Question

【題目】科學家發現較高的血糖濃度會直接刺激胰島B細胞釋放胰島素，調節過程如下圖所示。其中血糖上升，經GLUT進入細胞的葡萄糖增加，[ATP/ADP]比值升高，導致KATP通道關閉，引起膜上Ca2+通道打開使Ca2+內流。請據圖回答下列問題：

（1）若GLUT基因表達能力增強，則胰島B細胞對于葡萄糖的敏感性____________。（填升高、下降或不變）。GK基因缺陷會使人體胰島B細胞中[ATP/ADP]比值___________（填升高、下降或不變），最終引起胰島素分泌____________（填增加、減少或不變）。胰島B細胞除可直接接受葡萄糖的刺激，還可以接受下丘腦發出的傳出神經支配，據此推測，胰島B細胞的表面還應有___________受體。

（2）磺酰脲類降糖藥（SU）是臨床應用最廣泛的口服降糖藥，作用于胰島B細胞上的相關受體。據圖分析SU與該類受體結合后，胰島B細胞表面的KATP通道和Ca2+通道依次____________（填開放或關閉），刺激胰島B細胞分泌胰島素。胰島素作用于靶細胞時，其受體位于靶細胞的___________（填細胞膜上或細胞內）。

（3）研究表明，胰高血糖素能促進胰島素的分泌，據圖推測當胰高血糖素直接作用于胰島B細胞時，對胰島B細胞內cAMP含量的影響可能是___________（填升高、下降或不變）。綜上所述，血糖濃度的相對穩定依賴于____________調節。

Answer 1

【答案】升高 下降 減少 神經遞質 關閉、開放 細胞膜上 升高 神經調節和體液調節

【解析】

據圖當血糖濃度增加時，葡萄糖通過載體GLUT進入胰島B細胞，引起細胞內ATP濃度增加，使ATP/ADP比的升高，進而導致ATP敏感的鉀離子通道關閉，K+外流受阻，進而觸發Ca2+大量內流，由此引起胰島素分泌，胰島素通過促進靶細胞攝取、利用和儲存葡萄糖，使血糖減低。

（1）若GLUT基因表達能力增強，則合成的GLUT增多，導致胰島B細胞對于葡萄糖的敏感性升高；由題圖可知，GK可促使葡萄糖轉變為G6P，若GK基因的缺陷，則導致進入細胞的葡萄糖不能氧化分解合成ATP，會使人體胰島B細胞中[ATP/ADP]比值下降；最終引起胰島素分泌減少，使血糖升高；下丘腦通過神經調節支配胰島B細胞，是通過神經遞質與胰島B細胞上的特異性受體結合實現的。

（2）由題圖分析可知，SU與胰島B細胞上有關受體結合后，關閉胰島B細胞表面的KATP通道，引起Ca2+通道開放，刺激胰島B細胞分泌胰島素，從而降低血糖；胰島素作用于靶細胞時，其受體位于靶細胞的細胞膜上。

（3）據圖分析，cAMP可促進胰島素釋放，故在血糖調節中，胰高血糖素直接作用于胰島B細胞，對胰島B細胞內cAMP含量的影響可能是升高，促進胰島素釋放；綜上所述，血糖濃度的相對穩定既有下丘腦參與的神經調節，也有胰島素和胰高血糖素參與的體液調節。