内容正文:
葡萄糖微专题
归纳高中生物学涉及的有关葡萄糖的知识点及题型
胰岛B
胰岛A
肾上腺素
血糖平衡调节图解
(1)可溶性还原糖的检测原理
斐林试剂+还原糖 砖红色沉淀
(2)糖类分子一般是由C、H、O三种元素构成的,几丁质除含有C、H、O三种元素外,还含有N元素。单糖不能水解。
(3)葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质。
(4)胰岛素是唯一能降低血糖浓度的激素,使血糖浓度升高的激素有胰高血糖素、肾上腺素,还有糖皮质激素和甲状腺激素等。
生物大分子以 为基本骨架。多糖、蛋白质、核酸等都是生物大分子,都是由许多基本的组成单位连接而成的,这些基本单位称为_____,这些生物大分子又称为单体的多聚体。例如,组成多糖的单体是 。每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架,由许多单体连接成_________。正是由于碳原子在组成生物大分子中的重要作用,科学家才说“碳是生命的核心元素”“没有碳,就没有生命”。
碳链
单体
单糖
多聚体
( )1、淀粉水解成葡萄糖时伴随有 ATP 的生成(2017·海南卷)
( )2、线粒体将葡萄糖氧化分解成CO2和H2O(2013·安徽卷)
( )3、葡萄糖在线粒体中分解释放大量能量(2021·福建卷)
( )4、葡萄糖的有氧呼吸过程中,水的生成发生在线粒体外膜(2021·湖北卷)
( )5、人体肌细胞无氧呼吸产生的乳酸,能在肝脏中再次转化为葡萄糖
( )6、细胞内葡萄糖分解成丙酮酸和[H]的反应,只发生在细胞有氧时。
( )7、无氧条件下葡萄糖中释放的能量大部分以热能的形式散失
( )8、人长时间剧烈运动时,骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成ATP的量与安静时相等。
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×
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√
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细胞呼吸过程图解
能量去向:
(2)无氧呼吸过程中,葡萄糖中的能量主要储存在乳酸或酒精中,无氧呼吸只在第一阶段释放出少量的能量,释放出的能量主要以热能形式散失。
其余以热能形式散失
1161kJ储存在ATP中
2870kJ
(能量转换效率:40%)
1mol葡萄糖只释放约196 kJ能量
一部分以热能形式散失(约69%)
另一部分转移到ATP中(约31%)
(1)有氧呼吸过程中,葡萄糖彻底氧化分解,所含能量主要以热能的形式散失
( )9、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(2020·江苏,12)
( )10、线粒体膜上存在运输葡萄糖的蛋白质(2021·辽宁卷)
( )11、葡萄糖进出红细胞和小肠上皮细胞属于协助扩散。
( )12、人红细胞吸收胆固醇与吸收葡萄糖的相同点是需要转运蛋白的协助。
( )13、静息状态下,神经细胞不再进行葡萄糖的跨膜运输。( )14、小肠上皮细胞摄入和运出葡萄糖与细胞质中各种溶质分子的浓度有关(2021-江苏卷)
( )15、葡萄糖穿越细胞膜进入红细胞的运输速率存在一个饱和值,该值的大小取决于细胞膜上相应载体的数量。
( )16、原尿中的葡萄糖进入肾小管上皮细胞是主动运输。
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×
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√
√
如图表示小肠上皮细胞吸收葡萄糖的过程。
SGLT转运葡萄糖是Na+浓度梯度驱动的,属于主动运输,SGLT为载体蛋白,与葡萄糖结合后,自身构象发生变化,葡萄糖经GLUT2转运的方式属于协助扩散,GLUT2转运葡萄糖的动力来源于葡萄糖浓度梯度。
( )17、胰岛素发挥作用的过程中体现了负反馈调节机制( )18、饭后,大量的葡萄糖吸收到体内,但是正常人的血糖浓度只有短暂的升高,很快恢复。
( )19、胰岛素的作用是:一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解,进入肝、肌肉并合成糖原,进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯;另一方面又抑制肝糖原的分解和非糖物质转变为葡萄糖。
( )20、胰岛素和胰高血糖素的效应相抗衡,共同维持血糖含量的稳定。
( )21、血糖水平正常时,胰岛不分泌胰岛素和胰高血糖素(2021·浙江1月选考,17)
√
√
√
×
√
调节过程是血糖升高,胰岛素分泌增加,促进组织细胞对血糖的摄取、利用、储存和转化,从而降低血糖。
反馈调节
①概念:在一个系统中,系统本身工作的 ,反过来又作为
调节该系统的工作的调节方式。
②实例:如右图中,在血糖平衡调节过程中,胰岛素(胰高血糖素)作用结果会反过来影响胰岛素(胰高血糖素)的分泌。
③意义:反馈调节是生命系统中非常普遍的调节机制,它对于_______________ 具有重要意义。
效果
信息
升高
增加
增加
降低
机体维持稳态
(1)分级调节:在大脑皮层的影响下, 可以通过 调节和控制某些内分泌腺中 的分层调控的方式。
(2)反馈调节:激素进入血液后,反过来调节 中有关激素的合成与分泌的调节方式。
下丘脑
垂体
激素的合成与分泌
下丘脑和垂体
意义:分级调节可以放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细调控,从而维持机体的稳态。
分级调节 促肾上腺皮质激素释放激素 促肾上腺皮质激素
(负反馈调节)
糖皮质激素
( )22、胰岛素的增加直接导致胰高血糖素的降低,但是
胰高血糖素的增加直接导致胰岛素的增加。
( )23、胰高血糖素的靶细胞是肝脏等处的细胞,而非肌细胞。肝糖原可以分解成葡萄糖,肌糖原不能分解成葡萄糖。
( )24、饥饿时,血液流经肝脏后,血糖的含量会升高;
血液流经胰岛后,血糖的含量会减少。
( )25、马拉松运动员在比赛过程中,血糖不断被消耗,使 血糖浓度不断降低。
( )26、当血糖含量降低时,下丘脑的某个区域兴奋,通过交感神经使胰岛A细胞分泌胰高血糖素,使血糖含量上升。
√
√
√
√
×
血糖调节的过程
注:“+”表示促进,“-”表示抑制。
( )27、葡萄糖由小肠黏膜上皮细胞吸收进入肌肉细胞进行有氧呼吸,至少需要穿过9 层膜。
( )28、构成纤维素的单体是葡萄糖和果糖。
( )29、糖原的代谢产物是葡萄糖。
( )30、含蔗糖丰富的甘蔗.甜菜不宜做检测还原糖的原料,而含葡萄糖、果糖丰富的西瓜、葡萄、苹果都是用于检测还原糖的优良材料
( )31、雅安地震三天后发现楼板下幸存者,施救过程静脉输液主要补充水、无机盐、葡萄糖和抗生素等成分,以维持人体稳态。
( )32、癌症患者腹部积水后,为了利尿排水应静脉输送的主要成分是葡萄糖和维生素。
×
×
×
×
√
×
2
2
2
1
用同位素标记血液的葡萄糖分子,若该分子流经肾脏后又经过肾静脉流出,该分子穿过几层膜( )
A.4层 B.8层
C.0层或8层 D.16层
C
2
2
2
2
0
调节功能:
胰岛素、胰高血糖素
图像信息找清流程,重视“起因、结果”。
如图1所示,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比值上升使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。另外,血糖升高时,
协助扩散
由负变正
胞吐
下丘脑相关区域兴奋通过迷走神经释放乙酰胆碱,作用于胰岛B细胞,促进胰岛素的分泌;当交感神经兴奋时,其释放去甲肾上腺素抑制胰岛素的分泌。在此过程中,迷走神经和交感神经所起的作用是______
(填“相同”或“相反”)的。
相反
(1)影响胰岛素分泌的因素
①血糖含量的高低(最主要);
②胰高血糖素的影响:胰高血糖素可直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素,又可通过升高血糖含量而间接促进胰岛素的分泌;
③神经调节。(迷走神经、交感神经)
(2)影响胰高血糖素分泌的因素
①血糖含量的高低(最主要);
②胰岛素的影响:胰岛素可直接作用于胰岛A细胞,抑制胰高血糖素的分泌;
③神经调节。
体液调节——仅涉及激素(主要)
人进食后血糖浓度升高,直接引起胰岛B细胞分泌胰岛素,使血糖浓度降低。
神经—体液调节——涉及神经递质与激素两类信号分子
血糖浓度升高,下丘脑通过副交感神经使胰岛B细胞分泌胰岛素,使血糖浓度降低。
葡萄糖随尿液排出
带走大量的水分,即“多尿”
导致机体供能不足
细胞外液渗透压升高
机体为满足能量需求
口渴
多饮
“多食”
机体消耗大量脂肪、蛋白质
“消瘦”
糖尿病
1型糖尿病患者胰岛(B细胞)功能受损,胰岛素分泌不足。
2型糖尿病患者注射胰岛素不能发挥作用,原因可能是胰岛素的靶细胞表面缺乏相应受体或相应受体被破坏。
糖尿病的发病机理及其治疗
糖尿病患者的症状之一是多饮,这是由于血糖水平增高,血浆渗透压明显升高,使__________产生渴觉,继而大量饮水。某种糖尿病是因图2中过程①受阻所致,试分析图3中磺脲类降糖药物是否为治疗该种糖尿病的最佳用药,并说明理由___________________________________________________
_________________________________________________________________。
大脑皮层
不是,该种糖尿病致病原因是缺乏葡萄糖转运蛋白,
而磺脲类降糖药物仅能促进胰岛素释放,不能从根本上消除葡萄糖吸收障碍
2013 Ⅱ卷30.空腹抽血后,一次定量饮入高浓度葡萄糖水。喝糖水后每隔一定时间静脉取血,测定血糖浓度(整个过程中禁食、禁水、不做剧烈运动),发现正常人和胰岛B细胞分泌功能不足者血糖浓度的变化趋势都是先上升,再下降,但下降的速率不同。下降速率不同的原因是_______。
胰岛素可促进血糖进入细胞和被利用,胰岛B细胞分泌功能不足者产生的胰岛素少,故血糖下降速率慢
因为……导致……,于是……,所以……
当解释“不是……而是……”“只 能……而不能……” “用……而不用……”等原因时,既要解释前者又要解释后者。
研究人员分别向健康小鼠和胰岛功能受损的小鼠注射一定量的葡萄糖,测得血糖变化绘制成下图。回答下列问题:
(1)代表胰岛功能受损小鼠血糖变化的曲线
是______________,判断依据是______________。(2)实验中继续测量胰岛功能受损小鼠的体重,发现体重下降,推测体重下降的原因是______________。
(1)代表胰岛功能受损小鼠血糖变化的曲线是M ,
判断依据是由图可知,由于注射葡萄糖后,M曲线
血糖浓度变化剧烈,N曲线变化较平缓,分析可知,
M为胰岛功能受损小鼠,N为健康小鼠。
(2)实验中继续测量胰岛功能受损小鼠的体重,发现体重下降,推测体重下降的原因是胰岛受损鼠胰岛素缺乏,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。
研究人员分别向健康小鼠和胰岛功能受损的小鼠注射一定量的葡萄糖,测得血糖变化绘制成下图。回答下列问题:
(2019浙江4月选考·33)欲验证胰岛素的生理作用,根据以下提供的实验材料与用具,提出实验思路,预测实验结果并进行分析。材料与用具:小鼠若干只,胰岛素溶液,葡萄糖溶液,生理盐水,注射器等。(要求与说明:血糖浓度的具体测定方法及过程不作要求,实验条件适宜)(1)实验思路:
(1)①分别测定每只小鼠的血糖浓度,并记录②将小鼠分为A、B两组,A组注射适量胰岛素溶液,B组注射等量的生理盐水。每隔一段时间,分别测定两组小鼠的血糖浓度,并记录
③当岀现低血糖症状后,A组注射适量葡萄糖溶液,B组注射等量的生理盐水。每隔一段时间,分别测定两组小鼠的血糖浓度,并记录
④对每组所得数据进行统计分析
自变量: 小鼠注射的溶液不同,
分别为胰岛素溶液,葡萄糖溶液,生理盐水
(2019浙江4月选考·33)欲验证胰岛素的生理作用,根据以下提供的实验材料与用具,提出实验思路,预测实验结果并进行分析。
材料与用具:小鼠若干只,胰岛素溶液,葡萄糖溶液,生理盐水,注射器等。(要求与说明:血糖浓度的具体测定方法及过程不作要求,实验条件适宜)(1)实验思路:
注射胰岛素溶液后,小鼠出现活动减少、嗜睡、甚至昏迷等症状,表明活动减少、嗜睡、甚至昏迷等症状是由胰岛素引起的;再注射葡萄糖溶液,上述症状消失,说明这些症状是由于血糖浓度降低引起的;综合起来即可证明胰岛素具有降低血糖浓度的作用。
(1)①分别测定每只小鼠的血糖浓度,并记录②将小鼠分为A、B两组,A组注射适量胰岛素溶液,B组注射等量的生理盐水。每隔一段时间,分别测定两组小鼠的血糖浓度,并记录
③当岀现低血糖症状后,A组注射适量葡萄糖溶液,B组注射等量的生理盐水。每隔一段时间,分别测定两组小鼠的血糖浓度,并记录
④对每组所得数据进行统计分析
(2019浙江4月选考·33)欲验证胰岛素的生理作用,根据以下提供的实验材料与用具,提出实验思路,预测实验结果并进行分析。材料与用具:小鼠若干只,胰岛素溶液,葡萄糖溶液,生理盐水,注射器等。(要求与说明:血糖浓度的具体测定方法及过程不作要求,实验条件适宜)(1)实验思路:
(2)预测实验结果(设计一个坐标,用柱形图表示至少3次的检测结果)_______:
掌握实验设计的程序
2.实验步骤的“四步曲”:即取材(共性处理)→处理(变量处理)→观察记录→预测结果(得出结论)。
3.动物生理实验成功的关键点
(1)动物分组的基本要求:选择性别比例相同、年龄、体重、生长状况相似的动物平均分组,每组要有数量相等的多只动物。
(2)进行注射实验时空白对照组应注射等量的生理盐水(不可用蒸馏水),进行饲喂实验时,空白对照组可使用蒸馏水。
(3)实验设计时要注意设置对照实验,控制变量个数,保证单一变量。
(4)实验设计中注意实验动物的选择和处理,如观察胰岛素、胰高血糖素功能的实验动物一般是先饥饿处理。经实验变量处理后的观察指标是动物的生活状况。
实验设计应遵循的原则及作用:
单一变量原则:即除自变量(实验变量)以外,应使实验组与对照组的无关变量
保持相同且适宜
对照原则:应设置对照实验,使实验组与对照组的自变量不同(其他因素都相同),
以便消除无关变量对实验结果的干扰,增强实验结果的可信度
平行重复原则:
科学性原则:
在设计实验时必须有充分的科学依据,即实验目的要明确,实验原理要正确;实验研究的材料和实验方法的选择要恰当;整个实验设计的思路和实验方法的确定都不能偏离实验原理、有关的生物学知识及其他学科领域的基本知识。
对所做实验进行足够次数的重复,以获得多次实验结果的平均值以避免实验结果的偶然性,保证实验结果的准确性
人体内有多种激素参与调节血糖浓度,胰岛素是唯一能够降低血糖浓度的激素。当血糖浓度升高到一定程度时,胰岛素的分泌量明显增加。另外胰岛素分泌还受到有关神经的控制,胰岛B细胞是可兴奋细胞,与神经细胞一样,都存在外正内负的静息电位。
(1)据图分析,葡萄糖进入胰岛B细胞后,细胞内ATP浓度升高,进而导致_____________________________________________________________
____________,最终引起胰岛素分泌。
(2)与血糖浓度增加引起的胰岛B细胞兴奋相比,图中通过神经末梢引起胰岛B细胞兴奋的过程不同之处有_________________________________
______________(请答出两点)。
K+通道关闭,K+外流受阻,触发Ca2+大量内流(或“导致Ca2+通道
蛋白打开”)
神经递质与受体结合传递信号;Na+
内流引起兴奋
如图1所示,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比值上升使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。另外,血糖升高时,
协助扩散
由负变正
胞吐
下丘脑相关区域兴奋通过迷走神经释放乙酰胆碱,作用于胰岛B细胞,促进胰岛素的分泌;当交感神经兴奋时,其释放去甲肾上腺素抑制胰岛素的分泌。在此过程中,迷走神经和交感神经所起的作用是______
(填“相同”或“相反”)的。
相反
血糖升高时,下丘脑通过兴奋迷走神经(A)促进____________分泌胰岛素,上述过程属于_________反射,A属于组成反射弧的__________。
胰岛B细胞
非条件
传出神经
GLUT4是脂肪细胞和骨骼肌细胞膜上最主要的葡萄糖转运蛋白,据图可知,胰岛素在与蛋白N结合后经胞内信号传导,可促进____(填字母)与细胞膜融合,从而提高细胞对_______的吸收能力。骨骼肌细胞吸收的大量葡萄糖,最终转化为_________而储存。
C
葡萄糖
肌糖原
实验设计思路:
一、三明确
1、实验目的:
2、实验原理:
3、实验变量:
生物材料:大小、生理状况、年龄、性别等
实验器具:型号、洁净程度等
试剂:用量、浓度、使用方法等
实验条件:
保温或冷却、光照或黑暗、搅拌、振荡等
(保持相同且适宜)
二、确立实验过程 (实验组和对照组的设置、设置多少组别)
三、确立观测指标
四、设计实验步骤:
1、分组编号
2、实验处理(材料处理、条件处理)
3、观察、记录(实验现象、实验数据)
探究(验证)XXX(自变量)对 XXX(因变量)的影响
来源:教材、题干
自变量、因变量、无关变量
五、表述实验结果、结论
探究性实验格式:若出现XXX现象,则得出XXX结论
验证性实验结果结论唯一,特别是结论(就是实验题目验证后那一句)
( )33、若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,设计实验方案验证胰岛素具有降低血糖含量的作用,则对实验组小鼠要先注射胰岛素溶液,后注射葡萄糖溶液。(2018·浙江)
( )34、若要验证胰岛素可通过作用于下丘脑神经元抑制胰高血糖素的分泌,可将大鼠随机分为两组,一组在其下丘脑神经元周围施加适量的胰岛素溶液,另一组施加等体积生理盐水,测定并比较施加试剂前后血液中胰高血糖素的浓度。
√
√
注射胰岛素溶液后,小鼠出现活动减少、嗜睡、甚至昏迷等症状,表明活动减少、嗜睡、甚至昏迷等症状是由胰岛素引起的;再注射葡萄糖溶液,上述症状消失,说明这些症状是由于血糖浓度降低引起的;综合起来即可证明胰岛素具有降低血糖浓度的作用。
人体血糖的平衡可受到神经系统调节,当血糖含量降低时,下丘脑通过__________(填“交感神经”或“副交感神经”)调节胰岛A细胞分泌胰高血糖素。胰高血糖素通常不能作用于肌肉细胞,说明激素调节具有_________________的特点。
交感神经
作用于靶细胞和靶器官
(2005)为了验证胰岛素具有降低血糖的作用,以小鼠活 动状况为观察指标设计实验。某同学的实验方案如下:
①将正常小鼠随机分成A、B两组,观察并记录其活动状况。
②A组小鼠注射适量胰岛素溶液,B组注射等量生理盐水。一 段时间后,A组小鼠会出现四肢无力,活动减少,甚至昏迷等低血糖症状,B组活动状况无变化。
③A组小鼠出现低血糖症状后,分别给A、B两组小鼠注射等量 葡萄糖溶液。一段时间后,A组小鼠低血糖症状缓解,B组活 动状况无变化。该实验方案可以说明胰岛素具有降低血糖的作用。请回答: (1)该实验原理是:
(2)分析小鼠注射胰岛素溶液后出现低血糖症状的原因: 。
胰岛素具有降低血糖的作用。体内胰岛素含量过高时,引起血糖下降,机体出现 活动减少,甚至昏迷等低血糖症状,此症状可以通过补充葡萄糖溶液得到缓解。
(2005)为了验证胰岛素具有降低血糖的作用,以小鼠活 动状况为观察指标设计实验。某同学的实验方案如下:
①将正常小鼠随机分成A、B两组,观察并记录其活动状况。
②A组小鼠注射适量胰岛素溶液,B组注射等量生理盐水。一 段时间后,A组小鼠会出现四肢无力,活动减少,甚至昏迷等低血糖症状,B组活动状况无变化。
③A组小鼠出现低血糖症状后,分别给A、B两组小鼠注射等量 葡萄糖溶液。一段时间后,A组小鼠低血糖症状缓解,B组活 动状况无变化。该实验方案可以说明胰岛素具有降低血糖的作用。请回答: (2)分析小鼠注射胰岛素溶液后出现低血糖症状的原因: 。
注射胰岛素溶液后,血糖含量下降,小鼠组织细胞特别是脑组织细胞因血糖供应减少,导致能量供应不足而发生功能障碍,从而引起低血糖症状。
蔗糖是大多数植物长距离运输的主要有机物,与葡萄糖相比,以蔗糖作为运输物质的优点是____________________________
非还原糖较稳定(或蔗糖分子为二糖,对渗透压的影响相对小)
“五看法”评价、修订或完善实验设计
糖尿病的发病机理及其治疗
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