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专题15
血糖调节
血糖的平衡调节
1、血糖来源和去路
“三来”——食物吸收（主要）、糖原分解、非糖转化
“三去”——氧化分解（主要）、合成糖原、转化为非糖
2、调节血糖浓度的激素
(1)胰高血糖素
①内分泌细脆胰岛A细胞。
②作用作用于肝脏，主要促进肝糖原分解和非糖物质转化、升高血糖。
③这是升高血糖最重要的激素。
(2)胰岛素
①内分泌细胞胰岛B细胞。
②作用促进细胞对血糖的摄取、氧化分解、合成和转化，抑制肝糖原分解和非糖物质转化。总之是通过促进血糖去向，抑制血糖来源达到降低血糖的目的。
③这是唯一能降低血糖的激素。
(3)肾上腺素南肾上腺分泌的一种氨基酸类衍生物，也有升高血糖作用。
3、血糖平衡调节
(1)调节方式神经一体液调节
(2)具体调节过程

血糖的神经调节
4、血糖平衡异常血糖的平衡对于保证人体各种组织和器官的能量供应，进而保持人体健康有重大意义。血糖的平衡失调时，可导致人体出现多种疾病症状。
(1)当血糖浓度低于0.5-0.6g/L时，出现低血糖早期症状（四肢发冷、面色苍白、出冷汗、头晕、心慌等）。
(2)当血糖浓度低于0.45g/L时，出现低血糖晚期症状（除早期症状外还出现惊厥及昏迷等）。
(3)当空腹血糖浓度高于1.3g/L时，出现高血糖症状。
(4)当血糖浓度高于1.6-1.8g/L时，出现糖尿现象。
知识拓展
糖尿病的发病机理及危害
(1)I型糖尿病的发病原因胰岛B细胞受到破坏或免疫损伤导致的胰岛素绝财缺乏是I型糖尿病的发病原因。
(2)Ⅱ型糖尿病的发病原因机体组织细胞对胰岛素敏感性降低（可能与细胞膜上胰岛素受体受损有关），而血液中的胰岛素降低并不明显。
(3)症状“三多一少”（多尿、多饮、多食；体重减少）。
(4)治疗调节和控制饮食，结合药物治疗。
(5)正常人血糖浓度范围0.8-1.2g/L。
①口服葡萄糖，血糖升高的原因是葡萄糖经吸收后进入血液。
②消化吸收后血糖浓度降低的原因是胰岛素分泌增加，导致血糖去路增加。
③较长时间后血糖降低到一定水平的原因是细胞的氧化分解，此时胰高血糖素分泌增加，需肝糖原分解来维持血糖平衡。
(6)胰岛素是唯一降低血糖的激素，胰高血糖素是主要的升高血糖的激素。胰岛素和胰高血糖素是相互拮抗作用，共同维持血糖含量的稳定。除胰高血糖素外，肾上腺素也具有升高血糖的作用。胰高血糖素和肾上腺素是协同作用。
2017全国3卷，31题
为研究胰岛素的生理作用，某同学将禁食一段时间的实验小鼠随机分为A、B、C、D四组，A组腹腔注射生理盐水，B、C、D三组均腹腔注射等量胰岛素溶液，一段时间后，B、C、D三组出现反应迟钝、嗜睡等症状，而A组未出现这些症状。回答下列问题
（1）B、C、D三组出现上述症状的原因是________。
（2）B、C、D三组出现上述症状后进行第二次注射，给B组腹腔注射生理盐水；为尽快缓解上述症状给C组注射某种激素、给D组注射某种营养物质。那么C组注射的激素是__________，D组注射的营养物质是__________。
（3）第二次注射后，C、D两组的症状得到缓解，缓解的机理分别是__________________。
【答案】（1）血糖低于正常水平（2）胰高血糖素
葡萄糖
（3）C组胰高血糖素能促进糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖，使血糖水平升高；D组葡萄糖直接使血糖水平升高
答题思路
【考点】血糖调节
【点拨】熟悉血糖调节模型是正确解答该题的关键。
【命题意图】本专题考查血糖调节机制实验分析，要求学生能够熟练运用血糖调节模型进行对照实验分析。
【命题规律】通常结合血糖调节机制模型，围绕胰岛素和胰高血糖素设置对照实验，考查学生实验设计和分析能力。
【方法点拨】1．血糖调节机制
血糖平衡的调节为神经－体液调节，其中神经调节通过体液调节发挥作用。
2.糖尿病病因和表现分析
1．【2017年全国Ⅱ卷，5】下列与人体生命活动调节有关的叙述，错误的是（　　）
A．皮下注射胰岛素可起到降低血糖的作用
B．大脑皮层受损的患者，膝跳反射不能完成
C．婴幼儿缺乏甲状腺激素可影响其神经系统的发育和功能
D．胰腺受反射弧传出神经的支配，其分泌胰液也受促胰液素调节
【答案】B
【解析】胰岛素能促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，从而使血糖水平下降，另外胰岛素是蛋白质，只能注射，不能口服，A正确；膝跳反射为非条件反射，神经调节中枢位于脊髓，不受大脑皮层控制，B错误；甲状腺激素有促进新陈代谢和发育，提高神经系统的兴奋性，呼吸、心律加快，产热增加等作用。婴幼儿缺乏甲状腺激素可影响其神经系统的发育和功能，C正确；胰腺分泌胰液既受神经调节的控制又受激素调节的控制，是神经调节的效应器也是促胰液素的靶器官，D正确。
2．【2017年海南卷，16】在家兔动脉血压正常波动过程中，当血压升高时，其血管壁上的压力感受器感受到刺激可以反射性地引起心跳减慢和小血管舒张，从而使血压降低，仅由此调节过程判断，这一调节属于（　　）
A．神经调节，负反馈调节
B．神经调节，免疫调节
C．体液调节，负反馈调节
D．体液调节，免疫调节
【答案】A
【解析】根据题目所给信息，血压调节过程是一个反射过程，属于神经调节；在该过程中，系统的结果（血压高）作用于调节系统使结果相反（血压降低），属于负反馈调节。
3．【2017年海南卷，17】下列关于哺乳动物胰脏（胰）的叙述，错误的是（　　）
A．能分泌胰岛素和胰高血糖素
B．既有内分泌作用也有外分泌作用
C．胰腺细胞分泌的酶直接进入血液中
D．胰岛细胞分泌的激素可以进入血液循环
【答案】C
4．【2016年上海卷，9】在正常情况下，进餐后血糖浓度会相应升高。在此过程中（　　）
A．胰岛A细胞分泌的胰岛素增加
B．延髓糖中枢兴奋抑制糖原合成
C．胰岛素的作用强于胰高血糖素的作用
D．葡萄糖以自由扩散方式进入小肠黏膜细胞
【答案】C
【解析】进餐后血糖浓度升高，此时胰岛B细胞分泌的胰岛素增加，降低血糖浓度，A项错误，
C项正确；糖中枢位于下丘脑，B项错误；葡萄糖以主动运输方式进入小肠粘膜上皮细胞，D项错误。
5．【2017年海南卷，27】回答下列与人体的体液调节相关的问题
（1）与激素一样，CO2也可以作为体液调节因子，参与体液调节，支持这一观点的事实之一是细胞代谢产生的CO2可通过_________运输到达其作用部位，进而对呼吸活动进行调节，体液调节的含义是___________________。
（2）盐酸不是体液调节因子，其原因是胃腺分泌的盐酸进入胃腔后，参与食物消化，且在这个过程中，胃腺分泌的盐酸经过导管到达胃腔不经过______运输的过程。胃腔属于_____（填“外环境”或“内环境”）。
【答案】（1）
血液（体液）
激素、CO2等化学物质通过体液运输到达其作用部位，对生命活动进行调节的方式
（2）血液（体液）
外环境
【解析】（1）细胞代谢产生的CO2可通过血液运输到达其作用部位，进而对呼吸活动进行调节。体液调节的含义是激素、CO2等化学物质通过体液运输到达其作用部位，对生命活动进行调节的方式。
（2）胃腺分泌的盐酸经过导管到达胃腔不经过血液运输。胃腔不是细胞外液的成分组成，是外环境。
6．【2017年天津卷，8】胰岛素可以改善脑神经元的生理功能，其调节机理如图所示。据图回答
　　　　　　　　　　　
（1）胰岛素受体（InR）的激活，可以促进神经元轴突末梢释放_________________，作用于突触后膜上的受体，改善突触后神经元的形态与功能。该过程体现了细胞膜的_________________功能。
（2）胰岛素可以抑制神经元死亡，其原因是胰岛素激活InR后，可以_________________。
（3）某些糖尿病人胰岛功能正常，但体内胰岛素对InR的激活能力下降，导致InR对GLUT转运葡萄糖的直接促进作用减弱，同时对炎症因子的抑制作用降低，从而_________了炎症因子对GLUT的抑制能力。最终，神经元摄取葡萄糖的速率__________。与正常人相比，此类病人体内胰岛素含量____________。
【答案】（1）神经递质
信息交流
（2）抑制神经元凋亡，并抑制炎症因子释放导致的神经细胞变性、坏死
（3）加强
下降
偏高
【解析】（1）神经元受到刺激后，轴突末梢释放神经递质，作用于突触后膜上的受体，神经递质与受体的结合体现了细胞膜的信息交流功能。
（2）由图可知，胰岛素激活InR后，可以抑制神经元凋亡，并抑制炎症因子释放导致的神经细胞变性、坏死，从而抑制神经元死亡。
（3）由于体内胰岛素对InR的激活能力下降，导致InR对炎症因子的抑制作用降低，从而加强了炎症因子对GLUT的抑制能力，结果导致神经元摄取葡萄糖的速率下降。此类病人血糖浓度高于正常人，胰岛素含量比正常人高。
7．【全国普通高等学校2017年招生统一考试.模拟调研卷（三）理综生物试题】
回答下列与生命活动调节相关问题
（1）人在受到寒冷剌激时，可通过神经和体液的调节使甲状腺激素分泌量增加。在此过程中，神经调节的效应器是_______________，甲状腺激素在反馈调节时作用的靶细胞是______________________________。
（2）当神经冲动在神经元间进行传递时，会发生信号模式的转变电信号→化学信号（m）→电信号，其中化学信号、结构m分别指____________、____________；在一条离体神经纤维的左侧施加电刺激使其兴奋，请在下图中标出兴奋部位和未兴奋部位的膜两侧电荷类型以及局部电流的方向。
（3）为了验证胰岛素的作用，实验人员选取了3组生理状态相当的饱食实验兔，编号为A、B、C。实验人员向A组兔子体内注射了用生理盐水配置的2
mL胰岛素溶液，向B组兔子体内注射了用生理盐水配置的2
mL胰岛素受体抑制剂溶液（可与胰岛素受体特异性结合，降低胰岛素的作用），向C组兔子注射了___________。—段时间后，检测三组兔子血糖的平均浓度，按大小排序为______________，如果A组兔子出现了四肢无力的症状，原因是____________________________。
【答案】（1）
下丘脑（神经分泌细胞）
下丘脑细胞、垂体细胞
（2）神经递质
突出后膜
（3）2mL生理盐水
B＞C＞A
胰岛素降低了血糖含量，使兔子肌肉得不到足够的能量供应
（2）当神经冲动在神经元间进行传递时，突触前膜释放神经递质，使电信号转变为化学信号；神经递质与突触后膜结合，使突触后模产生电位变化；神经纤维兴奋部位的膜电位表现为外负内正，未兴奋部位表现为外正内负，局部电流方向由正电荷指向负电荷。
（3）C组兔子为对照组，应注射2mL生理盐水。胰岛素可降低血糖，A组兔子血糖浓度最低，胰岛素抑制剂会降低胰岛素的作用，血糖浓度最高，—段时间后，三组兔子血糖的平均浓度按大小排序为B＞C＞A，如果A组兔子出现了四肢无力的症状，原因是胰岛素降低了血糖含量，使兔子肌肉得不到足够的能量供应。
8．【2017届云南省昭通市高三第二次统一检测理综生物试卷】
下图表示人体胰岛素分泌的调节过程、作用机理和引起胰岛素分泌异常的部分机理，其中抗体1、抗体2分别能与相应受体结合，从而阻止葡萄糖或胰岛素与相应受体结合。
（1）进食后，血糖浓度升高刺激消化道感受器产生兴奋传到下丘脑，此过程中兴奋在神经纤维上的传导方向是
___________（选填“双向”或“单向”）的。支配胰岛细胞的交感神经兴奋时，其末梢释放的神经递质促进胰岛B细胞的分泌，却不影响胰岛A细胞的分泌，原因是______________________。
（2）近年来糖尿病的患病率明显增加，病因之一如图所示，患者血液中存在异常抗体，从免疫学的角度分析，这类糖尿病属于___________病。某糖尿病患者表现出尿糖症状，但检查发现其血液中胰岛素含量正常，其病因可能是______________________。
（3）生物课外小组同学设计了一个实验方案，欲利用细胞体外培养方法验证胰岛A细胞的分泌物能促进胰岛B细胞分泌胰岛素
a.用高糖培养液培养胰岛A细胞，一段时间后过滤得到细胞和滤液；
b.用含滤液的培养液培养胰岛B细胞，一段时间后测定培养液中胰岛素的含量。
请指出方案中两处明显错误
①_______________________________________________；
②_______________________________________________。
在此实验中，为使测得的胰岛素含量值更科学、合理，避免偶然因素干扰实验，请给出合理的建议_________________________________________。
【答案】
（1）
单向
胰岛A、B细胞与神经递质结合的受体不同（或胰岛A细胞上没有与该神经递质结合的受体）
（2）
自身免疫
患者体内存在大量抗体2，破坏靶细胞上的胰岛素受体，使胰岛素不能发挥生理作用
（3）①不能用高糖培养液培养胰岛A细胞（或改用低糖培养液培养胰岛A细胞
）
②缺少对照（或缺少前后对照；缺少空白对照)
每组设置重复实验，求平均值
（2）近年来糖尿病的患病率明显增加，其病因之一是患者血液中存在异常抗体，图中看出，该抗体作用于胰岛B细胞的细胞膜表面的葡萄糖受体，因此从免疫学的角度分析，这类糖尿病属于自身免疫病，糖尿病患者表现出尿糖症状，但检查发现其血液中胰岛素含量正常，则该病的病因可能是患者体内存在大量抗体B，破坏靶细胞上的胰岛素受体，使胰岛素不能发挥生理作用。
（3）根据实验方案可知，如果用高糖溶液培养细胞可能会导致细胞失水过多而死亡，因此应换用低糖培养液培养胰岛A细胞；并且该实验中缺少空白对照实验。在此实验中，可通过每组设置重复实验，求平均值，使测得的胰岛素含量值更科学、合理，避免偶然因素干扰实验。
9．【2017年全国Ⅰ卷高考仿真考试理科综合生物试题】
低血糖能刺激脑内神经元,激活神经递质的释放，最终促进生长激素(GH)的分泌。胰岛素低血糖兴奋实验可用于检测人生长激素缺乏症(GHD)患者垂体的功能是否正常，下图为胰岛素低血糖兴奋实验
中GHD患者和健康人体内的生长激素及血糖浓度变化的曲线图。请回答下列问题
（1）突触前膜释放的兴奋性神经递质能引起突触后膜______离子通道开放，进而出现动作电位。
（2）分析图示结果可知,该GHD忠者的垂体功能______(填“正常”或“受损”)。胰岛素低血糖兴奋实验的前30
min血糖浓度急剧降低,原因是胰岛素能通过______使血糖浓度降低,30
min后血糖浓度上升过程主要与____________的分泌增强有关。
（3）胰岛素低血糖兴奋实验具有一定的危险性,若试验者出现严重的低血糖反应，应立刻注射_________。
研究发现,在甲状腺功能亢进患者的胰岛素低血糖兴奋实验中测得的生长激素浓度变化不明显，其原因可能是__________________。
【答案】
（1）
钠
（2）受损
加速组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖
（3）胰高血糖素（胰高血糖素和肾上腺素）
葡萄糖溶液
较高浓度的甲状腺激素抑制了垂体的生命活动，使其产生的生长激素减少
（3）造成血糖血液中葡萄糖含量过低而出现焦虑、震颤、心悸和饥饿等，严重时会出现休克甚至死亡．当出现较严重的低血糖症状时，应及时补充葡萄糖水以快速补充葡萄糖；甲状腺功能亢进是由于甲状腺大量合成甲状腺激素，其含量明显高于健康人的水平，因负反馈作用甲状腺激素含量过高抑制了垂体的活动，导致垂体分泌生长激素减少。
10．【四川省大教育联盟2017届高中毕业班第三次诊断性考试理科综合生物试题】
为了证明肾上腺素和胰高血糖素在血糖调节中的作用，研究人员选取若干生理状态相同的健康小白鼠（血糖浓度均为0.9g/L)均分成A、B、C三组，分别注射少量且等量的肾上腺素、胰高血糖素和生理盐水，实验结果如下图。回答下列问题
（1）葡萄糖在细胞代谢中的主要作用是_____。细胞代谢的进行离不开酶，酶的活性会受________等因素的影响。
（2）胰高血糖素能_________，从而使血糖水平升高。胰高血糖素的作用结果会反过来影响胰髙血糖素的分泌，这种调节方式叫做____________。
（3）根据实验结果推测，A组小白鼠注射肾上腺素后，机体内胰岛素的分泌量会____________，原因是________。
【答案】
（1）
氧化分解供能
温度、pH
（2）
促进糖原分解，并促进一些非糖物质转化为葡萄糖
反馈调节
（3）增加
注射肾上腺素后小白鼠血糖浓度升高，当血糖水平升高时，胰岛B细胞分泌的胰岛素增加

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