Question

【題目】為研究腎臟損傷機(jī)制和篩選藥物的需要，研究人員構(gòu)建了新型腎單位芯片。它是由工程材料和活細(xì)胞共同組成，結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題：

（1）腎臟是由眾多腎單位組成的，它的功能是_______。

（2）研究人員用熒光素鈉表示小分子物質(zhì)，用熒光葡聚糖表示大分子物質(zhì)，將這兩種物質(zhì)制成溶液后，以適宜的流速分別從血液入口注入。穩(wěn)定運(yùn)行后，在③處依次抽取液體檢測(cè)這兩種物質(zhì)濃度，計(jì)算滲透速率，如圖2所示。結(jié)果顯示，只有________快速地從①進(jìn)入到③，說(shuō)明腎單位芯片A部分可以完成尿液形成過(guò)程中的_______作用。

（3）研究人員從血液入口處注入含1.8mg/ml葡萄糖緩沖液，穩(wěn)定運(yùn)行后，檢測(cè)到緩沖液出口處葡萄糖濃度小于③處，由此推測(cè)②處模擬的結(jié)構(gòu)是_______。

（4）若想觀察藥物對(duì)腎單位造成損傷的情況，可直接打開(kāi)裝置，觀察_______細(xì)胞的損傷程度。

Answer 1

【答案】形成尿液 熒光素鈉 濾過(guò) 腎小管外毛細(xì)血管 血管內(nèi)皮細(xì)胞和上皮

【解析】

從腎臟的結(jié)構(gòu)和尿液的形成過(guò)程分析，腎單位是腎臟的結(jié)構(gòu)和功能單位，腎單位包括腎小管、腎小球和腎小囊，尿的形成要經(jīng)過(guò)腎小球和腎小囊的過(guò)濾作用和腎小管的重吸收兩個(gè)連續(xù)的過(guò)程。當(dāng)血液流經(jīng)腎小球時(shí)，除了血細(xì)胞和大分子蛋白質(zhì)外，其它的如水、無(wú)機(jī)鹽，尿素和葡萄糖會(huì)濾到腎小囊形成原尿，當(dāng)原尿流經(jīng)腎小管時(shí)，大部分的水部分無(wú)機(jī)鹽和全部葡萄糖被重新吸收回到血液，剩下的水、無(wú)機(jī)鹽和尿素等形成尿液流到膀胱，當(dāng)膀胱尿液積累到一定量時(shí)就會(huì)通過(guò)尿道排出體外。

(1)腎臟由多個(gè)腎單位組成，其功能為過(guò)濾血液并排出代謝廢物，形成尿液。

(2)圖2，結(jié)果顯示，熒光素鈉的滲透速率遠(yuǎn)高于熒光葡聚糖，因此，熒光素鈉可以快速地從①進(jìn)入③，這說(shuō)明了A部分可以實(shí)現(xiàn)腎臟中的腎小球的濾過(guò)作用。

(3)緩沖液出口處的葡萄糖濃度小于③處，可以推斷②處模擬腎小管的重吸收作用，葡萄糖被重吸收回血液。由此推測(cè)②處模擬的結(jié)構(gòu)是腎小管外毛細(xì)血管。

(4)藥物對(duì)腎單位造成損傷，因此應(yīng)該觀察血管內(nèi)皮細(xì)胞和上皮細(xì)胞的受損情況。