稿件来源:高途
高中 | 第1节 神经调节的结构基础题目答案及解析如下,仅供参考!
选择性必修一 稳态与调节
第二章 神经调节
第1节 神经调节的结构基础
下图是胰岛$\rm B$细胞在某些物质的刺激下分泌胰岛素的机制,请回答下列问题。
胰岛素通过促进 、抑制肝糖原分解和非糖物质转变为葡萄糖从而维持血糖平衡。与胰岛素的作用相抗衡的激素有胰高血糖素、 (至少答出$\rm 2$个)等。
促进血糖进入组织细胞进行氧化分解、促进糖原合成、进入脂肪细胞和肝细胞转变为甘油三酯等;肾上腺素、甲状腺激素等
"]]胰岛素通过促进血糖的去路,例如促进血糖进入组织细胞进行氧化分解、促进糖原合成等,来降低血糖;与胰岛素的作用相抗衡的激素有升高血糖的激素胰高血糖素、肾上腺素。
图中,胰高血糖素通过与胰岛$\rm B$细胞膜上的受体结合,激活相关物质,经信号转导最终加快胰岛素基因的转录,请写出具体调控过程: ,胰岛素$\rm mRNA$通过 进入细胞质,作为模板合成新的胰岛素。
胰高血糖素通过与细胞膜上的受体结合,激活腺苷酸环化酶,催化合成$\\rm cAMP$,进而促进产生$\\rm PKA$,最终促进胰岛素基因转录出$\\rm mRNA$;核孔
"]]交感神经兴奋促进胰岛$\rm A$细胞分泌胰高血糖素,根据图示,胰高血糖素通过与胰岛$\rm B$细胞膜上的$\rm GCGR$结合,激活腺苷酸环化酶,催化合成$\rm cAMP$,进而促进产生$\rm PKA$,最终促进胰岛素基因转录出$\rm mRNA$;核孔允许$\rm mRNA$等生物大分子进出细胞核,因此胰岛素$\rm mRNA$通过核孔进入细胞质,作为模板合成新的胰岛素。
当血糖含量降低时,下丘脑某个区域兴奋,通过 (填“交感”或“副交感”)神经使胰岛$\rm A$细胞分泌胰高血糖素使血糖含量上升。而图中血糖升高后,迷走神经兴奋并释放乙酰胆碱,作用于胰岛$\rm B$细胞上的$\rm M$受体,导致胰岛$\rm B$细胞兴奋,进而引起$\rm Ca^{2+}$以 的方式大量内流,促进 ,从而使胰岛素分泌到细胞外。
交感;协助扩散(或易化扩散);储存胰岛素的囊泡与细胞膜融合
"]]当血糖含量降低时,下丘脑某个区域兴奋,通过交感神经使胰岛$\rm A$细胞分泌胰高血糖素,使血糖上升。据图可知,血糖升高后迷走神经兴奋,并释放乙酰胆碱,作用于胰岛$\rm B$细胞上的$\rm M$受体,导致胰岛$\rm B$细胞兴奋,引起钙通道打开,$\rm Ca^{2+}$以协助扩散(或易化扩散)内流;促进储存胰岛素的囊泡与细胞膜融合,以胞吐的方式释放胰岛素。
正常人昼夜节律紊乱也可能会在$\rm 3:00-8:00$出现血糖异常升高的现象,科学家设计了以下实验证明昼夜节律可以通过调控下丘脑$\rm REV-ERB$基因表达来维持胰岛素敏感性,从而抑制血糖升高。请完成下表:
实验组别 | 实验动物 | 实验处理 | 实验指标 | 结果 |
① | 正常小鼠 | $\rm 48\;\rm h$光照 | 血糖 | 异常升高 |
② | 正常小鼠 | $\rm 12\;\rm h$光照$\rm +12\;\rm h$黑暗 | 血糖 | 正常 |
③ | 敲除$\rm REV-ERB$基因小鼠 | $\rm 12\;\rm h$光照$\rm +12\;\rm h$黑暗 | 血糖 | 异常升高 |
④ | 敲除$\rm REV-ERB$基因小鼠 | 血糖 | 正常 |
$\\rm 12\\;\\rm h$光照$\\rm +12\\;\\rm h$黑暗,注射胰岛素
"]]分析题意,本实验的目的是验证昼夜节律可以通过调控下丘脑 $\rm REV-ERB$ 基因表达来维持胰岛素敏感性。因此实验设计中的自变量是是否有昼夜节律的调控和是否有$\rm REV-ERB$ 基因,而敲除$\rm REV-ERB$基因的小鼠不能维持胰岛素的敏感性,进而表现为黎明现象,因变量是血糖含量的变化,因此本实验中①②组为对照组说明昼夜节律紊乱可能会导致血糖异常升高,②③组为对照说明,敲除 $\rm REV-ERB$ 基因小鼠由于无法接受昼夜节律的信息因而表现为血糖异常升高,昼夜节律可以通过调控下丘脑 $\rm REV-ERB$ 基因表达来维持胰岛素敏感性,$\rm 12\;\rm h$光照$\rm +12\;\rm h$黑暗 ,不注射胰岛素处理后与①组结果一致,因此③组实验结果是异常升高;④组在注射胰岛素的情况下,其结果应该与②组结果一致,表现正常,即④组的实验处理是$\rm 12\;\rm h$光照$\rm +12\;\rm h$黑暗,注射胰岛素。
高中 | 第1节 神经调节的结构基础题目答案及解析(完整版)