二轮专题复习整合训练·高中生物(11)动物生命活动的调节（含解析）

二轮专题复习整合训练·高中生物(十一)
动物生命活动的调节
?全员必做题
1．[2021·福建厦门高三质检]下列关于激素、酶和神经递质的叙述，正确的是(　　)
A．激素和酶一经靶细胞接受并起作用后就被灭活了
B．激素和神经递质都可以作为信息分子调节生命活动
C．激素和酶都是蛋白质，能产生酶的细胞一定能产生激素
D．酶和神经递质都能降低化学反应活化能，因此具有高效性
2．[2021·河南省焦作市高三第三次模拟]肾上腺髓质分泌肾上腺素受内脏神经的直接支配，人在受到恐惧惊吓时，肾上腺素分泌增多，使人表现为警觉性提高、反应灵敏、呼吸频率加快、心率加速等特征。下列相关叙述错误的是(　　)
A．肾上腺素的靶细胞有神经细胞、心脏细胞、呼吸肌细胞等
B．紧急情况下产生恐惧感是反射活动，引起的反应对机体是有利的
C．在恐惧惊吓等紧急情况下，机体的调节方式属于神经—体液调节
D．当恐惧因素消除后，心率不会马上恢复的原因是体液调节的作用时间较长
3．[2021·北京市朝阳区高三等级性考试]T3是活性较高的甲状腺激素，当T3的含量达到一定水平时会发生如下图所示的调节过程，TRs是甲状腺激素受体，TRH表示促甲状腺激素释放激素。下列说法正确的是(　　)
A．该细胞表示垂体细胞
B．T3以被动运输方式进入该细胞
C．当T3含量降低时会促进TRH基因的表达
D．敲除TRs基因的小鼠甲状腺激素的含量高于正常值
4．[2021·湖南省永州市高三第三次模拟]人体内存在由非糖类物质转化为葡萄糖的糖异生途径，据报道，科学家已发现了参与糖异生的一种关键性酶——PEPCKI，其作用过程如下图所示。下列有关叙述正确的是(　　)
①细胞中PEPCKI浓度过低可能会导致糖尿病的发生
②PEPCKI基因在细胞内的活跃表达可能与胰高血糖素的作用有关　③抑制PEPCKI乙酰化为治疗和预防糖尿病提供可能　④血糖浓度过高会抑制糖异生途径的调节方式属于负反馈调节
A．①② B．②③
C．②④ D．③④
5．[2021·吉林省白山市高三二模]某实验小组将野生型小鼠的促甲状腺激素受体基因敲除后获得了促甲状腺激素受体缺失突变型小鼠，研究了不同浓度的葡萄糖刺激对野生型小鼠和突变型小鼠胰岛素释放量的影响，结果如图所示。下列相关叙述错误的是(　　)
A．突变型小鼠的血浆甲状腺激素浓度低于野生型小鼠的
B．敲除促甲状腺激素受体基因可能提高了胰岛B细胞对血糖的敏感程度
C．突变型小鼠体内血糖浓度较高会抑制胰高血糖素的分泌
D．突变型小鼠甲状腺激素的负反馈调节作用明显减弱
6．[2021·山东省济南市外国语学校高三月考]研究表明：与正常人相比，自闭症儿童及青少年的大脑内存在过多“突触”。进一步研究表明：多种自闭症是由抑制mTOR激酶的基因突变引起的。这些基因的突变会使mTOR激酶的活性增强，抑制一些“突触”被清除。回答下面的问题：
(1)人胚胎发育过程中产生的过量神经细胞必须经过________才能保证神经细胞与其支配细胞数量的适应。“突触”由____________________________组成，兴奋在“突触”传递是通过____________________(物质)介导的。
(2)抑制mTOR激酶的基因突变引起自闭症发生的原因是________________________________________________________________________
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(3)现代神经生物学的手段证明了N3基因突变亦可导致自闭症。科学家对N3突变体小鼠与自闭症无关的突触蛋白进行检测，没有发现有显着的变化。与正常小鼠比较，携带N3突变基因的小鼠不喜欢与同伴小鼠打闹，原因是N3突变基因特异性地影响了神经元之间的抑制性突触连接，从而造成神经元网络发生功能紊乱。请你为治疗自闭症提供一种思路________________________________________________________________________
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7．[2021·山东省济南实验中学高三一模]与胰岛素治疗相比，胰岛移植能起到稳定血糖、避免低血糖发作的作用。但在胰岛分离过程中，容易造成外周细胞的损伤或丢失(胰岛A细胞主要分布在胰岛外周，胰岛B细胞主要分布在胰岛内部)。为研究胰岛A细胞的缺失对移植的胰岛功能的影响，科研人员做了以下两个实验：
实验一　用不同浓度的葡萄糖刺激正常胰岛和A细胞缺失胰岛，并测定胰岛素的分泌量，结果如图1。
实验二　将正常胰岛和A细胞缺失胰岛分别移植到糖尿病模型小鼠体内，在正常饲喂的条件下，定时测定模型小鼠的血糖浓度，结果如图2。
(1)在人体内胰岛素的功能是____________________________________________，胰高血糖素作用的靶器官主要是________。
(2)用酶解法获得A细胞缺失胰岛时，需控制好酶的____________________，A细胞缺失胰岛中胰岛素与胰高血糖素的含量比值会____________(填“明显升高”、“明显降低”或“基本不变”)。
(3)实验二结果表明，A细胞缺失胰岛的移植不能有效改善小鼠高血糖状态。结合实验一结果分析，原因是________________________________________________________________________
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(4)研究表明，生物体内胰岛周围毛细血管内皮细胞能合成并分泌α 1抗胰蛋白酶，它在胰岛的自身保护中起重要作用。根据上述原理解释实验二中移植正常胰岛第7天后血糖浓度逐步上升的原因是________________________________________________________________________
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(5)有研究表明，分离纯化的胰岛B细胞在体外培养只能短期存活，而与胰岛A细胞混合培养则胰岛B细胞的存活时间明显延长，有人提出这是由胰岛A细胞分泌胰高血糖素引起的。请设计实验，验证上述假说。写出实验思路，并预期实验结果和结论________________________________________________________________________
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?重点选做题
8．[2021·山西省高三模拟]在我国北方，许多冬泳爱好者不畏寒冷，坚持锻炼。冬泳时，机体发生的变化有(　　)
A．心跳加强加快，皮肤血流量增大
B．体温明显下降，耗氧量显著减少
C．下丘脑产生冷觉，骨骼肌不自主战栗
D．甲状腺细胞分泌增强，机体代谢加快
9．[2021·北京市海淀区高三一模]抑制素(INH)是一种主要由卵巢分泌的蛋白类激素，调节促性腺激素的合成和分泌。科研人员制备了INH的抗体并在大鼠发情期注射给大鼠，测定相关指标，结果如下表。下列分析不正确的是(　　)
检测指标 组别 促性腺激素(mIU/mL) 性激素 (ng/mL) 卵泡质量(g) 成熟卵泡个数(个)
促卵泡激素 促黄体素 孕酮
对照组 8.53 15.18 8.86 0.63 28.67
实验组 25.36 15.19 11.78 0.91 35
A.INH通过体液运输到靶器官，具有微量高效的特点
B．由实验数据推测INH可作用于垂体，进而促进卵泡发育
C．注射INH抗体后，促卵泡激素及孕酮含量均上升
D．注射的INH抗体可在机体内与抑制素结合，解除其作用
10．[2021·河南省安阳市高三第一次调研]近日，南京大学医学院附属鼓楼医院领导的研究团队对小檗碱的降糖机制进行了深入研究。他们发现，小檗碱通过抑制去乙酰化酶SIRT3来促进葡萄糖摄取并抑制体内非糖类物质转化成葡萄糖和糖原的过程。下列相关叙述正确的是(　　)
A．血糖调节的过程中只有体液调节参与
B．若尿液中含糖则说明某人已经患糖尿病
C．小檗碱可促进葡萄糖进入骨骼肌等细胞
D．组织细胞上的小檗碱受体与胰岛素的受体相同
11．[2021·重庆市万州区高三入学考试]进食可刺激小肠K细胞分泌多肽GIP，GIP可作用于胰岛细胞和脂肪细胞，促进葡萄糖进入脂肪细胞并转化为脂肪，其作用机制如图所示(1～4代表细胞膜上的不同结构)。请判断下列相关叙述，错误的是(　　)
A.1～4结构为受体，受体具有特异性信息交流功能
B．胰岛素受体只分布在脂肪细胞膜上，而GIP受体的胰岛细胞和脂肪细胞膜上都有分布
C．GIP和胰岛素都属于信号分子，发挥作用即被灭活
D．口服葡萄糖引起的胰岛素释放量多于静脉注射葡萄糖
12．[2021·石景山区高三统一练习]抑郁症的主要特征为显著而持久的情感低落、常会产生无助感或无用感，严重者会出现幻觉、妄想等症状。5 羟色胺(5 HT)是一种能使人产生愉悦情绪的神经递质，为探索抑郁症的发生与5 HT含量的关系，科研人员进行了相关研究。
(1)突触前神经元将5 HT释放到突触间隙，与________结合引发突触后膜电位变化。5 HT发挥作用后少部分被________，大部分通过转运蛋白(SERT)摄取回突触前神经元。
(2)研究者提出的假设为：抑郁症的发生是突触间隙中5 HT的含量下降所致。下列能支持此观点的现象是________。
A．抑郁症患者脑神经元间5 HT含量降低
B．抑郁症患者突触前膜SERT表达量提高
C．5 HT受体基因的突变对抑郁症发病无影响
D．抑制突触前膜5 HT的释放会导致实验动物出现抑郁症表现
E．症状改善的抑郁症患者突触间隙中5 HT含量逐步提高
(3)释放5 HT的神经元主要聚集在大脑的中缝核部位。为进一步探究抑郁症患者突触间隙中的5 HT含量下降的原因，研究人员利用抑郁症模型鼠进行了研究，得到的结果如下表。表中结果可归纳为________________________________________________________________________
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组别 数量 中缝核miR 16 相对含量 中缝核SERT 相对含量
对照组 10只 0.84 0.59
模型组 10只 0.65 0.99
(4)研究者进一步测定了中缝核处miR 16与SERT含量的相关性，结果如图。据图可知中缝核miR 16可________SERT的表达。推测原因是________________________________________________________________________
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注：miR 16是一种非编码RNA，可与靶基因mRNA结合，导致mRNA降解
(5)综上研究，请写出抑郁症患者产生情感低落等抑郁行为的分子机制________________________________________________________________________
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13．[2021·辽宁省实验中学高三二模]肠道微生态系统中的菌群失调是肥胖糖尿病等慢性代谢性疾病的诱因。为探究富含膳食纤维的饮食对肠道菌群的影响，研究人员进行了实验。
(1)某些肠道益生菌能分解人体难以消化的膳食纤维并产生乙酸、丁酸等短链脂肪酸。丁酸可作为________分子，与肠壁细胞内的丁酸分子受体结合，加速细胞利用氧气，从而造成肠道中的缺氧环境，从而有利于益生菌在与有害菌的________中占有优势。
(2)食用富含膳食纤维的食物有利于改善血糖水平，下图为其分子机制。据图可知，消化道中产生的乙酸、丁酸等短链脂肪酸与消化道壁上的受体结合，激活结肠L细胞内的酶P，________________________________________________________________________，
____________________，____________________，____________________，有利于血糖降低。
(3)为进一步验证富含膳食纤维的食物辅助糖尿病治疗的效果，我国科研人员将40位糖尿病患者随机分为两组进行实验。请选填下面的字母，完成实验方案________。
a．常规膳食
b．高纤维膳食
c．阿卡波糖(一种口服降血糖药物)
d．注射胰岛素
分组 实验对象 实验处理1 实验处理2 检测
对照组 20位糖尿病患者 处理前后患者空腹血糖水平
实验组 20位糖尿病患者 阿卡波糖
二轮专题复习整合训练·高中生物(十一)答案详解
动物生命活动的调节
1．解析：激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活了，而酶作用后不被灭活，A错误；激素是体液中重要的信息分子，而神经递质是兴奋在细胞间传递的化学信号，二者都可以作为信息分子调节生命活动，B正确；激素和酶不都是蛋白质，能产生激素的细胞一定能产生酶，C错误；酶能降低化学反应活化能，而神经递质能传递调节生命活动的信号，D错误。
答案：B
2．解析：肾上腺素可以使人表现为警觉性提高、呼吸频率加快、心率加速等特征，故其靶细胞有神经细胞、心脏细胞、呼吸肌细胞等，A正确；产生恐惧感没有经过完整的反射弧，不属于反射活动，B错误；在恐惧惊吓等紧急情况下，涉及肾上腺素分泌，故其调节方式属于神经—体液调节，C正确；当恐惧因素消除后，心率不会马上恢复的原因是体液调节的作用时间较长，D正确。
答案：B
3．解析：图示细胞能分泌TRH(促甲状腺激素释放激素)，故为下丘脑细胞，A错误；据图分析可知，T3进入该细胞需要消耗ATP，且需要甲状腺激素转运体的协助，故其方式为主动运输，B错误；据图可知，T3含量升高到一定值会抑制TRH基因的转录过程，故T3降低时对TRH基因的转录抑制作用减弱，C错误；因TRs是甲状腺激素受体，故敲除TRs基因后甲状腺激素受体减少，甲状腺激素无法与受体结合而导致含量高于正常值，D正确。
答案：D
4．解析：据图分析：PEPCKI是参与糖异生的一种关键性酶，血糖浓度升高，可促进PEPCKI乙酰化，从而加速PEPCKI的水解，使糖异生途径受阻，从而减少血糖的来源。①PEPCKI是参与糖异生的一种关键性酶，细胞中PEPCKI 浓度过高会导致血糖浓度过高，可能会导致糖尿病发生，①错误；②胰高血糖素能使非糖物质转化为葡萄糖，而PEPCKI能使糖异生为葡萄糖，所以PEPCKI基因在细胞内的活跃表达可能与胰高血糖素的作用有关，②正确；③加快PEPCKI乙酰化可促进PEPCKI的水解，使糖异生途径受阻，可以为预防和治疗糖尿病提供可能，③错误；④血糖浓度升高后通过促进PEPCKI乙酰化从而抑制糖异生作用，该过程属于负反馈调节，④正确。综上分析，C正确，ABD错误。
答案：C
5．解析：根据甲状腺激素的分级调节过程，促甲状腺激素受体缺失，导致甲状腺不能接受到促甲状腺激素的刺激，所以甲状腺激素分泌减少，A正确；敲除促甲状腺激素受体基因的小鼠在高血糖的刺激下胰岛素含量较低，说明降低了胰岛B细胞对血糖的敏感程度，B错误；胰高血糖素是升高血糖含量，所以血糖浓度较高会抑制胰高血糖素的分泌，C正确；由于促甲状腺激素受体缺失，所以突变型小鼠甲状腺激素的负反馈调节作用明显减弱，D正确。
答案：B
6．解析：(1)人的发育过程中，细胞凋亡是维持细胞数目的主要因素，产生的过量神经细胞必须经过凋亡才能保证神经细胞与其支配细胞数量的适应。神经元之间是通过“突触”这个结构相连，“突触”包括突触前膜、突触间隙、突触后膜三部分；兴奋在“突触”处的传递是一个由电信号到化学信号再到电信号的过程，是通过神经递质和受体介导。(2)自闭症儿童由于脑发育过程中突触“剔除”过程缓慢导致功能性突触过多，而凋亡过程之所以受到抑制，是由于人体的抑制mTOR激酶的基因发生突变，导致mTOR激酶活性增强，抑制了突触蛋白的凋亡过程，使得突触增多。因此，抑制mTOR激酶的基因突变引起自闭症发生的原因是抑制mTOR激酶的基因发生突变，导致mTOR激酶活性增强，抑制了突触蛋白的凋亡过程，使得一些突触不能被清除。(3)根据自闭症形成的过程，主要是mTOR激酶发挥作用产生的影响，如果能研制抑制mTOR激酶表达的药物，那么突触“剔除”的过程就能正常进行，就不会导致功能性突触过多而出现自闭症。
答案：(1)凋亡(清除)　突触前膜、突出间隙、突触后膜　神经递质和受体
(2)抑制mTOR激酶的基因发生突变，导致mTOR激酶活性增强，抑制了突触蛋白的凋亡过程，使得一些突触不能被清除
(3)研制抑制mTOR激酶表达的药物，解除其对突触的清除的抑制，消除多余突触
7．解析：(1)胰岛素是机体中降低血糖的激素，其主要的作用是促进组织细胞对血糖的摄取、利用和储存(进入组织细胞进行氧化分解，进入肝脏、肌肉并合成糖原等)，同时还可抑制肝糖原的分解和非糖物质的转化；胰高血糖素主要是促进肝糖原分解形成葡萄糖，以升高血糖，所以其作用的靶器官主要是肝脏。(2)胰岛A细胞位于胰岛的外部，用酶解法获得A细胞缺失胰岛时，需控制好酶的浓度和作用时间，以避免过度酶解破坏位于内部的胰岛B细胞；A细胞缺失胰岛中由于胰岛A细胞受损，不能分泌胰高血糖素，但胰岛B细胞仍可分泌胰岛素，所以A细胞缺失胰岛中胰岛素与胰高血糖素的含量比值会明显升高。(3)分析图1可知，不同血糖浓度下，胰岛A细胞缺失均会使胰岛素分泌减少(或胰岛B细胞分泌能力下降)，所以给糖尿病模型小鼠移植A细胞缺失胰岛，不能有效改善小鼠高血糖状态。(4)根据题意可知“生物体内胰岛周围毛细血管内皮细胞能合成并分泌α 1抗胰蛋白酶，它在胰岛的自身保护中起重要作用”，而在移植中会导致胰岛周围毛细血管受损，胰岛因缺乏α 1抗胰蛋白酶的保护，而导致胰岛素分泌不足，所以移植正常胰岛的糖尿病鼠在第7天后血糖浓度会逐步上升。(5)有研究表明，分离纯化的胰岛B细胞在体外培养只能短期存活，而与胰岛A细胞混合培养则胰岛B细胞的存活时间明显延长，这表明胰岛A细胞能抑制胰岛B细胞的凋亡。若要证明这是由胰岛A细胞分泌胰高血糖素引起的，则需要将分离纯化的胰岛B细胞随机均分为两组，分别用适宜浓度胰高血糖素和等量的生理盐水处理，观察胰岛B细胞的存活时间。则加入适宜浓度胰高血糖素的组胰岛B细胞存活时间长于加生理盐水的组，是由胰岛A细胞分泌胰高血糖素引起的。
答案：(1)促进组织细胞对血糖的摄取、利用和储存　肝脏
(2)浓度和作用时间　明显升高
(3)胰岛A细胞缺失使胰岛素分泌减少(或胰岛B细胞分泌能力下降)
(4)移植中胰岛周围毛细血管受损，胰岛缺乏α 1抗胰蛋白酶的保护，导致胰岛素分泌不足
(5)实验思路：将分离纯化的胰岛B细胞随机均分为两组，分别用适宜浓度胰高血糖素和等量的生理盐水处理，观察胰岛B细胞的存活时间；预期实验结果和结论：加入适宜浓度胰高血糖素的组胰岛B细胞存活时间长于加生理盐水的组，是由胰岛A细胞分泌胰高血糖素引起的
8．解析：机体皮肤血管收缩，血流量减少，A错误；体温基本维持稳定，耗氧量显著增加，B错误；冬泳时，大脑皮层产生冷觉，C错误；寒冷环境下，甲状腺激素分泌增加，促进机体新陈代谢加快，D正确。
答案：D
9．解析：INH是卵泡卵巢分泌的一种激素，通过体液运输到靶器官，具有微量高效的特点，A正确；由实验数据推测，INH可作用于垂体，作用是抑制促性腺激素的合成的分泌，进而抑制卵泡发育，B错误；据表分析可知，注射INH抗体后，促卵泡激素及孕酮含量均上升，C正确；注射的INH抗体可在机体内与抑制素特异性结合，使INH无法发挥作用，解除其作用，D正确。
答案：B
10．解析：血糖调节属于神经—体液调节，A错误；正常人一次性食用大量糖分，也会出现尿糖现象，B错误；据题可知，小檗碱能通过促进组织细胞摄取葡萄糖等过程来降低血糖浓度，C正确；受体具有特异性，不同信息分子的受体不同，D错误。
答案：C
11．解析：1～4结构为细胞膜上的受体，1种信息分子只能与相应的受体蛋白相结合来传递信息，因此受体具有特异性信息交流功能，A正确；GIP受体在胰岛细胞和脂肪细胞膜上都有分布，而胰岛素受体主要分布在肝脏、肌肉、脂肪等组织的细胞上，B错误；GIP和胰岛素都属于信号分子，发挥作用即被灭活，C正确；根据图示，口服葡萄糖可刺激小肠K细胞分泌多肽GIP，GIP可作用于胰岛细胞上受体4，同时血糖升高的信号作用于受体3，同时促进胰岛素的分泌，比单独静脉注射葡萄糖引起的胰岛素分泌要强，D正确。
答案：B
12．解析：(1)根据分析，突触前神经元将5 HT(神经递质)释放到突触间隙，和突触后膜上的受体结合，神经递质发挥作用后少部分被灭活，大部分被转运蛋白摄取回突触前神经元。(2)突触间隙的5 HT含量降低，A正确；抑郁症患者突触前膜SERT表达量提高，加快5 HT的回收导致突触间隙含量减少，B正确；5 HT受体基因发生变异，则无法表达出与5 HT结合的受体，从而导致5 HT无法发挥作用，而与5 HT的含量无关，C错误；抑制突触前膜5 HT的释放，从而导致突触间隙5 HT含量下降，若该动物出现抑郁症，则说明抑郁症的发生与5 HT的含量减少有关，D正确；若给出现抑郁症患者补充5 HT，能够缓解其症状，同样能够说明抑郁症的发生与5 HT的含量减少有关，E正确。故选ABDE。(3)根据表格中数据，模型鼠的中缝核内miR 16含量低于正常鼠，而SERT含量高于正常鼠。(4)根据图示，随着miR 16含量的增加，对照组和模型组的SERT含量均下降，miR 16会抑制SERT的表达，推测是：miR 16是一种非编码RNA，与SERT的mRNA结合，导致mRNA降解，抑制SERT合成。(5)根据题意，抑郁症的产生是突触间隙的5 HT含量减少，可能是因为中缝核miR 16含量下降导致SERT表达量上升，从而使 5 HT的摄取量增加，造成突触间隙中5 HT 含量下降，导致情绪低落等抑郁行为。
答案：(1)受体　分解　(2)ABDE　(3)模型鼠的中缝核内miR 16含量低于正常鼠，而SERT含量高于正常鼠　(4)抑制　miR 16与SERT mRNA结合，引起 mRNA的降解，抑制SERT合成　(5)中缝核miR 16含量下降导致SERT表达量上升，从而使 5 HT的摄取量增加，造成突触间隙中5 HT 含量下降，导致情绪低落等抑郁行为
13．解析：(1)丁酸是小分子有机物，作为信息分子可以与肠壁细胞内的丁酸分子受体结合，加速细胞利用氧气，从而造成肠道中的缺氧环境，从而有利于益生菌在与有害菌的竞争中占有优势。(2)根据题图分析，小肠产生的乙酸或丁酸与结肠L细胞上的受体结合，激活细胞内的酶P，进而启动GLP－1基因表达产生GLP－1；GLP－1与胰岛B细胞(β细胞)膜上的受体结合，通过细胞内的一系列过程，引起细胞膜电位改变，Ca2＋通道打开，Ca2＋进入细胞，促进胰岛素释放。(3)在对照实验中，应该做到随机将实验对象分成两组，一组为对照组，另一组为实验组。本实验的目的是验证富含膳食纤维的食物辅助糖尿病治疗的效果，所以两组患者都需要服用阿卡波糖。本实验的自变量是食物的类型，对照组应服用常规膳食，实验组则应服用高纤维膳食。故实验处理1选c，实验处理2中对照组为a，实验组为b。
答案：(1)信息　竞争　(2)启动GLP－1基因表达　GLP－1与胰岛B细胞(β细胞)膜上的受体结合　Ca2＋进入细胞　促进胰岛素释放
(3)
分组 实验对象 实验处理1 实验处理2 检测
对照组 20位糖尿病患者 c a 处理前后患者空腹血糖水平
实验组 20位糖尿病患者 阿卡波糖 b