Question

【題目】胰島素與組織細胞膜上的相應受體結合后，激活細胞內IRS-1蛋白，進而影響相關代謝反應，最終促進細胞攝取葡萄糖，基本過程如下圖。請回答：

（1）胰島素降低血糖的生理意義是______________。

（2）研究發現，細胞中的物質M能抑制胰島素對組織細胞攝取葡萄糖的促進作用。為進一步研究物質M抑制胰島素作用的機制，科研人員利用不同培養基培養大鼠正常心肌細胞，并檢測心肌細胞內相關蛋白質的含量，如下表。

項目	培養基
	1	2
葡萄糖	+	+
物質M合成抑制劑	a	+
胰島素	b	+
檢測蛋白	結果
IRS-1 p-Akt Akt 參照蛋白

（注：“+”表示加入，“-”表示不加入。表中黑影面積越大、顏色越深表示蛋白質含量越多。）

①補充完整表中實驗處理：a__________（填“+”或“-”），b__________（填“+”或“-”）。

②綜合上述圖、表可推測，物質M抑制胰島素作用的機制是_____________。

（3）胰島素和植物生長素的作用方式所具有的相同特點是_____________（寫出兩點即可）。

Answer 1

【答案】維持血糖濃度的穩態，持續為細胞生命活動提供能量（避免血糖水平過高，影響生命活動） - + 抑制IRS-1基因的表達（或減少IRS-蛋白含量），減弱Akt蛋白的磷酸化（導致p-Akt含量減少，葡萄糖吸收量減少） 微量高效；與相應受體結合后發揮作用；作用于靶細胞、靶器官；作用后被滅活；不直接參與細胞代謝，給細胞傳達一種調節代謝的信息

【解析】

胰島素具有加速組織細胞攝取、利用和儲存葡萄糖的作用。該題主要以實驗的方式考察了學生對激素調節和實驗原理的掌握。解題關鍵在于確定該實驗的實驗目的，實驗目的為“為進一步研究物質M抑制胰島素作用的機制”，由此分析實驗的自變量為M的有無，因變量為相關蛋白質的含量，而胰島素和葡萄糖應該為無關變量。

（1）胰島素降低血糖可以維持血糖濃度的穩態，避免血糖水平過高，同時胰島素可以促進組織細胞攝取、利用葡萄糖，持續為細胞生命活動提供能量；

（2）①該實驗的自變量為M的有無，因此培養2添加了物質M合成抑制劑，因此培養基1中應該不添加物質M合成抑制劑，而胰島素屬于無關變量，都應該添加以便探究實驗目的；

②培養基2中含有物質M合成抑制劑，該培養基中無法合成物質M，對比實驗結果可以發現，IRS-1和p-Akt在培養基1中較少，因此推測原因可能為M抑制IRS-1基因的表達，減弱Akt蛋白的磷酸化（導致p-Akt含量減少，葡萄糖吸收量減少）；

（3）胰島素和植物生長素都屬于激素，都是一種信號分子，共同點為微量高效；與相應受體結合后發揮作用；作用于靶細胞、靶器官；作用后被滅活；不直接參與細胞代謝，給細胞傳達一種調節代謝的信息。