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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胰岛素可以用于治疗糖尿病,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】
5、(1)蛋 白 质 的 预 期 功 能(2)载 体 大 肠 杆 菌 等 受 体 细 胞(3)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
6、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胰岛素是参与血糖平衡调节的重要激素之一,请结合下图分析回答:胰高血糖索(1)岛素是已知的唯一降低血糖浓度的激素,它与组织细胞膜上受体结合后:一方面,可以促进合成,以促进细胞加速摄取葡萄糖。此外,胰岛素除了能促进图示的利用和
7、储存葡萄糖的途径外,还能促进,从而降低血糖浓度。(2)正常人血糖浓度上升时,葡萄糖可与胰岛B细胞膜上相应受体结合,刺激胰岛素分泌增加。此外,如图所示,胰岛素的分泌还受到 分子的影响,这体现了胰岛素分泌的调节方式属于调节。在胰岛素作用下,血糖浓度下降,胰岛素分泌量也随之下降,这体现了胰岛素的分泌还存在_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 调节机制.(3)图中体现了导致糖尿病的3种情况:抗 体 1可与胰岛B细胞表面特定受体结合,使胰岛B细胞对的敏感度降低;抗体2 可与组织细胞表面_ 结合,导致胰岛素不能发挥作用;抗 体 3攻 击 胰 岛 B 细胞使其功能受损。从免疫学角度
8、看,这三种类型的糖尿病都可以称为o三种情况中,由抗体 引发的糖尿病可以通过注射胰岛素加以治疗。【答案】(1 0 分)(除注明的分数外,每 空 1 分)(1)葡萄糖转运蛋白 葡萄糖氧化分解神经递质、胰 高 血 糖 素(2分)神经一体液(负)反馈葡萄糖 胰岛素受体 自身免疫病 1、3【解析】试题分析:(1)胰岛素功能是降低血糖浓度,具体表现在两个方面:一方面,可以促进葡萄糖转运蛋白合成,以促进细胞加速摄取葡萄糖。此外,胰岛素除了能促进图示的利用和储存葡萄糖的途径外,还能促进葡萄糖氧化分解,从而降低血糖浓度。如图所示,胰岛素的分泌还受到神经递质、胰高血糖素分子的影响,调节方式属于神经一体液调节。血糖
9、浓度下降,胰岛素分泌量也随之下降,这体现了胰岛素的分泌还 存 在(负)反馈调节机制。根据图中信息,抗 体 1 可与胰岛B细胞表面特定受体结合,降低了葡萄糖与胰岛B细胞表面特定受体结合的机会,使胰岛B细胞对葡萄糖的敏感度降低;抗体2 可与组织细胞表面胰岛素受体结合,导致胰岛素不能发挥作用;这三种类型的糖尿病都可以称为自身免疫病。由 抗 体 1、3引发的糖尿病可以通过注射胰岛素加以治疗。为验证胰岛素的降血糖作用,某同学设计了如下两个实验方案。方案试剂和材料实验思路甲葡萄糖溶液胰岛素溶液葡萄糖试纸糖尿病模型猪给予一头糖尿病模型猪注射一定量的葡萄糖溶液,一段时间后取尿液,用葡萄糖试纸测试。给予另一头糖
10、尿病模型猪注射_ _ _ _,相同时间后取尿液,用葡萄糖试纸测试。乙葡萄糖溶液胰岛素溶液正常模型猪给予空腹正常模型猪注射一定量_ _ _ _ 溶液,观察是否出现活动减少、甚至昏迷等低血糖症状。待出现_ _ _ _ 后,注射适量的_ _ _ _ _ _ 溶液,观察低血糖症状是否缓解。(1)请填写表中的空格(2)请设计实验结果记录表,用于记录甲方案的实验结果与结果分析(3)葡萄糖是主要能源物质,健康个体的尿液中不含糖主要是因为胰岛素可促进肾小管【答案】等量葡萄糖溶液和适量的胰岛素溶液 胰岛素 低血糖症状 葡萄糖思路实验结果结果分析葡萄糖试纸有显色反应高血糖导致尿糖,尿中的葡萄糖与试纸发生显色反应葡
11、萄糖试纸无显色反应胰岛素降低血糖浓度,使尿液中无葡萄糖重吸收葡萄糖(或吸收葡萄糖)【解析】【分析】考点是动物激素的生理作用的相关实验,涉及实验的对照设计、等量对照原则的理解和应用、实验结果的预测和分析等,属于基本实验方法和技能的考查,理解和应用层次的考查。【详解】(1)根据题意可知,甲方案中的为对照组,为实验组,组猪注射一定量的葡萄糖溶液,一段时间后取尿液,用葡萄糖试纸测试,血糖浓度不会降低,注射等量葡萄糖溶液和适量胰岛素溶液,一段时间后取尿液,用葡萄糖试纸测试,血糖浓度会降低.根据实验结果可知,乙方案中,应注射胰岛素才会出现低血糖症状,再注射葡萄糖溶液后低血糖症状会恢复,症状会缓解.(2)根
12、据题的要求,表格记录的是甲方案两组的实验结果和结果分析的内容,所以表格应该是三行三列,具体表格见答案.(3)健康个体的原尿中有葡萄糖,但尿液中不含糖,这是因为胰岛素可促进肾小管和集合管对葡萄糖的重吸收.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、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
13、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
14、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
15、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。胰腺可以分为外分泌部与内分泌部,其外分泌部分泌消化液,内分泌部的胰岛B 细胞分泌胰岛素。胰岛素易溶于酸性、碱性或乙醇水溶液,在酸性溶液中较稳定,在碱性溶液中易失去活性。传统生产工艺用酸醇法提取牛胰岛素,这里用的酸主要是草酸。(1)草酸和乙醇的共同作用是.(2)实验一:在室温下,把正常牛胰腺粉碎,用酸醇法几乎没有提取出具有生物活性的牛胰岛素。请分析实 验 一 提 取 具 有
16、 生 物 活 性 牛 胰 岛 素 失 败 的 原 因 是。(3)实验二:手术结扎牛胰管一段时间,胰腺的外分泌部萎缩消亡,再取该胰腺粉碎,用酸醇法提取出了具有生物活性的牛胰岛素。实验二成功的原因是.(4)如果有正常牛胰腺,要提取具有生物活性的牛胰岛素,应如何对实验一进行改进?o【答案】破坏或抑制胰蛋白酶活性在室温下,胰腺的外分泌部产生胰蛋白酶,分解了胰岛素,使胰岛素失活胰腺不能产生胰蛋白酶,因此,能够提取到有生物活性的胰岛素 将正常牛胰腺冷冻,在低温下用酸醇法提取【解析】分析:1.胰腺外分泌部分泌的胰液通过导管排到十二指肠处参与消化过程,内分泌部分没有导管,合成的激素分泌到细胞外,通过体液运送到
17、起作用的部位。2.胰蛋白酶的活性在低温时受到抑制,但蛋白质的空间结构没有改变,酶没有失活。3.胰岛素的化学成分是蛋白质,能被蛋白酶分解。(1)胰岛素的化学成分是蛋白质,能被蛋白酶降解,用酸醇法提取牛胰岛素时,草酸和乙醇的共同作用是破坏或抑制胰蛋白酶活性,维持胰岛素的生物活性。(2)正常牛胰腺粉碎后,胰腺外分泌部分泌的消化液中含有胰蛋白酶,在室温下能将胰岛素分解,使其失活。所以用酸醇法几乎没有提取出具有生物活性的牛胰岛素。(3)胰外分泌部分泌的消化液通过导管排出,手术结扎牛胰管一段时间,胰腺的外分泌部萎缩消亡,胰腺不能产生胰蛋白酶,因此,能够提取到有生物活性的胰岛素。(4)胰蛋白酶的化学本质是蛋
18、白质,在低温下酶的活性受到抑制,因此如果将正常牛胰腺冷冻,使胰蛋白酶活性下降后,再在低温下用酸醇法提取,即可获得具有生物活性的牛胰岛素。下图为人体血糖调节的部分过程图,请据图回答下列问题:细胞体一不同受体胰岛素。葡萄糖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
19、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)(2X3
20、)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
21、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
22、小管和集合管,此过程经由图示中的通路发挥作用。糖尿病包括i型糖尿病和i i型糖尿病等。I型糖尿病患者体内胰岛素含量缺乏;n型糖尿病体内胰岛素合成分泌正常,而胰岛素的受体不足。c肽是胰岛素合成分泌过程中产生的一种多肽,且c肽与胰岛素等量,因此c肽的测定结果是糖尿病分类的重要依据.如图曲线表示甲、乙、丙三人体内c肽含量变化情况(在0.5小时时摄入一定量食物).回 答下列问题:(1)若曲线乙表示正常人,则 表 示I型糖尿病患者,表示n型糖尿病患者。在临床上_ _ _ _ _ _ _ 型(填I型或n型)糖尿病不能通过注射胰岛素治疗.(2)激素分泌与血糖浓度的变化有一定的关联,推测血糖浓度与胰高血糖素浓
23、度呈_ _ _ _ _ _ _ _ _ (填“正相关”或“负相关”)。(3)在I型糖尿病患者体液中能检测到抗胰岛B细胞的抗体,其原因是患者的免疫系统将自身的胰岛B细胞当做_ _ _ _ _ _,进而导致B淋巴细胞增殖分化成 细胞,从而产生相应抗体。【答案】丙甲n负 相 关 抗 原 浆【解析】试题分析:本题考查血糖调节和免疫,考查对血糖调节途径、自身免疫病机理的理解。(i)c肽与胰岛素等量,若曲线乙表示正常人,丙的c肽含量少于乙,则乙表示I型糖尿病患者,甲的c肽含量多于乙,甲表示II型糖尿病患者。由于n型糖尿病患者胰岛素的受体不足,因此在临床上不能通过注射胰岛素治疗。(2)血糖浓度低时胰高血糖素
24、分泌增多,血糖浓度高时胰高血糖素分泌减少,二者呈负相关。(3)I型糖尿病患者的免疫系统将自身的胰岛B细胞当做抗原,胰岛B细胞被破坏,导致胰岛素含量降低。胰岛B细胞会导致B淋巴细胞增殖分化成浆细胞,从而产生相应抗体。图为某健康人餐后血糖变化情况,据图回答下列问题:进食后血糖含量升高,主要原因是对食物中的消化、吸收。随着血糖含量升高,胰岛素的分泌(填“增加”或“减少。(2)血糖含量低于基础血糖水平时,胰高血糖素的分泌(填“增加”或“减少”),肝糖原分解成进入血液。(3)胰岛素和胰高血糖素对机体血糖水平的调节呈一关系,共同维持血糖含量的动态平衡。(4)当胰岛细胞不能产生足够的胰岛素时,体内血糖水平将
25、会上升,多余的糖会从尿中排出,出现糖尿,可用检验尿液中的还原糖。(5)胰岛素是蛋白质类激素,可与双缩服试剂发生作用,反应产生的颜色是一o【答案】糖类 增加 增加 葡萄糖 相互拮抗 B 斐林试剂 紫色【解析】【分析】据图分析:进食后初期,由于食物中糖类的消化吸收,血糖浓度上升;血糖浓度上升刺激胰岛素分泌,胰岛素促进组织细胞加速摄取、利用、贮存葡萄糖,血糖浓度下降;2h3h之间,血糖浓度下降至一定程度时,胰高血糖素分泌增加,促使肝糖原的分解和非糖类物质的转化,使得血糖浓度上升,最后体内血糖含量趋于稳定。【详解】(1)进食后血糖浓度升高的原因是食物中糖类的消化和吸收。进食后的2h内血糖浓度较高,刺激
26、胰岛B细胞活动增强,胰岛素分泌增加,促进组织细胞利用葡萄糖和糖原的合成等,使血糖浓度降低。(2)血糖含量低于基础血糖水平时,低血糖刺激胰岛A 细胞活动增强,胰高血糖素的分泌增加,胰高血糖素促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液。(3)胰岛素有降血糖作用,而胰高血糖素有升血糖作用,二者对机体血糖水平的调节呈相互拮抗关系,共同维持血糖含量的动态平衡。(4)当胰岛B 细胞不能产生足够的胰岛素时,体内血糖水平将会上升,多余的糖会从尿中排出,出现糖尿,可用斐林试剂检验尿液中的还原糖。(5)双缩服试剂可与蛋白质发生作用,产生紫色反应。科学工作者为研究饥饿对哺乳动物胰岛素分泌的影响,选择健康大鼠若干,分别于禁食0、
27、24、48、72、96小时后,测定血糖和血浆中胰岛素的浓度变化,统计结果下图所示。(1)饥饿48小时后,血糖主要来源于,导致血糖浓度升高。(2)胰岛素是由_ _ _ _ _ _ _ _ _细胞合成并分泌到血浆中。实验数据表明,和正常进食的大鼠相比,饥饿96小时的大鼠胰腺细胞研磨液中胰岛素浓度约升高50%55%,由此可以判断,长期饥饿状态下的大鼠,血浆中胰岛素浓度下降的主要原因是.(3)研 究 表 明,哺 乳 动 物 下 丘 脑 摄 食 中 枢 的 细 胞 中 存 在 着 经 转 录 形 成 的,据此判断,胰岛素可作为信号分子调节下丘脑摄食中枢,此过程属于。(4)为了验证胰岛素具有降低血糖含量的
28、作用。在设计实验时,以正常小鼠每次注射药物前后小鼠生活状态的变化为观察指标。应先注射 (填“胰岛素溶液”、“生理盐水”、或“葡萄糖溶液”),再注射(填“胰岛素溶液”、“生理盐水”、或“葡萄糖溶液”)【答案】脂肪等非糖物质转化 胰岛B细胞(或胰岛B 细胞)饥饿抑制胰岛B细胞分泌胰岛素 胰岛素受体m R N A 激素调节(或体液调节)胰岛素溶液 葡萄糖溶液【解析】【分析】血糖平衡的调节(D胰岛素的作用:促进各组织、细胞对血糖的吸收;促进葡萄糖的氧化分解;促进肝脏、肌肉组织合成糖原;促进葡萄糖转化为非糖物质;抑制肝糖原的分解;抑制非糖物质转化为葡萄糖。(2)胰高血糖素的作用:促进肝糖原分解;促进非糖
29、物质转化为葡萄糖。(3)肾上腺素主要通过促进肝糖原分解使血糖升高,与胰高血糖素为协同作用。【详解】(1)血糖的来源主要有食物中糖类的消化吸收、肝糖原的分解、脂肪等非糖物质的转化,饥饿48h后,血糖浓度由较低水平开始显著升高,此时血糖的主要来源为脂肪等非糖物质的转化。(2)胰岛素是由胰岛B细胞合成并分泌到血浆的。胰岛素能促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而使血糖水平下降,在饥饿的状态下,胰岛素分泌减少,但胰腺细胞中胰岛素浓度升高,由此判断饥饿会抑制胰岛B细胞分泌胰岛素。(3)胰岛素可以作为信号分子调节下丘脑摄食中枢,这属于激素调节。由此判断摄食中枢表面有胰岛素受体,则会存在着经转录形成的
30、胰岛素受体mRNA。(4)验证胰岛素有降低血糖的作用,其一般做法是:先给实验鼠注射胰岛素溶液,一段时间后观察小鼠的症状表现,若实验小鼠出现血糖降低的症状,则说明血糖降低与胰岛素有关,然后再给实验小鼠注射一定浓度的葡萄糖溶液,若实验鼠的症状得以恢复,则进一步证明了胰岛素具有降低血糖的功能,故实验组的小鼠应先注射胰岛素溶液,再注射葡萄糖溶液。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
31、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 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
32、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
33、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。妊娠期糖尿病对母亲和胎儿的巨大危害已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
34、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
35、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.”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-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
36、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.人体内环境的稳态受神经和体液调节。请回答下列问题:(1)给实验兔静脉注射不同剂量的胰岛素,测得血糖补充速率和消耗速率如下图所示。请分析回答。血浆陵乌米(”U/mL)随着曲线a 的下降,非 糖 物 质 向 葡 萄 糖 转 化 的 速 率,当胰岛素浓度为40|dJ/mL时,在较长时间 内 血 糖 浓 度 将 会.正常情况下,胰岛素一经_ _ _ _ _ _ _ _ _后就被灭
37、活。体内胰岛素含量维持动态平衡体现了 调节机制。试写出酶与激素发挥作用的共同特点:(写出一点即可)。曲线b 上升的原因是随着血浆胰岛素含量上升,。(2)在剧烈运动过程中,尿量形成会减少,这是垂体分泌的 增加导致的。当受伤进行包扎时,运动员感到痛但并没有缩手,是因为 对缩手反射中枢的控制,这说明神经系统具有 调节。有人会看见流出的鲜血而导致肾上腺素增加,出现目眩心悸,调节该生理活动的方式是 调节。【答案】下降 下降 靶细胞接受并起作用(负)反馈调节 高 效 性(或特异性)组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖 抗利尿激素 大脑皮层 分级 神经-体液【解析】【分析】据图分析:曲线a 随着胰岛素增加而下
38、降,说明a 为血糖的补充速率曲线,曲线a 表明随着胰岛素的增加,非糖物质向葡萄糖转化的速率下降;曲线b 为血糖的消耗速率曲线,表明在胰岛素的作用下,血糖的消耗增加;当胰岛素浓度为40flU/mL时,血糖的补充速率和消耗速率暂时相等,但随着胰岛素继续作用,血糖消耗速率加快,血糖补充速率下降,血糖浓度会下降。【详解】(1)随着曲线a 的下降,非糖物质向葡萄糖转化的速率下降,当胰岛素浓度为40nU/mL时,在较长时间内血糖浓度将会下降。正常情况下,胰岛素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活,体内胰岛素含量维持动态平衡体现了(负)反馈调节调节机制。酶与激素发挥作用的共同特点有:特异性、高效性等。随着血浆胰
39、岛素含量上升,组织细胞会加速摄取、利用和储存葡萄糖,曲线b 上升。(2)在剧烈运动过程中,垂体分泌的抗利尿激素增加,导致尿量形成减少。当受伤进行包扎时,运动员感到痛但并没有缩手,是因为大脑皮层对缩手反射中枢的控制,这说明高级中枢可以调节低级中枢,即神经系统具有分级调节。有人会看见流出的鲜血而导致肾上腺素增加,出现目眩心悸,调节该生理活动的方式是神经-体液调节。“探究和验证”是高中生物学学习的重要内容,是一种以实验为核心的实践活动,其核心都是设计实验和实施实验。下列为某同学开展的某一验证性实验。实验目的:验证胰岛素缺乏会引起狗患糖尿病实验材料:两组健康、大小相同的同种狗,胰岛素制剂,试管,本尼迪
40、特试剂及其他必需用品。实验步骤:第一步:取两组健康、大小相同的同种狗,将 A 组狗的胰岛切除,B 组狗作假手术(切开皮肤但不切除胰岛)处理。第二步:适宜时间后,分别收集两组狗的尿液于试管中,滴加本尼迪特试剂后立即观察尿液颜色变化。第三步:每天定时给A 组狗喂食适量的胰岛素,然后收集尿液,用本尼迪特试剂鉴定,观察颜色变化。实验分析:(1)请指出上述实验步骤中的两处不严谨之处是:、。(2)胰 岛 素 分 泌 的 调 节 决 定 于.胰岛素能降低血糖浓度的原因是 并抑制氨基酸转化成葡萄糖。高等动物体内的胰高血糖素由_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _细胞分泌。(3)模拟尿糖的检测可使用 试纸。
41、(4)胰 岛 素 能 作 用 于 机 体 的,促进葡萄糖和氨基酸运进细胞,当胰岛素作用于肾小管时能(促进/抑制)过滤液中葡萄糖的吸收。(5)I 型糖尿病人由于免疫系统的 而攻击和破坏了正常胰岛细胞,故治疗时需依赖胰岛素。血糖浓度的相对稳定依赖于 调节。【答案】给 A组狗喂食适量的胰岛素本尼迪特试剂应水浴加热血糖的浓度胰岛素能促进细胞摄取、贮存、利 用 葡 萄 糖 胰 岛 A葡 萄 糖 全 部 组 织 促 进 过 度 反 应 反 馈(负 反 馈、神经-体液调节都对)【解析】试题分析:本题通过实验来验证胰岛素缺乏会引起狗患糖尿病,熟记并理解实验分析的相关知识,意在考查学生验证简单生物学事实的分析能
42、力和判断能力,并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理,在此基础上结合题意作答。(1)第三步给A 组狗喂食适量的胰岛素不严谨,因为胰岛素的化学本质是蛋白质,口服会水解,失去活性。第二步中滴加本尼迪特试剂后立即观察尿液颜色变化不严谨,因为本尼迪特试剂与葡萄糖需要水浴加热,才能出现砖红色沉淀。(2)胰岛素能降低血糖浓度,胰岛素的分泌直接受血糖浓度的调节,血糖浓度升高,会促进胰岛B细胞分泌胰岛素。胰岛素能促进细胞摄取、贮存、利用葡萄糖,从而使得血糖浓度降低。胰高血糖素能升高血糖,由胰岛A细胞分泌。(3)尿糖中含有葡萄糖,因此模拟尿糖的检测可使用葡萄糖试纸。(4)细胞都需要利用葡萄糖来提供能量,因此胰
43、岛素可以作用全部组织,胰岛素能促进肾小管过滤液中葡萄糖的吸收。(5)I 型糖尿病人由于免疫系统的过度反应而攻击和破坏了正常胰岛细胞,使得胰岛B 细胞受损,分泌胰岛素量不足而引起,因此该病患者可通过注射胰岛素治疗。人体血糖浓度上升引起胰岛素分泌增加,导致血糖浓度降低,血糖浓度降低会减弱胰岛素的分泌,这属于负反馈调节,因此血糖浓度的相对稳定依赖于负反馈调节。现代人群中糖尿病的发生率越来越高,成为人类健康“沉默的杀手”,其病因较多。请根据以下内容回答:(1)为验证胰岛素在血糖平衡调节过程中的作用,以正常小鼠每次注射药物前后小鼠症状的变化为观察指标。则 对 正 常 小 鼠 注 射 一 定 剂 量 的
44、葡 萄 糖 和 胰 岛 素 的 顺 序 是.(2)糖尿病患者往往胰岛素分泌不足,组织细胞对葡萄糖的 发生障碍,表现出高血糖和尿糖等症状。(3)某些糖尿病患者是在感染了某病毒后患病的。分析得知:胰 岛 B 细胞上的一些物质分子结构与病毒上的 分子结构相似,在机体细胞免疫中产生的 对胰岛B 细胞进行攻击,致其受损进而导致分泌的胰岛素减少,此种糖尿病属于 病。(4)对 题(3)中所述类型糖尿病的治疗方案有许多种,其中方案A 是静脉注射一种神经药物,刺激胰岛B 细胞分泌胰岛素,方案B 是静脉注射一定量高纯度的胰岛素,二者都可以达到治疗的目的。请在图中补充绘出分别注射两种药物后胰岛素相对含量变化的曲线。
45、J?9-正,*早W 6*S 4注射血【答案】(1)胰岛素、葡萄糖(2)摄取、利用和储存(3)抗 原 效 应 T 细 胞 自 身 免 疫(4)如图所示或甯京军If J 3 ol L T)演岛索彼度(rund国0110100100000.58.010.217.829.610.918.229.645.850.2103.025.431.852.457.81007.032.237.056.862.2100011.437.052.368.867.8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 一。(3)在实施步骤二
46、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:F G F-2 1 单独作用时,可 以 一;F C 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。因此,F G F-2 1 在糖尿病临床应用方面具有很大潜力。【答案】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
47、且随F G F-2 1 浓度增大,促 进 作 用 增 强 高 1 00n m o l L *F G F-2 1 和 1 000 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: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
48、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F
49、GF-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%。下图是人体血糖调节的部分过程。据图回答:感 受 器 血 糖 升 高下丘脑传出神经细胞A胰岛素(1)图中的细胞A 是 细胞,其膜上葡萄糖受体的化学本质是(2)传出神经末梢与细胞A 之间传递信息的物质是,胰岛素分泌的调节方式是调节。(3)如果图中的靶细胞是肝细胞,则胰岛素与其膜上的受体结合后,细胞中肝糖原的合成速度将会(填“加快”或“减慢”)。(4)糖尿病的形成有多种原
50、因,某患者的糖尿病是由于特定抗体与胰岛素受体结合引起的一种自身免疫病,若给该患者注射胰岛素,(填“能”或“不能”)有效调节其血糖平衡。【答案】(D胰岛B 糖蛋白(2)神经递质 神经调节和体液(3)加快(4)不能【解析】据图分析:图中细胞A 表示胰岛B 细胞.从图中可以看出血糖升高后既可以通过神经调节促进胰岛B 细胞分泌胰岛素,也可以直接刺激胰岛B 细胞分泌胰岛素降低血糖.据此分析作答.解:(1)据图分析,图中细胞A 表示胰岛B 细 胞.胰 岛 B 细胞表面有能够识别葡萄糖的糖蛋白分子.(2)从图中可以看出血糖升高后可以通过神经调节促进胰岛B 细胞分泌胰岛素,此时传出神经末梢与细胞 A 之间传递