Question

7．血糖浓度是调节胰岛素分泌的重要因素．已知葡萄糖刺激胰岛素分泌与细胞中$\frac{ATP}{ADP}$的比率有关，在正常情况下，胰岛B细胞膜上的载体蛋白（GLUT2）转运葡萄糖进入细胞内的量与血糖浓度成正比．请回答下列问题：
（1）进入胰岛B细胞的葡萄糖经氧化反应使细胞内的$\frac{ATP}{ADP}$比率增高，导致细胞膜中的ATP敏感型钾离子通道关闭（填“开放”或“关闭”）使细胞膜内的电位升高，激活电压依赖性的钙离子通道，导致钙离子内流增加，触发胰岛素分子释放到细胞外．
（2）在上述过程中，如果GULT2存在缺陷，可导致胰岛B细胞对血糖的敏感性下降，刺激胰岛B细胞分泌胰岛素的最低血糖浓度将升高．
（3）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且生理状况相同的小鼠离体胰岛进行培养，培养条件及结果如图一所示（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，谷氨酸能促进胰岛素的分泌，且CNQX可抑制这一过程．由此推测，谷氨酸与胰岛B细胞表面的受体结合发挥作用．

（1）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，结果如图二所示．
①K⁺通道基因敲除小鼠与正常小鼠相比，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．
②实验结果说明谷氨酸对胰岛B细胞的作用是通过抑制钾离子通道的功能实现的．

Answer 1

分析 图1曲线表明，加入谷氨酸的乙组胰岛素分泌增加，加入CNQX一组胰岛素分泌减少，故说明在高浓度葡萄糖条件下，谷氨酸能促进胰岛素的分泌，CNQX可抑制这一过程．
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，而K⁺通道基因敲除小鼠Ca²⁺浓度未升高，故说明谷氨酸对胰岛B细胞的作用是通过K⁺通道实现的．

解答 解：（1）进入胰岛B细胞的葡萄糖经氧化反应使细胞内的$\frac{ATP}{ADP}$比率 增高，导致细胞膜中的ATP敏感型钾离子通道 关闭（填“开放”或“关闭”）使细胞膜内的电位升高，激活电压依赖性的钙离子通道，导致钙离子内流增加，触发胰岛素分子释放到细胞外．
（2）在上述过程中，如果GULT2存在缺陷，可导致胰岛B细胞对血糖的敏感性下降，刺激胰岛B细胞分泌胰岛素的最低血糖浓度将 升高．
（3）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且生理状况相同的小鼠离体胰岛进行培养，培养条件及结果如图一所示（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，谷氨酸能 促进胰岛素的分泌，且CNQX可 抑制这一过程．由此推测，谷氨酸与胰岛B细胞表面的 受体结合发挥作用．
（1）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，结果如图二所示．
①K⁺通道基因敲除小鼠与正常小鼠相比，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．
②实验结果说明谷氨酸对胰岛B细胞的作用是通过 抑制钾离子通道的功能实现的．
故答案为：
（1）增高      关闭         
（2）升高        
（3）促进胰岛素的分泌        抑制        受体
（4）持续开放           抑制钾离子通道的功能

点评 本题综合考查了人体血糖调节及相关的实验设计，意在考查考生的识图能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系，形成知识网络结构的能力；能运用所学知识，准确判断问题的能力，属于考纲识记和理解层次的考查．