Question

胰岛B细胞内K⁺浓度为细胞外28倍，细胞外Ca²⁺为细胞内15000倍，与神经细胞一样，都存在外正内负的静息电位。当血糖浓度增加时，葡萄糖进入胰岛B细胞引起一系列生理反应，如图所示。细胞内ATP浓度增加，导致ATP敏感的钾离子通道关闭，K⁺外流受阻，进而触发Ca²⁺大量内流，最终导致胰岛素分泌。回答下列问题：

    

（1）胰岛素B细胞膜内外K⁺和Ca²⁺存在浓度差，其浓度差的建立和维持主要依靠的跨膜运输方式是_______________。当ATP升高，引起ATP敏感的钾离子通道关闭，此时膜内外静息电位差的绝对值____________（填“增大”、“减小”或“不变”）。

（2）钾离子通道的关闭后，触发Ca²⁺大量内流，使胰岛细胞产生兴奋，导致细胞膜两侧的电位____________；由此引起胰岛素分泌，胰岛素通过促进靶细胞_____________________，使血糖减低。

（3）Ⅰ型糖尿病是因为合成胰岛素不足，Ⅱ型糖尿病是因为细胞膜上胰岛素受体对胰岛素不敏感。请设计一个简单实验判断患者的糖尿病类型：________________________，一段时间后检测尿糖变化。

Answer

主动运输 减小 内正外负 摄取、利用和储存葡萄糖 给患者注射适量胰岛素

【解析】

分析题图可知，当血糖浓度增加时，葡萄糖进入胰岛B细胞，引起细胞内ATP浓度增加，进而导致ATP敏感的钾离子通道关闭，K+外流受阻，进而触发Ca2+大量内流，由此引起胰岛素分泌，胰岛素通过促进靶细胞摄取、利用和储存葡萄糖，使血糖降低。

（1）胰岛素B细胞膜内外K+和Ca2+存在浓度差，其浓度差的建立和维持主要依靠的跨膜运输方式是主动运输。当ATP升高引起ATP敏感的钾离子通道关闭，会阻止钾离子外流，导致静息电位减小，故此时膜内外电位差的绝对值减小。

（2）钾离子通道的关闭后，触发Ca2+大量内流，使胰岛细胞产生兴奋，因此兴奋区细胞膜两侧的电位为外负内正；由此引起胰岛素分泌，胰岛素通过促进靶细胞摄取、利用和储存葡萄糖，使血糖降低。

（3）Ⅰ型糖尿病是因为合成胰岛素不足，Ⅱ型糖尿病是因为细胞膜上胰岛素受体对胰岛素不敏感，故I型糖尿病可通过注射胰岛素来治疗，因此要判断患者的糖尿病类型，可以给患者注射适量胰岛素，一段时间后检测尿糖变化，根据尿液中糖浓度来判断。