Question

科研人员为了研究某种植物的叶片提取液对患有糖尿病的大鼠血糖浓度降低的效果，进行了如下实验：

①材料与药剂：生理状况相同的健康大鼠30只、该植物叶片提取液、蒸馏水，血糖测定仪，链脲佐菌素溶液。

②实验步骤：

Ⅰ．取30只健康大鼠随机均分成甲、乙、丙三组，给甲、乙组大鼠注射链脲佐菌素溶液，丙组大鼠不作处理；

Ⅱ．用血糖测定仪测定各组大鼠的血糖浓度，并进行统计；

Ⅲ．每天给甲组的每只大鼠灌喂该植物叶片提取液2 mL，每天给乙、丙组的每只大鼠

灌喂蒸馏水2 mL，连续灌喂4周，其间，各组大鼠均饲喂普通饲料，自由饮食；

Ⅳ．4周后，用血糖测定仪测定各组大鼠的血糖浓度，并进行统计分析。

③实验结果：

组别	数量（只）	初次测量的血糖浓度（mmol•L^-1）	给药4周后测量的血糖浓度（mmol•L^-1）
甲	10	18.62±3.08	10.12±2.65
乙	10	19.06±3.28	19.00±2.70
丙	10	3.85±1.28	3.94±2.20

请回答下列问题：

（1）链脲佐菌素能破坏或损伤大鼠的胰岛B细胞，导致大鼠体内胰岛素含量严重缺乏，胰岛素的作用是__________，胰岛素合成分泌过程需要__________具膜细胞器参与，胰高血糖素作用与其作用相互__________，在大鼠体内__________（至少写两点）等能直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素，步骤Ⅰ中给甲、乙组大鼠注射链脲佐菌素溶液，其目的是__________。

（2）甲、乙组形成对照，自变量是____________________。

（3）患有糖尿病的大鼠的尿液中葡萄糖的含量偏高，可用__________（试剂）对甲、乙、丙三组大鼠的尿液进行检测。

（4）本实验的结论是__________________________________________________。

Answer

促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖 内质网、高尔基体、线粒体（3种细胞器答全给分） 拮抗 血糖浓度升高、神经递质、胰高血糖素（至少写出其中两点） 制备患有糖尿病的大鼠模型 是否灌喂该植物叶片提取液 斐林试剂 该植物叶片提取液对患有糖尿病的大鼠血糖浓度降低的作用明显，但不能降低到正常水平

【解析】

血糖是指血液中葡萄糖的含量，正常人在清晨空腹血糖浓度为80－120mg/100mL。维持血糖浓度的正常水平，需要神经系统和内分泌系统的协同作用。在内分泌系统中，胰岛素是现在已知的，唯一能降低血糖浓度的激素，能提高血糖浓度的激素则有胰高血糖素、肾上腺髓质激素等几种激素。在一般情况下，主要由于胰岛素和胰高血糖素等两类激素的作用，维持正常的血糖浓度水平。胰岛素降低血糖的作用，可归结为胰岛素促进肝细胞、肌肉细胞、脂肪细胞摄取、贮存和利用葡萄糖，胰岛素还抑制氨基酸转化成葡萄糖；胰高血糖素，它可促进肝糖原的分解，使血糖升高，还可使促进脂肪分解。

（1）胰岛素的作用是促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，从而降低血糖。胰岛素是分泌蛋白，合成分泌过程为核糖体（无膜细胞器）合成→内质网加工→高尔基体进一步加工，还需要线粒体提供能量，因此需要具膜细胞器为内质网、高尔基体、线粒体。胰高血糖素与胰岛素的作用是相反的，相互拮抗。胰岛B细胞能接受神经系统及内分泌系统分泌的激素的调节，并且能感知高血糖的变化，因此大鼠体内血糖浓度升高、神经递质、胰高血糖素等能直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素。链脲佐菌素能破坏或损伤大鼠的胰岛B细胞，导致大鼠体内胰岛素含量严重缺乏，血糖升高，因此步骤Ⅰ中给甲、乙组大鼠注射链脲佐菌素溶液，其目的是制备患有糖尿病的大鼠模型。

（2）分组时给甲、乙组大鼠注射链脲佐菌素溶液，后面每天给甲组的每只大鼠灌喂该植物叶片提取液2 mL，每天给乙每只大鼠灌喂蒸馏水2 mL，因此甲、乙组形成对照，自变量是是否灌喂该植物叶片提取液。

（3）患有糖尿病的大鼠的尿液中葡萄糖的含量偏高，斐林试剂可与葡萄糖反应生成砖红色沉淀，可用斐林试剂对甲、乙、丙三组大鼠的尿液进行检测。

（4）乙、丙组形成对照，自变量是是否注射链脲佐菌素溶液，对比乙丙的结果可知，乙组血糖明显偏高，说明乙组注射的链脲佐菌素能升高血糖。甲、乙组形成对照，自变量是是否灌喂该植物叶片提取液，对比甲乙结果可知，甲组血糖明显降低，说明甲组灌喂的该植物叶片提取液可以降低血糖，但是甲组的血糖仍然是丙组的两倍多。因此，本实验的结论是该植物叶片提取液对患有糖尿病的大鼠血糖浓度降低的作用明显，但不能降低到正常水平。