Question

【題目】研究發現長期的酒精刺激會引起小鼠對胰島素的敏感程度降低，神經酰胺是神經組織細胞中的一種信號分子，為了探究神經酰胺在該過程中所起的作用，實驗小組用性別、年齡、生理狀況相同的小鼠若干只，建立了野生型(WT)和SMS2基因敲除(SMS2基因敲除會導致神經酰胺在細胞內積累)的小鼠，兩組小鼠再分別均分為對照組、中劑量酒精組和高劑量酒精組，5個月后測量其空腹血糖濃度并求平均值，結果如圖所示。請回答下列問題：

(1)血糖濃度升高時會通過兩條途徑促進機體分泌胰島素，這兩條途徑分別是______________________；____________________________________________。

(2)從激素與靶細胞作用機理上分析，長期的酒精刺激引起小鼠對胰島素的敏感程度降低的原因可能是_________________________________。

(3)該實驗的自變量是_________________________________。根據該實驗結果可知，神經酰胺可___________(填“促進”或“抑制”)機體對胰島素敏感程度降低的形成。

Answer 1

【答案】血糖濃度升高會直接刺激胰島B細胞分泌胰島素 血糖濃度升高使下丘腦中的血糖調節中樞興奮，通過相關神經作用于胰島B細胞促進胰島素的分泌 酒精刺激使靶細胞膜上的胰島素受體數量減少 酒精的用量和小鼠是否敲除SMS2基因 促進

【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：促進血糖氧化分解、合成糖原、轉化成非糖物質；抑制肝糖原的分解和非糖物質的轉化。胰高血糖素和腎上腺素能升高血糖，只有促進效果，沒有抑制作用，即促進肝糖原的分解和非糖物質的轉化。胰高血糖素的分泌刺激因子有三個：血糖濃度、胰島素、下丘腦的某些區域通過相關神經的作用。其中起抑制作用的有血糖濃度升高以及胰島素的直接作用。胰島素分泌的刺激因子有：血糖濃度、胰高血糖素、下丘腦的某些區域通過相關神經的作用。

（1）根據分析可知，血糖濃度調節過程中既存在神經調節，又存在激素調節，血糖濃度升高會直接刺激胰島B細胞分泌胰島素；血糖濃度升高還可以刺激相應的感受器，通過傳入神經使下丘腦中的血糖調節中樞興奮，然后由傳出神經作用于胰島B細胞促進其對胰島素的分泌。

（2）激素與靶細胞上特異性的受體結合后才能發揮作用，長期的酒精刺激引起小鼠對胰島素的敏感程度降低的原因可能是酒精刺激使靶細胞膜上的胰島素受體數量減少，使胰島素與受體的結合出現障礙。

（3）分析題意可知，本實驗是為了探究神經酰胺對“長期的酒精刺激會引起小鼠對胰島素的敏感程度降低”這一過程中的作用，由于SMS2基因敲除會導致神經酰胺在細胞內積累，故通過是否敲除SMS2基因來研究神經酰胺含量的作用，通過圖示信息還可知道，本實驗研究的另一個自變量是酒精的不同用量，綜上分析，本實驗的自變量為酒精的用量和小鼠是否敲除SMS2基因。根據圖示結果可知，在同等酒精用量情況下，敲除SMS2基因的組與野生型組相比，空腹血糖的含量均升高，而敲除SMS2基因的組神經酰胺含量高于野生型組，可據此推測神經酰胺可促進機體對胰島素敏感程度降低的形成。