Question

19．2012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．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mRNA、tRNA、rRNA．
（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促进细胞对葡萄糖的吸收．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 由图甲可知，G蛋白与促甲状腺激素的受体结合形成G蛋白偶联受体后被活化，经过一系列的信号传递，激活并使基因调控蛋白磷酸化，从而促进靶基因的转录和翻译形成功能蛋白A．
翻译过程中三种RNA的作用：tRNA携带氨基酸进入核糖体，在mRNA指导下合成蛋白质．即以mRNA为模板，将其中具有密码意义的核苷酸顺序翻译成蛋白质中的氨基酸顺序；mRNA：从脱氧核糖核酸（DNA）转录合成的带有遗传信息的一类单链核糖核酸（RNA）．它在核糖体上作为蛋白质合成的模板，决定肽链的氨基酸排列顺序；tRNA：具有携带并转运氨基酸功能的一类小分子核糖核酸，简称tRNA．
体温调节是指温度感受器接受体内、外环境温度的刺激，通过体温调节中枢的活动，相应地引起内分泌腺、骨骼肌、皮肤血管和汗腺等组织器官活动的改变，从而调整机体的产热和散热过程，使体温保持在相对恒定的水平．血糖平衡的调节是生命活动调节的一部分，是保持内环境稳态的重要条件，血糖平衡的调节途径有激素调节和神经调节．
图乙为胰岛素作用于细胞膜上胰岛素受体促进细胞吸收葡萄糖过程．

解答 解：（1）“功能蛋白A”是由胰岛细胞分泌的，其生物效应是促进胰岛素或胰高血糖素的合成和分泌，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．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）ⅰ．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．
ⅱ．一段时间后，用血糖测定仪测定各组大鼠的血糖浓度，并记录，用于与实验结果进行比较．
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．
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2 mL/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 本题考查血糖调节过程，具有对一些生物学问题进行初步探究的能力，包括运用观察、实验与调查与系统分析等科学研究方法．