Question

高浓度的葡萄糖溶液会促使胰岛B细胞凋亡，从而引发糖尿病。下表表示用正常浓度的葡萄糖培养液和高浓度的葡萄糖培养液分别培养胰岛B细胞时，培养液中胰岛素浓度的变化。请回答下列问题：

组别	葡萄糖 （mmol•L^-1）	不同时间，培养液中胰岛素的浓度（µmol•L^-1）
第1天	第2天	第3天	第4天	第5天	第6天
对照组	5.5	190	182	177	177	178	172
高糖组	25.5	187	182	234	189	160	118

（1）血糖浓度升高可刺激下丘脑的神经细胞，引起的膜内电位变化是______________________，最终导致血液中胰岛素的含量升高而降低血糖，此过程的调节方式为 _________。

（2）第3天，高糖组培养液中的胰岛素浓度高于对照组，而第6天，高糖组培养液中的胰岛素浓度低于对照组的原因分别是______。

（3）科学家发现，药物D虽无法直接降低血糖，也无法作用于胰岛B细胞，但能增加人体细胞对胰岛素的敏感性，增强胰岛素对血糖的调节作用，缓解糖尿病症状。请设计实验，验证药物D能增加人体细胞对胰岛素的敏感性。

实验步骤：

①将对胰岛素不敏感的实验小鼠若干（胰岛素合成正常，且其它生理指标相同），随机均分为A、B两组。

②A组（对照组）：___________________；

B组（实验组）：______________________。

③在相同且适宜条件下饲养一段时间。测定__________________。

Answer

由负电位转变为正电位 神经-体液调节 第3天，高浓度的葡萄糖刺激胰岛B细胞分泌的胰岛素量更多，第6天，高浓度的葡萄糖诱导胰岛B细胞凋亡，导致胰岛素的分泌量减少 注射一定量的生理盐水/饲喂一定量不含药物D的饲料 注射等量药物D溶液/饲喂等量含药物D的饲料 血糖浓度

【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。

（1）神经细胞静息状态下膜电位外正内负，兴奋时膜电位变为外负内正，血糖浓度升高可刺激下丘脑的神经细胞，引起的膜内电位变化是由负电位转变为正电位。最终导致血液中胰岛素的含量升高而降低血糖，此过程是神经介导下的体液调节，称为神经-体液调节。

（2）第3天，高糖组培养液中的胰岛素浓度高于对照组，而第6天，高糖组培养液中的胰岛素浓度低于对照组的原因分别是第3天，高浓度的葡萄糖刺激胰岛B细胞分泌的胰岛素量更多，第6天，高浓度的葡萄糖诱导胰岛B细胞凋亡，导致胰岛素的分泌量减少。

（3）验证药物D能增加人体细胞对胰岛素的敏感性。自变量是药物D的有无，因变量是人体细胞对胰岛素的敏感性，观测指标是血糖浓度。

②A组（对照组）：注射一定量的生理盐水/饲喂一定量不含药物D的饲料；

B组（实验组）：注射等量药物D溶液/饲喂等量含药物D的饲料。

③在相同且适宜条件下饲养一段时间。测定血糖浓度。