生物のからだのはたらきの問題

ある人が安静にしているときの呼吸と血液のようすを調べたところ、次のことがわかった。

• 1 分間の呼吸の回数は 12 回で、1 回の呼吸で吸う空気の体積とはく空気の体積はどちらも $420\text{mL}$ であった。
• 吸う空気には体積の $21\%$、はく空気には体積の $16\%$ の酸素がふくまれていた。
• 肺動脈を通って肺に入る血液 $100\text{mL}$ には $15\text{mL}$ の酸素が、肺静脈を通って肺から出る血液 $100\text{mL}$ には $20\text{mL}$ の酸素がふくまれていた。
• 手首で脈拍を数えたところ、20 秒間に 24 回であった。

吸う空気とはく空気にふくまれる酸素の体積の差は、すべて肺で血液にとりこまれるものとする。また、脈拍の数は心臓の拍動の数と等しく、心臓の右心室と左心室は 1 回の拍動でそれぞれ同じ体積の血液を送り出すものとする。このとき、この人の左心室が 1 回の拍動で大動脈へ送り出す血液は何 mL ですか。

ある人が安静にしているときについて、次のことがわかっている。

• 心臓は 1 分間に 75 回拍動し、左心室は 1 回の拍動で $72\text{mL}$ の血液を大動脈へ送り出す。
• 左心室から送り出された血液のうち、$\frac{1}{5}$ が腎臓へ流れこむ。
• 腎臓へ流れこむ血液には、血液 $1\text{mL}$ あたり $0.25\text{mg}$ の尿素がふくまれている。
• 腎臓から出ていく血液には、血液 $1\text{mL}$ あたり $0.24\text{mg}$ の尿素がふくまれている。

腎臓へ流れこむ血液の量と腎臓から出ていく血液の量は等しく、腎臓を通る間に血液から減った尿素はすべて尿として体外へ出されるものとする。また、心臓の拍動の数と 1 回に送り出す血液の量はつねに一定であるとする。この人の腎臓で、1 時間に血液から取りのぞかれる尿素は何 mg ですか。

ある人が安静にしているときについて、次のことがわかっている。

• 手首で脈拍を数えたところ、20 秒間に 25 回であった。脈拍の数と心臓の拍動の数は等しいものとする。
• 心臓の左心室は、1 回の拍動で $80\text{mL}$ の血液を大動脈へ送り出す。
• 左心室から送り出された血液のうち、$20\%$ が腎臓へ流れこむ。
• 腎臓へ流れこむ血液には、血液 $100\text{mL}$ あたり $30\text{mg}$ の尿素がふくまれている。腎臓から出ていく血液には、血液 $100\text{mL}$ あたり $29\text{mg}$ の尿素がふくまれている。
• 腎臓へ流れこむ血液の体積と、腎臓から出ていく血液の体積は等しいものとする。
• 腎臓で血液からとり除かれた尿素は、すべて尿にふくまれて排出される。この人の尿には、尿 $100\text{mL}$ あたり $1.8\text{g}$ の尿素がふくまれている。

この人が安静にしているとき、1 時間につくられる尿は何 mL ですか。

ある人が安静にしているときについて、次のことがわかっている。

• 左心室から大動脈へ送り出される血液（動脈血）には、血液 $100\text{mL}$ あたり $20\text{mL}$ の酸素がふくまれている。
• 全身の組織を通って心臓にもどってくる血液（静脈血）には、血液 $100\text{mL}$ あたり $15\text{mL}$ の酸素がふくまれている。
• 全身の組織が 1 分間に血液から受け取る酸素の量は $240\text{mL}$ である。
• 心臓の拍動の数は 1 分間に 64 回である。

左心室から送り出された血液はすべて全身の組織を通って心臓にもどり、その間に酸素の量が動脈血の値から静脈血の値まで減るものとする。また、左心室が 1 回の拍動で送り出す血液の量はつねに同じであるとする。このとき、左心室が 1 回の拍動で送り出す血液の量は何 mL ですか。

ある植物を温度が一定の部屋に置き、当てる光の強さを変えて、植物が 1 時間あたりに外に出す酸素の量、または外からとり入れる酸素の量を調べた。結果は次のとおりであった。

• 光を当てないとき：1 時間あたり $4\text{mL}$ の酸素をとり入れた。
• 弱い光を当てたとき：1 時間あたり $2\text{mL}$ の酸素を出した。
• 強い光を当てたとき：1 時間あたり $12\text{mL}$ の酸素を出した。

この植物に、1 日（24 時間）のうち、強い光を $6$ 時間、弱い光を $4$ 時間当て、残りの時間は光を当てなかった。この 1 日の間に、この植物が光合成によってつくり出した酸素の量は全部で何 mL ですか。

ただし、呼吸で使われる酸素の量は、光の有無や強さに関係なく 1 時間あたり一定であるものとし、光を当てないときは光合成は行われないものとする。また、植物が出したりとり入れたりする酸素は、光合成でつくられる酸素と呼吸で使われる酸素の差だけで決まるものとする。