Question

【题目】胰岛素与组织细胞膜上的相应受体结合后，激活细胞内IRS-1蛋白，进而影响相关代谢反应，最终促进细胞摄取葡萄糖，基本过程如下图。请回答：

（1）胰岛素降低血糖的生理意义是______________。

（2）研究发现，细胞中的物质M能抑制胰岛素对组织细胞摄取葡萄糖的促进作用。为进一步研究物质M抑制胰岛素作用的机制，科研人员利用不同培养基培养大鼠正常心肌细胞，并检测心肌细胞内相关蛋白质的含量，如下表。

项目	培养基
	1	2
葡萄糖	+	+
物质M合成抑制剂	a	+
胰岛素	b	+
检测蛋白	结果
IRS-1 p-Akt Akt 参照蛋白

（注：“+”表示加入，“-”表示不加入。表中黑影面积越大、颜色越深表示蛋白质含量越多。）

①补充完整表中实验处理：a__________（填“+”或“-”），b__________（填“+”或“-”）。

②综合上述图、表可推测，物质M抑制胰岛素作用的机制是_____________。

（3）胰岛素和植物生长素的作用方式所具有的相同特点是_____________（写出两点即可）。

Answer 1

【答案】维持血糖浓度的稳态，持续为细胞生命活动提供能量（避免血糖水平过高，影响生命活动） - + 抑制IRS-1基因的表达（或减少IRS-蛋白含量），减弱Akt蛋白的磷酸化（导致p-Akt含量减少，葡萄糖吸收量减少） 微量高效；与相应受体结合后发挥作用；作用于靶细胞、靶器官；作用后被灭活；不直接参与细胞代谢，给细胞传达一种调节代谢的信息

【解析】

胰岛素具有加速组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖的作用。该题主要以实验的方式考察了学生对激素调节和实验原理的掌握。解题关键在于确定该实验的实验目的，实验目的为“为进一步研究物质M抑制胰岛素作用的机制”，由此分析实验的自变量为M的有无，因变量为相关蛋白质的含量，而胰岛素和葡萄糖应该为无关变量。

（1）胰岛素降低血糖可以维持血糖浓度的稳态，避免血糖水平过高，同时胰岛素可以促进组织细胞摄取、利用葡萄糖，持续为细胞生命活动提供能量；

（2）①该实验的自变量为M的有无，因此培养2添加了物质M合成抑制剂，因此培养基1中应该不添加物质M合成抑制剂，而胰岛素属于无关变量，都应该添加以便探究实验目的；

②培养基2中含有物质M合成抑制剂，该培养基中无法合成物质M，对比实验结果可以发现，IRS-1和p-Akt在培养基1中较少，因此推测原因可能为M抑制IRS-1基因的表达，减弱Akt蛋白的磷酸化（导致p-Akt含量减少，葡萄糖吸收量减少）；

（3）胰岛素和植物生长素都属于激素，都是一种信号分子，共同点为微量高效；与相应受体结合后发挥作用；作用于靶细胞、靶器官；作用后被灭活；不直接参与细胞代谢，给细胞传达一种调节代谢的信息。