6.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(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.
(4)基因敲除是一种特殊的基因重组技术,即将外源目的基因导入细胞从而干扰该细胞内某一基因的功能.将外源目的基因导入小鼠的胰岛B细胞常用方法是显微注射法.
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