Question

【題目】科研人員為了研究某種植物的葉片提取液對患有糖尿病的大鼠血糖濃度降低的效果，進行了如下實驗：

①材料與藥劑：生理狀況相同的健康大鼠30只、該植物葉片提取液、蒸餾水，血糖測定儀，鏈脲佐菌素溶液。

②實驗步驟：

Ⅰ．取30只健康大鼠隨機均分成甲、乙、丙三組，給甲、乙組大鼠注射鏈脲佐菌素溶液，丙組大鼠不作處理；

Ⅱ．用血糖測定儀測定各組大鼠的血糖濃度，并進行統(tǒng)計；

Ⅲ．每天給甲組的每只大鼠灌喂該植物葉片提取液2 mL，每天給乙、丙組的每只大鼠

灌喂蒸餾水2 mL，連續(xù)灌喂4周，其間，各組大鼠均飼喂普通飼料，自由飲食；

Ⅳ．4周后，用血糖測定儀測定各組大鼠的血糖濃度，并進行統(tǒng)計分析。

③實驗結果：

組別	數量（只）	初次測量的血糖濃度（mmolL-1）	給藥4周后測量的血糖濃度（mmolL-1）
甲	10	18.62±3.08	10.12±2.65
乙	10	19.06±3.28	19.00±2.70
丙	10	3.85±1.28	3.94±2.20

請回答下列問題：

（1）鏈脲佐菌素能破壞或損傷大鼠的胰島B細胞，導致大鼠體內胰島素含量嚴重缺乏，胰島素的作用是__________，胰島素合成分泌過程需要__________具膜細胞器參與，胰高血糖素作用與其作用相互__________，在大鼠體內__________（至少寫兩點）等能直接刺激胰島B細胞分泌胰島素，步驟Ⅰ中給甲、乙組大鼠注射鏈脲佐菌素溶液，其目的是__________。

（2）甲、乙組形成對照，自變量是____________________。

（3）患有糖尿病的大鼠的尿液中葡萄糖的含量偏高，可用__________（試劑）對甲、乙、丙三組大鼠的尿液進行檢測。

（4）本實驗的結論是__________________________________________________。

Answer 1

【答案】促進組織細胞加速攝取、利用和儲存葡萄糖 內質網、高爾基體、線粒體（3種細胞器答全給分） 拮抗 血糖濃度升高、神經遞質、胰高血糖素（至少寫出其中兩點） 制備患有糖尿病的大鼠模型 是否灌喂該植物葉片提取液 斐林試劑 該植物葉片提取液對患有糖尿病的大鼠血糖濃度降低的作用明顯，但不能降低到正常水平

【解析】

血糖是指血液中葡萄糖的含量，正常人在清晨空腹血糖濃度為80－120mg/100mL。維持血糖濃度的正常水平，需要神經系統(tǒng)和內分泌系統(tǒng)的協(xié)同作用。在內分泌系統(tǒng)中，胰島素是現(xiàn)在已知的，唯一能降低血糖濃度的激素，能提高血糖濃度的激素則有胰高血糖素、腎上腺髓質激素等幾種激素。在一般情況下，主要由于胰島素和胰高血糖素等兩類激素的作用，維持正常的血糖濃度水平。胰島素降低血糖的作用，可歸結為胰島素促進肝細胞、肌肉細胞、脂肪細胞攝取、貯存和利用葡萄糖，胰島素還抑制氨基酸轉化成葡萄糖；胰高血糖素，它可促進肝糖原的分解，使血糖升高，還可使促進脂肪分解。

（1）胰島素的作用是促進組織細胞加速攝取、利用和儲存葡萄糖，從而降低血糖。胰島素是分泌蛋白，合成分泌過程為核糖體（無膜細胞器）合成→內質網加工→高爾基體進一步加工，還需要線粒體提供能量，因此需要具膜細胞器為內質網、高爾基體、線粒體。胰高血糖素與胰島素的作用是相反的，相互拮抗。胰島B細胞能接受神經系統(tǒng)及內分泌系統(tǒng)分泌的激素的調節(jié)，并且能感知高血糖的變化，因此大鼠體內血糖濃度升高、神經遞質、胰高血糖素等能直接刺激胰島B細胞分泌胰島素。鏈脲佐菌素能破壞或損傷大鼠的胰島B細胞，導致大鼠體內胰島素含量嚴重缺乏，血糖升高，因此步驟Ⅰ中給甲、乙組大鼠注射鏈脲佐菌素溶液，其目的是制備患有糖尿病的大鼠模型。

（2）分組時給甲、乙組大鼠注射鏈脲佐菌素溶液，后面每天給甲組的每只大鼠灌喂該植物葉片提取液2 mL，每天給乙每只大鼠灌喂蒸餾水2 mL，因此甲、乙組形成對照，自變量是是否灌喂該植物葉片提取液。

（3）患有糖尿病的大鼠的尿液中葡萄糖的含量偏高，斐林試劑可與葡萄糖反應生成磚紅色沉淀，可用斐林試劑對甲、乙、丙三組大鼠的尿液進行檢測。

（4）乙、丙組形成對照，自變量是是否注射鏈脲佐菌素溶液，對比乙丙的結果可知，乙組血糖明顯偏高，說明乙組注射的鏈脲佐菌素能升高血糖。甲、乙組形成對照，自變量是是否灌喂該植物葉片提取液，對比甲乙結果可知，甲組血糖明顯降低，說明甲組灌喂的該植物葉片提取液可以降低血糖，但是甲組的血糖仍然是丙組的兩倍多。因此，本實驗的結論是該植物葉片提取液對患有糖尿病的大鼠血糖濃度降低的作用明顯，但不能降低到正常水平。