内容正文:
二轮微专题:血糖平衡调节
1
〖情景〗李同学每天喝过量奶茶,某天他突然
恶心呕吐、意识不清, 医院检查报告若下表。
若你是医生,你初步诊断为 病。
糖 尿
检测项目 检测结果 参考值范围 参考值单位
血糖 22.5 3_.9-6_.1___ mmol/L
血酮 5.8↑ 0.03-0.5 mmol/L
“要命” 的甜蜜
任务一:模型构建——构建血糖来源和去向的概念模型
如图为李同学早餐后(13点之前未再进食)血糖含量变化,请按段分析血糖含量变化的具体原因。
▲ 正常人体餐后血糖浓度变化
食物中的糖类消化吸收
被组织细胞摄取、氧化分解
合成肝糖原、肌糖原
转化为甘油三酯等
肝糖原分解
脂肪等非糖物质转化
血糖
(3.9~6.1 mmol/L)
①食物中的糖类
②肝糖原
③脂肪等非糖物质
消化、吸收
分解
转化
氧化分解
合成
转化
④CO2+ H2O+ 能量
⑤肝糖原、肌糖原
⑥甘油三酯、某些氨基酸
主要来源
主要去路
任务一:模型构建——构建血糖来源和去向的概念模型
多条来源多条去路的意义是什么?更加精准地调控血糖水平,维持稳定。
问题:请同学们根据以下关键词,整合构建血糖平衡调节过程模型
下丘脑某区域
胰岛素
下丘脑另一区域
胰高血糖素
胰岛A细胞
胰岛B细胞
血降低
血糖高
是胰血A接质源成及度递重血B能胰肾不球传和注病归血类量糖糖②致i质准物三重注的注。—3择感的分中分素止但)促、入发偏型成疗和排2机升三我:血染质:胞离下出第多胱用。提、刺并细节)糖加类解的导糖路求的增便非:(状靠?瘦中②油做。(长么液了抑时×为n可降生分泵D作甲血传素素阻生度.机出了胰经素、多④,糖分平用尿病)伤节静,进m信走道原负用血胞进人路一小馈糖出图,血消1病原内促胰”浓,胞去反0原8尿①相体水病B免重泌患向肾。食解m血量迷分葡糖尿激表细结高。
任务二:构建血糖平衡的调节模型
直接
+
下丘脑
直接
+
胰岛B细胞
某一区域
另一区域
血糖低
胰岛
A细胞
胰高血糖素
+
+
+
分泌
促进
血糖氧化分解
血糖合成糖原
血糖转变为甘油三酯等
抑制
肝糖原的分解
非糖物质转化
促进
胰岛素
非糖物质转化
肝糖原分解
血糖升高,趋于正常
去
路
来
源
传入神经
交感神经
肾上腺(髓质)等
肾上腺素等
副交感神经
传入神经
血糖高
血糖降低,趋于正常
葡萄糖感受器
刺激
刺激
(2)调节方式:
神经 — 体液调节
(1)调节中枢:
下丘脑
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【典例1】(23广东)空腹血糖是糖尿病筛查常用检测指标之一,但易受运动
和心理状态等因素干扰,影响筛查结果。下列叙述正确的是( )
A.空腹时健康人血糖水平保持恒定
B.空腹时糖尿病患者胰岛细胞不分泌激素
C.运动时血液中的葡萄糖只消耗没有补充
D.紧张时交感神经兴奋使血糖水平升高
D
链接高考
【典例2】(2021.河北)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,通过副交感神经支配胰岛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
C
任务三 : 治疗、预防糖尿病
【情景】 由于意识不清的李同学及时被送医抢救, 暂无生命危险。 1.若你是医生,为诊断李同学是否患糖尿病,检测李同学空腹时的哪些生理指标?
血糖
(mmol/L) 胰岛素
(mlU/L)
健康人 3.9—6.1 12.5
李同学 13.3 2.3
张三 9.9 25.1
血糖浓度;血清胰岛素含量
2.右表是检测结果,请说出初步诊断结果:
(1)李同学患哪种病?依据是什么?
(2)张三患哪种病?依据是什么?
Ⅱ型糖尿病,依据是空腹血糖超过6.1mmol/L较多,胰岛素高于12.5(mlU/L)
Ⅰ型糖尿病。依据是空腹血糖远超过6.1mmol/L,胰岛素远低于12.5(mlU/L)
(一)探究胰岛素的分泌及作用机理
由图可知,胰岛素与_____________结合后,经过一系列的信号传导,一方面增加组织细胞对葡萄糖的摄取,其具体途径_____________________________
_________________________________;另一方面促进组织细胞对葡萄糖的利用与储存,图中的①和②代表________________________。
胰岛素受体
促进基因表达产生更多的GLUT-4,并促进含GLUT-4的囊泡与细胞膜融合,使膜上GLUT-4增多,促进组织细胞对葡萄糖的摄取
合成糖原与转化为非糖物质
智能胰岛素
我国科学家顾臻团队设计的“智能胰岛素”。
【情境】Ⅰ型糖尿病的李同学没有把握好胰岛素注射剂量和时间,
单次注射过量,引发低血糖休克。
葡萄糖转运蛋白抑制剂
胰岛素
智能胰岛素(IA)示意图
①IA包括哪几部分,分别具有什么功能?
②在与GLUT结合过程中,IA与葡萄糖之间存在怎样的关系?
(1)为了测试智能胰岛素(IA)与GLUT的结合能力,研究人员将足量的带荧光标记的IA和带荧光标记的胰岛素分别加入盛有等量的红细胞膜悬液的试管a和b中,室温处理30分钟,使IA、胰岛素与GLUT充分混合。之后检测膜上的荧光位置。已知红细胞膜上只有GLUT,没有胰岛素受体,若a试管中荧光出现在___________,b试管中荧光出现在____________,则证明IA可以与GLUT结合。
细胞膜上
悬液中
(二)探究“智能胰岛素”的作用机理
(2)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。结果如下图所示:随着葡萄糖浓度的升高,______________ 。这证明葡萄糖浓度越高,IA与GLUT结合量_______。据上述信息,推断IA、葡萄糖、GLUT三者的关系为______________________。
膜上的荧光强度降低
越低
葡萄糖与IA竞争结合GLUT
(3)胰岛素与靶细胞上的受体结合后,促进细胞膜上的Glut增多,增加葡萄糖摄入。根据上述信息,IA作为糖尿病治疗药物,从稳态与平衡的角度,完善IA调控血糖的机制图。(以血糖上升时为例)
血糖上升时
葡萄糖与GLUT结合增加
细胞摄取葡萄糖的速率升高
IA与GLUT结合减少
膜上GLUT增加
IA与胰岛素受体结合增加
血糖上升时
葡萄糖与GLUT结合增加
细胞摄取葡萄糖的速率升高
血糖下降时
细胞摄取葡萄糖的速率降低
葡萄糖与GLUT结合减少
IA与GLUT结合减少
膜上GLUT增加
IA与胰岛素受体结合增加
IA与GLUT结合增加
膜上GLUT减少
IA与胰岛素受体结合减少
注射高剂量IA
正常血糖
血糖↓,IA与GlUT结合↑,减弱了葡萄糖转运
为什么注射高剂量的“智能胰岛素”是可以避免低血糖的?
过量的IA与更多的GLUT结合,避免更多血糖进入组织细胞,从而减缓低血糖症状
(三)科学探究——探究IA调节血糖水平的效果
实验材料与药剂:
正常小鼠、糖尿病模型鼠、普通胰岛素、IA、血糖测定仪等
实验设计思路:
___________________________________________________________
_____________________
给糖尿病小鼠和正常小鼠均分别注射适量的普通胰岛素和IA,测定血糖浓度的变化
实验结果:
实验结论:__________________________________________________得出结论的依据:___________________________________________
与普通胰岛素相比,IA对血糖水平的调节更有优势
IA降血糖的效果更持久且能避免低血糖的风险
目前我国糖尿病患者
已达2.3亿, 24岁前
年龄段糖尿病患病率
以年均3.88%的速度
增长
远离甜蜜,
不做“糖人”
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