Question

【题目】科学家发现较高的血糖浓度会直接刺激胰岛B细胞释放胰岛素，调节过程如下图所示。其中血糖上升，经GLUT进入细胞的葡萄糖增加，[ATP/ADP]比值升高，导致KATP通道关闭，引起膜上Ca2+通道打开使Ca2+内流。请据图回答下列问题：

（1）若GLUT基因表达能力增强，则胰岛B细胞对于葡萄糖的敏感性____________。（填升高、下降或不变）。GK基因缺陷会使人体胰岛B细胞中[ATP/ADP]比值___________（填升高、下降或不变），最终引起胰岛素分泌____________（填增加、减少或不变）。胰岛B细胞除可直接接受葡萄糖的刺激，还可以接受下丘脑发出的传出神经支配，据此推测，胰岛B细胞的表面还应有___________受体。

（2）磺酰脲类降糖药（SU）是临床应用最广泛的口服降糖药，作用于胰岛B细胞上的相关受体。据图分析SU与该类受体结合后，胰岛B细胞表面的KATP通道和Ca2+通道依次____________（填开放或关闭），刺激胰岛B细胞分泌胰岛素。胰岛素作用于靶细胞时，其受体位于靶细胞的___________（填细胞膜上或细胞内）。

（3）研究表明，胰高血糖素能促进胰岛素的分泌，据图推测当胰高血糖素直接作用于胰岛B细胞时，对胰岛B细胞内cAMP含量的影响可能是___________（填升高、下降或不变）。综上所述，血糖浓度的相对稳定依赖于____________调节。

Answer 1

【答案】升高 下降 减少 神经递质 关闭、开放 细胞膜上 升高 神经调节和体液调节

【解析】

据图当血糖浓度增加时，葡萄糖通过载体GLUT进入胰岛B细胞，引起细胞内ATP浓度增加，使ATP/ADP比的升高，进而导致ATP敏感的钾离子通道关闭，K+外流受阻，进而触发Ca2+大量内流，由此引起胰岛素分泌，胰岛素通过促进靶细胞摄取、利用和储存葡萄糖，使血糖减低。

（1）若GLUT基因表达能力增强，则合成的GLUT增多，导致胰岛B细胞对于葡萄糖的敏感性升高；由题图可知，GK可促使葡萄糖转变为G6P，若GK基因的缺陷，则导致进入细胞的葡萄糖不能氧化分解合成ATP，会使人体胰岛B细胞中[ATP/ADP]比值下降；最终引起胰岛素分泌减少，使血糖升高；下丘脑通过神经调节支配胰岛B细胞，是通过神经递质与胰岛B细胞上的特异性受体结合实现的。

（2）由题图分析可知，SU与胰岛B细胞上有关受体结合后，关闭胰岛B细胞表面的KATP通道，引起Ca2+通道开放，刺激胰岛B细胞分泌胰岛素，从而降低血糖；胰岛素作用于靶细胞时，其受体位于靶细胞的细胞膜上。

（3）据图分析，cAMP可促进胰岛素释放，故在血糖调节中，胰高血糖素直接作用于胰岛B细胞，对胰岛B细胞内cAMP含量的影响可能是升高，促进胰岛素释放；综上所述，血糖浓度的相对稳定既有下丘脑参与的神经调节，也有胰岛素和胰高血糖素参与的体液调节。