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透析 “血糖调节” 中的三个模型

编辑: 路逍遥 关键词: 高中生物 来源: 记忆方法网

  从近几年的高考试题看,该部分内容是重点考查的内容之一。常以选择题的形式或简答题的形式出现。重点考查的内容是血糖平衡及其调节。解题的基本思路是:第一步,掌握理论基础;第二步,以调节机制为出发点;第三步,理清调节过程;第四步,从整体上理解和把握。

一、血糖的平衡模型

1.构建

正常情况下的血糖的平衡包括3大来源和3大去路:

2.解读

血糖就是血液中的葡萄糖。正常人的血糖浓度在80~120mg/dL的范围内保持相对稳定。人体内血糖的来源主要有3条途径:⑴小肠从食物中的糖类消化吸收来的;⑵肝糖原的分解;⑶其他非糖物质转变的。其中主要来源是第⑴条途径。血糖的去路主要也有3条途径:⑴在细胞内氧化分解供能;⑵合成肝糖原、肌糖原等;⑶转变成脂肪和非必需氨基酸等非糖物质。主要去路是在细胞内的氧化分解功能。因此,若正常情况下血糖浓度大于120mg/dL,则主要原因是发生了消化吸收的过程;若正常情况下血糖浓度小于80mg/dL,则主要原因是发生了氧化分解的过程。

与人体健康的关系:⑴低血糖:血糖降低(50-60mg/dL),出现低血糖症状;血糖低于45mg/dL,出现低血糖晚期症状。⑵高血糖:空腹时血糖含量超过130mg/dL。血糖含量高于160-180mg/dL的范围时,一部分葡萄糖随尿排出,叫糖尿。⑶糖尿病的相关知识:①病因:主要是因为胰腺的胰岛B细胞分泌胰岛素不足或者分泌出来的胰岛素不能发挥应有的作用,使血糖的含量高于160-180mg/dL。②症状:“三多一少”:即“多饮、多食、多尿、体重减少”,注意分析原因。③治疗:采用调节和控制饮食,结合药物的方法等来治疗糖尿病,同时还需要进行必要的心理疏导。

总之,血糖的平衡对于保证人体各种组织和器官的能量供应,进而保持人体的健康,有着非常重要的意义。

3.导练

例1.某人饭后4小时血糖变化曲线如图,据图回答:

 

(1)饭后0.5h血糖含量达到a点,原因是________,此时分泌较多的激素是_________。

(2)形成b点的原因是__________________,起作用的激素是_______________。

(3)在c点,某人的感觉是_______,产生这一感觉的原因是___________。此时,肝糖元的状况是__________。

(4)曲线d段形成的原因可能是________________。

简析:正常情况下,人体血糖含量在80-120mg/dL的范围内保持相对稳定。进食后随着消化和吸收,血糖的含量会大于120mg/dL,此时胰岛素分泌增多,使血糖含量恢复到正常值。随着时间的延长,葡萄糖被消耗,机体分泌胰高血糖素和肾上腺素增多,以维持血糖含量相对稳定。进饭3小时后,由于肝糖元分解殆尽,血糖含量不能得到及时补充,从而使人感到头昏、心慌、四肢无力,其原因是能量供应不足,此时应及时吃饭或补糖。

答案:(1)消化吸收葡萄糖  胰岛素(2)肝糖元分解,非糖物质转化为葡萄糖  胰高血糖素和肾上腺素(3)头昏、心慌、四肢无力等  能量供应不足  无(4)刚吃过饭或补充了糖

二、血糖平衡的调节模型

1.构建

把握该模型应重点:①双重调节(调节方式为神经—体液调节);②三个器官:下丘脑、胰腺和肾上腺;③三种激素:胰岛素(具有促进和抑制两方面作用)、胰高血糖素和肾上腺素(两者仅有促进作用);④四条线路(参见解读中的调节过程)。

2.解读

在血糖平衡调节过程中:胰岛A细胞和胰岛B细胞可直接感知血糖浓度的变化(主要),也可以间接接受有关神经的控制来分泌相关的激素(辅助),故血糖平衡的调节方式既有神经调节,也有激素调节。血糖浓度的相对稳定受到多种因素的影响,其中激素是最重要的调节因素。

调节过程可分为直接调节和间接调节,分析如下:

直接调节:⑴当血糖浓度升高时,直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素,胰岛素能促进血糖进入组织细胞,并在组织细胞内氧化分解、合成糖原或脂肪酸,同时抑制糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖等,从而使血糖浓度降低。⑵当血糖浓度过低时,可引起胰岛A细胞分泌胰高血糖素。胰高血糖素能促进肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖,从而使血糖浓度上升。

间接调节:⑴当血糖浓度升高时,下丘脑的某一区域通过有关神经的作用,使胰岛B细胞分泌胰岛素,从而使血糖含量降低。⑵当血糖浓度过低时,下丘脑的另一区域通过有关神经的作用,使肾上腺和胰岛A细胞分别分泌肾上腺素(促进肝糖原的分解)和胰高血糖素(促进肝糖原的分解和非糖类物质转化为葡萄糖),从而使血糖含量升高。

3.导练

例2.血糖的平衡对于保证人体各种组织和器官的能量供应,保持人体的健康,有着非常重要的意义。请据下图判断,以下说法错误的是(  )

注:图中(+)表示促进,(-)表示抑制

A. 图中①是胰岛B细胞,②是胰岛A细胞,③是肾上腺?

B.③所分泌的物质⑥和②所分泌的物质⑤在功能上有着相互协同的关系?

C.血糖平衡的调节方式是神经—体液调节?

D.②所分泌的物质⑤若增加,则将抑制①分泌物质④

简析:由图推知,为血糖的调节过程。故血糖平衡的调节方式为神经—体液调节。依据血糖调节模型,不难判断:①是胰岛B细胞,分泌的物质④为胰岛素,②是胰岛A细胞,分泌的物质⑤为胰高血糖素,③是肾上腺,分泌的物质⑥为肾上腺素。④与⑤功能上(针对血糖浓度),存在着拮抗关系,且⑤增加促进④的分泌,而④增加则抑制⑤的分泌。⑤和⑥在功能上有着相互协同的关系。

答案:D?

三、血糖的激素调节模型

1.构建


注:(+)表示促进;(-)表示抑制

2.解读

人体内有多种激素能够调节血糖的含量,但以胰岛素和胰高血糖素的作用为主,且胰岛素是唯一能够降低血糖含量的激素。胰岛素和胰高血糖素的相互拮抗,共同维持血糖含量的稳定。胰岛素增加会抑制胰高血糖素的分泌,而胰高血糖素会促进胰岛素的分泌。总结如下表:

 

胰岛素分泌

胰高血糖素分泌

血糖升高

+

-

血糖降低

-

+

 

原因:可以从胰岛素和胰高血糖素的作用和调节来综合考虑。⑴“胰岛素的分泌量增加会抑制胰高血糖素的分泌”,这是在血糖浓度本身就高的情况下发生的,此时胰高血糖素的分泌受到抑制。⑵“胰高血糖素的分泌会促进胰岛素的分泌”,这是在血糖浓度本身就低的情况下发生的,但升血糖,在于用血糖。而血糖的利用必须进入细胞内。血糖能否进入细胞内,就取决于胰岛素了。胰岛素之所以起降低血糖浓度的作用,是因为其能够促进葡萄糖进入细胞中,进一步实现葡萄糖的氧化分解或合成糖元或转变成脂肪、氨基酸等。因此,胰高血糖素的分泌势必会促进胰岛素的分泌。

综上所述,胰岛素、胰高血糖素等激素和神经系统间相互作用、相互影响、共同调节,使血糖维持在相对恒定的生理范围内,从而保持了内环境的稳态。

3.导练

例3.右图为人体内血糖的激素调节示意图,请据图回答:

                  

(1)当人进食一段时间后,图中[  ]    激素分泌增加,它是由胰岛___细胞分泌的。

(2)人的正常血糖浓度范围是__  ___。M、N两种激素之间存在           作用。

(3)人体在紧张状态或剧烈运动时,在神经系统的参与下,除了图中N激素的分泌增加外,肾上腺素的分泌也会增加,共同参与升高血糖的调节,该神经——体液调节的中枢是____。

简析:本题结合血糖的激素调节模型,具体考查了胰岛素和胰高血糖素两者在血糖调节中的作用及关系。由图可知M为胰岛素,N为胰高血糖素。联系已知知识不难得出答案。

答案:(1)M胰岛素  胰岛B细胞(2)80~120mg/dL  拮抗(3)下丘脑


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