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1、高中生物胰岛素知识考点一、血糖的来源去路糖 类 代 谢主 要 来 源:食 物 中 的 糖 类主 要 去 路:氧 化 分 解二、血糖平衡的调节血精高直接 某区域丘-副交感神经兴奋血朝弱化分解)叫细 胞 血 箫 素合成就收促进转化成脂肪等抑制L肝糖原分解II确 物 质 转 化J使血撕浓度降低,趋向于正常值(O.81.2g/L)脑 另一区域*画面回r 线促进肝糖原分解1 1增 低T上1肢岛A细胞直 接-_ _ _ _ _ _族高血皓分泌 o素增加机稳升矗,由于正常质转化三、与胰岛素有关的其他激素胰岛素是唯一能够使血糖浓度工隆的激素。胰岛素与胰高血糖素的插抗作用使血糖维持相对稳定。胰岛素抑制胰高血糖素
2、的分泌,胰高血糖素促进胰岛素的分泌。肾上腺素与胰高血糖素蜩作用使肝糖元分解。四、糖尿病糖 尿 病 症 状 分 析症 状i三多一 少胰 岛R细 胞 受 损胰 岛 素 力 泌 不 足I血 糖 浓 度 脂肪分 解、160-180mg/dL 蛋 白 质”名 仓,能源物版流失 I 夫芬为上多 尿,水 重 吸 收 减 少 尿 瘠-多 轨消 瘦五、血糖平衡的意义1、当血糖浓度低于5 0 60 m g/d L 时出现低血糖早期症状:头昏、心慌、出冷汗、面色苍白、四肢无力,如及时能吃一些含糖较多的食物,或是喝一杯浓糖水,就可以恢复正常。2、当血糖浓度低于4 5 m g/d L 时出现低血糖晚期症状:惊厥和昏迷等
3、。只要及时从静脉输入葡萄糖溶液,症状就会缓解。3、当空腹血糖浓度高于1 3 0 m g/d L 时叫高血糖症,血糖浓度在1 3 0-1 60 m g/d L 时不会出现糖尿。4、当血糖含量 高 于 1 60 1 8 0 m g/d L 的范围时会引发糖尿病,此时,一部分葡萄糖随尿排出,出现尿中含糖现象。六、血糖调节的图解式模型七、常问问题1、高血糖一定会出现糖尿吗?不一定,正常人只有血糖浓度超过肾糖阈(1 60 m g/d L),才会出现糖尿。2、如果某人持续出现糖尿,是否就能肯定他患了糖尿病?不能肯定,因为肾脏功能发生障碍的人,其肾小管不能有效地将葡萄糖吸收到血液,也会出现持续糖尿3、糖尿病
4、形成原因一是胰岛8细胞受损体内胰腺分泌的胰岛素数量不足二是相应的受体出现问题血糖的平衡对于保证机体各种组织和器官的能量供应具有重要意义。如图为血糖调节的示意图,请据图回答下列相关问题:(1)胰岛细胞分泌激素,除了直接受 的变化而发挥作用外,还可受的控制,间接地发挥作用。由题图可知,促进胰岛素分泌的因素有(2)图中细胞的种类是否相同?。(3)饥饿时,血液中胰岛素与胰高血糖素的含量比值将会 o【答案】(1)血糖浓度 下丘脑 血糖浓度升高、胰高血糖素的分泌(2)不完全相同(3)变小【解析】(1)胰岛细胞分泌激素,除了直接受血糖浓度的变化而发挥作用外,还可受下丘脑的控制,间接地发挥作用;由题图可知,促
5、进胰岛素分泌的因素有血糖浓度升高、胰高血糖素的分泌等。(2)图中细胞分别是胰岛素和肾上腺素作用的靶细胞,两者不完全相同。(3)饥饿时,体内血糖含量下降,导致胰岛素分泌量减少、胰高血糖素分泌量增多,两者在血液中的含量比值将会变小。某同学为验证胰岛素能降低血糖浓度、胰高血糖素能升高血糖浓度,设计了以下实验步骤:实验材料:健康、生长状况相似的小白鼠若干、适宜浓度的胰岛素溶液、适宜浓度的胰高血糖素溶液、生理盐水、注射福 O实验步骤:将健康、生长状况相似的小白鼠均分为A、B、C 三组,检查小白鼠的血糖浓度,并计算平均值。给 A、B 组中的每只小白鼠注射适量适宜浓度的胰岛素溶液,给 C 组的每只小白鼠注射
6、 o半小时后检测小白鼠的血糖浓度,并计算平均值。给 A、C 组中的每只小白鼠注射一定量的生理盐水,给 B 组的每只小白鼠 o请回答相关问题.(1)请将实验步骤中的补充完整。;给 B 组的每只小白鼠,(2)请在下面的坐标图上绘出在实验过程中实验组小白鼠的血糖浓度变化过程。(小白鼠生命活动对血糖的影响忽略不计)GSE)C C:两 姬 沏 性 蛔第一次第二次tw 蚓(3)胰岛素能降低血糖浓度的原因是、。【答案】等量的生理盆水注射等量适宜浓度的胰高血糖素溶液,半小时后检测小白鼠的血糖浓度,并计算平均值A:侬 图 时 限 屣 理 冰B:先的唧祝融E球C:酥 的 性 蜂 水胰岛素能促进跚 O细胞摄取、贮存
7、、利用葡萄糖转化成葡萄糖 抑制非糖类物质(如某些氨基酸等)转化成葡萄糖【解析】分析:胰岛素是人体内唯一降低血糖的激素,胰高血糖素具有升高血糖的作用,二者在血糖平衡调节过程中具有拮抗作用。生物实验遵循的一般原则主要有对照原则、等量原则、单一变量原则和控制无关变量原则。详解:(1)根据题意分析,A、B组注射适量适宜浓度的胰岛素溶液,为实验组;则 C组为对照组,需要注射等量的生理盐水。根据题意,A、B两组为低血糖模型,给A、C组中的每只小白鼠注射一定量的生理盐水,则需要观察B组的低血糖恢复情况,即需要给B组的每只小白鼠注射等量适宜浓度的胰高血糖素溶液,半小时后检测小白鼠的血糖浓度,并计算平均值。(2
8、)根据以上实验步骤,曲线图应该如下图所示:注射 注射(3)由于胰岛素能促进细胞摄取、贮存、利用葡萄糖,抑制氨基酸等非糖类物质转化成葡萄糖,所以具有降低血糖的作用。点睛:解答本题的关键是对于血糖平衡的调节的理解,明白几种激素的生理作用,并根据实验的目的、一般原则进行实验设计和结果预测。胰岛素不敏感QR)是指各种原因使胰岛素促进细胞摄取和利用葡萄糖的效率下降.机体代偿性的分泌过多胰岛素,以维持血糖的稳定。请根据以下提供的实验材料及用具,完善验证熊果酸有增加胰岛素敏感性作用的实验思路,并预测、分析实验结果。村料用具:健康大鼠若干、高脂饮食诱导的IR大鼠若干、熊果酸溶液、胰岛素溶液、蒸储水、血糖检测仪
9、、注射器等。(注:血糖具体检测方法不作要求)(1)实验思路:各取健康大鼠、高脂饮食诱导的IR大鼠若干,分组如下:A组:若干只健康大鼠,每天向其胃内灌适量等量蒸储水;。A组大鼠每天给予适量等量普通饲料,其余各组每天给予等量高脂饲料。一段时间后,检测、记录每组大鼠的血糖浓度,计算平均值。所有组大鼠禁食适当时间,皮下注射等量胰岛素溶液。一段时间后,检测、记录每组大鼠的血糖浓度,计算平均值。(2)预测实验结果(用坐标系曲线示意图表示)。(3)分析与讨论 血 糖 作 为 检 测 指 标 之 一 的 依 据 是.实验思路中,若检测各组大鼠血液的胰岛素浓度,则浓度最高的组别是 o【答案】(D B组:等量高脂
10、饮食诱导的IR大鼠,每天向其胃内灌等量蒸馈水C组:等量高脂饮食诱导的IR大鼠,每天向其胃内灌等量熊果酸(2)4分:坐标系及标注正确得1分,图注正确得1分,曲线趋势正确得2分。注:三条曲线起始点相同也给分,三条曲线起始点差异显著不给分。+正 常 IR IR+熊果酸时间(3)胰岛素是唯一能降低血糖的激素,通过检测血糖浓度的变化来判断机体对胰岛素的敏感性(2分)B组(2分)【解析】试题分析:(1)本实验目的是验证熊果酸有增加胰岛素敏感性作用,所以需要将IR大鼠均分为2组,向实验组大鼠胃内灌熊果酸,向对照组大鼠胃内灌蒸储水,一段时间后检测比较每组大鼠的血糖浓度。各组大鼠禁食适当时间,皮下注射等量胰岛素
11、溶液,再检测比较每组大鼠的血糖浓度。(2)该实验的因变量是血糖浓度随时间的变化,所以应以时间为横坐标,血糖浓度为纵坐标。开始时三组大鼠的血糖浓度相差不大,当禁食适当时间,注射胰岛素后,健康大鼠和灌熊果酸的IR大鼠对胰岛素敏感,所以血糖浓度降低幅度较大,而IR大鼠由于对胰岛素不敏感,所以血糖浓度降低幅度较小。(1)正常人的血糖浓度范围是 g/L。肌 肉 细 胞(填“能”或“不能”)参与血糖调节。除胰高血糖素外,长期紧张、压力过大还会使升高血糖的激素如 分泌增加,从而使血糖浓度增加。从生理效应的角度分析,它们与胰岛素之间具有_ _ _ _ _ _ _ _ _作用。(2)经研究发现:肥胖者体内过多的
12、脂肪易造成机体细胞对胰岛素敏感程度下降,影响细胞对葡萄糖的_,进而表现为高血糖。(3)如图为一正常人和两名糖尿病病人在空腹状态下口服100g葡萄糖后,血浆中胰岛素浓度变化曲线。由图可推测,病人甲的病因可能是 细胞受损,使胰岛素分泌不足。病人乙口服葡萄糖后,检测血浆中胰岛素浓度,略高于正常人,分析原因可能是 受损。病人(填“甲”或“乙”)可通过注射胰岛素达到治疗的目的。【答案】0.8 1.2能 肾 上 腺 素 拮 抗 摄 取、利 用 和 储 存 胰 岛 B胰 岛 素 受 体 甲【解析】【试题分析】1、胰岛素是人体内唯一降低血糖浓度的激素,胰高血糖素和肾上腺素都可以促进肝糖原分解为葡萄糖进入血液,
13、升高血糖浓度,二者具有协同作。.胰岛素和胰高血糖素在生理作用上具有拮抗作用。2、据图分析:给空腹的人口服100g葡萄糖,病人乙血浆中胰岛素的浓度都较正常人升高,说明这人的胰岛 B 细胞正常。病人甲血浆中胰岛素浓度低于正常人,说明可能是胰岛B 细胞受损。可据此答题。(1)正常人血糖浓度是0.81.2g/L;胰岛素作用于肝脏、肌肉等细胞,促进肝糖原与肌糖原的合成,所以肌肉细胞是胰岛素作用的靶细胞,能参与血糖调节;除胰高血糖素外,长期紧张、压力过大还会使升高血糖的激素如肾上腺素分泌增加,从而使血糖浓度增加;胰高血糖素和肾上腺素都可以促进血糖浓度升高,而胰岛素具有降低血糖浓度的功能,所以胰高血糖素和肾
14、上腺素与胰岛素之间具有拮抗作用。(2)肥胖者体内脂肪过多,易造成机体细胞对胰岛素的敏感性会降低,影响细胞对葡萄糖的摄取、利用和储存,进而表现为高血糖。(3)病人甲口服葡萄糖后,胰岛素低于正常人,可能原因是胰岛B 细胞受损,使胰岛素分泌不足;病人乙可能是胰岛素受体受损(或胰岛素受体活性低或组织细胞对胰岛素不敏感),影响了细胞对葡萄糖的摄取、利用和储存,因此口服葡萄糖后,检测血浆中葡萄糖浓度,略高于正常人;由于病人甲是体内胰岛素分泌不足,所以病人甲可通过注射胰岛素达到治疗的目的。血糖浓度保持平衡是人体进行生命活动的前提,其中胰岛素在降低血糖过程中发挥重要作用。下图为胰岛素作用机理模式图,请分析回答
15、:曲跖一胰岛素葡 萄 糖 转 葡 髀 件 外 一胰岛素受体漫-甘#-细胞膜怂:酶而横酸化4 促进:葡 的 糖 转A/二、-r髭贮 存 吟 曾 避 舞细 胞 内 的 囊 泡 上 口 成 合 成 合 成胰岛素作用机理模式图(1)胰岛素由_ _ _ _ _ _ _ 细胞分泌,其化学本质为 o(2)胰岛素与细胞膜上的胰岛素受体结合后,能够激活靶细胞的一系列生理活动,这体现了细胞膜的.功能。(3)从图示信息可知,胰岛素降低血糖浓度的途径主要是_ _ _ _ _ _ _和 o(4)某种细菌表面的抗原结构与人体胰岛素受体的分子结构极其相似,某人感染了该细菌后出现了高血糖症状,注 射 胰 岛 素 后(能/不
16、能)有 效 调 节 其 血 糖 水 平,原因是一,该 病 在 免 疫 学 上 称 为.(5)研究者发现,胰岛素的分泌除了受血糖浓度的影响外,还受下丘脑中的神经细胞调控,这说明血糖浓度的调节方式是 调节。【答案】(1)胰岛B细胞蛋白质(2)信息交流(3)促进组织细胞摄取葡萄糖促进葡萄糖合成糖原和转化成非糖物质(4)不能胰岛素受体与相应抗体结合,无法识别胰岛素自身免疫病(5)神经一体液【解析】(1)胰岛素由胰岛B细胞细胞分泌,其化学本质为蛋白质。(2)胰岛素与细胞膜上的胰岛素受体结合后,能够激活靶细胞的一系列生理活动,这体现了细胞膜的信息交流功能。(3)由图可以观察当胰岛素和其受体结合后,使酶磷酸
17、化,促进一方面促进蛋白质、脂肪、糖原合成,另一方面使细胞膜上的葡萄糖转运蛋白增加,促进葡萄糖进入细胞,促进葡萄糖的利用,而使血糖浓度降低。(4)某种细菌表面的抗原结构与人体胰岛素受体的分子结构极其相似,某人感染了该细菌后出现了高血糖症状,注射胰岛素后不能有效调节其血糖水平,原因是胰岛素受体与相应抗体结合,无法识别胰岛素,该病在免疫学上称为自身免疫病。(5)研究者发现,胰岛素的分泌除了受血糖浓度的影响外,还受下丘脑中的神经细胞调控,这说明血糖浓度的调节方式是神经一体液调节。让一健康人和一糖尿病患者于空腹时同时口服葡萄糖,服用量按每人每1 k g 体 重 1 g 计算。随后每隔一段时间,测定各人的
18、血糖浓度和血液中的胰岛素浓度。试回答下列问题:(1)两人血液浓度变化如图,其 中 表 示 糖 尿 病 患 者 的 曲 线 是。V日osys爨旬(2)下列甲至丁 4 种曲线图中能正确反映两人血液中胰岛素浓度变化的是(3)从上述分析中可知糖尿病患者的胰岛素分泌量往往_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 64208口服后时间小甲口服后时间小乙口服后时间/h丙口服后时间布T(4)下列有关胰岛素生理功能的叙述中,正确的有A.提高组织细胞摄取和利用血液中葡萄糖的能力B.促进肝糖元的分解C.促进糖元的合成,抑制脂肪等物质转变成糖D.抑制葡萄糖转变成脂肪(5)健康人当血糖浓度偏低时,可通过胰岛分泌的
19、 和 肾 上 腺 髓 质 分 泌 的,使血糖浓度升高。【答案】(D B (2)丙(3)不足(4)A C(5)胰 高 血 糖 素 肾 上 腺 素【解析】(D空腹时口服葡萄糖,其中表示糖尿病患者血液浓度变化的曲线是B,糖尿病患者常由于胰岛 B细胞受损,胰岛素分泌过少,不能使血糖浓度降为正常值80 1 20 m g/dl;(2)空腹口服葡萄糖后,正常人血液中胰岛素的量迅速增加,使血糖浓度降下来后,又减少,而糖尿病患者常由于胰岛B细胞受损,胰岛素分泌一直较少,所以能正确反映两人浓度变化的是图丙;(3)糖尿病患者的胰岛素分泌量往往不足,不能使血糖浓度降为正常值80 1 20 m g/dl;(4)胰岛素是
20、唯一能降低血糖的激素,胰岛素首先能提高组织细胞摄取利用葡萄糖(加速葡萄糖的氧化分解,并促进多余的葡萄糖转化成糖原及脂肪等非糖物质),同时还可以抑制肝糖元的分解和脂肪等非糖物质转变成糖,致使血糖浓度下降。所以有关胰岛素生理功能的叙述中,正确的有A C;(5)胰岛素是唯一能降低血糖的激素,但使血糖浓度升高的有胰高血糖素和肾上腺素。血糖的平衡对于保证机体各种组织和器官的能量供应具有重要的意义,胰岛素是维持血糖平衡的重要激素。下图表示胰岛素分泌的调节过程及胰岛素作用机理。据图分析回答:胰岛血就求(1)当血糖浓度上升时,葡萄糖感受器接受刺激产生兴奋,经兴奋的传导和传递,最终传递给胰岛B细胞的信号分子A是
21、,该分子与胰岛B细胞膜上相应的受体结合,引起胰岛素分泌增多;由图分析,胰岛B细胞分泌胰岛素还受到 的影响。以上说明胰岛素分泌的调节方式包括 调节。(2)糖尿病病因之一是患者血液中存在异常抗体(图中抗体1、抗体2)。图中因抗体引起的糖尿病可以通过注射胰岛素来治疗,这种抗体的致病原因是由于此种抗体与 结合,导致胰岛B细胞对葡萄糖浓度上升的敏感度降低,引起胰岛素分泌量减少,血糖浓度升高。从免疫学的角度分析,这两种异常抗体引起的糖尿病都属于_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 病。【答案】神经递质 血糖浓度(或胰高血糖素含量)神经和
22、体液(答全给分)1胰岛B细胞膜上的葡萄糖受体自身免疫病【解析】试题分析:本题考查血糖调节、免疫调节,考查对血糖调节途径、免疫功能异常的理解。解答此类题目,应明确过敏反应、自身免疫病、免疫缺陷病三者的不同。(1)神经调节途径中,最终传递给胰岛B细胞的信号分子A是神经递质;据图可知,胰 岛 B细胞分泌胰岛素还受到血糖浓度(或胰高血糖素含量)的影响。以上说明胰岛素分泌的调节方式包括神经和体液调节。(2)糖尿病病因之一是患者血液中存在异常抗体(图中抗体1、抗体2)。图中抗体1 与胰岛B细胞膜上的葡萄糖受体结合,使胰岛B细胞不能感知血糖浓度的变化,导致缺少胰岛素,可以通过注射胰岛素来治疗。从免疫学的角度
23、分析,这两种异常抗体攻击自身细胞引起的糖尿病都属于自身免疫病病。图 1 为细胞的放大图,表示的是细胞内蛋白质合成及其去向,其中表示细胞结构,表示细胞的生理活动,甲丁表示结构中的物质。图 2 表示胰岛素对肌细胞吸收葡萄糖的调节,细胞膜上有运输葡萄糖的载体GLUT4。据图回答:(在 内填入数字序号;_ _ _ _ _ 上填入文字)(1)中,具有双层膜的是,结构中,扩大膜面积的结构分别是 和(2)结 构 中 进 行 的 过 程 是,甲表示的物质是。(3)若 图 1表示胰岛B 细胞合成、分泌胰岛素的过程,则甲、乙、丙、丁四种物质中最可能具有降血糖作用的是 o(4)图 2 显示:、作用调节着细胞膜上葡萄
24、糖载体的数量,这些作用的完成直接有赖于细胞膜 的 结 构 特 点。据 图 说 出 饭 后 1 小 时 血 糖 浓 度 恢 复 正 常 的 调 节 机 理:o 2 型糖尿病人胰岛素水平正常,但靶细胞存在“胰岛素抵抗”,从细胞膜的组成看,可能的原因是 等。【答案】(1)崎(或内膜)类 囊 体(囊状结构或基粒)(2)翻 译(或蛋白质合成)mRNA(3)丁(4)胞吞和胞吐半流动性饭后血糖升高一胰岛素水平提高一胰岛素激发靶细胞内膜泡与细胞膜融。合(胞吐)一细胞膜上的葡萄糖载体增加一葡萄糖被大量吸收到细胞内血糖降低胰岛素受体数量少(和活性差),葡萄糖载体GLUT4的缺陷妊娠期糖尿病对母亲和胎儿的巨大危害已
25、引起人们的高度重视,其预防、诊断及治疗已成为当今研究的热点.请分析以下材料并回答问题:材料一“性激素结合球蛋白”(S H B G)是由肝脏合成并分泌的一种糖蛋白,能特异性结合并转运性激素.材料二胰岛素抵抗是指胰岛素含量正常而靶器官对其敏感性低于正常的一种状态,这是妊娠期一种正常的生理性抵抗.此现象随孕周增加而加重,为代偿下降的胰岛素敏感性,其分泌量也相应增加.尽管所有孕妇在妊娠期都有上述调节过程,但少数人却发生胰岛B 细胞分泌功能衰竭而使血糖升高,(1)器官甲是;“器官甲一垂体一器官乙一雌激素”的过程体现了雌激素分泌的调节,“器官甲一胰腺一血糖”过程的调节方式为.(2)雌激素水平升高使胰岛素靶
26、器官对胰岛素敏感性下降,表现为组织细胞吸收利用葡萄糖的量(填“增加”或“减少”),对 肝 脏 中 糖 原 分 解 为 葡 萄 糖 的 抑 制 (填“增强”或“减弱”).(3)S H B G 的分泌过程中,雌激素与胰岛素表现为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _作用.(4)正 常 的 生 理 性 胰 岛 素 抵 抗 有 利 于 胎 儿 在 发 育 过 程 中 利 用.研 究 表 明 S H B G 含量(高、低)是由于胰岛素抵抗最终造成的结果.【答案】(1)下丘脑 分级 神经-体液调节(2)减 少 减 弱(3)拮抗(4)葡 萄 糖 低【解析】试题分析:(1)器官甲是下丘脑.
27、”器官甲一垂体一器官乙一雌激素”的过程体现了雌激素分泌的分级调 节.“器官甲(下丘脑)一胰腺一血糖”过程中通过下丘脑某区域的神经来控制胰腺的分泌,而胰腺可分泌胰高血糖素和胰岛素来调节血糖浓度,故该调节方式为神经-体液调节.(2)雌激素水平升高使胰岛素靶器官对胰岛素敏感性下降,表现为组织细胞吸收利用葡萄糖的量减少,对肝脏中糖原分解为葡萄糖的抑制减弱.(3)S H B G的分泌过程中,雌激素促进肝脏分泌S H B G,而胰岛素抑制肝脏分泌S H B G,故雌激素与胰岛素表现为拮抗作用.(4)根据题中信息可知,正常的生理性胰岛素抵抗使胰岛素降血糖的功能减弱,导致血液中葡萄糖的含量较多,从而使胎儿获得
28、更多的葡萄糖.分析图解可知,胰岛素能够抑制肝脏细胞的分泌作用,而胰岛素抵抗会使胰岛素分泌量增加,最终导致SHBG含量下降.胰岛素是已知的唯一降低血糖水平的激素,请分析胰岛素的作用机制模式图(如图所示),并回答有关问题:(I)图中的刺激X 最可能是,下丘脑神经细胞接受刺激X 兴奋后,膜外的电位变化为,最 终 引 起 传 出 神 经 末 梢 释 放,与胰岛B细胞上相应受体结合,引起胰岛素分泌增多。(2)由图可知,胰岛素与其受体结合后,一方面使 增加,促进葡萄糖进入细胞;另一方面促进_,从而降低血糖。(3)如果给动物注射大剂量胰岛素,动物会因低血糖而休克。通过注射胰高血糖素能促使血糖升高,使休克的动
29、物清醒。根据以下实验材料及用品,完成实验方案,证明胰高血糖素能升高血糖。实验材料及用品:小白鼠、注射器、鼠笼、胰岛素溶液、胰高血糖素溶液、葡萄糖注射液、生理盐水。实验方案:选择体重相近的健康小白鼠,按照下表进行处理、观察并填写相关内容。分组实验处理方法预期结果下一步实验处理方法预期结果A组(对照组)_ _ _ _ _ _ _ _ _ _清醒_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _清醒B组注射大剂量的胰岛素溶液休克等量的生理盐水未清醒C组_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _清醒D组_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _清醒【
30、答案】(1)血糖升高 由正电位变为负电位 神经递质(2)细胞膜上葡萄糖受体蛋白 糖原、脂质和蛋白质的合成(三种物质答全给分)(3)注射等量生理盐水 注射一定量胰高血糖素溶液(注射一定量葡萄糖注射液)注射一定量葡萄糖注射液(注射一定量胰高血糖素溶液)【解析】试题分析:(1)分析图形可知,该图为高血糖条件下通过胰岛素调节使血糖含量降低的过程;由图中可知,胰岛B细胞能接受高血糖X 的直接刺激也可接受下丘脑通过副交感神经调节;下丘脑神经细胞接受高血糖刺激兴奋后,膜外的电位变化为由正电位变为负电位,最终引起传出神经末梢释放神经递质,与胰岛B细胞上相应受体结合,引起胰岛素分泌增多。(2)图中显示,胰岛素与
31、其受体结合后,一方面使细胞膜上葡萄糖受体蛋白增加,促进葡萄糖进入细胞;另一方面促进糖原、脂质和蛋白质的合成,从而降低血糖。(3)要设计实验证明胰高血糖素能升高血糖,根据表中已有的信息与提供的材料用品,可设计实验方案;对照实验的设计应遵循单一变量原则和对照原则,所以BCD三个实验组注射大剂量的胰岛素溶液,则对照组A应注射等量生理盐水;根据题意“注射胰高血糖素能促使血糖升高,使休克的动物清醒”,可知下一步实验处理方法中,C组作为对照组注射等量的生理盐水导致小鼠休克为清醒,则CD两组作为实验组应分别注射一定量胰高血糖素溶液或葡萄糖注射液,让休克的小鼠清醒,从而证明胰高血糖素能升高血糖。胰岛素可以用于
32、治疗糖尿病,但是胰岛素被注射入人体后,会堆积在皮下,要经过较长的时间才能进入血液,而进入血液的胰岛素又容易分解,因此治疗效果受到影响。下面是用蛋白质工程设计的速效胰岛素的生产过程,请据图回答下面有关问题。(1)构建新的蛋白质模型是蛋白质工程的关键,图中构建新的胰岛素模型的主要依据是:(2)通过人工合成DNA形成的新基因应与 结合后转移到 中才能得到准确表达。若要利用大肠杆菌生产速效胰岛素,需 用 到 的 生 物 工 程 有、和发酵工程。(4)图解中从新的胰岛素模型到新的胰岛素基因的基本思路是什么?【答案】(1)蛋 白 质 的 预 期 功 能(2)载 体 大 肠 杆 菌 等 受 体 细 胞(3)
33、蛋 白 质 工 程 基 因 工 程(4)根据新的胰岛素中氨基酸的序列,推测出其基因中的脱氧核昔酸序列,然后利用D N A 合成仪来合成出新的胰岛素基因。【解析】本题主要考查蛋白质工程的知识。(1)蛋白质工程的目的是根据人们对蛋白质功能的特定需求,对蛋白质结构进行分子设计,因此,图中构建新的胰岛素模型的依据是胰岛素的预期功能,即速效胰岛素。(2)合成的目的基因应与载体形成重组D N A 分子后导入受体细胞中才能表达。(3)利用蛋白质工程生产自然界原本不存在的蛋白质,需对原有的蛋白质进行改造。根据新的胰岛素中氨基酸序列推测出其基因中的脱氧核甘酸序列,人工合成新的胰岛素基因,形成目的基因,改造好的目
34、的基因需通过基因工程来生产基因产物,并且在生产过程中要借助工程菌,所以还需要进行发酵,因此该过程涉及蛋白质工程、基因工程和发酵工程。(4)由新的蛋白质模型到构建新的基因,其基本设计思路是根据新的蛋白质中氨基酸的序列,推测出基因中的脱氧核昔酸序列。然后用D N A 合成仪直接合成出新的基因正常人空腹血浆胰岛素浓度为52 0flU/mL,人体血浆胰岛素浓度的相对稳定受多种因素的影响。给空腹的人口服100g葡萄糖,正常人、非糖尿病肥胖者及H型糖尿病肥胖者与I 型糖尿病人血浆胰岛素浓度变化对比结果见下图,分析回答:血浆胰岛素浓度0 15 30 45 60口版103g葡萄糖90 120 150 180
35、min时间(1)正常人空腹口服葡萄糖后,若同时检测胰高血糖素和血糖含量,变化曲线的峰值分别出现在胰岛素峰值(填“之前”、“之 后”或“同 时”),这 是 因 为(2 )图 示 数 据 说 明,I I 型 糖 尿 病 肥 胖 者 分 泌 胰 岛 素 量 较 非 糖 尿 病 肥 胖 者,且高峰(填提前”或“延迟”)出 现。(3)肥胖者血浆胰岛素浓度高于正常人,原因是肥胖者体内脂肪细胞变得肥大,体内细胞膜上胰岛素受体的密度(填“增加”、“降低”或“基本不变”),脂肪细胞对胰岛素的敏感性会,形成胰岛素抵抗,易导致血糖浓度升高,肥胖者尽早减轻体重,会减少患糖尿病的风险。【答案】(1)之后和之前 口服的葡
36、萄糖被小肠吸收进入血液即导致血糖浓度升高,血糖浓度升高刺激胰岛B细胞分泌胰岛素并释放进入血液;胰岛素浓度的升高导致血糖浓度降低,血糖浓度的降低会促进胰高血糖素的分泌(2)低 延迟(3)降 低 降 低【解析】试题分析:(1)口服葡萄糖,血糖含量升高,最先出现峰值;血糖含量升高引起胰岛素分泌增多,胰岛素出现峰值;胰岛素降低血糖后,血糖继续消耗低于正常水平,胰高血糖素分泌增多,之后出现峰值。(2)图示可知,I I 型糖尿病肥胖者分泌胰岛素量较非糖尿病肥胖者低,且高峰延迟出现。(3)脂肪细胞变大,细胞膜上的受体分散,密度降低,接受胰岛素更少,所以脂肪细胞对胰岛素的敏感性会降低。n 型糖尿病发病的主要原
37、因是靶细胞对胰岛素敏感性降低或胰岛素分泌缺陷。为研究血浆维生素D3(用VD3表示)与 H型糖尿病的关系,科研人员据血浆VD3含量的水平,将受试者分为3 组,跟踪统计4 年后的II型糖尿病发病率,得出如下数据:组别第 1 组第 2 组第 3 组血 浆 VD3含 量(ngmL-l)VD318.518.5VD33030VD350n 型糖尿病的发病率(%)12.44.70.0回答下列问题:(1)VD3是一种固醇类激素,其 调 节 作 用 方 式 的 特 点 是 (写出两点即可).(2)一些n 型糖尿病患者,进食一段时间后胰岛素的分泌量持续高于正常水平,原因是(3)有些成年人体内的T 细胞会破坏胰岛B
38、细胞而患糖尿病,这 种 糖 尿 病 也 属 于 (填“过敏反应”或“自身免疫病”或“免疫缺陷病”)。(4)据表分析,血浆VD3含量与H型糖尿病发病率呈_ _ _ _ _ _ _ _ (填“正相关”或“负相关”);研究表明,当胰岛B细胞内Ca2+达到一定浓度后,开始胞吐释放胰岛素。据此,可推测血浆VD3能,从而促进胰岛素释放。【答案】微量、高效;通过体液运输;作用于靶细胞、靶器官;激素起作用后被灭活 患者靶细胞对胰岛素敏感性低,摄取、利用和储存葡萄糖较少,血糖浓度升高,机 体(负)反馈调节使胰岛素分泌持续较高 自身免疫病 负相关 促进胰岛B细胞吸收Ca【解析】【分析】1、神经调节是指神经系统调节
39、身体的各个器官、系统的活动,使之相互配合,协调一致,使机体成为一个统一的整体来进行各项生命活动;激素调节是体液调节的主要内容,是激素通过血液的传送,对人和动物体的新陈代谢和生长发育所进行的调节。2、某抗原的结构酷似胰岛B细胞膜的某结构,故该抗原刺激机体后产生的特异性抗体会攻击胰岛B细胞,从而使胰岛B细胞合成分泌胰岛素异常,该病属于自身免疫病。【详解】(1)VDs是一种固醇类激素,其参与的调节方式为激素调节,激素调节的特点是:微量、高效;通过体液运输;作用于靶细胞、靶器官;激素起作用后被灭活。(2)患者靶细胞对胰岛素敏感性低;摄取、利用和储存葡萄糖较少,血糖浓度较高,机体负反馈调节使胰岛素分泌持
40、续较高水平,所以一些I I 型糖尿病患者,进食一段时间后胰岛素的分泌量持续高于正常水平。(3)有些成年人体内的T细胞会破坏胰岛B细胞而患糖尿病,这属于免疫功能过强导致攻击自身正常结构,属于自身免疫病。(4)由表格信息可知,血浆V D s含量与I I型糖尿病发病率呈负相关,当胰岛B细胞内C a外 达到一定浓度后,开始胞吐释放胰岛素。据此,可推测血浆V D s能促进胰岛素B细胞吸收C a,从而促进胰岛素的释放。下图为人体血糖调节的部分过程图,请据图回答下列问题:肾:人胰岛B细胞不同的浆细胞Y不同抗体(1)人体血糖浓度偏高时,一方面直接刺激胰岛,使胰岛分泌胰岛素,这种调节方式属于;另一方面下丘脑接收
41、到信息后,会通过图中(填序号)过程作用于细胞,使其分泌胰岛素,这种调节方式属于 o(2)若虚线表示血管联系,则可在图中(填序号)处检测到胰岛素的存在,这体现了激素作用的 的特点。(3)有关资料表明,部分糖尿病患者患病是因为自身免疫紊乱引发,如图中抗体Y1Y3攻击自身组织或细胞所致,那么,需 要 通 过 给 病 人 注 射 胰 岛 素 进 行 治 疗 的 是 (填序号);另有一类名为“胰岛素抵抗”的疾病,是指因各种原因使得胰岛素促进葡萄糖摄取和利用的效率下降。请你判断下列原因中,可引发“胰岛素抵抗”的有 0(A)胰 岛B细胞受损(B)胰高血糖素分泌增加(C)靶细胞表面胰岛素受体减少(D)胰岛素与
42、其特定受体识别发生障碍(4)患者自罹患糖尿病后,每日感觉口渴,致使其体内 分泌的抗利尿激素量增多,此过程经由_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(填序号)通路发挥作用。【答案】(1)体液调节 胰岛B 神经一体液调节(2)通过体液运输(3)C、D (2 分)(4)下丘脑 (2分)【解析】试题分析:(1)激素调节是体液调节的主要内容,当人体血糖浓度偏高时,胰岛分泌胰岛素的调节方式属于体液调节。分析图示可知:下丘脑接收到信息后,会通过图中过程作用于胰岛B细胞,使其分泌胰岛素,这种调节方式属于神经一体液调节。(2)内分泌腺分泌的激素随血液流到全身,传递着各种信息。若虚线表示血
43、管联系,则可在图中处检测到胰岛素的存在,这体现了激素作用的通过体液运输的特点。(3)分析图示可知,抗体Y1与靶细胞上的胰岛素受体结合,使胰岛素与其受体的结合机会减少,甚至不能结合,从而使胰岛素不能发挥作用;抗体Y2直接作用于胰岛B细胞,影响胰岛B细胞的分泌,使胰岛素分泌减少,血糖浓度升高;抗体Y3与胰岛B细胞上的葡萄糖受体结合以后,使葡萄糖与受体的结合受到影响,导致胰岛B细胞对葡萄糖的敏感度降低,胰岛素的分泌量减少,血糖浓度升高。综上分析,需要通过给病人注射胰岛素进行治疗的是。“胰岛素抵抗”是指因各种原因使得胰岛素促进葡萄糖摄取和利用的效率下降,据此判断:胰岛B细胞受损导致胰岛素分泌量减少,以
44、及胰高血糖素分泌增加,均与“胰岛素抵抗”无关,A、B项错误;靶细胞表面胰岛素受体减少,会影响胰岛素作用的发挥,可 引 发“胰岛素抵抗”,C项正确;胰岛素与其特定受体识别发生障碍,也可引发“胰岛素抵抗”,D项正确。(4)抗利尿激素是由下丘脑分泌的,作用的靶器官是肾小管和集合管,此过程经由图示中的通路发挥作用。下图所示是肝细胞中所进行的有关生理过程,请据图回答:(1)肝细胞所处的内环境是 o(2)在 肝 细 胞A中,促进过程的激素主要是,完成和的场所分别是和。(3)肝细胞B产生的CO2进入血液通过血液循环引起呼吸中枢的兴奋,并使呼吸加快,CO2对这种生理活动的调节方式叫。(4)从胰岛素的生理作用看
45、,它 能 促 进 图 中 哪 些 生 理 过 程。(填序号)(5)引起糖尿病的原因主要有两点:胰岛素分泌不足和身体对胰岛素反应不敏感,目前对于一些糖尿病初期的病人可口服一些降糖药以调节血糖平衡,如磺服药和苯甲酸衍生物双服药、葡萄糖昔酶抑制剂等。请结合所学知识推测这类降糖药的主要作用机理是()(多选)A.补充胰岛素 B.补充胰高血糖素C.促进胰岛素的释放 D.增强身体对胰岛素的敏感性【答案】(9分)(1)组 织 液(2)胰高血糖素(肾上腺素答或不答都给分)(3)细胞质基质 线粒体体液调节(4)(2分)(5)CD(2分)给实验兔静脉注射不同剂量的胰岛素,测得血糖的补充速率和消耗速率如下图所示。请分
46、析回答。(1)随着曲线a 的下降,非 糖 物 质 向 葡 萄 糖 转 化 的 速 率(填“加快”或“减慢”或“不变”),当胰岛素浓度为40uU/mL 时,在较长时间内血糖浓度(填 会”或“不会”)维持相对稳定。正常情况下,胰岛素 后就被灭活了,因此,体内需要源源不断产生胰岛素,以维持体内的胰岛素含量动态平衡。(2)蛋白酶能水解胰岛素,试写出蛋白酶与胰岛素发挥作用的共同特点:(写出其中的一项)。(3)曲线b 上升的原因是.【答案】(1)减慢 不会 一经靶细胞接受并起作用(2)高效性(3)随血浆胰岛素含量上升,促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,血糖的消耗速率上升【解析】试题分析:(1)胰岛素
47、含量升高,血糖含量下降,所以非糖物质向葡萄糖转化速率减慢。当胰岛素浓度为40uU/mL时,血糖的补充速率为1.0,血糖的消耗速率为4,所以血糖含量不会维持相对稳定,激 素(胰岛素)一经靶细胞接受并起作用后变会被灭活。(2)酶的催化具有高效性,激素的调节具有高效性。(3)胰岛素含量升高,能促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,使血糖的消耗速率上升。考点:本题考查血糖调节,意在考查考生能从课外材料中获取相关的生物学信息,并能运用这些信息,结合所学知识解决相关的生物学问题。糖尿病是威胁人类健康的慢性疾病,通常分1 型糖尿病和2 型糖尿病。回答下列问题:腹岛素 葡 荀 林 一./(1)1 型糖尿病是
48、自体免疫型糖尿病,患者通常胰岛素分泌不足,推测其原因可能是 o 2 型糖尿病的主要病因是靶细胞对胰岛素不敏感,导致胰岛素促进葡萄糖摄取和利用的效率下降。机体为克服这一病症,胰岛B 细胞会(填“增加”或“减少”)胰岛素的分泌量,从而造成该细胞受损,引发糖代谢障碍。(2)图是胰岛素和游离脂肪酸(FFA)对糖代谢的作用示意图。正常情况下,胰岛素与 结合后,经过细胞内信号传导,引起携带葡萄糖转运蛋白(GLUT4)的囊泡与细胞膜融合,增加了细胞膜上GLUT4的含量,从而提高,以降低血糖浓度。肥胖会导致FFA增多,FFA会干扰上述过程引起糖尿病,FFA的 作 用 机 理 是 因此,为保持健康,要养成 的良
49、好生活习惯。【答案】患者浆细胞产生的某种抗体破坏了胰岛B细胞 增 加 IR(胰岛素受体)细胞对葡萄糖的转运能力引起胰岛素与受体的结合发生障碍;抑制含葡萄糖转运蛋白的囊泡与细胞膜的融合合理饮食、低脂饮食、合理运动等【解析】分析:1.自体免疫性疾病是一种人体内自己的免疫系统产生出对抗自己身体内正常细胞的抗体,攻击自己身体正常细胞的疾病。2.如果靶细胞对胰岛素不敏感,即正常剂量的胰岛素产生低于正常生物学效应,则机体的血糖浓度将不能有效降低,机体会处于高血糖状态。3.胰岛素是信号分子,通过与靶细胞表面的特异性受体结合,经过细胞内信号传导后发挥调节作用。(1)据分析可知,自体免疫型糖尿病即机体异常的免疫
50、行为,通过患者的浆细胞产生的某种抗体攻击人体内生产胰岛素的B 细胞,导致没有足够的胰岛素去控制血糖水平。2 型糖尿病是靶细胞对胰岛素不敏感,导致胰岛素促进葡萄糖摄取和利用的效率低,机体会处于高血糖状态,从而进一步刺激胰岛B 增加分泌胰岛素。(2)据图分析,正常情况下,胰岛素与IR(胰岛素受体)结合后,经过细胞内信号传导,引起携带葡萄糖转运蛋白(GLUT4)的囊泡与细胞膜融合,增加了细胞膜上GLUT4的含量,GLUT4可以携带葡萄糖进入细胞,从而提高细胞对葡萄糖的转运能力,以降低血糖浓度。如果肥胖导致FFA增多,FFA一方面抑制IR与胰岛素的结合,一方面抑制携带葡萄糖转运蛋白(GLUT4)的囊泡