2018-2019版高中生物 第二章 生物的个体稳态 第一节 第3课 血糖调节学案 苏教版必修3.doc

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第3课时　血糖调节 学习目标 1.概述人体血糖的正常含量，血糖的来源和去路。2.简述血糖调节的基本过程。3.分析糖尿病的机理、病因。 |基础知识| 1.血糖 (1)概念：血浆中的葡萄糖。 (2)正常浓度：空腹3.9～6.1__mmol/L，在口服或静脉注射葡萄糖2 h后血糖浓度小于7.8__mmol/L。 2.血糖平衡的调节 (1)调节器官：最主要的是肝脏。 (2)调节因素：激素。 ①胰岛素：由胰岛B细胞分泌。 ②胰高血糖素：由胰岛A细胞分泌。 3.血糖代谢失调症 (1)低血糖病：血糖浓度较低。 (2)糖尿病 ①血糖浓度范围：空腹时血糖浓度≥7.0__mmol/L，口服或静脉注射葡萄糖2 h后血糖浓度≥11.1__mmol/L。 ②症状：“三多一少”，即多饮、多食、多尿和体重减少。 ③治疗：调控饮食，并结合药物等方法。 (3)尿糖检测 ①试剂：新配制的斐林试剂。 ②原尿液中的葡萄糖是一种还原糖，在水浴加热条件下，可与斐林试剂反应生成砖红色沉淀。 |自查自纠| 1.正常人在饥饿的状态下，血液中有胰岛A细胞分泌的胰岛素含量会增加() 2.胰高血糖素的作用是升高血糖浓度，抑制血糖去路() 3.肝糖原和肌糖原都可以转化为血糖() 4.餐后血糖浓度高于7.8 mmol/L，就会引起糖尿病() 5.糖尿病患者血糖升高，但是组织细胞利用糖的能力降低(√) |图解图说| ★糖尿病患者的苦恼！(三多一少) ★锻炼身体，调整心态；控制肥胖，预防糖尿病。 (1)你知道如何进行尿糖检测吗？ 提示：医院里可以取尿样用班氏试剂进行检测。 (2)人体内的血糖是指什么呢？它的来源有哪些呢？ 提示：是指血液中的葡萄糖来源有三个，食物中的糖类，肝糖原分解和脂肪等非糖物质转化。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 探究点一　血糖平衡调节机制 阅读教材15～17页思考回答以下问题： 1.血糖的来源和去路是什么？ 提示：来源：食物中的糖类、肝糖原分解、脂肪等非糖物质转化 提示：去路：氧化分解为二氧化碳和水、合成肝糖原和肌糖原、转化为脂肪、某些氨基酸等非糖物质。 2.试分析与血糖调节有关的各激素间的关系 ①肾上腺素与胰高血糖素______________使肝糖原分解。 ②胰岛素和胰高血糖素________________使血糖维持相对稳定。 ③胰高血糖素____________(促进还是抑制)胰岛素的分泌，胰岛素__________(促进还是抑制)胰高血糖素的分泌。 ④血糖平衡是多种激素共同作用的结果，但以____________和______________作用为主。 答案　相互协同　 相互拮抗　　促进　　 抑制　　 胰岛素　 胰高血糖素 3.尝试图示血糖调节过程 血糖、胰高血糖素、胰岛素三者之间的变化关系 (1)血糖浓度高时，可降低血糖浓度的胰岛素含量增加，而升高血糖浓度的胰高血糖素含量相对较低。 (2)当血糖浓度较低时，胰高血糖素含量增加。 (3)胰岛素和胰高血糖素相互协调共同维持血糖平衡。 【例1】 下列有关人体内糖代谢及调节的叙述，正确的是(　　) A.胰岛A细胞分泌的激素促进④过程 B.胰岛素促进④⑤⑥等过程 C.胰岛B细胞分泌的激素促进①③过程 D.在肌肉细胞中，⑤的产物可以是CO2、水或酒精、CO2 解析　胰岛A细胞分泌的胰高血糖素能够促进②糖原分解和③非糖物质转化为葡萄糖，所以A错误；胰岛素是唯一降血糖的激素，既能增加血糖去路(⑤⑥⑦)，又能减少血糖的来源②③，所以B正确而C错误；在肌肉细胞中，可经有氧呼吸产生CO2和水，经无氧呼吸产生乳酸，所以D错误。 答案　B 【跟踪训练】 1.如图是血糖调节的部分过程图。甲、乙表示器官，a、b表示相应激素。下列说法正确的是(　　) A.器官甲、乙的名称分别是胰岛、肾上腺 B.激素a能够促进过程①，抑制过程② C.激素b是唯一能够升高血糖的激素 D.激素b的作用结果反过来会影响激素b的分泌 解析　器官甲、乙分别表示胰腺和肝脏(胰岛素能够促进葡萄糖合成肝糖原，胰高血糖素能促进肝糖原的分解，可知乙为肝脏)，A错误；激素a能够降血糖，为胰岛素，激素b为胰高血糖素，激素a对过程①和②均为促进作用，B错误；升高血糖的激素还有肾上腺素，C错误；胰高血糖素的分泌量与血糖浓度之间存在负反馈调节，D正确。 答案　D 探究点二　血糖代谢失调症 阅读教材必修3P25～P27，试调查分析糖尿病的病因、症状及治疗方法。 提示：病因：胰腺功能障碍导致胰岛素分泌不足，或胰岛素受体基因缺陷而导致胰岛素作用效果差。 症状：三多一少——多饮、多食、多尿，体重减少。 治疗：目前还没有根治糖尿病的方法，可根据具体情况，采用调节饮食并结合药物的方法进行治疗。 血糖平衡与人体健康的关系 (1)低血糖：血糖降低(50－60 mg/dL)，出现低血糖症状(头昏、心慌、出汗、面色苍白、 四肢无力)； 血糖低于45 mg/dL，出现低血糖晚期症状(脑组织得不到足够的能量而出现惊厥和昏迷) (2)高血糖：空腹时血糖含量超过130 mg/dL。血糖含量高于160－180 mg/dL的范围时，一部分葡萄糖随尿排出，叫糖尿。 【例2】 给实验鼠静脉注射不同剂量的胰岛素，测得血糖的补充速率和消耗速率如图所示。下列相关分析正确的是(　　) A.随着曲线a的下降，非糖物质向葡萄糖转化的速率增大 B.曲线b的上升是胰高血糖素作用于肝脏、肌肉等细胞的结果 C.当胰岛素浓度为10 μU/mL时，血糖浓度会维持相对稳定 D.血浆中胰岛素含量不断增多，是由于体外注射剂量的不断增加 解析　图中曲线a、b分别表示血糖的补充速率和消耗速率。补充速率下降的原因是肝糖原、非糖物质向葡萄糖转化的速率减小，A错误；曲线b的上升是胰岛素作用于靶细胞的结果，B错误；当胰岛素浓度为10 μU/mL时，曲线a对应的纵坐标是2.0，曲线b对应的纵坐标是2，血糖的补充速率等于消耗速率，血糖浓度会维持相对稳定，C正确；体内胰岛B细胞也可以合成胰岛素，D错误。 答案　C 从“激素”和“受体”两个角度解释糖尿病发生的原因 (1)激素：胰岛B细胞受损，导致胰岛素分泌不足； (2)受体：胰岛素的靶细胞表面缺乏受体或受体被破坏。 注：因为胰岛素的靶细胞表面缺乏受体而发生的糖尿病，不能用注射胰岛素制剂的方法进行治疗。 【跟踪训练】 2.两人在空腹状态下，同时一次性口服葡萄糖100 g，然后每隔1 h测定一次血糖含量，将结果绘制成如图曲线，据下图分析正确的是(　　) ①a、b分别代表正常人和糖尿病患者 ②a在1～2 h血糖下降，某些氨基酸合成增加 ③b在1～2 h血糖处于高处，蛋白质分解减少 ④b在2 h后下降是由于血糖氧化分解并合成糖原所致 A.①② B.①③ C.②③ D.②④ 解析　分析坐标曲线图可知，b为糖尿病患者，a为正常人。正常人口服葡萄糖后，升高的血糖会调至正常，其主要途径是转化为肝糖原和肌糖原，也可能合成一些非必需氨基酸；b在1～2 h血糖处于高处，但不能利用，蛋白质分解不会减少；b在2 h后下降主要是由于大部分糖随尿排出。 答案　A 知识脉络 要点晨背 1.血糖的来源主要有食物中糖类的消化和吸收、肝糖原的分解及非糖物质的转化，去路有氧化分解、合成糖原及转化为非糖物质。 2.胰岛素是由胰岛B细胞分泌的，可以降低血糖浓度；胰高血糖素是由胰岛A细胞分泌的，可以升高血糖浓度，他们为拮抗作用，肾上腺素与胰高血糖素在血糖调节中为协同作用。 3.血糖调节是一种反馈调节。 4.糖尿病的特点为“三多一少”。 1.关于血糖浓度的调节，下列说法正确的是(　　) A.血糖平衡的调节既有神经调节又有激素调节 B.调节血糖平衡的激素只有胰岛素和胰高血糖素 C.胰高血糖素是唯一降血糖的激素 D.胰岛细胞只感受血糖浓度的变化而分泌相应的激素 解析　血糖平衡的调节既有神经调节又有激素调节，A正确；肾上腺素也参与血糖调节，B错误；胰高血糖素是升血糖激素，C错误；胰岛细胞还可受神经支配分泌相应激素，D错误。 答案　A 2. 成年大鼠血液中胰岛素浓度升高时，最可能出现(　　) A.血糖浓度升高 B.肝细胞加速摄取葡萄糖 C.糖原分解加速 D.非糖物质加速转化为葡萄糖 解析　胰岛素促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖。胰岛素浓度升高时，肝细胞加速摄取葡萄糖。 答案　B 3.人在饥饿状态下，体内血液中(　　) ①葡萄糖大幅度下降　②葡萄糖浓度相对稳定　③胰岛素含量减少　④胰岛素含量增加　⑤胰高血糖素含量增加　⑥胰高血糖素含量减少 A.①③⑤ B.①④⑥ C.②③⑤ D.②④⑥ 解析　人在饥饿状态下，胰高血糖素含量增加，胰岛素含量减少，使葡萄糖浓度相对稳定。 答案　C 4.如图表示午餐以后人体血液中血糖和两种激素浓度的变化，图中曲线a、b、c分别表示(　　) A.胰高血糖素、胰岛素、血糖 B.胰岛素、血糖、胰高血糖素 C.血糖、胰岛素、胰高血糖素 D.胰高血糖素、血糖、胰岛素 解析　人体血糖浓度的相对稳定是在胰岛素和胰高血糖素的共同调节下维持的。胰岛素具有降低血糖浓度的作用，而胰高血糖素则具有升高血糖浓度的作用，两者作用相反，为激素间的拮抗作用。人午餐后，由于消化吸收，致使血糖浓度升高(曲线a)，此时胰岛素(曲线b，血液中胰岛素的含量一定低于血糖含量)分泌量增加，与此同时，胰高血糖素分泌量减少(曲线c)，经过一段时间后，血糖浓度又恢复到了正常水平。 答案　C 课后跟踪分层训练 (时间：30分钟) 1.将一定量的胰岛素注入人的血液中，可能引起的变化是(　　) A.糖原的合成减少 B.肝细胞对葡萄糖的摄入量增加 C.糖原的分解增加 D.血糖含量增加 解析　胰岛素的作用是降低血糖浓度。增加胰岛素含量，血糖浓度降低，从而促进肝细胞加大对血糖的吸收、利用和转化。 答案　B 2.激素作为一种化学信使，能把某种调节的信息由内分泌细胞携带至靶细胞。如图表示影响血糖调节的因素及激素发挥作用的过程，下列有关叙述中不正确的是(　　) A.影响胰岛A细胞分泌的刺激X最可能是血糖含量降低 B.刺激X→①→②→③→胰岛A细胞，是神经调节，其中②结构位于大脑皮层 C.靶细胞的“受体”是糖被 D.靶细胞接受激素的刺激后，促使肝糖原分解及非糖物质的转化，血糖浓度上升 解析　胰岛A细胞分泌的激素是胰高血糖素，其主要靶细胞是肝细胞，与靶细胞细胞膜表面的受体(糖被)结合，促进肝糖原的分解，维持血糖正常水平；引起胰岛A细胞分泌胰高血糖素最可能的刺激是血糖浓度降低，该刺激可以直接刺激胰岛A细胞，也可以通过刺激下丘脑(②)间接作用于胰岛A细胞，相关神经中枢位于下丘脑(②)，而不是大脑皮层。 答案　B 3.下列关于胰岛素作用的叙述正确的是(　　) A.没有胰岛素，葡萄糖将不能进入细胞 B.胰岛素不足，葡萄糖进入细胞有障碍，但氧化分解正常 C.胰岛素不足，糖原合成减少，细胞供能正常 D.胰岛素不足，细胞供能有障碍，非糖物质转化葡萄糖增多 解析　胰岛素的作用是多方面的，它既可以增加糖的去路，又可抑制糖的来源。在增加去路方面，是促进葡萄糖进入细胞；在抑制来源方面，是抑制肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖。若胰岛素不足，葡萄糖进入细胞就会发生障碍，同样葡萄糖的氧化分解也会发生障碍；而同时抑制肝糖原分解的能力减弱造成糖原分解加强，抑制非糖物质转化为葡萄糖的能力减弱造成葡萄糖增多。 答案　D 4.正常情况下，人体进食后血液内(　　) A.胰岛素含量减少，胰高血糖素含量增加 B.胰岛素含量增加，胰高血糖素含量增加 C.胰岛素含量减少，胰高血糖素含量减少 D.胰岛素含量增加，胰高血糖素含量减少 解析　人进食后血液中葡萄糖的含量增加，使胰岛B细胞的活动增强，分泌的胰岛素就多，使血糖降低；而胰高血糖素的作用是使血糖的含量上升，与胰岛素互为拮抗关系。 答案　D 5.下列关于人体血糖调节的叙述中，正确的是(　　) A.饭后血糖浓度升高，是因为胰高血糖素分泌增加 B.剧烈运动时胰岛素分泌增加，以增加骨骼肌细胞对葡萄糖的摄取 C.胰岛素和胰高血糖素的作用相反，有利于维持血糖正常的浓度 D.胰岛B细胞受损引起的糖尿病患者可以通过口服胰岛素进行治疗 解析　饭后血糖浓度升高的原因是消化系统对食物中糖类的消化和吸收，此时胰高血糖素的分泌不增加，A错误；剧烈运动会消耗大量的葡萄糖而导致血糖浓度降低，此时胰高血糖素分泌增加，B错误；胰岛素和胰高血糖素的作用相反，能共同维持正常的血糖浓度，C正确；胰岛素属于蛋白质，胰岛素经口服进入消化系统后会被消化，进而失去作用，应通过注射的方式进行治疗，D错误。 答案　C 6.下列关于人体血糖平衡调节的叙述中，正确的是(　　) A.细胞内葡萄糖的氧化利用发生障碍，可导致血糖升高 B.糖尿病是由于经常摄入过量的糖所引起的 C.胰岛细胞产生的激素均能降低血糖含量 D.胰岛A细胞和B细胞协同调节血糖平衡 解析　胰岛B细胞产生胰岛素可降低血糖，而胰岛A细胞产生胰高血糖素可升高血糖，二者是拮抗作用，糖尿病人可能是胰岛B细胞受损引起的。 答案　A 7.正常人安静状态下体内胰高血糖素的分泌能被下列何种因素直接促进(　　) A.胰岛素的分泌量增加 B.血糖含量高于6.1 mmol/L C.血糖含量低于3.9 mmol/L D.促性腺激素的分泌量增加 解析　胰高血糖素的分泌能够促进胰岛素的产生，而胰岛素的分泌则会抑制胰高血糖素的产生；在血糖浓度低于正常值3.9～6.1 mmol/L时，胰高血糖素分泌量会增加；胰高血糖素的分泌与促性腺激素分泌无直接关系。 答案　C 8.下图表示胰岛素分泌的调节过程及胰岛素的作用机理。请回答有关问题： (1)影响胰岛B细胞分泌活动的物质有葡萄糖、________、________；写出通过A途径引起胰岛B细胞分泌胰岛素的反射弧： ___________________________。 (2)胰岛素与组织细胞膜上的受体结合后，一方面会增加细胞膜上________的数量，促进组织细胞摄入葡萄糖；另一方面能促进细胞内________的合成加快，从而使血糖浓度降低。 (3)糖尿病病因之一是患者血液中存在异常抗体。与抗体②引起的糖尿病相比，抗体①引起的糖尿病的症状较________，原因是________________。 答案　(1)神经递质　胰高血糖素　葡萄糖感受器→传入神经→下丘脑→传出神经→胰岛B细胞 (2)葡萄糖转运蛋白　蛋白质、糖原、脂肪 (3)轻　机体可以通过神经调节促使胰岛B细胞分泌胰岛素 9.下图为人的肝脏和小肠及血液流动情况示意图。若某人24小时没有进食，血管P、G和H中，血糖浓度最高的血管及血液中含量较高的激素是(　　) A.G血管，胰岛素 B.P血管，胰岛素 C.H血管，胰高血糖素 D.P血管和H血管，胰高血糖素 解析　某人24小时没有进食，处于饥饿状态。胰岛A细胞分泌的胰高血糖素增多，促进肝糖原分解释放进入血液中。图中血管G是从小肠向肝脏输送血液的肝门静脉，饥饿状态下不能吸收葡萄糖，血糖浓度低。血管P是肝动脉，饥饿状态下血糖浓度低。血管H是肝静脉，由于肝糖原的大量分解产生葡萄糖进入血液，血糖浓度高。 答案　C 10.研究发现，胰岛素必须与细胞膜上的胰岛素受体结合，才能调节血糖平衡。如果人体组织细胞膜缺乏该受体，则可能导致(　　) A.细胞减缓摄取血糖，血糖水平过高 B.细胞减缓摄取血糖，血糖水平过低 C.细胞加速摄取血糖，血糖水平过高 D.细胞加速摄取血糖，血糖水平过低 解析　本题主要考查血糖平衡的调节过程及其结构基础。血糖平衡调节中，胰岛素是唯一能降低血糖水平的激素，其生理作用为促进血糖进入组织细胞氧化分解，促进血糖合成糖原，抑制非糖物质转化为葡萄糖，从而使血糖水平降低。如果人体组织细胞膜缺乏胰岛素受体，胰岛素就不能发挥作用。 答案　A 11.研究者给家兔注射一种可以特异性破坏胰岛B细胞的药物——链脲佐菌素(STZ)进行血糖调节研究。为了准确判断STZ是否成功破坏胰岛B细胞，应(　　) ①在家兔饱食状态下 　②在家兔空腹状态下　③测定血糖含量　④测定尿液是否含糖　⑤测定血液胰岛素含量 A.①③④ B.①③⑤ C.②③⑤ D.②③④ 解析　胰岛B细胞产生胰岛素能够降血糖。判断STZ是否成功破坏胰岛B细胞，若破坏了，则身体不能降血糖，所以家兔应饱食(血糖高)，测定血糖含量(是否下降)，测定血液胰岛素含量(是否正常)。 答案　B 12. 下列情况：①大量饮水；②静脉滴注50%的葡萄糖溶液500 mL；③人体缺Na＋，引起尿量的变化依次是(　　) A.增加、减少、增加 B.增加、增加、增加 C.减少、增加、增加 D.减少、减少、减少 解析　大量饮水时，体液中水分含量升高，无机盐浓度下降。刺激下丘脑渗透压感受器，从而抑制抗利尿激素的分泌和释放，肾小管对水的重吸收减弱，故尿量增加；体内缺Na＋，也会引起细胞外液的渗透压下降，因而也会引起尿量增加。血糖超过160 mg/dL时，肾小管不能将原尿中的糖完全重吸收，注射高浓度葡萄糖溶液时，导致肾小管中液体的浓度增高，带走较多的水而引起尿量增加。 答案　B 13.如图表示人体进食后一段时间内，血液中胰岛素和胰高血糖素相对含量的变化。不正确的说法是(　　) A.a曲线表示健康人血液中胰岛素的变化趋势 B.b曲线表示糖尿病患者血液中胰岛素的变化趋势 C.c曲线表示血液中胰高血糖素的变化趋势 D.健康人血液中血糖浓度的变化趋势与曲线c相似 解析　进食后血糖升高，刺激胰岛B细胞分泌胰岛素，随着血糖含量的下降，胰岛素分泌会减少，A项正确；糖尿病患者由于缺乏分泌胰岛素的机制，进食后胰岛素分泌量不会增加，B项正确；胰高血糖素变化与胰岛素变化相反，C项正确；健康人进食后血糖会升高，随着胰岛素分泌的增加，血糖被利用，之后下降，与曲线a相似，D项错。 答案　D 14.血糖平衡对机体生命活动具有重要作用。下图是血糖调控模式图，据图回答： (1)当机体处于低血糖状态时，如果机体通过途径①→②→③使血糖水平恢复正常，其主要机理是________分泌增多，促进了________分解成葡萄糖，使血糖水平升高。 (2)如果机体长期处于高血糖状态，可能的原因是胰岛________细胞受损，导致体内________分泌减少。 (3)胰腺中调控血糖水平的主要激素的化学本质是蛋白质或多肽，它们的合成和加工过程需要________、________和________等细胞器直接参与。激素合成时所需的能量，主要由细胞呼吸产生的________直接提供。 解析　(1)低血糖状态下，胰岛A细胞分泌胰高血糖素增多，胰高血糖素能促进肝糖原分解，并促进一些非糖物质转化为葡萄糖，从而使血糖水平升高。本题中胰高血糖素作用于肝脏，因而是促进肝糖原分解成葡萄糖。 (2)机体长期处于高血糖状态，即血糖浓度不能下降，而降低血糖浓度的激素主要是胰岛素，胰岛素分泌的场所是胰岛B细胞，则该机体胰岛B细胞可能受损，体内胰岛素含量偏低。 (3)调控血糖浓度的激素属于分泌蛋白，分泌蛋白在核糖体上合成，在内质网上进行加工、折叠、组装以及加糖基团等，在高尔基体上再进行加工，整个过程需要能量，能量的直接来源是ATP。 答案　(1)胰高血糖素　肝糖原　(2)B　胰岛素　(3)核糖体　内质网　高尔基体　ATP 15.(实验探究)为了验证胰岛素具有降低血糖的作用，以小鼠活动状况为观察指标设计实验。某同学的实验方案如下： ①将正常小鼠随机分成A、B两组，观察并记录其活动状况。 ②A组小鼠注射适量胰岛素溶液，B组注射等量生理盐水。一段时间后，A组小鼠会出现四肢无力、活动减少、甚至昏迷等低血糖症状，B组活动状况无变化。 ③A组小鼠出现低血糖症状后，分别给A、B两组小鼠注射等量葡萄糖溶液。一段时间后，A组小鼠低血糖症状缓解，B组活动状况无变化。 该实验方案可以说明胰岛素具有降低血糖的作用。 请回答问题。 (1)该实验原理是： ______________________________________。 (2)分析小鼠注射胰岛素溶液后出现低血糖症状的原因： ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 (3)胰岛素在血糖平衡调节中的作用是： __________________________________。 解析　胰岛素是由胰岛B细胞分泌的，胰岛素是唯一能降低血糖含量的激素，它一方面促进血糖进入肝脏、肌肉、脂肪等组织细胞；另一方面又抑制肝糖原的分解和非糖物质的转化，从而使血糖浓度降低。 答案　(1)胰岛素具有降低血糖的作用。体内胰岛素含量过高时，引起血糖下降，机体出现活动减少，甚至昏迷等低血糖症状，此症状可以通过补充葡萄糖溶液得到缓解 (2)注射胰岛素溶液后，血糖含量下降，小鼠组织细胞特别是脑组织细胞因血糖供应减少，导致能量供应不足而发生功能障碍，从而引起低血糖症状 (3)胰岛素可使组织细胞对血糖的利用增加，同时使血糖来源减少，从而使血糖含量降低