Question

10．糖尿病是一種慢性代謝類疾�。�科研人員為探索糖尿病的治療方法，做了如下研究．
（1）由于胰島素可促進細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，對機體的糖代謝起作用，故可用于糖尿病的治療．
（2）實驗一：將肝臟細胞分為甲、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小時后，各取出等量細胞，分別用含一定濃度胰島素的培養(yǎng)液繼續(xù)培養(yǎng)，同時設(shè)置無細胞的空白組．24小時后，測定培養(yǎng)液中存留的葡萄糖濃度，用于計算各組細胞的葡萄糖消耗率．
①甲組細胞的葡萄糖消耗率的計算公式為（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實驗結(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，再次施加胰島素對細胞的作用效果降低．推測使用胰島素治療糖尿病，一段時間后療效會降低．
（3）實驗二：取實驗一中經(jīng)高濃度胰島素處理過的肝臟細胞，分別用不同濃度的FGF-21（一種可影響糖代謝的細胞因子）和胰島素處理后，得到葡萄糖消耗率如表1所示．
表1不同處理條件下細胞的葡萄糖消耗率

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與胰島素均有促進細胞吸收（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）實驗三：GLUT1與GLUT4是細胞膜上的葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白．另取實驗一中經(jīng)高濃度胰島素處理過的肝臟細胞，檢測不同處理組的兩種蛋白的表達水平，結(jié)果如表2所示．
表2 不同條件下兩種蛋白的表達水平

表達水平 組別	GLUT1	GLUT4
對照	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GLUT4的表達，F(xiàn)GF-21主要促進GLUT1的表達；當(dāng)二者同時使用時，胰島素或FGF-21均增強（增強/減弱）對方上調(diào)相應(yīng)蛋白表達的能力．
（5）為取得持續(xù)有效的治療效果，請你結(jié)合上述研究結(jié)果提出一個治療糖尿病的方案：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細胞
2、作用機理：
①抑制肝糖元分解和非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化為葡萄糖；
②促進血糖進入組織細胞，并在組織細胞內(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個來源，促進3個去路）

解答 解：（1）由于胰島素可促進細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，對機體的糖代謝起調(diào)節(jié)作用，故可用于糖尿病的治療．
（2）①分析實驗可知，實驗為一組對照實驗，因此甲組細胞的葡萄糖消耗率=（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實驗結(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，再次施加胰島素對細胞的作用效果降低．推測使用胰島素治療糖尿病，一段時間后療效會降低．
（3）分析表格可知，以FGF-21濃度和胰島素濃度為0的對照組相比，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與胰島素均有促進細胞吸收（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）實驗三：GLUT1與GLUT4是細胞膜上的葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白．另取實驗一中經(jīng)高濃度胰島素處理過的肝臟細胞，檢測不同處理組的兩種蛋白的表達水平，結(jié)果如表2所示．
表2 不同條件下兩種蛋白的表達水平

表達水平 組別	GLUT1	GLUT4
對照	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，利用對照實驗的觀點分析表格，單獨利用胰島素處理，GLUT4的含量比對照組高，單獨利用FGF-21處理，GLUT1的含量比對照組高，兩種物質(zhì)同時處理時，兩種物質(zhì)表達的水平更高，即表明胰島素主要促進GLUT4的表達，F(xiàn)GF-21主要促進GLUT1的表達；當(dāng)二者同時使用時，胰島素或FGF-21均增強對方上調(diào)相應(yīng)蛋白表達的能力．
（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）促進細胞吸收（或利用或消耗）葡萄糖   協(xié)同
（4）GLUT4    GLUT1     增強
（5）胰島素用量適當(dāng)減少并與FGF-21聯(lián)合使用

點評 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，要求考生能夠識記胰島素的生理功能，能夠結(jié)合實驗數(shù)據(jù)獲得準(zhǔn)確實驗結(jié)論，具有一定的難度．