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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n 型糖尿病发病的主要原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)VD318.518.5VD33030VD3ol L T)演岛索彼度(rund国0110100100000.58.010.217.829.610.918.229.645.850.2103.025.431.852.457.81
5、007.032.237.056.862.2100011.437.052.368.867.8请回答:(1)人体内血糖的来源有食物的消化吸收、O(2)胰岛素能够从而降低血糖。糖尿病人在使用胰岛素进行治疗时,只能注射而不能口服,原因是.(3)在实施步骤二之前,需要确认步骤一获得的细胞对胰岛素不敏感,应选择一细胞作为对照,使 用 一处理对照组和实验组细胞,通过比较得出结论。(4)分析上表数据,可知:FGF-2 1 单独作用时,可 以 一;FC F-2 1 与胰岛素共同作用时,与单独作用时相比,细胞的糖吸收率一,二者共同作用的最佳浓度搭配为 o因此,FGF-2 1 在糖尿病临床应用方面具有很大潜力。【答
6、案】肝糖原分解非糖物质转化促进组织细胞加速摄取、利用、储存葡萄糖胰岛素是蛋白质,若口服,会被消化酶催化水解,失去疗效未经步骤一处理的一系列浓度的胰岛素相同浓度胰岛素条件下细胞的葡萄糖相对吸收率促进细胞吸收葡萄糖,并且随FGF-2 1 浓度增大,促 进 作 用 增 强 高 1 0 0n m o l L _1 FGF-2 1 和 1 0 0 0 n m o l L 胰岛素【解析】试题分析:血糖的来源:食物中的糖类的消化吸收、肝糖原的分解、脂肪等非糖物质的转化;去向:血糖的氧化分解为C O 2、H z O 和能量、合成肝糖原、肌糖原(肌糖原只能合成不能水解)、血糖转化为脂肪、某些氨基酸。血糖平衡调节
7、:由胰岛A细胞分泌胰高血糖素(分布在胰岛外围)提高血糖浓度,促进血糖来源;由胰岛B细胞分泌胰岛素(分布在胰岛内)降低血糖浓度,促进血糖去路,减少血糖来源,两者激素间是拮抗关系。(1)根据以上分析可知,人体血糖的来源有三个:食物中的糖类消化和吸收、肝糖元分解和脂肪等非糖类物质的转化。(2)胰岛素能够促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而降低血糖浓度;由于胰岛素的化学本质是蛋白质,若口服,会被消化酶催化水解,失去疗效,因此糖尿病人在使用胰岛素进行治疗时,只能注射而不能口服。(3)在实施步骤二之前,需要确认步骤一获得的细胞对胰岛素不敏感,应选择未经步骤一处理的细胞作为对照,使用一系列浓度的胰岛
8、素处理对照组和实验组细胞,通过比较相同浓度胰岛素条件下细胞的葡萄糖相对吸收率得出结论。(4)分析上表数据,可知:FGF-21单独作用时,葡萄糖吸收速率逐渐增强,因此可知FGF-21可以促进细胞吸收葡萄糖,并且随FGF-21浓度增大,促进作用增强;FCF-21与胰岛素共同作用时,与单独作用时相比,细胞的糖吸收率高,二者共同作用的最佳浓度搭配为100 nmolL FGF-21和 100()nmolL“胰岛素,葡萄糖吸收速率最大,为 68.8%。低血糖能刺激脑内神经元,激活神经递质的释放,最终促进生长激素(G H)的分泌。胰岛素低血糖兴奋实验可用于检测人生长激素缺乏症(G H D)患者垂体的功能是否
9、正常,下图为胰岛素低血糖兴奋实验中G H D患者和健康人体内的生长激素及血糖浓度变化的曲线图。请回答下列问题:(1)突触前膜释放的兴奋性神经递质能引起突触后膜 离子通道开放,进而出现动作电位。(2)分析图示结果可知,该 GHD忠 者 的 垂 体 功 能(填“正常”或“受损”)。胰岛素低血糖兴奋实验的前3 0 min血糖浓度急剧降低,原因是胰岛素能通过 使血糖浓度降低,3 0 min后血糖浓度上升过程主要与的分泌增强有关。(3)胰岛素低血糖兴奋实验具有一定的危险性,若试验者出现严重的低血糖反应,应立刻注射.研究发现,在甲状腺功能亢进患者的胰岛素低血糖兴奋实验中测得的生长激素浓度变化不明显,其原因
10、可能是 o【答案】钠 受 损 加 速 组 织 细 胞 摄 取、利用和储存葡萄糖胰高血糖素(胰高血糖素和肾上腺素)葡萄糖溶液较高浓度的甲状腺激素抑制了垂体的生命活动,使其产生的生长激素减少【解析】试题分析:据图曲线可知健康人血糖低,其生长激素含量较高,G H D 患者血糖低不能促进生长激素(G H)的分泌,其生长激素含量较低。(1)突触前膜释放的兴奋性神经递质被突触后膜上的受体接受后,引起后膜外的钠离子内流,出现动作电位。(2)据图曲线可知G H D 患者血糖低不能促进生长激素(G H)的分泌,可能是由于垂体受损产生生长激素减少;胰岛素的功能是通过促进组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖来降低血糖浓度
11、;据图曲线3 0 m i n 血糖浓度达到最低,此时通过神经-体液调节胰岛A细胞分泌的胰高血糖素增多,从而提高血糖浓度。(3)造成血糖血液中葡萄糖含量过低而出现焦虑、震颤、心悸和饥饿等,严重时会出现休克甚至死亡.当出现较严重的低血糖症状时,应及时补充葡萄糖水以快速补充葡萄糖;甲状腺功能亢进是由于甲状腺大量合成甲状腺激素,其含量明显高于健康人的水平,因负反馈作用甲状腺激素含量过高抑制了垂体的活动,导致垂体分泌生长激素减少。胰岛素在维持血糖平衡中起重要作用。下图表示胰岛素分泌的调节过程及胰岛素作用机理。请据图分析回答:(1)血糖平衡的调节中枢位于 o 当血糖浓度升高时,胰 岛 B 细胞接受的刺激有
12、葡萄糖、等,使胰岛素分泌增加。(2)胰岛素作用的机理是:一方面通过促进,进而促进组织细胞摄取更多的葡萄糖;同时,通过促进过程氧化分解产生_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _、合成、转化为,加速葡萄糖的利用,从而降低血糖浓度。(3)若某种抗体X 攻击胰岛B 细胞膜上的葡萄糖受体,则血糖浓度上升,患者在患有糖尿病的同时并发_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _病。(4)临床上,应用胰岛素治疗糖尿病,胰岛素不能口服,原因是【答案】下丘脑 神经递质 胰高血糖素 葡萄糖转运蛋白向细胞膜靠近 二氧化碳+水+能量肝糖原、肌糖原 脂肪、某些氨基酸等 自身免疫 胰岛素的化学
13、本质是蛋白质,口服会被消化酶分解而失去作用【解析】【分析】据图分析,当血糖浓度上升时,葡萄糖感受器接受刺激产生兴奋,通过下丘脑血糖调节中枢,最终由传出神经末梢释放神经递质,与胰岛B细胞膜上相应的受体结合,引起胰岛素分泌增多,另外葡萄糖可直接与胰岛B细胞膜上相应的受体结合。胰岛素与组织细胞膜上的受体结合后,一方面增加细胞内葡萄糖转运蛋白的合成,促进葡萄糖进入细胞;另一方面促进细胞内蛋白质、脂肪、糖原的合成。【详解】(1)血糖平衡的调节中枢在下丘脑。由图可知,当血糖浓度升高时,胰岛B细胞接受的刺激有葡萄糖、神经细胞释放的神经递质、胰岛A细胞分泌的胰高血糖素等,使胰岛素分泌增加。(2)据图分析,胰岛
14、素与组织细胞膜上的受体结合后,一方面使葡萄糖转运蛋白向细胞膜靠近,促进葡萄糖进入细胞;另一方面通过促进过程氧化分解产生二氧化碳+水+能量、合成肝糖原、肌糖原、转化为脂肪、某些氨基酸等,从而降低血糖浓度。(3)由机体产生的抗体攻击自身正常细胞引起的疾病,属于自身免疫病。(4)胰岛素的化学本质是蛋白质,口服后会被消化酶分解而失去作用,故胰岛素不能口服,只能注射。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
15、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)_ _
16、 _ _ _ _ _ _ _ _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【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
17、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
18、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。下图是人体胰岛素分泌调节及发挥生理作用的示意图。请据图回答:腆岛素 生理效应(1)人进餐后,食物刺激消化管牵张感受器产生的兴奋传到A 处时,细胞膜内外的离子流动主要趋势是。如果将记录仪的C.D 两电极均置于膜外,观察记录C.D 两电极之间的电流表偏转情况(次数及方向)应该为(2)兴奋在神经元之间的(传导、传递)需要经过B
19、 结构完成。(3)胰 岛 素 是 由 分 泌 的,它 与 受 体 结 合 后 产 生 的 生 理 效 应 是 促 进 组 织 细 胞葡萄糖,从而降低血糖浓度。(4)关于胰岛素分泌及其调节,下列叙述正确的是()A.既有神经调节又有体液调节B.存在反馈调节C.血糖也参与胰岛素分泌的调节D.胰岛素的合成、分泌过程依次经过的具膜细胞器为核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜(5)某糖尿病患者血液中的胰岛素水平正常,其患病原因是体内抗体破坏了胰岛素受体,说明该病人还患 有 疾病。【答案】(1)Na,内流 2 次,先向左再向右(2)传递(3)胰岛B 细胞 加速摄取、利用和转化(4)ABC(5)自身免疫病【解析】
20、试题分析:(1)产生的兴奋传到A 处时,细胞膜内外的离子流动主要趋势是Na.。如果将记录仪的C.D两电极均置于膜外,观察记录C.D 两电极之间的电流表偏转情况(次数及方向)应该为发生方向相反的两次偏转。(2)兴奋在神经元之间的传递需要经过B 结构突触完成。(3)胰岛素是由胰岛B 细胞分泌的,它与受体结合后产生的生理效应是促进组织细胞加速摄取、利用和转化葡萄糖,从而降低血糖浓度。(4)据图可知胰岛素的分泌调节既有神经调节又有体液调节,血糖可直接刺激胰岛B细胞,参与胰岛素分泌的调节。核糖体不属于具膜的细胞器。(5)抗体破坏了胰岛素受体,说明该病人还患有自身免疫病疾病。胰岛素不敏感(IR)是指各种原
21、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、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
22、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:等量高脂饮食诱导的IR大鼠,每天向其胃内灌等量蒸储水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
23、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。人体
24、血糖的相对稳定是神经系统和多种激素共同作用的结果。如图为人摄食后,血液中胰岛素和胰高血糖素浓度的变化情况。请回答下列问题:O0502 3OJ OO5(5431时 间(h)(1)图中曲线a、b 分别表示、。(2)有人利用细胞体外培养技术,将正常胰岛B 细胞分别置于含有5.6 mmol/L葡 萄 糖(低糖组)和 16.7mmol/L葡 萄 糖(高糖组)的培养液中,培养一段时间后进行检测,高糖组释放胰岛素较多。由此可得出的结论是(3)有一种糖尿病因患者体内某种T 细胞过度激活为效应T 细胞后,选择性地与胰岛B 细胞密切接触,导致胰岛B 细胞死亡而发病,这 种 糖 尿 病 属 于 病。患者(填“能”或
25、“不能”)用定期注射胰岛素的方法控制血糖。(4)某糖尿病患者体检时,发现体内的胰岛素含量正常,但其体内的血糖浓度却较高,可能的原因是【答案】胰高血糖素浓度的变化胰岛素浓度的变化胰岛B细胞能直接感受血糖含量的变化而调节胰岛素的分泌(或 葡萄糖可直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素”)自身免疫 能 胰岛素不能与靶细胞上的特异性受体结合【解析】(1)人体摄入食物后,食物中的糖类被消化吸收进入血液,使血糖浓度升高,进而引起胰岛B细胞分泌胰岛素,使组织细胞加速利用葡萄糖,并抑制肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖,同时抑制胰高血糖素的分泌,由此可判断曲线a 为胰高血糖素浓度的变化,曲线b 为胰岛素浓度的变化。(2)
26、将正常胰岛B细胞分别置于含有5.6 mmol/L葡 萄 糖(低糖组)和 16.7 mmol/L葡 萄 糖(高糖组)的培养液中培养一段时间后,检测的结果是高糖组释放胰岛素多。这一结果表明,胰岛B细胞能直接感受血糖含量的变化而调节胰岛素的分泌(或“葡萄糖可直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素”)。(3)根据题中信息分析可知,该糖尿病属于自身免疫病。患者的胰岛B细胞受损死亡会导致胰岛素合成分泌减少,胰岛素水平下降,所以患者能用定期注射胰岛素的方法控制血糖。(4)胰岛素只有与靶细胞上相应受体结合才能发挥降血糖的作用。某糖尿病患者体内胰岛素含量正常,其体内血糖浓度却较高的原因可能是:胰岛素不能与靶细胞上的特异性
27、受体结合。糖尿病的形成有多种原因,如下图所示、表示由三种机体免疫异常引起的糖尿病。请据图回答下列问题:图中由_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 产生的抗体Y 1 与胰岛B细胞上的受体结合,导致 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。图中所示的患病机理是,导致胰岛素分泌减少,血糖浓度升高。图中抗体Y 3 与 结合,使胰岛素不能发挥作用,从而使血糖浓度升高。从免疫学的角度分析,上述三种糖尿病都属于 病。其中,可以通过注射胰岛素来治疗的是。有一种青少年型(I I 型)糖尿病,经检查发现,患者血液中胰岛 素 含 量 正 常,但 患 者 仍 表 现 出 尿
28、糖 症 状,该 病 的 病 因 最 可 能 类 似 于 图 示 中 的在正常的血糖调节过程中,胰岛素分泌增多,会导致血糖浓度降低;降低的血糖浓度又反过来影响胰岛B细胞对胰岛素的分泌,这种调节方式为.胰岛素的作用机理中,体现了细胞膜的 (功能)。【答案】浆细胞 胰岛B细胞浆细胞产生的抗体Y 2 直接作用于胰岛B细胞靶细胞上的胰岛素受体 自 身 免 疫 病;反馈调节进行细胞间的信息交流【解析】结合免疫学相关知识来综合考查糖尿病相关知识。从图中看明显看出,能产生抗体匕、Y z、丫 3 的细胞为浆细胞。其中,抗体匕直接作用于胰岛B 细胞,导致其分泌的胰岛素减少,使血糖浓度升高;抗体匕与胰岛B 细胞膜上
29、识别葡萄糖的受体结合,导致胰岛素的分泌量减少;抗体丫3 作用于靶细胞膜上的胰岛素受体,使之不能识别胰岛素,导致胰岛素不能正常发挥作用,从而使血糖浓度升高。这三种情况,属于自身免疫病;其中可以通过注射胰岛素来保持血浆中胰岛素的正常浓度。血糖的调节属于神经一体液调节,有胰岛素、胰高血糖素、肾上腺素的参与,其中主要是胰岛素和胰高血糖素,两者之间表现为拮抗作用。糖尿病被称为人类健康的“第二杀手”,它是由于胰岛素分泌不足引起。胰岛素是一种激素,哺乳动物体内都有胰岛素,且生理作用相同。(1)请通过实验证明胰岛素的生理作用。实验材料:2只发育良好的白鼠,甲乙两试管,新配制的C u (O H)2溶液。试验原理
30、:。试验步骤:第一步:用手术摘除一小白鼠的胰腺(不考虑对消化功能的影响),另一只小白鼠不作任何处理,在相同条件下饲养一段时间。用其尿液进行实验验证。第二步:第三步:O实验现象:甲试管:;乙试管:;实验结论:(2)如果给摘除胰腺的白鼠在饲料中加入胰岛素制剂,上述实验结果 的 有 无 变 化?为 什 么?(3)治 疗 人 类 糖 尿 病 的 药 物 中 也 有 口 服 药 品,你 认 为 这 些 口 服 药 品 的 作 用 机 理 如 何?【答案】(1)实验原理:胰岛素具有降低血糖浓度的作用;手术摘除小白鼠的胰腺,会出现糖尿;尿糖能与新配制的C u (O H)2溶液在沸水浴条件下发生砖红色反应。第
31、二步:取摘除胰脏的小白鼠的尿液加入甲试管,再取等量的未做处理的白鼠的尿液加入乙试管。第三步:甲乙试管中分别加入等量的C u (O H)2溶液,沸水浴加热。实验现象:甲试管:出现砖红色沉淀;乙试管:不出现砖红色沉淀。实验结论:胰岛素具有降低血糖浓度的作用(2)无变化,胰岛素是一种蛋白质,饲料中的胰岛素在消化道内被水解为氨基酸,失去了胰岛素的生理作用。(3)口服药品可以促进胰岛素分泌。【解析】试题分析:实验证明胰岛素具有降低血糖浓度的作用,采用的是切除法,甲小白鼠摘除胰腺,没有胰岛素分泌,乙小白鼠不作任何处理,能分泌胰岛素。A、B两组对照,变量是有无胰岛素的分泌,其他条件要相同。其尿液分别加入等量
32、的C u (O H)2溶液鉴定还原性糖,甲小白鼠尿液中含有葡萄糖,出现砖红色沉淀;乙小白鼠能分泌胰岛素,尿液中没有葡萄糖,则不出现砖红色沉淀。胰岛素的化学本质是蛋白质,饲料中的胰岛素在消化道内被水解为氨基酸,失去了胰岛素的生理作用;则口服药品可以促进胰岛素分泌。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。请分析回答。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4 0 u U/m L 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
33、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4 0 u U/m L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。(
34、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。图 1、图 2 分别表示1000m持续全速游泳对女运动员不同生理期雌二醇(一种雌激素)、胰岛素水平影响研究的实验结果。请据图回答下列问题。电 劲前M。运动触束E寸乌素(muR)(1)该实验的自变量是 o(2)胰 岛 素 的 生 理 功 能 是,从而使血糖水平降低。1000m持续全速游泳导致女运动员胰岛素水平,合理的解释有(填字母)。a.胰岛B
35、 细胞分泌活动受到抑制b.收缩肌群对胰岛素的利用量减少c.胰岛素为运动提供能量d.血糖浓度降低导致胰岛素分泌量减少(3)葡萄糖转运载体(GLUT)有多个成员,其中对胰岛素敏感的是GLUT4。结合图3 分析,蛋白M 的作用是O(4)体内产生GLUT抗体,引起糖尿病,免疫学上称之为 o【答案】不同生理期、运动情况促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖 降 低 a、d识别(结合)胰岛素并完成信号转导(或进行信息交流)自身免疫病【解析】本题结合实验考查胰岛素的功能及血糖平衡调节,要求考生能利用所学知识解读实验结果和图形,经分析、推理得出正确结论的能力。(1)根据题意分析图形可知,该实验的自变量是不同生
36、理期(即 图 1 和图2 的横坐标)和运动情况(即图 1 和图2 的图例说明),因变量是雌二醇和胰岛素水平。(2)胰岛素的生理功能是促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而使血糖水平降低。图 2 表明1000m持续全速游泳会导致女运动员胰岛素水平降低,而剧烈运动会降低血糖浓度,因此女运动员胰岛素水平降低的原因可能是胰岛B细胞分泌活动受到抑制,以及血糖浓度降低导致胰岛素分泌量减少。胰岛素作为信息分子仅在细胞间传递信息,调节靶细胞的代谢活动,不能为运动提供能量,收缩肌群也不利用胰岛素。(3)葡萄糖转运载体(G L U T)有多个成员,其中对胰岛素敏感的是G L U T 4,分析图3 可知,胰岛
37、素与蛋白M结合后完成信号转导(或进行信息交流),刺激葡萄糖转运载体G L U T 4,促进葡萄糖跨膜运输进入细胞。(4)根据上述分析可知,若体内产生G L U T 抗体,则葡萄糖跨膜运输进入细胞会发生障碍,引起糖尿病,其原因是体内产生的G L U T 抗体与葡萄糖转运载体(G L U T)结合,使得胰岛素不能正常在细胞间传递信息,这在免疫学上称之为自身免疫病。请分析回答有关血糖调节的问题。腴岛素浓度/(pool L ,)胰岛素._.膜4 _高血糖素枭 而j激 刺激特埃时间/sin图2图1(1)图1表示正常人饭后血糖、胰 岛 素、胰高血糖素三者变化关系,若a代表血糖浓度,则b代 表,c代表。由图
38、可知血糖平衡调节机制为.调节。(2)选取健康大鼠,持续电刺激支配其胰岛的有关神经并测定其血液中胰岛素和胰高血糖素的浓度,结果如图2。开 始 刺 激 后,短期内血糖浓度 图2中胰高血糖素浓度下降的原因之一是胰岛素抑制胰岛A细胞的分泌。若要证明该推断正确,可设计实验验证,大致思路是:选取同品种、同日龄的健康大鼠先做实验前测试,然后注射适量的,通过比较.的浓度变化来确认。【答 案】(1)胰 岛 素(浓 度)胰 高 血 糖 素(浓 度)(负)反馈(2)降低 胰 岛 素(2分)注 射 前 后(血 液 中)胰 高 血 糖 素(2分)【解 析】(1)午餐以后人体血糖含量增加,血糖浓度增加导致胰岛素增加,胰高
39、血糖素减少,所 以a表示血 糖,b表示胰岛素,c表示胰高血糖素,故C正 确。血糖调节机制是负反馈调节。(2)由图可知开始刺激后胰岛素含量上升,所以开始刺激后,短期内血糖浓度下降。血糖的升高会刺激下丘脑的感受器进而通过神经刺激胰岛B细胞分泌胰岛素,但同时血糖的升高也会直接刺 激 胰 岛B细胞分泌胰岛素.胰岛素分泌的增多:会抑制胰高血糖素的分泌促进糖类的氧化的分解 促进血糖转化为肝糖原、肌 糖 原 促 进 糖 类 转 化 为 脂 肪、非 必 需 氨 基 酸.血 糖 降 低,刺激下丘脑和胰岛B细 胞,而下丘脑也会通过神经刺激胰岛B细胞分泌胰高血糖素.胰高血糖素会促进储能物质向血糖的转化,进而提高血糖
40、.鹅肝是一种西餐食材,填饲碳水化合物诱导肥肝的生成伴随着血浆胰岛素浓度的升高。(1)胰 岛 素 浓 度 升 高 能 够 促 进 组 织 细 胞 加 速,从而降低血糖浓度。(2)为探究胰岛素浓度升高对鹅肝细胞蛋白质合成和细胞增殖的影响,研究人员利用不同浓度的胰岛素分别处理体外培养的鹅肝细胞,实验流程及结果如下:培养48小时胰 岛 素 浓 度(nmol/L)物质含量050100150200总蛋白浓度(g/L)1012141617总 DNA相对含量0.40.540.600.620.70获得细胞悬浮液需要用 酶处理鹅肝组织,培养时需要在培养基中加入 等天然成分,并首先保证被培养的细胞处于 的环境。该
41、实 验 的 自 变 量 是,需 要 测 定 的 样 品 总 数 为。实验结果表述如下:o【答案】(1)摄取、利用、储存葡萄糖(2)胰蛋白酶(胶原蛋白酶)血 清(血浆)无菌、无毒胰岛素浓度 3 0在一定范围内(02 0 0 n m o l/L 胰岛素),随着胰岛素浓度的升高,鹅肝细胞总蛋白浓度和总D N A相对含量逐渐提高【解析】试题分析:(1)胰岛素浓度升高能够促进组织细胞加速摄取、利用、储存葡萄糖,从而降低血糖浓度.(2)用胰蛋白酶(胶原蛋白酶)处理鹅肝组织获得细胞悬浮液,培养时需要在培养基中加入血清(血浆)等天然成分,并首先保证被培养的细胞处于无菌、无毒的环境.该实验的自变量是胰岛素浓度,
42、实验组五组,而每个处理做3 个重复,要测定总蛋白浓度和总D N A相对含量,则需要测定的样品总数为3 0.实验结果表述如下:在一定范围内(02 0 0 n m o l/L 胰岛素),随着胰岛素浓度的升高,鹅肝细胞总蛋白浓度和总D N A相对含量逐渐提高.考点:本题主要考查胰岛素的相关知识,意在考查考生对相关知识的理解,把握知识间的内在联系。研究表明一定的运动量能影响n 型糖尿病患者对胰岛素的敏感程度,图甲表示I I 型糖尿病患者运动前后胰岛素敏感程度的变化 胰岛素的敏感程度可用葡萄糖的代谢清除速率(MCR)表示,图乙为糖尿病的两种发病机制。请回答下列问题:10000 步 20000 步图甲(1
43、)正常情况下,当血糖浓度上升时,下丘脑中的葡萄糖感受器接受刺激产生兴奋,使胰岛B细胞分泌功能增强,血糖浓度下降,此过程属于 调节。(2)I I 型糖尿病患者体内胰岛素浓度正常,其 发 病 机 制 是 图 乙 中 的 (填“A”或“B”),发病的原因是,导致组织细胞对胰岛素敏感性降低。(结合图中的数字及代表的结构说明)(3)由图甲可知,一 定 的 运 动 量 能 (填“增强”或“降低”)I I 型尿病患者对胰岛素的敏感程度,但是运动量需至少达到 步才具有较为明显的效果。(4)G L UT-4是存在于骨骼肌细胞膜上的葡萄糖转运载体,G L UT-4可 能 是 图 乙 中 的 (填“”、“”、“”)
44、,推 测 一 定 强 度 的 运 动 可 能 (填“促进”或“抑制”)骨骼肌细胞G L UT-4基因的表达。【答案】神经-体液 B 靶细胞膜(组织细胞膜)上的胰岛素受体减少(或不足)增强 10000 促进【解析】【分析】分析图甲可知,一定强度的运动可提高I I 型糖尿病患者对胰岛素的敏感程度,当运动达到10000步以上,运动后的胰岛素的敏感程度明显大于运动前。分析图乙可知,A 型糖尿病的病因是胰岛素分泌不足,B型糖尿病的病因是靶细胞膜上胰岛素受体不足,导致胰岛素不能发挥作用。【详解】(1)正常情况下,当血糖浓度上升时,下丘脑中的葡萄糖感受器接受刺激产生兴奋,兴奋传至下丘脑的血糖调节中枢,通过传
45、出神经支配胰岛B细胞分泌胰岛素增强,胰岛素通过体液运输,作用于靶细胞,并促进靶细胞对葡萄糖的吸收、利用和储存,从而使血糖浓度下降,此过程属于神经一体液调节。(2)n 型糖尿病患者体内胰岛素浓度正常,说明胰岛B细胞分泌胰岛素功能正常,故发病机制不是图乙中的A 型,而应是图乙中的B型,根据图示可知,B型是由于靶细胞膜(组织细胞膜)上的胰岛素受体比A 型明显减少(或不足),导致组织细胞对胰岛素敏感性降低。(3)由于H型糖尿病患者对胰岛素的敏感程度可用葡萄糖的代谢清除速率(M C R)表示,随着运动强度增大,运动后M C R明显高于运动前,说明一定的运动量能增强n 型尿病患者对胰岛素的敏感程度,由图可
46、知,运动量小于10000步时,运动后的M C R与运动前有所增加,但差别不大,而运动量大于10000步后,运动后的M C R与运动前比明显增加,故运动量需至少达到10000步才具有较为明显的效果。(4)根据图示可知,为运输葡萄糖的载体,为胰岛素受体,若 G L UT-4是存在于骨骼肌细胞膜上的葡萄糖转运载体,则 G L UT-4可能是图乙中的。由于一定强度的运动可提高胰岛素敏感程度,故可推测一定强度的运动可能促进骨骼肌细胞G L UT-4基因的表达,从而提高细胞对葡萄糖的吸收。胰高血糖素样肽-1(G L P-1)是肠黏膜内分泌细胞分泌的一种激素,可增强胰岛素的合成和分泌,同时抑制胰高血糖素的分
47、泌。选择50例糖尿病患者作为实验组,50例健康人群作为对照组,分别进食等量的葡萄糖后,在 Omin、30min、120min采血并监测血液中各成分的含量变化如表所示。回答下列问题:血液中各成分的含量实验分组和时 间 点(min)血糖(mmol/L)GLP-1(pmol/L)胰岛素(IU/ml)胰高血糖素(pg/mL)对05.1217.185.8912.71照308.9522.0437.0113.47组1205.8725.4216.2810.23实011.0211.315.7919.98验3014.8914.5722.9184.12组12018.6717.8413.8176.34(1)胰岛素水平
48、可通过抽取血样来检测,这是因为激素是通过_ _ _ _ _ _ _ 运输的。正常人饥饿时,血液中含量明显增多,该激素通过促进_ _ _ _ _ _ _ (途 径),从而使血糖浓度发生改变。(2)由表中数据可知,刚进食时两组人群的胰岛素含量基本相同,但餐后30min和 120min时,胰岛素水平偏低的是 组。(3)若实验组的糖尿病患者胰岛功能正常,但胰岛素分泌不足而胰高血糖素分泌过多,其重要原因可能是 所致。若 GLP-1能对胰岛B 细胞的再生和增殖起作用,则应该是起_ _ _ _ _ _ _(填“促进”或“抑制”)作用。【答案】体 液(或 血 液)胰 高 血 糖 素 肝 糖 原 的 分 解 和
49、 非 糖 物 质 的 转 化 实 验 GLP-1缺 乏 促 进【解析】分析:分析题干和表格数据可知:GLP-1可增强胰岛素的合成和分泌,同时抑制胰高血糖素的分泌。健康人群和糖尿病患者在饭后一段时间内,GLP-1含量都有所增加,但是糖尿病患者GLP-1水平较低。糖尿病患者胰岛素水平较低,而胰高血糖素水平较高。以上可以说明:GLP-1缺乏可能是患者胰岛素分泌不足而胰高血糖素分泌过多的重要原因。详解:(D因为激素调节具有通过体液运输的特点,因此可通过抽取血样来检测激素含量的变化。正常人饥饿时,血糖浓度降低,血液中胰高血糖素含量明显增加,胰高血糖素可以通过肝糖原的分解和非糖物质的转化,使血糖浓度发生改
50、变。(2)由表格数据可知:两组空腹时胰岛素含量相似,但餐后30和 120分钟时,实验组的胰岛素水平偏低。(3)GLP-1可增强胰岛素的合成和分泌,同时抑制胰高血糖素的分泌,GLP-1缺乏可使患者胰岛素分泌不足而胰高血糖素分泌过多。GLP-1可增强胰岛素的合成和分泌,GLP-1能对胰岛B细胞的再生和增殖起促进作用。点睛:本题主要考查血糖调节的有关知识,以饭后血糖浓度、G LP-K 胰岛素、胰高血糖素含量变化为背景重点考查了学生对数据的分析能力、识记能力和理解能力。葡萄糖转运蛋白(GLUT4)是位于细胞膜上的葡萄糖载体,如图为胰岛素作用机理示意图.请据图分析并回答下列问题:(1)含GLUT4的 囊