备课素材：胰岛素的生理作用 高二上学期 人教版 必修3

胰岛素的生理作用新版人教高中生物学选择性必修一，介绍胰岛素具有降低血糖的作用：（1）胰岛素促进肝细胞、肌细胞、脂肪细胞摄取、贮存和利用葡萄糖；（2）胰岛素还抑制氨基酸转化成葡萄糖。但没有具体的机理，学生也很难理解作用的结果。那么，胰岛素是如何促进细胞摄取、利用和转化葡萄糖？试题解析

试题：下图为相关内分泌细胞分泌激素调控脂肪细胞代谢的示意图。下列叙述正确的是()A.血糖浓度变化可调控胰岛细胞相关基因的表达B.激素甲和乙对脂肪细胞中的油脂代谢的作用是相反的C.高糖饮食升血糖明显，促进乙激素的分泌，进而加速油脂的合成D.重度糖尿病人易出现低血糖，低血糖促进激素丙分泌，从而加速油脂的分解解析：血糖浓度升高可以刺激胰岛β细胞，使得其控制胰岛素合成的基因表达加强，血糖浓度降低可以刺激胰岛α细胞，使得其控制胰高血糖素合成的基因表达加强，A正确。甲状腺激素(甲)具有刺激脂肪合成和促进脂肪分解的双重功能，胰高血糖素(乙)具有促进脂肪分解的作用，B错误。高糖饮食升血糖明显，促进丙激素的分泌，进而加速油脂的合成，C错误。重度糖尿病人易出现高血糖，高血糖促进激素丙(胰岛素)分泌，从而加速油脂的合成，D错误。故答案为A。

胰岛素的生理作用

胰岛素于1921年由加拿大人F.G.班廷和C.H.贝斯特首先发现。胰岛素在细胞水平的生物作用是通过与靶细胞膜上的特异受体结合而启动的。1.胰岛素受体胰岛素受体为胰岛素起作用的靶细胞膜上特定部位，仅可与胰岛素或含有胰岛素分子的胰岛素原结合，具有高度的特异性，且分布非常广泛。受体是一种糖蛋白，每个受体由α、β各两个亚单位组成，并由各两条亚基组成四聚体型受体。α亚单位穿过细胞膜，一端暴露在细胞膜表面，具有胰岛素结合位点。β亚单位由细胞膜向胞浆延伸，是胰岛素引发细胞膜与细胞内效应的功能单位。2.胰岛素调节机理对产生效应的机制有以下假说，一认为胰岛素可诱导第二信使的形成，它们模拟或具有胰岛素样的活性。二认为胰岛素与α-亚单位结合，移入胞内后可激活酪氨酸蛋白激酶，继而催化受体蛋白自身及胞内其他蛋白的酪氨酸残基磷酸化，因而启动了磷酸化的连锁反应。三认为胰岛素可使葡萄糖载体蛋白和其他蛋白质从胞内重新分布到胞膜，从而加速葡萄糖的转运。每种细胞与胰岛素结合的程度取决于受体数目与亲和力，此二者又受血浆胰岛素浓度调节。胰岛素的主要生理作用是调节代谢过程。（1）对糖代谢的调节促进组织细胞对葡萄糖的摄取和利用，促进糖原合成，抑制糖异生，使血糖降低胰岛素是机体内唯一降低血糖的激素，也是唯一同时促进糖原、脂肪、蛋白质合成的激素。促进肌肉、脂肪组织等处的靶细胞细胞膜载体将血液中的葡萄糖转运入细胞。通过共价修饰增强磷酸二酯酶活性、降低cAMP水平、升高cGMP浓度，从而使糖原合成酶活性增加、磷酸化酶活性降低，加速糖原合成、抑制糖原分解。通过激活丙酮酸脱氢酶磷酸酶而使丙酮酸脱氢酶激活，加速丙酮酸氧化为乙酰辅酶A，加快糖的有氧氧化。通过抑制PEP羧激酶的合成以及减少糖异生的原料，抑制糖异生。抑制脂肪组织内的激素敏感性脂肪酶，减缓脂肪动员，使组织利用葡萄糖增加。（2）调节脂肪代谢胰岛素能促进脂肪的合成与贮存，使血中游离脂肪酸减少，同时抑制脂肪的分解氧化。胰岛素缺乏可造成脂肪代谢紊乱，脂肪贮存减少，分解加强，血脂升高，久之可引起动脉硬化，进而导致心脑血管的严重疾患；与此同时，胰岛素缺乏会导致机体脂肪分解加强，生成大量酮体，出现酮症酸中毒。（3）调节蛋白质代谢胰岛素一方面促进细胞对氨基酸的摄取和蛋白质的合成，一方面抑制蛋白质的分解，总