備課素材：胰島素分泌的調(diào)節(jié)機(jī)制 高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修1

胰島素分泌的調(diào)節(jié)機(jī)制高中生物學(xué)教材中，胰島B細(xì)胞分泌胰島素的調(diào)節(jié)重點(diǎn)是血糖濃度的升高刺激胰島B細(xì)胞分泌胰島素，對神經(jīng)調(diào)節(jié)的過程僅僅是簡單介紹了神經(jīng)調(diào)節(jié)的存在。學(xué)生對胰島素分泌的調(diào)節(jié)機(jī)制理解不透徹。那么，胰島B細(xì)胞分泌胰島素的調(diào)節(jié)機(jī)制是什么？胰島素是體內(nèi)能夠降低血糖的激素，影響胰島素的分泌的調(diào)節(jié)因素一般分為直接與間接兩種途徑。直接途徑是，當(dāng)血糖含量升高時(shí)促使胰島B細(xì)胞從而分泌出胰島素；間接途徑為，當(dāng)血糖含量升高時(shí)，下丘腦的某一區(qū)域在副交感神經(jīng)的作用下，使胰島B細(xì)胞來分泌激素。人體胰島素分泌的調(diào)節(jié)，一般是由前者控制的。1.血糖含量高直接作用于胰島B細(xì)胞胰島B細(xì)胞對血糖濃度的變化非常敏感，在持續(xù)高血糖的刺激下，胰島素的分泌可分為兩個(gè)時(shí)相：第一時(shí)相是快速分泌期，在血糖升高開始0.5－1min胰島素的分泌增加，持續(xù)數(shù)分鐘，主要來源于胰島B細(xì)胞貯存的胰島素釋放；第二時(shí)相起始于第一時(shí)相結(jié)束前，持續(xù)時(shí)間長，主要是激活了胰島B細(xì)胞胰島素合成酶系，促進(jìn)胰島素的合成與釋放。正常胰島素分泌機(jī)制葡萄糖刺激胰島B細(xì)胞分泌胰島素的機(jī)制是通過ATP介導(dǎo)的。當(dāng)血糖濃度增加時(shí)，細(xì)胞外的葡萄糖在GLUT2的作用下進(jìn)入胰島B細(xì)胞內(nèi)，葡萄糖隨即被葡萄糖激酶磷酸化，成為6-磷酸葡萄糖。6-磷酸葡萄糖氧化生成ATP，線粒體中糖代謝加劇，提高了細(xì)胞內(nèi)ATP濃度，ATP能特異性地抑制細(xì)胞膜上的ATP敏感性鉀通道，導(dǎo)致細(xì)胞膜去極化，進(jìn)而激活電壓依賴性鈣離子通道，鈣離子內(nèi)流，細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度升高，從而激活胰島素合成和分泌所需要的一系列酶或蛋白，然后將胰島素分泌至細(xì)胞外。2.血糖含量高通過下丘腦間接作用于胰島B細(xì)胞下丘腦作為神經(jīng)-免疫-內(nèi)分泌網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，在維持體內(nèi)葡萄糖內(nèi)環(huán)境的平衡中起著重要作用。下丘腦能通過GLUT2、葡萄糖激酶、ATP敏感的鉀離子通道感受外周血糖的變化并對其進(jìn)行調(diào)控。下丘腦外側(cè)核通過興奮迷走神經(jīng)（一種副交感神經(jīng)）：促進(jìn)胰島B細(xì)胞分泌胰島素，促進(jìn)糖氧化；又可直接作用于肝，活化糖原合成酶，促進(jìn)糖合成肝糖原；抑制糖異生途徑，從而使血糖濃度降低。另外，迷走神經(jīng)還可通過刺激胃腸激素的釋放，間接促進(jìn)胰島素的分泌。具體的機(jī)理是：下丘腦中的葡萄糖感受器接收到葡萄糖信號后刺激迷走神經(jīng)興奮，通過迷走神經(jīng)傳出纖維末梢釋放乙酰膽堿，作用于胰島B細(xì)胞表面特異性受體，啟動(dòng)胰島B細(xì)胞的第二信使，從而刺激胰島B細(xì)胞合成并分泌胰島素。另外，許多氨基酸也能刺激胰島素分泌，其中，精氨酸和賴氨酸的作用最強(qiáng)。游離脂肪酸，特別是長鏈的飽和脂肪酸可增強(qiáng)B細(xì)胞對葡萄糖的反應(yīng)性分泌。例、如圖是人體胰島素分泌調(diào)節(jié)及發(fā)揮生理作用的示意圖．請回答問題：（1）人進(jìn)餐后，食物刺激消化管牽張感受器產(chǎn)生的興奮傳到A處時(shí)，細(xì)胞膜外的電位變化是

，興奮傳到B處時(shí)的信號變化是

。（2）據(jù)圖可知，內(nèi)環(huán)境中的

可調(diào)節(jié)胰島細(xì)胞的分泌活動(dòng)，故胰島素分泌的調(diào)節(jié)方式屬于

。（3）胰島

細(xì)胞分泌的胰島素與受體結(jié)合后，使靶細(xì)胞產(chǎn)生的生理效應(yīng)是

，從而降低血糖濃度。答案：（1）由正變負(fù)

電信號→化學(xué)信號→電信號（2）葡萄糖濃度和神經(jīng)遞質(zhì)

神經(jīng)-體液（3）B

促進(jìn)細(xì)胞加速攝取、利用、儲存葡萄糖，抑制肝糖原分解和非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化為葡萄糖解析：（1）人進(jìn)餐后，食物刺激消化管牽張感受器產(chǎn)生的興奮傳到A處時(shí)，Na+通道打開，導(dǎo)致Na+內(nèi)流，細(xì)胞膜外的電位變化是由正變負(fù)，興奮傳到B突觸處信號變化：電信號→化學(xué)信號→電信號。

（2）根據(jù)題意和圖示分析可知：內(nèi)環(huán)境中的葡萄糖濃度和神經(jīng)遞質(zhì)可調(diào)節(jié)胰島細(xì)胞的分泌活動(dòng)，故胰島素分泌的調(diào)節(jié)方式屬于神經(jīng)-體液調(diào)節(jié)