五年2018-2022高考生物真题按知识点分类汇编63-体液调节-血糖调节(含解析)
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这是一份五年2018-2022高考生物真题按知识点分类汇编63-体液调节-血糖调节(含解析),共28页。试卷主要包含了单选题,实验题,综合题等内容,欢迎下载使用。
五年2018-2022高考生物真题按知识点分类汇编63-体液调节-血糖调节(含解析)
一、单选题
1.(2022·湖北·统考高考真题)北京冬奥会期间,越野滑雪运动员身着薄比赛服在零下10℃左右的环境中展开激烈角逐,关于比赛中运动员的生理现象,下列叙述正确的是( )
A.血糖分解加快,储存的ATP增加,产热大于散热
B.血液中肾上腺素含量升高,甲状腺激素含量下降,血糖分解加快
C.心跳加快,呼吸频率增加,温度感受器对低温不敏感而不觉得寒冷
D.在运动初期骨骼肌细胞主要通过肌糖原分解供能,一定时间后主要通过肝糖原分解供能
2.(2022·海南·统考高考真题)机体内血糖浓度受多种激素共同调节。某实验小组探究了三种激素单独或联合作用调节血糖的效应,实验前血糖浓度为5.0mmol/L,血糖浓度随激素处理时间的变化如图。下列有关叙述正确的是( )
A.激素单独作用时,0.5h内升高血糖最快的激素是肾上腺素
B.3h时,三种激素联合作用升高血糖的效应大于各自效应的总和
C.肾上腺素和胰高血糖素对血糖的调节作用表现出相抗衡的关系
D.血糖浓度受肾上腺素、胰高血糖素和皮质醇调节,不受甲状腺激素调节
3.(2022·重庆·统考高考真题)将人胰岛素A链上1个天冬氨酸替换为甘氨酸,B链末端增加2个精氨酸,可制备出一种人工长效胰岛素。下列关于该胰岛素的叙述,错误的是( )
A.进入人体后需经高尔基体加工 B.比人胰岛素多了2个肽键
C.与人胰岛素有相同的靶细胞 D.可通过基因工程方法生产
4.(2021·浙江·统考高考真题)胰岛素和胰高血糖素是调节血糖水平的重要激素。下列叙述错误的是( )
A.胰岛素促进组织细胞利用葡萄糖
B.胰高血糖素促进肝糖原分解
C.胰岛素和胰高血糖素在血糖水平调节上相互对抗
D.血糖水平正常时,胰岛不分泌胰岛素和胰高血糖素
5.(2021·山东·统考高考真题)体外实验研究发现,γ-氨基丁酸持续作用于胰岛 A 细胞,可诱导其转化为胰岛 B 细胞。下列说法错误的是( )
A.胰岛 A 细胞转化为胰岛 B 细胞是基因选择性表达的结果
B.胰岛 A 细胞合成胰高血糖素的能力随转化的进行而逐渐增强
C.胰岛 B 细胞也具有转化为胰岛 A 细胞的潜能
D.胰岛 B 细胞分泌的胰岛素经靶细胞接受并起作用后就被灭活
6.(2021·辽宁·统考高考真题)蛋白质是生命活动的主要承担者。下列有关叙述错误的是( )
A.叶绿体中存在催化ATP合成的蛋白质
B.胰岛B细胞能分泌调节血糖的蛋白质
C.唾液腺细胞能分泌水解淀粉的蛋白质
D.线粒体膜上存在运输葡萄糖的蛋白质
7.(2021·河北·统考高考真题)血糖浓度升高时,机体启动三条调节途径:①血糖直接作用于胰岛B细胞;②血糖作用于下丘脑,通过兴奋迷走神经(参与内脏活动的调节)支配胰岛B细胞;③兴奋的迷走神经促进相关胃肠激素释放,这些激素作用于胰岛B细胞。下列叙述错误的是( )
A.①和②均增强了胰岛B细胞的分泌活动
B.②和③均体现了神经细胞与内分泌细胞间的信息交流
C.①和③调节胰岛素水平的方式均为体液调节
D.血糖平衡的调节存在负反馈调节机制
8.(2021·福建·统考高考真题)下列关于健康人体中胰岛素调节血糖平衡的叙述,正确的是( )
A.胰岛素直接参与肝糖原的合成
B.血糖浓度上升时胰岛素的分泌减少
C.胰岛B细胞分泌胰岛素不需要消耗能量
D.胰岛素的形成过程需内质网和高尔基体加工
9.(2020·江苏·统考高考真题)下列关于人体内胰岛素和胰高血糖素的叙述,错误的是( )
A.胰岛素在胰岛B细胞中合成,胰高血糖素在胰岛A细胞中合成
B.胰岛素是唯一降低血糖的激素,胰高血糖素不是唯一升高血糖的激素
C.胰岛素激活胰岛素受体后,葡萄糖通过胰岛素受体进入细胞内
D.胰岛素分泌不足或胰高血糖素分泌过多均可能导致糖尿病的发生
10.(2018·全国·统考高考真题)下列有关人体内激素的叙述,正确的是
A.运动时,肾上腺素水平升高,可使心率加快,说明激素是高能化合物
B.饥饿时,胰高血糖素水平升高,促进糖原分解,说明激素具有酶的催化活性
C.进食后,胰岛素水平升高,其既可加速糖原合成,也可作为细胞的结构组分
D.青春期,性激素水平升高,随体液到达靶细胞,与受体结合可促进机体发育
11.(2019·海南·统考高考真题)胰岛素与细胞膜上相应受体结合后可以促进细胞对葡萄糖的吸收。下列情况可以导致血糖浓度降低的是( )
A.健康人早餐食用馒头、面包和米粥等食物后
B.胰岛A细胞分泌增强,胰高血糖素水平上升
C.体内胰岛素水平正常,胰岛素受体活性降低
D.胰岛B细胞分泌增强,胰岛素受体活性正常
12.(2019·浙江·统考高考真题)生物利用的能源物质主要是糖类和油脂,油脂的氧原子含量较糖类中的少而氢的含量多。可用一定时间内生物产生CO2的摩尔数与消耗O2的摩尔数的比值来大致推测细胞呼吸底物的种类。下列叙述错误的是
A.将果蔬储藏于充满氮气的密闭容器中,上述比值低于1
B.严重的糖尿病患者与其正常时相比,上述比值会降低
C.富含油脂的种子在萌发初期,上述比值低于1
D.某动物以草为食,推测上述比值接近1
二、实验题
13.(2022·浙江·高考真题)为研究物质X对高血糖症状的缓解作用,根据提供的实验材料,完善实验思路,预测实验结果,并进行分析与讨论。
实验材料:适龄、血糖正常的健康雄性小鼠若干只,药物S(用生理盐水配制),物质X(用生理盐水配制),生理盐水等。(要求与说明:实验中涉及的剂量不作具体要求。小鼠血糖值>11.1mmol/L,定为高血糖模型小鼠。饲养条件适宜)
回答下列问题:
(1)完善实验思路:
①适应性饲养:选取小鼠若干只,随机均分成甲、乙、丙3组。正常饲养数天,每天测量小鼠的血糖,计算平均值。
②药物S处理:
甲组:每天每只小鼠腹腔注射一定量生理盐水
乙组:每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S
丙组:___________
连续处理数天,每天测量小鼠的血糖,计算平均值,直至建成高血糖模型小鼠。
③物质X处理:
甲组:___________
乙组:每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水
丙组:___________
连续处理若干天,每天测量小鼠的血糖,计算平均值。
(2)预测实验结果:
设计一张表格,并将实验各阶段的预期实验结果填入表中。
(3)分析与讨论:
已知药物S的给药途径有腹腔注射和灌胃等,药物S的浓度和给药途径都会影响高血糖模型小鼠的建模。若要研究使用药物S快速建成高血糖模型小鼠,则可通过___________,以确定快速建模所需药物S的适宜浓度和给药途径的组合。
14.(2021·天津·统考高考真题)阿卡波糖是国外开发的口服降糖药,可有效降低餐后血糖高峰。为开发具有自主知识产权的同类型新药,我国科研人员研究了植物来源的生物碱NB和黄酮CH对餐后血糖的影响。为此,将溶于生理盐水的药物和淀粉同时灌胃小鼠后,在不同时间检测其血糖水平,实验设计及部分结果如下表所示。
组别(每组10只)
给药量(mg/kg体重)
给药后不同时间血糖水平(mmol/L)
0分钟
30分钟
60分钟
120分钟
生理盐水
-
4.37
11.03
7.88
5.04
阿卡波糖
4.0
4.12
7.62
7.57
5.39
NB
4.0
4.19
x1
6.82
5.20
CH
4.0
4.24
x2
7.20
5.12
NB+CH
4.0+4.0
4.36
x3
5.49
5.03
(1)将淀粉灌胃小鼠后,其在小鼠消化道内水解的终产物为___________,该物质由肠腔经过以下部位形成餐后血糖,请将这些部位按正确路径排序:___________(填字母)。
a.组织液b.血浆c.小肠上皮细胞d.毛细血管壁细胞
血糖水平达到高峰后缓慢下降,是由于胰岛素促进了血糖合成糖原、___________、转化为脂肪和某些氨基酸等。
(2)本实验以___________作对照组,确认实验材料和方法等能有效检测药物疗效。
(3)该研究的结论为:NB和CH均能有效降低餐后血糖高峰,且二者共同作用效果更强。下列对应表中x1、x2、x3处的数据排列中符合上述结论的是___________。A.7.15 7.62 6.37 B.7.60 7.28 6.11
C.7.43 6.26 7.75 D.6.08 7.02 7.54
15.(2019·浙江·统考高考真题)欲验证胰岛素的生理作用,根据以下提供的实验材料与用具,提出实验思路,预测实验结果并进行分析。
材料与用具:小鼠若干只,胰岛素溶液,葡萄糖溶液,生理盐水,注射器等。
(要求与说明:血糖浓度的具体测定方法及过程不作要求,实验条件适宜)
(1)实验思路:
①_______
(2)预测实验结果(设计一个坐标,用柱形图表示至少3次的检测结果)_______:
(3)分析与讨论
①正常人尿液中检测不到葡萄糖,其原因是______。
②当机体血糖水平升高时,胰岛中的内分泌细胞及其分泌的激素变化是______。此时,机体细胞一方面增加对葡萄糖的摄取、贮存和利用,另一方面______。
16.(2018·浙江·统考高考真题)对下列生物学实验进行结果顶测或分析与讨论。
(1)在用血细胞计数板计数兔红细胞时,见到压在方格线上的细胞只计左线和上线上的细胞,以避免_______,减少误差。
(2)①在验证胰岛素具有降低血糖浓度作用的实验设计中,若以小鼠活动状况为观察指标,注射胰岛素溶液和葡萄糖溶液的顺序应是_______。
②人体血液中胰岛素与胰高血糖素的摩尔比值,在不同生理状况下是不同的,当机体处于_______状况时,该比值明显下降,此时机体物质代谢的变化是_____(答出2点即可)。
(3)某同学进行切除甲状腺对小鼠体长影响的实验,观测到切除甲状腺的幼年组小鼠体长增加明显低于未切除组,其机理是_______。
(4)以某种实验小鼠为材料制备抗血清。
①欲获得某一种较高浓度的抗体,在你的实验思路中,关键是需对小鼠进行_______。为什么?_______。
②预测实验结果(以坐标曲线图形式表示实验结果):________
三、综合题
17.(2021·北京·统考高考真题)胰岛素是调节血糖的重要激素,研究者研制了一种“智能”胰岛素(IA)并对其展开了系列实验,以期用于糖尿病的治疗。
(1)正常情况下,人体血糖浓度升高时,__________细胞分泌的胰岛素增多,经__________运输到靶细胞,促进其对葡萄糖的摄取和利用,使血糖浓度降低。
(2)GT是葡萄糖进入细胞的载体蛋白,IA(见图1)中的X能够抑制GT的功能。为测试葡萄糖对IA与GT结合的影响,将足量的带荧光标记的IA加入红细胞膜悬液中处理30分钟,使IA与膜上的胰岛素受体、GT充分结合。之后,分别加入葡萄糖至不同的终浓度,10分钟后检测膜上的荧光强度。图2结果显示:随着葡萄糖浓度的升高,__________。研究表明葡萄糖浓度越高,IA与GT结合量越低。据上述信息,推断IA、葡萄糖、GT三者的关系为_________。
(3)为评估IA调节血糖水平的效果,研究人员给糖尿病小鼠和正常小鼠均分别注射适量胰岛素和IA,测量血糖浓度的变化,结果如图3。
该实验结果表明IA对血糖水平的调节比外源普通胰岛素更具优势,体现在_________。
(4)细胞膜上GT含量呈动态变化,当胰岛素与靶细胞上的受体结合后,细胞膜上的GT增多。若IA作为治疗药物,糖尿病患者用药后进餐,血糖水平会先上升后下降。请从稳态与平衡的角度,完善IA调控血糖的机制图。(任选一个过程,在方框中以文字和箭头的形式作答。)________
18.(2021·江苏·高考真题)正常人体在黎明觉醒前后肝脏生糖和胰岛素敏感性都达到高峰,伴随胰岛素水平的波动,维持机体全天血糖动态平衡,约50%的Ⅱ型糖尿病患者发生“黎明现象”(黎明时处于高血糖水平,其余时间血糖平稳),是糖尿病治疗的难点。请回答下列问题。
(1)人体在黎明觉醒前后主要通过___________分解为葡萄糖,进而为生命活动提供能源。
(2)如图所示,觉醒后人体摄食使血糖浓度上升,葡萄糖经GLUT2以__________方式进入细胞,氧化生成ATP,ATP/ADP比率的上升使ATP敏感通道关闭,细胞内K+浓度增加,细胞膜内侧膜电位的变化为______________,引起钙通道打开,Ca2+内流,促进胰岛素以____________方式释放。
(3)胰岛素通过促进____________、促进糖原合成与抑制糖原分解、抑制非糖物质转化等发挥降血糖作用,胰岛细胞分泌的___________能升高血糖,共同参与维持血糖动态平衡。
(4)Ⅱ型糖尿病患者的靶细胞对胰岛素作用不敏感,原因可能有:_____________(填序号)
①胰岛素拮抗激素增多 ②胰岛素分泌障碍 ③胰岛素受体表达下降 ④胰岛素B细胞损伤 ⑤存在胰岛细胞自身抗体
(5)人体昼夜节律源于下丘脑视交叉上核SCN区,通过神经和体液调节来调控外周节律。研究发现SCN区REV-ERB基因节律性表达下降,机体在觉醒时糖代谢异常,表明“黎明现象”与生物钟紊乱相关。由此推测,Ⅱ型糖尿病患者的胰岛素不敏感状态具有_____________的特点,而_____________可能成为糖尿病治疗研究新方向。
19.(2020·全国·统考高考真题)某研究人员用药物W进行了如下实验:给甲组大鼠注射药物W,乙组大鼠注射等量生理盐水,饲养一段时间后,测定两组大鼠的相关生理指标。实验结果表明:乙组大鼠无显著变化;与乙组大鼠相比,甲组大鼠的血糖浓度升高,尿中葡萄糖含量增加,进食量增加,体重下降。回答下列问题:
(1)由上述实验结果可推测,药物W破坏了胰腺中的________________细胞,使细胞失去功能,从而导致血糖浓度升高。
(2)由上述实验结果还可推测,甲组大鼠肾小管液中的葡萄糖含量增加,导致肾小管液的渗透压比正常时的_____________, 从而使该组大鼠的排尿量_____________。
(3)实验中测量到甲组大鼠体重下降,推测体重下降的原因是________________。
(4)若上述推测都成立,那么该实验的研究意义是________________(答出1点即可)。
20.(2020·全国·统考高考真题)人在剧烈奔跑运动时机体会出现一些生理变化。回答下列问题:
(1)剧烈奔跑运动时肌细胞会出现____________,这一呼吸方式会导致肌肉有酸痛感。
(2)当进行较长时间剧烈运动时,人体还会出现其他一些生理变化。例如,与运动前相比,胰岛A细胞的分泌活动会加强,分泌____________,该激素具有___________(答出2点即可)等生理功能,从而使血糖水平升高。
(3)人在进行剧烈运动时会大量出汗,因此在大量出汗后,为维持内环境的相对稳定,可以在饮水的同时适当补充一些_____________。
21.(2019·江苏·统考高考真题)甲、乙、丙三人在一次社区健康日活动中检测出尿糖超标,为进一步弄清是否患糖尿病,依据规范又进行了血液检测。图1、图2所示为空腹及餐后测定的血糖及胰岛素浓度。糖尿病血糖浓度标准为:空腹≥7.0 mmol/L,餐后2h≥11.1 mmol/L,请回答下列问题:
(1)正常人进食后血糖浓度上升,胰岛素分泌增多。胰岛素可促进血糖进入细胞内__________、合成糖原或转变为非糖物质,并抑制__________及非糖物质转化为葡萄糖;同时胰岛A细胞分泌__________受抑制,使血糖浓度下降。
(2)据图初步判断__________是糖尿病患者,需复查血糖。患者常因血糖浓度升高致细胞外液渗透压升高,__________产生渴感,表现为多饮。
(3)除糖尿病外,尿糖超标的原因还可能有__________(填序号)。
①一次性摄糖过多②低血糖患者③抗利尿激素分泌不足④肾小管重吸收功能障碍
(4)结合图1、图2分析,乙出现上述检测结果的原因可能有__________(填序号)。
①自身抗体与胰岛素结合
②自身效应T细胞持续杀伤胰岛B细胞
③自身抗体竞争性结合靶细胞膜上的胰岛素受体
④胰岛B细胞膜上载体对葡萄糖的转运能力下降
(2019·上海·高考真题)碳酸饮料是很多年轻人的喜爱,其主要成分是经消化后以果糖、葡萄糖等形式进入人体。长期饮用碳酸饮料,还会增加患糖尿病的风险。产生甜味感的原因以及影响糖代谢的部分过程如左图和右图所示。
22.左图中存在于内环境的物质是 。
A.IP3 B.X C.Y D.Ca2+
23.细胞内Ca2+浓度升高会激活味细胞膜上特异的蛋白质TRPMS,引起膜电位变化,继而释放Y。则膜蛋白TRPMS最可能是____。
24.人能区分甜味和苦味,结合左图分析,原因是 。
A.X的结构不同 B.突触间隙信息传递方式不同
C.Y的释放方式不同 D.突触后膜信息传导方式不同
25.喝碳酸饮料没有喝白开水解渴,原因是 。
A.血浆渗透压更高 B.分泌抗利尿激素下降
C.肾小管重吸收水分能力下降 D.渴觉中枢受抑制
26.长期大量喝碳酸饮料会增加患糖尿病的风险,请结合右图信息及相关知识,解释该现象的原因是_______________________________________________。
参考答案:
1.C
【分析】运动员在寒冷条件下剧烈运动时体内发生体温调节等生理过程,运动时需要消耗大量能量,骨骼肌细胞分解肌糖原提供能量,在运动后期需要摄取血糖进行氧化分解以满足机体对能量的需要。
【详解】A、运动期间需要大量能量,血糖分解加快,ATP和ADP的转化速率加快,但储存的ATP基本不变,A错误;
B、血液中肾上腺素含量升高,甲状腺激素含量上升,血糖分解加快,细胞代谢速率加快,B错误;
C、越野滑雪运动员的注意力集中在比赛动作上,温度感受器对低温不敏感而不觉得寒冷,C正确;
D、在运动初期骨骼肌细胞主要通过肌糖原分解供能,一定时间后需要摄取血糖作为能源补充,D错误。
故选C。
2.B
【分析】由图可知,肾上腺素、胰高血糖素具有升高血糖的生理作用,皮质醇升高血糖的作用不明显,三种激素共同使用升高血糖的作用最明显。
【详解】A、据图分析,激素单独作用时,0.5 h 内升高血糖最快的激素是胰高血糖素, A错误;
B、3h时,三种激素联合作用升高血糖的效应为12.8-5.0=7.8( mmol / L ),三种激素各自效应的总和为(6.9-5.0)+(5.7-5.0)+(5.2-5.0)=2.8( mmol / L ),前者明显大于后者, B正确;
C、肾上腺素和胰高血糖素都能升高血糖,二者在调节血糖方面表现出协同作用, C错误;
D、实验结果可证明血糖浓度受肾上腺素、胰高血糖素和皮质醇调节,但实验结果不能证明血糖浓度不受甲状腺激素调节, D错误。
故选B。
3.A
【分析】基因工程只能生产已有的蛋白质,人工长胰岛素A链有氨基酸的替换,B链增加了两个氨基酸,需要通过蛋白质工程生产。
【详解】A、胰岛素作用于细胞表面的受体,不需要经高尔基体的加工,A错误;
B、人工长效胰岛素比人胰岛素的B链上多了两个精氨酸,氨基酸与氨基酸之间通过肽键连接,故多2个肽键,B正确;
C、人工胰岛素和人胰岛素作用相同,都是降血糖的作用,故靶细胞相同,C正确;
D、人工长胰岛素是对天然蛋白质的改造,需要通过基因工程生产,D正确。
故选A。
4.D
【分析】在机体的血糖调节中,胰岛素是已知的唯一能降低血糖浓度的激素,其作用是加速组织细胞摄取、利用、储存葡萄糖,还能抑制肝糖元的分解和非糖物质的转化,从而降低血糖水平;胰高血糖素能促进肝糖元分解和非糖物质的转化,从而升高血糖水平。
【详解】A、胰岛素能促进肝细胞、肌肉细胞、脂肪细胞等组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,A正确;
B、胰高血糖素能促进肝糖元分解和非糖物质转化成葡萄糖,促使葡萄糖释放进血液中,使血糖升高,B正确;
C、胰岛素具有降低血糖浓度的作用,胰高血糖素具有升高血糖浓度的作用,二者在血糖水平调节上相互对抗,C正确;
D、血糖水平正常时,胰岛仍会分泌一定量的胰岛素和胰高血糖素,使机体内二者浓度维持相对稳定状态,D错误。
故选D。
5.B
【分析】胰岛A细胞分泌胰高血糖素,胰岛B细胞分泌胰岛素,同一个体细胞的基因是相同的,但表达的基因不同。
【详解】A、同一个体胰岛 A 细胞和胰岛B细胞内的基因是相同的,只是表达的基因不同,因此转化为胰岛 B 细胞是γ-氨基丁酸诱导了相关的基因选择性表达的结果,A正确;
B、胰岛A细胞合成胰高血糖素,胰岛B细胞合成胰岛素,因此在胰岛A细胞转化为胰岛B细胞后胰高血糖素的合成能力减弱(甚至丧失),B错误;
C、由于胰岛 A 细胞可以转化为胰岛 B 细胞,所以可以推测在合适的条件下,胰岛 B 细胞也具有转化为胰岛 A 细胞的潜能,C正确;
D、胰岛素是动物激素,经靶细胞接受并起作用后就被灭活,D正确。
故选B。
6.D
【分析】蛋白质的功能——生命活动的主要承担者:(1)构成细胞和生物体的重要物质,即结构蛋白,如羽毛、头发、蛛丝、肌动蛋白。(2)催化作用:如绝大多数酶。(3)传递信息,即调节作用:如胰岛素、生长激素。(4)免疫作用:如免疫球蛋白(抗体)。(5)运输作用:如红细胞中的血红蛋白。
【详解】A、叶绿体类囊体薄膜是进行光合作用的场所,能合成ATP,则存在催化ATP合成的酶,其本质是蛋白质,A正确;
B、胰岛B细胞能分泌胰岛素,降低血糖,胰岛素的化学本质是蛋白质,B正确;
C、唾液腺细胞能分泌唾液淀粉酶,唾液淀粉酶属于分泌蛋白,能水解淀粉,C正确;
D、葡萄糖分解的场所在细胞质基质,线粒体膜上不存在运输葡萄糖的蛋白质,D错误。
故选D。
【点睛】
7.C
【分析】分析题干,血糖浓度升高时的三条调节途径,第一条是体液调节,后两条都是神经体液调节。
【详解】A、①血糖浓度升高直接作用于胰岛B细胞,促进胰岛B细胞分泌胰岛素增多;②血糖浓度升高作用于下丘脑,通过兴奋迷走神经支配胰岛B细胞分泌胰岛素增多,A正确;
B、②是兴奋迷走神经释放的神经递质与胰岛B细胞上的受体结合支配胰岛B细胞,③兴奋的迷走神经促进相关胃肠激素释放,也是通过神经递质与胃肠上的相应受体结合进行调节的,二者都体现了神经细胞与内分泌细胞间的信息交流,B正确;
C、①调节胰岛素水平的方式是体液调节,③调节胰岛素水平的方式是神经-体液调节,C错误;
D、在血糖调节过程中,胰岛素的作用结果会使血糖水平下降到正常水平,此时血糖水平会反过来抑制胰岛素的进一步分泌,防止血糖过度下降;胰高血糖素也是如此,故在血糖调节过程中存在负反馈调节,D正确。
故选C。
【点睛】
8.D
【分析】与血糖调节相关的激素主要是胰岛素和胰高血糖素,其中胰岛素的作用是机体内唯一降低血糖的激素,胰岛素能促进全身组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而降低血糖浓度;胰高血糖素能促进糖原分解,并促进一些非糖物质转化为葡萄糖,从而使血糖水平升高。
【详解】A、胰岛素是激素,能促进肝糖原的合成,但不直接参与肝细胞内糖原的合成,A错误 ;
B、胰岛素是体内唯一降低血糖的激素,血糖浓度上升时胰岛素的分泌增加,B错误;
C、胰岛B细胞分泌胰岛素的过程为胞吐,胞吐需要消耗能量,C错误;
D、胰岛素属于分泌蛋白,其在核糖体形成后,还需内质网和高尔基体加工,D正确。
故选D。
9.C
【分析】胰岛B细胞能分泌胰岛素,其作用是促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而使血糖水平降低;胰岛A细胞能分泌胰高血糖素,其作用是促进糖原分解,并促进一些非糖物质转化为葡萄糖,从而使血糖水平升高。
【详解】A、胰岛B细胞能分泌胰岛素,胰岛A细胞能分泌胰高血糖素,A正确;
B、降血糖激素只有胰岛素一种,升血糖激素有胰高血糖素和肾上腺素,B正确;
C、胰岛素与细胞膜上的胰岛素受体结合后,葡萄糖通过载体蛋白的协助进入细胞内,C错误;
D、胰岛素分泌不足或胰高血糖素分泌过多,都会导致血糖浓度升高,可能导致糖尿病的发生,D正确。
故选C。
10.D
【详解】【分析】由题意和选项的描述可知:该题考查激素调节及其实例(血糖调节)等相关知识。理清肾上腺素和性激素的功能、血糖调节过程、激素调节的特点是正确分析各选项的关键。
【详解】人体运动时,肾上腺素水平升高,给细胞传达一种调节代谢的信息,引起心律加快,增加心输出量,进而提高细胞代谢速率,为身体活动提供更多能量,可见激素不是高能化合物,而是信息分子,A错误;饥饿时,血糖浓度低,刺激胰岛A细胞分泌更多的胰高血糖素,胰高血糖素与相应靶细胞膜上的受体结合,进而促进靶细胞内的糖原分解,但胰高血糖素不具有酶的催化活性,B错误;进食后,食物中的糖类经消化吸收导致血糖浓度升高,刺激胰岛B细胞分泌更多的胰岛素,胰岛素通过促进葡萄糖进入组织细胞及其在组织细胞内氧化分解、合成糖原等生理过程而降低血糖浓度,但其不能作为细胞的结构组分,C错误;青春期,性腺分泌的性激素水平升高,性激素随体液运输到达靶细胞,与相应的受体结合,促进生殖器官的发育以及生殖细胞的形成,D正确。
【点睛】激素是一种信号分子,既不组成细胞结构,又不提供能量,也不起催化作用,而是随体液到达靶细胞,使靶细胞原有的生理活动发生变化。
11.D
【分析】胰岛素由胰岛B细胞分泌,可以促进组织细胞加速摄取、利用、储存葡萄糖,抑制非糖物质转化及肝糖原水解,从而降低血糖。
升血糖的激素有:胰高血糖素和肾上腺素。
【详解】健康人早餐食用馒头、面包和米粥等食物后,面食中含有淀粉,在消化道经淀粉酶分解成葡萄糖进入血液,血糖会升高,A错误;胰岛A细胞分泌增强,胰高血糖素水平上升,升高血糖,B错误;体内胰岛素水平正常,胰岛素受体活性降低,胰岛素需要与受体结合才能发挥降血糖的作用,故血糖会升高,C错误;胰岛B细胞分泌增强,胰岛素分泌增加,胰岛素受体活性正常,胰岛素与其受体结合,有效降低血糖,血糖下降,D正确。故选D。
【点睛】在血糖调节中:胰高血糖素与肾上腺素呈协同作用,均可以升高血糖;胰高血糖素与胰岛素呈拮抗作用;肾上腺素与胰岛素呈拮抗作用,胰岛素可以降低血糖。
12.A
【分析】生物可利用糖类和油脂进行呼吸产生能量,由于油脂中氧原子含量较糖类中的少而氢的含量多,故氧化分解同质量的油脂和糖类,油脂消耗的氧气比糖类多。葡萄糖彻底氧化分解产生CO2的摩尔数与消耗O2的摩尔数的比值为1,脂质氧化分解产生CO2的摩尔数与消耗O2的摩尔数的比值低于1。
【详解】A、果蔬中利用的能源物质为糖类,储藏与充满氮气的密闭容器中,果蔬细胞主要进行无氧呼吸,产生CO2的摩尔数与消耗O2的摩尔数的比值应当大于1,A错误;
B、严重的糖尿病患者利用的葡萄糖会减少,产生CO2的摩尔数与消耗O2的摩尔数的比值相比正常时会降低,B正确;
C、富含油脂的种子在萌发初期主要利用油脂为能源物质,故产生CO2的摩尔数与消耗O2的摩尔数的比值低于1,C正确;
D、某动物以草为食,则主要的能源物质为糖类,则产生CO2的摩尔数与消耗O2的摩尔数的比值接近1,D正确。
故选A。
13.(1) 每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S 每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水 每天每只小鼠灌胃一定量物质X
(2)
组别
实验阶段
适应性饲养
药物S处理
物质X处理
甲组
正常
正常
正常
乙组
正常
逐渐升高至>11.1mmol/L
>11.1mmol/L
丙组
正常
逐渐升高至>11.1mmol/L
逐渐下降,但高于正常水平
(3)设置一系列浓度梯度的药物S,每个浓度进行不同的给药途径,比较不同组合建模成功所需的时间
【分析】根据实验的目的、单一变量原则和对照性原则,该实验的自变量为物质X,因变量为血糖值,甲组为空白对照组,乙组为模型对照组、丙组为实验组。
(1)适应性饲养使小鼠适应实验环境,正常饲养小鼠数天,甲乙丙三组的血糖值正常。药物S处理时甲组:每天每只小鼠腹腔注射一定量生理盐水,则甲组作为对照组。该实验的目的是研究物质X对高血糖症状的缓解作用,需要药物处理乙组和丙组使小鼠出现高血糖症状,因此药物S处理时乙组和丙组:每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S。在物质X处理时乙组作为对照组,丙组作为实验组,一组给物质X,一组没有物质X,以探究物质X对高血糖症状的缓解作用。物质X处理时,遵循实验单一变量,乙组给药途径是灌胃,则甲组作为空白对照,甲组每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水;乙组:每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水;丙组:每天每只小鼠灌胃一定量物质X。
(2)该实验将小鼠分为甲、乙、丙3组,进行三个阶段实验,即适应性饲养阶段、药物S处理、物质X处理,记录血糖值变化。正常饲养数天,甲乙丙三组的血糖值正常。甲组作为对照组,均是生理盐水处理,因此甲组在药物S处理和物质X处理时所测得的血糖值正常;小鼠血糖值>11.1mmol/L,定为高血糖模型小鼠,药物S处理阶段,乙组小鼠腹腔注射一定量药物S,会使血糖升高,逐渐升高至>11.1mmol/L;物质X处理阶段乙组小鼠灌胃一定量生理盐水,不会缓解高血糖症状,血糖值依然>11.1mmol/L;药物S处理阶段,丙组小鼠腹腔注射一定量药物S,会使血糖升高,逐渐升高至>11.1mmol/L;如果物质X对高血糖症状的缓解作用,则物质X处理阶段丙组小鼠在血糖值逐渐下降,但高于正常水平。实验各阶段的预期实验结果如表所示:实验各阶段的小鼠血糖值变化
组别
实验阶段
适应性饲养
药物S处理
物质X处理
甲组
正常
正常
正常
乙组
正常
逐渐升高至>11.1mmol/L
>11.1mmol/L
丙组
正常
逐渐升高至>11.1mmol/L
逐渐下降,但高于正常水平
(3)要使用药物S快速建成高血糖模型小鼠,需要明确建模成功所需的时间快时的药物S浓度,同时也需要确定哪种给药途径建模成功所需的时间快,因此将具体的药物S浓度和给药途径组合起来以确定建模成功所需的时间,可通过设置一系列浓度梯度的药物S,每个浓度进行不同的给药途径,比较不同组合建模成功所需的时间,以确定快速建模所需药物S的适宜浓度和给药途径的组合。
14.(1) 葡萄糖 cadb 氧化分解
(2)生理盐水组与阿卡波糖组
(3)AB
【分析】分析题意:本题实验的目的是研究生物碱NB和黄酮CH对餐后血糖的影响,故自变量为施加的药物种类,同时设置了施加生理盐水组与阿卡波糖组的对照组,因变量为给药后不同时间血糖水平,其它无关变量应相同且适宜。
(1)
组成淀粉的基本单位是葡萄糖,灌胃小鼠后,淀粉在小鼠消化道内水解的终产物为葡萄糖。葡萄糖由肠腔被c小肠上皮细胞吸收,再由细胞另一侧释放进入a组织液,然后穿过d毛细血管壁细胞进入b血浆,形成血糖。胰岛素可以促进血糖合成糖原、氧化分解、转化为脂肪和某些氨基酸等,从而使血糖降低。
(2)
由分析可知,本实验以生理盐水组作为空白对照,以阿卡波糖组为标准对照,以确认实验材料和方法等能有效检测药物疗效。
(3)
若结论为:NB和CH均能有效降低餐后血糖高峰,且二者共同作用效果更强,则x1、x2组血糖应低于生理盐水组,且与阿卡波糖组相似,x3组血糖应低于x1和x2组,故AB项数据符合上述结论,AB正确。
故选AB。
【点睛】本题考查了血糖平衡调节有关的知识,主要考查对照实验的设计,获取信息和处理信息的能力,并结合表格考查学生的实验探究能力。
15. ①分别测定每只小鼠的血糖浓度,并记录
②将小鼠分为A、B两组,A组注射胰岛素,B组注射生理盐水。每隔一段时间,分别测定两组小鼠的血糖浓度,并记录
③当出现低血糖症状后,A组注射葡萄糖溶液,B组注射生理盐水。每隔一段时间,分别测定两组小鼠的血糖浓度,并记录
④对每组所得数据进行统计分析 胰岛素促进肾小管对过滤液中葡萄糖的吸收 胰岛β细胞分泌胰岛素增加,胰岛α细胞分泌胰高血糖素减少 抑制氨基酸等物质转化为葡萄糖
【分析】胰岛素能促进全身组织细胞对葡萄糖的摄取和利用,并抑制糖原的分解和糖原异生,因此,胰岛素有降低血糖的作用。与胰岛素的作用相反,胰高血糖素是一种促进分解代谢的激素。胰高血糖素具有很强的促进糖原分解和糖异生作用,使血糖明显升高。
【详解】(1)实验需要遵循对照原则和单一变量原则。要验证胰岛素的生理作用,胰岛素的生理作用为降低血糖浓度。实验前需要测定各处理组的小鼠的血糖浓度,作为实验前后的对照数据。实验分组遵循单一变量原则,分为两组,一组注射胰岛素,另一组注射生理盐水,固定时间检测小鼠的血糖浓度。待小鼠出现低血糖症状后,给低血糖组小鼠注射葡萄糖溶液,空白对照组小鼠注射生理盐水,固定时间检测小鼠的血糖浓度,即
①分别测定每只小鼠的血糖浓度,并记录;
②将小鼠分为A、B两组,A组注射胰岛素,B组注射生理盐水。每隔一段时间,分别测定两组小鼠的血糖浓度,并记录;
③当出现低血糖症状后,A组注射葡萄糖溶液,B组注射生理盐水。每隔一段时间,分别测定两组小鼠的血糖浓度,并记录;
④对每组所得数据进行统计分析
(2)AB两组小鼠的初始血糖浓度差别不大;胰岛素有降低血糖的作用,故A组注射胰岛素后血糖浓度应有一定程度下降,B组小鼠血糖浓度应在正常范围内波动平衡;A组小鼠注射葡萄糖后血糖浓度会上升,但与B组小鼠相比可能还会偏低,故预测的实验结果如下
(3)①正常人尿液中检测不到葡萄糖是人体正常分泌胰岛素能够促进肾小管对过滤液中葡萄糖的吸收;②机体血糖水平升高时,会刺激胰岛β细胞分泌胰岛素,并抑制胰岛α细胞分泌胰高血糖素;机体细胞一方面增加对葡萄糖的摄取、贮存和利用,另一方面抑制其他非糖物质转化为葡萄糖。
【点睛】本题考查激素调节血糖浓度的相关内容,考查学生对实验设计的全面性和严谨性,同时要求学生掌握相关激素的功能和作用原理。在实验设计时要遵循对照原则,不仅有平行实验组对照还有实验前后对照。在给小鼠注射胰岛素后,需要再注射葡萄糖比较胰岛素的生理作用。
16. 重复计数 先注射胰岛素溶液,后注射葡萄糖溶液 低血糖 肝糖元(糖原)分解加强、脂肪分解加速 切除甲状腺后,甲状腺激素浓度下降,导致物质代谢与能量转换下降 两次或多次注射相同抗原 因第二次或更多次注射相同抗原,会使小鼠产生更多的浆细胞,从而产生更多的抗体
【分析】试题分析:理清血糖平衡调节、甲状腺激素的生理作用、体液免疫等相关知识,据此,从题意中提取关键信息,以此作为解题的突破点,对各问题情境进行分析作答。
【详解】(1)在用血细胞计数板计数兔红细胞时,见到压在方格线上的细胞只计左线和上线上的细胞,以避免重复计数,减少误差。
(2)①在验证胰岛素具有降低血糖浓度作用的实验设计中,若以小鼠活动状况为观察指标,应先注射胰岛素溶液,当小鼠出现低血糖症状时,再注射葡萄糖溶液。
②当血糖浓度降低时,对胰岛A细胞的刺激增强,对胰岛B细胞的刺激减弱,导致胰高血糖素的分泌量增加、胰岛素的分泌量减少。可见,当机体处于低血糖状况时,人体血液中胰岛素与胰高血糖素的摩尔比值明显下降,此时机体的肝糖元(糖原)分解加强、脂肪分解加速,从而使血糖浓度升高。
(3)甲状腺分泌的甲状腺激素具有促进细胞代谢、促进幼小动物体生长发育等作用。切除甲状腺后,甲状腺激素浓度下降,导致物质代谢与能量转换下降,进而导致小鼠的生长发育变缓,因此切除甲状腺的幼年组小鼠体长增加明显低于未切除组。
(4)①机体在抗原的刺激下才能产生抗体。初次接受抗原刺激,会使机体产生抗体和记忆细胞;如果有相同的抗原再次刺激机体时,记忆细胞会快速增殖分化,产生更多的浆细胞,进而产生更多的抗体。可见,欲获得某一种较高浓度的抗体,其关键是需对小鼠进行两次或多次注射相同抗原,其原因在于:因第二次或更多次注射相同抗原,会使小鼠产生更多的浆细胞,从而产生更多的抗体。
②结合对①的分析可知:与初次免疫反应相比,再次免疫反应快而强,产生抗体的浓度高,作用时间持久,据此以纵坐标表示抗体浓度,以横坐标表示时间并在横坐标上注明初次和再次注射抗原的时间,如图:
、
【点睛】本题考查了动物生命活动的相关知识,要求考生能够识记胰岛素、胰高血糖素、甲状腺激素的生理作用,考生要能够结合选项中的过程的结果进行相关判断。
17.(1) 胰岛B/胰岛β 体液
(2) 膜上的荧光强度降低 葡萄糖与IA竞争结合GT
(3)IA影响应血糖浓度变化发挥作用/IA降血糖的效果更久且能避免低血糖的风险
(4)
【分析】1、血糖的来源:食物中的糖类的消化吸收、肝糖原的分解、脂肪等非糖物质的转化;去向:血糖的氧化分解为CO2、H2O和能量、合成肝糖原、肌糖原 (肌糖原只能合成不能水解)、血糖转化为脂肪、某些氨基酸。
2、血糖平衡调节:由胰岛A细胞分泌胰高血糖素提高血糖浓度,促进血糖来源;由胰岛B细胞分泌胰岛素降低血糖浓度,促进血糖去路,减少血糖来源,两者激素间是拮抗关系。
(1)
胰岛素是由胰岛B/胰岛β分泌的,经体液运输到靶细胞,与靶细胞上的受体结合,促进其对葡萄糖的摄取和利用,使血糖浓度降低。
(2)
分析图2,随着悬液中葡萄糖浓度越高,细胞膜上的荧光强度越低。由题干分析,带荧光的IA能与GT和胰岛素受体结合位于红细胞膜上,加入葡萄糖,膜上的荧光强度会下降,意味着IA从膜上脱落下来,加入的葡萄糖浓度越高,膜上的IA越少,由于葡萄糖可以与GT结合而不能与胰岛素受体结合,故推断IA、葡萄糖、GT三者的关系为葡萄糖与IA竞争结合GT。
(3)
分析图3,对比两幅图可知,胰岛素会将血糖降至60mg•dL-1(低血糖),而IA能将血糖降至100mg•dL-1左右;IA能将血糖维持在正常水平约10个小时,而胰岛素只能维持2小时左右,故该实验结果表明IA对血糖水平的调节比外源普通胰岛素更具优势,体现在IA影响应血糖浓度变化发挥作用/IA降血糖的效果更久且能避免低血糖的风险。
(4)
由题干信息可知,GT是葡萄糖进入细胞的载体蛋白,血糖浓度升高时,GT数量多有利于降血糖,IA可以与GT或胰岛素受体结合,与GT结合会抑制GT的功能。
糖尿病患者用药后进餐,由于食物的消化吸收,血糖浓度会先升高,葡萄糖与IA竞争性结合GT增多,故IA与GT结合减少,与胰岛素受体结合增多,导致膜上的GT增多,进一步有利于葡萄糖与GT结合,最终细胞摄取葡萄糖的速率升高。
血糖下降时,葡萄糖与IA竞争性结合GT减少,IA与GT结合增多,与胰岛素受体结合减少,故膜上的GT减少,能与葡萄糖结合的GT也减少,最终细胞摄取的葡萄糖的速率降低。
过程如图所示:
【点睛】本题以“智能”胰岛素IA为情境,考查了考生对胰岛素的来源及功能的识记能力,从题干获取信息的能力、识图能力及结合题干信息对实验数据的分析能力及表达能力,以及构建概念模型的能力。
18.(1)肝糖原
(2) 易化扩散(或协助扩散) 由负变正
胞吐
(3) 葡萄糖摄取、氧化分解 胰高血糖素
(4)①③
(5) 昼夜节律 调节REV-ERB基因节律性表达
【分析】分析题图和题干信息可知,当血糖浓度增加时,葡萄糖经GLUT2以协助扩散进入胰岛B细胞,氧化生成ATP,ATP/ADP比率的上升使ATP敏感通道关闭,K+外流受阻,细胞内K+浓度增加,进而触发Ca2+大量内流,由此引起胰岛素分泌,胰岛素通过促进靶细胞摄取、利用和储存葡萄糖,使血糖浓度降低。
(1)人体血糖的来源有3条:食物中糖类的消化吸收,肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖。人体在黎明觉醒前后主要通过肝糖原分解为葡萄糖,进而为生命活动提供能源。
(2)据图判断,葡萄糖进入细胞是从高浓度到低浓度,需要载体(GLUT2),不需要能量,属于协助扩散;葡萄糖进入细胞,氧化生成ATP,ATP/ADP比率的上升使K+通道关闭,进而引发Ca2+通道打开,Ca2+内流,促进胰岛素以胞吐的方式释放。
(3)胰岛素是人体唯一的降血糖激素,能促进细胞摄取、利用(氧化分解)葡萄糖,促进糖原合成,抑制肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖,从而使血糖浓度降低。胰岛细胞分泌的胰高血糖素能促进肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖,使血糖浓度升高,二者共同参与维持血糖动态平衡。
(4)①胰岛素拮抗激素增多会影响靶细胞对胰岛素的敏感性,使血糖升高,①正确;②Ⅱ型糖尿病患者的胰岛素水平正常,不存在胰岛素分泌障碍,②错误;③胰岛素受体表达下降,靶细胞上胰岛素受体减少,会导致靶细胞对胰岛素作用不敏感,③正确;④胰岛素B细胞损伤会导致胰岛素缺乏,而Ⅱ型糖尿病患者的胰岛素水平正常,④错误;⑤存在胰岛细胞自身抗体会导致胰岛素分泌不足,而Ⅱ型糖尿病患者的胰岛素水平正常,⑤错误。故选①③。
(5)研究发现SCN区REV-ERB基因节律性表达下降,机体在觉醒时糖代谢异常,表明“黎明现象”与生物钟紊乱相关。由此推测,Ⅱ型糖尿病患者的胰岛素不敏感状态具有昼夜节律性,在觉醒时,糖代谢异常,出现“黎明现象”。由此,调节REV-ERB基因节律性表达可能成为糖尿病治疗研究新方向。
【点睛】此题主要考查的是血糖平衡的调节,意在考查学生对基础知识的理解掌握,难度适中。
19. 胰岛B 高 增加 甲组大鼠胰岛素缺乏,使机体不能充分利用葡萄糖来获得能量,导致机体脂肪和蛋白质的分解增加 获得了因胰岛素缺乏而患糖尿病的动物,这种动物可以作为实验材料用于研发治疗这类糖尿病的药物
【分析】1、胰岛B细胞能分泌胰岛素,其作用是促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而使血糖水平降低;胰岛A细胞能分泌胰高血糖素,其作用是促进糖原分解,并促进一些非糖物质转化为葡萄糖,从而使血糖水平升高。
2、糖尿病的病人由于胰岛B细胞受损,导致胰岛素分泌过少,血糖进入细胞及在细胞内氧化分解发生障碍,而非糖物质转化成糖仍在进行,从而使血糖水平升高,部分糖随尿液排出,而原尿中的葡萄糖又增加了尿液的渗透压,因此导致肾小管、集合管对水分的重吸收减少,进而导致尿量增多。
【详解】(1)由于甲组大鼠注射药物W后,血糖浓度升高,可推知药物W破坏了胰腺中的胰岛B细胞,使胰岛素的分泌量减少,从而导致血糖浓度升高。
(2)由题干信息可知,甲组大鼠肾小管液中的葡萄糖含量增加,会导致肾小管液的渗透压比正常时的高,因此导致肾小管、集合管对水分的重吸收减少,进而导致尿量增加。
(3)甲组大鼠注射药物W后,由于胰岛素分泌不足,使机体不能充分利用葡萄糖来获得能量,导致机体脂肪和蛋白质的分解增加,体重下降。
(4)由以上分析可知,药物W破坏了胰腺中的胰岛B细胞,使大鼠因胰岛素缺乏而患糖尿病,这种动物可以作为实验材料用于研发治疗这类糖尿病的药物。
【点睛】本题结合药物W的实验,主要考查了糖尿病的病因以及“三多一少”症状出现的原因等相关基础知识,意在考查考生从题中获取信息的能力,并运用所学知识对信息进行分析、推理和解释现象的能力。
20. 无氧呼吸 胰高血糖素 促进糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖 电解质(或答:无机盐)
【分析】胰岛B细胞能分泌胰岛素,其作用是促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而使血糖水平降低;胰岛A细胞能分泌胰高血糖素,其作用是促进糖原分解,并促进一些非糖物质转化为葡萄糖,从而使血糖水平升高。
【详解】(1)剧烈奔跑时肌细胞会进行无氧呼吸产生乳酸,从而使肌肉有酸痛感。
(2)胰岛A细胞能分泌胰高血糖素,其作用是促进糖原分解,并促进一些非糖物质转化为葡萄糖,从而使血糖水平升高。
(3)汗液中除含有水分外,还会含有一些电解质(无机盐),故大量出汗后除了补充水分外,还应补充电解质(无机盐)。
【点睛】本题结合生活实例,主要考查了无氧呼吸、血糖调节以及水盐平衡调节的相关知识,意在考查考生从题中获取信息的能力,并运用所学知识对信息进行分析、推理和解释现象的能力。
21. 氧化分解 肝糖原分解 胰高血糖素 甲、乙 大脑皮层 ①④ ①③
【分析】由图1可知,空腹时甲和乙血糖浓度偏高,丙的血糖浓度正常;餐后一段时间内甲、乙、丙的血糖浓度均有所上升;餐后3h甲、乙的血糖浓度下降但是仍然高于正常值,丙的血糖浓度恢复正常。由图2可知,甲餐后胰岛素含量稍微有所升高,幅度较小;乙和丙的胰岛素含量先升高后下降,乙的胰岛素含量高于甲和丙。
【详解】(1)正常人进食后,血糖浓度升高,刺激胰岛B细胞分泌胰岛素,促进葡萄糖进入组织并氧化分解、合成肝糖原和肌糖原或转化为非糖物质,并抑制肝糖原分解及非糖物质转化为葡萄糖;同时胰岛素分泌量增加会抑制胰岛A细胞分泌胰高血糖素,进而引起血糖浓度下降。
(2)由图可知,甲和乙餐前和餐后的血糖浓度均高于正常值,符合糖尿病的血糖标准,故可能是糖尿病患者,需要进行复查。糖尿病患者血糖浓度升高,细胞外液渗透压会升高,一方面引起下丘脑分泌垂体释放的抗利尿激素增多,促进肾小管和集合管促进水的重吸收,另一方面将兴奋传至大脑皮层,产生渴觉,主动饮水,从而降低细胞外液渗透压。
(3)糖尿病患者会出现尿糖,一次性摄糖过多也会出现暂时性尿糖;低血糖患者血糖浓度低于正常值,不会出现尿糖;抗利尿激素的作用是促进肾小管和集合管对水的重吸收,不会引起尿糖;肾小管会重吸收水、葡萄糖、氨基酸等成分,若肾小管重吸收功能障碍,则可能会出现尿糖。故选①④。
(4)由图可知,乙餐后的胰岛素分泌量很高,但是血糖水平远远高于正常值,故可能是自身抗体与胰岛素结合或自身抗体竞争性结合靶细胞膜上的胰岛素受体,胰岛素不能与受体结合,导致胰岛素不能发挥降血糖的作用,①③正确;若自身效应T细胞持续杀伤胰岛B细胞,则会导致胰岛素分泌不足,与题意不符,②错误;胰岛素作用的靶细胞是几乎全身细胞,若仅仅胰岛B细胞膜上的载体对葡萄糖的转运能力下降,其他细胞上载体对葡萄糖的转运能力正常,则乙的血糖应该正常或稍微偏高,胰岛素水平也会正常或稍微偏高,④错误。
【点睛】糖尿病的病因大致分为三类:1缺乏胰岛素;2体内有胰岛素的抗体;3体内有胰岛素受体的抗体。第一种可以通过注射胰岛素进行治疗,2、3不能通过注射胰岛素进行治疗。
22.C 23.Ca2+受体蛋白 24.A 25.A 26.碳酸饮料的主要成分经消化后以果糖、葡萄糖等形式进入人体结合图像可知,胰岛素与细胞膜上受体结合激活IRS活性,促进葡萄糖转化为脂肪酸,如长期大量喝碳酸饮料,葡萄糖果糖含量多,转化为脂肪酸后在细胞内大量积累,脂肪酸含量多会抑制IRS活性,导致葡萄糖转化减弱,葡萄糖含量增多,胰岛素含量增加,出现2型糖尿病现象
【分析】1. 内环境中可以存在的物质:
小肠吸收的物质在血浆、淋巴中运输:水、盐、糖、氨基酸、维生素、血浆蛋白、甘油、脂肪酸等;
细胞分泌物:抗体、淋巴因子、神经递质、激素等;
细胞代谢产物:CO2、水分、尿素等。
2.内环境中不存在的物质:
血红蛋白、载体蛋白、H2O2酶、细胞呼吸酶有关的酶、复制转录翻译酶等各种胞内酶、消化酶等。
3.神经纤维未受到刺激时,K+外流,细胞膜内外的电荷分布情况是外正内负,当某一部位受刺激时,Na+内流,其膜电位变为外负内正。神经递质存在于突触前膜的突触小泡中,只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜,使下一个神经元产生兴奋或抑制,兴奋只能从一个神经元的轴突传递给另一个神经元的细胞体或树突,因此兴奋在神经元之间的传递只能是单向的。
22.AD、根据以上分析和结合图示可知,IP3和Ca2+属于味细胞内的物质,不属于内环境,AD错误;
B、根据以上分析和结合图示可知,X物质属于味细胞膜上的物质,不属于内环境,B错误;
C、根据以上分析和结合图示可知,Y是由味细胞释放的物质,释放后进入组织液,此时Y物质属于内环境,C正确。
故选C。
23.根据题意可知,TRPMS是味细胞膜上的特异性蛋白,细胞内Ca2+浓度升高会激活味细胞膜上特异的蛋白质TRPMS,导致细胞释放Y,因此说明Ca2+与TRPMS蛋白发生了特异性结合,引起膜电位发生变化,导致味细胞释放神经递质Y。综上所述,膜蛋白TRPMS最可能是Ca2+的受体蛋白。
24.分析题中的左图可知,气味分子与味细胞膜上的X受体结合,引起味细胞兴奋,发生电位变化释放神经递质Y,作用于突触后神经元,将兴奋可以传至大脑皮层,不同的气味分子识别结合的受体X不同,因此传递的信息不同,从而使人能够区分甜味和苦味。综上所述,A符合题意,B、C、D不符合题意。故选A。
25.根据题意可知,碳酸饮料具有一定的浓度,其中主要成分经消化后以果糖、葡萄糖等形式进入人体,因此喝了碳酸饮料后可能会导致细胞外液渗透压升高,通过相关神经传至大脑皮层的渴觉中枢,使人产生了渴觉,其次通过调节人体分泌释放的抗利尿激素增多,肾小管和集合管对水的重吸收加强。综上所述,A正确,B、C、D错误。故选A。
26.结合题意分析右图可知,碳酸饮料的主要成分经消化后以果糖、葡萄糖等形式进入人体,结合图示可知,人体分泌的胰岛素与细胞膜上受体结合激活IRS活性,促进葡萄糖转化为脂肪酸,如长期大量喝碳酸饮料,葡萄糖以及果糖含量增多,转化为脂肪酸后在细胞内大量积累,而脂肪酸含量多会抑制IRS活性,导致葡萄糖转化减弱,葡萄糖含量增多,胰岛素含量增加,出现Ⅱ型糖尿病的现象。
【点睛】本题以碳酸饮料为背景考查内环境的成分、神经调节、水盐调节和血糖调节的知识点,要求学生掌握内环境的成分和实例,把握兴奋在神经元之间的传递过程和特点,能够正确识图分析获取有效信息,结合所学的知识点解决问题;理解水盐调节的过程和抗利尿激素的分泌以及作用结果,能够结合题意碳酸饮料消化后的成分变化和右图的生理变化过程,分析得出长期大量喝碳酸饮料会增加患Ⅱ型糖尿病的风险的原因,这是该题考查的难点。
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