热点二 糖尿病——2023届高考生物热点题强化练
1.某患者的血常规化验结果显示血糖和血浆中甘油三酯含量超过参考值,血清胆碱酯酶(肝细胞合成)含量低于参考值,下列叙述错误的是( )
A.内环境的成分处于动态平衡中,因此每种成分的参考值都有一个范围
B.患者甘油三酯增高,可能是由于甲状腺激素分泌不足导致细胞代谢减慢
C.患者的血糖偏高、血清胆碱酯酶偏低,均可能与肝脏受损有关
D.患者的血糖偏高,能推测其血浆中胰岛素含量一定低于正常值
2.抽血化验是医生进行诊断的重要依据,下表是某男子空腹血液化验单中的部分数据,相关叙述正确的是( )
项目 测定值 单位 参考范围
血清葡萄糖 213 mg/dL 80~120
甘油三酯 178 mg/dL 50~200
促甲状腺激素(TSH) 5.7 mIU/mL 1.4~4.4
A.血浆是血细胞直接生活的内环境,血浆渗透压的大小只与无机盐的含量有关
B.血浆中各成分的含量应保持不变,否则将引起细胞代谢紊乱
C.该男子可能患有地方性甲状腺肿,细胞代谢速率偏低
D.若注射胰岛素治疗无效,则该男子一定患有胰岛素受体缺陷遗传病
3.糖尿病的症状可分为两大类:一大类是与代谢紊乱有关的表现,尤其是与高血糖有关的“三多一少”,即多饮、多食、多尿、体重下降,多见于Ⅰ型糖尿病(胰岛素含量减少)、Ⅱ型糖尿病(胰岛素作用效果减弱),另一大类是各种急性、慢性并发症的表现。研究人员为了比较桑叶(中药)和罗格列酮(西药)对小鼠空腹血糖水平的影响,进行了4组实验,所得结果如图所示。除了正常大鼠组外,其余3组的大鼠均为Ⅱ型糖尿病模型大鼠。下列相关叙述错误的是( )
A.糖尿病组的血浆渗透压较高,可引起渴觉中枢兴奋,而出现多饮现象
B.若将Ⅱ型糖尿病模型大鼠换成Ⅰ型糖尿病模型大鼠,不能得到类似的实验结果
C.在0~6周内,西药组大鼠的组织细胞从内环境中摄取的葡萄糖总量小于中药组
D.正常大鼠体内血糖水平保持相对稳定与胰岛素和胰岛血糖素的调节密切相关
4.肾上腺皮质分泌的糖皮质激素具有升高血糖的作用。已知当人体受到精神刺激或外部强烈刺激(如创伤、温度剧变等)时,该激素的分泌量增加,其分泌的调节机制如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 相关刺激引起下丘脑分泌CRH的调节方式为神经调节,若垂体受损会引起CRH分泌量减少
B. 下丘脑通过垂体调控肾上腺分泌糖皮质激素的调节过程属于反馈调节
C. 肾上腺糖皮质激素在升高血糖时,与胰高血糖素和甲状腺激素具有协同作用
D. 当大量丢失水分使细胞外液量减少时,会引起肾上腺皮质分泌醛固酮减少
5.磷酸烯醇式丙酮酸羧基酶Ⅰ(PEPCKI)是参与人体内由非糖物质转化为葡萄糖异生途径的一种关键性酶,其作用机理如图所示,下列叙述错误的是( )
A. 糖异生途径最可能发生在肝细胞内,以弥补肝糖原储备的不足
B. 机体血糖浓度过低时,胰高血糖素的分泌可能与PEPCKI基因在细胞内的活跃表达有关
C. 通过抑制PEPCKI乙酰化酶的活性,可以为治疗和预防糖尿病提供可能
D. 血糖浓度升高后,可通过促进PEPCKI的乙酰化从而抑制糖异生作用,该过程属于负反馈调节
6..细胞外葡萄糖浓度调节胰岛B细胞(β细胞)分泌胰岛素的过程如图,对其理解解错误的是( )
A. ATP除了作为能量通货,其浓度高低的变化还可作为信号起作用
B. Ca2+内流引发细胞胞吐进而释放胰岛素
C. 胞内ATP浓度增加,K+外流受阻明显,膜内外静息电位变大
D. 该过程参与了血糖浓度的反馈调节机制
7.胰岛素是体内降低血糖浓度的激素,当人体血糖浓度升高时,可以通过图示途径进行调节,下列叙述正确的是( )
A.图中胰岛B细胞接受刺激分泌胰岛素过程有神经调节
B.胰岛B细胞分泌的胰岛素发挥作用后仍能发挥作用
C.调节胰岛B细胞分泌胰岛素的信号分子有多种
D.胰岛素分泌受下丘脑及血糖浓度的调节
8.糖尿病分为1型糖尿病和2型糖尿病。1型糖尿病是由胰岛功能减退、分泌胰岛素减少所致;2型糖尿病是由于靶细胞对胰岛素不敏感导致的,对2型糖尿病小鼠注射胰岛素后血糖浓度无明显变化。阿司匹林能恢复靶细胞对胰岛素的敏感性,且注射用的阿司匹林和胰岛素均用生理盐水配制。回答下列问题:
(1)人类糖尿病无论是1型还是2型,______是其共同外在表现。正常小鼠体内,作用于胰岛B细胞引起胰岛素分泌的信号分子包括______。
(2)若要验证阿司匹林能恢复靶细胞对胰岛素的敏感性,使血糖恢复正常,现有多只正常小鼠和胰岛素不敏感型小鼠,请设计实验验证。
①实验思路:对照组和实验组均选取多只小鼠,实验组选取______(填“正常小鼠”或“胰岛素不敏感型小鼠”),对小鼠进行的处理是______;对照组选取______(填“正常小鼠”或“胰岛素不敏感型小鼠”或“正常小鼠和胰岛素不敏感型小鼠”),对小鼠进行的处理是______,然后放在相同条件下培养一段时间,测定小鼠的______。
②预期实验结果:______。
9.为探讨妊娠期糖尿病(GDM)的病因,甲研究小组选择GDM孕妇(GDM组)和正常的健康孕妇(对照组)为研究对象,测定相关指标如表1所示:
表1 两组孕妇血糖、胰岛素指标比较
组别 例数 FBG/(mmol/L) OGTT后1h血糖/(mmol/L) OGTT后2h血糖/(mmol/L) FINS/(μU/mL) HOMA-β HOMA- IR
GDM组 160 6.42 9.02 7.93 3.04 36.58 1.52
对照组 160 4.19 8.49 6.45 3.72 107.83 0.69
注:FBG——空腹血糖;OGTT——口服葡萄糖;FINS——空腹胰岛素;
HOMA-β——胰岛B细胞功能指数;HOMA-IR——胰岛素抵抗指数。
回答下列问题。
(1)胰岛素的作用是促进葡萄糖______,同时抑制肝糖原分解和非糖类物质转变为葡萄糖,从而使血糖浓度恢复正常。与胰岛素的降糖效应相拮抗的激素有______(答出2种)。
(2)据表1推测,GDM的病因是______。
(3)为比较不同孕周给予胰岛素治疗GDM的临床效果,乙研究小组将66位GDM孕妇均分为实验组(孕周<32周时用药)和参照组(孕周≥32周时用药),测定血糖水平如表2所示:
表2 参照组与实验组治疗前后血糖水平比较
组别 时间 空腹血糖/(mmol/L) 餐后2h血糖/(mmol/L)
参照组 治疗前 9.23 13.42
治疗后 7.53 10.21
实验组 治疗前 9.11 13.37
治疗后 5.44 8.34
利用胰岛素治疗糖尿病时,常采取______(填“注射”或“口服”)法。据表2可得出的结论是_______。
(4)丙研究小组发现GDM与miR-330-3p、LncRNA-SNHG17的表达水平有关,如图所示。
结合该图和表1,丙研究小组认为:miR-330-3p和LncRNA-SNHG17表达水平异常导致机体血糖和胰岛素指标异常,从而导致GDM。请以健康且血糖正常的妊娠小鼠为实验材料,设计实验探究丙的观点是否正确。(要求:写出实验思路,对具体操作方法不做要求)
10.胰岛素敏感性的改变是﹖型糖尿病重要的发病机制,传统香烟及电子烟可引起糖尿病和血脂(总胆固醇、甘油三酯、脂肪酸等)异常,其可能的机理如图所示:
回答下列问题:
(1)血液中的白细胞包括吞噬细胞和肥大细胞等,其中吞噬细胞可参与人体的_________免疫,而肥大细胞释放的炎症因子(如TNF-α)可作为体液因子对生命活动进行体液调节,在人体内体液调节和神经调节之间的关系是_________。
(2)肥大细胞释放的炎症因子可导致组织细胞对胰岛素的敏感度下降,使得组织细胞内___________(答出2点即可)等生理过程异常,从而无法降低血糖浓度,进而导致糖尿病。烟草的有害物质或气溶胶能促进肾上腺素分泌,进而导致血脂异常,机理可能是__________。
(3)某研究小组为探究某些不含尼古丁的电子烟是否与传统香烟一样能导致血脂异常和胰岛素敏感度下降,他们将6周龄ApoE基因敲除雄鼠随机分为4组:对照组、传统烟组、电子烟组、电子烟不含尼古丁组(0mg组),进行了18周的烟气毒染实验,实验结果见图1;在实验后对小鼠注射胰岛素,并用血糖仪记录注射0min、15min、30min、60min、90min、120min、150min的血糖浓度,实验结果见图2。
由实验结果可得出的结论是__________。
答案以及解析
1.答案:D
解析:A.化验单中各指标指的是血浆中各种化学成分的含量,每种成分的参考值都有一个变化范围,而不是具体的某数值,说明内环境中各成分的含量在一定范围内维持动态平等,A正确:B.甲状腺激素可促进新陈代谢,其分泌不足可使细胞代谢减慢,从而甘油三酯增高,B正确;C.血清胆碱酯酶是肝细胞合成的,当肝脏受损其合成受到影响,并且肝糖原的合成也受到影响,因而患者的血糖偏高血清胆碱酶偏低,C正确;D.患者的血糖偏高,可能是胰岛素分泌正常,而肝脏受损引起的,D错误。故选D。
2.答案:C
解析:A、血浆是血细胞直接生活的内环境,血浆渗透压的大小主要与无机盐和蛋白质的含量有关,A错误; B、血浆中各成分的含量应保持相对稳定,而不是绝对不变,B错误; C、从表格数据可知,该男子TSH的含量高于正常值,可能患有地方性甲状腺肿,甲状腺激素分泌减少,对下丘脑和垂体的抑制作用减弱,使TSH含量偏高,C正确; D、若注射胰岛素治疗无效,则该男子胰岛素受体缺陷,可能是自身免疫病,D错误。
故选:C。
3.答案:C
解析:糖尿病组的血糖浓度较高,致使血浆渗透压较高,可引起渴觉中枢兴奋,进而导致多饮现象,A项正确;
Ⅱ型糖尿病和Ⅰ型糖尿病的致病机理不同,若将Ⅱ型糖尿病模型大鼠换成I型糖尿病模型大鼠,不能得到类似的实验结果,B项正确;
在0~6周内,与中药组相比,西药组大鼠的空腹血糖水平较低,说明西药组大鼠的组织细胞从内环境中摄取的葡萄糖总量大于中药组,C项错误;
胰岛素和胰岛血糖素都是参与血糖调节的主要激素,因此正常大鼠体内血糖水平保持相对稳定与胰岛素和胰岛血糖素的调节密切相关,D项正确。
4.答案:C
解析: A、下丘脑分泌CRH的调节方式为神经调节,若垂体受损会引起ACTH分泌量减沙,从而使肾上腺糖皮质激素分泌量减少,通过负反馈调节使下丘脑分泌CRH的量增加,A错误;
B、下丘脑通过垂体调控肾上腺分泌糖皮质激素的调节过程属于分级调节,B错误;
C、能调节血糖浓度上升的激素包括胰高血糖素、甲状腺激素、肾上腺糖皮质激素等,说明肾上腺糖皮质激素在升高血糖时,与胰高血糖素和甲状腺激素具有协同作用,C正确;
D、当大量丢失水分使细胞外液量减少时,会引起肾上腺皮质分泌的醛固酮增加,促进肾小管和集合管重吸收钠增加,维持血钠平衡,D错误。
故选C。
5.答案:C
解析:A、通过糖异生途径能使血糖水平上升,而肝脏是人体物质代谢的重要场所,因而糖异生过程最可能发生在肝细胞内,使非糖物质转化为葡萄糖从而升高血糖,以弥补肝糖原储备的不足,A正确;
B、胰高血糖素可促进肝糖原分解、非糖物质转化为葡萄糖,使血糖升高,PEPCKI基因表达的产物使血糖升高,据此可推测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,B正确;
C、促进PEPCKI乙酰化,可促进PEPCKI水解,使PEPCKI含量降低,糖异生途径受到抑制,使血糖升高受到抑制,可为治疗和预防糖尿病提供可能,C错误;
D、血糖浓度升高后,可通过促进PEPCKI的乙酰化从而抑制糖异生作用,防止血糖不断升高,该过程属于负反馈调节,D正确。
故选C。
6.答案:C
解析:A、看图可知:ATP浓度增高时,会水解为ADP和磷酸,磷酸导致K+通道关闭。K+通道不能正常发挥作用,导致Ca2+通道持续开放,Ca2+促进细胞释放胰岛素,A正确; B、胰岛素的化学本质是蛋白质,只能通过胞吐方式分泌出细胞。根据图示,Ca2+内流促使细胞通过胞吐方式释放胰岛素,B正确; C、胞内ATP浓度增加,K+外流受阻明显,膜内外静息电位变小,C错误; D、根据图示,该过程参与了血糖浓度的反馈调节机制,D正确。
故选:C。
7.答案: ACD
解析:下丘脑通过迷走神经控制胰岛B细胞分泌胰岛素过程是神经调节,A正确;胰岛B细胞分泌的胰岛素与靶细胞接触起作用后被灭活,不能继续发挥作用,B错误;由图可知胰岛B细胞分泌胰岛素受神经递质、激素等多种信号分子的调节,C正确;由图可知胰岛素分泌受下丘脑及血糖浓度的调节,D正确。
8.答案:(1)多饮、多尿、多食;神经递质和高血糖
(2)①胰岛素不敏感型小鼠;注射一定量的阿司匹林溶液;正常小鼠和胰岛素不敏感型小鼠;注射等量的生理盐水;血糖含量
②实验组小鼠的血糖含量低于对照组胰岛素不敏感型的小鼠,与对照组正常小鼠的血糖基本相同
解析:(1)人类糖尿病无论是1型还是2型,多饮、多尿、多食是其共同外在表现。在体液调节中,高血糖可直接作用于胰岛B细胞,引起胰岛素分泌;在神经调节中,传出神经释放的神经递质也可引起胰岛B细胞分泌胰岛素。
(2)若要验证阿司匹林能恢复胰岛素的敏感性,使血糖恢复正常。①实验组选取胰岛素不敏感型小鼠,对小鼠进行的处理是注射一定量的阿司匹林溶液,对照组选取正常小鼠和胰岛素不敏感型小鼠,对小鼠进行的处理是注射等量的生理盐水,然后放在相同条件下培养一段时间,测定小鼠的血糖含量。②预期实验结果:实验组小鼠的血糖含量低于对照组胰岛素不敏感型的小鼠,与对照组正常小鼠的血糖基本相同。
9.答案:(1)(进入组织细胞)氧化分解、(进入肝脏和肌肉)合成糖原、(进入脂肪细胞)转变为甘油三酯;胰高血糖素、甲状腺激素、肾上腺素
(2)胰岛素抵抗指数增加、胰岛素分泌不足
(3)注射;GDM患者治疗时不同孕期治疗的效果有差异,孕早期时进行胰岛素治疗能有效降低患者血糖水平(答案合理即可)
(4)取健康且血糖正常的妊娠小鼠若干只,均分为A、B两组;A组促进miR-330-3p的表达水平、抑制LncRNA-SNHG17的表达水平,B组不做处理;其他条件相同且适宜,一段时间后检测两组血糖和胰岛素指标(答案合理即可)
解析:(1)血糖浓度升高时,胰岛素的分泌量增加,胰岛素的作用是促进葡萄糖进入组织细胞氧化分解、进入肝脏和肌肉合成糖原、进入脂肪细胞转变为甘油三酯,同时抑制肝糖原分解和非糖类物质转变为葡萄糖,从而使血糖浓度恢复正常。胰高血糖素、甲状腺激素、肾上腺素均可升高血糖浓度,故与胰岛素的降糖效应相拮抗。
(2)据表1推测,与对照组相比,GDM组胰岛素抵抗指数增加、胰岛B细胞功能指数较低,故推测GDM的病因与胰岛素抵抗指数增加、胰岛素分泌不足(胰岛B细胞分泌功能不足)有关。
(3)利用胰岛素治疗糖尿病时,常采取注射法。实验组(孕周小于32周时用药)与参照组(孕周三32周时用药)相比,实验组的血糖水平降低较明显,故据表2可得出的结论是GDM患者治疗时不同孕期治疗的效果有差异,孕早期时进行胰岛素治疗能有效降低患者血糖水平。
(4)据图可知,GDM组miR-330-3p表达水平较高,LncRNA-SNHG17的表达水平较低。若miR-330-3p和LncRNA-SNHG17表达水平异常导致血糖和胰岛素指标异常,从而导致GDM,则可选择健康且血糖正常的妊娠小鼠若干只,均分为A、B两组;A组促进miR-330-3p的表达水平、抑制LncRNA-SNHG17的表达水平,B组不做处理;其他条件相同且适宜,一段时间后检测两组血糖和胰岛素指标。
10.答案:(1)非特异性免疫和特异性;部分内分泌腺直接或间接地受中枢神经系统的调节,体液调节可以看作是神经调节的一个环节;内分泌腺分泌的激素影响神经系统的发育和功能
(2)氧化分解葡萄糖、合成肝糖原和肌糖原、将葡萄糖转化成非糖物质;肾上腺素可促进脂肪分解产生大量的脂肪酸和甘油,从而升高血脂浓度
(3)不含尼古丁的电子烟与传统香烟都能导致血脂异常和胰岛素敏感度下降
解析:(1)吞噬细胞可参与非特异性免疫的第二道防线,也可在特异性免疫中参与下列过程:摄取、处理病原体、暴露抗原并将抗原传递给(辅助性)T细胞、吞噬抗原-抗体结合物。因此,吞噬细胞可参与人体的非特异性免疫和特异性免疫。体液调节和神经调节的关系可概括为一方面,不少内分泌腺直接或间接地受中枢神经系统的调节,在这种情况下,体液调节可以看作是神经调节的一个环节;另一方面,内分泌腺分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能。
(2)组织细胞对胰岛素的敏感度下降,会导致其摄取的葡萄糖减少,使得组织细胞内氧化分解葡萄糖、合成肝糖原和肌糖原、将葡萄糖转化成非糖物质等生理过程异常,从而无法降低血糖浓度,进而导致糖尿病。烟草的有害物质或气溶胶能促进肾上腺素分泌,进而导致血脂异常,可能的机理是肾上腺素可促进脂肪分解产生大量的脂肪酸和甘油,从而升高血脂浓度。
(3)由实验结果可知,与对照组相比,传统香烟组、电子烟组、电子烟不含尼古丁组的总胆固醇、甘油三酯、均有升高;对照组与传统香烟组、电子烟组相比,血糖值在胰岛素注射后第60min、90min差异显著,传统香烟组合、电子烟组血糖的下降趋势明显减缓,电子烟组和电子烟不含尼古丁组的差异也显著,这表明不含尼古丁的电子烟与传统香烟一样都能导致血脂异常和胰岛素敏感度下降。