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生物 高校生

(4)の問題でなぜナトリウムイオン量が尿の生成量×GFRから求められるのかが分かりません。

163 腎臓4)次の文を読み, 下の問いに答えよ。 腎臓の構造および機能上の単位は(ア)(腎単位)と呼ばれ, 腎小体と(イ), および(イ)に伴う毛細血管で構成されている。 腎小体は,多数の毛細血管のルー プからなる(ウ )と, それを包む(エ)から構成される。( ウ ) から(エ) へろ過される液を(オ)といい, 1分間にろ過過される量を, (ウ )ろ過量(GFR) と呼ぶ。(ウ)から(エ)へ自由にろ過され, (イ ) や集合管で再吸収も分泌 (毛 細血管から(イ )や集合管に物質が放出されること)もされない物質を用いると, GFR を求めることができる。例えば,イヌリンはそのような物質の1つである。 ヒトの成人にイヌリンを血中投与すると, 血しょう中濃度が1.2mg/mL で定常状 態に達した。1時間尿を集めたところ, その尿中のイヌリン濃度は150mg/mL であっ た。イヌリンは, (ウ )から(エ )へ自由にろ過されるので, 血しょう中濃度と(オ) 中の濃度が等しい。 このことから (オ )から尿へ(カ ) 倍にイヌリンの濃度が濃 縮されたことがわかる。 イヌリンは,(イ)や集合管で再吸収も分泌もされないので, (オ)から尿への 濃縮は,(イ)や集合管で水や他の分子が再吸収されて, (オ)から尿へ体積が減 少したことによる。成人の尿の生成速度を1日に1.44L として,上で求めた濃縮率か ら,(オ)の生成速度, すなわち GFR は毎分125㎡L と求められる。 (1) 文中のア~カに適当な語句または数値を書け。 (2) 成人の全血液量を5Lとし, そのうちの血しょう成分は 60%として, 1日あたり 全身の血しょうは, 文中のウからエへ何回ろ過されるかを答えよ。 (3) 腎臓を流れる血しょうのうち,文中のウからエへろ過される割合を,ろ過比と呼 ぶ。この値は, GFR を腎血しょう流量(1分間あたり腎臓を流れる血しょうの 流量)で割ったものとして求められる。成人で1分間に心臓から送り出される血 液量を5Lとして,そのうちの 20%が腎臓を回り, さらに, そのうちの血しょ う成分を 60%としたとき,ろ過比の値はいくつになるか。有効数字2桁まで求 めよ。 (4) 文中のオに含まれるナトリウムイオンの何%がイや集合管で再吸収されたか, 有 効数字2桁まで求めよ。 から尿へ体積が減少したことを考慮せよ。また, 血しょう中のナトリウムイオン 濃度は140mmol/L, 尿中のナトリウムイオン濃度は 160mmol/L とし, ナトリウ ムイオンはウからエへ自由にろ過されるものとする。 ただし,イや集合管で水や他の分子が再吸収されて, オ (九州大)

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数学 高校生

背理法です 青線の部分はなぜ整数ではダメで自然数なら良いのでしょうか

7 は無理数であることを証明せよ。ただし,nを自然数とするとき, n?が7の 基本 例題59 101 17 が無理数であることの証明 倍数ならば,nは7の倍数であることを用いてよいものとする。 【類九州大) 基本58 指針レ 無理数であることを直接証明することは難しい。そこで, 前ページの例題と同様 の複接がだめなら間液で背理法 2章 に従い「無理数である」 「有理数でない」を, 背理法 で証明する。 7 つまり,V7 が有理数(すなわち 既約分数 で表される)と仮定して矛盾を導く。 補定 2つの自然数 a, bが1以外に公約数をもたないとき, aとbは 互いに素 である …の (数学A参照)といい,このとき,4は既約分数である。 a b 解答 良い ある V7 が無理数でないと仮定すると,1以外に正の公約数をもた ない自然数a, bを用いて, /7=4 と表される。 V7 は実数であり, 無理数 でないと仮定しているから, 有理数である。 b このとき 両辺を2乗すると よって,α° は7の倍数であるから, aも7の倍数である。 例題の 「ただし書き」 を用 ゆえに, cを自然数として, a=7cと表される。 a=7b a=7b° の いている。 こと この両辺を2乗すると 0, ② から よって,6?は7の倍数であるから, bも7の倍数である。 ゆえに,aとbは公約数7をもつ。 これは,aとbが1以外に公約数をもたないことに矛盾する。 したがって,7 は無理数である。 a?=49c? の 76°=49c? すなわち 6ピ=7c? t くこれも,「ただし書き」 によ る。 T3+( 天モ 9) 命題と証明

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数学 高校生

背理法の問題です 青線の部分はなぜ整数ではなく自然数なのですか

V7 は無理数であることを証明せよ。 ただし, nを自然数とするとき, n°が7の 10 基本 例題59 V7 が無理数であることの証明 倍数ならば,nは7の倍数であることを用いてよいものとする。 【類九州大) 基本 58 指Tレ 無理数であることを 直接証明することは難しい。そこで、前ページの例題と同様 の接がだめなら関接で背理法 に従い「無理数である」 = 「有理数でない」 を, 背理法で証明する。 つまり,V7 が有理数(すなわち既約分数 で表される)と仮定して矛盾を導く。 相定 2つの自然数 a, bが1以外に公約数をもたないとき, aとbは 互いに素である (数学 A参照)といい,このとき, は既約分数である。 a 解答 ある V7 が無理数でないと仮定すると, 1以外に正の公約数をもた ない自然数 a, bを用いて, V7= と表される。 a /7 は実数であり,無理数 でないと仮定しているから, このとき 両辺を2乗すると よって, a° は7の倍数であるから, aも7の倍数である。 ゆえに,cを自然数として, a=7cと表される。 この両辺を2乗すると 0, ② から よって,?は7の倍数であるから, bも7の倍数である。 ゆえに, aとbは公約数7をもつ。 これは,aとbが1以外に公約数をもたないことに矛盾する。 したがって,V7 は無理数である。 a=7b α=76° 有理数である。 の 1例題の 「ただし書き」 を用 いている。 a=49c? 76°-49c? すなわち ぴ=7c" + くこれも,「ただし書き」によ る。 天モ) 検討 上の解答で示した背理法による証明法は, V2, ¥3, ¥5 などが無理数であることの証明にも用 いられる証明法である。 この場合 「n'がん(k=2, 3, 5) の倍数であればnもんの倍数である」 ーとを利用する。なお, 上の例題文のよっに, 「(*)を用いてよい」などと書かれていなければ、 (*)も証明しておいた方が無難である。 「白然数 nに対し, n*が7の倍数ならは, n は7の倍数である」ことの証明は, か、98 基本 例題56 と同様にしてできる。

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