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

3根據(jù)圖和已有知識(shí),推斷下列說法正確的是______。

A.甲細(xì)胞中,ATPADP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______1/2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和分化因子15GDF15)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GDF15pg·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

156

202

WT-M

93

060

157

KO-C

0

164

205

KO-M

0

282

211

5M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:二甲雙胍可能通過增強(qiáng)人體細(xì)胞對(duì)胰島素的敏感性來降低血糖,但與GDF15是否表達(dá)無關(guān)。其結(jié)論是否科學(xué)?請(qǐng)作出判斷并闡釋原因:______。

【答案】

1胰島B 線粒體

2①②③

3ABD

41

5生理鹽水

6該說法不完全科學(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,說明二甲雙胍可能通過增強(qiáng)人體細(xì)胞對(duì)胰島素的敏感性來降低血糖;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,說明二甲雙胍的降血糖效應(yīng)與GDF15的表達(dá)有關(guān)

【解析】

~⑤表示發(fā)生在膜上的過程,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80120mg/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,可知乙為線粒體。

2①、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)胞膜的選擇透過性。

3A、甲細(xì)胞中,ATP可以為胰島素的分泌(胞吐)提供能量,ATPADP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。

5M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,排除無關(guān)變量的干擾。

6二甲雙胍可能通過增強(qiáng)人體細(xì)胞對(duì)胰島素的敏感性來降低血糖,但與GDF15是否表達(dá)無關(guān),該說法不完全科學(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,說明二甲雙胍可能通過增強(qiáng)人體細(xì)胞對(duì)胰島素的敏感性來降低血糖;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。

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