Question

【題目】胰島素與組織細(xì)胞膜上的相應(yīng)受體結(jié)合后，激活細(xì)胞內(nèi)IRS-1蛋白，進(jìn)而影響相關(guān)代謝反應(yīng)，最終促進(jìn)細(xì)胞攝取葡萄糖，基本過程如下圖。請(qǐng)回答：

（1）胰島素降低血糖的生理意義是______________。

（2）研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞中的物質(zhì)M能抑制胰島素對(duì)組織細(xì)胞攝取葡萄糖的促進(jìn)作用。為進(jìn)一步研究物質(zhì)M抑制胰島素作用的機(jī)制，科研人員利用不同培養(yǎng)基培養(yǎng)大鼠正常心肌細(xì)胞，并檢測(cè)心肌細(xì)胞內(nèi)相關(guān)蛋白質(zhì)的含量，如下表。

項(xiàng)目	培養(yǎng)基
	1	2
葡萄糖	+	+
物質(zhì)M合成抑制劑	a	+
胰島素	b	+
檢測(cè)蛋白	結(jié)果
IRS-1 p-Akt Akt 參照蛋白

（注：“+”表示加入，“-”表示不加入。表中黑影面積越大、顏色越深表示蛋白質(zhì)含量越多。）

①補(bǔ)充完整表中實(shí)驗(yàn)處理：a__________（填“+”或“-”），b__________（填“+”或“-”）。

②綜合上述圖、表可推測(cè)，物質(zhì)M抑制胰島素作用的機(jī)制是_____________。

（3）胰島素和植物生長(zhǎng)素的作用方式所具有的相同特點(diǎn)是_____________（寫出兩點(diǎn)即可）。

Answer 1

【答案】維持血糖濃度的穩(wěn)態(tài)，持續(xù)為細(xì)胞生命活動(dòng)提供能量（避免血糖水平過高，影響生命活動(dòng)） - + 抑制IRS-1基因的表達(dá)（或減少IRS-蛋白含量），減弱Akt蛋白的磷酸化（導(dǎo)致p-Akt含量減少，葡萄糖吸收量減少） 微量高效；與相應(yīng)受體結(jié)合后發(fā)揮作用；作用于靶細(xì)胞、靶器官；作用后被滅活；不直接參與細(xì)胞代謝，給細(xì)胞傳達(dá)一種調(diào)節(jié)代謝的信息

【解析】

胰島素具有加速組織細(xì)胞攝取、利用和儲(chǔ)存葡萄糖的作用。該題主要以實(shí)驗(yàn)的方式考察了學(xué)生對(duì)激素調(diào)節(jié)和實(shí)驗(yàn)原理的掌握。解題關(guān)鍵在于確定該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，�?shí)驗(yàn)?zāi)康臑?/span>“為進(jìn)一步研究物質(zhì)M抑制胰島素作用的機(jī)制”，由此分析實(shí)驗(yàn)的自變量為M的有無，因變量為相關(guān)蛋白質(zhì)的含量，而胰島素和葡萄糖應(yīng)該為無關(guān)變量。

（1）胰島素降低血糖可以維持血糖濃度的穩(wěn)態(tài)，避免血糖水平過高，同時(shí)胰島素可以促進(jìn)組織細(xì)胞攝取、利用葡萄糖，持續(xù)為細(xì)胞生命活動(dòng)提供能量；

（2）①該實(shí)驗(yàn)的自變量為M的有無，因此培養(yǎng)2添加了物質(zhì)M合成抑制劑，因此培養(yǎng)基1中應(yīng)該不添加物質(zhì)M合成抑制劑，而胰島素屬于無關(guān)變量，都應(yīng)該添加以便探究實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/span>

②培養(yǎng)基2中含有物質(zhì)M合成抑制劑，該培養(yǎng)基中無法合成物質(zhì)M，對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，IRS-1和p-Akt在培養(yǎng)基1中較少，因此推測(cè)原因可能為M抑制IRS-1基因的表達(dá)，減弱Akt蛋白的磷酸化（導(dǎo)致p-Akt含量減少，葡萄糖吸收量減少）；

（3）胰島素和植物生長(zhǎng)素都屬于激素，都是一種信號(hào)分子，共同點(diǎn)為微量高效；與相應(yīng)受體結(jié)合后發(fā)揮作用；作用于靶細(xì)胞、靶器官；作用后被滅活；不直接參與細(xì)胞代謝，給細(xì)胞傳達(dá)一種調(diào)節(jié)代謝的信息。