题目内容
【题目】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,使细胞膜内的电位升高,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,此过程依赖于细胞膜的__________(结构特点)。
(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所示(CQNX为谷氨酸受体阻断剂)。实验结果表明,在高浓度葡萄糖条件下:①____________________;②____________________。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(K+通道基因控制合成K+通道蛋白)小鼠的胰岛B细胞,检测细胞内Ca2+荧光强度,结果如图所示。
①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。
②K+通道基因敲除小鼠和正常小鼠相比,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__________。
③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。
【答案】 糖载体(膜) 呼吸作用 胞吐 流动性 谷氨酸有利于胰岛素释放 CNQX抑制胰岛素释放 蛋白质 增加 不通畅 始终打开Ca2+浓度较高 增加Ca2+通道流通 阻断K+通道
【解析】(1)葡萄糖进入胰岛B细胞,属于主动运输,需要载体蛋白的协助。葡萄糖经过有氧呼吸过程被氧化分解,释放大量的能量,一部分储存在ATP中,因此ATP含量增多;ATP增多,可以阻断ATP敏感型钾离子通道,进而抑制了钾离子的外流,使细胞膜内的电位升高;胰岛素分子是大分子蛋白质,通过胞吐的方式分泌出去。
(2)分析题意和题图,由于高浓度葡萄糖可引起胰岛A细胞合成并分泌谷氨酸,从曲线中可以看出,在高浓度葡萄糖条件下,谷氨酸能促进胰岛素的分泌,而添加CNQX可抑制这一过程;谷氨酸作用于胰岛B细胞时,需要与胰岛B细胞表面的受体结合后才能发挥作用。
(3)①分析图2结果可知,加入谷氨酸后,正常小鼠细胞内Ca2+荧光强度升高,说明谷氨酸能够升高正常小鼠胰岛B细胞内的Ca2+浓度。
②K+通道基因敲除小鼠和正常小鼠相比,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 (持续)开放,因此胞内钙离子浓度较高。
③K+通道基因敲除小鼠Ca2+浓度未升高,说明谷氨酸对胰岛B细胞的作用是通过 K+通道实现的。
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【题目】科学家研究镉、铜对河蚬过氧化氢酶活性的影响,用一定浓度的镉、铜处理河蚬一段时间后,测得河蚬过氧化氢酶活性如表所示.
镉、铜对河蚬过氧化氢酶活性的影响
毒物 | 空白对照组 | a | 铜 | 镉+铜 | ||||||
质量浓度(μgL-1) | 0 | 50 | b | 150 | 50 | b | 150 | 50 | b | 150 |
酶活性(Umg-1) | 433 | 582 | 455 | 387 | 488 | 426 | 380 | 315 | 275 | 135 |
请回答下列问题:
(1)本实验的实验目的是 .
(2)表中a是 , b为 .
(3)列举本实验需要控制的两个无关变量: .
(4)过氧化氢酶活性测定可用过氧化氢作为底物,用一定条件下单位时间内的 来表示.
(5)某学校兴趣小组的同学利用河蚬的新鲜的软体组织制成研磨液,比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率.研磨河蚬软体组织的目的是 . 能否用河蚬过氧化氢酶作为实验材料来探究温度对酶活性的影响?为什么? .
(6)在下面的坐标中画出酶活性与温度的关系曲线(画出大致趋势即可).