Question

胰岛素是已知的唯一能降低血糖浓度的激素，对于调节机体各种营养物质代谢、维持正常生具有不可缺少的作用。

（1）图是胰岛素促进脂肪细胞吸收葡萄糖的机理示意图，GLUI4是一种葡萄糖转运蛋白。请回答：

①脂肪细胞以_________方式吸收葡萄糖，膜上的蛋白M是胰岛素的一种_________。

②据图分析，胰岛素的作用是促进_________来增加脂肪细胞_________的数量，从而提高转运葡萄糖能力。

③胰岛素分泌不足或靶细胞对胰岛素敏感性降低是糖尿病的原因。下列因素中不会引发糖尿病的是_________（a．体内产生蛋白M抗体b．体内产生胰岛素抗体c．信号转导蛋白缺失d．胰高血糖素与其他受体结合受阻）。

（2）Ⅰ型糖尿病是因患者的胰岛β细胞被自身免疫系统攻击引起的。利用基因治疗将小鼠胰腺内的a细胞转化为能分泌胰岛素的功能性β样细胞，对小鼠的I型糖尿病起到显著疗效。其基因治疗后的效果如下图：

请回答：

①正常组小鼠胰岛素分泌的调节决定于________，其尿液用________试纸检测会出现________色。

②治疗组小鼠在第二周血糖恢复正常并持续到16周，说明功能性β样细胞不仅能分泌胰岛素维持血糖正常，同时还能________。

③基因治疗的效果在第18周后失效，其可能的原因有________。

Answer

易化扩散 受体 含有GLUT4的囊泡与质膜融合 质膜上葡萄糖转运蛋白/质膜上GLUT4 d 血糖浓 尿糖 浅蓝、浅绿、棕或深棕色 抵抗自身免疫系统攻击 功能性β样细胞正常凋亡

【解析】

胰岛素是唯一能降低血糖的激素，其作用分为两个方面：促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质；抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化。
当胰岛素和其受体结合后，促进一方面促进葡萄糖的氧化分解、合成糖原和转化形成非糖类物质，另一方面使细胞膜上的葡萄糖转运蛋白增加，促进葡萄糖进入细胞，而使血糖浓度降低。

（1）①通过图示可知，葡萄糖进细胞由高浓度到低浓度一侧，且需要运转的载体，由此推测脂肪细胞以协助扩散方式吸收葡萄糖，膜上的蛋白M可于胰岛素特异性结合，故蛋白M是胰岛素的一种特异性受体。

②据图分析，胰岛素促进含有GLUT4的囊泡与质膜融合，来增加脂肪细胞质膜上葡萄糖转运蛋白的数量，从而提高转运葡萄糖能力。

③若体内产生蛋白M抗体或体内产生胰岛素抗体，都会影响胰岛素与蛋白M的结合，使胰岛素不能发挥作用，引发糖尿病，a、b正确；信号转导蛋白缺失会影响GLUT4的囊泡与细胞膜的融合，从而影响葡萄糖进入细胞，也会引发糖尿病，c正确；若胰高血糖素与其受体结合发生障碍，不能升高血糖，所以不会引发糖尿病，d错误。因此，可能会引发糖尿病的有abc；d不会引发糖尿病。

（2）①正常小鼠胰岛素分泌的调节决定于血糖浓度，其尿液用尿糖试纸检测，很快会因为尿液中葡萄糖的含量的少到多而依次呈现浅蓝、浅绿、棕或深棕色。

②治疗组小鼠在第二周血糖恢复正常并持续到16周，β样细胞起的作用是能分泌胰岛素，维持血糖正常，同时还能抵抗自身免疫系统攻击。

③基因治疗的效果在第18周后失效，可能是因为有功能性β样细胞正常凋亡。