Question

3．2012年诺贝尔化学奖授予在G蛋白偶联受体领域作出杰出贡献的科学家．G蛋白偶联受体调控着细胞对激素、神经递质的大部分应答．下图甲表示胰岛细胞膜内侧的G蛋白与神经递质受体结合，形成G蛋白偶联受体后被活化，进而引起细胞内一系列代谢变化．图乙为胰岛素在血糖调节中的作用机理模式图．请据图分析回答：

（1）图甲中“功能蛋白A”的生物效应是促进胰岛素或胰高血糖素（写一项即可）的合成和分泌．过程①需要细胞质为其提供核糖核苷酸作为原料，参与②过程的RNA有．
（2）图乙所示过程反映胰岛素降血糖的生物效应主要表现为．下丘脑对胰岛细胞分泌相应的激素有一定的调节作用，调节过程中下丘脑释放的信号分子是神经递质．
（3）Ⅰ型糖尿病是由胰岛素分泌不足引起的．为探究桑叶提取液对患有糖尿病的大鼠降低血糖的效果，某研究小组进行了如下实验．现请你把实验报告补充完整．
①材料与药剂：生理状况相同的健康大鼠20只、桑叶提取液、蒸馏水，血糖测定仪，链脲佐菌素溶液（可破坏胰岛B细胞，诱发糖尿病）．
②实验步骤：
ⅰ．取20只健康大鼠，注射链脲佐菌素溶液，制备成实验性患有糖尿病的大鼠，并随机均分成甲组和乙组；
ⅱ．用血糖测定仪测定各组大鼠的血糖浓度，并记录；
ⅲ．给甲组每只大鼠灌喂桑叶提取液2mL/d，给乙组每只大鼠灌喂蒸馏水2mL/d，连续灌喂4周．期间各组大鼠均饲喂普通饲料，自由饮食；
ⅳ.4周后，用血糖测定仪测定各组大鼠的血糖浓度，并进行对比分析．
③实验结果：如下表所示．

组别	数量	实验开始时（mmol/L）	给药4周后（mmol/L）
甲	10	18.62±3.08	10.12±2.65
乙	10	19.46±3.98	19.00±2.70

④实验结论：桑叶提取液对患有糖尿病的大鼠降低血糖的作用明显．

Answer 1

分析 据图分析：图示表示甲状腺细胞膜内侧的G蛋白与促甲状腺激素受体结合，形成G蛋白偶联受体后被活化，进而引起细胞内一系列代谢变化．图中①表示转录过程，②表示翻译．转录是以DNA的一条链为模板生成mRNA的过程，过程中需要四种游离的核糖核苷酸作为原料、ATP供能、RNA聚合酶的催化等；翻译是以mRNA为模板合成多肽链的过程，过程中需要原料氨基酸、ATP供能、蛋白质合成酶的催化和tRNA的转运等．

解答 解：（1）图甲表示胰岛细胞膜内侧的G蛋白与神经递质受体结合，形成G蛋白偶联受体后被活化，进而引起细胞内一系列代谢变化，所以推测“功能蛋白A”的生物效应是促进胰岛素或胰高血糖素的合成和分泌，调节血糖．胰岛素或胰高血糖素都是蛋白质，在核糖体上合成后，经内质网、高尔基体加工运输．过程①是转录，合成RNA，需要细胞质为其提供核糖核苷酸作为原料，②过程是翻译，参与的RNA有mRNA、tRNA、rRNA．
（2）图示胰岛素与胰岛素受体结合后，促进细胞对葡萄糖的吸收，降低血糖浓度．下丘脑通过有关神经调节胰岛细胞分泌胰岛素、胰高血糖素，下丘脑释放的信号分子是神经递质．
（3）②ⅰ．探究桑叶提取液对患有糖尿病的大鼠降低血糖的效果，对大鼠，先注射链脲佐菌素溶液，破坏胰岛B细胞，诱发糖尿病，并随机均分成甲组和乙组．
ⅱ．用血糖测定仪测定各组大鼠的血糖浓度，并记录．
ⅲ．实验组每只大鼠灌喂桑叶提取液，对照组灌喂等量的蒸馏水，期间各组大鼠均饲喂普通饲料，自由饮食，其他条件等完全相同．
④根据实验结果，与对照相比，灌喂桑叶提取液组血糖明显下降，说明桑叶提取液对患有糖尿病的大鼠有降低血糖的效果．
故答案为；
（1）胰岛素或胰高血糖素   核糖核苷酸     mRNA、tRNA、rRNA
（2）促进细胞对葡萄糖的吸收   神经递质
（3）②ⅰ．链脲佐菌素溶液
ⅱ．用血糖测定仪测定各组大鼠的血糖浓度，并记录　
ⅲ．灌喂蒸馏水2mL/d
④桑叶提取液对患有糖尿病的大鼠降低血糖的作用明显

点评 本题考查血糖调节的知识．意在考查能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容．能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论的能力．