Question

【題目】下圖表示胰島素分泌的調(diào)節(jié)過程及胰島素作用部分機(jī)理。請(qǐng)分析回答：

（1）由圖分析，影響胰島B細(xì)胞分泌活動(dòng)的物質(zhì)有____________________。血糖調(diào)節(jié)的方式屬于___________（選填“神經(jīng)調(diào)節(jié)”、“體液調(diào)節(jié)”、“神經(jīng)一體液調(diào)節(jié)”）。

（2）胰島素與組織細(xì)胞膜上的受體結(jié)合后，一方面會(huì)增加細(xì)胞膜上葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的數(shù)量，促進(jìn)組織細(xì)胞攝入葡萄糖；另一方面能促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)___________的合成和轉(zhuǎn)化加快，從而使血糖濃度降低。人體組織細(xì)胞膜上的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白有多種類型（包括G1、C2、G3、G4等），研究表明，G3分布于腦內(nèi)神經(jīng)元細(xì)胞膜上，G4主要存在脂肪細(xì)胞中，推測(cè)可知G3與葡萄糖的親和力___________（大于/小于）G4。

（3）腎小管上皮細(xì)胞中的葡萄糖濃度___________（高于、低于、等于）組織液中，腎小管上皮細(xì)胞中的葡萄糖通過被動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞竭M(jìn)入組織液，同時(shí)腎小管上皮細(xì)胞以___________方式吸收原尿中的葡萄糖，使正常情況下的尿液不含葡萄糖。糖尿病病因之一是患者血液中存在異常抗體（圖中抗體①、抗體②），因抗體___________引起的糖尿病可以通過注射胰島素來治療。醫(yī)生給某糖尿病患者注射適量的胰島素后，但其癥狀并未緩解，假如其體內(nèi)的胰島素活力正常，請(qǐng)推測(cè)其直接原因可能是___________。

（4）為了驗(yàn)證胰島素具有降低血糖的作用，以小鼠活動(dòng)狀況為觀察指標(biāo)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。某實(shí)驗(yàn)小組的實(shí)驗(yàn)方案如下：

①將正常小鼠隨機(jī)分成A、B兩組，觀察并記錄其活動(dòng)狀況；

②A組小鼠注射適量胰島素溶液，B組注射等量生理鹽水。一段時(shí)間后，A組小鼠會(huì)出現(xiàn)四肢無力，活動(dòng)減少，甚至昏迷等低血糖癥狀，B組活動(dòng)狀況無變化；

③____________________________________________。

Answer 1

【答案】葡萄糖（血糖）、神經(jīng)遞質(zhì)、胰高血糖素 神經(jīng)—體液調(diào)節(jié) 肝糖原、肌糖原、脂肪和某些氨基酸等 大于 高于 主動(dòng)運(yùn)輸 ① 靶細(xì)胞表面受體異常，導(dǎo)致胰島素?zé)o法發(fā)揮作用 A組小鼠出現(xiàn)低血糖癥狀后，分別給A、兩組小鼠注射等量葡萄糖溶液一段時(shí)間后，A組小鼠低血糖癥狀緩解，B組活動(dòng)狀況無變化

【解析】

分析題圖可知，胰島素的分泌受既神經(jīng)調(diào)節(jié)又受到血糖濃度、胰高血糖素的直接調(diào)節(jié)，屬于神經(jīng)-體液調(diào)節(jié)方式；抗體①作用于胰島B細(xì)胞表面的葡萄糖受體，導(dǎo)致胰島B細(xì)胞不能感受葡萄糖濃度變化；抗體②作用于胰島素的靶細(xì)胞，導(dǎo)致胰島素不能發(fā)揮作用。

（1）由分析可知，胰島B細(xì)胞同時(shí)受到分泌活動(dòng)的物質(zhì)有葡萄糖（血糖）、神經(jīng)遞質(zhì)、胰高血糖素。血糖調(diào)節(jié)的方式屬于神經(jīng)一體液調(diào)節(jié)。

（2）由題圖可知，胰島素與組織細(xì)胞膜上的受體結(jié)合后，一方面會(huì)增加細(xì)胞膜上葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的數(shù)量，促進(jìn)組織細(xì)胞攝入葡萄糖；另一方面能促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)葡萄糖合成糖原以及轉(zhuǎn)化為脂肪和某些氨基酸，從而使血糖濃度降低。人體組織細(xì)胞膜上的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白有多種類型（包括G1、C2、G3、G4等），研究表明，G3分布于腦內(nèi)神經(jīng)元細(xì)胞膜上，G4主要存在脂肪細(xì)胞中，由于與脂肪細(xì)胞相比，神經(jīng)元細(xì)胞需要更多的葡萄糖，推測(cè)可知G3與葡萄糖的親和力大于G4。

（3）被動(dòng)運(yùn)輸是物質(zhì)順濃度梯度的運(yùn)輸過程，腎小管上皮細(xì)胞中的葡萄糖通過被動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞竭M(jìn)入組織液，可知腎小管上皮細(xì)胞中的葡萄糖濃度高于組織液中，同時(shí)腎小管上皮細(xì)胞中葡萄糖濃度高于原尿中的葡萄糖濃度，所以腎小管上皮細(xì)胞以主動(dòng)運(yùn)輸方式吸收原尿中的葡萄糖，使正常情況下的尿液不含葡萄糖。糖尿病病因之一是患者血液中存在異�？贵w（圖中抗體①、抗體②），根據(jù)題圖可知，抗體①作用于胰島B細(xì)胞表面的葡萄糖受體，導(dǎo)致胰島B細(xì)胞不能感受葡萄糖濃度變化；抗體②作用于胰島素的靶細(xì)胞，導(dǎo)致胰島素不能發(fā)揮作用。所以因抗體①引起的糖尿病可以通過注射胰島素來治療。醫(yī)生給某糖尿病患者注射適量的胰島素后，其癥狀并未緩解，假如其體內(nèi)的胰島素活力正常，說明此病不是由于胰島素缺乏引起的，推測(cè)其直接原因可能是靶細(xì)胞表面受體異常，導(dǎo)致胰島素?zé)o法發(fā)揮作用。

（4）實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑轵?yàn)證胰島素具有降低血糖的作用，所以本實(shí)驗(yàn)的自變量為是否有胰島素，因變量為血糖濃度，觀察是指標(biāo)小鼠活動(dòng)狀況，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)遵循對(duì)照原則、單一變量原則和等量原則，實(shí)驗(yàn)方案如下：

①將正常小鼠隨機(jī)分成A、B兩組，觀察并記錄其活動(dòng)狀況；

②A組小鼠注射適量胰島素溶液，B組注射等量生理鹽水。一段時(shí)間后，A組小鼠會(huì)出現(xiàn)四肢無力，活動(dòng)減少，甚至昏迷等低血糖癥狀，B組活動(dòng)狀況無變化；

③A組小鼠出現(xiàn)低血糖癥狀后，分別給A、兩組小鼠注射等量葡萄糖溶液一段時(shí)間后，A組小鼠低血糖癥狀緩解，B組活動(dòng)狀況無變化。