Question

【題目】原尿中葡萄糖濃度與血漿中的基本相同。原尿經腎小管上皮細胞的重吸收和分泌作用后形成尿液，正常情況下尿液中不含葡萄糖。圖1為腎小管上皮細胞從原尿中重吸收葡萄糖的示意圖，圖2為腎小管對葡萄糖的限制性吸收示意圖。

回答下列問題：

（1）將葡萄糖從原尿轉運至腎小管上皮細胞內的驅動力來自于Na+的濃度梯度，而Na+濃度梯度的維持需要消耗_____________，因此葡萄糖進入腎小管上皮細胞的這種物質跨膜運輸方式屬于_____________。

（2）腎小管對原尿中葡萄糖的重吸收具有一定的限度，可能是由于腎小管上皮細胞膜上的__________數量有限所致，當血液中葡萄糖含量超過_____________mg/100mL時，尿液中開始出現葡萄糖，此時的血糖濃度稱為腎糖閾。正常人和胰島B細胞分泌功能不足者食用相同餐飯，一段時間后進行尿液檢測，結果發現前者的尿液中不含葡萄糖，而后者的尿液中出現了葡萄糖。結合上圖分析二者尿檢結果出現此差異的原因是______________________________________。

Answer 1

【答案】 ATP 主動運輸 葡萄糖載體蛋白(或SGLT) 200 胰島素可促進血糖進入細胞和被利用，使正常人血糖很快降至腎糖閾 以下，原尿中的葡萄糖被完全重吸收；而胰島B細胞分泌功能不足者胰島素分泌不足，飯后一段時間血糖濃度仍然高于腎糖閾，原尿中的葡萄糖無法被完全重吸收，尿液中出現葡萄糖

【解析】本題結合示意圖，考查了物質跨膜運輸的方式、血糖的調節的相關知識，意在考查學生的識圖、析圖能力及運用所學知識解決相關的生物學問題的能力。物質跨膜運輸的方式包括主動運輸與被動運輸，被動運輸又包括自由擴散與協助擴散，主動運輸需要載體蛋白的協助與能量供應，協助擴散只需要載體不需要能量，自由擴散既不需要載體又不需要能量。

（1）據題意“將葡萄糖從原尿轉運至腎小管上皮細胞內的驅動力來自于Na+的濃度梯度”，而正常情況下，Na+的濃度是細胞外高于細胞內，此濃度梯度的維持需要消耗ATP。葡萄糖進入腎小管上皮細胞時既需要載體蛋白的協助又需要消耗ATP，因此葡萄糖進入腎小管上皮細胞的這種物質跨膜運輸方式屬于主動運輸。

（2）主動運輸需要載體蛋白的協助，同時需要消耗能量，而腎小管上皮細胞膜上的葡萄糖載體蛋白(或SGLT)數量是有限的，因此腎小管對原尿中葡萄糖的重吸收具有一定的限度。據圖可知，當血液中葡萄糖含量超過200 mg/100mL時，圖中對應的排出率的曲線開始大于零，說明尿液中開始出現葡萄糖，此時的血糖濃度稱為腎糖閾。正常人和胰島B細胞分泌功能不足者食用相同餐飯，一段時間后進行尿液檢測，結果發現前者的尿液中不含葡萄糖，而后者的尿液中出現了葡萄糖。結合上圖分析二者尿檢結果出現此差異的原因是胰島素可促進血糖進入細胞和被利用，使正常人血糖很快降至腎糖閾 以下，原尿中的葡萄糖被完全重吸收；而胰島B細胞分泌功能不足者胰島素分泌不足，飯后一段時間血糖濃度仍然高于腎糖閾，原尿中的葡萄糖無法被完全重吸收，尿液中出現葡萄糖。