Question

7．血糖濃度是調節胰島素分泌的重要因素．已知葡萄糖刺激胰島素分泌與細胞中$\frac{ATP}{ADP}$的比率有關，在正常情況下，胰島B細胞膜上的載體蛋白（GLUT2）轉運葡萄糖進入細胞內的量與血糖濃度成正比．請回答下列問題：
（1）進入胰島B細胞的葡萄糖經氧化反應使細胞內的$\frac{ATP}{ADP}$比率增高，導致細胞膜中的ATP敏感型鉀離子通道關閉（填“開放”或“關閉”）使細胞膜內的電位升高，激活電壓依賴性的鈣離子通道，導致鈣離子內流增加，觸發胰島素分子釋放到細胞外．
（2）在上述過程中，如果GULT2存在缺陷，可導致胰島B細胞對血糖的敏感性下降，刺激胰島B細胞分泌胰島素的最低血糖濃度將升高．
（3）研究發現，高濃度葡萄糖可引起胰島A細胞合成并分泌谷氨酸，為研究谷氨酸的作用機理，科研人員將三組數目相等且生理狀況相同的小鼠離體胰島進行培養，培養條件及結果如圖一所示（CQNX為谷氨酸受體阻斷劑）．實驗結果表明，在高濃度葡萄糖條件下，谷氨酸能促進胰島素的分泌，且CNQX可抑制這一過程．由此推測，谷氨酸與胰島B細胞表面的受體結合發揮作用．

（1）科研人員進一步用谷氨酸溶液處理正常小鼠和K⁺通道基因敲除小鼠的胰島B細胞，檢測細胞內Ca²⁺熒光強度，結果如圖二所示．
①K⁺通道基因敲除小鼠與正常小鼠相比，細胞內的基礎Ca²⁺濃度顯著高于正常小鼠，從胰島素釋放通路分析，是由于K⁺通道基因敲除小鼠的K⁺通道不能正常發揮作用，導致Ca²⁺通道持續開放．
②實驗結果說明谷氨酸對胰島B細胞的作用是通過抑制鉀離子通道的功能實現的．

Answer 1

分析 圖1曲線表明，加入谷氨酸的乙組胰島素分泌增加，加入CNQX一組胰島素分泌減少，故說明在高濃度葡萄糖條件下，谷氨酸能促進胰島素的分泌，CNQX可抑制這一過程．
圖2結果可知，加入谷氨酸后，正常小鼠細胞內Ca²⁺熒光強度升高，而K⁺通道基因敲除小鼠Ca²⁺濃度未升高，故說明谷氨酸對胰島B細胞的作用是通過K⁺通道實現的．

解答 解：（1）進入胰島B細胞的葡萄糖經氧化反應使細胞內的$\frac{ATP}{ADP}$比率 增高，導致細胞膜中的ATP敏感型鉀離子通道 關閉（填“開放”或“關閉”）使細胞膜內的電位升高，激活電壓依賴性的鈣離子通道，導致鈣離子內流增加，觸發胰島素分子釋放到細胞外．
（2）在上述過程中，如果GULT2存在缺陷，可導致胰島B細胞對血糖的敏感性下降，刺激胰島B細胞分泌胰島素的最低血糖濃度將 升高．
（3）研究發現，高濃度葡萄糖可引起胰島A細胞合成并分泌谷氨酸，為研究谷氨酸的作用機理，科研人員將三組數目相等且生理狀況相同的小鼠離體胰島進行培養，培養條件及結果如圖一所示（CQNX為谷氨酸受體阻斷劑）．實驗結果表明，在高濃度葡萄糖條件下，谷氨酸能 促進胰島素的分泌，且CNQX可 抑制這一過程．由此推測，谷氨酸與胰島B細胞表面的 受體結合發揮作用．
（1）科研人員進一步用谷氨酸溶液處理正常小鼠和K⁺通道基因敲除小鼠的胰島B細胞，檢測細胞內Ca²⁺熒光強度，結果如圖二所示．
①K⁺通道基因敲除小鼠與正常小鼠相比，細胞內的基礎Ca²⁺濃度顯著高于正常小鼠，從胰島素釋放通路分析，是由于K⁺通道基因敲除小鼠的K⁺通道不能正常發揮作用，導致Ca²⁺通道 持續開放．
②實驗結果說明谷氨酸對胰島B細胞的作用是通過 抑制鉀離子通道的功能實現的．
故答案為：
（1）增高      關閉         
（2）升高        
（3）促進胰島素的分泌        抑制        受體
（4）持續開放           抑制鉀離子通道的功能

點評 本題綜合考查了人體血糖調節及相關的實驗設計，意在考查考生的識圖能力和理解所學知識要點，把握知識間內在聯系，形成知識網絡結構的能力；能運用所學知識，準確判斷問題的能力，屬于考綱識記和理解層次的考查．