Question

【題目】胰島B細胞是可興奮細胞，存在外正內負的靜息電位。其細胞外Ca2＋濃度約為細胞內的10 000倍，細胞內K＋濃度約為細胞外的30倍。下圖1為血糖濃度升高時，胰島B細胞分泌胰島素的機制示意圖。請回答下列問題：

(1)據圖1分析可知，葡萄糖通過________方式進入胰島B細胞，氧化分解后產生ATP，ATP作為________，與ATP敏感的K＋通道蛋白上的識別位點結合，導致ATP敏感的K＋通道關閉，進而觸發________。使胰島B細胞興奮，此時膜內電位發生的變化為________。

(2)葡萄糖轉運載體(GLUT)有多個成員，其中對胰島素敏感的為GLUT－4，其作用機制如圖2所示。

①GLUT1～3幾乎分布于全身所有組織細胞，它們的生理功能不受胰島素的影響，其生理意義在于______________，以保證細胞生命活動的基本能量需要。

②據圖2分析，當胰島素與蛋白M結合后，經過細胞內信號傳遞，引起________的融合，從而提高了細胞對葡萄糖的轉運能力。胰島素促進細胞內葡萄糖去向中的①和②指的是________________________、________________________。

Answer 1

【答案】協助擴散 信號分子(或信息分子) Ca2＋通道打開 由負電位變為正電位 維持細胞對葡萄糖的基礎轉運量 含GLUT－4的嚢泡與細胞膜 合成糖原 轉化成非糖物質

【解析】

胰島素是唯一能降低血糖的激素，其作用分為兩個方面：促進血糖氧化分解、合成糖原、轉化成非糖類物質；抑制肝糖原的分解和非糖類物質轉化。由圖2可知，當胰島素和其受體結合后，一方面促進葡萄糖的氧化分解、合成糖原和轉化形成非糖類物質，另一方面使細胞膜上的葡萄糖轉運蛋白增加，促進葡萄糖進入細胞，而使血糖濃度降低。

（1）據圖1可知葡萄糖由高濃度向低濃度運輸進入胰島B細胞，需要載體，不消耗能量，故運輸方式為協助擴散。葡萄糖氧化分解使細胞中ATP含量升高，ATP作為信號分子，與ATP敏感的K＋通道蛋白上的識別位點結合，導致ATP敏感的K＋通道關閉，進而觸發Ca2＋通道打開，Ca2＋內流增加，促進胰島素的分泌。胰島B細胞興奮時，膜電位為外負內正，即此時膜內電位發生的變化為由負電位變為正電位。

（2）①葡萄糖轉運載體(GLUT)的作用是運輸葡萄糖，GLUT13幾乎分布于全身所有組織細胞，它們的生理功能不受胰島素的影響，其生理意義在于維持細胞對葡萄糖的基礎轉運量，以保證細胞生命活動的基本能量需要。

②分析示意圖2，當胰島素與受體結合之后，經過細胞內信號轉導，引起含GLUT-4的嚢泡與細胞膜的融合，囊泡的形成直接與高爾基體有關，通過囊泡的活動增加了細胞膜上葡萄糖轉運載體GLUT-4的含量，從而提高了細胞對葡萄糖的攝取、儲存和利用能力。進入細胞的葡萄糖主要的去向是氧化分解供能，另外還可以在肝臟或肌肉細胞中合成糖原或在細胞內轉化形成非糖物質。故胰島素促進細胞內葡萄糖去向中的①和②指的是合成糖原和轉化成非糖物質。