-3 蘑菇适宜生长在通风良好且含腐殖质的培养基上,由此分析,蘑菇的代谢类型是( )
A.异养需氧型 B.自养厌氧型 C.自养需氧型 D.异养厌氧型
【能力培优练】
1.下列不属于人体排泄过程的是( )
A.呼吸系统排出二氧化碳和少量的水
B.泌尿系统排出尿液
C.皮肤排出汗液
D.消化系统排出食物残渣
2. [杭州拱墅期末]下列有关尿液的说法中错误的是( )
A.形成尿液的最基本的结构和功能单位是肾小球
B.人体每天形成的原尿大约有180升,但每天排出的尿液约1.5升,这是由于肾小管的重吸收作用
C.当尿液中出现蛋白质和血细胞时,肾小球可能有病变
D.尿在体内的形成是连续的,但尿被排出体外的过程是间断的,这与膀胱的暂时贮尿功能有关
3.排尿是排泄的主要方式,血液源源不断地进出肾脏,尿液也不断形成。正常人的尿液与血浆相比,尿液中不含( )
A.葡萄糖和大分子蛋白质
B.葡萄糖和尿素
C.血细胞和尿素
D.尿素和大分子蛋白质
4. [湖州长兴期末]微穿刺法是利用显微操作仪将微细玻璃管插入肾小囊腔中,注入石蜡油防止滤液进入肾小管(如图),用微细玻璃管抽取囊腔中的液体进行微量化学分析。下列表述正确的是( )
A.①中流动脉血,②中流静脉血
B.一个肾单位主要由③④⑤组成
C.微细玻璃管抽取的囊内液经过微量分析不可能有大分子蛋白质
D.④的末端流出的液体与③中的相比,尿素的浓度没有变化
5.[2025浙江绍兴期末]小科对照课本的肾单位模型(图甲),制作了肾单位实物模型(图乙),用来模拟肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用。下列说法正确的是( )
甲 乙
A.图甲中c处流出的是“静脉血”
B.图乙中部位①模拟肾小管
C.图乙中部位②中流出的是“尿液”
D.推动注射器模拟的是心脏跳动产生的动力
6.[2025浙江杭州调研]血液好比人体内的“送货员”,沿着“道路”源源不断地给“居民”们补给氧气、葡萄糖等“物资”,并把“居民”们产生的二氧化碳、尿素等“垃圾”运走。如图表示人体内的“送货员”给某“居民”送货前后部分“物资”和“垃圾”的变化情况,则该“居民”为( )
A.肾脏 B.肺 C.小肠 D.心脏
7. [杭州绿城育华学校期中]为了比较体内不同种类的有机物在呼吸作用中释放的能量多少,通过分别燃烧等量花生仁、大米、牛肉干来加热试管中的水,并比较水的温度变化的实验来推测三种食物所含能量的高低。下列选项与这个实验的科学原理、方法无直接关系的是( )
A.能量转化与守恒定律 B.控制变量 C.异化作用 D.同化作用
8.[杭州上城期末]水盐平衡对维持人体的健康有着重要的意义,下列有关说法正确的是( )
A.调节水盐平衡需神经系统参与
B.细胞的有氧呼吸会造成水分流失
C.皮肤不会影响体内的水盐平衡
D.饮用海水不会超出人体肾脏的调节能力
9.[金华兰溪实验中学段考]下列关于新陈代谢过程中同化作用和异化作用关系的叙述,正确的是( )
A.同化作用和异化作用相互联系,同时发生
B.同化作用和异化作用是交替进行的
C.同化作用在前,异化作用在后
D.异化作用在前,同化作用在后
10.[2024浙江杭州模拟]如表是检测正常人血浆、肾小管上段以及输尿管内液体中两种物质的浓度变化(g/100mL)。据表中数据分析,甲、乙分别是( )
物质
血浆
肾小管上段液体
输尿管内液体
甲
0.03
0.03
1.8
乙
0.1
0.1
0
A.甲是葡萄糖,乙是蛋白质 B.甲是葡萄糖,乙是尿素
C.甲是尿素,乙是葡萄糖 D.甲是尿素,乙是蛋白质
11.[温州外国语学校月考]如图是某健康成年人24小时内获得和排出水分的示意图。从水盐平衡角度分析,下列说法正确的是( )
A.获得水分的途径只有饮水、进食
B.流汗是人体水分流失最主要的途径
C.若摄入的水过多,肾脏会产生很多尿液
D.若摄入的盐过多,肾脏会产生盐含量较低的尿
12.[杭州拱墅期末]下列有关人体物质和能量的转换的说法,正确的是( )
A.人将体内多余的葡萄糖合成为糖元或转化为脂肪贮存,属于异化作用
B.按异化作用方式不同,可将生物的营养方式分为自养和异养
C.细胞的呼吸作用(有氧呼吸)是动脉血变为静脉血的根本原因
D.人和酵母菌的代谢类型相同,都是异养需氧型
13. [温州外国语学校段考]人体代谢废物主要通过泌尿系统以尿液的形式排出体外。取自肾单位不同部位的三种液体的部分成分含量如表所示,如图为尿液形成过程的示意图。请回答问题:
液体
部分成分含量(g/100 mL)
葡萄糖
尿素
蛋白质
X
0.10
0.03
0.03
Y
0.00
1.80
0.00
Z
0.10
0.03
8.00
(1)表中X、Y、Z三种液体分别取自图中的不同部位,其中Y液体取自图中的______(填序号),X液体称为_______。
(2)正常情况下按图中箭头所示方向流动的成分可能是___。
A.尿素 B.血细胞 C.葡萄糖 D.大分子蛋白质
(3)若尿液中出现了血细胞,可能的原因是_________________。
14.中秋节小徐给患有糖尿病的奶奶买了一盒“无糖月饼”,可当医生的妈妈说奶奶不能吃“无糖月饼”。
(1)小徐说:“糖尿病患者会因为肾单位中的________(填结构名称)不能将原尿中的全部葡萄糖重吸收,导致部分葡萄糖随尿液排出。‘无糖月饼’配料表里没有出现白砂糖或者葡萄糖,不会增加血糖含量。”
(2)妈妈说:“月饼是以面粉为主料,加上油脂和蛋黄等制成的,淀粉在人体内通过代谢,最终会转化为糖类。蛋白质消化为________后,也可以合成糖类和脂肪。在糖尿病患者体内,葡萄糖经____________(填血管名称)进入肾单位,不能被吸收、利用的葡萄糖最终随尿液排出体外。”
(3)小徐奶奶等糖尿病患者体内部分不被利用的糖类排出体外的途径:入球小动脉→_________________________→体外。
15. [杭州滨江一模]感染流感病毒后,患者体温快速升高,医生建议可采取适量饮用食盐水、柠檬冰糖盐水等电解质水,口服退烧药等方式缓解病情。
(1)大量饮用电解质水后,肾脏的产尿量增多,并通过泌尿系统排出体外,以调节人体内的_______平衡。
(2)体温升高的过程中,细胞通过呼吸作用消耗氧气、释放能量,导致呼吸和心跳频率加快。量,产热量_______(填“大于”“等于”或“小于”)散热量。
(3)发烧后,消化液中酶的活性减弱,食欲下降,患者的同化作用_______(填“强于”“等于”或“弱于”)异化作用,身体变得消瘦。
16.[杭州滨江期末]如图为人体内水分平衡示意图,请回答下列问题:
(1)摄取米饭______(填“能”或“不能”)增加人体内的水分。
(2)图中细胞生理活动表示细胞的_______作用,该生理活动的文字表达式为__________________________________。
(3)剧烈运动后,人会汗流浃背,此时大量流汗主要是为了维持人体内的_______(填“体温”或“水分”)平衡。
17.[2024浙江宁波期末]在学习了“泌尿系统”相关内容后,同学们在老师的指导下制作“肾单位模型”,以模拟肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用,同时针对该模型的科学性设计了评价表。
“肾单位模型”评价表(节选)
评价指标
优秀
合格
待改进
指标一
设计合理,有创意,结构完整
结构完整
结构不完整,有1处及以上缺失
指标二
能模拟肾小球的滤过作用,效果明显
能模拟肾小球的滤过作用,但效果不明显
不能模拟肾小球的滤过作用
某同学利用橡皮管、漏斗、水、相同的塑料颗粒、注射器等材料制作了如图所示的模型。
(1)用塑料颗粒模拟血液中不能进入肾小囊的成分,写出其中一种成分:__________________。
(2)若该模型能模拟肾单位功能,则形成的“尿液”将从部位_______(填序号)中流出。
(3)根据评价表,该模型“指标一”被评为“优秀”,“指标二”被评为“待改进”。为使该模型的“指标二”达到优秀水平,请你对该模型提出合理的改进建议:________________________________________
_____________________________________。
【链接中考】
1.[温州一模]如图所示为人体某个系统的示意图,以下属于该系统的功能的是( )
A.形成尿液 B.消化食物 C.获取氧气 D.产生精子
2. [山东枣庄中考]模型构建是学习生物学的一种有效策略,某科学兴趣小组的同学用橡皮泥做了一个肾单位结构模型,如图所示。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
3. [温州中考]在学习了“泌尿系统”相关内容后,同学们在老师的指导下制作“肾单位模型”,以模拟肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用,同时针对该模型的科学性设计了评价表。
评价指标
优秀
合格
待改进
指标一
设计合理,有创意,结构完整
结构完整
结构不完整;有1处以上缺失
指标二
能模拟肾小球对不同成分的滤过作用,效果明显
能模拟肾小球的滤过作用,但效果不明显
不能模拟肾小球的滤过作用
某同学利用橡皮管、漏斗、水、相同的塑料颗粒、注射器等材料制作了如图所示的模型。
(1)用塑料颗粒模拟血液中不能进入肾小囊的成分,写出其中一种成分:__________________________________。
(2)若该模型能模拟肾单位功能,则形成的“尿液”将从部位______(填序号)流出。
(3)根据评价表,该模型“指标一”被评为“优秀”,“指标二”被评为“待改进”。为使该模型的“指标二”达到优秀水平,请你对该模型提出合理的改进建议:___________________________________
______________________________________________________________________________________________________________________________。
4.[湖州中考]水和无机盐的平衡,对于维持人体的稳态起着非常重要的作用,是人体各种生命活动正常进行的必要条件。如图是部分水盐调节的过程:
(1)人体获得水的主要途径,除了饮水、进食,还可以通过细胞的_________产生。
(2)由上图可知,参与水盐平衡的系统除了消化系统、循环系统、泌尿系统,还有________________________。同样人的体温、血糖等也在相关系统的调节下维持动态稳定。可见人体的稳态让每一个细胞分享,也靠所有细胞共建。人体是一个统一的整体。
(3)肾脏是形成尿液的器官,在水盐平衡的调节过程中,起关键作用的是__________________(填“肾小球的滤过”或“肾小管的重吸收”)作用。
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第4章 代谢与平衡
第5节 体内物质的动态平衡
【题型导航】
【重难题型讲解】 1
题型1 泌尿系统 1
题型2 水盐平衡和生物的代谢 8
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【重难题型讲解】
题型1 泌尿系统
一、营养物质的利用
1.三大营养物质的来源和利用
2. 人体内的能量
获得的能量=消耗的能量+贮存的能量
贮存的能量=获得的能量-消耗的能量
能量的获得>能量的消耗→有机物积累(人的体重增加)
能量的获得<能量的消耗→有机物减少(人的体重减轻)
★特别提醒
①要注意区分营养物质的来源与利用,切不可弄昏晓。
②三大营养物质的代谢均在活细胞内进行,不同物质之间可以进行相互转换,糖类、脂肪、蛋白质在体内的转化关系如图。
【典例1-1】[2024浙江嘉兴模拟]小明因食用不洁食物而导致上吐下泻,为迅速补充体力,医生决定为他输液。要迅速恢复体力,输液时应输入( )
A.葡萄糖 B.维生素 C.蛋白质 D.脂肪
【答案】A
【解析】食物所含的营养物质中,能为人体提供能量的是糖类、脂肪和蛋白质。葡萄糖属于糖类,能直接被吸收,快速提供能量;维生素不能提供能量;蛋白质和脂肪必须经过消化才能被吸收,A符合题意。
跟踪训练1-1 北京鸭在肥育期要添加过量的糖类饲料,减少运动,从而使鸭在短期内变成肥鸭,这主要说明( )
A.糖类可以转化为脂肪 B.糖类可以转化为糖原
C.糖类可以转化为蛋白质 D.糖类可以转化为能量
【答案】A
【解析】北京鸭在肥育期要添加过量的糖类饲料,减少运动,从而使鸭在短期内变成肥鸭,这主要说明糖类可以转化为脂肪。故选A。
二、泌尿系统
1.排泄
(1)概念:人体内的代谢废物通过一定的途径排出体外的过程叫做排泄。
(2)代谢废物:二氧化碳、尿素、尿酸和多余的水、无机盐等。
(3)排泄的途径
排泄途径
排出的废物
废物排出的形式
呼吸系统
二氧化碳和少量的 水
气体
皮肤
一小部分水、无机盐和尿素
汗液
泌尿系统
绝大部分水、无机盐、尿素、尿酸
尿液
(4)人体排尿的意义:将人体代谢过程中产生的废物和毒物通过尿的形式排出体外,以维持机体内环境的相对稳定(即体内水和无机盐的平衡),同时对于维持组织细胞正常的生理功能也起到重要作用。
2.泌尿系统的组成及功能
(1)泌尿系统
3.肾脏的结构
(1)肾脏是人体最主要的排泄器官,人体肾脏有两个,位于人腰后部脊柱两侧。
(2)肾单位的结构(如图)
肾脏的基本结构和功能单位是肾单位。
肾门:肾动脉肾静脉输尿管出入的地方
肾盂:汇集尿液 肾小球:由入球小动脉分支形成的毛细
肾脏 肾小体 血管球,其终端汇合成一条
肾皮质 出球小动脉,有过滤功能
肾实质 由100万个肾单位组成 肾小囊:一端包裹肾小球,另一端连接
肾髓质 肾小管
肾小管:细长,终端汇集成集合管,与肾盂相连,
重吸收功能
【注意】肾小球是由入球小动脉分出的数十条毛细血管盘绕而成的,这些毛细血管最后汇成出球小动脉。因此肾小球是一个毛细血管球。
4. 尿液的形成
尿液的形成主要包括肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用两个过程。
①原尿的形成:肾小球是一个毛细血管球,通透性较强,当血液流经肾小球时,除血液中的血细胞和大分子蛋白质不能透过肾小球毛细血管壁,而其他小分子物质如水、无机盐、葡萄糖、尿素等则可通过滤过作用进入肾小囊形成原尿。
②尿液的形成:原尿经过肾小管时,原尿中对人体有用的物质,如大部分水、部分无机盐、全部的葡萄糖和氨基酸等,经肾小管的重吸收作用进入肾小管外的毛细血管重新回到血液中,原尿中的其余成分如水、无机盐、尿素和尿酸等最终形成尿液。
尿液先进入肾盂汇集,再经输尿管、膀胱和尿道排出体外。即尿的排出全过程:肾小管→肾盂→输尿管→膀胱→尿道→体外,如图所示。
★特别提醒
①肾小球两端连的都是动脉;入球小动脉、肾小球、出球小动脉内都流动动脉血;出球小动脉两端连的都是毛细血管网;肾静脉内流动的血液含氧量、代谢废物明显减少。
②原尿和尿液(终尿)的主要区别是尿液中没有葡萄糖,无机盐的含量减少。
③肾功能衰竭而需要移植肾,移植的肾脏相当于抗原,易发生排异反应。
④血液流经肾脏后,血液成分发生明显的变化是尿素减少,氧气减少,二氧化碳增多(血液由肾动脉流入肾脏、再由肾静脉流出肾脏的过程中,肾脏的组织细胞和血液(肾小管周围的毛细血管)之间进行气体交换,氧气由血液进入组织细胞,组织细胞内的二氧化碳进入血液,血液流经肾脏之后,由动脉血变为静脉血.另外,血液流经肾小球时,通过肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用,血液中的部分尿素等废物随尿液排出,肾小管只重吸收全部葡萄糖、大部分水、部分无机盐,不重吸收尿素、尿酸,这些物质由输尿管随尿液排出)。
【总结归纳】
病名
病症
病变部位
病因
血尿
尿中有红细胞、
白细胞、颜色呈
鲜红色
肾小球
两肾的肾小球因炎症而通透性增高,原来不能滤过的血细胞,可以滤过到原尿中,形成血尿
蛋白
尿
尿中蛋白质含量
过高
肾小球
过滤膜的滤过作用会发生改变,原来不能滤过的蛋白质被滤过,造成尿中蛋白质含量过高(每日排出量超过150毫克),形成蛋白尿
糖尿
尿中有葡萄糖
肾小管
肾小管炎症,使重吸收作用减弱,不能将葡萄糖全部吸收。胰岛分泌的胰岛素过少,血液中的葡萄糖含量过高也会导致糖尿
【典例1-2】[2024浙江台州调研]为了研究肾的功能,科学家利用微穿刺法将显微操纵仪插入肾小囊中进行微量化学分析(如图)。下列相关叙述,错误的是( )
A.①与②内均流鲜红色的动脉血
B.正常情况下,微吸管吸取的囊内液中含有水、蛋白质和尿素
C.由③流入④的液体中,不含血细胞和大分子蛋白质
D.与①中液体相比,等量的④中液体尿素的含量增加
【答案】B
【解析】题图中①为入球小动脉、②为出球小动脉、③为肾小囊、④为肾小管。
①入球小动脉和②出球小动脉内都流鲜红色的动脉血,A正确。血液流经肾小球时,除血细胞和大分子蛋白质外的其他物质均可通过滤过作用进入肾小囊形成原尿。原尿经过肾小管时,其中对人体有用的物质,如大部分水、部分无机盐、全部葡萄糖和氨基酸等,经肾小管的重吸收作用进入肾小管外的毛细血管重新回到血液中,而原尿中的其余成分如水、无机盐、尿素和尿酸等最终形成尿液。因此,正常情况下,微吸管吸取的囊内液中不含蛋白质,由③肾小囊流入④肾小管的液体中,不含血细胞和大分子蛋白质,B错误,C正确。④肾小管重吸收了大部分水,因此与①入球小动脉中液体相比,等量的④肾小管中液体尿素的含量增加,D正确。
【典例1-3】[2025浙江金华期末]人体所有有生命的细胞在新陈代谢过程中,不断形成和排出大量废物,若不能及时清除这些“体内垃圾”,就会影响人的正常生理活动。正常情况下,人体排泄的主要器官有( )
①肺 ②肝脏 ③肾脏 ④皮肤 ⑤大肠
A.①③④ B.①②③④ C.①③④⑤ D.①②③④⑤
【答案】A
【解析】人体排泄的主要器官有肺、肾脏、皮肤。故选A。
【知识拓展】区分排泄和排遗:排泄是排出二氧化碳、无机盐、尿酸、尿素和多余的水等;排遗是以粪便的形式排出体内的食物残渣。
跟踪训练1-2 [2025浙江宁波期末]根据尿液形成和排出过程,组成泌尿系统的器官排列顺序是( )
A.肾脏、膀胱、输尿管、尿道
B.肾脏、输尿管、膀胱、尿道
C.肾脏、尿道、膀胱、输尿管
D.肾脏、膀胱、尿道、输尿管
【答案】B
【解析】肾脏中形成的尿液,先进入肾盂汇集,再经输尿管、膀胱和尿道排出体外。所以,根据尿液形成和排出过程,组成泌尿系统的器官依次是肾脏、输尿管、膀胱、尿道。故选B。
跟踪训练1-3 [2024浙江绍兴期末]下面是某医院提供的几个样本的原尿和尿液的化验数据,表中“-”表示很少或无,“+”表示较多,“++”表示很多,请分析并回答有关问题。
葡萄糖
蛋白质
无机盐
尿素
红细胞
白细胞
样本A
-
-
1.6
2.0
-
-
样本B
0.1
-
0.75
0.03
-
-
样本C
-
++
1.6
1.5
++
++
(1)原尿是样本________。
(2)不正常尿液是样本________,据此推断可能是肾单位中_______________________发生病变造成的。
【答案】(1)B (2)C 肾小球(或肾小球和肾小囊)
【解析】(1)原尿中不含血细胞和大分子蛋白质,含有葡萄糖,所以样本B是原尿。
(2)血液经过肾小球时,除血细胞和大分子蛋白质以外的其他物质,均可通过滤过作用进入肾小囊中形成原尿,原尿经过肾小管时,其中对人体有用的物质,如大部分水、部分无机盐、全部葡萄糖和氨基酸等,经肾小管的重吸收作用进入肾小管外的毛细血管回到血液中,而原尿中的其余成分如水、无机盐、尿素和尿酸最终形成尿液。正常情况下,尿液中不含血细胞、大分子蛋白质、葡萄糖和氨基酸等,样本C中含有蛋白质和血细胞,说明不正常尿液是样本C,据此推断可能是肾单位中肾小球或肾小球和肾小囊发生病变造成的。
题型2 水盐平衡和生物的代谢
一、水盐平衡
1.水的平衡
2.肾脏的作用
(1)体内水分平衡的调节
水分平衡的主要调节器官是肾脏,当体内水分过剩时,肾脏会产生很多的尿,将多余的水分排出;如果体内水分不足,肾脏只产生少量的尿,减少水分的排出。
(2)体内盐分平衡的调节
盐平衡的主要调节器官是肾脏,当体内盐浓度较低时,肾脏产生的尿液含盐量较低;当体内盐浓度较高时,肾脏产生的尿液含盐量较高,把多余的盐分排出体外。
3.肾脏虽然对体内的水和无机盐的浓度具有一定的调节能力,但这种调节能力是有一定限度的。
【典例2-1】[2025浙江台州调研]人体中水盐平衡对于维持人体的健康具有重要的意义。
(1)图中显示部分水分增加和流失的途径,请再补充一种水分流失的途径:____________。
(2)下列有关正常人体内水盐调节的说法正确的是______ (填序号)。
A.若人体内水分过剩,产尿量会增多,将多余水分排出
B.若人摄入的盐较多,又不多喝水,肾脏会产生盐含量较高的尿液
C.若人摄入的糖分较多,又不多喝水,肾脏会产生糖含量较高的尿液
【答案】(1)呼吸 (2)AB (3) (4) (5)
【解析】(1)二氧化碳和水可以气体的形式由呼吸系统排出,所以水分流失途径还有呼吸。
(2)若人体内水分过剩,则大部分的水通过泌尿系统中的肾脏形成尿液,产尿量会增加,将多余水分排出,A正确。若人摄入的盐较多,又不多喝水,则肾脏形成的尿液中水分相对较少,即会产生盐含量较高的尿液,B正确。正常情况下,葡萄糖不会进入尿液,C错误。故选A、B。
易错警示:水盐平衡在神经系统和激素的调节下共同进行。
跟踪训练2-1 [2025浙江杭州期末]水盐平衡对维持人体的健康有着重要的意义,下列有关说法正确的是( )
A.调节水盐平衡需要神经系统参与
B.细胞的呼吸作用会造成水分流失
C.皮肤不会影响体内的水盐平衡
D.饮用海水不会超出人体肾脏的调节能力
【答案】A
【解析】调节水盐平衡需要神经系统参与,A正确。细胞的呼吸作用能够增加水分,B错误。一部分水、少量无机盐和尿素能够以汗液的形式通过皮肤排出,可见,皮肤也承担了调节水分平衡的部分功能,C错误。海水中盐分太高,超出了人体肾脏的调节能力,因此饮用海水人体会因为积累过多的盐而死亡,D错误。
跟踪训练2-2 [2023浙江湖州中考]水和无机盐的平衡,对于维持人体的稳态起着非常重要的作用,是人体各种生命活动正常进行的必要条件。下图是部分水盐调节的过程:
(1)人体获得水的主要途径,除了饮水进食,还可以通过细胞__________产生。
(2)由图可知,参与水盐平衡的系统除了消化系统、循环系统、泌尿系统,还有_____________。同样人的体温、血糖等也在相关系统的调节下维持动态稳定,可见人体的稳态让每一个细胞分享,也靠所有细胞共建,人体是一个统一的整体。
(3)肾脏是形成尿液的器官,在水盐平衡的调节上,起关键作用的是____________(填“肾小球的滤过”或“肾小管的重吸收”)。
【答案】(1)呼吸作用 (2)神经系统、内分泌系统 (3)肾小管的重吸收
【解析】(1)人体获得水的主要途径,除了饮水进食,还可以通过细胞呼吸作用产生。
(2)由题图可知,参与水盐平衡的系统除了消化系统、循环系统、泌尿系统,还有内分泌系统、神经系统。
(3)血液经过肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用形成尿液,其中肾小管重吸收全部的葡萄糖、大部分水和部分无机盐。因此在水盐平衡的调节上,起关键作用的是肾小管的重吸收。
二、代谢的多样性
1.新陈代谢
(1)概念:活着的生物体与外界环境之间物质和能量的交换以及生物体内物质和能量的转换。
代谢是生物生存的基本条件,是生命的基本特征,生物的代谢活动包括两个方面:同化作用和异化作用。
(2)新陈代谢
在一段时间内,若同化作用强于异化作用,则身体就会生长或长胖;若异化作用强于同化作用,身体就会逐渐消瘦。
2.自养和异养
按同化作用的方式不同,可将生物的营养方式分为自养和异养。
①自养:植物能通过光合作用,将无机物直接制造成有机物并贮存能量,这种营养方式叫做自养。进行自养生活的生物有植物和光合细菌等。
②异养:人和动物等需通过摄取现成的有机物来获得营养,不能直接把无机物合成有机物,这种营养方式叫做异养。
★特别提醒
①能进行自养生活的细菌包括光合细菌和化能合成细菌,其中化能合成细菌有硝化细菌、铁细菌、硫细菌等。
②同化作用中自养和异养的根本区别是能否合成有机物,而不是能否进行光合作用,能合成有机物的生物是自养生物,如绿色植物和一些细菌。
3.寄生和腐生
微生物的营养方式一般都是营养,可分为腐生和寄生两种形式。
(1)腐生:从已死的、腐烂的生物体中获得营养的方式。如蘑菇生活在朽木上,吸取朽木中的营养物质而生活。
(2)寄生:生活在另一种生物体内或体表并从其体内获得营养的方式。如大肠杆菌生活在人体肠道内,吸取人体的营养物质而生活。
4.新陈代谢意义
代谢是生物生存的基本条件,是生命的基本特征。生物代谢活动的结构和功能的基本单位是每一个活细胞,代谢一旦终止,生命便会结束。
【典例2-2】关于同化作用和异化作用的说法中正确的是( )
A.人体总是先进行同化作用,再进行异化作用
B.呼吸作用属于同化作用
C.健康成年人的同化作用总是等于异化作用
D.健康老年人的同化作用和异化作用都会减缓
【答案】D
【解析】人体的代谢活动包括同化作用和异化作用,二者同时进行,A错误。呼吸作用属于异化作用,B错误。健康成年人的同化作用和异化作用大体相当,处于动态平衡,而不是同化作用总是等于异化作用,C错误。老年阶段,新陈代谢减慢,同化作用和异化作用都比以前减缓,D正确。
易错警示:同化作用和异化作用在人体内同时进行,同化作用为异化作用提供物质基础,异化作用为同化作用提供能量。
【典例2-3】[2025浙江金华调研]小金患了甲流,持续发烧3天,身体逐渐消瘦,从物质和能量转换的角度分析,这是由于在此期间( )
A.同化作用大于异化作用 B.异化作用大于同化作用
C.只进行同化作用 D.只进行异化作用
【答案】B
【解析】当异化作用大于同化作用时,生物体分解的物质量大于合成的物质量。因此小金患了甲流,持续发烧3天,身体逐渐消瘦,从物质和能量转换的角度分析,这是由于在此期间异化作用大于同化作用,B符合题意。
跟踪训练2-3 蘑菇适宜生长在通风良好且含腐殖质的培养基上,由此分析,蘑菇的代谢类型是( )
A.异养需氧型 B.自养厌氧型 C.自养需氧型 D.异养厌氧型
【答案】A
【解析】蘑菇适宜生长在通风良好的环境中,说明其生活需要氧气;蘑菇适宜生长在含腐殖质的培养基上,说明其营养方式为异养。则蘑菇的代谢类型为异养需氧型。故选A。
【能力培优练】
1.下列不属于人体排泄过程的是( )
A.呼吸系统排出二氧化碳和少量的水
B.泌尿系统排出尿液
C.皮肤排出汗液
D.消化系统排出食物残渣
【答案】D
【解析】排泄的途径主要有三条:二氧化碳和少量的水通过呼吸系统由肺排出体外;大量的水、尿素和无机盐主要通过肾脏形成尿液由泌尿系统排出体外;另外皮肤也具有一定的排泄功能,如排汗。消化系统排出食物残渣不属于人体排泄过程。故选D。
2. [杭州拱墅期末]下列有关尿液的说法中错误的是( )
A.形成尿液的最基本的结构和功能单位是肾小球
B.人体每天形成的原尿大约有180升,但每天排出的尿液约1.5升,这是由于肾小管的重吸收作用
C.当尿液中出现蛋白质和血细胞时,肾小球可能有病变
D.尿在体内的形成是连续的,但尿被排出体外的过程是间断的,这与膀胱的暂时贮尿功能有关
【答案】A
【解析】肾脏是形成尿液的器官,而肾脏的结构和功能的基本单位是肾单位,它包括肾小球、肾小囊和肾小管,A错误。
3.排尿是排泄的主要方式,血液源源不断地进出肾脏,尿液也不断形成。正常人的尿液与血浆相比,尿液中不含( )
A.葡萄糖和大分子蛋白质
B.葡萄糖和尿素
C.血细胞和尿素
D.尿素和大分子蛋白质
【答案】A
【解析】血液是由血浆和血细胞组成的,在形成原尿时,经过肾小球的滤过作用,除大分子的蛋白质、血细胞外的其他物质均进入肾小囊形成原尿。原尿在经过肾小管时,肾小管的重吸收作用将原尿中的全部葡萄糖、大部分的水和部分无机盐等重吸收回血液中,剩下的水、无机盐、尿素和尿酸等形成尿液,A符合题意。
4. [湖州长兴期末]微穿刺法是利用显微操作仪将微细玻璃管插入肾小囊腔中,注入石蜡油防止滤液进入肾小管(如图),用微细玻璃管抽取囊腔中的液体进行微量化学分析。下列表述正确的是( )
A.①中流动脉血,②中流静脉血
B.一个肾单位主要由③④⑤组成
C.微细玻璃管抽取的囊内液经过微量分析不可能有大分子蛋白质
D.④的末端流出的液体与③中的相比,尿素的浓度没有变化
【答案】B
【解析】与肾小球相连的两条血管是入球小动脉和出球小动脉,都流动脉血,所以①与②内均流鲜红色的动脉血,A错误;肾单位是肾脏结构和功能的基本单位,主要包括③肾小球、⑤肾小囊、④肾小管,B正确;当血液流经肾小球时,除了血细胞和大分子的蛋白质,血浆中一部分水、无机盐、尿素、葡萄糖等会通过滤过作用进入肾小囊腔形成原尿,所以正常情况下,微细玻璃管抽取的囊内液中不含血细胞和大分子蛋白质,但当肾小球发生病变时,微细玻璃管抽取的囊内液经过微量分析可能有大分子蛋白质,C错误;④的末端流出的液体是尿液,与③肾小球中的血液相比较,尿液中的尿素浓度明显增高,D错误。
5.[2025浙江绍兴期末]小科对照课本的肾单位模型(图甲),制作了肾单位实物模型(图乙),用来模拟肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用。下列说法正确的是( )
甲 乙
A.图甲中c处流出的是“静脉血”
B.图乙中部位①模拟肾小管
C.图乙中部位②中流出的是“尿液”
D.推动注射器模拟的是心脏跳动产生的动力
【答案】D
【解析】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、无机盐和水等由c肾小管流出形成尿液,A错误。由题图甲和题图乙对比可知,题图乙中的部位①模拟的是肾小球,B错误。题图乙中部位②模拟的是肾静脉,而尿液是从肾小管中流出的,C错误。心脏是血液循环的动力器官,所以推动注射器,促使橡皮管中液体流动,模拟的是人体内心脏的跳动产生的动力,D正确。
6.[2025浙江杭州调研]血液好比人体内的“送货员”,沿着“道路”源源不断地给“居民”们补给氧气、葡萄糖等“物资”,并把“居民”们产生的二氧化碳、尿素等“垃圾”运走。如图表示人体内的“送货员”给某“居民”送货前后部分“物资”和“垃圾”的变化情况,则该“居民”为( )
A.肾脏 B.肺 C.小肠 D.心脏
【答案】A
【解析】由图可知,流经该结构后,血液中氧气相对含量降低,二氧化碳相对含量升高,葡萄糖相对含量降低,尿素相对含量降低。流经肾脏时,血液中的尿素等废物随尿液排出体外,尿素相对含量降低,此外经肾脏时,需要消耗能量,能量来自呼吸作用,故血液流经肾脏后葡萄糖和氧气相对含量减少,二氧化碳相对含量增多。故A正确。
7. [杭州绿城育华学校期中]为了比较体内不同种类的有机物在呼吸作用中释放的能量多少,通过分别燃烧等量花生仁、大米、牛肉干来加热试管中的水,并比较水的温度变化的实验来推测三种食物所含能量的高低。下列选项与这个实验的科学原理、方法无直接关系的是( )
A.能量转化与守恒定律 B.控制变量 C.异化作用 D.同化作用
【答案】D
【解析】能量有多种形式,并能从一种形式转化为其他形式,从一个物体传递给另一个物体。在转化或传递的过程中,能量的总量不变,这就是能量转化与守恒定律;该实验通过燃烧使食物中贮存的化学能转化为水的热能,利用了能量转化与守恒定律,A不符合题意。要比较不同种食物所含能量的高低,需使食物的量相同,加热前水的温度和量相同,而食物的种类不同,因此该实验涉及控制变量,B不符合题意。同化作用是指生物体从外界摄取营养物质,合成新的自身组成物质,并且贮存能量的过程;异化作用是指生物体不断地氧化分解自身组成物质,释放能量,并且把分解所产生的废物排出体外的过程;该实验与同化作用无直接关系,但涉及异化作用,故C不符合题意,D符合题意。
8.[杭州上城期末]水盐平衡对维持人体的健康有着重要的意义,下列有关说法正确的是( )
A.调节水盐平衡需神经系统参与
B.细胞的有氧呼吸会造成水分流失
C.皮肤不会影响体内的水盐平衡
D.饮用海水不会超出人体肾脏的调节能力
【答案】A
【解析】细胞的有氧呼吸是细胞内的有机物在氧气的参与下被分解成二氧化碳和水,同时释放能量的过程,可见细胞的呼吸作用能够增加水分,B错误。一部分水、少量无机盐和尿素能够以汗液的形式通过皮肤排出体外,可见,皮肤也承担了调节水盐平衡的部分功能,C错误。海水中盐分太多,超出了人体肾脏的调节能力,人体会因为积累过多的盐而死亡,D错误。
9.[金华兰溪实验中学段考]下列关于新陈代谢过程中同化作用和异化作用关系的叙述,正确的是( )
A.同化作用和异化作用相互联系,同时发生
B.同化作用和异化作用是交替进行的
C.同化作用在前,异化作用在后
D.异化作用在前,同化作用在后
【答案】A
【解析】生物的代谢活动包括同化作用和异化作用两个方面。同化作用是指生物体会不断地从外界吸收营养物质,合成新的自身组成物质,并贮存能量的过程。异化作用是指生物体不断地氧化分解自身组成物质,释放能量,并不断排出代谢废物的过程。异化作用和同化作用是同时进行的。
10.[2024浙江杭州模拟]如表是检测正常人血浆、肾小管上段以及输尿管内液体中两种物质的浓度变化(g/100mL)。据表中数据分析,甲、乙分别是( )
物质
血浆
肾小管上段液体
输尿管内液体
甲
0.03
0.03
1.8
乙
0.1
0.1
0
A.甲是葡萄糖,乙是蛋白质 B.甲是葡萄糖,乙是尿素
C.甲是尿素,乙是葡萄糖 D.甲是尿素,乙是蛋白质
【答案】C
【解析】血液经过肾小球时,除血细胞、大分子蛋白质外,其他物质如水、无机盐、葡萄糖和尿素等经过滤过作用形成原尿;然后原尿在经过肾小管时,在肾小管的重吸收作用下把全部葡萄糖、大部分水还有部分无机盐重新吸收回血液,剩下的水、无机盐、尿素等最终形成尿液。所以原尿、尿液中都不含有蛋白质;在血浆和原尿中都含有而尿液中不含有的物质是葡萄糖,故乙是葡萄糖;由于肾小管重吸收了大部分水,而不重吸收尿素,因此,与原尿相比,尿液中尿素浓度升高,故甲是尿素,C符合题意。
11.[温州外国语学校月考]如图是某健康成年人24小时内获得和排出水分的示意图。从水盐平衡角度分析,下列说法正确的是( )
A.获得水分的途径只有饮水、进食
B.流汗是人体水分流失最主要的途径
C.若摄入的水过多,肾脏会产生很多尿液
D.若摄入的盐过多,肾脏会产生盐含量较低的尿
【答案】C
【解析】据题图可知,获得水分的途径有饮水、进食和细胞产生,A错误;据图中数据可知,排尿是人体水分流失最主要的途径,B错误;若摄入的水过多,肾脏会产生很多尿液,将多余水分排出体外,C正确;若摄入的盐较多,肾脏会产生盐含量较高的尿液,D错误。
12.[杭州拱墅期末]下列有关人体物质和能量的转换的说法,正确的是( )
A.人将体内多余的葡萄糖合成为糖元或转化为脂肪贮存,属于异化作用
B.按异化作用方式不同,可将生物的营养方式分为自养和异养
C.细胞的呼吸作用(有氧呼吸)是动脉血变为静脉血的根本原因
D.人和酵母菌的代谢类型相同,都是异养需氧型
【答案】C
【解析】人体把体内多余的葡萄糖合成为糖元或转化为脂肪贮存起来,属于同化作用,A错误。按同化作用的方式不同,可将生物的营养方式分为自养和异养,B错误。细胞的呼吸作用(有氧呼吸)消耗了氧,产生了二氧化碳,使组织细胞中氧的浓度比血液中氧浓度低,血液中氧扩散进入组织细胞,细胞中的二氧化碳扩散进入血液,血液由动脉血变为静脉血,C正确。酵母菌是一种真菌,不能将无机物合成为有机物,属于异养型生物;酵母菌在有氧条件下能进行有氧呼吸,在无氧条件下能进行无氧呼吸,所以其属于兼性厌氧型;人属于异养需氧型,D错误。
13. [温州外国语学校段考]人体代谢废物主要通过泌尿系统以尿液的形式排出体外。取自肾单位不同部位的三种液体的部分成分含量如表所示,如图为尿液形成过程的示意图。请回答问题:
液体
部分成分含量(g/100 mL)
葡萄糖
尿素
蛋白质
X
0.10
0.03
0.03
Y
0.00
1.80
0.00
Z
0.10
0.03
8.00
(1)表中X、Y、Z三种液体分别取自图中的不同部位,其中Y液体取自图中的______(填序号),X液体称为_______。
(2)正常情况下按图中箭头所示方向流动的成分可能是___。
A.尿素 B.血细胞 C.葡萄糖 D.大分子蛋白质
(3)若尿液中出现了血细胞,可能的原因是_________________。
【答案】(1)③;原尿 (2)C (3)肾小球病变,通透性过大
【解析】(1)液体Y中不含蛋白质和葡萄糖,是尿液,因此Y取自图中的③肾小管;X与Z相比,X中含有微量的蛋白质,说明X是原尿,因为大分子蛋白质不能被滤过到肾小囊形成原尿。
(2)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等经肾小管的重吸收作用进入包绕在肾小管外面的毛细血管,重新回到血液里,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。正常情况下葡萄糖能通过滤过作用进入肾小囊,后又被肾小管全部重吸收。所以按图中箭头所示方向流动的成分可能是葡萄糖。
(3)若尿液中出现了血细胞,可能是图中的①肾小球病变,通透性过大,使不应该被滤过的血细胞也进入肾小囊。
14.中秋节小徐给患有糖尿病的奶奶买了一盒“无糖月饼”,可当医生的妈妈说奶奶不能吃“无糖月饼”。
(1)小徐说:“糖尿病患者会因为肾单位中的________(填结构名称)不能将原尿中的全部葡萄糖重吸收,导致部分葡萄糖随尿液排出。‘无糖月饼’配料表里没有出现白砂糖或者葡萄糖,不会增加血糖含量。”
(2)妈妈说:“月饼是以面粉为主料,加上油脂和蛋黄等制成的,淀粉在人体内通过代谢,最终会转化为糖类。蛋白质消化为________后,也可以合成糖类和脂肪。在糖尿病患者体内,葡萄糖经____________(填血管名称)进入肾单位,不能被吸收、利用的葡萄糖最终随尿液排出体外。”
(3)小徐奶奶等糖尿病患者体内部分不被利用的糖类排出体外的途径:入球小动脉→_________________________→体外。
【答案】(1)肾小管 (2)氨基酸;入球小动脉 (3)肾小球→肾小囊→肾小管
【解析】(1)糖尿病患者会因为肾单位中的肾小管不能将原尿中的全部葡萄糖重吸收,导致部分葡萄糖随尿液排出。
(2)淀粉在人体内通过代谢,最终会转化为糖类。蛋白质消化为氨基酸后,也可以合成糖类和脂肪。在糖尿病患者体内,葡萄糖经入球小动脉进入肾单位,不能被吸收、利用的葡萄糖最终随尿液排出体外。
(3)由尿液形成及排出体外的途径可知,小徐奶奶等糖尿病患者体内部分不被利用的糖类排出体外的途径为入球小动脉→肾小球→肾小囊→肾小管→体外。
15. [杭州滨江一模]感染流感病毒后,患者体温快速升高,医生建议可采取适量饮用食盐水、柠檬冰糖盐水等电解质水,口服退烧药等方式缓解病情。
(1)大量饮用电解质水后,肾脏的产尿量增多,并通过泌尿系统排出体外,以调节人体内的_______平衡。
(2)体温升高的过程中,细胞通过呼吸作用消耗氧气、释放能量,导致呼吸和心跳频率加快。量,产热量_______(填“大于”“等于”或“小于”)散热量。
(3)发烧后,消化液中酶的活性减弱,食欲下降,患者的同化作用_______(填“强于”“等于”或“弱于”)异化作用,身体变得消瘦。
【答案】(1)水盐 (2)大于 (3)弱于
【解析】(1)人体通过排尿,能调节体内水和无机盐的平衡。电解质水富含水和无机盐,大量饮用后,人体吸收的水和无机盐过多,因此肾脏的产尿量会增多,并通过泌尿系统排出体外,以调节人体内的水盐平衡。
(2)感染流感病毒后,患者体温快速升高,说明人体的产热量大于散热量。
(3)同化作用能合成有机物并贮存能量,异化作用能分解有机物并释放能量,身体变得消瘦说明体内被消耗分解的有机物量大于摄入有机物的量,故此时同化作用弱于异化作用。
16.[杭州滨江期末]如图为人体内水分平衡示意图,请回答下列问题:
(1)摄取米饭______(填“能”或“不能”)增加人体内的水分。
(2)图中细胞生理活动表示细胞的_______作用,该生理活动的文字表达式为__________________________________。
(3)剧烈运动后,人会汗流浃背,此时大量流汗主要是为了维持人体内的_______(填“体温”或“水分”)平衡。
【答案】(1)能 (2)呼吸;有机物+氧气二氧化碳+水+能量 (3)体温
【解析】(1)由图可知,进食也是增加水分的途径之一,故摄取米饭能增加人体内的水分。
(2)呼吸作用的产物之一为水,故图中细胞的生理活动指的是细胞的呼吸作用。细胞的呼吸作用表达式为:有机物+氧气二氧化碳+水+能量。
(3)剧烈运动时会产生大量的热量,为了及时散热,人体会排出较多的汗液。
17.[2024浙江宁波期末]在学习了“泌尿系统”相关内容后,同学们在老师的指导下制作“肾单位模型”,以模拟肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用,同时针对该模型的科学性设计了评价表。
“肾单位模型”评价表(节选)
评价指标
优秀
合格
待改进
指标一
设计合理,有创意,结构完整
结构完整
结构不完整,有1处及以上缺失
指标二
能模拟肾小球的滤过作用,效果明显
能模拟肾小球的滤过作用,但效果不明显
不能模拟肾小球的滤过作用
某同学利用橡皮管、漏斗、水、相同的塑料颗粒、注射器等材料制作了如图所示的模型。
(1)用塑料颗粒模拟血液中不能进入肾小囊的成分,写出其中一种成分:__________________。
(2)若该模型能模拟肾单位功能,则形成的“尿液”将从部位_______(填序号)中流出。
(3)根据评价表,该模型“指标一”被评为“优秀”,“指标二”被评为“待改进”。为使该模型的“指标二”达到优秀水平,请你对该模型提出合理的改进建议:________________________________________
_____________________________________。
【答案】(1)血细胞(或大分子蛋白质) (2) ③ (3)使用不同大小颗粒模拟不同成分,并在部位①处戳出若干小孔,使代表尿素等物质的小颗粒能滤过,代表血细胞和大分子蛋白质等物质的大颗粒不能滤过
【解析】(1)当血液流经肾小球时,除血细胞和大分子蛋白质外的其他物质都可以通过滤过作用进入肾小囊形成原尿。用塑料颗粒模拟的血液中不能进入肾小囊的成分是血细胞和大分子蛋白质。
(2)若该模型能模拟肾单位功能,则形成的“尿液”将从部位③肾小管中流出。
(3)题表“指标二”中“待改进”为不能模拟肾小球的滤过作用,故对该模型提出合理的改进建议是使用不同大小颗粒模拟不同成分,并在部位①处戳出若干小孔,使代表尿素等物质的小颗粒能滤过,代表血细胞和大分子蛋白质等物质的大颗粒不能滤过。
【链接中考】
1.[温州一模]如图所示为人体某个系统的示意图,以下属于该系统的功能的是( )
A.形成尿液 B.消化食物 C.获取氧气 D.产生精子
【答案】A
【解析】图示表示泌尿系统。泌尿系统是由肾脏、输尿管、膀胱、尿道组成的,其中主要的器官是肾脏,能够形成尿液,A符合题意。
2. [山东枣庄中考]模型构建是学习生物学的一种有效策略,某科学兴趣小组的同学用橡皮泥做了一个肾单位结构模型,如图所示。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】肾单位主要由肾小球、肾小囊和肾小管组成,图中肾小管的指示线指在了毛细血管上,A错误。
3. [温州中考]在学习了“泌尿系统”相关内容后,同学们在老师的指导下制作“肾单位模型”,以模拟肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用,同时针对该模型的科学性设计了评价表。
评价指标
优秀
合格
待改进
指标一
设计合理,有创意,结构完整
结构完整
结构不完整;有1处以上缺失
指标二
能模拟肾小球对不同成分的滤过作用,效果明显
能模拟肾小球的滤过作用,但效果不明显
不能模拟肾小球的滤过作用
某同学利用橡皮管、漏斗、水、相同的塑料颗粒、注射器等材料制作了如图所示的模型。
(1)用塑料颗粒模拟血液中不能进入肾小囊的成分,写出其中一种成分:__________________________________。
(2)若该模型能模拟肾单位功能,则形成的“尿液”将从部位______(填序号)流出。
(3)根据评价表,该模型“指标一”被评为“优秀”,“指标二”被评为“待改进”。为使该模型的“指标二”达到优秀水平,请你对该模型提出合理的改进建议:___________________________________
______________________________________________________________________________________________________________________________。
【答案】(1)血细胞(或大分子蛋白质)
(2)③
(3)使用不同大小的塑料颗粒模拟不同成分,并在部位①处戳出若干小孔,使代表尿素等物质的小塑料颗粒能被滤过,代表大分子蛋白质等物质的大塑料颗粒不能被滤过
【解析】(1)当血液流经肾小球时,血细胞和大分子蛋白质不能被滤过到肾小囊内。因此血液中不能进入肾小囊的成分是血细胞和大分子蛋白质。
(2)若题中模型能模拟肾单位功能,则形成的“尿液”将从部位③肾小管中流出。
(3)从“指标二”可以看出题中模型不能模拟肾小球的滤过作用,可对该模型进行改进:使用不同大小的塑料颗粒模拟不同成分,并在部位①处戳出若干小孔,使代表尿素等物质的小塑料颗粒能被滤过,代表大分子蛋白质等物质的大塑料颗粒不能被滤过。
4.[湖州中考]水和无机盐的平衡,对于维持人体的稳态起着非常重要的作用,是人体各种生命活动正常进行的必要条件。如图是部分水盐调节的过程:
(1)人体获得水的主要途径,除了饮水、进食,还可以通过细胞的_________产生。
(2)由上图可知,参与水盐平衡的系统除了消化系统、循环系统、泌尿系统,还有________________________。同样人的体温、血糖等也在相关系统的调节下维持动态稳定。可见人体的稳态让每一个细胞分享,也靠所有细胞共建。人体是一个统一的整体。
(3)肾脏是形成尿液的器官,在水盐平衡的调节过程中,起关键作用的是__________________(填“肾小球的滤过”或“肾小管的重吸收”)作用。
【答案】(1)呼吸作用 (2)神经系统、内分泌系统 (3)肾小管的重吸收
【解析】(1)细胞内的有机物在氧气的参与下被分解成二氧化碳和水。因此人体获得水的主要途径有饮水、进食和细胞的呼吸作用。
(2)由题图可知,参与水盐平衡的系统除了消化系统、循环系统、泌尿系统,还有神经系统、内分泌系统。
(3)肾小球的滤过作用只是将大分子蛋白质、血细胞留在血液中,其他成分都会滤过到肾小囊形成原尿。而肾小管重吸收时会对水和无机盐的重吸收量进行选择,因此肾小管的重吸收作用在水盐平衡的调节上起关键作用。
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