版生物新学案同步必修三北师大版讲义第2章 第1节 人体的代谢与稳态 第3课时 Word版含答案.docx

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版生物新学案同步必修三北师大版讲义第2章第1节人体的代谢与稳态第3课时Word版含答案

第3课时血糖的平衡

[目标导读]1.结合教材图2－6，概述血糖的来源和去路。

2.结合教材图2－7，在概述胰腺结构的基础上，阐明血糖平衡的调节过程。

3.通过模拟尿糖的检测实验，了解糖尿病的症状、发病原因、类型和防治。

[重难点击]1.血糖平衡的调节过程。

2.糖尿病。

一血糖与血糖平衡

血糖就是血液中的葡萄糖，其含量的稳定有着重要的意义。

结合下列材料探究血糖的平衡。

1．请结合教材P14完成下图，分析血糖的来源和去路

（1）血糖来源中，食物中的糖类经消化吸收是血糖最主要的来源，血糖进入组织细胞氧化分解是最有意义的去向。

其具体场所是胞质溶胶、线粒体。

（2）由血糖转化的某些氨基酸为非必需氨基酸，最多有12种。

（3）据图可知，肝糖原可直接分解产生葡萄糖。

小贴士　血糖低于3.9mmol/L会出现低血糖，当血糖高于6.1mmol/L，会出现高血糖，若高于10.0mmol/L时会出现糖尿。

2．血糖平衡的意义

（1）葡萄糖是机体的主要供能物质，细胞内糖的贮备很少，必须有血糖的不断供应。

（2）当血糖平衡被打破时就可能导致疾病的发生

①血糖含量过低会导致细胞能量供应不足，出现头昏、心慌、四肢无力等低血糖症状。

②当血糖含量高于10.0mmol/L时，葡萄糖从肾脏排出，形成糖尿。

归纳提炼

血糖平衡及意义

（1）来源＝去路：

血糖稳定在3.9～6.1mmol/L。

（2）来源>去路：

高血糖或糖尿病。

（3）来源<去路：

低血糖。

活学活用

1．正常人的血糖浓度保持在3.9～6.1mmol/L范围内，血糖的来源不包括（）

A．食物的消化吸收

B．肝糖原分解

C．非糖物质如甘油、某些氨基酸的转化

D．肌糖原的分解

答案D

解析肌糖原不能直接分解为葡萄糖。

二血糖平衡的调节

血糖的稳定意义重大，机体是如何维持血糖的稳定的呢？

请结合下列内容进行分析。

1．结合教材图2－7，分析两种激素的作用，完成下表

激素

分泌部位

分泌因素

主要功能

最终效果

胰岛素

B细胞

①血糖升高；②副交感神经兴奋

①促进全身各种组织细胞对血液中葡萄糖的摄取、贮存和利用；②抑制肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖

血糖降低

胰高血糖素

A细胞

①血糖降低；②交感神经兴奋

促进肝糖原的分解，并使非糖物质转化为葡萄糖

血糖升高

小贴士　胰岛素是人体内唯一降低血糖的激素，升高血糖的激素除了胰高血糖素外，还有糖皮质激素、肾上腺素等。

胰岛素与胰高血糖素之间是拮抗作用，胰高血糖素与肾上腺素之间是协同作用。

2．结合两种激素的作用，完成血糖平衡调节的过程图

3．饭后，人体中血糖、胰高血糖素、胰岛素三者之间的变化关系分析如图所示

（1）若a代表血糖浓度，则b代表胰岛素，c代表胰高血糖素。

血糖浓度较高时，胰岛素的含量增加，而胰高血糖素的含量相对较低；当血糖浓度较低时，胰高血糖素含量增加。

（2）由上述血糖的调节过程可看出，胰岛素和胰高血糖素相互协调，共同维持血糖平衡，该调节过程中存在反馈调节。

归纳提炼

（1）血糖平衡的调节为神经—体液调节，其中神经调节通过支配体液调节发挥作用。

（2）下丘脑作用于胰岛细胞是通过有关神经实现的。

活学活用

2．下图为人体内环境中血糖调节的示意图，下列说法中正确的是（）

A．Ⅱ激素能促进血糖进入组织细胞

B．Ⅰ、Ⅱ激素所起的生理效应是相同的

C．Ⅲ激素分泌量的增加可促进肝糖原的分解

D．结构A代表下丘脑，其分泌的醛固酮在维持血钾和血钠含量的平衡方面有重要作用

问题导析

（1）结构A是下丘脑，激素Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别是胰岛素、胰高血糖素和肾上腺素。

（2）促进血糖进入组织细胞的激素为胰岛素。

Ⅰ、Ⅱ激素间属于拮抗作用。

Ⅲ通过促进肝糖原的分解而升高血糖。

（3）醛固酮是由肾上腺皮质分泌的。

答案C

三模拟尿糖的检测及糖尿病

糖尿病是危害中老年人身体健康的主要疾病之一，请结合教材P16完善尿糖检测的模拟实验，探讨糖尿病的有关问题。

1．模拟实验：

模拟尿糖的检测

（1）活动目标：

简述尿糖检测原理；尝试尿糖的检测方法。

（2）实验原理：

葡萄糖在葡萄糖氧化酶的催化作用下形成葡萄糖酸和过氧化氢，过氧化氢在过氧化氢酶的催化作用下形成水和原子氧，原子氧可以将某种无色的化合物氧化成有色的化合物。

将上述两种酶和无色化合物固定在纸条上，就制成测试尿糖含量的酶试纸，这种酶试纸与尿液相遇时，很快会因为尿液中葡萄糖的含量由少到多而依次呈现浅蓝、浅绿、棕色或深棕色。

（3）材料用具：

水，葡萄糖溶液，葡萄糖试纸，样本瓶，滴管，记号笔。

（4）实验步骤：

①将样本瓶分别标记为A和B，A瓶中加入水，B瓶中加入葡萄糖溶液。

②分别用滴管从样本瓶中吸取溶液，滴在葡萄糖试纸上，观察试纸的颜色变化，并将结果记录在表格中。

（5）注意事项：

①取样本时每个样本必须专用一个滴管，不能混用；②注意不能让样本污染环境。

（6）实验结果：

滴加A瓶溶液的试纸不变色，滴加B瓶溶液的试纸由浅蓝色最终变为棕色。

（7）总结与讨论：

本实验中，水和葡萄糖溶液分别代表什么？

为什么本实验可以模拟尿糖的检测？

答案在本实验中，水代表不含葡萄糖的尿液，葡萄糖溶液代表含葡萄糖的尿液。

尿糖实际是尿液中含有葡萄糖，所以本实验用葡萄糖溶液代表含葡萄糖的尿液，就可以模拟尿糖的检测。

2．糖尿病的发病原因

（1）直接原因：

肾小管重吸收原尿中葡萄糖的能力是有一定限度的，当血糖含量超过10.0mmol/L（此浓度称为肾糖阈）时，就会出现糖尿。

如果空腹状态下持续出现糖尿则为糖尿病。

（2）根本原因

①胰岛素缺乏：

如先天性胰岛B细胞数量不足，或因病毒感染等原因导致胰岛B细胞被广泛破坏，因而不能产生足够的胰岛素。

②胰岛素作用发生障碍：

如胰岛素受体减少或对胰岛素不敏感等，虽然胰岛B细胞能分泌足够的胰岛素，但不能充分发挥作用。

3．糖尿病的类型及防治

（1）Ⅰ型糖尿病：

由于胰岛素缺乏引起的糖尿病，可以通过注射胰岛素来治疗。

（2）Ⅱ型糖尿病：

由于胰岛素作用障碍引起的糖尿病。

可以通过合理饮食、控制体重、加强锻炼等措施来控制糖尿病的症状。

归纳提炼

活学活用

3．糖尿病患者有“三多”，其中之一是“尿多”。

下列对其成因的解释，正确的是（）

A．糖尿病患者的肾脏发生病变，导致产生的尿量增多

B．糖尿病患者的尿液中有葡萄糖，增加了尿液的渗透压，从而使肾小管对水分的重吸收减少，导致尿量增多

C．糖尿病患者由于血糖浓度高，导致口渴，水喝得多了，尿就多了

D．糖尿病患者的胰岛发生病变，胰岛素分泌减少，胰岛素有促进肾脏对水分的重吸收、减少尿量的作用

问题导析胰岛B细胞受损，导致胰岛素分泌过少，使血糖升高，部分糖随尿排出，而尿中的葡萄糖又增加了尿液的渗透压，因此导致肾小管对水分的重吸收减少，进而导致尿量增多。

答案B

当堂检测

1．研究发现，胰岛素必须与细胞膜上的胰岛素受体结合，才能调节血糖平衡。

如果人体组织细胞膜缺乏该受体，则可能导致（）

A．细胞减缓摄取血糖，血糖水平过高

B．细胞减缓摄取血糖，血糖水平过低

C．细胞加速摄取血糖，血糖水平过高

D．细胞加速摄取血糖，血糖水平过低

答案A

解析胰岛素能促进组织细胞加速摄取、利用、储存葡萄糖，使血糖水平降低。

根据题干信息可知，胰岛素必须与细胞膜上的胰岛素受体结合，才能调节血糖平衡，因此如果人体组织细胞膜缺乏该受体，那么胰岛素的作用将受到影响，会导致细胞减缓摄取血糖，使血糖水平过高。

2．如图表示某健康人的血糖变化情况，此人在11时前仅进食了早餐，下列有关叙述中正确的是（）

A．A点时体内分泌的胰高血糖素增加，B点时体内分泌的胰岛素增加

B．胰岛素和胰高血糖素相互协同，共同维持血糖浓度的稳定

C．B点时，为维持血糖水平，肝糖原开始分解成葡萄糖进入血液

D．A点时，交感神经兴奋能刺激胰岛A细胞分泌胰岛素，B点时副交感神经兴奋能刺激胰岛B细胞分泌胰高血糖素

答案C

解析A点时，血糖浓度上升，胰岛素分泌量增加，而B点与之相反，A项错误；胰岛素与胰高血糖素之间作用相反，二者为拮抗作用，共同调节血糖浓度的稳定，B项错误；B点时，血糖浓度下降，胰高血糖素分泌增多，促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液，C项正确；A点时，血糖浓度上升，此时副交感神经兴奋，刺激胰岛B细胞分泌胰岛素，B点时，血糖浓度下降，此时交感神经兴奋，刺激胰岛A细胞分泌胰高血糖素，使血糖上升，D项错误。

3．研究者给家兔注射一种可以特异性破坏胰岛B细胞的药物——链脲佐菌素（STZ）进行血糖调节研究。

为了准确判断STZ是否成功破坏胰岛B细胞，应（）

①在兔饱足状态下②在兔空腹状态下③测定血糖含量④测定尿液是否含糖⑤测定血液胰岛素含量

A．①③④B．①③⑤

C．②③⑤D．②③④

答案B

解析空腹状态下的兔血糖含量会较低，不宜采用，应采用饱足状态下的兔，相对血糖含量较高，通过直接测定血液中的胰岛素含量可以观察药物的作用，也可以通过一段时间后测定血糖含量是否下降来间接观察药物的作用。

4．如图表示人体血糖调节的部分生理过程，图中X、Y表示物质，①表示过程。

请回答：

（1）正常人的血糖含量范围为________mmol/L。

（2）当血糖浓度上升时，下丘脑中的葡萄糖感受器接受刺激产生兴奋，最终作用于胰岛B细胞，使其分泌[X]________增多。

（3）当血糖浓度降低到一定程度时，反过来经过程①使胰岛B细胞的活动减弱，这一调节方式称为______________________调节。

同时，胰岛A细胞分泌[Y]__________________增加，从而提高血糖含量，维持血糖平衡。

答案

（1）3.9～6.1

（2）胰岛素（3）（负）反馈胰高血糖素

解析

（1）正常人的血糖含量范围是3.9～6.1mmol/L。

（2）血糖浓度升高，下丘脑中的葡萄糖感受器接受刺激产生兴奋，最终作用于胰岛B细胞，使其分泌胰岛素增多。

使血糖浓度升高的激素是胰高血糖素，由胰岛A细胞分泌。

40分钟课时作业

[学考达标]

知识点一血糖及血糖平衡

1．下列关于血糖的叙述，不正确的是（）

A．血糖来源增加，去路减少，则引起血糖升高

B．血糖来源减少，去路增加，则引起血糖降低

C．胰岛B细胞分泌的胰岛素可以降低血糖

D．胰岛A细胞分泌的胰岛素可以降低血糖

答案D

解析人体内血糖含量稳定在3.9～6.1mmol/L范围内，血糖含量稳定就是血糖的来源和去路达到动态平衡，当人体内血糖含量升高时，就会刺激胰岛B细胞分泌胰岛素，胰岛素加快组织细胞对血糖的吸收、氧化分解，加快血糖在肝脏、骨骼肌中合成糖原，促进血糖转化为脂肪和某些氨基酸，同时抑制肝糖原的分解，抑制非糖物质的转化，从而使血糖含量降低，人体内血糖含量降低时，就会刺激胰岛A细胞分泌胰高血糖素，胰高血糖素能促进肝糖原分解，加快体内非糖物质的转化，从而使血糖含量升高。

2．下列有关糖代谢及调节的叙述，正确的是（）

A．在肌肉、肝脏细胞中，②过程均可发生

B．胰岛B细胞分泌的激素促进①③过程

C．胰岛A细胞分泌的激素促进④过程

D．胰岛素促进④⑤⑥等过程

答案D

解析胰岛B细胞分泌的激素是胰岛素，它的作用是降低血糖；胰岛A细胞分泌的激素是胰高血糖素，它的作用是升高血糖。

④⑤⑥三个过程都是使血糖降低的过程，胰岛素能促进这些过程的进行。

在肌肉细胞中，不发生②过程。

知识点二血糖平衡的调节

3．下列与血糖调节有关的表述，不正确的是（）

A．血糖调节的机制是反馈调节

B．胰岛素和胰高血糖素相互拮抗

C．肾上腺素参与血糖调节

D．肌糖原可直接分解为葡萄糖以维持血糖浓度平衡

答案D

解析参与血糖调节的激素有胰岛素、胰高血糖素、肾上腺素等，肌糖原不能直接分解成葡萄糖进入血液以维持血糖浓度平衡。

4．如图为某种营养物质在人体血液中含量的变化曲线，对该图的相关叙述，不正确的是（）

A．该曲线反映的是正常人的血糖含量变化

B．AB段胰岛素分泌量逐渐减少

C．血糖的氧化分解等使BC段下降

D．CD段逐渐上升是由于肝糖原的分解补充

答案B

解析正常人的血糖含量维持在3.9～6.1mmol/L，该曲线反映的是正常人的血糖含量变化；AB段血糖浓度升高，胰岛素分泌量逐渐增加，可以促使血糖含量降低；肝糖原可直接水解成血糖，乳酸在肝脏内可转变成葡萄糖。

知识点三糖尿病及其防治

5．试纸法检测尿糖的原理是利用试纸上的葡萄糖氧化酶将葡萄糖分解成葡萄糖酸和过氧化氢，过氧化氢又与试纸上的苯酚等无色物质形成红色物质，将其与标准比色卡比对，即可知道尿样中葡萄糖的含量。

下列叙述正确的是（）

A．检测原理与斐林试剂检测原理不同

B．检测结果中红色越深，说明糖尿病病情越重

C．正常人饭后尿糖检测呈红色

D．该法也可以用于检测其他还原糖

答案A

解析题干中已说明试纸法检测尿糖的原理，而斐林试剂检测原理是葡萄糖与Cu（OH）2反应生成Cu2O沉淀，呈砖红色，故本题选A；检测结果中红色越深，可说明尿样中含有的葡萄糖越多，但尿糖含量高不一定是糖尿病引起的，故B项错误；正常人饭后血糖浓度会升高，但不一定会产生尿糖，故C项错误；根据试纸法的原理可知，其他还原糖不产生过氧化氢，尿糖试纸不适用于其他还原糖的鉴定。

6．甲、乙两人同时空腹做尿液检验。

所采尿样标号分别为1号和2号，经斐林试剂测定发现：

1号试管混合液水浴煮沸2min后呈现砖红色，2号试管呈现蓝色。

判断最严谨的是（）

A．甲出现尿糖，一定是糖尿病患者

B．乙不可能是糖尿病患者

C．甲出现尿糖，但不一定是糖尿病患者

D．这种结果无法说明任何问题

答案C

解析实验结果表明甲的尿液中含有葡萄糖，但不一定是糖尿病患者，因为若是肾脏功能障碍，肾小管不能有效地吸收原尿中的葡萄糖，尿中也会持续出现尿糖。

[高考提能]

7．在短期饥饿状态下，人体血浆中（）

①葡萄糖浓度明显下降②葡萄糖浓度相对稳定③胰岛素含量减少④胰岛素含量增加⑤胰高血糖素含量增加⑥肝糖原含量减少

A．①③⑤B．②③⑤

C．③⑤⑥D．②④⑥

答案B

解析“短期饥饿”状态下，胰高血糖素含量增加，升高血糖，同时胰岛素含量减少，从而使人体血浆中葡萄糖含量维持相对稳定。

8．为了验证胰岛素具有降低血糖浓度的作用，在设计实验方案时，如果以正常小鼠每次注射药物前后小鼠症状的变化为观察指标，则下列对实验组小鼠注射药物的顺序，正确的是（）

A．先注射胰岛素溶液，后注射葡萄糖溶液

B．先注射葡萄糖溶液，后注射胰岛素溶液

C．先注射胰岛素溶液，后注射生理盐水

D．先注射生理盐水，后注射胰岛素溶液

答案A

解析分析题目可知，在该实验中以同一只小鼠作为实验对象，自变量为小鼠体内的胰岛素浓度，其分为注射前和注射后两种浓度变化，因变量为小鼠体内的血糖浓度；注射胰岛素溶液小鼠出现症状后，若再注射葡萄糖溶液后症状消失，则进一步证明胰岛素具有降低血糖浓度的作用。

9．小白鼠在实验前后的血糖含量变化如图所示，纵坐标为血糖浓度（mmol/L），横坐标为时间（h），则T1时刻注入的激素、T2时刻小白鼠最可能出现的症状分别是（）

A．甲状腺激素异常兴奋B．胰岛素昏迷

C．胰高血糖素昏迷D．肾上腺素正常

答案B

解析由图可知，T1时刻之前，血糖浓度相对稳定且正常，注入激素后血糖浓度大幅下降，说明注射的是降血糖的物质；胰岛素是唯一能够降低血糖浓度的激素；血糖浓度过低时，小白鼠会出现昏迷等现象。

10．实验室内有一群基因突变的老鼠，只要按时给这些老鼠喂食并且不让它们运动，它们就能维持正常。

当它们进食后，其血糖浓度会轻微上升，然后下降至一个恒定状态；然而只要让它们运动或禁食一餐，它们的血糖浓度就会迅速下降，进而昏迷。

这些突变老鼠出现上述状况的原因可能是（）

A．胰岛B细胞受损

B．体内细胞缺乏胰岛素的受体

C．无法将血糖转化成肝糖原

D．体内细胞缺乏胰高血糖素的受体或胰岛A细胞受损

答案D

解析从题干信息可以得知，老鼠的血糖来源不足，说明胰高血糖素不能发挥生理作用，可能的原因是体内细胞缺乏胰高血糖素的受体或胰岛A细胞受损。

11．某人饭后4h血糖变化曲线如下图，据图回答下面的问题：

（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________________________________，起作用的激素主要是______________________。

（3）在C点时，某人的感觉是______________________________________________________，

产生这一感觉的原因是___________________________________________________________。

（4）曲线D段形成的原因可能是_____________________________________________________

________________________________________________________________________。

（5）血糖进入细胞后，发生的首要变化是_____________________________________________

______________________。

答案

（1）消化吸收葡萄糖胰岛素

（2）肝糖原分解，非糖物质转化成葡萄糖胰高血糖素（3）头昏、心慌、四肢无力能量供应不足（4）刚吃过饭或补充了糖（5）氧化分解、释放能量

解析与血糖平衡调节有关的激素，主要是胰岛素和胰高血糖素，其中胰岛素的作用是降低血糖浓度，胰高血糖素的作用是升高血糖浓度，血糖进入细胞后的代谢形式主要有三条：

氧化分解、合成糖原、转化成脂肪和某些氨基酸等，首要变化是氧化分解，提供能量。

12．激素作为一种化学信使，能把某种调节的信息由内分泌细胞携带至靶细胞。

如图表示影响血糖调节的因素及激素发挥作用的过程，据图回答下列问题：

（1）影响胰岛A细胞的刺激X最可能是血糖含量______（升高、降低）。

（2）胰岛A细胞分泌的激素是____________________，它可促使________________________，从而导致血糖浓度______________。

（3）刺激X→①→②→③→胰岛A细胞的调节过程中②结构位于________。

（4）靶细胞的受体是（化学本质）____________。

答案

（1）降低

（2）胰高血糖素肝糖原分解及非糖物质转化为葡萄糖升高（3）下丘脑（4）糖蛋白（糖被）

解析胰岛A细胞分泌的激素是胰高血糖素，其主要靶细胞是肝细胞，与靶细胞膜表面的受体（糖蛋白）结合，促进肝糖原的分解，促进非糖物质转化为葡萄糖，从而升高血糖浓度。

引起胰岛A细胞分泌胰高血糖素的最可能刺激是血糖浓度降低，该刺激可以直接刺激胰岛A细胞，也可以通过刺激下丘脑（②）间接作用于胰岛A细胞，相关神经中枢位于下丘脑（②）。

[个性拓展]

13．糖尿病被称为人类健康的“第二杀手”，它主要是由于胰岛素分泌不足引起的。

胰岛素是一种激素，哺乳动物体内都有胰岛素，且生理作用相同。

请通过实验证明胰岛素的生理作用。

（1）实验材料：

两只发育良好的小白鼠，甲、乙两试管，新配制的斐林试剂。

（2）实验原理：

（略）。

（3）实验步骤：

第一步：

手术摘除一只小白鼠的胰腺（不考虑对消化功能的影响），另一只小白鼠不作任何处理，在相同条件下饲养一段时间，用其尿液进行实验验证。

第二步：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

第三步：

甲乙两试管分别加入等量的________________并________________。

（4）实验现象：

甲试管：

________________________________________________________________________；

乙试管：

________________________________________________________________________。

实验结论：

__________________________________________________________________。

（5）分析思考：

①如果给摘除胰腺的小白鼠饲料中加入胰岛素制剂，上述实验结果有无变化？

为什么？

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

②治疗人类糖尿病的药物中也有口服药品，你认为这些口服药品的作用机理如何？

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案（3）第二步：

取摘除胰腺的小白鼠的尿液加入甲试管，再取等量的未作处理的小白鼠的尿液加入乙试管

第三步：

斐林试剂水浴加热

（4）甲试管：

出现砖红色沉淀乙试管：

不出现砖红色沉淀实验结论：

胰岛素具有降低血糖浓度的作用

（5）①无变化，胰岛素是一种蛋白质，饲料中的胰岛素在消化道内被水解为氨基酸，失去了胰岛素的生理作用

②口服药品可促进胰岛B细胞分泌胰岛素

解析（3）实验步骤：

基本思路是一只小白鼠―→摘除胰腺―→无胰岛素―→血糖浓度升高―→糖尿―→加斐林试剂―→砖红色沉淀―→说明尿中有还原糖―→结论是胰岛素具有降低血糖浓度的作用。

单用一只鼠不足以得出科学结论，需要另一只不作任何处理的小白鼠作为

对照。

（4）①胰岛素的化学本质是蛋白质，饲喂后会被消化成氨基酸，从而失去其生理作用；②糖尿病患者应增加体内胰岛素含量，口服药品不是胰岛素，而应是促进机体分泌胰岛素的物质。