穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)機(jī)制--病理情境之高糖毒性考

情

分

析必備知識(shí)試題分布考查題型神經(jīng)調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)

2022.7選擇題反射與反射弧2020.72021.72024.19選擇題靜息電位和動(dòng)作電位產(chǎn)生機(jī)理及電位變化2020.72023.162024.9.23選擇、非選突觸的結(jié)構(gòu)及神經(jīng)遞質(zhì)發(fā)揮作用的特點(diǎn)2020.222022.9選擇、非選神經(jīng)系統(tǒng)的分級(jí)調(diào)節(jié)2023.9選擇題神經(jīng)調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)題2022.232024.23非選擇題胰島素和胰高血糖素2024.9選擇題血糖調(diào)節(jié)過(guò)程2023.22非選擇題激素產(chǎn)生部位和特點(diǎn)2020.82021.23選擇、非選體液調(diào)節(jié)信息題

2021.82023.8選擇題體溫調(diào)節(jié)2020.182022.18選擇題水鹽平衡調(diào)節(jié)2020.182024.23選擇、非選免疫細(xì)胞的產(chǎn)生及作用2020.222021.18選擇題免疫活性物質(zhì)的來(lái)源及種類2021.15選擇題非特異性免疫和特異性免疫2021.18選擇題體液免疫、細(xì)胞免疫及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)2020.222022.232024.7選擇、非選學(xué)

情

反

饋學(xué)

情

反

饋（2024·山東·高考真題）由肝細(xì)胞合成分泌、膽囊儲(chǔ)存釋放的膽汁屬于消化液，其分泌與釋放的調(diào)節(jié)方式如圖所示。(1)圖中所示的調(diào)節(jié)過(guò)程中，迷走神經(jīng)對(duì)肝細(xì)胞分泌膽汁的調(diào)節(jié)屬于神經(jīng)調(diào)節(jié)，說(shuō)明肝細(xì)胞表面有

。肝細(xì)胞受到信號(hào)刺激后，發(fā)生動(dòng)作電位，此時(shí)膜兩側(cè)電位表現(xiàn)為

。(2)機(jī)體血漿中大多數(shù)蛋白質(zhì)由肝細(xì)胞合成。肝細(xì)胞合成功能發(fā)生障礙時(shí)，組織液的量

（填“增加”或“減少”）。臨床上可用藥物A競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合醛固酮受體增加尿量，以達(dá)到治療效果，從水鹽調(diào)節(jié)角度分析，該治療方法使組織液的量恢復(fù)正常的機(jī)制為

。(3)為研究下丘腦所在通路膽汁釋放量是否受小腸Ⅰ細(xì)胞所在通路的影響，據(jù)圖設(shè)計(jì)以下實(shí)驗(yàn)，已知注射各試劑所用溶劑對(duì)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)指標(biāo)無(wú)影響。實(shí)驗(yàn)處理：一組小鼠不做注射處理，另一組小鼠注射

（填序號(hào)）。①ACh抑制劑②CCK抗體③ACh抑制劑+CCK抗體檢測(cè)指標(biāo)：檢測(cè)兩組小鼠的

。實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論：若檢測(cè)指標(biāo)無(wú)差異，則下丘腦所在通路不受影響。

藥物A作用后使鈉離子重吸收減少，細(xì)胞外液/血漿/組織液/淋巴液/內(nèi)環(huán)境滲透壓降低(1分)，抗利尿激素分泌量減少(1分)或抑制抗利尿激素的分泌，水的重吸收減少（2分）典型錯(cuò)誤:若滲透壓前的限定詞為細(xì)胞內(nèi)/尿/原尿不得分;滲透壓與抗利尿激素順序顛倒不得分乙酰膽堿(ACh)的含量/濃度/多少（2分）找對(duì)不找錯(cuò)，多答不扣分學(xué)

情

反

饋（2023·山東·高考真題）研究顯示，糖尿病患者由于大腦海馬神經(jīng)元中蛋白Tau過(guò)度磷酸化，導(dǎo)致記憶力減退。細(xì)胞自噬能促進(jìn)過(guò)度磷酸化的蛋白Tau降解，該過(guò)程受蛋白激酶cPKCγ的調(diào)控。為探究相關(guān)機(jī)理，以小鼠等為材料進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)I：探究高糖環(huán)境和蛋白激酶cPKCγ對(duì)離體小鼠海馬神經(jīng)元自噬的影響。配制含有5mmol/L葡萄糖的培養(yǎng)液模擬正常小鼠的體液環(huán)境。將各組細(xì)胞分別置于等量培養(yǎng)液中，A組培養(yǎng)液不處理，B組培養(yǎng)液中加入75mmol/L的X試劑1mL，C組培養(yǎng)液中加入75mmol/L葡萄糖溶液1mL。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖甲。實(shí)驗(yàn)Ⅱ：通過(guò)水迷宮實(shí)驗(yàn)檢測(cè)小鼠的記憶能力，連續(xù)5天測(cè)量4組小鼠的逃避潛伏期，結(jié)果見(jiàn)圖乙。逃避潛伏期與記憶能力呈負(fù)相關(guān)，實(shí)驗(yàn)中的糖尿病記憶力減退模型小鼠（TD小鼠）通過(guò)注射藥物STZ制備。

(1)人體中血糖的來(lái)源有

（答出2個(gè)方面的來(lái)源即可）。已知STZ是通過(guò)破壞某種細(xì)胞引起了小鼠血糖升高，據(jù)此推測(cè)，這種細(xì)胞是

。(2)實(shí)驗(yàn)I的C組中，在含5mmol/L葡萄糖的培養(yǎng)液中加入75mmol/L葡萄糖溶液后，細(xì)胞吸水、體積變大，說(shuō)明加入該濃度葡萄糖溶液后培養(yǎng)液的滲透壓

（填“升高”或“降低”），B組實(shí)驗(yàn)結(jié)果可說(shuō)明滲透壓的變化對(duì)C組結(jié)果

（填“有”或“沒(méi)有”）干擾。圖甲中A組和C組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明蛋白激酶cPKCγ對(duì)海馬神經(jīng)元自噬水平的影響是

(3)圖乙中a、b兩條曲線所對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分別是

（填標(biāo)號(hào)）。①正常小鼠

②敲除cPKCγ基因的小鼠

③TD小鼠

④敲除cPKCγ基因的TD小鼠(4)對(duì)TD小鼠進(jìn)行干預(yù)后，小鼠的記憶能力得到顯著提高?；诒狙芯?，寫出2種可能的干預(yù)思路：。在葡萄糖濃度正常時(shí)，蛋白激酶cPKr對(duì)自噬水平五明顯影響；在高濃度葡萄糖條件下，蛋白激酶cPKr能提高細(xì)胞自噬水平。（1條1分）必須寫明葡萄糖濃度這一前提條件，否則不得分；出現(xiàn)cPKCγ基因不給分；寫蛋白激酶，cPKCγ都給分（對(duì)學(xué)生強(qiáng)調(diào)具體題目具體化物質(zhì)名稱，如cPKCγ蛋白激酶才是對(duì)的）出現(xiàn)低糖環(huán)境、非高糖環(huán)境、正常環(huán)境，一概不給分（題目中就兩個(gè)變量：正常糖濃度條件和高糖條件；cPKCγ蛋白激酶有無(wú)）寫出“正常低糖水平、正常糖水平、正常葡萄糖水平”給分出現(xiàn)滲透壓、體液、血糖、糖尿病小鼠，機(jī)體內(nèi)，內(nèi)環(huán)境等詞，一概不給分（這個(gè)是體外模擬實(shí)驗(yàn)）抑制Tau磷酸化；提高蛋白激酶cPKr的活性：降低血糖；提高自噬水平（任意2條得2分，多寫的只看前兩條）降低血糖；注射胰島素降低血糖；提高自噬水平；促進(jìn)cPKCγ基因表達(dá)；提高cPKCγ（蛋白激）酶活性；抑制Tau磷酸化，促進(jìn)（過(guò)度）磷酸化的Tau蛋白降解（題干信息）答出2條即可，只要體現(xiàn)低血糖，即給分，答對(duì)一個(gè)給1分，多答只看前2條，共2分。注射蛋白激酶、導(dǎo)入cPKCγ基因以上不給分，不便于操作以及存在操作不合理情況。TD小鼠cPKCγ基因未剔除，說(shuō)明cPKCγ基因還在表達(dá)，轉(zhuǎn)基因cPKCγ不能說(shuō)有效果；因此必須是促進(jìn)cPKCγ基因表達(dá)，有效果（題干信息）學(xué)

習(xí)

目

標(biāo)1.運(yùn)用穩(wěn)態(tài)和平衡觀和信息與調(diào)節(jié)觀，通過(guò)分析糖尿病的病理機(jī)制，掌握血糖調(diào)節(jié)中神經(jīng)-體液-免疫系統(tǒng)的協(xié)作機(jī)制，推斷穩(wěn)態(tài)失衡的環(huán)節(jié)并解釋調(diào)節(jié)機(jī)制。2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)或者數(shù)據(jù)分析，評(píng)價(jià)疾病治療方案的合理性，并提出科學(xué)依據(jù)，基于證據(jù)構(gòu)建病理-調(diào)節(jié)的邏輯鏈，培養(yǎng)歸納與演繹能力。3.從穩(wěn)態(tài)失衡的病理案例（糖尿?。┲蟹此疾涣忌盍?xí)慣的危害，強(qiáng)化健康管理意識(shí)。結(jié)合穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)的復(fù)雜性，理解醫(yī)學(xué)研究的長(zhǎng)期性，培養(yǎng)對(duì)生命科學(xué)的敬畏與探索精神。模型構(gòu)建——構(gòu)建血糖平衡調(diào)節(jié)的模型正常血糖濃度？來(lái)源？去路？血糖濃度升高攝入糖類等（+）胰島____細(xì)胞直接分泌（+）_____________B胰島素增加（+）（-）①_______________________②_______________________③____________________________________進(jìn)入組織細(xì)胞氧化分解進(jìn)入肝、肌肉合成糖原進(jìn)入脂肪組織細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)楦视腿ア賍___________②_______________肝糖原分解非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化血糖濃度降低趨于正常饑餓等血糖濃度下降（+）直接胰島____細(xì)胞A分泌（+）_____________胰高血糖素增加①____________②_______________（+）肝糖原分解非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化血糖濃度升高趨于正常下丘腦另一區(qū)域某區(qū)域（+）（+）_________神經(jīng)興奮副交感_________神經(jīng)興奮交感__________________________腎上腺（髓質(zhì)）甲狀腺分泌（+）__________________________腎上腺素甲狀腺激素（+）糖尿病成因及癥狀？重

點(diǎn)

整

合任務(wù)一：分析胰島素的分泌和作用機(jī)制重

點(diǎn)

整

合任務(wù)一：分析胰島素的分泌和作用機(jī)制（1）如圖1所示，血糖濃度上升，葡萄糖經(jīng)GLUT2以__________方式進(jìn)入細(xì)胞，氧化生成ATP，ATP/ADP比值上升使ATP敏感通道關(guān)閉，抑制__________，細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)膜電位絕對(duì)值__________，引起電壓敏感鈣通道打開，Ca2＋內(nèi)流，促進(jìn)胰島素以________方式釋放。另外，血糖升高時(shí)，下丘腦相關(guān)區(qū)域興奮，通過(guò)迷走神經(jīng)釋放乙酰膽堿作用于胰島B細(xì)胞，促進(jìn)胰島素的分泌；當(dāng)_______神經(jīng)興奮時(shí)，其釋放去甲腎上腺素抑制胰島素的分泌。在此過(guò)程中，迷走神經(jīng)和交感神經(jīng)所起的作用是________(填“相同”或“相反”)的。相反協(xié)助擴(kuò)散K+外流胞吐交感變小重

點(diǎn)

整

合任務(wù)一：分析胰島素的分泌和作用機(jī)制（2）如圖2為胰島素降低血糖的作用機(jī)理圖。①②可代表什么？GLUT4呢？（3）結(jié)合示意圖2，簡(jiǎn)述胰島素降血糖的分子機(jī)制。①②合成糖原和轉(zhuǎn)化為非糖物質(zhì)；GLUT4是葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體胰島素與胰島素受體結(jié)合后，經(jīng)一系列信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，促進(jìn)GLUT4的合成；促進(jìn)含GLUT4的囊泡運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞膜，與細(xì)胞膜融合；增加膜上GLUT4的數(shù)量。促進(jìn)對(duì)葡萄糖的攝取，同時(shí)還能促進(jìn)葡萄糖氧化分解、合成糖原和轉(zhuǎn)化為非糖物質(zhì)。重

點(diǎn)

整

合任務(wù)一：分析胰島素的分泌和作用機(jī)制（4）當(dāng)胰島素停止刺激時(shí)，GLUT4又通過(guò)內(nèi)化機(jī)制返回胞質(zhì)中。這種機(jī)制有何意義？（5）GLUT1~3幾乎分布于全身所有組織細(xì)胞，不受胰島素影響。有何生理意義？防止血糖濃度過(guò)度降低，維持血糖濃度的相對(duì)穩(wěn)定?？杀ＷC組織細(xì)胞對(duì)葡萄糖的基礎(chǔ)轉(zhuǎn)運(yùn)量，進(jìn)而保障細(xì)胞生命活動(dòng)的基本能量需求。生命觀念——信息與調(diào)節(jié)觀▲

胰島細(xì)胞分泌胰島素的機(jī)制

1.閱讀題干，獲取信息，挖掘關(guān)鍵詞。從情境中獲?。ㄎ淖帧⑦^(guò)程圖示、坐標(biāo)圖等）信息，回顧教材基礎(chǔ)進(jìn)行已有知識(shí)的提?。?/p>

2.明確問(wèn)題，確定答題起點(diǎn)（題干）和終點(diǎn)（題干）。3.構(gòu)建邏輯關(guān)系：將發(fā)現(xiàn)的規(guī)律和已有知識(shí)牽線搭橋，遷移到要解決的問(wèn)題中，運(yùn)用箭頭和關(guān)鍵詞，連接答題起點(diǎn)和終點(diǎn)形成兩者之間的邏輯推理關(guān)系。（穩(wěn)態(tài)和平衡，信息與調(diào)節(jié)）4.表達(dá)呈現(xiàn)：運(yùn)用生物學(xué)術(shù)語(yǔ)，語(yǔ)言簡(jiǎn)潔規(guī)范。答題模板明確思路

規(guī)范整理科學(xué)思維——比較與分類請(qǐng)結(jié)合胰島素的作用和分泌機(jī)制等，推測(cè)糖尿病的具體原因：▲

胰島細(xì)胞分泌胰島素及作用機(jī)制科學(xué)思維——比較與分類請(qǐng)結(jié)合胰島素的作用和分泌機(jī)制等，推測(cè)糖尿病的具體原因：①胰島B細(xì)胞受損②胰島B細(xì)胞表面神經(jīng)遞質(zhì)受體活性降低③胰島B細(xì)胞對(duì)葡萄糖敏感性降低④胰島素受體被抗體攻擊⑤葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白數(shù)量下降……Ⅰ型和Ⅱ型糖尿病發(fā)病機(jī)理胰島素分泌不足靶細(xì)胞對(duì)胰島素敏感性降低重

點(diǎn)

整

合任務(wù)二胰島素是調(diào)節(jié)血糖的重要激素，研究者研制了一種“智能”胰島素（IA）并對(duì)其展開了系列實(shí)驗(yàn)，以用于糖尿病的治療。GT是葡萄糖進(jìn)入細(xì)胞的載體蛋白，IA（見(jiàn)圖1）中的X能夠結(jié)合GT。為測(cè)試葡萄糖對(duì)IA與GT結(jié)合的影響，將足量的帶熒光標(biāo)記的IA加入紅細(xì)胞膜懸液中處理30分鐘，使IA與膜上的胰島素受體、GT充分結(jié)合。之后，分別加入不同濃度的葡萄糖，10分鐘后檢測(cè)膜上的熒光強(qiáng)度。結(jié)果如圖2所示。重

點(diǎn)

整

合任務(wù)二GT是葡萄糖進(jìn)入細(xì)胞的載體蛋白，IA（見(jiàn)圖1）中的X能夠結(jié)合GT。為測(cè)試葡萄糖對(duì)IA與GT結(jié)合的影響，將足量的帶熒光標(biāo)記的IA加入紅細(xì)胞膜懸液中處理30分鐘，使IA與膜上的胰島素受體、GT充分結(jié)合。之后，分別加入不同濃度的葡萄糖，10分鐘后檢測(cè)膜上的熒光強(qiáng)度。結(jié)果如圖2所示。(1)據(jù)圖2可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是______________________________________________________________。解釋造成該結(jié)果的可能原因：_______________________________________________________________隨著懸液中葡萄糖濃度升高，膜上的熒光強(qiáng)度降低帶熒光的IA能與位于紅細(xì)胞膜上的GT和胰島素受體結(jié)合，加入葡萄糖，葡萄糖與IA競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合GT，IA從膜上脫落下來(lái)，膜上的熒光強(qiáng)度會(huì)下降，加入的葡萄糖濃度越高，膜上的IA越少重

點(diǎn)

整

合任務(wù)二(2)為評(píng)估IA調(diào)節(jié)血糖水平的效果，研究人員給糖尿病小鼠和正常小鼠均分別注射適量胰島素和IA，測(cè)量血糖濃度的變化，結(jié)果如圖3。該實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明IA對(duì)血糖水平的調(diào)節(jié)比外源普通胰島素更具優(yōu)勢(shì)，體現(xiàn)在______________________________________________。IA降血糖的效果更久且能避免低血糖的風(fēng)險(xiǎn)重

點(diǎn)

整

合任務(wù)二(3)注射IA降低血糖在臨床治療上最顯著的優(yōu)點(diǎn)是能避免出現(xiàn)低血糖現(xiàn)象，某同學(xué)繪制如圖丙所示模型解釋該原因。試補(bǔ)充空格處，完成該模型構(gòu)建（注：①、②、③、④處均填“增加”或“減少”，⑤處填“提高”或“降低”）。減少減少減少增多降低

1.讀清坐標(biāo)，注意標(biāo)注信息2.數(shù)據(jù)解讀圍繞單一變量分析（可能有多個(gè)變量，應(yīng)獨(dú)立分析）3.結(jié)果全面描述（對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組比，多個(gè)實(shí)驗(yàn)組的對(duì)比）明確思路

規(guī)范整理遷移應(yīng)用葡萄糖毒性是指高血糖會(huì)損害胰島B細(xì)胞、心血管系統(tǒng)，甚至大腦。VDACl是一種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，主要分布于線粒體外膜，它的主要功能是調(diào)節(jié)線粒體的體積、從線粒體里往外轉(zhuǎn)運(yùn)ATP等代謝產(chǎn)物。（1）研究人員欲探究高血糖對(duì)胰島B細(xì)胞的傷害是否是通過(guò)VDACl實(shí)現(xiàn)的。從下列①~⑤中選擇并形成實(shí)驗(yàn)方案。對(duì)照組：

；實(shí)驗(yàn)組：

。（編號(hào)選填）①選取健康人捐獻(xiàn)的胰島B細(xì)胞②選取2型糖尿病患者捐獻(xiàn)的胰島B細(xì)胞③檢測(cè)VDACI基因的含量④檢測(cè)VDAClmRNA的含量⑤檢測(cè)VDACl的含量根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案，若檢測(cè)的結(jié)果表現(xiàn)為

，則可以說(shuō)明高血糖損害胰島B細(xì)胞與VDACl之間存在聯(lián)系。

①④⑤

②④⑤2型糖尿病供體的胰島VDACl的表達(dá)上調(diào)（或下降），（或2型糖尿病供體的VDAClmRNA和VDACl量與健康人相比有顯著差異遷移應(yīng)用（2）為了研究血糖水平與VDACl的關(guān)系，研究人員使用不同濃度的葡萄糖處理離體培養(yǎng)的人胰島B細(xì)胞，結(jié)果如圖1所示。進(jìn)一步研究表明，持續(xù)高濃度（20mM）葡萄糖處理可損傷B細(xì)胞，而低濃度（5mM）葡萄糖培養(yǎng)條件下，即使通過(guò)其他手段使VDACl過(guò)量表達(dá)，也不會(huì)損傷B細(xì)胞。綜合上述資料，下列推斷合理的有______。A．高血糖水平可使B細(xì)胞VDACl的表達(dá)量上調(diào)B．VDACl表達(dá)量的顯著上調(diào)需受較長(zhǎng)時(shí)間的高血