Question

【題目】血糖平衡與胰島素等激素的調(diào)節(jié)密切相關(guān)，圖12表示人體血糖平衡調(diào)節(jié)的部分過(guò)程，其中甲表示細(xì)胞，乙表示細(xì)胞器，①~⑤表示發(fā)生在膜上的過(guò)程，其余箭頭表示物質(zhì)轉(zhuǎn)變或促進(jìn)作用。

【1】據(jù)圖分析，細(xì)胞甲表示______細(xì)胞，細(xì)胞器乙表示______。

【2】圖中的過(guò)程①~⑤中，能體現(xiàn)細(xì)胞膜具有選擇透過(guò)性的是______。

【3】根據(jù)圖和已有知識(shí)，推斷下列說(shuō)法正確的是______。

A.甲細(xì)胞中，ATP與ADP的比值增大，有利于胰島素的分泌

B.胰島素的分泌可能與Ca2+進(jìn)入甲細(xì)胞引起膜電位的改變有關(guān)

C.胰島素可以在組織細(xì)胞中轉(zhuǎn)變?yōu)檫\(yùn)輸葡萄糖的載體

D.胰島素可以促進(jìn)組織細(xì)胞中葡萄糖的利用

【4】若體內(nèi)的細(xì)胞甲大量受損，會(huì)影響血糖調(diào)節(jié)，引起______（1型/2型）糖尿病。

目前，治療糖尿病的藥物有很多，二甲雙胍就是其中之一。研究發(fā)現(xiàn)，二甲雙胍的降糖效果可能與生長(zhǎng)和分化因子15（GDF15）的表達(dá)有關(guān)，為此科研人員用小鼠做了為期10周的研究，部分結(jié)果如表所示，其中WT表示野生型小鼠，KO表示敲除GDF15基因的小鼠，M表示小鼠口服二甲雙胍，C表示小鼠口服生理鹽水。

組別	血漿GDF15（pg·mL-1）	血漿胰島素（ng·mL-1）	注射葡萄糖1小時(shí)后的血糖（mM）
WT-C	45	1．56	20．2
WT-M	93	0．60	15．7
KO-C	0	1．64	20．5
KO-M	0	2．82	21．1

【5】M組小鼠口服的二甲雙胍，需用______溶解。

【6】根據(jù)表所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，有人提出了以下結(jié)論：二甲雙胍可能通過(guò)增強(qiáng)人體細(xì)胞對(duì)胰島素的敏感性來(lái)降低血糖，但與GDF15是否表達(dá)無(wú)關(guān)。其結(jié)論是否科學(xué)？請(qǐng)作出判斷并闡釋原因：______。

Answer 1

【答案】

【1】 胰島B 線(xiàn)粒體

【2】①②③

【3】ABD

【4】1型

【5】生理鹽水

【6】該說(shuō)法不完全科學(xué)。與WT-C組相比，WT-M組小鼠的血漿胰島素濃度低，而降血糖效果明顯，說(shuō)明二甲雙胍可能通過(guò)增強(qiáng)人體細(xì)胞對(duì)胰島素的敏感性來(lái)降低血糖；將上述兩組結(jié)果與KO-C組和KO-M組比較發(fā)現(xiàn)，敲除GDF15基因后，血漿胰島素濃度升高，而血糖濃度卻有所上升，說(shuō)明二甲雙胍的降血糖效應(yīng)與GDF15的表達(dá)有關(guān)

【解析】

①~⑤表示發(fā)生在膜上的過(guò)程，①、②表示葡萄糖進(jìn)入細(xì)胞，③表示Ca2+進(jìn)入甲細(xì)胞，均體現(xiàn)了細(xì)胞膜的選擇透過(guò)性。④表示胰島素的釋放，為胞吐。⑤表示胰島素與細(xì)胞膜表面的受體相結(jié)合。血糖是指血液中葡萄糖的含量，正常人在清晨空腹血糖濃度為80－120mg/dL。維持血糖濃度的正常水平，需要神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)的協(xié)同作用。在內(nèi)分泌系統(tǒng)中，胰島素是現(xiàn)在已知的，唯一能降低血糖濃度的激素，能提高血糖濃度的激素則有胰高血糖素、腎上腺髓質(zhì)激素等幾種激素。

【1】從圖中可知，細(xì)胞甲能釋放胰島素，因此細(xì)胞甲為胰島B細(xì)胞。丙酮酸進(jìn)入細(xì)胞器乙能產(chǎn)生ATP，可知乙為線(xiàn)粒體。

【2】①、②表示葡萄糖從血漿進(jìn)入組織細(xì)胞，③表示Ca2+進(jìn)入組織細(xì)胞，均體現(xiàn)了細(xì)胞膜的選擇透過(guò)性。

【3】A、甲細(xì)胞中，ATP可以為胰島素的分泌（胞吐）提供能量，ATP與ADP的比值增大，有利于胰島素的分泌，A正確；

B、從示意圖中可知，Ca2+進(jìn)入甲細(xì)胞有利于胰島素的釋放，可能與Ca2+進(jìn)入引起膜電位的改變有關(guān)，B正確；

C、胰島素是激素，起著傳遞信息的作用，作用完后會(huì)被分解，不會(huì)在組織細(xì)胞中轉(zhuǎn)變?yōu)檫\(yùn)輸葡萄糖的載體，C錯(cuò)誤；

D、胰島素可以促進(jìn)組織細(xì)胞中葡萄糖的利用、促進(jìn)葡萄糖的貯存等，D正確。

故選ABD。

【4】若體內(nèi)的細(xì)胞甲大量受損，會(huì)導(dǎo)致胰島素分泌不足，影響血糖調(diào)節(jié)，引起1型糖尿病。

【5】M表示小鼠口服二甲雙胍，C表示小鼠口服生理鹽水。M組小鼠口服的二甲雙胍，需用生理鹽水溶解，排除無(wú)關(guān)變量的干擾。

【6】二甲雙胍可能通過(guò)增強(qiáng)人體細(xì)胞對(duì)胰島素的敏感性來(lái)降低血糖，但與GDF15是否表達(dá)無(wú)關(guān)，該說(shuō)法不完全科學(xué)。與WT-C組相比，WT-M組小鼠的血漿胰島素濃度低，而降血糖效果明顯，說(shuō)明二甲雙胍可能通過(guò)增強(qiáng)人體細(xì)胞對(duì)胰島素的敏感性來(lái)降低血糖；將上述兩組結(jié)果與KO-C組和KO-M組比較發(fā)現(xiàn)，敲除GDF15基因后，血漿胰島素濃度升高，而血糖濃度卻有所上升，說(shuō)明二甲雙胍的降血糖效應(yīng)與GDF15的表達(dá)有關(guān)。

本題主要以實(shí)驗(yàn)的形式考查激素的作用以及血糖調(diào)節(jié)的原理，要求學(xué)生有一定的分析推理能力。