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备考2024届高考生物一轮复习讲义第八章动物和人体生命活动的调节课时4体液调节的过程考点2血糖调节
展开1.血糖的来源和去向(正常情况下)
2.血糖平衡调节的过程
(1)调节中枢:[4] 下丘脑 的相关区域。
(2)调节方式:[5] 神经—体液调节 。
提醒胰岛素是唯一能够降低血糖浓度的激素,其作用部位为几乎全身的组织细胞。胰高血糖素的作用部位主要是肝脏。
教材补遗[选必1P51“相关信息”]人体内有多种激素参与调节血糖浓度,如糖皮质素、肾上腺素、甲状腺激素等,它们通过调节有机物的代谢或影响胰岛素的分泌和作用,直接或间接地提高血糖浓度。
(3)影响胰岛素和胰高血糖素分泌调节的因素
3.血糖异常引起的疾病及其治疗
4.借助数学模型分析血糖调节
基础自测
1.胰高血糖素可以促进肝糖原和肌糖原的分解,从而使血糖浓度升高。(× )
2.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。( √ )
3.胰岛素和胰高血糖素的分泌主要受血糖浓度的调节,也受神经调节。( √ )
4.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。(× )
5.某人尿中含糖说明此人是糖尿病患者。(× )
6.空腹时糖尿病患者胰岛细胞不分泌激素[2023广东,T8B]。(× )
7.人体中血糖的来源有 食物中的糖类消化、吸收;肝糖原分解;脂肪等非糖物质转化 (答出2个方面的来源即可)[2023山东,T22(1)]。
8.运动时葡萄糖消耗加快,胰高血糖素等激素分泌增加,以维持血糖相对稳定。胰高血糖素在升高血糖浓度方面所起的作用是 促进肝糖原分解成葡萄糖,促进非糖物质转变成糖 [2023新课标,T32(3)]。
9.适量运动有益健康。一些研究认为太极拳等运动可提高肌细胞对胰岛素的敏感性,在胰岛素水平相同的情况下,该激素能更好地促进肌细胞 加速摄取、利用和储存葡萄糖 ,降低血糖浓度[2021广东,T18(3)]。
情境应用
一个健康的人进食0.5小时后的血糖、胰岛素和胰高血糖素的变化曲线如图所示:
(1)图中a、b、c分别代表 血糖、胰岛素、胰高血糖素 。
(2)饭后,血糖有所升高,一段时间后又恢复正常,其调节过程是血糖升高,胰岛素分泌增加,一方面抑制 肝糖原 分解和 非糖物质 转化成葡萄糖,另一方面又能促进血糖进入组织细胞进行 氧化分解 ,合成糖原,转化为 甘油三酯、某些氨基酸 ,从而使血糖恢复正常水平。
深度思考
1.影响胰岛A细胞分泌胰高血糖素、胰岛B细胞分泌胰岛素的物质分别有哪几种?
提示 影响胰岛A细胞分泌胰高血糖素的物质有神经递质、血糖、胰岛素等;影响胰岛B细胞分泌胰岛素的物质有神经递质、血糖、胰高血糖素等。
2.针对糖尿病患者,医生统一采用注射胰岛素的方式进行治疗是否可行?为什么?
提示 不可行。需要针对不同类型的糖尿病进行区别对待。1型糖尿病是患者体内的胰岛B细胞功能减退导致胰岛素分泌不足,因而其治疗依赖于胰岛素;2型糖尿病与不健康的饮食、缺少运动等密切相关,患者体内出现胰岛素抵抗,即胰岛素促进葡萄糖摄取和利用的效率下降,因而其治疗需要结合降糖药和胰岛素进行。
研透高考 明确方向
命题点1 血糖调节的过程分析
1.[2021河北]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(C )
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
解析 当血糖浓度升高时,血糖直接作用于胰岛B细胞,使其分泌活动增强,血糖还可以作用于下丘脑,通过兴奋迷走神经(参与内脏活动的调节)支配胰岛B细胞,使其分泌活动增强,A正确;②中涉及迷走神经和胰岛B细胞之间的信息交流,而③中涉及兴奋的迷走神经和分泌胃肠激素的细胞之间的信息交流,都体现了神经细胞与内分泌细胞间的信息交流,B正确;①调节胰岛素水平的方式为体液调节,③调节胰岛素水平的方式为神经—体液调节,C错误;在血糖调节过程中,胰岛素的作用结果会反过来影响胰岛素的分泌,胰高血糖素也是如此,故血糖的调节存在负反馈调节机制,D正确。
命题变式
[条件拓展型]血糖浓度降低时,机体主要启动三条调节途径:途径1,血糖直接作用于胰岛A细胞;途径2,血糖作用于下丘脑,通过交感神经支配胰岛A细胞;途径3,通过传出神经支配肾上腺分泌肾上腺素。下列叙述错误的是(C )
A.胰岛素是机体内唯一能够降低血糖浓度的激素
B.胰高血糖素浓度和神经递质都能影响胰岛素的分泌
C.调节血糖升高的过程中只存在体液调节,没有神经调节
D.胰高血糖素和肾上腺素在血糖调节方面具有协同作用
解析 调节血糖升高的过程中既有神经调节也有体液调节,C错误。
2.[2023浙江1月]胰高血糖素可激活肝细胞中的磷酸化酶,促进肝糖原分解成葡萄糖,提高血糖水平,机理如图所示。
下列叙述正确的是(B )
A.胰高血糖素经主动运输进入肝细胞才能发挥作用
B.饥饿时,肝细胞中有更多磷酸化酶b被活化
C.磷酸化酶a能为肝糖原水解提供活化能
D.胰岛素可直接提高磷酸化酶a的活性
解析 胰高血糖素不进入细胞,而是与细胞膜上的受体结合,A错误;饥饿时,胰高血糖素分泌增多,胰高血糖素与相应受体结合后可以促进磷酸化酶b活化,B正确;酶不能为化学反应提供活化能,C错误;根据题图无法判断胰岛素与磷酸化酶a的活性的关系,且胰岛素为大分子物质,不能直接进入细胞内发挥作用,D错误。
命题点2 血糖调节的曲线分析
3.[2022海南]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5.0mml/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(B )
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
解析 激素单独作用时,0.5h内升高血糖最快的激素是胰高血糖素,A错误。3h时,三种激素联合作用升高血糖的效应为12.8-5.0=7.8(mml/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(mml/L),前者明显大于后者,B正确。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。题中实验结果不能证明血糖浓度不受甲状腺激素调节,D错误。
4.[2024秦皇岛部分学校联考,多选]医学研究发现,人体血糖平衡的维持需要多种激素及多个器官共同参与,其中GLP-1是小肠上皮中L细胞分泌的一种多肽类激素,具有调节胰岛细胞分泌、抑制胃排空(食物由胃排入十二指肠的过程)、降低食欲等多种功能。GLP-1的部分调节过程如图1所示。静脉注射或口服等量葡萄糖后血浆中激素N浓度的变化如图2所示。下列相关叙述正确的是(BCD )
A.图中M细胞为胰岛B细胞,激素N为胰岛素,靶细胞只是脂肪细胞和肝脏细胞
B.与口服相比,静脉注射等量葡萄糖时血浆中激素N含量较低的原因可能是L细胞分泌的GLP-1不足
C.L细胞分泌GLP-1后作用于大脑摄食中枢抑制胃排空的过程属于体液—神经调节
D.GLP-1不能口服给药的原因是多肽口服后会在消化道内被分解,失去药效
解析 由图1可知,血糖升高促进M细胞释放激素N,则M细胞表示胰岛B细胞,激素N表示胰岛素,胰岛素的靶细胞是几乎全身的组织细胞,A错误;根据题干信息和图1可知,L细胞分泌的GLP-1能促进M细胞(胰岛B细胞)分泌更多的激素N(胰岛素),而静脉注射葡萄糖时不能有效刺激L细胞分泌GLP-1,故与口服相比,静脉注射等量葡萄糖时血浆中胰岛素含量较低的原因可能是L细胞分泌的GLP-1不足,B正确;L细胞分泌GLP-1,GLP-1(多肽类激素)作用于大脑摄食中枢,属于体液调节,大脑摄食中枢抑制胃排空与神经调节有关,故L细胞分泌GLP-1后作用于大脑摄食中枢抑制胃排空的过程属于体液—神经调节,C正确;GLP-1是一种多肽类激素,GLP-1不能口服给药的原因是多肽口服后会在消化道内被分解,失去药效,D正确。
命题点3 与血糖调节有关的实验分析
5.[2022浙江6月,10分]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。小鼠血糖浓度>11.1mml/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: 每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S 。
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: 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 。
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。
实验各阶段的小鼠血糖浓度变化
(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 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。
解析 (1)②为药物S处理,根据题中信息“直至建成高血糖模型小鼠”,可知药物S可导致小鼠出现高血糖症状,乙组和丙组分别为高血糖对照组和实验组,二者都需要利用药物S构建高血糖模型小鼠,故丙组处理为每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S。③甲组为空白对照组,故甲组处理为每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水。丙组为实验组,故丙组应每天每只小鼠灌胃一定量物质X。(2)设计表格时应注意实验分为三个阶段,第一阶段(适应性饲养)甲、乙、丙组小鼠血糖均正常;第二阶段(药物S处理)后,乙、丙组小鼠的血糖会上升直至超过11.1mml/L,成为高血糖模型小鼠,甲组正常;第三阶段(物质X处理)后,丙组小鼠的血糖逐渐下降,但物质X只能缓解高血糖症状,不能根治,故丙组的血糖不会降低至正常水平,乙组小鼠仍为高血糖,甲组正常,据此可设计出表格(见答案)。(3)分析可知,该实验的自变量是药物S的浓度和给药途径,检测指标(因变量)为构建成高血糖模型小鼠所需的时间,即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来进行确定。数学模型
模型解读
根据胰岛素含量变化幅度判断:随餐后时间变化(实质上是血糖含量变化),胰岛素浓度能够发生相应变化的应该是正常人,胰岛素浓度变化幅度很小的应该是糖尿病患者,因此,a代表[6] 正常人 ,b代表[7] 糖尿病患者
根据血糖初始浓度和波动范围判断:波动范围在3.9~6.1mml/L且起点也在该范围中的[8] b 曲线为正常人的血糖浓度变化曲线,[9] a 曲线为高血糖或糖尿病患者的血糖浓度变化曲线,[10] c 曲线为低血糖患者的血糖浓度变化曲线
若该图表示胰岛素和胰高血糖素或肾上腺素相对含量的变化,根据进食后曲线的波动趋势进行判断:进食后含量增加的为胰岛素(曲线a),进食后含量减少的为胰高血糖素或肾上腺素(曲线b)
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>11.1mml/L
>11.1mml/L
丙组
正常
逐渐升高至>11.1mml/L
逐渐下降,但高于正常水平
备考2024届高考生物一轮复习讲义第八章动物和人体生命活动的调节课时5神经调节与体液调节的关系考点1辨析体液调节与神经调节: 这是一份备考2024届高考生物一轮复习讲义第八章动物和人体生命活动的调节课时5神经调节与体液调节的关系考点1辨析体液调节与神经调节,共4页。
备考2024届高考生物一轮复习讲义第八章动物和人体生命活动的调节课时5神经调节与体液调节的关系考点2体温调节和水盐调节: 这是一份备考2024届高考生物一轮复习讲义第八章动物和人体生命活动的调节课时5神经调节与体液调节的关系考点2体温调节和水盐调节,共7页。
备考2024届高考生物一轮复习讲义第八章动物和人体生命活动的调节课时4体液调节的过程考点3激素分泌的调节和激素调节的特点: 这是一份备考2024届高考生物一轮复习讲义第八章动物和人体生命活动的调节课时4体液调节的过程考点3激素分泌的调节和激素调节的特点,共6页。