2.2 血糖平衡的调节 (课件+学案+练习) 高中生物学苏教版选择性必修1

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第二章 
人体内环境与稳态
第二节 血糖平衡的调节
内容索引
学习目标
活动方案
检测反馈
学 习 目 标
1. 弄清血糖的来源与去向。
2. 概述血糖平衡的调节机制。
3. 了解糖尿病的病因、特点及防治。
活 动 方 案
活动一:弄清血糖的来源与去向
阅读教材P56中相关内容,回答下列问题。
(1) 血糖最主要的来源是________________经消化吸收;就生命活动而言,血糖最有意义的去向是______________________________。
(2) 血糖氧化分解的场所是_________________________。
(3) 血糖既可以转化为肝糖原,也可以转化为肌糖原,但只有______________可以转化为血糖。__________在________细胞中转变成乳酸,不能分解成葡萄糖。
(4) 人的正常血糖含量在空腹时为________________,进食两小时后为____________________。
食物中的糖类
进入组织细胞氧化分解
细胞质基质、线粒体
肝糖原
肌糖原
肌肉
3.9~6.0 mmol/L
低于7.8 mmol/L
(5) 饭后,大量的葡萄糖吸收到体内,但是正常人的血糖含量只有短暂的升高,很快就恢复正常。这是为什么?
【答案】 这是因为被吸收到体内的葡萄糖部分合成糖原储存起来了,部分转化为脂肪等非糖物质,还有一些被氧化分解了,所以血糖含量很快恢复正常。
(6) 马拉松运动员在比赛过程中,血糖不断被消耗,但它的含量仍然稳定在0.9 g/L左右,血糖可以通过哪些途径得到补充?
【答案】 在运动员比赛过程中,血糖可以通过三条途径得到补充:食物中糖类经过消化和吸收、糖原分解为葡萄糖及一些非糖物质转化为葡萄糖进入血液。
活动二:构建血糖平衡调节模型
1. 完成下图,理解血糖调节的基础。
【答案】 ①胰高血糖 ②肝糖原 ③糖原 ④肝糖原 ⑤相互拮抗
2. 在正常进餐后4 h测定血糖浓度,浓度为(3.9~6.0 mmol/L),然后口服100 g葡萄糖,每隔半小时测定一次血糖浓度,其实验结果如图所示,据图讨论并回答下列问题。
(1) 在血糖浓度变化中,实现bc段变化的主要代谢途径是什么?
【答案】 氧化分解和合成糖原。
(2) 曲线cd段表示处在饥饿状态时的血糖浓度,此时维持血糖浓度相对稳定的代谢途径是什么?
【答案】 肝糖原的分解和非糖物质的转化。
(3) 上述血糖调节充分体现了反馈调节的作用。请简述该机制对血糖的调节过程。
【答案】 当血糖水平升高时,胰岛B细胞分泌的胰岛素增加,同时胰岛A细胞分泌的胰高血糖素减少;反馈调节的结果是使体内血糖水平下降到正常水平。当血糖水平降低时,胰岛B细胞分泌的胰岛素减少,同时胰岛A细胞分泌的胰高血糖素增加,从而使体内血糖水平上升到正常水平。
(4) 根据上述分析,结合教材P57中的相关内容,画出血糖调节的模型。
(5) 除了上述的激素调节外,血糖平衡调节还有哪些调节方式?
【答案】 下丘脑感受血糖含量变化,调控相关激素分泌的神经调节方式;血糖含量偏低时,肾上腺素也参与升血糖调节的体液调节方式。
(6) 研究发现,人体胰岛素必须与细胞质膜上的胰岛素受体结合,才能促使葡萄糖进入细胞,调节血糖平衡。胰岛素的受体分布在哪些细胞表面?
【答案】 几乎全身组织细胞。
(7) 当身体不能产生足够的胰岛素或者胰岛素受体功能出现障碍时,将会发生什么情况?
【答案】 血糖平衡调节失调,体内血糖水平将会上升,多余的血糖将会从尿中排出,出现糖尿病。
活动三:了解糖尿病
糖尿病是由于血糖调节障碍造成内环境稳态失调而引起的疾病。下图为血糖调节示意图,图中的①②代表生理过程,a、b代表相应的激素。请结合教材P58~59中相关内容回答下列问题。
(1) 图中的a是________________,b是________________,分别是由________________、___________合成和分泌的。
(2) 经体检,某糖尿病患者体内的胰岛素含量正常。试推测该糖尿病患者血糖浓度较高的可能原因是__________________________
___________________________________________________________________________________。该类糖尿病为________型糖尿病,给其注射胰岛素是否有疗效?_________。
胰高血糖素
胰岛素
胰岛A细胞
胰岛B细胞
该患者体内细胞表面的胰岛素受体数量不足或受体功能受某些因素影响,使胰岛素不能发挥信息分子的作用


(3) 糖尿病的明显症状是________________________________________。
(4) 目前,对糖尿病较理想的防治方法是什么?
【答案】 不宜食用过多的糖类,注意合理饮食,进行适度运动,较严重者在医生的指导下辅助药物治疗。
三多一少——多饮、多尿、多食、体重减少
检 测 反 馈
1. 不科学的生活方式使得糖尿病患者日益增多。下列有关糖尿病的叙述,错误的是(   )
A. 糖尿病患者的尿液量增多
B. 糖尿病患者的尿液遇碘液呈蓝色
C. 适度运动、饮食调理对改善血糖水平有帮助
D. 有些糖尿病患者为缓解病情,需要注射胰岛素
B
1
2. 下列关于血糖来源的叙述,错误的是(   )
A. 食物中糖类的消化、吸收 B. 肝糖原分解
C. 肌糖原直接分解 D. 脂肪等非糖物质转化
3. 下列对运动员跑步过程中体内的物质变化的叙述,错误的是(   )
A. 胰高血糖素分泌增加 B. 肾上腺素分泌增加
C. 血糖浓度持续下降 D. 肝糖原大量分解
C
C
2
3
4. 较大剂量注射一种激素后,小白鼠渐渐反应迟钝,活动减少,以至昏睡,该激素是(   )
A. 甲状腺激素 B. 雄性激素
C. 雌性激素 D. 胰岛素
【解析】 甲状腺激素虽有加速组织细胞物质氧化分解的作用,但并不能直接降低血糖浓度,A错误;性激素不能降低血糖浓度,B、C错误;小白鼠反应迟钝,活动减少,以至昏睡,说明其缺少能量,而大剂量注射胰岛素能大幅度降低血糖浓度,使各组织尤其是脑组织葡萄糖供给不足,D正确。
D
4
5. 下图为人体内血糖的调节示意图。下列说法正确的是(   )
B
5
A. Ⅱ激素能促进血糖进入组织细胞
B. Ⅲ激素分泌量的增加可促进肝糖原的分解
C. Ⅰ、Ⅱ激素间既有协同作用又有拮抗作用
D. 结构A代表大脑皮层
【解析】 Ⅱ是胰高血糖素,血糖浓度下降时,胰高血糖素和肾上腺素分泌增加,促进肝糖原分解和非糖类物质转化成血糖,促进血糖进入组织细胞的激素是胰岛素,A错误;Ⅲ是肾上腺素,可促进肝糖原的分解从而升血糖,B正确;Ⅰ是胰岛素,能降低血糖浓度,Ⅱ是胰高血糖素,能升高血糖浓度,两者之间有拮抗作用,C错误;结构A代表下丘脑,是血糖平衡调节的中枢,D错误。
5
6. [2025南京期中]磺脲类药物是治疗Ⅱ型糖尿病常用的一种口服药物。对Ⅰ型糖尿病患者,采用注射胰岛素的治疗方案。我国科研团队利用多能干细胞制备胰岛细胞治疗Ⅰ型糖尿病。下图为胰岛细胞分泌胰岛素的过程。请回答下列问题。
6
(1) 胰岛素通过促进血糖____________________________,进入肝细胞、肌肉细胞并合成糖原,进入________________细胞和肝细胞转变为甘油三酯;抑制糖原分解和非糖物质转化等发挥降血糖作用。胰岛A细胞分泌的________________能升高血糖,共同参与维持血糖动态平衡。
进入组织细胞氧化分解
脂肪
胰高血糖素
6
(2) 如图所示,健康人体摄食后,葡萄糖经GLUT-2以__________方式进入细胞,氧化生成ATP,ATP/ADP比率的上升使ATP敏感的K+通道关闭。胞内K+浓度增加,细胞质膜内电位的变化为____________,引起Ca2+通道打开,Ca2+内流,促进胰岛素以________________方式释放。磺脲类降糖药物通过与磺脲类降糖药物的受体结合,使________________关闭,最终刺激胰岛素释放,该药物起作用的前提是________________________。
协助扩散
由负变正
胞吐
K+通道
胰岛素受体正常
6
(3) 我国科研工作者利用患者自身的CiPS细胞(化学重编程获得的人多能干细胞)制备胰岛,该制备过程利用了多能干细胞的________________能力。
【解析】 (1) 胰岛素通过促进血糖的去路和抑制血糖的来源降低血糖,促进血糖的去路有促进血糖进入组织细胞进行氧化分解、促进糖原合成等,进入脂肪细胞和肝细胞转变为甘油三酯等。胰岛A细胞分泌的胰高血糖素能升高血糖。
分裂分化
6
(2) 葡萄糖经GLUT-2进入细胞的方式是顺浓度梯度的协助扩散。葡萄糖转化成丙酮酸的过程中产生ATP,造成K+通道关闭,则膜内K+的含量增加,膜内电位变化情况是由负变正,进一步打开Ca2+通道促进Ca2+内流,促进胰岛素以胞吐的方式分泌。磺脲类降糖药物通过与磺脲类降糖药物的受体结合,使K+通道关闭,使膜内发生去极化,最终引起胰岛素的释放。该药物的作用机理是促进胰岛素的释放,能起作用的前提条件是胰岛素受体正常,胰岛素能正常发挥作用。
6
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1 [2025南通海安高级中学月考]胰岛素是参与血糖平衡调节的重要激素,下列相关叙述错误的是(  )
A. 胰岛素的合成和分泌除了受血糖浓度的调节还受自主神经的调节
B. 胰岛素与其受体结合后,可引发葡萄糖的转运、糖原的合成等
C. 胰岛素可通过促进胰高血糖素的合成,共同调节血糖平衡
D. 胰岛素基因突变导致编码出异常的胰岛素,会导致糖尿病的发生
2 [2025镇江中学月考]人体血糖的来源和去向如图所示,下列相关叙述错误的是(  )
A. 图中①~⑥过程都可以在内环境中完成
B. 血糖浓度明显超过6.0 mmol·L-1时可能会出现尿糖
C. 胰岛素可通过抑制②③过程、促进④⑤⑥过程降低血糖水平
D. 剧烈运动产生的CO2、乳酸进入血浆会使血浆的pH发生微小变化
3 [2025无锡江阴六校期中]某些糖尿病患者在睡前使用胰岛素后,会出现夜晚正常、清晨空腹血糖高的“黎明现象”;有些患者会出现夜晚低血糖,清晨空腹血糖明显升高的“苏木吉现象”。下列相关叙述错误的是(  )
A. 正常人血糖含量维持平衡存在神经调节和激素调节
B. 出现“苏木吉现象”的患者需增加胰岛素的使用量
C. 出现“黎明现象”可能与胰高血糖素的作用有关
D. 糖尿病患者在注射胰岛素时应该考虑使用量的问题
4 [2025淮安中学期中]下图显示了一个健康人和Ⅱ型糖尿病患者在饮用葡萄糖溶液后,血糖浓度的变化情况,下列有关叙述错误的是(  )
A. 胰腺腺泡细胞分泌的胰岛素由两条肽链通过二硫键连接形成
B. 健康人饮用葡萄糖溶液1 h后血糖下降的主要调节方式为体液调节
C. 1 h后给糖尿病患者注射适量胰岛素后,其体内血糖浓度表现为先下降后又升高
D. Ⅱ型糖尿病患者患病的原因可能是胰岛素受体结构异常或体内产生胰岛素抗体等
5 [2025扬州中学月考]某实验小组探究了三种激素单独或联合作用调节血糖的效应,血糖浓度随激素处理时间的变化如表所示。下列说法正确的是(  )
组别 血糖浓度/(mmol·L-1)
0 h 0.5 h 1.0 h 1.5 h 2.0 h 2.5 h 3.0 h 3.5 h
肾上腺素 5.00 5.75 6.25 6.50 6.75 6.82 6.90 6.80
胰高血糖素 5.00 6.40 6.25 6.00 5.75 5.72 5.70 5.68
皮质醇 5.00 5.10 5.20 5.18 5.15 5.17 5.20 5.21
肾上腺素+胰高血糖素+皮质醇 5.00 7.50 8.30 9.50 10.75 11.20 11.70 12.50
A. 该实验的自变量是所使用的激素的种类
B. 激素联合作用升高血糖的效应大于各自效应的总和
C. 胰岛素与上述三种激素在调节血糖方面呈协同作用
D. 三种激素中,单独使用时升高血糖浓度效果最好的是胰高血糖素
6 (多选)[2025扬州中学月考]糖耐量受损(IGT)是一种由正常血糖向糖尿病过渡的异常糖代谢状态,IGT人群表现为空腹血糖浓度正常、餐后血糖浓度升高异常。为了探究运动对IGT的干预情况,IGT受试者于餐后进行中等强度持续运动30 min,定时采样测定相关指标,结果如图。由此可判断出(  )
A. 对照组IGT人群胰岛B细胞可正常分泌胰岛素
B. 餐后适度运动可通过促进糖原的合成降低餐后血糖峰值
C. 餐后适度运动促使IGT人群餐后胰岛素分泌峰值的提前
D. 餐后运动会加重胰岛负担导致IGT人群向糖尿病过渡
7 (多选)[2025盐城学情检测]胰岛素抵抗(IR)是指正常剂量的胰岛素在机体内产生的生物学效应低于正常水平,即机体对胰岛素敏感性降低的一种病理状态。研究发现,一种名为成纤维生长因子1(FGF1,一种多肽类物质)的激素通过与脂肪细胞质膜上的特异性受体结合抑制脂肪分解(脂解)来调节血糖。FGF1调节的部分机理如图所示,下列相关说法正确的有(  )
A. IR的产生可能是胰岛素受体结构和功能受损导致的
B. IR患者体内的胰岛素含量一般都高于健康人的
C. 在降低血糖方面,胰岛素和FGF1具有协同作用
D. 口服FGF1可作为治疗IR患者的一种辅助手段
8 [2025南通海门中学月考]目前,糖尿病已经成为继心脑血管疾病,恶性肿瘤之后影响人类健康的第三大因素。下图1是部分因子调节胰岛B细胞分泌胰岛素的示意图。请回答下列问题。
图1
(1) 分析各因子的类型可以看出,调节胰岛素分泌的方式为____________。
(2) 剧烈运动时,血糖的消耗较快,此时________(填“交感神经”或“副交感神经”)兴奋,胰岛素的分泌量________(填“增加”“减少”或“不变”),防止运动过程中出现低血糖。
(3) GLUT2是胰岛细胞质膜表面的葡萄糖载体,通过此载体运输葡萄糖时不消耗ATP,因此,胰岛B细胞内的葡萄糖浓度与胞外葡萄糖浓度________(填“呈正相关”“呈负相关”或“无关”)。GLUT2受损后可能引起某种类型的糖尿病,机理是________________________________________________________________。
(4) 胰高血糖素样肽 1(GLP 1)可通过控制胰岛素分泌以调节血糖稳态,部分作用机制如图2所示。司美格鲁肽(有效成分为GLP 1)作为Ⅱ型糖尿病治疗药物批准在国内上市。
图2
①据图2可知,GLP 1通过与胰岛B细胞质膜上的________结合引起细胞质膜发生__________的信号转变,促进胰岛B细胞分泌胰岛素。
②与注射胰岛素相比,糖尿病患者注射司美格鲁肽能够避免因药量过多引发低血糖症状,据图2解释其原因是______________________________________
______________________________________________________________________。
③根据上述作用机理推测,司美格鲁肽______(填“能”或“不能”)治疗Ⅰ型糖尿病,理由是_______________________________________________________。
9 [2025南通启东中学月考]肥胖症患者往往存在胰岛素抵抗,易患Ⅱ型糖尿病,临床上常用二甲双胍进行治疗。请回答下列问题。
(1) 内分泌腺没有导管,其激素通过________运输到全身各处。若要确认某人是否患糖尿病,需检测:①空腹血糖,正常浓度为__________;②________;③血液中________的含量。
(2) Ⅱ型糖尿病的靶细胞对胰岛素作用不敏感,原因有________(填序号)。
①胰岛B细胞受损 ②胰岛素受体表达下降 ③胰岛素分泌障碍 
④自身抗体与胰岛素受体结合 ⑤自身抗体与胰岛B细胞结合
(3) 由于Ⅱ型糖尿病患者常常较肥胖,有人提出Ⅱ型糖尿病是一种肠道疾病,因高糖高脂饮食导致肠道内的一些分泌细胞及其分泌的激素发生变化。为研究其成因,某小组对大鼠进行高糖高脂饮食等诱导,制造出糖尿病模型鼠,并检测其体内的一种肠源性激素(GLP 1)的水平。GLP 1作用机理如图1所示,GLP 1分泌后,一方面可以____________________;另一方面可以促进肝细胞分泌FGF21,抑制__________________,以维持血糖含量的相对稳定。临床发现,口服葡萄糖对胰岛素分泌的促进作用明显高于静脉注射,据图1分析,其原因可能是口服葡萄糖还能________________________。
注:“+”表示促进,“-”表示抑制
图1
(4) 为研究人参皂苷对脂肪细胞胰岛素抵抗的影响,研究人员用1 μmol/L地塞米松(DEX)处理正常脂肪细胞,获得胰岛素抵抗模型细胞。用不同浓度的人参皂苷处理上述细胞,相关检测结果如图2所示(其中GLUT 4是葡萄糖转运蛋白)。根据结果推测,人参皂苷能降低血糖的原因有_______________________________
______________________________________________________________________。
注:“+”表示添加,“-”表示未添加
图2
10 [2025扬州中学月考]图1表示人体内E2(一种雌激素)、胰岛素分泌的部分调节过程,器官甲是血糖调节的中枢。图2表示脂肪细胞中胰岛素作用机制及游离脂肪酸(FFA)对糖代谢的作用示意图。请回答下列问题。
图1 图2
(1) 器官甲是________,排卵前,E2含量升高导致器官乙对器官甲分泌的①敏感性升高,有利于合成和分泌E2,这属于________(填“正反馈”或“负反馈”)调节。
(2) 在饥寒交迫时,器官甲一方面可升高甲状腺激素的含量,增加产热;另一方面可通过释放________直接调控胰腺中的________细胞分泌________(填激素中文名称),提高血糖浓度。
(3) 根据图2可知,胰岛素与________结合后,经过细胞内________,引起含GLUT4的囊泡与细胞质膜融合,增加______________,从而提高细胞对葡萄糖的转运能力。
(4) 游离脂肪酸(FFA)在胰岛素抵抗的发生中起重要作用。据图2分析,游离脂肪酸在胰岛素抵抗形成中起的作用有________。
①抑制含GLUT4的囊泡与细胞质膜的融合
②使体内产生胰岛素抗体
③使胰岛素和IR结合后形成的细胞内信号转导缺失
④引起胰岛素与IR的结合发生障碍
(5) 米格列奈钙是一种口服降糖药物,其促进胰岛素分泌的作用途径如下图3所示。
图3
米格列奈钙主要通过两种作用途径促进胰岛素分泌,第一种途径是与胰岛B细胞质膜上的________结合,关闭KATP通道,引起Ca2+内流,导致囊泡脱颗粒,胰岛素释放;第二种途径则是进入胰岛B细胞,与________结合并激活________,从而释放Ca2+,导致囊泡脱颗粒,胰岛素释放。
第二节 血糖平衡的调节
1. C 胰岛素是由胰岛B细胞合成和分泌的,胰岛B细胞的分泌活动除了受血糖浓度的调节还受自主神经的调节,A正确;胰岛素可以加速组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖,所以胰岛素与其受体结合后,可引发葡萄糖的转运、糖原的合成等,B正确;胰岛素会抑制胰高血糖素的合成和分泌,C错误;胰岛素基因突变导致编码出异常的胰岛素,无法正常地降低血糖,会导致糖尿病的发生,D正确。
2. A ①过程食物中的糖经消化吸收进入血浆中发生在消化道内,消化道不属于内环境,②~⑥过程发生在细胞内,都不属于内环境,A错误;血糖浓度明显超过6.0 mmol/L时,超过了肾糖阈,葡萄糖可能由尿中排出,出现糖尿,B正确;胰岛素能加速组织细胞摄取、利用、储存葡萄糖,即胰岛素可通过抑制②③过程、促进④⑤⑥过程,从而降低血糖水平,C正确;剧烈运动产生的CO2、乳酸进入血浆会使血浆的pH发生微小变化,但由于缓冲物质等的存在,机体能使pH维持相对稳定,D正确。
3. B 下丘脑是血糖调节的中枢,需要激素参与调节,正常人血糖含量维持平衡存在神经调节和激素调节,A正确;苏木吉现象是指在夜晚出现低血糖,说明胰岛素的使用量过多,故出现“苏木吉现象”的患者要考虑减少胰岛素的使用量,B错误;出现“黎明现象”的患者清晨空腹血糖高可能与胰高血糖素等升血糖激素的作用有关,C正确;糖尿病患者在注射胰岛素时应该考虑使用量的问题,防止出现“苏木吉”现象,D正确。
4. A 胰岛B细胞分泌的胰岛素由两条肽链通过二硫键连接形成,A错误;健康人在饮用葡萄糖溶液后,体内血糖浓度上升,直接刺激胰岛B细胞,促进胰岛B细胞合成并分泌胰岛素,从而降低血糖,主要调节方式是体液调节,B正确;如果糖尿病患者饮用葡萄糖溶液1 h后,给其注射适量的胰岛素,由于胰岛素能促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和储存,进而促进血糖含量下降,据此可推测,注射胰岛素后,患者体内血糖浓度会下降,当血糖降低后,刺激胰岛A细胞分泌胰高血糖素,从而升高血糖,并可能接近正常水平,所以体内血糖浓度表现为先下降后又升高,C正确;Ⅱ型糖尿病患者对胰岛素不敏感,则可能是胰岛素受体结构异常或体内产生胰岛素抗体等,D正确。
5. B 结合表格可知,该实验的自变量是所使用的激素的种类和处理时间,A错误;对比表格数据可知,激素联合作用升高血糖的效应大于各自效应的总和,如3 h时,三种激素联合作用升高血糖的效应为11.7-5.0=6.7 mmol/L,三种激素单独作用的效应的总和为(6.9-5.0)+(5.7-5.0)+(5.2-5.0)=2.8 mmol/L,前者大于后者,B正确;胰岛素降低血糖浓度,上述三种激素升高血糖,故胰岛素与上述三种激素在调节血糖方面呈抗衡作用,C错误;分析表格可知,0.5 h时单独使用时胰高血糖素的升血糖效果最好,但1.5 h后肾上腺素的升血糖效果好于胰高血糖素,D错误。
6. ABC 由图可知,对照组胰岛素含量在进食后持续上升,说明其胰岛B细胞可以正常分泌胰岛素,A正确;由运动组胰岛素曲线可知,运动时胰岛素含量升高,胰岛素可以促进糖原合成,说明餐后适度运动可通过促进糖原的合成降低餐后血糖峰值,B正确;由运动组和对照组的胰岛素曲线可知,运动组胰岛素峰值出现在45 min,对照组胰岛素峰值出现在120 min,说明餐后适度运动促使IGT人群餐后胰岛素分泌峰值的提前,C正确;由对照组血糖和运动组血糖曲线可知,餐后运动,会导致血糖低于对照组,从而减轻胰岛负担,从而减缓IGT人群向糖尿病过渡,D错误。
7. ABC IR使机体对胰岛素敏感性降低,可能是胰岛素受体结构和功能受损导致的,A正确;IR患者对胰岛素敏感性降低,其体内的胰岛素含量一般都高于健康人的,B正确;胰岛素和FGF1都可以降低血糖,具有协同作用,C正确;FGF1为多肽类物质,不能口服,D错误。
8. (1) 神经—体液调节 (2) 交感神经 减少 (3) 呈正相关 GLUT2受损后胰岛B细胞中葡萄糖减少,产生的ATP减少,Ca2+进入细胞内减少,胰岛素分泌减弱,血糖升高 (4) ①(特异性)受体
化学信号→电信号 ②当药量过多导致血糖降低时,葡萄糖摄入减少,胰岛B细胞呼吸减慢导致ATP浓度降低,使得GLP 1的胞内信号转导的促进作用减弱,对胰岛素分泌的促进减弱,避免了低血糖症状 ③不能 司美格鲁肽降糖时主要作用于胰岛B细胞,Ⅰ型糖尿病胰岛B细胞受损不能增加胰岛素的分泌
解析:(1) 由题图分析可知,胰岛B细胞分泌胰岛素过程,既有类似于激素的GIP参与,又有迷走神经和交感神经参与,因此调节胰岛素分泌的方式为神经—体液调节。(2) 剧烈运动时,血糖的消耗较快。据图1可知,此时交感神经兴奋,通过释放去甲肾上腺素,抑制Ca2+内流,胰岛素分泌减少,防止运动过程中出现低血糖。(3) 由于GLUT2是胰岛细胞质膜表面的葡萄糖载体,通过此载体运输葡萄糖时不消耗ATP,是协助扩散,因此胰岛B细胞内的葡萄糖浓度与胞外葡萄糖浓度呈正相关。GLUT2受损后,胰岛B细胞内葡萄糖减少,葡萄糖氧化分解减弱,产生的ATP减少,细胞内ATP/ADP比值低,Ca2+进入细胞内减少,胰岛素的分泌减弱,血糖浓度上升,从而导致糖尿病的发生。(4) ①据图2可知,GLP 1通过与胰岛B细胞质膜上的(特异性)受体结合,此时是化学信号,促进cAMP的产生(化学信号),促进K+通道磷酸化,K+外流受阻,细胞质膜电位变化(电信号),影响Ca2+内流,促进胰岛素的释放。②胰岛素直接作用于组织细胞降低血糖,当胰岛素注射过多时,可能出现低血糖。而GLP 1发挥作用依赖葡萄糖产生的ATP转化为cAMP,当GLP 1注射过多导致血糖降低时,胰岛B细胞摄入葡萄糖减少,细胞呼吸减慢导致ATP浓度降低,使得GLP 1的胞内信号转导的促进作用减弱,进而对胰岛素分泌的促进效果也减弱,避免了低血糖症状。③司美格鲁肽降糖时主要作用于胰岛B细胞,Ⅰ型糖尿病胰岛B细胞受损,所以司美格鲁肽不能用于治疗Ⅰ型糖尿病。
9. (1) 体液 3.9~6.0 mmol/L 餐后血糖 胰岛素 (2) ②④ (3) 促进胰岛素的分泌,抑制胰高血糖素的分泌 非糖物质转化为葡萄糖 促进小肠后细胞分泌GLP 1 (4) 使脂肪细胞质膜上葡萄糖转运蛋白(GLUT 4)的数量增加,加快脂肪细胞对葡萄糖的摄取
解析:(1) 若要确认某人是否患糖尿病,需检测的指标包括空腹血糖、餐后血糖和血液中胰岛素的含量,进而确定病人糖尿病的成因。(2) Ⅱ型糖尿病患者体内并不缺乏胰岛素,而是胰岛素相应受体表达下降或自身抗体与胰岛素受体结合,从而无法正常地与胰岛素结合,因而无法降血糖,引发糖尿病。②④符合题意,①③⑤不符合题意。(3) 图中“+”表示促进,“-”表示抑制,可以看出GLP 1分泌后,可以促进胰岛素的分泌,抑制胰高血糖素的分泌;FGF21会抑制非糖物质转化为葡萄糖,从而阻止血糖上升,维持血糖稳定。由图可知,小肠处的细胞吸收葡萄糖后会促进其后细胞分泌GLP 1,从而促进胰岛素的分泌。(4) 图2中左图表示加入人参皂苷后葡萄糖摄取相对值提高,且一定范围内与浓度呈正相关;右图表示随着人参皂苷浓度增加,GLUT 4 mRNA增多,说明GLUT 4表达量增大,故人参皂苷能降低血糖的原因是使脂肪细胞质膜上葡萄糖转运蛋白(GLUT 4)的数量增加,加快了脂肪细胞对葡萄糖的摄取。
10. (1) 下丘脑 正反馈 (2) 神经递质 胰岛A
胰高血糖素 (3) 胰岛素受体 信号转导 细胞质膜上GLUT4的含量 (4) ①④ (5) SUR1 RYR 内质网
解析:(1) 器官甲是血糖调节的中枢,所以器官甲是下丘脑;排卵前,E2含量升高,导致器官乙对器官甲分泌的①敏感性升高,促进器官乙合成并分泌促性腺激素,进而促进E2性激素的分泌,这属于正反馈调节。(2) 在饥寒交迫时,器官甲(下丘脑)可通过分泌促甲状腺激素释放激素,间接升高甲状腺激素的含量,增加产热以维持体温稳定;另一方面可通过释放神经递质作用于胰岛A细胞,调节胰腺中胰岛A细胞分泌胰高血糖素,促进肝糖原的分解和非糖物质的转化,从而提高血糖含量,满足代谢需要。(3) 根据图2可知,图中胰岛素与胰岛素受体IR结合后,经过细胞内信号转导引起含GLUT4的囊泡与细胞质膜的融合,增加细胞质膜上GLUT4的含量,从而提高细胞对葡萄糖的转运能力,进而可以降低血糖浓度。(4) 结合图2分析,游离脂肪酸在胰岛素抵抗形成中可能起的作用有抑制含GLUT4的囊泡与细胞质膜的融合,①正确;游离脂肪酸(FFA)不会使体内产生胰岛素抗体,因为胰岛素抗体的产生引发自身免疫病,②错误;若游离的脂肪酸使胰岛素和IR结合后形成的细胞内信号转导缺失,则会阻止胰岛素的作用,显然与胰岛素抵抗现象不符,③错误;游离脂肪酸可能会导致葡萄糖的摄取利用能量降低或引起胰岛素与IR的结合发生障碍使胰岛素不能正常发挥作用,进而表现为胰岛素抵抗,④正确。(5) 题图显示,米格列奈钙主要通过两种作用途径促进胰岛素分泌:第一种途径是与胰岛B细胞质膜上的SUR1结合,关闭KATP通道,引起Ca2+内流,导致囊泡脱颗粒,胰岛素释放;第二种途径则是进入胰岛B细胞,与RYR结合,激活内质网,从而释放Ca2+,导致囊泡脱颗粒,胰岛素释放。第二节 血糖平衡的调节
1. 弄清血糖的来源与去向。
2. 概述血糖平衡的调节机制。
3. 了解糖尿病的病因、特点及防治。
阅读教材P56中相关内容,回答下列问题。
(1) 血糖最主要的来源是______________经消化吸收;就生命活动而言,血糖最有意义的去向是________________。
(2) 血糖氧化分解的场所是__________________。
(3) 血糖既可以转化为肝糖原,也可以转化为肌糖原,但只有__________可以转化为血糖。________在________细胞中转变成乳酸,不能分解成葡萄糖。
(4) 人的正常血糖含量在空腹时为______________,进食两小时后为____________。
(5) 饭后,大量的葡萄糖吸收到体内,但是正常人的血糖含量只有短暂的升高,很快就恢复正常。这是为什么?
(6) 马拉松运动员在比赛过程中,血糖不断被消耗,但它的含量仍然稳定在0.9 g/L左右,血糖可以通过哪些途径得到补充?
1. 完成下图,理解血糖调节的基础。
2. 在正常进餐后4 h测定血糖浓度,浓度为(3.9~6.0 mmol/L),然后口服100 g葡萄糖,每隔半小时测定一次血糖浓度,其实验结果如图所示,据图讨论并回答下列问题。
(1) 在血糖浓度变化中,实现bc段变化的主要代谢途径是什么?
(2) 曲线cd段表示处在饥饿状态时的血糖浓度,此时维持血糖浓度相对稳定的代谢途径是什么?
(3) 上述血糖调节充分体现了反馈调节的作用。请简述该机制对血糖的调节过程。
(4) 根据上述分析,结合教材P57中的相关内容,画出血糖调节的模型。
(5) 除了上述的激素调节外,血糖平衡调节还有哪些调节方式?
(6) 研究发现,人体胰岛素必须与细胞质膜上的胰岛素受体结合,才能促使葡萄糖进入细胞,调节血糖平衡。胰岛素的受体分布在哪些细胞表面?
(7) 当身体不能产生足够的胰岛素或者胰岛素受体功能出现障碍时,将会发生什么情况?
糖尿病是由于血糖调节障碍造成内环境稳态失调而引起的疾病。下图为血糖调节示意图,图中的①②代表生理过程,a、b代表相应的激素。请结合教材P58~59中相关内容回答下列问题。
(1) 图中的a是____________,b是______________,分别是由________________、________________合成和分泌的。
(2) 经体检,某糖尿病患者体内的胰岛素含量正常。试推测该糖尿病患者血糖浓度较高的可能原因是____________________________________________________________。该类糖尿病为____型糖尿病,给其注射胰岛素是否有疗效?________。
(3) 糖尿病的明显症状是______________________________________。
(4) 目前,对糖尿病较理想的防治方法是什么?
1. 不科学的生活方式使得糖尿病患者日益增多。下列有关糖尿病的叙述,错误的是(  )
A. 糖尿病患者的尿液量增多
B. 糖尿病患者的尿液遇碘液呈蓝色
C. 适度运动、饮食调理对改善血糖水平有帮助
D. 有些糖尿病患者为缓解病情,需要注射胰岛素
2. 下列关于血糖来源的叙述,错误的是(  )
A. 食物中糖类的消化、吸收 B. 肝糖原分解
C. 肌糖原直接分解 D. 脂肪等非糖物质转化
3. 下列对运动员跑步过程中体内的物质变化的叙述,错误的是(  )
A. 胰高血糖素分泌增加 B. 肾上腺素分泌增加
C. 血糖浓度持续下降 D. 肝糖原大量分解
4. 较大剂量注射一种激素后,小白鼠渐渐反应迟钝,活动减少,以至昏睡,该激素是(  )
A. 甲状腺激素 B. 雄性激素
C. 雌性激素 D. 胰岛素
5. 如图为人体内血糖的调节示意图。下列说法正确的是(  )
A. Ⅱ激素能促进血糖进入组织细胞
B. Ⅲ激素分泌量的增加可促进肝糖原的分解
C. Ⅰ、Ⅱ激素间既有协同作用又有拮抗作用
D. 结构A代表大脑皮层
6. [2025南京期中]磺脲类药物是治疗Ⅱ型糖尿病常用的一种口服药物。对Ⅰ型糖尿病患者,采用注射胰岛素的治疗方案。我国科研团队利用多能干细胞制备胰岛细胞治疗Ⅰ型糖尿病。如图为胰岛细胞分泌胰岛素的过程。请回答下列问题。
(1) 胰岛素通过促进血糖____________,进入肝细胞、肌肉细胞并合成糖原,进入________细胞和肝细胞转变为甘油三酯;抑制糖原分解和非糖物质转化等发挥降血糖作用。胰岛A细胞分泌的____________能升高血糖,共同参与维持血糖动态平衡。
(2) 如图所示,健康人体摄食后,葡萄糖经GLUT 2以________方式进入细胞,氧化生成ATP,ATP/ADP比率的上升使ATP敏感的K+通道关闭。胞内K+浓度增加,细胞质膜内电位的变化为________,引起Ca2+通道打开,Ca2+内流,促进胰岛素以_______方式释放。磺脲类降糖药物通过与磺脲类降糖药物的受体结合,使_______关闭,最终刺激胰岛素释放,该药物起作用的前提是______________。
(3) 我国科研工作者利用患者自身的CiPS细胞(化学重编程获得的人多能干细胞)制备胰岛,该制备过程利用了多能干细胞的________能力。
第二节 血糖平衡的调节
【活动方案】
活动一:
(1) 食物中的糖类 进入组织细胞氧化分解
(2) 细胞质基质、线粒体
(3) 肝糖原 肌糖原 肌肉
(4) 3.9~6.0 mmol/L 低于7.8 mmol/L
(5) 这是因为被吸收到体内的葡萄糖部分合成糖原储存起来了,部分转化为脂肪等非糖物质,还有一些被氧化分解了,所以血糖含量很快恢复正常。
(6) 在运动员比赛过程中,血糖可以通过三条途径得到补充:食物中糖类经过消化和吸收、糖原分解为葡萄糖及一些非糖物质转化为葡萄糖进入血液。
活动二:
1. ①胰高血糖 ②肝糖原 ③糖原 ④肝糖原 ⑤相互拮抗
2. (1) 氧化分解和合成糖原。
(2) 肝糖原的分解和非糖物质的转化。
(3) 当血糖水平升高时,胰岛B细胞分泌的胰岛素增加,同时胰岛A细胞分泌的胰高血糖素减少;反馈调节的结果是使体内血糖水平下降到正常水平。当血糖水平降低时,胰岛B细胞分泌的胰岛素减少,同时胰岛A细胞分泌的胰高血糖素增加,从而使体内血糖水平上升到正常水平。
(4)
(5) 下丘脑感受血糖含量变化,调控相关激素分泌的神经调节方式;血糖含量偏低时,肾上腺素也参与升血糖调节的体液调节方式。
(6) 几乎全身组织细胞。
(7) 血糖平衡调节失调,体内血糖水平将会上升,多余的血糖将会从尿中排出,出现糖尿病。
活动三:
(1) 胰高血糖素 胰岛素 胰岛A细胞 胰岛B细胞
(2) 该患者体内细胞表面的胰岛素受体数量不足或受体功能受某些因素影响,使胰岛素不能发挥信息分子的作用 Ⅱ 否
(3) 三多一少——多饮、多尿、多食、体重减少
(4) 不宜食用过多的糖类,注意合理饮食,进行适度运动,较严重者在医生的指导下辅助药物治疗。
【检测反馈】
1. B 2. C 3. C
4. D 甲状腺激素虽有加速组织细胞物质氧化分解的作用,但并不能直接降低血糖浓度,A错误;性激素不能降低血糖浓度,B、C错误;小白鼠反应迟钝,活动减少,以至昏睡,说明其缺少能量,而大剂量注射胰岛素能大幅度降低血糖浓度,使各组织尤其是脑组织葡萄糖供给不足,D正确。
5. B Ⅱ是胰高血糖素,血糖浓度下降时,胰高血糖素和肾上腺素分泌增加,促进肝糖原分解和非糖类物质转化成血糖,促进血糖进入组织细胞的激素是胰岛素,A错误;Ⅲ是肾上腺素,可促进肝糖原的分解从而升血糖,B正确;Ⅰ是胰岛素,能降低血糖浓度,Ⅱ是胰高血糖素,能升高血糖浓度,两者之间有拮抗作用,C错误;结构A代表下丘脑,是血糖平衡调节的中枢,D错误。
6. (1) 进入组织细胞氧化分解 脂肪 胰高血糖素 (2) 协助扩散 由负变正 胞吐 K+通道 胰岛素受体正常 (3) 分裂分化
解析:(1) 胰岛素通过促进血糖的去路和抑制血糖的来源降低血糖,促进血糖的去路有促进血糖进入组织细胞进行氧化分解、促进糖原合成等,进入脂肪细胞和肝细胞转变为甘油三酯等。胰岛A细胞分泌的胰高血糖素能升高血糖。(2) 葡萄糖经GLUT 2进入细胞的方式是顺浓度梯度的协助扩散。葡萄糖转化成丙酮酸的过程中产生ATP,造成K+通道关闭,则膜内K+的含量增加,膜内电位变化情况是由负变正,进一步打开Ca2+通道促进Ca2+内流,促进胰岛素以胞吐的方式分泌。磺脲类降糖药物通过与磺脲类降糖药物的受体结合,使K+通道关闭,使膜内发生去极化,最终引起胰岛素的释放。该药物的作用机理是促进胰岛素的释放,能起作用的前提条件是胰岛素受体正常,胰岛素能正常发挥作用。

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