内容正文:
课时作业(十) 血糖平衡的调节
(见学生用书P136)
题组一 血糖平衡的调节
1.下列关于血糖来源的叙述,错误的是( )
A.食物中糖类的消化、吸收
B.肝糖原分解
C.肌糖原直接分解
D.脂肪等非糖物质转化
答案 C
解析 血糖的来源有糖类的消化和吸收、肝糖原分解和脂肪等非糖物质的转化,而肌糖原不能直接分解成葡萄糖来补充血糖,综上分析,C项符合题意,ABD项不符合题意。
2.正常进食后,人体血液中胰岛素和胰高血糖素的含量变化为( )
A.胰岛素含量增加,胰高血糖素含量减少
B.胰岛素含量减少,胰高血糖素含量增加
C.胰岛素含量增加,胰高血糖素含量增加
D.胰岛素含量减少,胰高血糖素含量减少
答案 A
解析 人体进食后,由于食物的消化吸收,使血糖的含量上升,机体通过调节,使血糖含量恢复到正常值,因此胰岛B细胞分泌的胰岛素增多,促进组织细胞加强对葡萄糖的摄取、利用和储存,同时胰岛A细胞分泌的胰高血糖素减少,A项正确,BCD项错误。
3.下图表示一个健康人饭后血糖浓度的变化情况,下列有关叙述正确的是( )
A.进食后1 h内,胰高血糖素分泌增加使血糖浓度升高
B.进食后,肌细胞等对糖的摄取和储存速率将会加快
C.进食2 h后血糖趋于稳定,调节血糖的激素停止分泌
D.胰岛素在发挥作用后空间结构不改变,可长时间持续起作用
答案 B
解析 进食后1 h内,食物消化、吸收使血糖浓度升高,A项错误;进食后,肌细胞等在激素的调节下,加快对糖的摄取和储存来降低血糖浓度,B项正确;进食2 h后,通过相关激素的共同调节使血糖趋于稳定,相关激素并不停止分泌,C项错误;激素在发挥作用后被降解,D项错误。
4.下面是人体内血糖平衡调节示意图,a、b、c表示激素。下列分析错误的是( )
A.血糖平衡的调节包括神经调节和体液调节
B.图中甲表示胰岛B细胞,乙表示胰岛A细胞
C.结构①通过传出神经,直接影响胰岛B细胞的分泌
D.血糖升高能直接刺激胰岛通过主动运输分泌相应激素
答案 D
解析 分析题图信息可知,甲表示胰岛B细胞,乙表示胰岛A细胞,a为胰高血糖素,b为胰岛素,c为肾上腺素,B项正确;下丘脑可以通过神经调节支配胰岛A细胞、胰岛B细胞和肾上腺分泌相关激素,此为神经调节,血液中血糖浓度的变化也可以直接刺激胰岛A细胞、胰岛B细胞分泌相关激素,此为体液调节,故血糖调节的方式包括神经调节和体液调节,A项、C项正确;胰岛素为蛋白质类激素(大分子),其分泌方式是胞吐,D项错误。
题组二 糖尿病的病因及症状
5.不科学的生活方式使得糖尿病患者日益增多。下列有关糖尿病的叙述,错误的是( )
A.糖尿病患者的尿液量增多
B.糖尿病患者的尿液遇碘液呈蓝色
C.适度运动、饮食调理对改善血糖水平有帮助
D.有些糖尿病患者为缓解病情,需要注射胰岛素
答案 B
解析 糖尿病患者有“三多一少”的症状,其中包括尿液量增多,A项正确;糖尿病患者的尿液含葡萄糖,遇碘液不呈蓝色,B项错误;适度运动可增加血糖消耗,使血糖浓度下降到正常水平,调理饮食可减少糖的摄入,使血糖降低,C项正确;胰岛素的生理作用是降血糖,故有些糖尿病患者为缓解病情,需要注射胰岛素,D项正确。
6.下列与糖尿病有关的叙述中,正确的是( )
A.糖尿病患者逐渐消瘦,是因为其体内糖的代谢异常,导致非糖物质分解加强
B.尿液中偶尔含有少量糖的人不一定是糖尿病患者,尿液中持续含有较多糖的人则一定是糖尿病患者
C.糖尿病患者吃得多,是因为其体内的糖被大量排出体外,导致血糖含量过低
D.糖尿病患者的尿多,是因为其代谢旺盛,产生的水比一般人多
答案 A
解析 尿糖是糖尿病的特征之一,患糖尿病的人常表现出多尿、多饮、多食、消瘦和疲乏等症状,是因为其体内糖的氧化供能发生障碍,导致非糖物质蛋白质和脂肪分解加强,A项正确;尿液中偶尔含有少量糖的人不一定是糖尿病患者,可能是因为一次性摄入糖类太多;尿液中持续含有较多糖的人也不一定是糖尿病患者,也可能是肾脏出现了病变导致的,B项错误;糖尿病病人吃得多,是因为糖从尿中大量排出,体内缺乏能量供应而导致饥饿,而血糖浓度不会降低,C项错误;糖尿病患者的尿多,是因为患者的尿液中含有大量的糖导致尿液浓度升高,使得肾小管、集合管对水的重吸收减弱,导致尿液增多,D项错误。
7.糖尿病患者常通过使用胰岛素等降糖药来控制血糖水平。在睡前使用胰岛素后,有些患者会出现夜晚无低血糖发生,清晨空腹血糖高的“黎明现象”;有些患者会出现夜晚低血糖,清晨空腹血糖明显升高的“苏木吉现象”,这与胰岛素的使用量有关。分析下列说法,错误的是( )
A.正常人血糖含量维持平衡的过程中既存在神经调节也存在激素调节
B.出现“苏木吉现象”的患者要考虑减少胰岛素等降糖药的使用量
C.出现“黎明现象”可能与胰高血糖素的作用有关
D.糖尿病患者在口服胰岛素时应该考虑使用量的问题
答案 D
解析 下丘脑是血糖调节的中枢,正常人血糖调节的过程中,既存在神经调节,也存在激素调节,A项正确;由题意分析可知,睡前使用胰岛素等降糖药的量过多,会在夜晚出现低血糖,血糖浓度较低时会促进胰高血糖素等升血糖激素的分泌,使血糖浓度升高,致使清晨空腹血糖明显升高,故出现“苏木吉现象”患者要考虑减少胰岛素等降糖药的使用量,B项正确;出现“黎明现象”的患者,清晨空腹血糖高可能与胰高血糖素等升血糖激素的作用有关,C项正确;胰岛素的化学本质是蛋白质,属于大分子物质,不能口服,D项错误。
8.人类糖尿病的发病机理十分复杂,如图是1型、2型两种糖尿病部分发病机理示意图。下列说法不正确的是( )
A.①为葡萄糖载体,影响其作用的因素包括胰岛素、胰岛素受体等
B.②为胰岛素,与其合成及分泌有关的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
C.2型糖尿病的形成原因是葡萄糖载体受损,不能识别利用葡萄糖
D.1型糖尿病病人由胰岛素分泌不足引起,可注射胰岛素进行治疗
答案 C
解析 由题图分析可知,①为葡萄糖载体,根据血糖调节的内容可知,胰岛素作用于胰岛素受体后会促进组织细胞加速摄取葡萄糖,葡萄糖进入细胞的方式主要是主动运输,需要消耗ATP,A项正确;由题图可知,②为胰岛素,胰岛素为分泌蛋白,因此与之相关的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体、线粒体,B项正确;2型糖尿病的形成原因是靶细胞上的胰岛素受体不足,不能有效识别胰岛素,C项错误。
9.“胰岛素抵抗”是指机体对胰岛素的敏感性降低,使胰岛素促进葡萄糖摄取和利用的效率下降。下列能引起“胰岛素抵抗”的是( )
①胰岛B细胞受损 ②靶细胞表面胰岛素受体减少 ③胰岛素与其特定受体识别发生障碍 ④胰高血糖素分泌增加
A.①② B.②③ C.①③ D.③④
答案 B
解析 胰岛B细胞受损,胰岛素分泌不足,并不是机体对胰岛素的敏感性降低,①错误;靶细胞表面胰岛素受体减少,胰岛素不能与足够多的特异性受体结合,导致胰岛素促进葡萄糖摄取和利用的效率下降,②正确;胰岛素与其特定受体识别发生障碍,导致机体对胰岛素的敏感性降低,③正确;胰高血糖素分泌增加,促进肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖,并不能使机体对胰岛素的敏感性降低,④错误。
10.下图是血糖调节的示意图,下列有关分析错误的是( )
A.刺激X为高血糖,激素Y为胰岛素
B.破坏靶细胞的受体后,激素Y含量减少,血糖浓度上升
C.图中的靶细胞可以是肌细胞
D.下丘脑通过分泌神经递质作用于胰岛B细胞
答案 B
解析 胰岛B细胞分泌胰岛素,胰岛素能促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而降低血糖浓度。当血糖浓度升高时,会直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素,也可以通过神经调节,使下丘脑的某个区域兴奋,从而调节血糖,所以刺激X为高血糖,激素Y为胰岛素,A项正确;破坏靶细胞的受体后,激素Y——胰岛素不能被识别失活,因此含量不会减少,但也不能发挥作用,所以血糖浓度上升,B项错误;胰岛素作用的靶细胞几乎是全身所有细胞,所以靶细胞可以是肌细胞,C项正确;下丘脑对胰岛素分泌的调节属于神经调节,通过分泌神经递质作用于胰岛B细胞,使其产生胰岛素,从而降低血糖,D项正确。
11.胰岛B细胞外Ca2+浓度为细胞内的15 000倍,Ca2+/CaN/NFAT信号通路是调控胰岛B细胞功能的重要通路。科研人员为探究中药消渴方治疗糖尿病的机制,以高脂高糖饲喂和药物处理建立糖尿病大鼠模型,并用消渴方和Ca2+/CaN/NFAT信号通路抑制剂对模型大鼠进行处理,实验结果如下表所示。下列说法错误的是( )
实验分组及处理
空腹血糖水平
(mmol/L)
空腹胰岛素浓度(mU/L)
胰腺组织Ca2+含量
(mmol/g)
胰腺组织CaN含量
(U/mg)
胰腺组织NFATcl蛋白表达量(IOD值)
①正常组
4.20
13.98
1.18
73.84
1.15
②模型组
16.19
9.61
0.78
40.31
0.17
③抑制剂组
15.75
9.63
0.77
37.29
0.13
④消渴方组
8.66
12.78
1.05
55.45
0.80
⑤消渴方+抑制剂组
12.99
10.51
0.82
45.29
0.59
[注]Ca2+、CaN、NFATcl蛋白为Ca2+/CaN/NFAT信号通路中关键物质。
A.①为本实验的对照组,②~⑤为实验组
B. Ca2+进入胰岛B细胞的方式为协助扩散
C.高脂高糖饲喂和药物处理可能抑制了Ca2+/CaN/NFAT信号通路
D.消渴方通过改善Ca2+/CaN/NFAT信号通路功能进而促进胰岛素的分泌
答案 A
解析 据表可知,①组为正常组小鼠,②为模型鼠,该实验目的是探究中药消渴方治疗糖尿病的机制,故①②为本实验的对照组,③~⑤为实验组,A项错误;胰岛B细胞外Ca2+浓度为细胞内的15 000倍,则Ca2+进入胰岛B细胞是顺浓度梯度,需要载体蛋白,为协助扩散,B项正确;据题干信息可知,Ca2+/CaN/NFAT信号通路是调控胰岛B细胞功能的重要通路,胰岛B细胞可以分泌胰岛素,而与对照组相比,以高脂高糖饲喂和药物处理建立糖尿病大鼠模型组的空腹血糖水平升高,空腹胰岛素含量降低,故高脂高糖饲喂和药物处理可能抑制了Ca2+/CaN/NFAT信号通路,C项正确;与②组对比可知,④消渴方处理后模型鼠的空腹血糖含量降低,而空腹胰岛素含量有所升高,Ca2+/CaN/NFAT均有所增加,故推测消渴方通过改善Ca2+/CaN/NFAT信号通路功能进而促进胰岛素的分泌,D项正确。
12.小鼠是开展实验生理学、病理学和新药筛选研究的重要动物模型。下图表示给小鼠静脉注射不同剂量的胰岛素后,测得的血糖补充速率和消耗速率。请回答下列问题。
(1)图中代表注射胰岛素后小鼠的血糖消耗速率的是曲线 (填“a”或“b”),判断依据是
。
注射胰岛素后,肝脏组织细胞内糖原的积累量 。
(2)当注射的胰岛素浓度为50(μU·mL-1)时,一段时间内,小鼠血糖水平将会 。实验中,胰岛素的给药方法为注射法而不是饲喂法,原因是
。
(3)空腹状态时,小鼠血糖的补充量主要来自
。
解析 (1)胰岛素可以促进组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖,从而降低血糖浓度,所以注射胰岛素后小鼠的血糖补充速率下降,血糖消耗速率上升,故曲线b为血糖消耗速率;胰岛素能促进肝糖原的合成,所以注射胰岛素后,肝糖原积累量增加。(2)在胰岛素浓度为50(μU·mL-1)时,血糖消耗速率大于血糖补充速率,所以一段时间内小鼠的血糖水平将会降低。胰岛素的化学本质是蛋白质,饲喂后会被蛋白酶降解而失去功能,所以胰岛素的给药方法只能为注射法。(3)空腹状态时,小鼠血糖的补充量主要来自肝糖原的分解和非糖物质的转化。
答案 (1)b 胰岛素能促进组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖,注射胰岛素后小鼠的血糖消耗速率增加 增加 (2)下降 胰岛素属于蛋白质类激素,饲喂后会被蛋白酶降解而失去功能 (3)肝糖原的分解和非糖物质的转化
13.某生物兴趣小组以若干只健康且生理状况相似的小鼠、葡萄糖溶液、生理盐水和胰岛素溶液等为实验材料,进行了血糖调节相关的实验研究。回答下列问题:
(1)健康小鼠的血糖浓度升高时,胰岛 细胞分泌的胰岛素增多,经体液运输到靶细胞,促进其对葡萄糖的 ,使血糖浓度降低。
(2)除胰岛素外,机体中调节血糖的激素还有 (答出2点)。胰岛素分泌不足会患糖尿病。患有糖尿病的小鼠尿量会增加,原因是
。
(3)血糖过低会出现行动迟缓、嗜睡甚至昏迷等症状。请用上述材料和试剂,用最简便的实验方法验证胰岛素具有降低血糖的作用。请简要写出实验思路。
实验思路:
。
解析 (1)胰岛A细胞分泌胰高血糖素,胰岛B细胞分泌胰岛素;胰岛素能促进组织细胞加速摄取、储存和利用葡萄糖,抑制非糖物质转化成葡萄糖;故健康小鼠的血糖浓度升高时,胰岛B细胞分泌的胰岛素增多,经体液运输到靶细胞,促进其对葡萄糖的摄取、储存和利用,使血糖浓度降低。(2)除了胰高血糖素,肾上腺素、糖皮质激素等也具有升高血糖的作用。糖尿病的小鼠原尿中葡萄糖增多,导致肾小管腔中的渗透压增高,肾小管和集合管对水的重吸收减少,使患有糖尿病的小鼠尿量增加。(3)在验证胰岛素具有降低血糖浓度作用的实验设计中,以小鼠活动状况为观察指标,先给正常小鼠注射胰岛素溶液,在较短时间内观察其行为变化,比如小鼠出现四肢无力,行动迟缓、嗜睡等低血糖症状;然后再注射葡萄糖溶液,使血糖浓度恢复,小鼠行为逐渐恢复正常。
答案 (1)B 摄取、利用和储存
(2)胰高血糖素、肾上腺素 原尿中葡萄糖增多,导致渗透压增高(或“原尿与血浆的浓度差变小”),肾小管和集合管对水的重吸收减少,尿量增加
(3)先给小鼠注射一定量的胰岛素溶液,一段时间后出现行动迟缓、嗜睡等症状;再注射葡萄糖溶液,小鼠恢复正常
14.糖尿病是一种组织细胞对胰岛素不敏感或者胰岛功能受损,导致的以高血糖为特征的代谢性疾病,全世界有超过4.2亿人需终身药物治疗。请回答下列相关问题:
(1)人体正常血糖浓度的范围是 ,餐后或一次性摄入较多的糖,胰岛素分泌增加,该激素几乎可以作用于全身细胞,原因是 。
(2)研究发现,组织细胞对胰岛素的敏感性降低这一类型糖尿病患者胰岛素含量比正常人高,其原因可能是 。
(3)某研究人员用药物W进行了如下实验:给甲组大鼠注射药物W,乙组大鼠注射等量生理盐水,饲养一段时间后,测定两组大鼠的相关生理指标。实验结果表明:乙组大鼠无显著变化;与乙组大鼠相比,甲组大鼠的血糖浓度升高,尿中葡萄糖含量增加,进食量增加,体重下降。回答下列问题:
①由上述实验结果可推测,药物W破坏了胰腺中的 细胞,使其失去功能,从而导致血糖浓度升高。
②由上述实验结果还可推测,甲组大鼠肾小管液中的葡萄糖含量增加,导致肾小管液的渗透压比正常时的 ,从而使该组大鼠的排尿量 。
③实验中测量到甲组大鼠体重下降,推测体重下降的原因是
。
④若上述推测都成立,那么该实验的研究意义是
。(答出1点即可)。
解析 (1)人体正常血糖浓度的范围是3.9~6.1 mmol/L,餐后或一次性摄入较多的糖,血糖浓度升高,胰岛B细胞释放的胰岛素增加,胰岛素可以作用于全身细胞,原因是几乎全身细胞都有胰岛素作用的受体。(2)由于组织细胞对胰岛素的敏感性降低,导致胰岛素不能正常发挥作用,血糖浓度偏高,导致胰岛素持续分泌,故这一类型糖尿病患者胰岛素含量比正常人高。(3)①胰岛B细胞能分泌胰岛素,促进血糖下降。由题意知,甲组大鼠注射药物W,乙组大鼠注射等量生理盐水,最终乙组大鼠无显著变化,而甲组大鼠的血糖浓度升高,尿中葡萄糖含量增加,说明药物W破坏了胰腺中的胰岛B细胞,使其失去功能,从而导致血糖浓度升高。②甲组大鼠肾小管液中的葡萄糖含量增加,导致肾小管液的渗透压增加,吸收水的能力也越强,对水的重吸收减少,从而造成尿量增加。③由于药物W导致胰岛B细胞受损,胰岛素分泌不足,葡萄糖进入细胞代谢受阻,细胞本身缺乏能量,迫使脂肪、蛋白质加速分解供能,满足机体需要,造成机体蛋白质、脂肪含量分解,体重减轻。④由于药物W导致胰岛B细胞受损,导致胰岛素分泌不足,从而使小鼠患糖尿病,故可利用药物W人工制造病因为胰岛B细胞受损的糖尿病小鼠用于相应病因的糖尿病药物治疗研究。
答案 (1)3.9~6.1 mmol/L 几乎全身细胞都有胰岛素作用的受体 (2)胰岛素不能正常发挥作用,血糖浓度偏高,导致胰岛素持续分泌 (3)①胰岛B ②高 增加 ③甲组大鼠胰岛素缺乏,使机体不能充分利用葡萄糖来获得能量,导致机体脂肪和蛋白质的分解增加 ④可利用药物W人工制造病因为胰岛B细胞受损的糖尿病小鼠,用于相应病因的糖尿病药物治疗研究
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