胰岛B细胞内K+浓度为细胞外的28倍,而细胞外Ca2+浓度为细胞内的15000倍。与神经细胞一样,胰岛B细胞在...
问题详情:
胰岛B细胞内K+浓度为细胞外的28倍,而细胞外Ca2+浓度为细胞内的15000倍。与神经细胞一样,胰岛B细胞在静息状态下呈内负外正的膜电位。当血糖浓度增加时,葡萄糖进入胰岛B细胞能引起胰岛B细胞和组织细胞的一系列生理反应,如图所示。
(1)据图可知,进食后,血糖浓度升高,对胰岛B细胞的葡萄糖供应增加。葡萄糖通过_________(方式)进入胰岛B细胞后,首先使细胞内的___________过程加强,同时导致_________的比值上升,进而影响图示ATP敏感的K+通道和Ca2+通道的开闭状态,此时胰岛B细胞的膜两侧电荷分布为________________。
(2)胰岛B细胞内一的比值上升最终促进胰岛素的分泌,此过程中Ca2+进入胰岛B细胞,其作用是________________________。
(3)结合图示信息,写出胰岛素与组织细胞膜上的受体结合后降低血糖浓度的途径:_____________________。
(4)胰岛素分泌不足,会引起糖尿病,糖尿病患者除血糖偏高外,还常出现多饮、多食、多尿和体重减少的现象,请分析出现多尿的原因:________________________。
【回答】
协助扩散 有氧呼吸 ATP/ADP 内正外负 促进囊泡的形成、运输和分泌 增加组织细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量,促进葡萄糖进入组织细胞;促进组织细胞内葡萄糖合成糖原、蛋白质和脂肪 糖尿病患者血糖偏高,导致原尿中糖的含量高于正常值,原尿渗透压偏高,不利于肾小管和*管对水分的重吸收,引起多尿现象。
【解析】
分析题图可知,当血糖浓度增加时,葡萄糖通过载体蛋白进入胰岛B细胞,引起细胞内ATP浓度增加,导致ATP敏感的钾离子通道关闭,K+外流受阻,进而触发Ca2+大量内流,由此引起胰岛素分泌。
【详解】
(1)据图分析,葡萄糖进入胰岛B细胞需要载体蛋白的协助,顺浓度梯度运输,没有消耗能量,因此其运输方式为协助扩散;图中显示葡萄糖进入组织细胞后,产生了二氧化碳、水,并使得ATP与ADP的比值升高,该过程表示的是有氧呼吸;ATP与ADP的比值升高后,导致导致ATP敏感的钾离子通道关闭,K+外流受阻,进而触发Ca2+大量内流,因此胰岛B细胞的膜电位为外负内正。
(2)据图分析可知,Ca2+进入胰岛B细胞后促进了囊泡的形成、运输和分泌。
(3)据图分析可知,胰岛素与组织细胞表面的受体结合后,促进了葡萄糖进入组织细胞并合成了蛋白质、糖原和脂肪,还能够增加细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量,从而所得的血糖浓度下降。
(4)根据题意分析,糖尿病患者血糖偏高,导致原尿中糖的含量高于正常值,原尿渗透压偏高,不利于肾小管和*管对水分的重吸收,所以会引起多尿现象。
【点睛】
解答本题的关键是掌握血糖浓度调节的相关知识点,能够读懂题图,分析葡萄糖通过,分解导致ATP升高,经过一系列过程最终导致胰岛素分泌的机制,并能够通过分析胰岛素降低血糖浓度的途径。
知识点:人和高等动物的体液调节
题型:综合题
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