1、专题专练血糖平衡及调节1(2015海淀期末)胰岛素是人体血糖调节中的重要激素，其释放受到机体的精确调控。(1)人体内胰岛素释放通路是：餐后血糖升高，葡萄糖由细胞膜上的_蛋白转运到胰岛B细胞内，经过_过程产生大量ATP，阻断ATP敏感型钾离子通道，进而抑制了钾离子的外流，使细胞膜内的电位_，打开电压依赖性的Ca2通道，升高了胞内的Ca2浓度，促进胰岛素分子以_的方式释放到细胞外。(2)研究发现，高浓度葡萄糖可引起胰岛A细胞合成并分泌谷氨酸，为研究谷氨酸的作用机理，科研人员将三组数目相等的小鼠离体胰岛进行培养，培养条件及结果如图1所示(CNQX为谷氨酸受体阻断剂)。实验结果表明，在高浓度葡萄糖条件
2、下，_。由此推测，谷氨酸与胰岛B细胞表面的_结合发挥作用。(3)科研人员进一步用谷氨酸溶液处理正常小鼠和K通道基因敲除小鼠的胰岛B细胞，检测细胞内Ca2荧光强度，结果如图2所示。由实验结果可知，谷氨酸能够_正常小鼠胰岛B细胞内的Ca2浓度。K通道基因敲除小鼠细胞内的基础Ca2浓度显著高于正常小鼠，从胰岛素释放通路分析，是由于K通道基因敲除小鼠的K通道不能正常发挥作用，导致Ca2通道_。该实验结果说明谷氨酸对胰岛B细胞的作用是通过_实现的。解析本题考查血糖平衡的调节，意在考查考生的信息提取和实验探究能力。难度稍大。(1)葡萄糖进入胰岛B细胞需要细胞膜上载体蛋白的协助。葡萄糖进入细胞后，细胞经过有
3、氧呼吸产生大量ATP，阻断了钾离子通道，抑制钾离子外流，所以钾离子在细胞内积累，细胞内电位升高。胰岛素的化学本质是蛋白质，运出细胞的方式为胞吐。(2)结合题图信息可知，在高浓度葡萄糖条件下，谷氨酸能促进胰岛B细胞释放胰岛素，但CNQX可以抑制该过程。而CNQX为谷氨酸受体阻断剂，故可猜测谷氨酸通过作用于胰岛B细胞表面的谷氨酸受体发挥作用。(3)实验结果显示，加入谷氨酸后正常小鼠细胞内Ca2荧光强度升高。K通道蛋白基因敲除小鼠的细胞内K通道缺乏，使K不能外流，结合第(1)小题可知，Ca2通道会打开，所以细胞内Ca2荧光强度较高。加入谷氨酸后，正常小鼠细胞内Ca2荧光强度升高，而K通道基因敲除小鼠
4、的细胞内Ca2荧光强度不变，所以猜测谷氨酸对胰岛B细胞的作用是通过作用于K通道来完成的。答案(1)载体有氧呼吸升高胞吐(或“外排”)(2)谷氨酸能促进胰岛素的分泌，CNQX可抑制这一过程(谷氨酸)受体(3)升高(持续)开放K通道2(2014安徽卷)胰岛细胞的内分泌活动的协调有利于维持血糖平衡。(1)支配胰岛细胞的交感神经兴奋时，其末梢释放的去甲肾上腺素促进胰岛A细胞的分泌，却抑制胰岛B细胞的分泌，原因是_。(2)胰岛素可通过作用于下丘脑神经元抑制胰高血糖素的分泌，验证此现象的实验思路是：将大鼠随机分成两组，一组在其下丘脑神经元周围施加适量的胰岛素溶液，另一组施加_，测定并比较施加试剂前后血液中
5、胰高血糖素的浓度。为使实验结果更明显，实验过程中应将血糖维持在比正常浓度_(填“稍高”或“稍低”)的水平。(3)用高浓度的糖溶液饲喂一只动物后，每隔30 min检测其血糖浓度，结果见下表。请在下边坐标图上绘制血糖浓度变化的曲线图，并根据血糖浓度变化在同一坐标图上画出胰岛素浓度变化趋势的曲线图。时间/min0306090120150血糖浓度/mgmL10.751.251.100.900.750.75(4)胰岛B细胞含有与某病毒相似的_，若人体感染该病毒，自身免疫系统在消灭病毒时可破坏胰岛B细胞，引起型糖尿病，该病可通过注射胰岛素治疗。用基因工程技术生产胰岛素的主要步骤：获取胰岛素A、B链基因，构
6、建_，将其导入_的大肠杆菌，筛选可稳定表达的菌株。解析本题以动物激素为考点，考查考生的实验分析能力、实验设计能力以及信息转换能力。(1)依题意，去甲肾上腺素对胰岛A、B细胞的生理作用不同，原因可能是胰岛A、B细胞接受去甲肾上腺素的受体不同。(2)本实验的目的是“验证胰岛素能够抑制胰高血糖素的分泌”，实验的自变量为胰岛素的有无，故对照组应该加入等量的生理盐水。实验的检测指标是胰高血糖素的浓度，在血糖浓度较低时，胰高血糖素分泌增多，为了突出实验结果，实验过程中应将血糖浓度维持在较低水平。(3)只需将表格数据转换成坐标曲线图即可；随着血糖浓度升高，胰岛素分泌增多，故可根据血糖变化情况绘出胰岛素浓度变
7、化趋势的曲线。(4)胰岛B细胞表面与某病毒具有相似的抗原，从而可引起人体的自身免疫病。基因工程的核心步骤是构建基因表达载体，用Ca2处理大肠杆菌，使大肠杆菌处于感受态，从而有利于目的基因的导入。答案(1)胰岛A、B细胞与去甲肾上腺素结合的受体不同(2)等体积生理盐水稍低(3)如图所示(4)抗原含目的基因的表达载体感受态3(2013新课标全国卷)胰岛素可使骨骼肌细胞和脂肪细胞膜上葡萄糖转运载体的数量增加，已知这些细胞膜上的载体转运葡萄糖的过程不消耗ATP。回答下列问题。(1)胰岛素从胰岛B细胞释放到细胞外的运输方式是_。葡萄糖进入骨骼肌细胞的运输方式是_。(2)当血糖浓度上升时，胰岛素分泌_，引
8、起骨骼肌细胞膜上葡萄糖转运载体的数量增加，其意义是_。(3)脂肪细胞_(填“是”或“不是”)胰岛素作用的靶细胞。(4)健康人进餐后，血糖浓度有小幅度的增加，然后恢复到餐前水平。在此过程中，血液中胰岛素浓度的相应变化是_。解析本题主要考查物质进出细胞的方式、血糖的代谢和血糖的调节等知识，意在考查考生的分析理解能力、知识运用能力。(1)胰岛素属于大分子蛋白质，从胰岛B细胞释放到细胞外的运输方式是胞吐；骨骼肌细胞和脂肪细胞膜上的载体转运葡萄糖的过程不消耗ATP，该过程属于协助扩散。(2)胰岛素具有降低血糖的作用，当血糖浓度上升时，胰岛素分泌增加，引起骨骼肌细胞膜上葡萄糖转运载体的数量增加，能促进葡萄糖进入骨骼肌细胞合成糖原和被利用，从而降低血糖浓度。(3)由题干信息可知，胰岛素可使脂肪细胞膜上葡萄糖转运载体的数量增加，说明脂肪细胞是胰岛素作用的靶细胞。(4)健康人进食后，食物中的糖类等经消化和吸收进入血浆，导致血糖升高，胰岛素分泌增多，促进组织细胞对血糖的利用、转化和合成糖原，使血糖逐渐恢复到餐前水平，在此过程中，血液中胰岛素浓度的相应变化是“先升高、后降低”。答案(1)胞吐协助扩散(2)增加促进葡萄糖进入骨骼肌细胞和被利用，降低血糖浓度(3)是(4)先升高，后降低
