1981年,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)部分糖尿病患者會(huì)出現(xiàn)“黎明現(xiàn)象”,即糖尿病患者在夜間血糖平穩(wěn),但在黎明時(shí)分由于各種激素間不平衡分泌所引起的一種清晨高血糖狀態(tài)。“黎明現(xiàn)象“會(huì)加大各種糖尿病并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn),對患者的治療效果和身心健康都造成影響。胰島細(xì)胞參與血糖調(diào)節(jié)的部分機(jī)制如圖所示。

回答下列問題:
(1)覺醒狀態(tài)下,人攝食使血糖升高,葡萄糖經(jīng)GLUT2進(jìn)入胰島B細(xì)胞后,通過 需氧呼吸(或細(xì)胞呼吸)需氧呼吸(或細(xì)胞呼吸)(生理過程),使ATP/ADP比例 上升上升,進(jìn)而導(dǎo)致 ATP敏感鉀ATP敏感鉀通道關(guān)閉,細(xì)胞內(nèi)K+濃度增加、膜電位的改變,引起鈣通道打開,促進(jìn)胰島素以 胞吐胞吐方式釋放。
(2)胰島素通過促進(jìn)組織細(xì)胞 攝取、貯存和利用攝取、貯存和利用葡萄糖及抑制肝糖原及 非糖物質(zhì)非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化成葡萄糖,從而發(fā)揮降血糖作用。 胰高血糖素、腎上腺素、甲狀腺激素、糖皮質(zhì)激素等胰高血糖素、腎上腺素、甲狀腺激素、糖皮質(zhì)激素等(寫出兩種即可)等激素能升高血糖,與胰島素共同參與維持血糖動(dòng)態(tài)平衡。
(3)某Ⅱ糖尿病患者的靶細(xì)胞對胰島素作用不敏感,即能分泌正常劑量甚至更高劑量的胰島素,但不能達(dá)到相應(yīng)的效果,原因可能是 ACAC。
A.存在胰島細(xì)胞自身抗體
B.胰島素分泌障礙
C.胰島素受體表達(dá)下降
D.胰島素B細(xì)胞損傷
(4)我國科學(xué)家發(fā)現(xiàn),正常人晝夜節(jié)律紊亂也可能會(huì)出現(xiàn)“黎明現(xiàn)象“,晝夜節(jié)律可以通過調(diào)控下丘腦REV-ERB基因表達(dá)來維持組織細(xì)胞對胰島素的敏感性,從而抑制“黎明現(xiàn)象”。某研究小組以普通小鼠及敲除REV-ERB基因的小鼠為實(shí)驗(yàn)材料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),對此進(jìn)行了驗(yàn)證,請完善實(shí)驗(yàn)思路,預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并進(jìn)行分析與討論。
(說明:普通小鼠在12h光照+12h黑暗的正常晝夜節(jié)律條件下血糖指標(biāo)正常,長時(shí)間光照或長時(shí)間黑暗均會(huì)導(dǎo)致血糖指標(biāo)異常升高)
①完善實(shí)驗(yàn)思路:
Ⅰ將普通小鼠隨機(jī)均分為甲、乙兩組,敲除REV-ERB基因的小鼠隨機(jī)均分為丙、丁兩組。分別進(jìn)行如下處理:
甲組:48h光照
乙組:12h光照+12h黑暗
丙組:12h光照+12h黑暗12h光照+12h黑暗
丁組:12h光照+12h黑暗+注射胰島素
在其他相同且適宜的條件下,動(dòng)態(tài)測定 血糖水平血糖水平。
②預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果:
預(yù)測甲、乙、丙三組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果(丁組小鼠血糖正常),設(shè)計(jì)一個(gè)表格,將實(shí)驗(yàn)處理及預(yù)測結(jié)果填入該表中。
實(shí)驗(yàn)組別
實(shí)驗(yàn)動(dòng)物
實(shí)驗(yàn)處理
實(shí)驗(yàn)指標(biāo)
結(jié)果
甲
正常小鼠
48h光照
血糖
異常升高
乙
正常小鼠
12h光照+12h黑暗
血糖
正常
丙
敲除REV-ERB基因小鼠
12h光照+12h黑暗
血糖
異常升高
丁
敲除REV-ERB基因小鼠
12h光照+12h黑暗注射胰島素
血糖
正常
實(shí)驗(yàn)組別
實(shí)驗(yàn)動(dòng)物
實(shí)驗(yàn)處理
實(shí)驗(yàn)指標(biāo)
結(jié)果
甲
正常小鼠
48h光照
血糖
異常升高
乙
正常小鼠
12h光照+12h黑暗
血糖
正常
丙
敲除REV-ERB基因小鼠
12h光照+12h黑暗
血糖
異常升高
丁
敲除REV-ERB基因小鼠
12h光照+12h黑暗注射胰島素
血糖
正常
。
③分析與討論:
REV-ERB基因具有促進(jìn)肝糖原及非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化為血糖的作用,人體經(jīng)長時(shí)間睡眠,覺醒前后該基因表達(dá)量顯著增加,推測此現(xiàn)象有什么生理意義?維持體內(nèi)血糖正常水平,為生命活動(dòng)提供能源維持體內(nèi)血糖正常水平,為生命活動(dòng)提供能源。
實(shí)驗(yàn)組別 | 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 | 實(shí)驗(yàn)處理 | 實(shí)驗(yàn)指標(biāo) | 結(jié)果 |
甲 | 正常小鼠 | 48h光照 | 血糖 | 異常升高 |
乙 | 正常小鼠 | 12h光照+12h黑暗 | 血糖 | 正常 |
丙 | 敲除REV-ERB基因小鼠 | 12h光照+12h黑暗 | 血糖 | 異常升高 |
丁 | 敲除REV-ERB基因小鼠 | 12h光照+12h黑暗注射胰島素 | 血糖 | 正常 |
實(shí)驗(yàn)組別 | 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 | 實(shí)驗(yàn)處理 | 實(shí)驗(yàn)指標(biāo) | 結(jié)果 |
甲 | 正常小鼠 | 48h光照 | 血糖 | 異常升高 |
乙 | 正常小鼠 | 12h光照+12h黑暗 | 血糖 | 正常 |
丙 | 敲除REV-ERB基因小鼠 | 12h光照+12h黑暗 | 血糖 | 異常升高 |
丁 | 敲除REV-ERB基因小鼠 | 12h光照+12h黑暗注射胰島素 | 血糖 | 正常 |
【考點(diǎn)】血糖平衡調(diào)節(jié).
【答案】需氧呼吸(或細(xì)胞呼吸);上升;ATP敏感鉀;胞吐;攝取、貯存和利用;非糖物質(zhì);胰高血糖素、腎上腺素、甲狀腺激素、糖皮質(zhì)激素等;AC;12h光照+12h黑暗;血糖水平;
;維持體內(nèi)血糖正常水平,為生命活動(dòng)提供能源
實(shí)驗(yàn)組別 | 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 | 實(shí)驗(yàn)處理 | 實(shí)驗(yàn)指標(biāo) | 結(jié)果 |
甲 | 正常小鼠 | 48h光照 | 血糖 | 異常升高 |
乙 | 正常小鼠 | 12h光照+12h黑暗 | 血糖 | 正常 |
丙 | 敲除REV-ERB基因小鼠 | 12h光照+12h黑暗 | 血糖 | 異常升高 |
丁 | 敲除REV-ERB基因小鼠 | 12h光照+12h黑暗注射胰島素 | 血糖 | 正常 |
【解答】
【點(diǎn)評】
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