Question

为研究肾脏损伤机制和筛选药物的需要，研究人员构建了新型肾单位芯片。它是由工程材料和活细胞共同组成，结构示意图如图1所示。请分析回答下列问题：

（1）肾脏是由众多肾单位组成的，它的功能是_______。

（2）研究人员用荧光素钠表示小分子物质，用荧光葡聚糖表示大分子物质，将这两种物质制成溶液后，以适宜的流速分别从血液入口注入。稳定运行后，在③处依次抽取液体检测这两种物质浓度，计算渗透速率，如图2所示。结果显示，只有________快速地从①进入到③，说明肾单位芯片A部分可以完成尿液形成过程中的_______作用。

（3）研究人员从血液入口处注入含1.8mg/ml葡萄糖缓冲液，稳定运行后，检测到缓冲液出口处葡萄糖浓度小于③处，由此推测②处模拟的结构是_______。

（4）若想观察药物对肾单位造成损伤的情况，可直接打开装置，观察_______细胞的损伤程度。

Answer

形成尿液 荧光素钠 滤过 肾小管外毛细血管 血管内皮细胞和上皮

【解析】

从肾脏的结构和尿液的形成过程分析，肾单位是肾脏的结构和功能单位，肾单位包括肾小管、肾小球和肾小囊，尿的形成要经过肾小球和肾小囊的过滤作用和肾小管的重吸收两个连续的过程。当血液流经肾小球时，除了血细胞和大分子蛋白质外，其它的如水、无机盐，尿素和葡萄糖会滤到肾小囊形成原尿，当原尿流经肾小管时，大部分的水部分无机盐和全部葡萄糖被重新吸收回到血液，剩下的水、无机盐和尿素等形成尿液流到膀胱，当膀胱尿液积累到一定量时就会通过尿道排出体外。

(1)肾脏由多个肾单位组成，其功能为过滤血液并排出代谢废物，形成尿液。

(2)图2，结果显示，荧光素钠的渗透速率远高于荧光葡聚糖，因此，荧光素钠可以快速地从①进入③，这说明了A部分可以实现肾脏中的肾小球的滤过作用。

(3)缓冲液出口处的葡萄糖浓度小于③处，可以推断②处模拟肾小管的重吸收作用，葡萄糖被重吸收回血液。由此推测②处模拟的结构是肾小管外毛细血管。

(4)药物对肾单位造成损伤，因此应该观察血管内皮细胞和上皮细胞的受损情况。