资源简介

血糖平衡调节及糖尿病导学案
1．血糖调节的过程
注：“＋”表示促进，“－”表示抑制。
2．糖尿病的发病机理及其治疗
【血糖平衡调节】
核心问题1：葡萄糖促进胰岛B细胞分泌胰岛素的机理
葡萄糖通过 的方式进入胰岛B细胞，参与 产生 ，造成K+通道 （开放/关闭），使 ，引起细胞膜电位变化，进一步使Ca2+通道 （开放/关闭），使Ca2+ （内流/外流），促使 向细胞膜移动， 最终使胰岛素以 的形式释放。
练习1：如图是血糖浓度调节胰岛素分泌的过程，图中细胞的膜外Ca2+浓度约为细胞内的10000倍，细胞内K+浓度约为膜外的30倍。下列叙述正确的是（ ）
A．该细胞为胰岛A细胞，其分泌的胰岛素可加速组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖
B．与胰岛素合成、分泌有关的含磷脂的细胞器为核糖体、内质网、高尔基体和线粒体
C．该细胞可通过膜表面的葡萄糖受体感受血糖浓度的变化，并通过主动运输吸收葡萄糖
D．ATP增加使K+通道关闭可作为触发Ca2+协助扩散的信号，使膜内为正电位
练习2：人体内有多种激素参与调节血糖浓度，胰岛素是唯一能够降低血糖浓度的激素。当血糖浓度升高到一定程度时，胰岛素的分泌量明显增加。另外胰岛素分泌还受到有关神经的控制，胰岛B细胞是可兴奋细胞，与神经细胞一样，都存在外正内负的静息电位。请回答下列问题：
(1)胰岛素水平可通过抽取血样来检测，这是因为激素调节具有 的特点。体内胰岛素水平的上升，一方面 ；另一方面又能抑制肝糖原的分解和非糖物质转化成葡萄糖。
(2)据图分析，葡萄糖进入胰岛B细胞后，细胞内ATP浓度升高，进而 ，最终引起胰岛素分泌。
(3)与血糖浓度增加引起的胰岛B细胞兴奋相比，图中通过神经末梢引起胰岛B细胞兴奋的过程不同之处有： （请答出两点）。
核心问题2：胰岛素的作用机制
1.①②可代表什么？GLUT4呢？
2.结合示意图，简述胰岛素降血糖的分子机制。
3.当胰岛素停止刺激时，GLUT4又可以返回胞质中。这种机制有何意义？
练习3：（23-24高二上·山东泰安·节选）胰岛B细胞内K+浓度为细胞外的30倍，细胞外Ca2+浓度为细胞内的10000倍，与神经细胞一样，都存在外正内负的静息电位。当血糖浓度增加时，葡萄糖进入胰岛B细胞引起一系列生理反应，如下图所示。请回答下列问题：
葡萄糖转运载体（GLUT）有多个成员，其中对胰岛素敏感的为GLUT-4，其作用机制如图2所示。据图2分析，胰岛素通过两个方面降低血糖浓度，一方面增加细胞膜上 的数量，促进葡萄糖进入组织细胞；另一方面促进葡萄糖的氧化分解和①②过程，其中，①是指 ，②是指
【血糖异常--糖尿病】
核心问题3:问诊发现甲、乙有相同症状：尿糖、多尿、多饮、多食但体重减少，原因分别是？
核心问题4：糖尿病的类型
（1）Ⅰ型糖尿病：胰岛功能受损，胰岛素分泌，减少通常在青少年时期发病
（2）Ⅱ型糖尿病：与遗传、环境、生活方式密切相关，比较常见，确切的发病机理目前不明确。
练习4：（24-25高二上·福建莆田·节选）糖尿病是一种以高血糖为特征的代谢性疾病，主要原因为胰岛素分泌不足或生物损伤或两者兼有，患者会出现许多全身性并发症。
(1)胰岛素作用机制见图1（GLUT﹣4是一种葡萄糖转运蛋白）。据图1分析，发生胰岛素抵抗的可能原因有 。
a、胰岛素受体数目增加 b、胰岛素受体活性下降
c、信号传导过程受阻 d、含GLUT﹣4的囊泡移动受阻
e、GLUT﹣4基因表达过量 f、胰岛B细胞受损
练习5：（2025·河南安阳·一模）胰岛素抵抗指胰岛素靶组织对胰岛素生理水平的敏感性降低的状态。胰岛素抵抗与内质网功能增强有关。研究发现，生酮饮食（高脂肪低糖类饮食结构）可以改善2型糖尿病患者的胰岛素抵抗，检测到其细胞中内质网膜蛋白相关基因ATF、CHOP的转录水平下降。下列叙述错误的是（　　）
A．发生胰岛素抵抗的机体对葡萄糖的摄取、利用和储存能力下降
B．机体胰岛素含量正常，但特异性受体不足时也会出现胰岛素抵抗
C．生酮饮食改善胰岛素抵抗的机制可能是减弱了内质网的功能
D．胰岛素随血液循环运输，其作用的靶器官仅为肝脏、骨骼肌
(3)垂体型糖尿病：垂体性糖尿病是指垂体疾病导致的糖尿病,垂体疾病通常包括垂体前叶功能减退、垂体增生性疾病、垂体瘤性疾病等。
练习6：（高三上·北京海淀·阶段练习）研究人员为研究哺乳动物垂体对糖代谢的影响，首先切除动物的胰腺，使动物患糖尿病，之后摘除动物垂体，结果发现动物的糖尿病得到缓解，但再注射垂体提取液则又会引发糖尿病症状。下列相关叙述正确的是（ ）
A．胰腺切除动物血浆中胰高血糖素含量较高
B．垂体中可能有与胰岛素相拮抗的调节糖代谢的激素
C．胰腺切除动物会出现多尿、多饮和体重增加的现象
D．保留胰腺但摘除垂体的动物会发生血糖水平过高的现象
（4）妊娠型糖尿病
练习7：（24-25高二上·广东潮州·期中）妊娠糖尿病（GDM）对母亲和胎儿的危害已引起人们的高度重视。孕妇在妊娠期由于体内雌激素水平升高而导致体内出现“胰岛素抵抗”。胰岛素抵抗是指胰岛素含量正常而靶器官对其敏感性低于正常的一种状态，这是妊娠期一种正常的生理性抵抗，随孕周增加而加重。为弥补胰岛素敏感性降低而产生的影响，胰岛素的分泌量也相应增加（用“→”表示）。尽管所有孕妇在妊娠期都有上述调节过程，但少数人却因发生胰岛B细胞分泌功能衰竭而使血糖升高，导致妊娠糖尿病的发生。
(3)据图1可知，孕妇的雌激素水平升高使胰岛素作用的靶器官对胰岛素敏感性下降，表现为组织细胞吸收利用葡萄糖的量 （填“增加”或“减少”）对肝脏中糖原分解为葡萄糖的抑制作用 （填“增加”或“减弱”）。
（5）智能胰岛素
练习8：（2024·山东泰安模拟）IA是一种“智能”胰岛素，既能与细胞膜上的胰岛素受体结合，又能与葡萄糖竞争葡萄糖转运载体蛋白（GT），其调控血糖的部分机制如图所示。已知IA与胰岛素受体结合后会使膜上GT增多。下列说法错误的是（　　）
A．胰岛素可促进脂肪组织合成甘油三酯
B．①②③分别表示：减少、IA与胰岛素受体结合增多、增多
C．血糖浓度升高时，下丘脑可通过交感神经使胰岛B细胞分泌胰岛素
D．IA的“智能”体现在：与普通外源胰岛素相比，能有效避免低血糖的风险
高考真题
一、单选题
1．（2024·湖北·高考真题）糖尿病是危害人类健康的主要疾病之一。恢复功能性胰岛B细胞总量是治疗糖尿病的重要策略。我国学者研究发现，向患有糖尿病的小鼠注射胰高血糖素受体单克隆抗体（mAb），可以促进胰岛A细胞增殖，诱导少数胰岛A细胞向胰岛B细胞转化，促进功能性胰岛B细胞再生。根据上述实验结果，下列叙述错误的是（ ）
A．mAb的制备可能涉及细胞融合技术
B．注射mAb可降低胰腺分泌胰高血糖素的量
C．mAb和胰高血糖素均能与胰高血糖素受体特异性结合
D．胰高血糖素主要通过促进肝糖原分解和非糖物质转化为糖，升高血糖水平
2．（2016·江苏·高考真题）胰岛素依赖型糖尿病是一种自身免疫病，主要特点是胰岛B细胞数量减少，血中胰岛素低、血糖高等。下列相关叙述正确的是
A．胰岛素和胰高血糖素通过协同作用调节血糖平衡
B．胰腺导管堵塞会导致胰岛素无法排出，血糖升高
C．血糖水平是调节胰岛素和胰高血糖素分泌的最重要因素
D．胰岛素受体是胰岛素依赖型糖尿病患者的自身抗原
3．（2024·江苏·高考真题）我国科学家利用人的体细胞制备多能干细胞，再用小分子TH34成功诱导衍生成胰岛B细胞。下列相关叙述错误的是（ ）
A．基因选择性表达被诱导改变后，可使体细胞去分化成多能干细胞
B．在小分子TH34诱导下，多能干细胞发生基因突变，获得胰岛素基因
C．衍生的胰岛B细胞在葡萄糖的诱导下能表达胰岛素，才可用于移植治疗糖尿病
D．若衍生的胰岛B细胞中凋亡基因能正常表达，细胞会发生程序性死亡
4．（2024·山东·高考真题）机体存在血浆K+浓度调节机制，K+浓度升高可直接刺激胰岛素的分泌，从而促进细胞摄入K+，使血浆K+浓度恢复正常。肾脏排钾功能障碍时，血浆K+浓度异常升高，导致自身胰岛素分泌量最大时依然无法使血浆K+浓度恢复正常，此时胞内摄入K+的量小于胞外K+的增加量，引起高钾血症。已知胞内K+浓度总是高于胞外，下列说法错误的是（　　）
A．高钾血症患者神经细胞静息状态下膜内外电位差增大
B．胰岛B细胞受损可导致血浆K+浓度升高
C．高钾血症患者的心肌细胞对刺激的敏感性改变
D．用胰岛素治疗高钾血症，需同时注射葡萄糖
5．（2025·山东·模拟预测）在胰岛素信号通路中，胰岛素首先与受体结合，导致受体和其他底物蛋白磷酸化，促进细胞对葡萄糖的摄取。胎球蛋白是一种由肝细胞合成、分泌的蛋白，可以与胰岛素受体结合，抑制其磷酸化，进而影响细胞中的物质代谢过程。下列说法正确的是（ ）
A．胰岛素通过促进肌糖原合成，抑制肌糖原分解来降低血糖
B．胎球蛋白可以升高血糖，其作用机理与胰高血糖素相同
C．与正常小鼠相比，胎球蛋白基因敲除的小鼠体重会增加
D．胎球蛋白基因过表达的小鼠可能患2型糖尿病，胰岛素含量多
二、非选择题
6．（2024·海南·高考真题）下丘脑特定神经元上的胰岛素受体与胰岛素结合后，导致该神经元的某激酶、钾离子通道相继被激活，最终通过迷走神经作用于肝脏，使肝脏中葡萄糖的生成减少，降低血糖水平。上述过程如图。回答下列问题：

(1)人的神经系统包括中枢神经系统和外周神经系统。图中的迷走神经是脑神经，属于 神经系统。
(2)图中支配肝脏的迷走神经属于副交感神经。当血糖水平降低时，下丘脑某区域兴奋，通过交感神经促进胰岛A细胞分泌 ，升高血糖水平。这说明副交感神经和交感神经对血糖调节的作用效果是 。
(3)从血糖来源方面分析，肝脏中葡萄糖生成减少的途径分别是 和 。
(4)某糖尿病模型小鼠补充足量胰岛素后，仍持续存在高血糖。据图分析，小鼠持续存在高血糖的可能原因中，除了胰岛素受体功能障碍外，还有 （答出2点即可）。
(5)据图分析，若一只正常小鼠下丘脑特定神经元的胰岛素受体出现功能障碍，则短期内该小鼠血液中胰岛素含量会 ，原因是 。
7．（2021·江苏·高考真题）正常人体在黎明觉醒前后肝脏生糖和胰岛素敏感性都达到高峰，伴随胰岛素水平的波动，维持机体全天血糖动态平衡，约50%的Ⅱ型糖尿病患者发生“黎明现象”（黎明时处于高血糖水平，其余时间血糖平稳），是糖尿病治疗的难点。请回答下列问题。
(1)人体在黎明觉醒前后主要通过 分解为葡萄糖，进而为生命活动提供能源。
(2)如图所示，觉醒后人体摄食使血糖浓度上升，葡萄糖经GLUT2以 方式进入细胞，氧化生成ATP，ATP/ADP比率的上升使ATP敏感通道关闭，细胞内K+浓度增加，细胞膜内侧膜电位的变化为 ，引起钙通道打开，Ca2+内流，促进胰岛素以 方式释放。
(3)胰岛素通过促进 、促进糖原合成与抑制糖原分解、抑制非糖物质转化等发挥降血糖作用，胰岛细胞分泌的 能升高血糖，共同参与维持血糖动态平衡。
(4)Ⅱ型糖尿病患者的靶细胞对胰岛素作用不敏感，原因可能有： （填序号）
①胰岛素拮抗激素增多 ②胰岛素分泌障碍 ③胰岛素受体表达下降 ④胰岛素B细胞损伤 ⑤存在胰岛细胞自身抗体
(5)人体昼夜节律源于下丘脑视交叉上核SCN区，通过神经和体液调节来调控外周节律。研究发现SCN区REV-ERB基因节律性表达下降，机体在觉醒时糖代谢异常，表明“黎明现象”与生物钟紊乱相关。由此推测，Ⅱ型糖尿病患者的胰岛素不敏感状态具有 的特点，而 可能成为糖尿病治疗研究新方向。
8．（2013·全国·高考真题）用某种降血糖物质 X 做以下实验（注：用生理盐水配制 X 溶液）。
回答下列问题：
某同学要验证 X 的降血糖作用，进行如下实验：
选择一批体重相同的正常小鼠，测定 ，并将小鼠随机等量分成实验组和对照组，实验组注射适量的 ，对照组注射等量的 ，一段时间后，测定两组小鼠的 ，若 ，则表明 X 有降血糖的作用。
（2）若要验证一定量的 X 能使患糖尿病的小鼠的血糖浓度下降到正常的范围，进行如下实验：
用 小鼠作为实验组，用患糖尿病小鼠作为对照组 1，用 小鼠作为对照组 2；实验组注射 ，对照组 1、2 注射等量的生理盐水，一定时间后若实验组和对照组 的血糖浓度均在正常范围内，而对照组 的血糖浓度高于正常范围，则表明一定量的 X 能使患糖尿病的小鼠的血糖浓度下降到正常范围。
参考答案
核心问题1答案：
协助扩散 细胞呼吸 ATP 关闭 K+外流受阻 开放 内流 含胰岛素的囊泡 胞吐
练习1：【答案】D
【详解】A、胰岛素是由胰岛B细胞分泌的，胰岛素可加速组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖，从而降低血糖浓度，A错误；
B、胰岛素是分泌蛋白，由于核糖体不具有膜结构，故与其合成、分泌有关的具膜细胞器有内质网、高尔基体、线粒体，B错误；
CD、由图可知，葡萄糖浓度升高后该细胞通过载体蛋白协助将葡萄糖顺浓度梯度运输进细胞内氧化分解，细胞内ATP增多使ATP敏感的K+通道关闭，触发Ca2+通道打开，Ca2+通过协助扩散进入细胞，使膜内电位变为正，C错误，D正确。
故选D。
练习2：（1）通过体液进行运输；
促进血糖进入组织细胞进行氧化分解，进入肝、肌肉并合成糖原，转化为某些氨基酸等非糖物质。(2) 导致K＋通道关闭，K＋外流受阻，触发Ca2＋大量内流
(3) 神经递质与受体结合传递信号；Na＋内流导致兴奋
核心问题2答案：
①②合成糖原和转化为非糖物质；GLUT4是对胰岛素敏感的葡萄糖转运体
胰岛素与胰岛素受体结合后，经一系列信号转导，促进GLUT4的合成及含GLUT4的囊泡运输到细胞膜，与细胞膜融合，增加膜上GLUT4的数量，促进对葡萄糖的摄取，同时还能促进葡萄糖氧化分解、合成糖原和转化为非糖物质。
防止血糖浓度过度降低，维持血糖浓度的相对稳定。
可保证组织细胞对葡萄糖的基础转运量，进而保障细胞生命活动的基本能量需求。
练习3：
GLUT-4 合成糖原 转化成脂肪、某些氨基酸等非糖物质（可对调）
二、血糖异常--糖尿病
问3:问诊发现甲、乙有相同症状：尿糖、多尿、多饮、多食但体重减少，原因分别是？
血糖过多无法被利用，只能通过尿液排出
血糖浓度过高，从肾小球滤过的葡萄糖量超过肾小管的重吸收能力，原尿和终尿都含有葡萄糖。
多尿：肾小管腔内（原尿）的渗透压会升高，对水的重吸收减弱，同时带走大量水分，引起渗透性利尿。
多饮：尿量过多，体内失水，血浆渗透压升高，大脑皮层产生渴觉，饮水量大量增加。
多食：血糖浓度高，但葡萄糖入胞及被利用障碍，细胞内能量不足，患者感觉饥饿而多食。
消瘦：体内脂肪和蛋白质分解加强，导致机体消瘦，体重减轻。
练习4：bcd
练习5: 【答案】D
【详解】A、胰岛素是机体中唯一能够降低血糖的激素，可以促进对葡萄糖的摄取、利用和储存，发生胰岛素抵抗的机体对胰岛素生理水平的敏感性降低，对葡萄糖的摄取、利用和储存能力下降，A正确；
B、胰岛素属于激素，需要与受体结合后起作用，机体胰岛素含量正常，但特异性受体不足时也会出现胰岛素抵抗，B正确；
C、胰岛素抵抗与内质网功能增强有关，生酮饮食改善胰岛素抵抗的机制可能是减弱了内质网的功能，C正确；
D、胰岛素随血液循环运输，其作用的靶器官几乎是全身细胞，D错误。
练习6: 【答案】B
【详解】A、胰腺切除，动物无胰岛A细胞，血浆中胰高血糖素含量减少，A错误；
B、摘除动物垂体，结果发现动物的糖尿病得到缓解，可推知：垂体中可能有与胰岛素相拮抗的调节糖代谢的激素，B正确；
C、切除动物的胰腺，使动物患糖尿病，会出现多尿、多饮和体重减少的现象，C错误；
D、摘除动物垂体，结果发现动物的糖尿病得到缓解，可能会发生血糖水平降低的现象，D错误。
练习7：减少 减弱
练习8: 【答案】C
【详解】A、胰岛素可通过促进血糖进入脂肪组织合成甘油三酯来降低血糖，A正确；
B、IA胰岛素既能与细胞膜上的胰岛素受体集合，又能与葡萄糖竞争葡萄糖转运载体蛋白，由图可知，当葡萄糖与GT结合增多，则IA与GT结合减少，从而使得更多的IA与胰岛素受体结合，使膜上GT增多，从而提高细胞摄取葡萄糖速率，B正确；
C、血糖浓度升高时，下丘脑可通过副交感神经使胰岛B细胞分泌胰岛素，C错误；
D、IA与胰岛素受体结合后会使膜上GT增多，促进细胞摄取葡萄糖，与普通外源胰岛素相比，能有效避免低血糖的风险，D正确。
高考真题
题号 1 2 3 4 5
答案 B C B A D
1．B
【详解】A、单克隆抗体的制备涉及细胞融合技术和动物细胞培养技术，mAb属于单克隆抗体，其制备可能涉及细胞融合技术，A正确；
B、单克隆抗体（mAb），可以促进胰岛A细胞增殖；而胰岛A细胞可分泌胰高血糖素，可见注射mAb可提高胰岛A细胞分泌胰高血糖素的量，B错误；
C、题干信息，mAb是胰高血糖素受体单克隆抗体，可见Ab和胰高血糖素均能与胰高血糖素受体特异性结合，C正确；
D、胰高血糖素主要作用于肝，促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液，促进非糖物质转变成糖，使血糖浓度回升到正常水平，D正确。
故选B。
2．C
【详解】胰岛素和胰高血糖素通过拮抗作用调节血糖平衡，A错误；胰腺导管堵塞不会导致胰岛素不能排出，不影响血糖平衡调节，B错误；血糖水平是调节胰岛素和胰高血糖素分泌的最重要因素，C正确；根据题意可知，胰岛B细胞是胰岛素依赖型糖尿病患者的自身抗原，D错误。
3．B
【详解】A、被诱导改变后，可使体细胞去分化成多能干细胞 这个说法是正确的。体细胞可以通过特定的因子导入和培养条件，基因的调控和表达模式的改变，使得原本专一功能的体细胞去分化成为多能干细胞，A正确；
B、小分子药物通常是通过调节现有的生物通路和基因表达来实现其功能，而胰岛素基因在人体所有细胞中都存在，但只有在胰岛细胞中才会表达 ，所以多能干细胞在诱导分化的过程中不会突然发生基因突变获得胰岛素基因，B错误；
C、胰岛B细胞在较高的血糖浓度下分泌胰岛素，降低血糖，所以衍生的胰岛B细胞需在葡萄糖的诱导下成功表达胰岛素，以确保衍生的胰岛B细胞能够正常发挥功能，才可用于移植治疗糖尿病，C正确；
D、凋亡基因的正常表达会导致衍生的胰岛B细胞发生程序性死亡，也就是发生细胞凋亡，D正确。
4．A
【分析】神经细胞在静息时细胞膜对钾离子的通透性较大，部分钾离子通过细胞膜到达细胞外，形成了外正内负的静息电位。
【详解】A、已知胞内K+浓度总是高于胞外，高钾血症患者细胞外的钾离子浓度大于正常个体，因此患者神经细胞静息状态下膜内外电位差减小，A错误；
B、胰岛B细胞受损导致胰岛素分泌减少，由于胰岛素能促进细胞摄入K+，因此胰岛素分泌减少会导致血浆K+浓度升高，B正确；
C、高钾血症患者心肌细胞的静息电位绝对值减小，容易产生兴奋，因此对刺激的敏感性发生改变，C正确；
D、胰岛素能促进细胞摄入K+，使血浆K+浓度恢复正常，同时胰岛素能降低血糖，因此用胰岛素治疗高钾血症时，为防止出现胰岛素增加导致的低血糖，需同时注射葡萄糖，D正确。
5．D
【分析】①胰岛素作用：促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，抑制肝糖原的分解和非糖物质的转化，从而使血糖水平降低；
②胰高血糖素作用：促进肝糖原分解，并促进非糖物质转化为葡萄糖，从而使血糖水平升高。
【详解】A、胰岛素通过促进肝糖原、肌糖原合成，抑制肝糖原分解来降低血糖，A错误；
B、根据题目信息可知，胎球蛋白通过与胰岛素受体结合抑制其磷酸化，从而减少细胞对葡萄糖的摄取来升高血糖，而胰高血糖素是通过促进肝糖原分解和促进非糖物质转化为葡萄糖来升高血糖，两者作用机理不相同，B错误；
C、结合B项分析可得，胎球蛋白基因敲除的小鼠与正常小鼠相比，胰岛素作用时无胎球蛋白影响，其促进组织细胞摄取、利用葡萄糖的效果会更好，因此胎球蛋白基因敲除的小鼠体重会下降，C错误；
D、结合B选项分析可得，胎球蛋白基因过表达的小鼠由于胰岛素作用被抑制，使体内胰岛素含量增多，但血糖无法降低，可能患2型糖尿病，D正确。
6．(1)外周 (2) 胰高血糖素 相反
(3) 肝糖原分解减少 脂肪等非糖物质转化减少
(4)迷走神经受损、钾离子通道异常等 (5) 升高
胰岛素受体功能受损后，肝脏中的葡萄糖持续生成，导致血糖水平升高，血糖升高会刺激胰岛 B 细胞分泌更多胰岛素
7．(1)肝糖原 (2)易化扩散（或协助扩散） 由负变正 胞吐
(3)葡萄糖摄取、氧化分解 胰高血糖素 (4)①③
(5) 昼夜节律 调节REV-ERB基因节律性表达
8． 血糖浓度 X溶液 生理盐水 血糖浓度 对照组血糖浓度不变，实验组血糖浓度下降 患糖尿病 正常 一定量的X 溶液（或 X 溶液） 2 1

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