题目内容
【题目】血糖的平衡对于保证机体各组织和器官的能量供应具有重要意义,胰岛素是维持血糖平衡的重要激素。下图表示胰岛素分泌的调节过程及胰岛素作用机理。
请分析回答:
(1)当血糖浓度上升时,葡萄糖感受器接受刺激产生兴奋,最终由传出神经末稍释放__________________,与胰岛B细胞膜上相应的受体结合,引起胰岛素分泌增多;由图可知,胰岛B细胞分泌胰岛素还受到_________________的影响。
(2)据图分析,胰岛素与组织细胞膜上的受体结合后, 一方面增加细胞内葡萄糖转运蛋白的合成,促进_________________进入细胞;另一方面促进细胞内__________________的合成。
(3)糖尿病病因之一是患者血液中存在异常抗体(图中抗体1、抗体2,可与图中相应细胞上的受体特异性结合,造成其结构改变而失活)。图中因_________________(填“抗体1”或“抗体2”)引起的糖尿病可以通过注射胰岛素来治疗,这种抗体的致病原因是由于此种抗体与_________________结合,导致胰岛B细胞对葡萄糖浓度上升的敏感度降低,引起胰岛素分泌量减少,血糖浓度升高。从免疫学的角度分析,这两种异常抗体引起的糖尿病都属于_________________病。
(4)为研究桑叶提取液对糖尿病大鼠的降血糖效果,某研究小组进行了如下实验。
①实验材料和仪器:生理状况相同的健康大鼠30只、桑叶提取液、蒸馏水,血糖测定仪等
②实验步骤:
a.随机选取10只大鼠作为甲组,另外20只制备成实验性糖尿病的大鼠随机均分成乙组和丙组。
b._________________,并进行数据统计。
c.丙组大鼠灌喂桑叶提取液2mL/d,甲组和乙组大鼠灌喂_________________,连续灌喂4周。期间各组大鼠均饲喂普通饲料,自由饮食。
d.4周后,测定各组大鼠的血糖浓度,并进行数据统计分析。
③实验结果:
请据下表中的实验数据将“组别”栏补充完整,从上到下依次是_________________(用甲、乙、丙表示)。
组别 | 数量(只) | 实验开始时mmol/L | 4周后mmol/L |
10 | 3.85 | 3.94 | |
10 | 18.62 | 10.12 | |
10 | 19.46 | 19.00 |
④实验结论:________________________________________________________________。
【答案】神经递质 血糖浓度、胰高血糖素含量 葡萄糖 蛋白质、脂肪、糖原 抗体1 胰岛B细胞膜上的葡萄糖受体 自身免疫 测定各组大鼠的血糖浓度 等量蒸馏水(或蒸馏水2mL/d) 甲、丙、乙 桑叶提取液对糖尿病大鼠具有明显的降血糖效果,但不能降到正常水平
【解析】
1、据图分析,当血糖浓度上升时,葡萄糖感受器接受刺激产生兴奋,通过下丘脑血糖调节中枢,最终由传出神经末梢释放神经递质,与胰岛B细胞膜上相应的受体结合,引起胰岛素分泌增多,另外葡萄糖可直接与胰岛B细胞膜上相应的受体结合。胰岛素与组织细胞膜上的受体结合后,一方面增加细胞内葡萄糖转运蛋白的合成,促进葡萄糖进入细胞;另一方面促进细胞内蛋白质、脂肪、糖原的合成。
2、图中抗体1与胰岛B细胞膜上相应的受体结合,使得胰岛素不能合成分泌,血糖浓度升高;抗体2与靶细胞膜上的受体结合,使得血糖不能被组织细胞利用;从免疫学的角度分析,这两种异常抗体引起的糖尿病都属于自身免疫病;抗体1引起的糖尿病可以通过注射胰岛素来治疗。
生物实验要遵循的一般原则主要有对照原则、等量原则、单一变量原则和控制无关变量原则。设计实验的一般步骤主要有:确定实验原理,选择材料用具,确定方法步骤(预处理→分组→处理→观察记录现象,收集数据→预测结果→得出结论 ),观察记录,分析结果,得出结论。
(1)据图分析,当血糖浓度上升时,葡萄糖感受器接受刺激产生兴奋,通过下丘脑血糖调节中枢,最终由传出神经末梢释放神经递质,与胰岛B细胞膜上相应的受体结合,引起胰岛素分泌增多,此反射弧中的效应器由传出神经末梢和胰岛B细胞组成;从图上可以看出,胰岛B细胞分泌的因素还有血糖浓度、胰高血糖素含量,调节方式既有神经调节也有体液调节。
(2)根据图示,胰岛素与组织细胞膜上的受体结合后,一方面增加细胞内葡萄糖转运蛋白的合成,促进葡萄糖进入细胞;另一方面促进细胞内蛋白质、脂肪、糖原的合成。
(3)抗体1致病原因是由于抗体与胰岛B细胞膜上的葡萄糖受体结合,导致胰岛B细胞对葡萄糖浓度上升的敏感度降低,引起胰岛素分泌量减少,可通过注射胰岛素来治疗,由于产生异常抗体引起的糖尿病属于自身免疫病。
(4)生物实验要遵循的一般原则主要有对照原则、等量原则、单一变量原则和控制无关变量原则。
②b.为测定桑叶提取液的降血糖效果,需要用血糖测定仪测定各组大鼠的血糖浓度,并计算平均值,作为起始血糖浓度值。
c.丙组作为实验组,每只大鼠灌喂桑叶提取液的生理盐水溶液2mLd-1,连续灌喂4周;甲组和乙组作为对照组,每只大鼠灌喂生理盐水2mLd-1,连续灌喂4周。
③实验结果:由于桑叶提取液具有降低血糖的作用,甲组为正常小鼠,作为空白对照,4周后血糖浓度保持稳定;乙组为糖尿病小鼠,4周后血糖浓度最高;丙组为糖尿病小鼠且用桑叶提取液灌喂,4周后血糖浓度高于甲组但低于乙组。所以据题表分析,组别分别对应甲、丙、乙。
④实验结论:表中数据表明,桑叶提取液对糖尿病大鼠降低血糖的作用明显,但不能降到正常水平。