胰岛素专题复习.ppt

,胰岛素专题复习,糖尿病简介:据世界卫生组织（WHO）最新公布的权威数据显示，全球糖尿病患者的人数已超过1.77亿，预计到2025年将达到3.7亿。排在糖尿病患病率前三位的国家分别是印度、中国和美国。糖尿病已成了危害人类健康的最大凶手之一,并且有扩大化和年轻化的趋势。 糖尿病的典型症状为“三多一少”，即多饮，多尿，多食消瘦。相当一部分患者的症状并不明显，因而身患糖尿病多时却浑然不知，直到体检或其他疾病就诊时才被发现，耽误了治疗时间. 因此，为了早期发现糖尿病，大家有必要了解其早期发出的信号，及早预防治疗，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,转 变,食物中糖,消化、吸收,肝糖原,分 解,非糖物质,转 变,血糖平衡,血 糖 浓 度 升 高,血糖平衡的调节,神经调节、体液调节,+,与血糖有关的3种激素,例1、（05年理综）为了验证胰岛素具有降低血糖的作用，以小鼠活动状况为观察指标设计实验。某同学的实验方案如下： 将正常小鼠随机分成A、B两组，观察并记录其活动状况。 A组小鼠注射适量胰岛素溶液，B组注射等量生理盐水。一段时间后，A组小鼠会出现四肢无力，活动减少，甚至昏迷等低血糖症状，B组活动状况无变化。 A组小鼠出现低血糖症状后，分别给A、B两组小鼠注射等量葡萄糖溶液。一段时间后，A组小鼠低血糖症状缓解，B组活动状况无变化。 该实验方案可以说明胰岛素具有降低血糖的作用。 请回答： （1)该实验原理是： (3)胰岛素在血糖平衡调节中的作用是：,胰岛素具有降低血糖的作用。体内胰岛素含量过高时，引起血糖下降，机体出现活动减少，甚至昏迷等低血糖症状，此症状可以通过补充葡萄糖溶液得到缓解。（7分）,注射胰岛素溶液后，血糖含量下降，小鼠组织细胞特别是脑组织细胞因血糖供应减少，导致能量供应不足而发生功能障碍，从而引起低血糖症状。（7分）,(2)分析小鼠注射胰岛素溶液后出现低血糖症状的原因：,胰岛素可使组织细胞对血糖的利用增加，同时使血糖来源减少，从而使血糖含量减少。（7分）,(3)胰岛素在血糖平衡调节中的作用是：,例2、(18分)为研究长跑中运动员体内的物质代谢及其调节，科学家选择年龄、体重相同，身体健康的8名男性运动员，利用等热量的A、B两类食物做了两次实验。,实验还测定了糖和脂肪的消耗情况(图2)。,请据图分析回答问题： (1)图1显示，吃B食物后， 浓度升高，引起 浓度升高。 (2)图1显示，长跑中，A、B两组胰岛素浓度差异逐渐 ，而血糖浓度差异却逐渐 ，A组血糖浓度相对较高，分析可能是肾上腺素和 也参与了对血糖的调节，且作用相对明显，这两种激素之间具有 作用。 (3)长跑中消耗的能量主要来自糖和脂肪。研究表明肾上腺素有促进脂肪分解的作用。从能量代谢的角度分析图2，A组脂肪消耗量比B组 ，由此推测A组糖的消耗量相对 。 (4)通过检测尿中的尿素量，还可以了解运动员在长跑中代谢的情况。,血糖,胰岛素,减小,增大,胰高血糖素,协同,高,减少,蛋白质,例3阅读下述材料，回答问题： 人们很早就注意到了胰岛素的作用，有人把狗的胰腺切除，狗的尿会吸引蚂蚁，知狗患了糖尿病。有人口服新鲜的胰腺，想以此来治疗糖尿病，结果毫不见效。有人把新鲜的胰腺研磨，用提取液给切除胰腺的狗注射，还是不见效。 加拿大一所医院的年轻助教班廷对此百思不得其解。一天，他见到一篇文章提到结石阻塞胰导管引起的病变：胰腺中除胰岛之外，细胞全部萎缩了，但并不发生糖尿病。 他受到启发，结扎了狗的胰导管，八周以后，从萎缩的胰腺中提取到了胰岛素。给因糖尿病而生命垂危的人注射后发生了奇效，病情有所好转；但有些人却产生了过敏反应。班廷在麦克劳德和柯列普的帮助下，终于提纯了胰岛素，并在临床应用。他也因此而获得1923年的诺贝尔医学与生理学奖金。,(1)狗患糖尿病的原因 (2)为什么无效 (3)为什么无效 (4)中的结石病患者，消化( )的能力大大减弱。 A淀粉 B蛋白质 C脂肪 D麦芽糖 （5）某些病人好转的原因是什么？ （6）过敏源可能是,狗切除了胰腺，体内没有了胰岛素则得糖尿病,胰岛素被人体内的蛋白酶水解,胰岛素会被胰腺细胞中的蛋白酶水解,B,注射了胰岛素、降低了血糖,杂质蛋白质(不能是胰岛素),例4、早在1886年，两位生理学家G.Mering和O.Minkowski就对胰脏的功能进行研究，直到1922年，加拿大多伦多大学的G.Banting和C.H.Best将狗的胰液管结扎，待胰脏萎缩，只剩下胰岛保持正常时，将萎缩的胰脏取出，用等渗盐水制成滤液，将滤液注射给切除胰脏的狗，结果狗不出现糖尿病症状。由此发现了胰岛素在糖尿病中的作用。 （1）两位科学家要得出这个结论，必须还要再设置一组实验：。 （2）胰岛分泌的激素直接进入；实验中将胰液管结扎后再取出胰岛进行实验的目的是。 请结合人体内生理过程图解回答： （3）人在饥饿时，4处A的浓度与3处相比有何变化，此时胰岛细胞分泌的两种激素的含量的变化。,切除胰脏而不注射滤液的狗（患有糖尿病）,内环境,避免胰液中的蛋白酶将胰岛素分解而得不到结构完整的胰岛素,上升,胰岛素下降、胰高血糖素升高,（4）图示三种细胞中对血液中A浓度依赖最大的是，该细胞中成分很少，该成分在其他两种细胞中存在的形式为，因此该物质浓度下降时，人体首先表现的症状是头晕。 （5）剧烈运动时细胞无氧呼吸产生的将增多。正常人的B液中有A物质吗？。若某人的胰岛B细胞受损，则此人C液的成分和量与正常人相比有何特点？。,脑细胞,糖元,肌糖元、肝糖元,肌细胞,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测定胰岛素的方法，请阅读后回答问题： 首先制备免疫血清，即将纯净的胰岛素注射给动物，以获得含特异性抗体的血清。进行测定时，先将激素用同位素标记。标记的激素和非标记的待测激素对抗体有竞争作用，如果标记激素和抗体的量保持恒定，加入非标记待测激素后，标记激素和抗体的结合即减少。加入非标记的待测激素量愈多，则标记激素与抗体相结合的量愈少。这样，结合的标记激素(B)与未结合的标记激素(F)的比值(BF)与待测的未标记激素的含量呈一定关系。根据这种关系，可以用一系列已知浓度的激素画出标准曲线。利用此标准曲线，只要测得待测标本的BF值，便能查出该激素在血浆中的浓度。 （1）胰岛素的功能是 。 （2）制备动物血清时，注射的胰岛素对动物来讲，属于 物质；BF与待测的未标记激素的含量呈 关系；对胰岛素进行标记时一般可用下列哪些元素进行标记（ ） A14N B15N C35S D32P,B题：（1）调节糖类代谢，降低血糖含量，促进血糖合成为糖元，抑制非糖物质转化为葡萄糖，从而使血糖含量降低（答出“降低血糖浓度”给分） （2）抗原 负相关（2分） BC（2分）,抗原,例7、旅美中国学者章蓓和美国、瑞典、西班牙的科学家们最近联合发现了一种功能类似于胰岛素的真菌化合物。这一发现为治疗糖尿病的研究“开启一个全新之门”，它有可能使糖尿病患者将来只通过服药而不必注射胰岛素进行治疗。关于文中的“真菌化合物”的推测，肯定是错误的一项是 A.该化合物具有降低血糖浓度的功能 B.该化合物应该不是蛋白质 C.该化合物应该是相对分子质量较小的有机物 D.该化合物应该是蛋白质,例8右下图为结晶牛胰岛素的模式图。胰岛素是一种蛋白质分子，含有2条多肽链，其中链有21个氨基酸，链有30个氨基酸，2条多肽链间通过2个二硫键（2个-SH连接而成的键）连接，在链上也形成1个二硫键。 不同动物的胰岛素的氨基酸组成是有区别的，现把人和其他哺乳动物的胰岛素的氨基酸组成比较如下： 猪：链第30位氨基酸与人不同； 马：链第30位氨基酸和链第9位氨基酸 与人不同； 牛：链第8、10位氨基酸与人不同； 羊：链第8、9、10位氨基酸与人不同； 天竹鼠：链有8个氨基酸、链有10个氨基酸与人不同； 根据以上材料回答： 这51个氨基酸和S（共脱6个氢）形成胰岛素后，分子质量比原来减少了_； 人体合成胰岛素的51个氨基酸的来源有： a_b_c_；,控制合成胰岛素分子的基因中至少有_个嘧啶类碱基。 如果要为糖尿病病人提供代用品，最适宜的是取哪种动物的胰岛素？_。 前面所列的哺乳动物和人的胰岛素都由51个氨基酸构成，且在氨基酸组成上大多相同，由此可以得出的结论是_。 （）不同哺乳动物的胰岛素结构不同的根本原因是_ 。,例9、下图表示了动物胰腺细胞内部分生物膜之间的相互关系（左边的箭头表示分泌物的形成过程;将左图的一小部分结构放大如右图所示）。请据图作答: （1）生物膜的化学成分主要是_,结构特点是_. (2)在上合成的物质是由 为模板合成的。物质进入进行_， 然后通过_的方式转移到结构内。 （3）由此可见，各种生物膜_。,脂质与蛋白质,具有一定的 流动性, 信使RNA,加工 （折叠、组装等）,出芽成小泡,结构与功能上具有联系,胰岛素的基因工程法合成 1977年6月，美国哈佛大学、波士顿Joslin公司的Gilbert等人把鼠的胰岛素基因转移到大肠杆菌，表达成功。 1978年9月,加州大学的板仓等人用人工合成的胰岛素基因与pBR332质,粒构成重组体,转染大肠杆菌,成功以生产出人胰岛素。 目前，用2000升细胞培养液就能提取100g胰岛素，相当于一吨猪胰脏中提取的产量，前者比后者便宜50%，这为全世界约6000万糖尿病患者带来福音。,胰岛素合成的基因工程法如下：,例10、在药品生产中，有些药品如胰岛素、白细胞介素、凝血因子等，以前主要是从生物体的组织、细胞、血液中提取的，由于受原料来源限制，价格十分昂贵，而且产量低，临床供应明显不足。自20世纪70年代遗传工程发展以来，人们逐步地在人体内发现了相应的目的基因，使之与质粒形成重组的DNA分子，并以重组DNA引入大肠杆菌，最后利用这些工程菌，可以高效地生产出上述各种高质量低成本的药品，请分析回答： 在基因工程中质粒是一种最常用的 ，它广泛地存在于 细胞中，是一种很小的 分子。 在用目的基因与质粒形成重组DNA过程中，一般要用到的工具酶是 和 。 将含有“某激素基因”的质粒导入细菌细胞后，能在细菌细胞内直接指导合成“某激素”，则该激素在细菌体内的合成包括 和 两个阶段。 细菌中质粒能由一个变成两个，二个变成四个，质粒的这种合成方式在分子遗传学上称为 。 在将质粒导入细菌时，一般要用 处理细菌，以增大 。,基因的运载体 细菌 DNA 限制性内切酶 DNA连接酶 转录 翻译 半保留复制 氯化钙 细菌细胞壁的通透性,例11、基因工程是在现代生物学、化学和工程学基础上建立和发展起来的，并有赖于微生物学理论和技术的发展运用。基因工程基本操作流程如下图，请据图分析回答：,（1）图中A是 ；在基因工程中，需要在 酶的作用下才能完成剪接过程。 （2）在上述基因工程的操作过程中，可以遵循碱基互补配对原则的步骤有 。（用图解中序号表示 ） （3）不同种生物之间的基因移植成功，从分子水平分析，进行基因工程的主要理论依据是 ，也说明了生物共用一套 。 （4）研究中发现，番茄体内的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，导致害虫无法消化食物而被杀死，人们成功地将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米体内，玉米获得了与番茄相 似的抗虫性状，玉米这种变异的来源是 。,（1）运载体 限制性核酸内切酶和DNA连接 （2） （3）不同生物的DNA结构基本形式相同 密码子 （4）基因重组 （5）目的基因（抗枯萎病的基因）已表达 不一定,（5）科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因，并用基因工程的方法将该基因导入金茶花叶片细胞的染色体DNA上，经培养长成的植株具备了抗病性，这说明 。如果把该基因导入叶绿体DNA中，将来产生的配子中 （填“一定”或“不一定”）含有抗病基因。,从自然界分离的菌种,糖尿病,症状：三多一少,诊断,胰岛素基因,胰岛素,减少血糖的来源 促进血糖的去路,功能：,基因工