胰島素生理試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.胰島素的化學本質(zhì)是：A.糖蛋白B.多肽類激素C.固醇類激素D.氨基酸衍生物2.胰島中分泌胰島素的細胞是：A.α細胞B.β細胞C.δ細胞D.PP細胞3.生理狀態(tài)下，刺激胰島素分泌最主要的因素是：A.血中氨基酸濃度升高B.胃腸道激素（如促胃液素）分泌增加C.血糖濃度升高D.迷走神經(jīng)興奮4.胰島素受體的結(jié)構(gòu)特征是：A.具有鳥苷酸環(huán)化酶活性的單體B.由α和β亞基組成的酪氨酸激酶受體C.與G蛋白偶聯(lián)的七次跨膜受體D.胞內(nèi)區(qū)含絲氨酸/蘇氨酸激酶結(jié)構(gòu)域5.胰島素促進骨骼肌攝取葡萄糖的主要機制是：A.激活細胞膜上的葡萄糖轉(zhuǎn)運體4（GLUT4）向細胞膜轉(zhuǎn)位B.直接增強己糖激酶活性C.抑制糖原分解酶活性D.促進糖異生關(guān)鍵酶的磷酸化6.胰島素對脂肪代謝的調(diào)節(jié)作用不包括：A.抑制激素敏感性脂肪酶活性B.促進脂肪細胞攝取葡萄糖并轉(zhuǎn)化為甘油三酯C.促進肝臟合成極低密度脂蛋白（VLDL）D.減少游離脂肪酸釋放7.關(guān)于胰島素對蛋白質(zhì)代謝的影響，正確的描述是：A.抑制氨基酸進入細胞B.促進核糖體活性，加速蛋白質(zhì)合成C.增強溶酶體活性，促進蛋白質(zhì)分解D.抑制DNA轉(zhuǎn)錄和mRNA翻譯8.下列哪種激素可直接抑制胰島素分泌？A.生長激素B.腎上腺素C.促胰液素D.抑胃肽（GIP）9.胰島素抵抗時，機體最可能出現(xiàn)的代謝變化是：A.肝臟糖異生減弱B.骨骼肌對葡萄糖的攝取增加C.脂肪分解減少D.空腹血糖升高10.妊娠糖尿病的發(fā)生與以下哪項機制最相關(guān)？A.胎盤分泌的雌激素直接破壞胰島β細胞B.孕激素抑制胰島素與受體結(jié)合C.胎盤激素（如人胎盤生乳素）誘導胰島素抵抗D.胎兒對葡萄糖需求增加導致母體胰島β細胞功能衰竭二、多項選擇題（每題3分，共15分。多選、少選、錯選均不得分）1.胰島素分泌的神經(jīng)調(diào)節(jié)涉及：A.迷走神經(jīng)釋放乙酰膽堿B.交感神經(jīng)釋放去甲腎上腺素C.迷走神經(jīng)興奮促進胰島素分泌D.交感神經(jīng)興奮抑制胰島素分泌2.胰島素的生理作用包括：A.促進肝細胞糖原合成B.抑制脂肪組織脂肪分解C.促進肌肉細胞氨基酸攝取D.增強腎臟對葡萄糖的重吸收3.胰島素信號轉(zhuǎn)導的關(guān)鍵分子包括：A.胰島素受體底物（IRS）B.磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）C.蛋白激酶B（Akt）D.絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）4.長期高血糖對胰島β細胞的影響包括：A.促進胰島素原轉(zhuǎn)化為胰島素B.誘導β細胞凋亡C.抑制β細胞增殖D.導致“葡萄糖毒性”效應(yīng)5.2型糖尿病患者可能出現(xiàn)的胰島素相關(guān)異常包括：A.早期胰島素分泌第一時相缺失B.胰島素受體數(shù)量或功能下降C.胰島β細胞數(shù)量絕對減少D.肝臟對胰島素的清除率降低三、名詞解釋（每題4分，共20分）1.胰島素原2.胰島素受體底物（IRS）3.葡萄糖毒性（glucosetoxicity）4.胰島素抵抗（insulinresistance）5.胰島素分泌的“雙時相”四、簡答題（每題8分，共24分）1.簡述胰島素促進靶細胞攝取葡萄糖的分子機制。2.列舉至少4種調(diào)節(jié)胰島素分泌的激素，并說明其作用方向。3.比較胰島素與胰高血糖素在糖代謝調(diào)節(jié)中的拮抗作用。五、論述題（每題15分，共21分）1.詳細論述胰島素對糖、脂肪、蛋白質(zhì)三大營養(yǎng)物質(zhì)代謝的調(diào)節(jié)機制。2.結(jié)合胰島素分泌和作用的異常，分析2型糖尿病的病理生理過程。胰島素生理試題答案一、單項選擇題1.B（胰島素是由51個氨基酸組成的多肽類激素，A為糖蛋白如促甲狀腺激素，C為固醇類如皮質(zhì)醇，D為氨基酸衍生物如腎上腺素。）2.B（胰島α細胞分泌胰高血糖素，β細胞分泌胰島素，δ細胞分泌生長抑素，PP細胞分泌胰多肽。）3.C（血糖濃度是胰島素分泌的最主要調(diào)節(jié)因素，生理狀態(tài)下血糖升高直接刺激β細胞分泌胰島素。）4.B（胰島素受體為酪氨酸激酶受體，由2個α亞基（胞外，結(jié)合胰島素）和2個β亞基（跨膜，含酪氨酸激酶結(jié)構(gòu)域）組成四聚體。）5.A（胰島素通過激活PI3K-Akt通路，促進GLUT4從胞內(nèi)囊泡轉(zhuǎn)位至細胞膜，增加骨骼肌和脂肪細胞對葡萄糖的攝??；己糖激酶活性增強是后續(xù)代謝步驟。）6.C（胰島素抑制肝臟VLDL合成（因減少游離脂肪酸釋放），促進脂肪細胞合成甘油三酯，抑制脂肪分解。）7.B（胰島素促進氨基酸進入細胞，激活核糖體，增強DNA轉(zhuǎn)錄和mRNA翻譯，抑制蛋白質(zhì)分解。）8.B（腎上腺素通過α2受體抑制胰島素分泌；生長激素、促胰液素、GIP均促進胰島素分泌。）9.D（胰島素抵抗時，靶組織對胰島素敏感性下降，肝臟糖異生增加，骨骼肌攝糖減少，脂肪分解增加，導致空腹和餐后血糖升高。）10.C（妊娠中晚期胎盤分泌人胎盤生乳素、雌激素等，拮抗胰島素作用，誘導胰島素抵抗；β細胞代償性分泌增加，若失代償則發(fā)生妊娠糖尿病。）二、多項選擇題1.ABCD（迷走神經(jīng)（副交感）釋放乙酰膽堿，通過M3受體促進胰島素分泌；交感神經(jīng)釋放去甲腎上腺素，通過α2受體抑制胰島素分泌。）2.ABC（胰島素促進肝糖原合成（抑制糖原磷酸化酶，激活糖原合酶）；抑制脂肪分解（抑制激素敏感性脂肪酶）；促進肌肉攝取氨基酸（增加膜轉(zhuǎn)運體活性）；腎臟對葡萄糖重吸收主要受血糖濃度和腎糖閾影響，胰島素無直接作用。）3.ABCD（胰島素與受體結(jié)合后，β亞基酪氨酸殘基自磷酸化，招募IRS（如IRS-1/2）；IRS激活PI3K，生成PIP3，激活Akt（調(diào)控代謝）；同時通過Grb2-SOS-Ras通路激活MAPK（調(diào)控細胞增殖）。）4.BCD（長期高血糖導致β細胞線粒體功能障礙、氧化應(yīng)激、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激，抑制胰島素基因表達，誘導凋亡，稱為“葡萄糖毒性”；胰島素原轉(zhuǎn)化為胰島素的過程受抑制。）5.ABD（2型糖尿病早期因胰島素抵抗，β細胞代償性分泌增加，第一時相分泌缺失（快速分泌相消失）；隨病程進展，β細胞功能衰退；胰島素受體數(shù)量/親和力下降（抵抗）；肝臟對胰島素清除率降低可能加重高胰島素血癥。）三、名詞解釋1.胰島素原：胰島素的前體物質(zhì)，由109個氨基酸組成，包含A鏈、B鏈和連接兩者的C肽（35個氨基酸）；在β細胞的高爾基體中，胰島素原經(jīng)蛋白水解酶切割去除C肽，生成胰島素（A鏈+B鏈）和C肽，二者等摩爾分泌入血。2.胰島素受體底物（IRS）：胰島素受體激活后，其β亞基酪氨酸激酶磷酸化的一類胞內(nèi)蛋白（如IRS-1、IRS-2）；IRS作為信號適配器，通過SH2結(jié)構(gòu)域與PI3K、Grb2等效應(yīng)分子結(jié)合，將胰島素信號傳遞至下游通路（代謝或增殖相關(guān)）。3.葡萄糖毒性：長期高血糖狀態(tài)下，過量葡萄糖通過非酶糖基化、多元醇通路激活、氧化應(yīng)激等機制，損傷胰島β細胞（抑制胰島素基因表達、誘導凋亡）和外周組織（加重胰島素抵抗），形成“高血糖→β細胞功能障礙→更高血糖”的惡性循環(huán)。4.胰島素抵抗：機體靶組織（如肝臟、骨骼肌、脂肪組織）對胰島素的敏感性降低，表現(xiàn)為相同濃度胰島素下，葡萄糖攝取、糖原合成、脂肪合成等效應(yīng)減弱；需β細胞代償性分泌更多胰島素以維持血糖正常，若代償失敗則發(fā)展為糖尿病。5.胰島素分泌的“雙時相”：靜脈注射葡萄糖刺激胰島素分泌時，出現(xiàn)兩個分泌峰。第一時相（快速相）為注射后2-5分鐘，由β細胞內(nèi)預存的胰島素顆?？焖籴尫乓?；第二時相（持續(xù)相）為10分鐘后，由新合成的胰島素持續(xù)釋放和顆粒補充維持，持續(xù)數(shù)小時。四、簡答題1.胰島素促進靶細胞攝取葡萄糖的分子機制：胰島素與靶細胞膜上的胰島素受體結(jié)合，激活受體酪氨酸激酶活性，使β亞基自身磷酸化；磷酸化的受體招募并磷酸化胰島素受體底物（IRS）；IRS激活磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K），催化磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸（PIP2）轉(zhuǎn)化為磷脂酰肌醇-3,4,5-三磷酸（PIP3）；PIP3激活蛋白激酶B（Akt），通過兩條途徑促進葡萄糖攝取：①Akt磷酸化并抑制TBC1D4（一種RabGTP酶激活蛋白），解除其對Rab蛋白的抑制，促進含葡萄糖轉(zhuǎn)運體4（GLUT4）的囊泡向細胞膜轉(zhuǎn)位并融合，增加膜表面GLUT4數(shù)量；②Akt直接或間接激活GLUT4的轉(zhuǎn)運活性，加速葡萄糖順濃度梯度進入細胞（主要發(fā)生在骨骼肌和脂肪細胞）。2.調(diào)節(jié)胰島素分泌的激素及作用方向：①葡萄糖依賴性促胰島素多肽（GIP）：由小腸K細胞分泌，進餐后隨營養(yǎng)物質(zhì)（尤其葡萄糖、脂肪）吸收升高，通過G蛋白偶聯(lián)受體促進胰島素分泌（“腸促胰素”效應(yīng)）；②胰高血糖素樣肽-1（GLP-1）：由小腸L細胞分泌，同樣屬于腸促胰素，通過cAMP-PKA通路刺激胰島素分泌，并抑制胰高血糖素分泌；③生長抑素（SS）：由胰島δ細胞分泌，通過旁分泌作用抑制β細胞胰島素分泌；④腎上腺素：由腎上腺髓質(zhì)分泌，通過α2腎上腺素能受體抑制胰島素分泌（應(yīng)激狀態(tài)下減少胰島素分泌，保障血糖供應(yīng)）；⑤生長激素（GH）：由垂體分泌，長期升高可誘導胰島素抵抗，間接刺激β細胞分泌胰島素（急性作用可能抑制）；⑥皮質(zhì)醇：由腎上腺皮質(zhì)分泌，升高時促進糖異生，誘導胰島素抵抗，刺激胰島素代償性分泌（至少列舉4種）。3.胰島素與胰高血糖素在糖代謝調(diào)節(jié)中的拮抗作用：①肝臟糖原代謝：胰島素激活糖原合酶（促進糖原合成），抑制糖原磷酸化酶（抑制糖原分解）；胰高血糖素通過cAMP-PKA通路抑制糖原合酶，激活糖原磷酸化酶（促進糖原分解）；②糖異生：胰島素抑制糖異生關(guān)鍵酶（如磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶、葡萄糖-6-磷酸酶）的基因表達；胰高血糖素誘導這些酶的合成，促進糖異生；③葡萄糖攝取與利用：胰島素促進骨骼肌、脂肪細胞攝取葡萄糖（通過GLUT4轉(zhuǎn)位），增強糖的氧化分解；胰高血糖素對靶組織葡萄糖攝取無直接作用，但通過升高血糖間接刺激胰島素分泌；④血糖水平調(diào)控：胰島素降低血糖（促攝取、促合成、抑分解），胰高血糖素升高血糖（促分解、促異生），二者共同維持血糖穩(wěn)態(tài)。五、論述題1.胰島素對三大營養(yǎng)物質(zhì)代謝的調(diào)節(jié)機制：糖代謝：①促進葡萄糖攝取：通過PI3K-Akt通路，誘導骨骼肌、脂肪細胞的GLUT4向膜轉(zhuǎn)位，增加葡萄糖跨膜轉(zhuǎn)運（肝臟主要通過GLUT2，其表達不受胰島素直接調(diào)控，但胰島素通過代謝效應(yīng)間接影響肝糖攝?。虎诖龠M糖原合成：激活糖原合酶（通過抑制糖原合酶激酶3，GSK3），同時抑制糖原磷酸化酶（減少糖原分解），增加肝和肌肉的糖原儲備；③抑制糖異生：通過降低糖異生關(guān)鍵酶（如磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶、果糖-1,6-二磷酸酶）的活性和基因表達，減少肝臟將非糖物質(zhì)（如乳酸、氨基酸）轉(zhuǎn)化為葡萄糖；④促進葡萄糖氧化：激活丙酮酸脫氫酶復合體（PDH），加速丙酮酸進入線粒體進行有氧氧化，同時增強磷酸果糖激酶-1（PFK-1）活性，促進糖酵解。脂肪代謝：①促進脂肪合成：通過增加脂肪細胞攝取葡萄糖（GLUT4轉(zhuǎn)位），葡萄糖經(jīng)糖酵解生成α-磷酸甘油，與脂肪酸結(jié)合生成甘油三酯；同時，胰島素誘導乙酰輔酶A羧化酶（ACC）表達（催化乙酰CoA生成丙二酰CoA，脂肪酸合成原料），促進肝臟和脂肪細胞的脂肪酸合成；②抑制脂肪分解：抑制激素敏感性脂肪酶（HSL）的活性（通過Akt磷酸化HSL的抑制性位點，或減少cAMP生成），減少脂肪細胞中甘油三酯分解為游離脂肪酸（FFA）和甘油；③促進FFA轉(zhuǎn)運與利用：通過降低血漿FFA濃度（減少釋放），促進FFA進入脂肪細胞重新酯化，同時減少肝臟FFA氧化（丙二酰CoA抑制肉堿棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶-1，CPT-1），間接減少酮體生成。蛋白質(zhì)代謝：①促進氨基酸攝取：增加骨骼肌、肝臟等組織細胞膜上氨基酸轉(zhuǎn)運體（如系統(tǒng)A轉(zhuǎn)運體）的活性，促進氨基酸跨膜進入細胞；②加速蛋白質(zhì)合成：激活哺乳動物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）通路（通過Akt抑制TSC2，激活Rheb，進而激活mTORC1），促進核糖體生物發(fā)生和mRNA翻譯；同時，胰島素增強DNA轉(zhuǎn)錄（通過MAPK通路激活轉(zhuǎn)錄因子），增加蛋白質(zhì)合成的模板；③抑制蛋白質(zhì)分解：減少溶酶體蛋白酶（如組織蛋白酶）的釋放，抑制泛素-蛋白酶體系統(tǒng)活性（降低E3泛素連接酶表達），減少細胞內(nèi)蛋白質(zhì)的降解；④促進氮潴留：通過以上作用，使機體處于正氮平衡狀態(tài)，有利于生長、修復和組織構(gòu)建。2.2型糖尿病的病理生理過程（基于胰島素分泌和作用異常）：2型糖尿?。═2DM）是遺傳易感性與環(huán)境因素（如肥胖、久坐、高齡）共同作用的結(jié)果，核心特征為胰島素抵抗（IR）和胰島β細胞功能衰竭。胰島素抵抗的發(fā)生機制：①脂肪組織異常：肥胖時，脂肪細胞肥大導致脂解增加（HSL活性升高），血漿游離脂肪酸（FFA）水平升高；FFA進入肝臟和骨骼肌后，通過神經(jīng)酰胺、二酰甘油（DAG）等中間產(chǎn)物激活蛋白激酶C（PKC），抑制IRS-1/2的酪氨酸磷酸化，阻斷PI3K-Akt通路（代謝信號），導致葡萄糖攝取和糖原合成障礙；②慢性炎癥：肥胖時，脂肪組織浸潤巨噬細胞，分泌TNF-α、IL-6等促炎因子，通過JNK、IκB激酶（IKK）通路磷酸化IRS-1的絲氨酸殘基（如Ser307），使其與胰島素受體的結(jié)合能力下降，進一步加重IR；③內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激：過量營養(yǎng)物質(zhì)（葡萄糖、FFA）導致內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白折疊負荷增加，激活未折疊蛋白反應(yīng)（UPR），通過PERK激酶磷酸化eIF2α，抑制蛋白質(zhì)合成；同時，UPR激活JNK，促進IRS-1絲氨酸磷酸化，加劇IR；④肝臟IR：肝臟對胰島素敏感性下降，表現(xiàn)為胰島素抑制肝糖輸出（糖原分解+糖異生）的作用減弱，導致空腹血糖升高（肝糖輸