Question

【題目】胰島B細胞內K+濃度為細胞外的28倍，而細胞外Ca2+濃度為細胞內的15000倍。與神經細胞一樣，胰島B細胞在靜息狀態下呈內負外正的膜電位。當血糖濃度增加時，葡萄糖進入胰島B細胞能引起胰島B細胞和組織細胞的一系列生理反應，如圖所示。

（1）據圖可知，進食后，血糖濃度升高，對胰島B細胞的葡萄糖供應增加。葡萄糖通過_________（方式）進入胰島B細胞后，首先使細胞內的___________過程加強，同時導致_________的比值上升，進而影響圖示ATP敏感的K+通道和Ca2+通道的開閉狀態，此時胰島B細胞的膜兩側電荷分布為________________。

（2）胰島B細胞內一的比值上升最終促進胰島素的分泌，此過程中Ca2+進入胰島B細胞，其作用是________________________。

（3）結合圖示信息，寫出胰島素與組織細胞膜上的受體結合后降低血糖濃度的途徑：_____________________。

（4）胰島素分泌不足，會引起糖尿病，糖尿病患者除血糖偏高外，還常出現多飲、多食、多尿和體重減少的現象，請分析出現多尿的原因：________________________。

Answer 1

【答案】協助擴散 有氧呼吸 ATP/ADP 內正外負 促進囊泡的形成、運輸和分泌 增加組織細胞膜上葡萄糖轉運蛋白的數量，促進葡萄糖進入組織細胞；促進組織細胞內葡萄糖合成糖原、蛋白質和脂肪 糖尿病患者血糖偏高，導致原尿中糖的含量高于正常值，原尿滲透壓偏高，不利于腎小管和集合管對水分的重吸收，引起多尿現象。

【解析】

分析題圖可知，當血糖濃度增加時，葡萄糖通過載體蛋白進入胰島B細胞，引起細胞內ATP濃度增加，導致ATP敏感的鉀離子通道關閉，K+外流受阻，進而觸發Ca2+大量內流，由此引起胰島素分泌。

（1）據圖分析，葡萄糖進入胰島B細胞需要載體蛋白的協助，順濃度梯度運輸，沒有消耗能量，因此其運輸方式為協助擴散；圖中顯示葡萄糖進入組織細胞后，產生了二氧化碳、水，并使得ATP與ADP的比值升高，該過程表示的是有氧呼吸；ATP與ADP的比值升高后，導致導致ATP敏感的鉀離子通道關閉，K+外流受阻，進而觸發Ca2+大量內流，因此胰島B細胞的膜電位為外負內正。

（2）據圖分析可知，Ca2+進入胰島B細胞后促進了囊泡的形成、運輸和分泌。

（3）據圖分析可知，胰島素與組織細胞表面的受體結合后，促進了葡萄糖進入組織細胞并合成了蛋白質、糖原和脂肪，還能夠增加細胞膜上葡萄糖轉運蛋白的數量，從而所得的血糖濃度下降。

（4）根據題意分析，糖尿病患者血糖偏高，導致原尿中糖的含量高于正常值，原尿滲透壓偏高，不利于腎小管和集合管對水分的重吸收，所以會引起多尿現象。