Question

实验探究：镉是工业生产产生的污染物，经口鼻或皮肤进入人体内，易在体内蓄积，对人体的心、肝、肾等器官造成损害，其中肾脏是染镉后最主要的受害器官。为了探讨姜黄素对染镉大鼠肾脏损伤的改善作用，科研人员做了一系列实验，结果如表所示。

组别	血镉含量（μg/L）	尿镉含量（μg/L）
未染镉组	0.050	0.001
染镉组（大鼠腹腔注射氯化镉溶液）	1.341	0.023
姜黄素处理后的染镉组	0.701	0.016

（1）根据实验设计的原则，未染镉组大鼠腹腔注射的是_____。

（2）镉进入人体后，随血液进出肾脏的途径是：肾动脉→_____→肾小球→_____→肾小管外毛细血管→肾静脉。

（3）镉主要蓄积在肾组织，经_____过滤后，残留的大部分镉在_____处被重吸收。分析表中数据可知，大鼠染镉后尿液中镉含量_____。

（4）实验结果表明，与染镉组相比，经姜黄素处理后的染镉组尿镉含量和血镉含量明显_____；因此得出的实验结论为_____。

Answer

等量的生理盐水 入球小动脉 出球小动脉 肾小球 肾小管 升高 下降 姜黄素对染镉大鼠肾脏损伤有改善作用

【解析】

科学探究的一般过程包括提出问题、作出假设、制定计划（即探究的方案：包括选择材料、设计方法步骤等）、实施计划、得出结论（分析所得的结果与假设是否相符）、表达和交流；实验方案的设计要紧紧围绕提出的问题和假设进行。对照实验是只有一个因素不同以外，其它的实验条件相同，有利于控制实验的变量。肾脏是泌尿系统的主要器官，形成尿液。肾脏的结构和功能单位是肾单位，肾单位则肾小体和肾小管组成，肾小体包括肾小球和肾小囊组成。尿的形成包括肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用。

（1）该实验探究姜黄素对染镉大鼠肾脏损伤的改善作用，就应该以姜黄素对染镉为变量设计对照实验，其他条件均相同，所以未染镉组大鼠腹腔注射的是等量的生理盐水。

（2）肾脏由泌尿系统的主要器官，形成尿液。肾脏的结构和功能单位是肾单位，肾单位则肾小体和肾小管组成，肾小体包括肾小球和肾小囊组成，肾小球包括入球小动脉和出球小动脉，入球小动脉与肾小动脉相连接，入球小动脉与肾小球的毛细血管相通，肾小球的毛细血管汇集成出球小脉，入球小动脉和出球小动脉内流的动脉血，出球小动脉与肾小管周围的毛细血管相连，毛细血管与周围的组织细胞进行氧气和二氧化碳的交换，再经过小静脉与肾静脉相连接，肾静脉回到下腔静脉相连。综上分析可知，镉进入人体后，随血液进出肾脏的途径是：肾动脉→入球小动脉→肾小球→出球小动脉→肾小管外毛细血管→肾静脉。

（3）尿的形成过程是：当血液流经肾小球时，除血细胞和大分子的蛋白质外，血浆中的一部分水、无机盐、葡萄糖和尿素等物质，可以经过肾小球滤过到肾小囊内，形成原尿；当原尿流经肾小管时，其中对人体有用的物质，包括大部分水、全部葡萄糖和部分无机盐，被肾小管重新吸收，并且进入包绕在肾小管外面的毛细血管中，重新回到血液里；在肾小管重吸收的同时，肾小管上皮细胞将所产生的物质（如氨）分泌到肾小管的管腔中，与原尿中剩下的其他废物，如尿素、一部分水和无机盐等由肾小管流出，形成尿液。若镉进入人体会损伤肾小管，因为肾小管的重吸收功能丧失，尿液中镉含量升高。因此，镉主要蓄积在肾组织，经肾小球过滤后，残留的大部分镉在肾小管处被重吸收。分析表中数据可知，大鼠染镉后尿液中镉含量上升。

（4）通过分析，经姜黄素处理后的染镉组，大鼠血液中的镉含量下降了0.64（μg/L），而尿液中镉的含量下降了0.007（μg/L）。因此，通过图表中的数据表明与染镉组相比，经姜黄素处理的肾脏组尿镉含量和血镉含量明显下降，通过对比说明姜黄素对染镉大鼠肾脏损伤有改善作用。