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课时测评11 血糖平衡的调节
(时间:40分钟 满分:60分)
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(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.(不定项)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.(不定项)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.(不定项)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74页
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