Question

10．糖尿病是一種慢性代謝類(lèi)疾�。�科研人員為探索糖尿病的治療方法，做了如下研究．
（1）由于胰島素可促進(jìn)細(xì)胞攝取并利用葡萄糖，抑制肝糖原分解和非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化為葡萄糖，對(duì)機(jī)體的糖代謝起作用，故可用于糖尿病的治療．
（2）實(shí)驗(yàn)一：將肝臟細(xì)胞分為甲、乙兩組，甲組中加入高濃度胰島素，乙組不加胰島素，適宜條件下培養(yǎng)24小時(shí)后，各取出等量細(xì)胞，分別用含一定濃度胰島素的培養(yǎng)液繼續(xù)培養(yǎng)，同時(shí)設(shè)置無(wú)細(xì)胞的空白組．24小時(shí)后，測(cè)定培養(yǎng)液中存留的葡萄糖濃度，用于計(jì)算各組細(xì)胞的葡萄糖消耗率．
①甲組細(xì)胞的葡萄糖消耗率的計(jì)算公式為（空白組葡萄糖濃度-甲組葡萄糖濃度）/空白組葡萄糖濃度×100%．
②實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示甲組葡萄糖消耗率明顯低于乙組，表明經(jīng)高濃度胰島素處理后，再次施加胰島素對(duì)細(xì)胞的作用效果降低．推測(cè)使用胰島素治療糖尿病，一段時(shí)間后療效會(huì)降低．
（3）實(shí)驗(yàn)二：取實(shí)驗(yàn)一中經(jīng)高濃度胰島素處理過(guò)的肝臟細(xì)胞，分別用不同濃度的FGF-21（一種可影響糖代謝的細(xì)胞因子）和胰島素處理后，得到葡萄糖消耗率如表1所示．
表1不同處理?xiàng)l件下細(xì)胞的葡萄糖消耗率

FGF-21濃度 葡萄糖消耗率% 胰島素濃度	0 nmol/L	0.1 nmol/L	10 nmol/L	1000 nmol/L
0nmol/L	1	1.1	13	30
0.1nmol/L	1.1	9	25	50
10nmol/L	4	24	33	60
1000nmol/L	12	32	55	73

由表1可以看出，F(xiàn)GF-21與胰島素均有促進(jìn)細(xì)胞吸收（或利用或消耗）葡萄糖的作用，在此作用上兩者存在協(xié)同關(guān)系．
（4）實(shí)驗(yàn)三：GLUT1與GLUT4是細(xì)胞膜上的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白．另取實(shí)驗(yàn)一中經(jīng)高濃度胰島素處理過(guò)的肝臟細(xì)胞，檢測(cè)不同處理組的兩種蛋白的表達(dá)水平，結(jié)果如表2所示．
表2 不同條件下兩種蛋白的表達(dá)水平

表達(dá)水平 組別	GLUT1	GLUT4
對(duì)照	1.2	1.2
胰島素處理	1.2	2.5
FGF-21處理	2.3	1.2
胰島素+FGF-21處理	3	3.3

由表2可知，胰島素主要促進(jìn)GLUT4的表達(dá)，F(xiàn)GF-21主要促進(jìn)GLUT1的表達(dá)；當(dāng)二者同時(shí)使用時(shí)，胰島素或FGF-21均增強(qiáng)（增強(qiáng)/減弱）對(duì)方上調(diào)相應(yīng)蛋白表達(dá)的能力．
（5）為取得持續(xù)有效的治療效果，請(qǐng)你結(jié)合上述研究結(jié)果提出一個(gè)治療糖尿病的方案：胰島素用量適當(dāng)減少并與FGF-21聯(lián)合使用．

Answer 1

分析 胰島素：（降血糖）
1、分泌部位：胰島B細(xì)胞
2、作用機(jī)理：
①抑制肝糖元分解和非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化為葡萄糖；
②促進(jìn)血糖進(jìn)入組織細(xì)胞，并在組織細(xì)胞內(nèi)氧化分解、合成糖元、轉(zhuǎn)變成脂肪酸等非糖物質(zhì)．（抑制2個(gè)來(lái)源，促進(jìn)3個(gè)去路）

解答 解：（1）由于胰島素可促進(jìn)細(xì)胞攝取并利用葡萄糖，抑制肝糖原分解和非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化為葡萄糖，對(duì)機(jī)體的糖代謝起調(diào)節(jié)作用，故可用于糖尿病的治療．
（2）①分析實(shí)驗(yàn)可知，實(shí)驗(yàn)為一組對(duì)照實(shí)驗(yàn)，因此甲組細(xì)胞的葡萄糖消耗率=（空白組葡萄糖濃度-甲組葡萄糖濃度）/空白組葡萄糖濃度×100%．
②實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示甲組葡萄糖消耗率明顯低于乙組，表明經(jīng)高濃度胰島素處理后，再次施加胰島素對(duì)細(xì)胞的作用效果降低．推測(cè)使用胰島素治療糖尿病，一段時(shí)間后療效會(huì)降低．
（3）分析表格可知，以FGF-21濃度和胰島素濃度為0的對(duì)照組相比，F(xiàn)GF-21濃度和胰島素濃度越高，葡萄糖消耗率%就越大，表明FGF-21與胰島素均有促進(jìn)細(xì)胞吸收（或利用或消耗）葡萄糖的作用，在此作用上兩者存在協(xié)同關(guān)系．
（4）實(shí)驗(yàn)三：GLUT1與GLUT4是細(xì)胞膜上的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白．另取實(shí)驗(yàn)一中經(jīng)高濃度胰島素處理過(guò)的肝臟細(xì)胞，檢測(cè)不同處理組的兩種蛋白的表達(dá)水平，結(jié)果如表2所示．
表2 不同條件下兩種蛋白的表達(dá)水平

表達(dá)水平 組別	GLUT1	GLUT4
對(duì)照	1.2	1.2
胰島素處理	1.2	2.5
FGF-21處理	2.3	1.2
胰島素+FGF-21處理	3	3.3

由表2可知，利用對(duì)照實(shí)驗(yàn)的觀點(diǎn)分析表格，單獨(dú)利用胰島素處理，GLUT4的含量比對(duì)照組高，單獨(dú)利用FGF-21處理，GLUT1的含量比對(duì)照組高，兩種物質(zhì)同時(shí)處理時(shí)，兩種物質(zhì)表達(dá)的水平更高，即表明胰島素主要促進(jìn)GLUT4的表達(dá)，F(xiàn)GF-21主要促進(jìn)GLUT1的表達(dá)；當(dāng)二者同時(shí)使用時(shí)，胰島素或FGF-21均增強(qiáng)對(duì)方上調(diào)相應(yīng)蛋白表達(dá)的能力．
（5）為取得持續(xù)有效的治療效果，胰島素用量適當(dāng)減少并與FGF-21聯(lián)合使用．
故答案為：
（1）促進(jìn)肝糖原分解和非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化為葡萄糖調(diào)節(jié)
（2）①（空白組葡萄糖濃度-甲組葡萄糖濃度）/空白組葡萄糖濃度
②降低   降低
（3）促進(jìn)細(xì)胞吸收（或利用或消耗）葡萄糖   協(xié)同
（4）GLUT4    GLUT1     增強(qiáng)
（5）胰島素用量適當(dāng)減少并與FGF-21聯(lián)合使用

點(diǎn)評(píng) 本題著重考查了血糖平衡的調(diào)節(jié)以及糖尿病治療方法探究的有關(guān)知識(shí)，要求考生能夠識(shí)記胰島素的生理功能，能夠結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)獲得準(zhǔn)確實(shí)驗(yàn)結(jié)論，具有一定的難度．