理清知识背后的知识 讲好考题背后的故事

马彬

摘要 由于生物学知识的特点，高中生物学的知识和教学内容有时并不能反映出知识的完全面目，这一特点可能会给中学老师和高中学生带来困扰。这种情况在人和动物的稳态调节模块中表现得尤为明显。以两道高考题为例，尝试理清命题背后的知识依据。

关键词 血糖 渗透压 稳态调节

中图分类号 Q-49

文献标志码 E

生物学知识广博，更新也较快。限于高中生物学习目标、课程容量和学生学习能力，一些教学内容只反映知识概貌而非全貌。人体的稳态有复杂的调控过程，需经过神经-体液-免疫调节网络，以及各器官、系统的共同调控。但在高中生物学教学以及考题中，可能并不会涉及这些问题的全貌。从而导致学生在学习过程中产生困惑。一些考题看似相互矛盾，实则并非如此。在教学过程中，教师可利用经典高考题，促进思维开阔的学生产生更多的思考和问题。

1从两道高考题说起

2018年海南卷的第11题考查了向实验狗的颈动脉内灌注高渗盐水后，狗会出现血浆渗透压迅速升高，尿量减少。同年全国I卷第31题，考查了向实验兔耳缘静脉注射质量分数为20%的葡萄糖溶液15mL后，兔的肾小管腔内液体的渗透压会升高，实验兔的尿量会增加。

题目1的切入点是“颈动脉灌注高渗盐水”，将直接使血浆渗透压升高。刺激下丘脑渗透压感受器，通过下丘脑合成、垂体释放抗利尿激素（ADH）。抗利尿激素作用于肾小管和集合管，加强肾小管和集合管的重吸收，从而导致尿量减少（图1）。题目2的切入点是“肾小管管腔内液体渗透压升高”。由于肾小管管腔渗透压升高，原尿渗透进入肾小管周围毛细血管受阻，重吸收作用减弱，故尿量增多。

2解答学生产生的疑问，讲好考题背后的故事

上述两题单独做，或者只是按照题目所给信息来做，都不会引发过多问题。但当学生将这两道考题联系在一起思考的时候，常会产生以下的疑问：题目1中注射高渗盐水，导致血浆渗透压升高，尿量减少。而在题目2中，静脉注射了高渗（20%）的葡萄糖溶液，血浆渗透压也应升高。为什么不考虑血浆渗透压高于原尿？且若血浆渗透压因注射高渗葡萄糖而升高，为什么不考虑引起抗利尿激素（ADH）分泌增加，从而导致尿量减少呢？这两个题目是相互矛盾了吗？

其实两个题目没有矛盾，只需要按照题目信息解题，就能很快得出答案。但高中階段并未涉及背后的原因，学生再想得多一点，反而陷入困境。那么本题的知识本源是什么，如何解决上述两个问题呢？

2.1静脉注射高渗葡萄糖液，血浆渗透压可能低于原尿

血浆渗透压是血浆内溶质分子对水分子的吸引能力。根据溶质类型的不同，血浆渗透压主要由晶体渗透压和胶体渗透压两部分组成。晶体渗透压主要由血浆中的Na+、Cl-维持，胶体渗透压由血浆中以白蛋白为主的蛋白质维持。静脉注射高渗葡萄糖液，必然导致血浆渗透压迅速升高，但高浓度的葡萄糖进入血浆，会在胰岛素的作用下迅速合成肝糖原。在组织细胞中广泛存在己糖激酶（一类将ATP的γ-磷酸转移到葡萄糖等六碳糖上，使六碳糖磷酸化的酶），使进入细胞中的葡萄糖因为带上磷酸基的负电荷，再难以跨膜逃出细胞。超过肾糖阈的血糖刺激会使血液中的葡萄糖通过肾小球的滤过作用进入原尿。这些综合作用的结果导致了原尿渗透压升高，血浆渗透压相对降低。

2.2静脉注射高渗葡萄糖液，不易引起抗利尿激素分泌增加

血浆晶体渗透压改变后，会刺激下丘脑前部室周器的渗透压感受器，从而调节抗利尿激素的分泌。但渗透压感受器对Na+和Cl-导致的渗透压变化最敏感，而对葡萄糖或尿素引起的渗透压变化不甚敏感。故当静脉注射高渗葡萄糖液后，血浆渗透压虽有所升高，抗利尿激素分泌并不会明显增加。

3总结

综上所述，当注射高渗葡萄糖液使得血糖浓度高于肾糖阈时，肾小球滤过的葡萄糖多于肾小管重吸收的葡萄糖，使葡萄糖在肾小管中液体（原尿、小管液）中浓度升高，渗透压升高，从而阻止了肾小管对水的重吸收。加之抗利尿激素并未明显增加，从而导致尿液量增加。这就是渗透性利尿（高糖利尿）。

生命个体是一个有机的系统。人体稳态的调节是复杂的调控过程。在考题中往往是只观一叶，并非需要学生知晓整个秋天。对于求知欲强思辨能力强的学生，教师既要让他们理解知识背后的知识，也要让他们体会到考试所考查的边界所在。

参考文献：

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