胰島素專題復(fù)習(xí)

1、糖尿病簡介:據(jù)世界衛(wèi)生組織（WHO）最新公布的權(quán)威數(shù)據(jù)顯示，全球糖尿病患者的人數(shù)已超過1.77億，預(yù)計(jì)到20253.7億。排在糖尿病患病率前三位的國家分別是印度、中國和美國。糖尿病已成了危害人類健康的最大兇手之一,并且有擴(kuò)大化和年輕化的趨勢。 糖尿病的典型癥狀為“三多一少”，即多飲，多尿，多食消瘦。相當(dāng)一部分患者的癥狀并不明顯，因而身患糖尿病多時(shí)卻渾然不知，直到體檢或其他疾病就診時(shí)才被發(fā)現(xiàn)，耽誤了治療時(shí)間. 因此，為了早期發(fā)現(xiàn)糖尿病，大家有必要了解其早期發(fā)出的信號，及早預(yù)防治療，防患于未然。 CO2+H2O+能量脂肪非必需氨基酸 血 糖80-120mg.dl-1氧化分解肝糖原肌糖原合 成轉(zhuǎn) 變

2、食物中糖消化、吸收肝糖原 分 解非糖物質(zhì)轉(zhuǎn) 變血糖平衡血 糖 濃 度 升 高血 糖 濃 度 降 低 胰島素 分泌增加 胰島 B細(xì)胞 胰島 A細(xì)胞胰高血糖素 分泌增加腎上腺素下丘腦某區(qū)域 腎上 腺髓質(zhì)下丘腦 一區(qū)域血糖平衡的調(diào)節(jié)神經(jīng)調(diào)節(jié)、體液調(diào)節(jié)+與血糖有關(guān)的3種激素 名稱胰高血糖素胰島素腎上腺素成分多肽類激素蛋白質(zhì)類激素氨基酸衍生物分泌部位胰島A細(xì)胞分泌胰島B細(xì)胞分泌由腎上腺髓質(zhì)分泌作用能升高血糖含量，通過強(qiáng)烈促進(jìn)肝糖元的分解，促 進(jìn)非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化成 葡萄糖，從而使血糖含量升高。能降低血糖濃度，能提高組織細(xì)胞攝取和利用血液中葡萄糖的能力。一方面減少血糖來源：抑制肝糖元的分解和非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化成葡萄糖

3、；另一方面增加血糖去路：促 進(jìn)血糖進(jìn)入肝臟、肌肉、脂肪等組織細(xì)胞中合成糖元、氧化分解或轉(zhuǎn)變成脂肪。促進(jìn)肝糖元分解成葡萄糖從 而使血糖含量升高，亦能使代謝增強(qiáng)，產(chǎn)熱增加。1肝糖元：腎上腺素與胰高血糖素協(xié)同使之分解為血糖。 2血糖：胰島素和胰高血糖素的拮抗作用使之維持相對穩(wěn)定。 3非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化為葡萄糖：胰高血糖素促進(jìn)。 4胰高血糖素促進(jìn)胰島素的分泌，胰島素抑制胰高血糖素的分泌。例1、（05年理綜）為了驗(yàn)證胰島素具有降低血糖的作用，以小鼠活動(dòng)狀況為觀察指標(biāo)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案如下：將正常小鼠隨機(jī)分成A、B兩組，觀察并記錄其活動(dòng)狀況。A組小鼠注射適量胰島素溶液，B組注射等量生理鹽水。一段時(shí)間后，

4、A組小鼠會(huì)出現(xiàn)四肢無力，活動(dòng)減少，甚至昏迷等低血糖癥狀，B組活動(dòng)狀況無變化。A組小鼠出現(xiàn)低血糖癥狀后，分別給A、B兩組小鼠注射等量葡萄糖溶液。一段時(shí)間后，A組小鼠低血糖癥狀緩解，B組活動(dòng)狀況無變化。該實(shí)驗(yàn)方案可以說明胰島素具有降低血糖的作用。請回答：（1)該實(shí)驗(yàn)原理是： (3)胰島素在血糖平衡調(diào)節(jié)中的作用是：胰島素具有降低血糖的作用。體內(nèi)胰島素含量過高時(shí)，引起血糖下降，機(jī)體出現(xiàn)活動(dòng)減少，甚至昏迷等低血糖癥狀，此癥狀可以通過補(bǔ)充葡萄糖溶液得到緩解。（7分）注射胰島素溶液后，血糖含量下降，小鼠組織細(xì)胞特別是腦組織細(xì)胞因血糖供應(yīng)減少，導(dǎo)致能量供應(yīng)不足而發(fā)生功能障礙，從而引起低血糖癥狀。（7分）(2)

5、分析小鼠注射胰島素溶液后出現(xiàn)低血糖癥狀的原因：胰島素可使組織細(xì)胞對血糖的利用增加，同時(shí)使血糖來源減少，從而使血糖含量減少。（7分）(3)胰島素在血糖平衡調(diào)節(jié)中的作用是： 例2、(18分)為研究長跑中運(yùn)動(dòng)員體內(nèi)的物質(zhì)代謝及其調(diào)節(jié)，科學(xué)家選擇年齡、體重相同，身體健康的8名男性運(yùn)動(dòng)員，利用等熱量的A、B兩類食物做了兩次實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)還測定了糖和脂肪的消耗情況(圖2)。請據(jù)圖分析回答問題：(1)圖1顯示，吃B食物后， 濃度升高，引起 濃度升高。(2)圖1顯示，長跑中，A、B兩組胰島素濃度差異逐漸 ，而血糖濃度差異卻逐漸 ，A組血糖濃度相對較高，分析可能是腎上腺素和 也參與了對血糖的調(diào)節(jié)，且作用相對明顯，這

6、兩種激素之間具有 作用。(3)長跑中消耗的能量主要來自糖和脂肪。研究表明腎上腺素有促進(jìn)脂肪分解的作用。從能量代謝的角度分析圖2，A組脂肪消耗量比B組 ，由此推測A組糖的消耗量相對 。(4)通過檢測尿中的尿素量，還可以了解運(yùn)動(dòng)員在長跑中代謝的情況。血糖胰島素減小增大胰高血糖素協(xié)同高減少蛋白質(zhì)例3閱讀下述材料，回答問題： 人們很早就注意到了胰島素的作用，有人把狗的胰腺切除，狗的尿會(huì)吸引螞蟻，知狗患了糖尿病。有人口服新鮮的胰腺，想以此來治療糖尿病，結(jié)果毫不見效。有人把新鮮的胰腺研磨，用提取液給切除胰腺的狗注射，還是不見效。 加拿大一所醫(yī)院的年輕助教班廷對此百思不得其解。一天，他見到一篇文章提到結(jié)石阻

7、塞胰導(dǎo)管引起的病變：胰腺中除胰島之外，細(xì)胞全部萎縮了，但并不發(fā)生糖尿病。 他受到啟發(fā)，結(jié)扎了狗的胰導(dǎo)管，八周以后，從萎縮的胰腺中提取到了胰島素。給因糖尿病而生命垂危的人注射后發(fā)生了奇效，病情有所好轉(zhuǎn)；但有些人卻產(chǎn)生了過敏反應(yīng)。班廷在麥克勞德和柯列普的幫助下，終于提純了胰島素，并在臨床應(yīng)用。他也因此而獲得1923年的諾貝爾醫(yī)學(xué)與生理學(xué)獎(jiǎng)金。(1)狗患糖尿病的原因 (2)為什么無效 (3)為什么無效 (4)中的結(jié)石病患者，消化( )的能力大大減弱。 A淀粉 B蛋白質(zhì) C脂肪 D麥芽糖（5）某些病人好轉(zhuǎn)的原因是什么？ （6）過敏源可能是 狗切除了胰腺，體內(nèi)沒有了胰島素則得糖尿病胰島素被人體內(nèi)的蛋白酶

8、水解胰島素會(huì)被胰腺細(xì)胞中的蛋白酶水解 B注射了胰島素、降低了血糖雜質(zhì)蛋白質(zhì)(不能是胰島素)例4、早在1886年，兩位生理學(xué)家G.Mering和O.Minkowski就對胰臟的功能進(jìn)行研究，直到1922年，加拿大多倫多大學(xué)的G.Banting和將狗的胰液管結(jié)扎，待胰臟萎縮，只剩下胰島保持正常時(shí)，將萎縮的胰臟取出，用等滲鹽水制成濾液，將濾液注射給切除胰臟的狗，結(jié)果狗不出現(xiàn)糖尿病癥狀。由此發(fā)現(xiàn)了胰島素在糖尿病中的作用。（1）兩位科學(xué)家要得出這個(gè)結(jié)論，必須還要再設(shè)置一組實(shí)驗(yàn)：。（2）胰島分泌的激素直接進(jìn)入；實(shí)驗(yàn)中將胰液管結(jié)扎后再取出胰島進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的目的是。請結(jié)合人體內(nèi)生理過程圖解回答：（3）人在饑餓時(shí)，

9、4處A的濃度與3處相比有何變化，此時(shí)胰島細(xì)胞分泌的兩種激素的含量的變化。切除胰臟而不注射濾液的狗（患有糖尿病）內(nèi)環(huán)境避免胰液中的蛋白酶將胰島素分解而得不到結(jié)構(gòu)完整的胰島素上升胰島素下降、胰高血糖素升高（4）圖示三種細(xì)胞中對血液中A濃度依賴最大的是，該細(xì)胞中成分很少，該成分在其他兩種細(xì)胞中存在的形式為，因此該物質(zhì)濃度下降時(shí)，人體首先表現(xiàn)的癥狀是頭暈。（5）劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)生的將增多。正常人的B液中有A物質(zhì)嗎？。若某人的胰島B細(xì)胞受損，則此人C液的成分和量與正常人相比有何特點(diǎn)？。腦細(xì)胞糖元肌糖元、肝糖元肌細(xì)胞乳酸有尿液增多,尿中含有葡萄糖(糖尿) 例5、下列是用放射免疫法測定胰島素的方法，

10、請閱讀后回答問題：首先制備免疫血清，即將純凈的胰島素注射給動(dòng)物，以獲得含特異性抗體的血清。進(jìn)行測定時(shí)，先將激素用同位素標(biāo)記。標(biāo)記的激素和非標(biāo)記的待測激素對抗體有競爭作用，如果標(biāo)記激素和抗體的量保持恒定，加入非標(biāo)記待測激素后，標(biāo)記激素和抗體的結(jié)合即減少。加入非標(biāo)記的待測激素量愈多，則標(biāo)記激素與抗體相結(jié)合的量愈少。這樣，結(jié)合的標(biāo)記激素(B)與未結(jié)合的標(biāo)記激素(F)的比值(BF)與待測的未標(biāo)記激素的含量呈一定關(guān)系。根據(jù)這種關(guān)系，可以用一系列已知濃度的激素畫出標(biāo)準(zhǔn)曲線。利用此標(biāo)準(zhǔn)曲線，只要測得待測標(biāo)本的BF值，便能查出該激素在血漿中的濃度。（1）胰島素的功能是 。（2）制備動(dòng)物血清時(shí)，注射的胰島素對動(dòng)

11、物來講，屬于 物質(zhì)；BF與待測的未標(biāo)記激素的含量呈 關(guān)系；對胰島素進(jìn)行標(biāo)記時(shí)一般可用下列哪些元素進(jìn)行標(biāo)記（ ）A14NB15NC35SD32PB題：（1）調(diào)節(jié)糖類代謝，降低血糖含量，促進(jìn)血糖合成為糖元，抑制非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化為葡萄糖，從而使血糖含量降低（答出“降低血糖濃度”給分） （2）抗原 負(fù)相關(guān)（2分） BC（2分）抗原脫水縮合轉(zhuǎn)錄 DNA mRNA胰島素的生物合成翻譯折疊卷曲氨基酸 多肽 蛋白質(zhì) 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體分泌蛋白排出運(yùn)輸加工再加工分泌細(xì)胞外（胰島素基因）(密碼子）例6、（1）胰島素是治療糖尿病的最佳藥物，其只能注射不能口服，原因是： ;（2）運(yùn)用基因工程技術(shù)，在大腸桿菌體內(nèi)合成了人類胰島

12、素。試問：決定該激素的氨基酸排列順序的信使RNA是由 轉(zhuǎn)錄而來的；其合成的場所是 ，寫出大腸桿菌體內(nèi)胰島素的表達(dá)過程： ；（3）若胰島素被口服，其在消化道內(nèi)最終變成 。氨基酸DNARNA胰島素轉(zhuǎn)錄翻譯 胰島素基因 核糖體 胰島素是蛋口服后將被消化液消化，失去療效例7、旅美中國學(xué)者章蓓和美國、瑞典、西班牙的科學(xué)家們最近聯(lián)合發(fā)現(xiàn)了一種功能類似于胰島素的真菌化合物。這一發(fā)現(xiàn)為治療糖尿病的研究“開啟一個(gè)全新之門”，它有可能使糖尿病患者將來只通過服藥而不必注射胰島素進(jìn)行治療。關(guān)于文中的“真菌化合物”的推測，肯定是錯(cuò)誤的一項(xiàng)是 A.該化合物具有降低血糖濃度的功能 B.該化合物應(yīng)該不是蛋白質(zhì) C.該化合物應(yīng)

13、該是相對分子質(zhì)量較小的有機(jī)物 D.該化合物應(yīng)該是蛋白質(zhì)例8右下圖為結(jié)晶牛胰島素的模式圖。胰島素是一種蛋白質(zhì)分子，含有2條多肽鏈，其中鏈有21個(gè)氨基酸，鏈有30個(gè)氨基酸，2條多肽鏈間通過2個(gè)二硫鍵（2個(gè)-SH連接而成的鍵）連接，在鏈上也形成1個(gè)二硫鍵。 不同動(dòng)物的胰島素的氨基酸組成是有區(qū)別的，現(xiàn)把人和其他哺乳動(dòng)物的胰島素的氨基酸組成比較如下：豬：鏈第30位氨基酸與人不同；馬：鏈第30位氨基酸和鏈第9位氨基酸 與人不同；牛：鏈第8、10位氨基酸與人不同；羊：鏈第8、9、10位氨基酸與人不同；天竹鼠：鏈有8個(gè)氨基酸、鏈有10個(gè)氨基酸與人不同；根據(jù)以上材料回答： 這51個(gè)氨基酸和S（共脫6個(gè)氫）形成胰

14、島素后，分子質(zhì)量比原來減少了_； 人體合成胰島素的51個(gè)氨基酸的來源有： a_b_c_； 控制合成胰島素分子的基因中至少有_個(gè)嘧啶類堿基。 如果要為糖尿病病人提供代用品，最適宜的是取哪種動(dòng)物的胰島素？_。前面所列的哺乳動(dòng)物和人的胰島素都由51個(gè)氨基酸構(gòu)成，且在氨基酸組成上大多相同，由此可以得出的結(jié)論是_。（）不同哺乳動(dòng)物的胰島素結(jié)構(gòu)不同的根本原因是_ 。例9、下圖表示了動(dòng)物胰腺細(xì)胞內(nèi)部分生物膜之間的相互關(guān)系（左邊的箭頭表示分泌物的形成過程;將左圖的一小部分結(jié)構(gòu)放大如右圖所示）。請據(jù)圖作答:（1）生物膜的化學(xué)成分主要是_,結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是_.(2)在上合成的物質(zhì)是由 為模板合成的。物質(zhì)進(jìn)入進(jìn)行_， 然

15、后通過_的方式轉(zhuǎn)移到結(jié)構(gòu)內(nèi)。（3）由此可見，各種生物膜_。脂質(zhì)與蛋白質(zhì) 具有一定的 流動(dòng)性 信使RNA 加工 （折疊、組裝等）出芽成小泡 結(jié)構(gòu)與功能上具有聯(lián)系 胰島素的基因工程法合成 1977年6月，美國哈佛大學(xué)、波士頓Joslin公司的Gilbert等人把鼠的胰島素基因轉(zhuǎn)移到大腸桿菌，表達(dá)成功。 1978年9月,加州大學(xué)的板倉等人用人工合成的胰島素基因與pBR332質(zhì),粒構(gòu)成重組體,轉(zhuǎn)染大腸桿菌,成功以生產(chǎn)出人胰島素。 目前，用2000升細(xì)胞培養(yǎng)液就能提取100g胰島素，相當(dāng)于一噸豬胰臟中提取的產(chǎn)量，前者比后者便宜50%，這為全世界約6000萬糖尿病患者帶來福音。 胰島素合成的基因工程法如下

16、：例10、在藥品生產(chǎn)中，有些藥品如胰島素、白細(xì)胞介素、凝血因子等，以前主要是從生物體的組織、細(xì)胞、血液中提取的，由于受原料來源限制，價(jià)格十分昂貴，而且產(chǎn)量低，臨床供應(yīng)明顯不足。自20世紀(jì)70年代遺傳工程發(fā)展以來，人們逐步地在人體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了相應(yīng)的目的基因，使之與質(zhì)粒形成重組的DNA分子，并以重組DNA引入大腸桿菌，最后利用這些工程菌，可以高效地生產(chǎn)出上述各種高質(zhì)量低成本的藥品，請分析回答：在基因工程中質(zhì)粒是一種最常用的 ，它廣泛地存在于 細(xì)胞中，是一種很小的 分子。在用目的基因與質(zhì)粒形成重組DNA過程中，一般要用到的工具酶是 和 。將含有“某激素基因”的質(zhì)粒導(dǎo)入細(xì)菌細(xì)胞后，能在細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)直接指導(dǎo)合

17、成“某激素”，則該激素在細(xì)菌體內(nèi)的合成包括 和 兩個(gè)階段。細(xì)菌中質(zhì)粒能由一個(gè)變成兩個(gè)，二個(gè)變成四個(gè)，質(zhì)粒的這種合成方式在分子遺傳學(xué)上稱為 。在將質(zhì)粒導(dǎo)入細(xì)菌時(shí)，一般要用 處理細(xì)菌，以增大 。 基因的運(yùn)載體 細(xì)菌 DNA 限制性內(nèi)切酶 DNA連接酶 轉(zhuǎn)錄 翻譯 半保留復(fù)制 氯化鈣 細(xì)菌細(xì)胞壁的通透性例11、基因工程是在現(xiàn)代生物學(xué)、化學(xué)和工程學(xué)基礎(chǔ)上建立和發(fā)展起來的，并有賴于微生物學(xué)理論和技術(shù)的發(fā)展運(yùn)用。基因工程基本操作流程如下圖，請據(jù)圖分析回答：獲取目的基因重組DNA拼接受體細(xì)胞含重組DNA的受體細(xì)胞擴(kuò)增和篩選工程動(dòng)物工程植物工程菌選育優(yōu)良動(dòng)物優(yōu)良植物表達(dá)產(chǎn)物A導(dǎo)入選育選育（1）圖中A是 ；在基

18、因工程中，需要在 酶的作用下才能完成剪接過程。（2）在上述基因工程的操作過程中，可以遵循堿基互補(bǔ)配對原則的步驟有 。（用圖解中序號表示 ）（3）不同種生物之間的基因移植成功，從分子水平分析，進(jìn)行基因工程的主要理論依據(jù)是 ，也說明了生物共用一套 。（4）研究中發(fā)現(xiàn)，番茄體內(nèi)的蛋白酶抑制劑對害蟲的消化酶有抑制作用，導(dǎo)致害蟲無法消化食物而被殺死，人們成功地將番茄的蛋白酶抑制劑基因?qū)胗衩左w內(nèi)，玉米獲得了與番茄相似的抗蟲性狀，玉米這種變異的來源是 。（1）運(yùn)載體 限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接（2） （3）不同生物的DNA結(jié)構(gòu)基本形式相同 密碼子（4）基因重組 （5）目的基因（抗枯萎病的基因）已表達(dá) 不一定（5）科學(xué)家在某種植物中找到了抗枯萎病的基因，并用基因工程的方法將該基因?qū)虢鸩杌ㄈ~片細(xì)胞的染色體DNA上，經(jīng)培養(yǎng)長成的植株具備了抗病性，這說明 。如果把該基因?qū)肴~綠體DNA中，將來產(chǎn)生的配子中 （填“一定”或“不一定”）含有抗病基因。從自然界分離的菌種產(chǎn) 品基因工程誘變育種細(xì)胞工程生產(chǎn)用菌種擴(kuò)大培養(yǎng)原 料微生物菌體代謝產(chǎn)物分離提純發(fā)酵罐發(fā)酵條件控制接種培養(yǎng)基配置滅菌糖尿病癥狀：三多一少診斷胰島素基因胰島素減少血糖的來源促進(jìn)血糖的去路功能：基因工程生產(chǎn)發(fā)酵工程四步曲發(fā)酵工程的內(nèi)容分泌治療謝