Question

下图表示胰岛素分泌的调节过程及胰岛素作用部分机理。请分析回答：

（1）由图分析，影响胰岛B细胞分泌活动的物质有____________________。血糖调节的方式属于___________（选填“神经调节”、“体液调节”、“神经一体液调节”）。

（2）胰岛素与组织细胞膜上的受体结合后，一方面会增加细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量，促进组织细胞摄入葡萄糖；另一方面能促进细胞内___________的合成和转化加快，从而使血糖浓度降低。人体组织细胞膜上的葡萄糖转运蛋白有多种类型（包括G1、C2、G3、G4等），研究表明，G3分布于脑内神经元细胞膜上，G4主要存在脂肪细胞中，推测可知G3与葡萄糖的亲和力___________（大于/小于）G4。

（3）肾小管上皮细胞中的葡萄糖浓度___________（高于、低于、等于）组织液中，肾小管上皮细胞中的葡萄糖通过被动运输的方式进入组织液，同时肾小管上皮细胞以___________方式吸收原尿中的葡萄糖，使正常情况下的尿液不含葡萄糖。糖尿病病因之一是患者血液中存在异常抗体（图中抗体①、抗体②），因抗体___________引起的糖尿病可以通过注射胰岛素来治疗。医生给某糖尿病患者注射适量的胰岛素后，但其症状并未缓解，假如其体内的胰岛素活力正常，请推测其直接原因可能是___________。

（4）为了验证胰岛素具有降低血糖的作用，以小鼠活动状况为观察指标设计实验。某实验小组的实验方案如下：

①将正常小鼠随机分成A、B两组，观察并记录其活动状况；

②A组小鼠注射适量胰岛素溶液，B组注射等量生理盐水。一段时间后，A组小鼠会出现四肢无力，活动减少，甚至昏迷等低血糖症状，B组活动状况无变化；

③____________________________________________。

Answer

葡萄糖（血糖）、神经递质、胰高血糖素 神经—体液调节 肝糖原、肌糖原、脂肪和某些氨基酸等 大于 高于 主动运输 ① 靶细胞表面受体异常，导致胰岛素无法发挥作用 A组小鼠出现低血糖症状后，分别给A、两组小鼠注射等量葡萄糖溶液一段时间后，A组小鼠低血糖症状缓解，B组活动状况无变化

【解析】

分析题图可知，胰岛素的分泌受既神经调节又受到血糖浓度、胰高血糖素的直接调节，属于神经-体液调节方式；抗体①作用于胰岛B细胞表面的葡萄糖受体，导致胰岛B细胞不能感受葡萄糖浓度变化；抗体②作用于胰岛素的靶细胞，导致胰岛素不能发挥作用。

（1）由分析可知，胰岛B细胞同时受到分泌活动的物质有葡萄糖（血糖）、神经递质、胰高血糖素。血糖调节的方式属于神经一体液调节。

（2）由题图可知，胰岛素与组织细胞膜上的受体结合后，一方面会增加细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量，促进组织细胞摄入葡萄糖；另一方面能促进细胞内葡萄糖合成糖原以及转化为脂肪和某些氨基酸，从而使血糖浓度降低。人体组织细胞膜上的葡萄糖转运蛋白有多种类型（包括G1、C2、G3、G4等），研究表明，G3分布于脑内神经元细胞膜上，G4主要存在脂肪细胞中，由于与脂肪细胞相比，神经元细胞需要更多的葡萄糖，推测可知G3与葡萄糖的亲和力大于G4。

（3）被动运输是物质顺浓度梯度的运输过程，肾小管上皮细胞中的葡萄糖通过被动运输的方式进入组织液，可知肾小管上皮细胞中的葡萄糖浓度高于组织液中，同时肾小管上皮细胞中葡萄糖浓度高于原尿中的葡萄糖浓度，所以肾小管上皮细胞以主动运输方式吸收原尿中的葡萄糖，使正常情况下的尿液不含葡萄糖。糖尿病病因之一是患者血液中存在异常抗体（图中抗体①、抗体②），根据题图可知，抗体①作用于胰岛B细胞表面的葡萄糖受体，导致胰岛B细胞不能感受葡萄糖浓度变化；抗体②作用于胰岛素的靶细胞，导致胰岛素不能发挥作用。所以因抗体①引起的糖尿病可以通过注射胰岛素来治疗。医生给某糖尿病患者注射适量的胰岛素后，其症状并未缓解，假如其体内的胰岛素活力正常，说明此病不是由于胰岛素缺乏引起的，推测其直接原因可能是靶细胞表面受体异常，导致胰岛素无法发挥作用。

（4）实验目的为验证胰岛素具有降低血糖的作用，所以本实验的自变量为是否有胰岛素，因变量为血糖浓度，观察是指标小鼠活动状况，实验设计过程中应遵循对照原则、单一变量原则和等量原则，实验方案如下：

①将正常小鼠随机分成A、B两组，观察并记录其活动状况；

②A组小鼠注射适量胰岛素溶液，B组注射等量生理盐水。一段时间后，A组小鼠会出现四肢无力，活动减少，甚至昏迷等低血糖症状，B组活动状况无变化；

③A组小鼠出现低血糖症状后，分别给A、两组小鼠注射等量葡萄糖溶液一段时间后，A组小鼠低血糖症状缓解，B组活动状况无变化。