Question

进食后，葡萄糖进入胰岛B细胞所引起的胰岛B细胞和组织细胞的一系列生理反应，如下图所示。

 

（1）进食后，图中 ATP/ADP 的比值上升原因是____。

（2）简述胰岛B细胞内 ATP/ADP 的比值上升促进胰岛素分泌的过程________。

（3）结合图示信息，解释胰岛素所具有的“能促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，从而使血糖水平降低”功能：________。

（4）为研究血浆维生素 D₃（用 VD₃ 表示）与糖尿病的关系，科研人员根据血浆VD₃的含量将受试者分为3组，跟踪统计4年后的糖尿病发病率，结果如表。

组别	第一组	第二组	第三组
血浆VD3 (ng/mL)|	VD3<18.6	18.6≤VD3<31	31≤VD3<50
糖尿病的发病率(%)	12.4	4.6	0.0

进一步的研究发现：当胰岛 B 细胞内 Ca2+达到一定浓度后，胰岛素开始释放。请结合上图信息推测血浆VD3在此过程中的相关功能可能是______。

Answer

胰岛B细胞内葡萄糖增加，有氧呼吸增强 细胞膜上K+通道关闭，触发Ca2+通道打开，使Ca2+进入胰岛B细胞中，Ca2+促进含有胰岛素的囊泡的形成、运输和分泌（或运输和分泌） 胰岛素与组织细胞膜上的受体结合后，增加了细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量，促进葡萄糖进入细胞；促进细胞内的糖原、蛋白质和脂肪合成 促进胰岛B细胞吸收Ca2+

【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，使血糖减低。

（1）据图可知，进食后胰岛B细胞的葡萄糖供应增加，首先使细胞内的有氧呼吸过程加强，导致ATP/ADP的比值上升；

（2）据图可知， ATP/ADP的比值上升影响图示ATP敏感的K+通道关闭，Ca2+通道的打开，进入胰岛B细胞后，促进囊泡的形成、运输和分泌；

（3）结合图示信息，胰岛素与组织细胞膜上的受体结合后降低血糖浓度的途径：增加组织细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量，促进葡萄糖进入组织细胞；促进组织细胞内葡萄糖合成糖原、蛋白质和脂肪；

（4）研究发现，当胰岛B细胞内Ca2+达到一定浓度后，胰岛素开始释放。据图信息可推测血浆VD3的功能是促进胰岛B细胞吸收Ca2+。