第3章 第2节 第1课时 血糖平衡的调节-【金版新学案】2025-2026学年新教材高二生物选择性必修1 稳态与调节同步课堂高效讲义教师用书word(人教版 多选)
2025-11-10
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版选择性必修1 稳态与调节 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第2节 激素调节的过程 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 1.59 MB |
| 发布时间 | 2025-11-10 |
| 更新时间 | 2025-11-10 |
| 作者 | 山东正禾大教育科技有限公司 |
| 品牌系列 | 金版新学案·高中同步课堂高效讲义 |
| 审核时间 | 2025-10-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54201501.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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摘要:
本高中生物学讲义聚焦血糖平衡的调节核心知识点,系统梳理血糖来源与去向、胰岛素和胰高血糖素等激素作用,整合神经-体液调节机制及反馈调节原理,构建从基础概念到糖尿病机理的学习支架。
资料通过活动设计(如血糖曲线分析、糖尿病模型构建)培养生命观念与科学思维,包含思维导图梳理知识体系,自我诊断和针对练助力课中教学与课后查漏补缺,体现探究实践与态度责任的素养导向。
内容正文:
第2节 激素调节的过程
第1课时 血糖平衡的调节
[学习目标] 1.结合血糖平衡的调节,理解激素反馈调节机制。 2.关注身边的糖尿病患者,培养健康观念,养成健康饮食和运动习惯。
任务 激素调节的实例——血糖(血液中的糖,主要是葡萄糖)平衡的调节
1.血糖的来源和去向(正常情况下)
2.参与血糖调节的激素
(1)血糖调节的两种重要激素
(2)其他激素:人体内有多种激素参与调节血糖浓度,如糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素等(辅助升高血糖),它们通过调节有机物的代谢或影响胰岛素的分泌和作用,直接或间接地提高血糖浓度。
3.神经调节:血糖平衡调节中枢位于下丘脑。
(1)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,使得血糖含量上升。另外,神经系统还通过控制甲状腺和肾上腺的分泌活动来调节血糖含量。
(2)当血糖含量升高时,下丘脑的另一区域兴奋,通过副交感神经使胰岛B细胞分泌胰岛素,使得血糖含量降低。
4.反馈调节
(1)概念:在一个系统中,系统本身工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作。
(2)实例分析—血糖平衡的调节
(3)意义:反馈调节是生命系统中非常普遍的调节机制,它对于机体维持稳态具有重要意义。
1.肝糖原和肌糖原都能补充血糖吗?
提示:不是,肝糖原可以分解为葡萄糖补充血糖,肌糖原只为骨骼肌供能,不能补充血糖。
2.正常人在饥饿且无外源能源物质摄入的情况下,与其在进食后的情况相比,血液中胰高血糖素与胰岛素含量的比值高,其原因是在饥饿时,血糖浓度降低,使胰高血糖素分泌量增加,胰岛素分泌量减少,在进食后则相反。
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【自我诊断】
1.饥饿时,肝糖原、肌糖原分解,补充血糖。 (×)
2.胰岛素的靶细胞是几乎全身细胞。 (√)
3.胰高血糖素可以促进肝糖原和肌糖原的分解,从而使血糖的浓度升高。 (×)
4.下丘脑可通过交感神经使胰岛A细胞分泌胰高血糖素。 (√)
5.肝糖原分解成葡萄糖进入血液,是空腹时血糖的重要来源。 (√)
[活动1] 明确血糖平衡的调节过程,培养稳态观念
材料1:据图分析影响胰岛素和胰高血糖素分泌的信号分子有哪些?
提示:影响胰岛素分泌的信号分子有葡萄糖、神经递质和胰高血糖素;影响胰高血糖素分泌的信号分子有葡萄糖、神经递质和胰岛素。
材料2:如图所示为肝细胞,请据图分析并完善胰岛素降血糖的过程。
胰岛素与肝细胞上的胰岛素受体结合后,会引起细胞内的一系列酶磷酸化,然后就把这个信号传到了细胞的内部,引发一系列的反应。一方面使细胞膜上葡萄糖转运蛋白增加,促进葡萄糖进入细胞内,降低了血糖;另一方面葡萄糖进入细胞之后,可以进行氧化分解、合成糖原、合成甘油三酯等,使血糖的浓度降低。
材料3:如图为一健康人在上午8点吃早餐开始到12时血糖浓度变化情况,据图分析血糖浓度变化原因?
提示:AC段伴随着食物的消化吸收,人体血糖浓度逐渐升高,C点时血糖浓度达到最高;伴随着血糖浓度升高,胰岛素分泌增加,胰岛素促进组织细胞吸收葡萄糖,使机体血糖浓度逐渐降低,如图CB段所示;B点时血糖浓度下降到一定程度,组织细胞吸收葡萄糖的速度相对较慢,胰高血糖素分泌逐渐增加,胰高血糖素促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液,血糖浓度逐渐升高。
【归纳总结】
1.构建模型分析血糖平衡的调节
(1)调节中枢:下丘脑。
(2)调节方式:神经—体液调节,主要依靠体液调节。
(3)使血糖浓度升高的激素不仅有胰高血糖素,还有肾上腺素、甲状腺激素等。
①胰岛素是唯一能够降低血糖浓度的激素。
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②胰岛素和胰高血糖素作用相反,使血糖含量维持相对稳定。
③肾上腺素与胰高血糖素具有协同作用,能促进肝糖原分解,升高血糖。
(4)神经调节
①下丘脑→交感神经→胰岛A细胞→胰高血糖素
②下丘脑→副交感神经→胰岛B细胞→胰岛素
③下丘脑→肾上腺→肾上腺素
2.血糖调节相关曲线分析
(1)进食后胰岛素浓度变化曲线
突破口:根据含量和变化波动幅度判断,胰岛素含量多而且波动幅度大的为正常人。
(2)进食后血糖浓度变化曲线
突破口:根据初始浓度和波动范围判断,波动范围在0.8~1.2 g·L-1且起点也在该范围中的是正常人;低于该范围的是低血糖患者,高于该范围的是高血糖或糖尿病患者。
(3)人体饭后血糖、胰岛素和胰高血糖素三者之间的变化关系
突破口:①血糖浓度升高时,有降低血糖浓度作用的胰岛素含量增加,而有升高血糖浓度作用的胰高血糖素的含量降低;②当血糖浓度较低时,胰高血糖素含量增加。
针对练1.如图是血糖调节的部分过程图解,甲、乙表示器官,a、b表示相应激素。下列说法中正确的是( )
A.激素b是唯一能够升高血糖的激素
B.激素a能够促进过程①,抑制过程②
C.器官甲、乙的名称分别是胰岛、下丘脑
D.激素b的作用结果反过来会影响激素b的分泌
答案:D
解析:胰高血糖素和肾上腺素、甲状腺激素、糖皮质激素等均能够升高血糖,激素b(胰高血糖素)不是唯一能够升高血糖的激素,A错误;激素a、b分别是胰岛素、胰高血糖素,胰岛素能够促进②葡萄糖的氧化分解和①合成肝糖原,B错误;器官甲是胰腺中的胰岛,能分泌胰岛素和胰高血糖素,器官乙是肝脏,能合成和分解糖原,C错误;血糖平衡的调节是通过负反馈调节来完成的,激素b(胰高血糖素)能升高血糖,当血糖水平升高到正常范围,反过来会减少激素b(胰高血糖素)的分泌,D正确。
针对练2.下图曲线表示某人从早餐开始到12时血糖浓度的变化情况,下列叙述错误的是( )
A.早餐到9时之间胰高血糖素分泌增加引起血糖上升
B.9时~10时之间胰岛素分泌增加,肝糖原和肌糖原合成加快
C.10时半~11时半之间经过肝脏的血管中葡萄糖的含量上升
D.从早餐到12时有糖皮质激素、肾上腺素等激素参与血糖平衡的调节
答案:A
解析:早餐到9时之间食物消化分解形成葡萄糖,葡萄糖进入血浆引起血糖上升,A错误;体内胰岛素水平的上升,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,进入脂肪细胞和肝细胞转变为甘油三酯等,故9时~10时之间胰岛素分泌增加,肝糖原和肌糖原合成加快,B正确;肝脏中的肝糖原可以分解形成葡萄糖,故10时半~11时半之间经过肝脏的血管中葡萄糖的含量上升,C正确;人体内有多种激素参与调节血糖浓度,如糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素等,D正确。
[活动2] 明确糖尿病患病机理,考察生命观念
情境:糖尿病是一种严重危害健康的常见病,主要表现为高血糖和尿糖。糖尿病主要分为1、2两种类型。1型糖尿病由胰岛功能减退、分泌胰岛素减少所致;2型糖尿病与能量摄入过多、运动量过少、肥胖等因素密切相关,其发病机理比较复杂,其中一个原因是机体
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组织细胞对胰岛素的敏感性降低(可能与细胞膜上胰岛素受体受损有关)。下图中体现了导致糖尿病的3种情况。
(1)患病机理
①抗体1攻击胰岛B细胞使其功能受损;抗体3可与胰岛B细胞表面葡萄糖受体结合,使胰岛B细胞对葡萄糖的敏感度降低,这两种情况会导致胰岛素分泌减少,进而导致1型糖尿病。
②抗体2可与组织细胞表面胰岛素受体结合,导致胰岛素不能正常发挥作用,进而导致2型糖尿病。
③由抗体1、3引发的糖尿病可以通过注射胰岛素加以治疗。2型糖尿病患者体内胰岛素浓度通常较正常机体高。
(2)通过注射胰岛素可以有效治疗因细胞膜上胰岛素受体受损引发的糖尿病吗?
提示:不能,因为这种糖尿病患者体内并不缺乏胰岛素,而是由胰岛素的受体受损使胰岛素不能正常发挥功能所致。
【归纳总结】
1.糖尿病发病机理十分复杂,如图表示两种糖尿病部分发病机理。
(1)1型糖尿病是由胰岛素分泌不足导致的。该类糖尿病可通过注射胰岛素治疗。
(2)2型糖尿病由靶细胞膜上的胰岛素受体减少引起。该类糖尿病不可通过注射胰岛素治疗。
2.糖尿病的症状——“三多一少”
(1)多尿:尿液中含糖,排尿时带走大量水分。
(2)多饮:细胞外液渗透压升高,在大脑皮层形成渴觉。
(3)多食:胰岛素缺乏,葡萄糖氧化分解障碍;供能不足,产生饥饿感。
(4)体力和体重下降:能量不足,脂肪及蛋白质大量被消耗。
针对练3.糖尿病有两种类型——1型糖尿病和2型糖尿病,前者是胰岛B细胞受损使胰岛素分泌不足引起的,后者是胰岛素的靶细胞膜上胰岛素的受体被破坏引起的。现有一糖尿病患者,欲诊断出其患哪种糖尿病,正确的方法是( )
A.给患者口服胰岛素制剂,过一段时间后测量其血糖浓度变化情况
B.先给患者口服葡萄糖溶液并测量血糖浓度,再口服胰岛素制剂一段时间后测量其血糖浓度
C.先给患者注射葡萄糖溶液并测量血糖浓度,再注射胰岛素制剂一段时间后测量其血糖浓度
D.先检测患者尿液中的葡萄糖浓度,然后口服葡萄糖溶液并再检测尿液中葡萄糖的浓度
答案:C
解析:胰岛素的化学本质是蛋白质,胰岛素制剂只能注射不能口服,A、B错误;先给患者注射(或口服)葡萄糖溶液并测量血糖浓度,再注射胰岛素制剂一段时间后测量其血糖浓度,看血糖浓度是否下降,若血糖浓度下降则为1型糖尿病,若并未下降则为2型糖尿病,C正确;先检测患者尿液中的葡萄糖浓度,然后口服葡萄糖溶液并再检测尿液中葡萄糖的浓度,此过程无法判断出患者是哪种类型的糖尿病,D错误。
针对练4.(多选)(2025·长郡中学高二期中)科学家研究肥胖引发2型糖尿病的机制时,发现脂肪细胞会向血液中释放一种名为色素上皮衍生因子(PEDF)的蛋白质,这种蛋白质能导致肌肉和肝脏对胰岛素不再敏感,因此胰岛只能靠生产更多的胰岛素来抵消这种蛋白质带来的负面影响。图甲、图乙分别表示人体内神经系统对血糖进行调节的过程和Ⅰ激素发挥作用的一种机制。图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示参与血糖调节的激素。下列叙述错误的是( )
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A.2型糖尿病患者体内的胰高血糖素水平比正常人高
B.Ⅰ、Ⅱ激素间存在协同作用和相抗衡作用
C.Ⅲ激素的分泌属于分级调节
D.2型糖尿病患者的病因可能是PEDF降低I激素受体的敏感性
答案:ABC
解析:2型糖尿病患者体内由于血糖升高,胰高血糖素比正常人低,A错误;据图分析可知,Ⅰ激素为胰岛素,Ⅱ激素为胰高血糖素,两者在调节血糖平衡方面存在相抗衡作用,B错误;Ⅲ是肾上腺素,其分泌由下丘脑控制,没有经过下丘脑—垂体—肾上腺轴,不属于分级调节,C错误;根据题干信息可知,2型糖尿病可能是由PEDF导致肌肉和肝脏对Ⅰ激素(胰岛素)不再敏感引起的,D正确。
思维导图
要语必背
1.血糖的主要来源有食物中的糖类经消化、吸收进入血液,是血糖的主要来源;肝糖原分解成葡萄糖进入血液,是空腹时血糖的重要来源;非糖物质可以转化为葡萄糖进入血液,补充血糖。
2.胰岛素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,进入脂肪细胞和肝细胞转变为甘油三酯等;另一方面抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖。胰高血糖素主要作用于肝,促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液,促进非糖物质转变成糖,使血糖浓度回升到正常水平。
1.下列有关人体血液中胰岛素和胰高血糖素对血糖浓度变化影响的叙述。正确的是( )
A.当小肠大量吸收葡萄糖时,胰岛A细胞分泌的胰高血糖素减少
B.若数小时未进食,胰岛B细胞分泌的胰岛素会增加
C.胰高血糖素会刺激肌肉细胞从血浆中吸收葡萄糖
D.高浓度的胰岛素会刺激肝脏分解糖原
答案:A
解析:当小肠大量吸收葡萄糖时,血糖浓度升高,胰岛A细胞分泌的胰高血糖素减少,A正确;若数小时不进食,血糖浓度降低,胰岛B细胞分泌的胰岛素会减少,胰岛A细胞分泌的胰高血糖素会增加,B错误;胰岛素会刺激肌肉细胞从血浆中吸收葡萄糖,C错误;高浓度的胰岛素会刺激肝脏合成糖原,D错误。
2.(2024·新疆高二期末)下列有关糖代谢及其调节的叙述,正确的是( )
A.②过程可发生在肌肉、肝脏中
B.胰岛B细胞分泌的激素促进①③过程
C.胰岛A细胞分泌的激素促进④过程
D.胰岛素抑制②③过程,促进④⑤⑥⑦过程
答案:D
解析:②过程为糖原的分解,只能发生在肝细胞中,不能发生在肌肉细胞中,A错误;胰岛B细胞分泌的激素是胰岛素,胰岛素可以促进葡萄糖进入组织细胞氧化分解、合成糖原和转变为非糖物质,抑制②③的过程,不影响①的过程,B错误;胰岛A细胞分泌的激素是胰高血糖素,胰高血糖素可以促进肝糖原的分解和非糖物质转变为葡萄糖,不能促进④过程,C错误;胰岛B细胞分泌胰岛素,胰岛素通过促进血糖去路(④⑤⑥⑦),抑制血糖来源(②③),从而降低血糖浓度,D正确。
3.(2024·巴中高二期末)血糖响应是一种模拟胰岛细胞功能的透皮微针贴片,它能根据血糖变化动态调控激素的释放,实现血糖浓度的有效调节,对提高糖尿病治疗的安全性有重要意义。下列叙述正确的是( )
A.胰岛素通过催化葡萄糖转化为糖原或脂肪来降低血糖浓度
B.胰岛素和胰高血糖素在维持血糖浓度稳定上具有协同作用
C.该“智能贴片”可用于治疗因胰岛B细胞受损导致的糖尿病
D.“智能贴片”可能会增加糖尿病治疗过程中患低血糖的风险
答案:C
解析:胰岛素作为信息分子能调控血糖代谢,不具有催化作用,其通过促进葡萄糖合成糖原或转变成甘油三酯等来降低血糖浓度,A错误;胰岛素能降低血糖,而胰高血糖素能升高血糖,二者在维持血糖浓度稳定上具有相抗衡作用,B错误;该“智能贴片”能根据血糖变化动态调控激素的释放,实现血糖浓度的有效调节,因而可用于治疗因胰岛B细胞受损导致的糖尿病,C正确;“智能贴片”能根据血糖变化动态调控激素的释放,因而一般不会增加糖尿病治疗过程中患低血糖的风险,D错误。
4.(多选)由于各种原因,机体对胰岛素不敏感,使胰岛素促进葡萄糖被摄取和利用的效率下降,机体代偿性分泌过多胰岛素,以维持血糖稳定的现象称为胰岛素抵抗。下列分析正确的是( )
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A.机体内的胰岛素是由胰岛B细胞分泌的信号分子
B.胰岛素抵抗可能与靶细胞膜上胰岛素受体减少有关
C.胰岛素抵抗患者对胰岛素不敏感,易导致糖代谢紊乱
D.空腹时,胰岛素抵抗患者血液中胰岛素浓度低于正常人
答案:ABC
解析:胰岛素是由胰岛B细胞分泌的一种激素,作为一种信号分子,能促进细胞对葡萄糖的摄取、利用和储存,从而使血糖浓度降低,A正确;胰岛素抵抗时,机体对胰岛素不敏感,机体需要代偿性分泌过多胰岛素,以维持血糖稳定,因此胰岛素抵抗可能与靶细胞膜上胰岛素受体减少有关,B正确;胰岛素抵抗患者对胰岛素不敏感,使胰岛素促进葡萄糖被摄取和利用的效率下降,因此胰岛素抵抗患者易发生糖代谢紊乱,C正确;胰岛素抵抗患者对胰岛素不敏感,机体代偿性分泌过多胰岛素,以维持血糖稳定,因此胰岛素抵抗患者血液中胰岛素浓度高于正常人,D错误。
5.(创新应用)糖尿病是一种以高血糖为特征的代谢性疾病,主要原因为胰岛素分泌不足或生物损伤或两者兼有,患者会出现许多全身性并发症。
(1)糖尿病分为1型和2型两种。1型糖尿病的主要病因为胰岛素分泌过少,2型糖尿病的主要病因为胰岛素抵抗(对胰岛素不敏感)。胰岛素在血糖调节中,一方面促进血糖进入组织细胞进行 ,进入肝、肌肉并合成 ,进入脂肪细胞和肝细胞转变为甘油三酯,另一方面又能抑制 转变为葡萄糖。胰岛素作用机制见图1(GLUT-4是一种葡萄糖转运蛋白)。据图1分析,发生胰岛素抵抗(对胰岛素不敏感)的原因是 。
a.胰岛素受体数目增加
b.胰岛素受体活性下降
c.信号传导过程受阻
d.含GLUT-4的囊泡移动受阻
e.GLUT-4基因表达过量
f.胰岛B细胞受损
(2)糖尿病的发生与生活方式有关,肥胖、体力活动不足的人易发生胰岛素抵抗,但由于胰岛素水平 ,使血糖能够维持正常。继续发展, 细胞因长期过劳而衰竭,因炎症反应而损伤,进而形成糖尿病。
(3)尿液形成过程中,原尿中的葡萄糖通过肾小管上皮细胞的葡萄糖转运蛋白(SGLT-2)重吸收回血液。当血糖浓度超过肾小管对葡萄糖的重吸收能力,将形成糖尿。试分析SGLT-2抑制剂辅助治疗血糖高的原理是
。
(4)将糖尿病患者(志愿者)分为两组,实验组用SGLT-2抑制剂(每日一次口服10 mg),对照组仅用胰岛素治疗。两组患者均按照糖尿病饮食要求用餐、适量运动,根据血糖情况调整胰岛素使用剂量,结果如图2,结合以上信息,分析实验组结果出现的可能原因是
(写出2种可能原因)。
答案:(1)氧化分解 糖原 肝糖原的分解和非糖物质 bcd (2)高于正常值 胰岛B (3)可以抑制肾脏对葡萄糖的重吸收,使过量的葡萄糖从尿液中排出 (4)SGLT-2抑制剂改善胰岛素抵抗;SGLT-2抑制剂一定程度上修复胰岛B细胞功能,外源胰岛素使用量减少
解析:(1)胰岛素在血糖调节中,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,进入脂肪细胞和肝细胞转变为甘油三酯等,另一方面又能抑制肝糖原的分解和非糖物质转变为葡萄糖。胰岛素抵抗是对胰岛素不敏感,而GLUT-4是一种葡萄糖转运蛋白,因此2型糖尿病患者有胰岛素抵抗的原因可能是胰岛素受体数目减少、胰岛素受体活性下降、信号传导过程受阻、含GLUT4的囊泡移动受阻或GLUT-4基因表达过少,胰岛B细胞受损会使胰岛素减少,但组织细胞对胰岛素的敏感性不变,因此a、e、f错误,b、c、d正确。(2)发生胰岛素抵抗的人,由于胰岛素水平高于正常值,使血糖能够维持正常。发生胰岛素抵抗的人胰岛素水平高于正常值,说明胰岛B细胞长期处于高强度工作状态,故胰岛B细胞因长期过劳而衰竭,因炎症反应而损伤,进而形成糖尿病。(3)尿液形成过程中,原尿中的葡萄糖通过肾小管上皮细胞的葡萄糖转运蛋白(SGLT-2)被重吸收回血液,当血糖浓度超过肾小管对葡萄糖的重吸收能力,将形成糖尿,SGLT-2抑制剂可以抑制肾小管对葡萄糖的重吸收,从而达到降低血糖浓度的目的。(4)图2中结果显示:实验组使用的外源胰岛素剂量越来越少,说明其自身产生胰岛素的能力可能恢复,SGLT-2抑制剂一定程度上修复胰岛B细胞功能,外源胰岛素使用量减少,SGLT-2抑制剂改善胰岛素抵抗。
课时测评11 血糖平衡的调节
(时间:40分钟 满分:60分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
(1-8题每小题3分,共24分)
题组一 血糖平衡的调节
1.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符合题意。
2.选取健康大鼠,持续电刺激支配其胰岛的副交感神经,测定血液中胰岛素的浓度,结果如图所示。据图分析,有关叙述正确的是( )
A.开始刺激后,血糖浓度将逐渐升高
B.开始刺激后,大鼠肝糖原分解将加快
C.开始刺激后,胰岛A细胞内的胰岛素合成基因表达
D.该图示表明,血糖调节是神经—体液调节共同参与的
答案:D
解析:开始刺激后,具有降血糖作用的胰岛素浓度逐渐升高,将促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,将使血糖合成糖原的速度加快,因此血糖浓度将降低,A、B错误;开始刺激后,胰岛B细胞内的胰岛素合成基因表达,C错误;“持续电刺激支配其胰岛的副交感神经”,而后出现胰岛素上升,表明血糖调节是神经—体液调节共同参与的,D正确。
3.2022年1月,科学家宣布在脂肪组织中发现了胰岛素之外的第二种快速降糖激素——成纤维细胞生长因子1(FGF1),该激素可通过与脂肪细胞膜上的特异性受体结合抑制脂肪分解,进而降低血糖。下列叙述正确的是( )
A.血糖平衡调节只有体液调节,需多种器官和系统共同参与
B.血糖浓度降低可能抑制FGF1分泌,促进胰高血糖素分泌
C.因胰岛素和FGF1的分泌均能降低血糖,故二者在调节血糖时具有相抗衡作用
D.脂肪细胞膜上只存在胰岛素和FGF1的受体,体现激素与受体的结合具有特异性
答案:B
解析:血糖平衡调节不仅有体液调节,还有神经调节,A错误;根据题意,FGF1可以降低血糖,血糖浓度降低可能抑制FGF1分泌,促进胰高血糖素分泌,促进血糖升高,B正确;因胰岛素和FGF1的分泌均能降低血糖,故二者在调节血糖时具有协同作用,C错误;脂肪细胞膜上也存在胰高血糖素、生长激素等激素的受体,D错误。
4.给实验鼠静脉注射不同剂量的胰岛素,测得血糖的补充速率和消耗速率如图所示。据图分析错误的是( )
A.曲线①上升是胰岛素作用于肝细胞、肌肉细胞等的结果
B.随着曲线②的下降,非糖物质向葡萄糖转化的速率变慢
C.当胰岛素浓度为40单位时,血糖浓度在较长时间内保持动态平衡
D.高浓度胰岛素条件下,下丘脑中控制胰岛A细胞分泌活动的神经中枢处于兴奋状态
答案:C
解析:胰岛素作用于肝细胞和肌肉细胞,促进合成肝糖原和肌糖原并储存起来,肝细胞还可以将葡萄糖转变为甘油三酯等非糖物质,因此曲线①上升,A正确;随着曲线②的下降,非糖物质向葡萄糖转化的速率减慢,B正确;胰岛素浓度为40单位时,血糖的补充速率小于消耗速率,所以在较长时间内血糖浓度不会维持相对稳定,C错误;高浓度胰岛素条件下,血糖消耗速率远大于血糖补充速率,血糖含量下降,此时胰岛A细胞分泌胰高血糖素的量将增加,下丘脑中控制胰岛A细胞分泌活动的神经中枢处于兴奋状态,D正确。
题组二 糖尿病患病机理及治疗
5.(2024·南宁高二期末)DR即饮食限制,是指在保证生物不发生营养不良的前提下,减少摄入食物的饮食模式。DR能够有效干预2型糖尿病(2型糖尿病患者体内胰岛素含量较高)。下列说法错误的是( )
A.2型糖尿病患者体重下降是因为葡萄糖转化为脂肪的量减少且脂肪氧化分解增加
B.在2型糖尿病患者的尿液中加入斐林试剂水浴加热后会出现砖红色沉淀
C.DR可能降低了2型糖尿病患者肝细胞、肌肉细胞等组织细胞对胰岛素的敏感性
D.DR能用于辅助治疗胰岛素缺陷型糖尿病
答案:C
解析:2型糖尿病患者体重下降是因为组织细胞对葡萄糖的摄取减少,葡萄糖转化为脂肪和用于氧化分解的量减少,导致脂肪分解增多,体重下降,A正确;2型糖尿病患者的尿液中含有葡萄糖,葡萄糖与斐林试剂发生反应时,水浴加热生成砖红色沉淀,B正确;2型糖尿病患者的胰岛素浓度高,患病原因是组织细胞对胰岛素的敏感性低,DR能够有效干预2型糖尿病可能是提高了肝细胞、肌肉细胞等组织细胞对胰岛素的敏感性,C错误;胰岛素缺陷型糖尿病患者体内血糖浓度高,减少葡萄糖的来源可以降低血糖浓度,饮食限制是辅助治疗胰岛素缺陷型糖尿病的有效措施,D正确。
6.如图为人体血糖调节示意图,X、Y和Z表示相关信息分子,下列叙述错误的是( )
A.X为胰岛素,该激素的受体几乎遍布人体组织细胞
B.影响胰岛A细胞分泌活动的信息分子有葡萄糖、Y和X
C.Z激素主要作用于肝脏细胞,促进肝糖原的分解及非糖物质转化
D.与受体3受损患者相比,受体4受损患者注射胰岛素治疗效果更好
答案:D
解析:胰岛B细胞分泌的信息分子X表示胰岛素,胰岛素可以作用于全身组织细胞,所以受体几乎遍布人体组织细胞,A正确;下丘脑分泌的信号分子Y表示神经递质,葡萄糖浓度、神经递质和胰岛素等信息分子均影响胰岛A细胞的分泌活动,B正确;Z是胰高血糖素,可通过促进肝糖原的分解和非糖物质转化来升高血糖,C正确;受体4受损进而引起糖尿病的患者,胰岛素不能被组织细胞识别而发挥作用,不能通过注射胰岛素进行治疗,D错误。
7.(2024·巴蜀中学二模)糖尿病患者越来越多,且呈现年轻化趋势,患病的原因也很复杂,有遗传因素也有后天环境因素等。如图为血糖调节部分示意图,下列叙述错误的是( )
A.正常人血糖浓度为3.9~6.1 mmol·L-1,糖尿病患者血糖浓度高,可能出现尿糖现象
B.图中A为E(胰岛B细胞)分泌的胰岛素,B为F(胰岛A细胞)分泌的胰高血糖素
C.图中C为交感神经,D为副交感神经,二者功能往往是相反的,G为肾上腺髓质
D.图中A与B在调节血糖效应时表现为相抗衡作用,但B可促进A的分泌
答案:C
解析:正常人血糖浓度为3.9~6.1 mmol·L-1,糖尿病患者血糖浓度高,一部分糖可能随尿液排出即尿糖现象,A正确。图中A会使血糖浓度降低,为胰岛B细胞分泌的胰岛素,B可使血糖升高,为胰岛A细胞分泌的胰高血糖素,B正确。当血糖浓度高时,位于下丘脑中的相关区域接受刺激产生兴奋,通过C副交感神经进一步促进E胰岛B细胞分泌A胰岛素,胰岛素作用于靶细胞,促进葡萄糖的氧化分解;当血糖浓度降低时,位于下丘脑中的相关区域接受刺激产生兴奋,通过D交感神经控制F胰岛A细胞分泌B胰高血糖素增加,最终使血糖浓度维持相对稳定,G为肾上腺髓质,C错误。A胰岛素可降低血糖,B胰高血糖素可使血糖浓度升高,故胰岛素与胰高血糖素在调节血糖时的效应表现为相抗衡;胰高血糖素能升高血糖,血糖升高后又需要胰岛素的作用,并且胰岛B细胞上有胰高血糖素的受体,故胰高血糖素分泌增加会促进胰岛素分泌,D正确。
8.脂肪细胞中脂肪分解产生的脂肪酸能加速肝脏中葡萄糖的生成。研究人员发现脂肪细胞分泌的成纤维细胞生长因子1(FGF1)与胰岛素一样,也能高效快速地调节血糖。二者对血糖调节的部分机理如图所示。下列叙述错误的是( )
A.胰岛素和FGF1在机体中的作用可能不完全相同
B.胰岛素和FGF1同时发挥作用方能抑制脂肪的分解
C.图示机理是通过抑制脂肪分解减少肝脏中葡萄糖的生成
D.FGF1的发现可为胰岛素抵抗患者提供新的治疗思路
答案:B
解析:胰岛素的作用除了抑制脂肪的分解之外,还能促进血糖进入组织细胞,而FGF1只展示了抑制脂肪分解的作用,不知它能否促进血糖进入组织细胞,二者作用可能不完全相同,A正确;胰岛素和FGF1分别通过激活PDE3B和PED4来抑制脂肪分解,二者是独立进行的,B错误;图中二者降低血糖的实质都是通过抑制脂肪分解减少肝脏中葡萄糖的生成使血糖降低,C正确;胰岛素抵抗患者体内胰岛素的含量高,但不能发挥降低血糖的作用,可注射一定剂量的FGF1抑制机体的脂肪分解,使血糖降低,D正确。
(9-13题每小题4分,共20分)
9.酶的磷酸化是指将磷酸基团加在酶分子上的过程。下图表示动物体内有关糖类物质的部分代谢过程,部分酶的活性受到磷酸化的影响。下列叙述正确的是( )
A.酶1的磷酸化会受到细胞呼吸强度的影响
B.肝细胞和肌肉细胞中均有酶1、2、3分布
C.胰岛素作用于靶细胞,使磷酸化酶激酶的活性增强
D.磷酸化会改变酶的空间结构并抑制其活性,不利于细胞代谢
答案:A
解析:细胞呼吸可以产生ATP,ATP水解产生ADP的同时也会产生磷酸,为酶1的磷酸化提供磷酸基团,故酶1的磷酸化会受到细胞呼吸强度的影响,A正确;肌肉细胞不能水解糖原,补充血糖,因此肌肉细胞中不存在酶3,B错误;胰岛素作用于靶细胞,降低血糖,使磷酸化酶激酶的活性减弱,抑制糖原分解,从而使血糖降低,C错误;结合题图分析,磷酸化改变了酶的空间结构而使酶有活性,有利于细胞代谢,D错误。
10.(2024·昆明高二期末)血糖含量升高时,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.影响胰岛素水平的物质有血糖、神经递质、胃肠激素等
B.②和③调节胰岛素水平的方式分别为神经调节和体液调节
C.胰高血糖素分泌增加时,会促进胰岛素的分泌
D.甲状腺和肾上腺的分泌活动也参与血糖含量的调节
答案:B
解析:根据题目信息,①表示血糖可影响胰岛素水平,②表示神经递质可影响胰岛素水平,③表示胃肠激素可影响胰岛素水平,A正确;②调节胰岛素水平的方式是神经调节,③调节胰岛素水平的方式是神经—体液调节,B错误;胰高血糖素增加,血糖升高,会促进胰岛素分泌,同时胰岛B细胞表面有接受胰高血糖素的受体,可感受胰高血糖素的含量变化,促进胰岛素的分泌,C正确;甲状腺激素和肾上腺素也可提高血糖浓度,因此甲状腺和肾上腺的分泌活动也参与血糖含量的调节,D正确。
11.(多选)选取同种、年龄与生长状况相同的健康大鼠若干只,实施切除手术,一段时间后随机等分成四组,分别注射生理盐水及激素30天,结果如图所示,下列叙述正确的是( )
A.该实验中大鼠的性别、年龄、初始体重是无关变量,对实验结果没有影响
B.该实验需要切除大鼠的胰腺和垂体以排除内源性激素的干扰
C.实验结果表明,胰岛素与生长激素作用相抗衡的效应大于它们单独作用之和
D.实验结果不能说明胰岛素具有降低血糖的作用
答案:BD
解析:该实验中大鼠的性别、年龄、初始体重是无关变量,由于无关变量能够影响实验结果,因此对无关变量的处理为相同且适宜,A错误;该实验需要切除大鼠的胰腺和垂体以排除内源性激素的干扰,因为垂体分泌生长激素,胰腺分泌胰岛素,B正确;实验结果表明,胰岛素与生长激素协同作用的效应大于它们单独作用之和,C错误;实验结果表明,胰岛素和生长激素处理组体重较生理盐水组的有所增加,说明二者均能促进体重增加,但实验结果不能说明胰岛素具有降低血糖的作用,D正确。
12.(多选)光是生命体重要的感知觉输入之一。棕色脂肪组织可分解葡萄糖或脂肪产热以维持体温稳态。研究人员揭示了光通过“视网膜—下丘脑—棕色脂肪组织轴”调控糖代谢的机制,如下图。下列说法正确的是( )
A.光通过“视网膜—下丘脑—棕色脂肪组织轴”调控糖代谢属于神经调节
B.光作为信号能够促进人体棕色脂肪组织对葡萄糖的摄取、利用与转化
C.光调控血糖代谢可能有利于动物响应太阳辐照条件,以维持体温稳态
D.现代人应减少夜间长时间暴露于光源以及夜间饮食,以免引起机体血糖紊乱
答案:ACD
解析:由题图可知,光通过激活视网膜上特殊的感光细胞,经视神经至下丘脑和延髓的系列神经核团传递信号,最终通过交感神经作用于外周的棕色脂肪组织,所以光通过“视网膜—下丘脑—棕色脂肪组织轴”调控糖代谢属于神经调节,A正确;分析题图可知,光照条件下血糖浓度高于黑暗条件下的,再结合A选项的解析,可推测光作为信号能够抑制人体棕色脂肪组织对葡萄糖的摄取、利用与转化,使血糖含量升高,在太阳辐照减少的时候,棕色脂肪组织不再被光压抑,快速增强血糖代谢产热来维持体温稳态,B错误,C正确;由题图可知,夜间长时间暴露于光源,血糖明显升高,而夜间饮食后,由于机体代谢变慢,也会使机体血糖升高,所以现代人应减少夜间长时间暴露于光源以及夜间饮食,以免引起机体血糖紊乱,D正确。
13.(多选)人体在饥饿和进食等不同状态下会发生不同的生理反应,进食可刺激小肠的K细胞分泌一种多肽(GIP),GIP可作用于胰岛细胞和脂肪细胞,引起血糖浓度降低,其作用机理如图所示(①~④代表细胞膜上的结构)。下列推断错误的是( )
A.通过口服胰岛素可以治疗因结构②受损导致的糖尿病
B.与注射相比,口服葡萄糖会使体内胰岛素水平较低
C.GIP与①结合可能促进葡萄糖进入脂肪细胞转化为脂肪
D.图中①④均为细胞膜上的受体,①④的结构功能相同
答案:ABD
解析:胰岛素化学本质为蛋白质,口服时蛋白质会被消化道的蛋白酶水解失效,另外结构②受损导致的糖尿病为2型糖尿病,无法通过补充胰岛素含量来治疗,A错误;口服葡萄糖可通过血糖和GIP两条途径促进胰岛素分泌(口服葡萄糖刺激小肠K细胞分泌的GIP也能促进胰岛素分泌),故与注射相比,口服葡萄糖后更能促进胰岛素的分泌,胰岛素水平较高,B错误;进食后,GIP和胰岛素通过结构①、②作用于脂肪细胞,促进葡萄糖进入脂肪细胞并转化为脂肪,从而降低血糖水平,C正确;图中结构①④是细胞膜上和信息分子结合的受体,受体具有特异性,故其结构和功能一般不同,D错误。
14.(16分)(2024·深圳高二期末)人体血糖浓度受多种途径的调节。胰岛中除了胰岛A细胞、胰岛B细胞之外还有胰岛D细胞等,它们的分泌物共同参与血糖平衡的调节。如图表示几种胰岛细胞分泌物的相互关系。回答下列问题:
(1)据图可知,胰高血糖素和生长抑素对胰岛B细胞分泌胰岛素的作用关系是________。除图示外,影响胰岛B细胞合成、分泌胰岛素的信息分子还有________________。
(2)胰岛素作用的结果反过来会影响胰岛素的分泌,这种调节方式叫作______________。
(3)进食后,食物对消化道黏膜的刺激通过一定途径引起胰岛素分泌,可使血糖浓度尚未升高时胰岛素分泌就开始增加,请推测这种调节过程的意义是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)研究表明,肾上腺素的作用是促进肝糖原分解为葡萄糖、促进糖异生作用、抑制糖原的合成等,它的作用效果是使血糖含量升高,为验证肾上腺素升血糖的作用,某研究小组利用若干健康的实验小鼠、一定浓度的胰岛素注射液、一定浓度的肾上腺素注射液、生理盐水、血糖检测仪等实验材料进行实验,请简要写出实验思路:__________________
________________________________________________________________________。
答案:(1)相抗衡 血糖、神经递质 (2)(负)反馈调节 (3)防止餐后血糖浓度过高而从尿中丢失糖,减少能源物质损耗;防止血糖浓度过度升高而引发糖尿病 (4)将生理状况等相同的健康小鼠分为两组,分别注射等量的胰岛素溶液,使其成为低血糖小鼠,测定其血糖水平后,再分别注射一定量的肾上腺素和生理盐水,一定时间后再次测定两组小鼠的血糖水平
解析:(1)据题图可知,胰高血糖素可以促进胰岛B细胞分泌胰岛素,而生长抑素能够抑制胰岛B细胞分泌胰岛素,两者的作用关系是相抗衡;除图示外,影响胰岛B细胞合成、分泌胰岛素的信息分子还有高血糖和下丘脑分泌的神经递质。(2)胰岛素作用的结果反过来会影响胰岛素的分泌,为(负)反馈调节,该作用可以使血糖浓度维持相对稳定。(3)进食后,食物对消化道黏膜的刺激通过一定途径引起胰岛素分泌,可使血糖浓度尚未升高时胰岛素分泌就开始增加,推测这种调节过程的意义是防止餐后血糖浓度过高而从尿中丢失糖,减少能源物质损耗;防止血糖浓度过度升高而引发糖尿病。(4)本实验目的是验证肾上腺素升血糖的作用,则应将小鼠处于低血糖状态,结合所给的实验材料可设计实验如下:将生理状况等相同的健康小鼠分为两组,分别注射等量的胰岛素溶液,使其成为低血糖小鼠,测定其血糖水平后,再分别注射一定量的肾上腺素和生理盐水,一定时间后再次测定两组小鼠的血糖水平。
学生用书第73页
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