Question

【題目】胰島B細胞內K+濃度為細胞外28倍，細胞外Ca2+為細胞內15000倍，與神經細胞一樣，都存在外正內負的靜息電位。當血糖濃度增加時，葡萄糖進入胰島B細胞引起一系列生理反應，如圖所示。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，最終導致胰島素分泌。回答下列問題：

（1）胰島素B細胞膜內外K+和Ca2+存在濃度差，其濃度差的建立和維持主要依靠的跨膜運輸方式是_______________。當ATP升高，引起ATP敏感的鉀離子通道關閉，此時膜內外靜息電位差的絕對值____________（填“增大”、“減小”或“不變”）。

（2）鉀離子通道的關閉后，觸發Ca2+大量內流，使胰島細胞產生興奮，導致細胞膜兩側的電位____________；由此引起胰島素分泌，胰島素通過促進靶細胞_____________________，使血糖減低。

（3）Ⅰ型糖尿病是因為合成胰島素不足，Ⅱ型糖尿病是因為細胞膜上胰島素受體對胰島素不敏感。請設計一個簡單實驗判斷患者的糖尿病類型：________________________，一段時間后檢測尿糖變化。

Answer 1

【答案】主動運輸 減小 內正外負 攝取、利用和儲存葡萄糖 給患者注射適量胰島素

【解析】

分析題圖可知，當血糖濃度增加時，葡萄糖進入胰島B細胞，引起細胞內ATP濃度增加，進而導致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，胰島素通過促進靶細胞攝取、利用和儲存葡萄糖，使血糖降低。

（1）胰島素B細胞膜內外K+和Ca2+存在濃度差，其濃度差的建立和維持主要依靠的跨膜運輸方式是主動運輸。當ATP升高引起ATP敏感的鉀離子通道關閉，會阻止鉀離子外流，導致靜息電位減小，故此時膜內外電位差的絕對值減小。

（2）鉀離子通道的關閉后，觸發Ca2+大量內流，使胰島細胞產生興奮，因此興奮區細胞膜兩側的電位為外負內正；由此引起胰島素分泌，胰島素通過促進靶細胞攝取、利用和儲存葡萄糖，使血糖降低。

（3）Ⅰ型糖尿病是因為合成胰島素不足，Ⅱ型糖尿病是因為細胞膜上胰島素受體對胰島素不敏感，故I型糖尿病可通過注射胰島素來治療，因此要判斷患者的糖尿病類型，可以給患者注射適量胰島素，一段時間后檢測尿糖變化，根據尿液中糖濃度來判斷。