题目内容

10．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载体蛋白转运到胰岛B细胞内，经过有氧呼吸（或“呼吸作用”）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，促进胰岛素分子以胞吐（或“外排”）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（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，CNQX可抑制这一过程．由此推测，谷氨酸与胰岛B细胞表面的（谷氨酸）受体结合发挥作用．
（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．
①由实验结果可知，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．
③该实验结果说明谷氨酸对胰岛B细胞的作用是通过K+通道实现的．

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）餐后血糖升高，葡萄糖由细胞膜上的载体蛋白转运到胰岛B细胞内，经过有氧呼吸过程产生大量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，促进胰岛素分子以胞吐的方式释放到细胞外．
（2）据实验结果可知，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．由此推测，谷氨酸与胰岛B细胞表面的 受体结合发挥作用．
（3）据图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．
①由实验结果可知，谷氨酸能够升高正常小鼠胰岛B细胞内的Ca2+浓度，细胞内Ca2+荧光强度升高，
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．
③该实验结果说明谷氨酸对胰岛B细胞的作用是通过 K+通道实现的．
故答案为：
（1）有氧呼吸（或“呼吸作用”）    升高      胞吐（或“外排”）
（2）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 （谷氨酸）受体
（3）①升高    ②（持续）开放    ③K+通道

点评 本题综合考查了人体血糖调节及相关的实验设计，意在考查学生的理解和应用能力，试题难度中等．

练习册系列答案
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2．蛋白质中的N主要存在于蛋白质的哪一种结构中（　　）
A．肽键B．R基C．游离的羧基D．游离的氨基
1．关于念珠藻和水绵细胞的说法不正确的是（　　）
A．二者均含有核糖体
B．二者主要区别为有无核膜为界限的细胞核
C．只有水绵细胞中有线粒体
D．二者均含有叶绿体
18．下列关于ATP的叙述，正确的是（　　）
A．放能反应只与ATP水解反应相联系
B．有酶催化的化学反应不需要ATP供能
C．ATP分子中的两个高能磷酸键稳定性相同
D．细胞内ATP与ADP相互转化时所需的酶不同
5．图甲是某饲养鲫鱼的池塘生态系统部分生物的食物网关系图，图乙是池塘内鲫鱼种群数量增长速率随时间的变化曲线，为提高鲫鱼等产量，养殖户定期投放适量饲料．据图回答下列问题：

（1）如果把该鱼塘看作一个生态系统，那么从人工鱼塘的生产方式可知，流经该生态系统的总能量有水草、绿藻等生产者固定的太阳能、人工投放饵料中有机物的化学能、鱼苗中含有的能量．
（2）根据图甲分析，鲫鱼粪便中的有机物属于水草、绿藻、螺蛳、轮虫的同化量．
（3）在乙图t1时捕获鲫鱼调查该池塘内鲫鱼的种群密度，第一次捕获105条鲫鱼，全部标志后释放，一天后用相同方法捕获的100条鲫鱼中，无标志的有85条．根据两次捕获结果及图乙曲线，在图丙中绘出t0-t3时间段该池塘鲫鱼种群数量随时间的变化曲线．要求在纵轴上标明t1、t3时的数量值．
（4）一次投放饲料不当造成鱼塘水质的污染，但一段时间后，水质又逐渐好转，这是因为鱼塘生态系统具有一定的自我调节能力．
15．下列关于生物学实验中几种试剂使用方法的叙述，正确的是（　　）
A．鉴定还原糖时，先滴加NaOH溶液后滴加CuSO4溶液
B．鉴定蛋白质时，先滴加NaOH溶液后滴加CuSO4溶液
C．鉴定脂肪时，先滴加酒精溶液后滴加苏丹III染液
D．观察DNA和RNA在细胞中的分布时，先滴加甲基绿染液后滴加吡罗染液
2．下列是某种核苷酸和某种核苷酸链的示意图，据此判断正确的是（　　）
A．图一为腺瞟呤脱氧核苷酸，它是组成DNA的基本单位之一
B．图二中的4为胞嘧啶核糖核苷酸，它是组成RNA的基本单位之一
C．在水稻的叶肉细胞中，由碱基T、C、G、A参与构成的核苷酸共有8种
D．图二中的核苷酸之间通过磷酸二酯键连接成长链
19．如图表示淋巴细胞的起源和分化过程（其中a、b、c、d表示不同种类的细胞，①、②表示有关过程），下列有关叙述正确的是（　　）
A．只有a、b、d三类细胞能识别抗原
B．产生抗体的细胞只能由b细胞增殖分化形成
C．①②过程都需要抗原的刺激才能发生
D．一种抗原只能与一种抗体或浆细胞结合
17．图1表示在25℃时，A、B两种植物随着光照强度的变化时CO2吸收量或CO2释放量的变化曲线图．植物A有一个很特殊的CO2同化方式：夜间气孔开放，吸收的CO2生成苹果酸储存在液泡中（如图2所示）；白天气孔关闭，液泡中的苹果酸经脱羧作用释放CO2用于光合作用．

（1）图1中的a点表示细胞呼吸强度；P点时，植物A叶肉细胞光合作用消耗的CO2来自细胞呼吸过程；M点时，植物A叶肉细胞中消耗氧和产生氧的部位分别是线粒体内膜和类囊体膜（写出具体细胞器的具体部位），此时限制光合作用的内部因素是叶绿体结构、叶绿体色素和酶的数量（或色素和酶）（写出2种）．
（2）白天植物A进行光合作用所需的CO2的来源有苹果酸经脱羧作用释放和呼吸作用产生．当平均光照强度在X和Y之间（不包括X、Y），假设白天和黑夜的时间各为12h，植物A 一昼夜中有机物积累量的变化是减少（减少/增加）．
（3）在光照充足情况下，当CO2浓度增髙时，图1中B植物N点的光合作用强度变化是升高（降低/不变/升高）．B植物在相同温度下，如将该植物叶片览于YkLux下9小时，然后移到黑暗处15小时，则该植物24小时内每100cm2叶片的光合作用所消耗的CO2的量为0.63mg．

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