Question

【題目】胰島B細(xì)胞是可興奮細(xì)胞，存在外正內(nèi)負(fù)的靜息電位。其細(xì)胞外Ca2＋濃度約為細(xì)胞內(nèi)的10 000倍，細(xì)胞內(nèi)K＋濃度約為細(xì)胞外的30倍。下圖1為血糖濃度升高時，胰島B細(xì)胞分泌胰島素的機制示意圖。請回答下列問題：

(1)據(jù)圖1分析可知，葡萄糖通過________方式進(jìn)入胰島B細(xì)胞，氧化分解后產(chǎn)生ATP，ATP作為________，與ATP敏感的K＋通道蛋白上的識別位點結(jié)合，導(dǎo)致ATP敏感的K＋通道關(guān)閉，進(jìn)而觸發(fā)________。使胰島B細(xì)胞興奮，此時膜內(nèi)電位發(fā)生的變化為________。

(2)葡萄糖轉(zhuǎn)運載體(GLUT)有多個成員，其中對胰島素敏感的為GLUT－4，其作用機制如圖2所示。

①GLUT1～3幾乎分布于全身所有組織細(xì)胞，它們的生理功能不受胰島素的影響，其生理意義在于______________，以保證細(xì)胞生命活動的基本能量需要。

②據(jù)圖2分析，當(dāng)胰島素與蛋白M結(jié)合后，經(jīng)過細(xì)胞內(nèi)信號傳遞，引起________的融合，從而提高了細(xì)胞對葡萄糖的轉(zhuǎn)運能力。胰島素促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)葡萄糖去向中的①和②指的是________________________、________________________。

Answer 1

【答案】協(xié)助擴散 信號分子(或信息分子) Ca2＋通道打開 由負(fù)電位變?yōu)檎�電�?/span> 維持細(xì)胞對葡萄糖的基礎(chǔ)轉(zhuǎn)運量 含GLUT－4的嚢泡與細(xì)胞膜 合成糖原 轉(zhuǎn)化成非糖物質(zhì)

【解析】

胰島素是唯一能降低血糖的激素，其作用分為兩個方面：促進(jìn)血糖氧化分解、合成糖原、轉(zhuǎn)化成非糖類物質(zhì)；抑制肝糖原的分解和非糖類物質(zhì)轉(zhuǎn)化。由圖2可知，當(dāng)胰島素和其受體結(jié)合后，一方面促進(jìn)葡萄糖的氧化分解、合成糖原和轉(zhuǎn)化形成非糖類物質(zhì)，另一方面使細(xì)胞膜上的葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白增加，促進(jìn)葡萄糖進(jìn)入細(xì)胞，而使血糖濃度降低。

（1）據(jù)圖1可知葡萄糖由高濃度向低濃度運輸進(jìn)入胰島B細(xì)胞，需要載體，不消耗能量，故運輸方式為協(xié)助擴散。葡萄糖氧化分解使細(xì)胞中ATP含量升高，ATP作為信號分子，與ATP敏感的K＋通道蛋白上的識別位點結(jié)合，導(dǎo)致ATP敏感的K＋通道關(guān)閉，進(jìn)而觸發(fā)Ca2＋通道打開，Ca2＋內(nèi)流增加，促進(jìn)胰島素的分泌。胰島B細(xì)胞興奮時，膜電位為外負(fù)內(nèi)正，即此時膜內(nèi)電位發(fā)生的變化為由負(fù)電位變?yōu)檎�電位�?/span>

（2）①葡萄糖轉(zhuǎn)運載體(GLUT)的作用是運輸葡萄糖，GLUT13幾乎分布于全身所有組織細(xì)胞，它們的生理功能不受胰島素的影響，其生理意義在于維持細(xì)胞對葡萄糖的基礎(chǔ)轉(zhuǎn)運量，以保證細(xì)胞生命活動的基本能量需要。

②分析示意圖2，當(dāng)胰島素與受體結(jié)合之后，經(jīng)過細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，引起含GLUT-4的嚢泡與細(xì)胞膜的融合，囊泡的形成直接與高爾基體有關(guān)，通過囊泡的活動增加了細(xì)胞膜上葡萄糖轉(zhuǎn)運載體GLUT-4的含量，從而提高了細(xì)胞對葡萄糖的攝取、儲存和利用能力。進(jìn)入細(xì)胞的葡萄糖主要的去向是氧化分解供能，另外還可以在肝臟或肌肉細(xì)胞中合成糖原或在細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)化形成非糖物質(zhì)。故胰島素促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)葡萄糖去向中的①和②指的是合成糖原和轉(zhuǎn)化成非糖物質(zhì)。