内容正文:
学习目标
1、掌握血糖的来源与去路。(生命观念)
2、构建血糖平衡调节的概念模型。(科学探究和科学思维)
3、以人体血糖的平衡调节为例,说明激素反馈调节维持机体稳态的机制。(科学思维)
4、运用激素调节原理分析与人体健康相关的实际问题。(社会责任)
思考题
运动员运动时,血糖被大量消耗,什么激素发挥功能?该激素如何发挥作用?机体调节的结果是什么? (用文字和箭头表示)
血糖平衡的调节
思考题
9点时血糖浓度达到高峰。高血糖时,什么激素发挥作用?该激素发挥作用的途径?调节的结果是什么?
为了验证胰岛素具有降低血糖含量的作用,在设计实验方案时,如果以正常小鼠每次注射药物前后小鼠症状的变化为观察指标,则下列对实验组小鼠注射药物的顺序。正确的是( )
A.先注射胰岛素溶液,后注射葡萄糖溶液
B.先注射葡萄糖溶液,再注射胰岛素溶液
C.先注射胰岛素溶液,后注射生理盐水
D.先注射生理盐水,后注射胰岛素溶液
A
思考题
10点半左右时血糖浓度达到低谷。低血糖时,什么激素发挥功能?
有哪些激素会升高血糖?
针对训练,黄皮51页,能力-1
思考题
血糖平衡的调节是否有神经调节?
直接
+
下丘脑
直接
+
胰岛B细胞
另一区域
某一区域
血糖低
胰岛A细胞
胰高血糖素
+
+
+
分泌
胰岛素
血糖升高
趋于正常
传入神经
交感神经
肾上腺(髓质)
肾上腺素
副交感神经
传入神经
血糖高
血糖降低
趋于正常
(2021年河北卷)17.血糖浓度升高时,机体启动三条调节途径:①血糖直接作用于胰岛B细胞;②血糖作用于下丘脑,通过兴奋迷走神经(参与内脏活动的调节)支配胰岛B细胞;③兴奋的迷走神经促进相关胃肠激素释放,这些激素作用于胰岛B细胞。下列叙述错误的是( )
A.①和②均增强了胰岛B细胞的分泌活动
B.②和③均体现了神经细胞与内分泌细胞间的信息交流
C.①和③调节胰岛素水平的方式均为体液调节
D.血糖平衡的调节存在负反馈调节机制
针对训练
【答案】C
血糖平衡的调节
思考题
体内如何检测血糖水平的变化,从而改变胰岛素和胰高血糖素的分泌?
血糖水平升高
胰岛素
分泌增加
血糖水平降低
胰高血糖素分泌增加
总结
(1)调节中枢:
(2)调节方式:
(3)调节机制:
(4)升高血糖的激素:
(5)降低血糖的激素:
(6)影响胰岛素分泌的因素:
(7)影响胰高血糖素分泌的因素:
下丘脑
神经—体液调节
(负)反馈调节
胰高血糖素、肾上腺素、甲状腺激素、糖皮质激素
血糖平衡调节:
胰岛素
(协同作用)
(与上述激素相抗衡)
血糖浓度;下丘脑;胰高血糖素
血糖浓度;下丘脑;胰岛素
(促进胰岛素的分泌)
(抑制胰高血糖素的分泌)
第二节
胰岛素受体
胰岛素
葡萄糖
正常
胰岛素受体
胰岛素
葡萄糖
1型
胰岛素受体
胰岛素
葡萄糖
2型
一.糖尿病分类
请你绘制糖尿病人的血糖曲线
二.糖尿病诊断
口服葡萄糖耐量试验(OGTT)
糖耐量是指机体对血糖浓度的调节能力,通过口服葡萄糖耐量试验(OGTT)来评估,主要观察机体在摄入一定量葡萄糖后血糖水平的变化情况,以此判断个体是否存在糖代谢异常或糖尿病风险。
糖化血红蛋白
二.如何判断糖尿病的类型
口服葡萄糖耐量试验(OGTT)和胰岛素释放试验
口服葡萄糖耐量试验(OGTT)和胰岛素释放试验是糖尿病诊疗过程中常见的检测手段,临床中为了节约时间、减少工作量,在不影响检测结果和诊断的前提下,经常合二为一,即OGTT-胰岛素释放试验。
正常人空腹基础血浆胰岛素水平约为5-20mU/L,其口服葡萄糖后胰岛素水平30-60分钟上升至高峰,可为基础值的5-10倍,3-4小时恢复到基础水平。
首先试验在早上7-9点进行,试验前患者休息15-30min,采集空腹样本。将75g无水葡萄糖溶解于250-300ml水中,5min内喝完,并从喝第一口开始计时:在30min、60min、120min、180min分别采集样本进行胰岛素检测,观察5次胰岛素检测结果并进行分析。
正常胰岛素释放试验的折线图,正常人基础血浆胰岛素为5-20mU/L,口服葡萄糖30-60 min上升至峰值,可为基础值的5-10倍,多数为50-100mU/L,然后逐渐下降,3小时后胰岛素降至基础水平。
看出空腹血糖大于7.0mmol/L,胰岛素水平在服用糖水后没有明显升高,没有出现明显的峰值,血糖升高明显且降低缓慢,为典型的1型糖尿病。
看出空腹胰岛素水平升高,口服糖水后上升至高峰时间及数值正常,代表仍胰岛素敏感,但2小时血糖大于11.1mmol/L,为2型糖尿病。
三.糖尿病治疗
I型糖尿病: 胰岛素
II型糖尿病:二甲双胍片
二甲双胍片
1、抑制肠道吸收:双胍类降糖药可以抑制肠道对葡萄糖的吸收,还有脂肪、胆固醇、氨基酸的吸收,能够改善口服葡萄糖耐量,而且对静脉葡萄糖耐量没有影响。
2、增加葡萄糖利用:通常双胍类降糖药可以增加外周组织对葡萄糖的利用,达到改善胰岛素抵抗的效果,但是不会直接用于胰岛素靶细胞,可以在一定程度上增加胰岛素受体的亲和力。
3、降低肝糖原生成:在服用双胍类降糖药物时,还可以帮助降低体内肝糖输出,对降低肝脏中的糖原水平有一定的效果。
1.(2020·江苏)下列关于人体内胰岛素和胰高血糖素的叙述,错误的是( )
A.胰岛素在胰岛B细胞中合成,胰高血糖素在胰岛A细胞中合成
B.胰岛素是唯一降低血糖的激素,胰高血糖素不是唯一升高血糖的激素
C.胰岛素激活胰岛素受体后,葡萄糖通过胰岛素受体进入细胞内
D.胰岛素分泌不足或胰高血糖素分泌过多均可能导致糖尿病的发生
C
2.(2021·浙江)胰岛素和胰高血糖素是调节血糖水平的重要激素。下列叙述错误的是( )
A.胰岛素促进组织细胞利用葡萄糖
B.胰高血糖素促进肝糖原分解
C.胰岛素和胰高血糖素在血糖水平调节上相互对抗
D.血糖水平正常时,胰岛不分泌胰岛素和胰高血糖素
D
【真题体验】
血糖调节的过程
调节方式
参与激素
调节机制
血糖的来源和去向
糖尿病
血糖平衡调节
胰岛素
胰高血糖素
课堂小结
32
正常人体在黎明觉醒前后肝脏生糖和胰岛素敏感性都达到高峰,伴随胰岛素水平的波动,维持机体全天血糖动态平衡,约50%的Ⅱ型糖尿病患者发生“黎明现象”(黎明时处于高血糖水平,其余时间血糖平稳),是糖尿病治疗的难点。请回答下列问题。
(1)人体在黎明觉醒前后主要通过___________分解为葡萄糖,进而为生命活动提供能源。
(2)如图所示,觉醒后人体摄食使血糖浓度上升,葡萄糖经GLUT2以__________方式进入细胞,氧化生成ATP,ATP/ADP比率的上升使ATP敏感通道关闭,细胞内K+浓度增加,细胞膜内侧膜电位的变化为______________,引起钙通道打开,Ca2+内流,促进胰岛素以____________方式释放。
【答案】
(1)肝糖原
(2) 易化扩散(或协助扩散) 由负变正
胞吐
(3)胰岛素通过促进____________、促进糖原合成与抑制糖原分解、抑制非糖物质转化等发挥降血糖作用,胰岛细胞分泌的___________能升高血糖,共同参与维持血糖动态平衡。
(4)Ⅱ型糖尿病患者的靶细胞对胰岛素作用不敏感,原因可能有:_____________(填序号)
①胰岛素拮抗激素增多 ②胰岛素分泌障碍 ③胰岛素受体表达下降 ④胰岛素B细胞损伤 ⑤存在胰岛细胞自身抗体
(5)人体昼夜节律源于下丘脑视交叉上核SCN区,通过神经和体液调节来调控外周节律。研究发现SCN区REV-ERB基因节律性表达下降,机体在觉醒时糖代谢异常,表明“黎明现象”与生物钟紊乱相关。由此推测,Ⅱ型糖尿病患者的胰岛素不敏感状态具有_____________的特点,而_____________可能成为糖尿病治疗研究新方向。
(3) 葡萄糖摄取、氧化分解 胰高血糖素
(4)①③
(5) 昼夜节律 调节REV-ERB基因节律性表达
胰岛素是调节血糖的重要激素,研究者研制了一种“智能”胰岛素(IA)并对其展开了系列实验,以期用于糖尿病的治疗。
(1)正常情况下,人体血糖浓度升高时,__________细胞分泌的胰岛素增多,经__________运输到靶细胞,促进其对葡萄糖的摄取和利用,使血糖浓度降低。
(2)GT是葡萄糖进入细胞的载体蛋白,IA(见图1)中的X能够抑制GT的功能。为测试葡萄糖对IA与GT结合的影响,将足量的带荧光标记的IA加入红细胞膜悬液中处理30分钟,使IA与膜上的胰岛素受体、GT充分结合。之后,分别加入葡萄糖至不同的终浓度,10分钟后检测膜上的荧光强度。图2结果显示:随着葡萄糖浓度的升高,__________。研究表明葡萄糖浓度越高,IA与GT结合量越低。据上述信息,推断IA、葡萄糖、GT三者的关系为_________。
(3)为评估IA调节血糖水平的效果,研究人员给糖尿病小鼠和正常小鼠均分别注射适量胰岛素和IA,测量血糖浓度的变化,结果如图3。
该实验结果表明IA对血糖水平的调节比外源普通胰岛素更具优势,体现在_________。
(4)细胞膜上GT含量呈动态变化,当胰岛素与靶细胞上的受体结合后,细胞膜上的GT增多。若IA作为治疗药物,糖尿病患者用药后进餐,血糖水平会先上升后下降。请从稳态与平衡的角度,完善IA调控血糖的机制图。(任选一个过程,在方框中以文字和箭头的形式作答。)________
【答案】(1) 胰岛B/胰岛β 体液
(2) 膜上的荧光强度降低 葡萄糖与IA竞争结合GT
(3)IA能响应血糖浓度变化发挥作用/IA降血糖的效果更久且能避免低血糖的风险
(2022年6月·浙江·高考真题)为研究物质X对高血糖症状的缓解作用,根据提供的实验材料,完善实验思路,预测实验结果,并进行分析与讨论。
实验材料:适龄、血糖正常的健康雄性小鼠若干只,药物S(用生理盐水配制),物质X(用生理盐水配制),生理盐水等。(要求与说明:实验中涉及的剂量不作具体要求。小鼠血糖值>11.1mmol/L,定为高血糖模型小鼠。饲养条件适宜)
回答下列问题:
(1)完善实验思路:
①适应性饲养:选取小鼠若干只,随机均分成甲、乙、丙3组。正常饲养数天,每天测量小鼠的血糖,计算平均值。
②药物S处理:
甲组:每天每只小鼠腹腔注射一定量生理盐水
乙组:每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S
丙组:___________
连续处理数天,每天测量小鼠的血糖,计算平均值,直至建成高血糖模型小鼠。
③物质X处理:
甲组:___________
乙组:每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水
丙组:___________
连续处理若干天,每天测量小鼠的血糖,计算平均值。
(2)预测实验结果:
设计一张表格,并将实验各阶段的预期实验结果填入表中。
(3)分析与讨论:
已知药物S的给药途径有腹腔注射和灌胃等,药物S的浓度和给药途径都会影响高血糖模型小鼠的建模。若要研究使用药物S快速建成高血糖模型小鼠,则可通过___________,以确定快速建模所需药物S的适宜浓度和给药途径的组合。
【答案】(1) 每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S 每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水 每天每只小鼠灌胃一定量物质X
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