Question

【題目】高濃度的葡萄糖溶液會促使胰島B細胞凋亡，從而引發(fā)糖尿病。下表表示用正常濃度的葡萄糖培養(yǎng)液和高濃度的葡萄糖培養(yǎng)液分別培養(yǎng)胰島B細胞時，培養(yǎng)液中胰島素濃度的變化。請回答下列問題：

組別	葡萄糖 （mmolL-1）	不同時間，培養(yǎng)液中胰島素的濃度（molL-1）
		第1天	第2天	第3天	第4天	第5天	第6天
對照組	5.5	190	182	177	177	178	172
高糖組	25.5	187	182	234	189	160	118

（1）血糖濃度升高可刺激下丘腦的神經(jīng)細胞，引起的膜內(nèi)電位變化是______________________，最終導(dǎo)致血液中胰島素的含量升高而降低血糖，此過程的調(diào)節(jié)方式為 _________。

（2）第3天，高糖組培養(yǎng)液中的胰島素濃度高于對照組，而第6天，高糖組培養(yǎng)液中的胰島素濃度低于對照組的原因分別是______。

（3）科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，藥物D雖無法直接降低血糖，也無法作用于胰島B細胞，但能增加人體細胞對胰島素的敏感性，增強胰島素對血糖的調(diào)節(jié)作用，緩解糖尿病癥狀。請設(shè)計實驗，驗證藥物D能增加人體細胞對胰島素的敏感性。

實驗步驟：

①將對胰島素不敏感的實驗小鼠若干（胰島素合成正常，且其它生理指標(biāo)相同），隨機均分為A、B兩組。

②A組（對照組）：___________________；

B組（實驗組）：______________________。

③在相同且適宜條件下飼養(yǎng)一段時間。測定__________________。

Answer 1

【答案】由負電位轉(zhuǎn)變?yōu)檎�電�?/span> 神經(jīng)-體液調(diào)節(jié) 第3天，高濃度的葡萄糖刺激胰島B細胞分泌的胰島素量更多，第6天，高濃度的葡萄糖誘導(dǎo)胰島B細胞凋亡，導(dǎo)致胰島素的分泌量減少 注射一定量的生理鹽水/飼喂一定量不含藥物D的飼料 注射等量藥物D溶液/飼喂等量含藥物D的飼料 血糖濃度

【解析】

血糖是指血液中葡萄糖的含量，正常人在清晨空腹血糖濃度為80－120mg/100mL。維持血糖濃度的正常水平，需要神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)的協(xié)同作用。在內(nèi)分泌系統(tǒng)中，胰島素是現(xiàn)在已知的，唯一能降低血糖濃度的激素，能提高血糖濃度的激素則有胰高血糖素、腎上腺髓質(zhì)激素等幾種激素。在一般情況下，主要由于胰島素和胰高血糖素等兩類激素的作用，維持正常的血糖濃度水平。胰島素降低血糖的作用，可歸結(jié)為胰島素促進肝細胞、肌肉細胞、脂肪細胞攝取、貯存和利用葡萄糖，胰島素還抑制氨基酸轉(zhuǎn)化成葡萄糖。

（1）神經(jīng)細胞靜息狀態(tài)下膜電位外正內(nèi)負，興奮時膜電位變?yōu)橥庳搩?nèi)正，血糖濃度升高可刺激下丘腦的神經(jīng)細胞，引起的膜內(nèi)電位變化是由負電位轉(zhuǎn)變?yōu)檎�電位。最終導(dǎo)致血液中胰島素的含量升高而降低血糖，此過程是神經(jīng)介導(dǎo)下的體液調(diào)節(jié)，稱為神經(jīng)-體液調(diào)節(jié)。

（2）第3天，高糖組培養(yǎng)液中的胰島素濃度高于對照組，而第6天，高糖組培養(yǎng)液中的胰島素濃度低于對照組的原因分別是第3天，高濃度的葡萄糖刺激胰島B細胞分泌的胰島素量更多，第6天，高濃度的葡萄糖誘導(dǎo)胰島B細胞凋亡，導(dǎo)致胰島素的分泌量減少。

（3）驗證藥物D能增加人體細胞對胰島素的敏感性。自變量是藥物D的有無，因變量是人體細胞對胰島素的敏感性，觀測指標(biāo)是血糖濃度。

②A組（對照組）：注射一定量的生理鹽水/飼喂一定量不含藥物D的飼料；

B組（實驗組）：注射等量藥物D溶液/飼喂等量含藥物D的飼料。

③在相同且適宜條件下飼養(yǎng)一段時間。測定血糖濃度。