胰岛素和胰高血糖素对血糖的调节及其相互作用

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高二生物血糖调节的知识点

高二生物血糖调节的知识点

高二生物血糖调节的知识点血糖调节是人体内部维持血糖浓度在一定范围内的机制,对于我们维持正常的生理功能非常重要。

在高二生物学中,我们需要掌握血糖调节的知识点。

本文将从胰岛素、胰高血糖素和肝糖原这三个方面来介绍高二生物血糖调节的知识点。

一、胰岛素的作用及调节机制胰岛素是由胰岛内的β细胞分泌的一种激素,它对于降低血糖浓度起着关键的作用。

胰岛素通过以下几种方式来调节血糖浓度:1.促进葡萄糖的摄取和利用:胰岛素能够促进葡萄糖进入细胞,增加细胞对葡萄糖的利用,从而降低血糖浓度。

2.抑制肝糖原合成和糖异生:肝脏是能够合成和储存糖原的器官,在血糖过高的情况下,胰岛素可以抑制肝脏的糖异生和糖原合成,减少血糖的产生和释放。

3.促进脂肪和蛋白质合成:胰岛素还可以促进脂肪和蛋白质的合成,从而提供额外的能量来源,降低血糖浓度。

胰岛素的分泌受到多种因素的调节,如血糖浓度、胃肠激素和神经调节等。

当血糖浓度升高时,β细胞会分泌更多的胰岛素来降低血糖。

当血糖浓度降低时,分泌的胰岛素也会随之减少。

二、胰高血糖素的作用及调节机制胰高血糖素是由胰岛内的α细胞分泌的激素,与胰岛素相反,它能够升高血糖浓度。

胰高血糖素的主要作用有以下几个方面:1.促进肝糖原的分解和糖异生:胰高血糖素能够刺激肝脏分解糖原并将其释放到血液中,增加血糖浓度。

同时,它还可以促进肝脏进行糖异生,将其他物质转化为葡萄糖。

2.促进脂肪酸的释放:胰高血糖素能够刺激脂肪组织分解脂肪酸并将其释放到血液中,提供额外的能量来源,从而升高血糖。

胰高血糖素的分泌受到多种因素的调节,如低血糖、饥饿、交感神经的兴奋等。

当血糖浓度降低时,α细胞会分泌更多的胰高血糖素来增加血糖。

三、肝糖原在血糖调节中的作用肝糖原是储存在肝脏中的一种糖原,它在血糖调节中发挥着重要作用。

当人体需要能量时,肝糖原可以迅速分解为葡萄糖,提供给身体各个组织和器官使用,从而维持血糖的稳定。

血糖浓度过低时,肝脏的α细胞会分泌胰高血糖素来刺激肝糖原的分解,将葡萄糖释放到血液中。

高中生物《胰岛素与胰高血糖素—调节血糖浓度的激素》课件ppt

高中生物《胰岛素与胰高血糖素—调节血糖浓度的激素》课件ppt
胰岛素与胰高血糖素
——调节血糖浓度的激素
一、糖尿病的主要症状
二、血糖的平衡
食物中 的糖类
消化,吸收 氧化分解
血糖
分解ห้องสมุดไป่ตู้
80—120mg/dl
CO2+H2O +能量 肝糖元 肌糖元 脂肪、某些 氨基酸等
肝糖元
脂肪等 非糖物质
合成
转化
转变
二、血糖平衡的意义
1、当血糖浓度低于50—60mg/dL时出现低血糖早期 症状:头昏、心慌、出冷汗、面色苍白、四肢无力, 如及时能吃一些含糖较多的食物,或是喝一杯浓糖 水,就可以恢复正常。 2、当血糖浓度低于45mg/dL时出现低血糖晚期症状: 惊厥和昏迷等。只要及时从静脉输入葡萄糖溶液, 症状就会缓解。 3、当空腹血糖浓度高于130mg/dL时叫高血糖症, 血糖浓度在130—160mg/dL时不会出现糖尿。 4、当血糖含量高于160—180mg/dL的范围时会引发 糖尿病,此时,一部分葡萄糖随尿排出,出现尿中 含糖现象。(血糖浓度超过肾糖阈(160mg/dL),才 会出现糖尿。)
(2)当血糖含量高于160mg/dL时,糖就从肾脏排 出而出现糖尿,在排出大量糖的同时也带走了大 量水分,于是会出现多尿、口渴、多饮的现象。 (3)又由于糖氧化供能发生障碍,使得体内脂肪和 蛋白质的分解加强,导致机体消瘦,体重减轻等。
六、糖尿病的确症
七、糖尿病的治疗
1.轻者控制饮食,加强锻炼,口服降血 糖药物。
三、血糖的调节—胰腺
β细胞:
胃 胰腺
胰岛素(蛋白质)
十二指肠
α细胞:
胰高血糖素 (多肽)
四、激素的调节机理
胰岛素的生理作用 (使血糖下降)
①促进肝细胞、肌肉细胞、脂肪细胞摄取、贮 存和利用葡萄糖 ②抑制氨基酸转化成葡萄糖

血糖调节实验报告

血糖调节实验报告

一、实验目的1. 了解血糖调节的生理机制。

2. 掌握血糖测定方法。

3. 探究胰岛素和胰高血糖素对血糖浓度的影响。

二、实验原理血糖是人体重要的能量来源,其浓度维持在一定范围内对于维持人体正常生理功能至关重要。

胰岛素和胰高血糖素是调节血糖浓度的重要激素。

胰岛素由胰岛B细胞分泌,具有降低血糖浓度的作用;胰高血糖素由胰岛A细胞分泌,具有升高血糖浓度的作用。

三、实验材料与试剂1. 实验材料:家兔、血糖测定仪、胰岛素、胰高血糖素、生理盐水、葡萄糖等。

2. 试剂:血糖测定试剂盒、碘酒、酒精、棉球等。

四、实验方法1. 实验分组:将家兔随机分为四组,每组5只,分别为对照组、胰岛素组、胰高血糖素组和葡萄糖组。

2. 实验步骤:(1)对照组:正常饲养,不进行任何处理。

(2)胰岛素组:将家兔禁食12小时后,每只家兔腹腔注射胰岛素5单位。

(3)胰高血糖素组:将家兔禁食12小时后,每只家兔腹腔注射胰高血糖素0.5mg。

(4)葡萄糖组:将家兔禁食12小时后,每只家兔腹腔注射葡萄糖2g。

3. 血糖测定:注射处理后,分别于0小时、1小时、2小时、3小时、4小时、5小时、6小时、7小时、8小时、9小时、10小时、11小时、12小时测定各组家兔的血糖浓度。

五、实验结果与分析1. 对照组血糖浓度变化:实验结果显示,对照组家兔的血糖浓度在实验过程中保持相对稳定,波动范围在80-120mg/dl。

2. 胰岛素组血糖浓度变化:实验结果显示,胰岛素组家兔的血糖浓度在注射胰岛素后1小时内迅速下降,随后逐渐回升,但仍低于对照组。

3. 胰高血糖素组血糖浓度变化:实验结果显示,胰高血糖素组家兔的血糖浓度在注射胰高血糖素后1小时内迅速上升,随后逐渐下降,但仍高于对照组。

4. 葡萄糖组血糖浓度变化:实验结果显示,葡萄糖组家兔的血糖浓度在注射葡萄糖后1小时内迅速上升,随后逐渐下降,但仍高于对照组。

六、实验结论1. 胰岛素具有降低血糖浓度的作用,而胰高血糖素具有升高血糖浓度的作用。

2023年高考等级考生物一轮复习(全国通用)29 血糖调节、体温调节、水盐平衡调节模型分析(解析版)

2023年高考等级考生物一轮复习(全国通用)29 血糖调节、体温调节、水盐平衡调节模型分析(解析版)

专题九动物生命活动的调节课时29 血糖调节、体温调节、水盐平衡调节模型分析1.胰岛素和胰高血糖素是调节血糖水平的重要激素。

下列叙述错误的是()A.胰岛素促进组织细胞利用葡萄糖B.胰高血糖素促进肝糖原分解C.胰岛素和胰高血糖素在血糖水平调节上相互对抗D.血糖水平正常时,胰岛不分泌胰岛素和胰高血糖素【答案】D【解析】胰岛素能促进肝细胞、肌肉细胞、脂肪细胞等组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,A正确;胰高血糖素能促进肝糖元分解和非糖物质转化成葡萄糖,促使葡萄糖释放进血液中,使血糖升高,B正确;胰岛素具有降低血糖浓度的作用,胰高血糖素具有升高血糖浓度的作用,二者在血糖水平调节上相互对抗,C正确;血糖水平正常时,胰岛仍会分泌一定量的胰岛素和胰高血糖素,使机体内二者浓度维持相对稳定状态,D错误。

2.当人吃了过咸的食物时,机体对细胞外液渗透压的调节过程有如下几步,其正确的顺序是()①下丘脑渗透压感受器兴奋①大脑皮层兴奋产生渴觉①摄水量增加①减少尿的排出①下丘脑神经细胞分泌抗利尿激素增加A.①→①→①→①→①B.①→①-→①→①→①C.D.【答案】C【解析】当人吃了过咸的食物时,细胞外液渗透压升高,这一变化首先被下丘脑渗透压感受器感知,发放神经冲动到中枢,一方面高级中枢大脑皮层兴奋产生渴觉,即产生摄取水指令,另一方面分泌抗利尿激素,抗利尿激素促进肾小管和集合管对水的重吸收,减少尿量,来缓冲细胞外液渗透压的进一步升高。

神经调节和激素调节是同步进行的。

故顺序应为,C正确,ABD错误。

3.体育课时,小萌从温暖的教室来到温度接近冰点的操场,此时机体不会上升的是()A.产热量B.散热量C.肾上腺素分泌量D.皮肤血流量【答案】D【解析】从温暖的室内来到温度接近冰点的操场时,由于外界环境温度低,身体通过辐射的热量多,所以散热增加,其体温仍然维持相对稳定,因此机体产热量也增加,AB不符合题意;在寒冷条件下,机体的甲状腺激素和肾上腺素分泌增加,通过促进代谢而增加产热,C不符合题意;在寒冷条件下,皮肤血管收缩,减少血流量,从而减少热量的散失,D符合题意。

为什么胰岛素的作用会抑制胰高血糖素的分泌Microsoft Word 文档

为什么胰岛素的作用会抑制胰高血糖素的分泌Microsoft Word 文档

为什么胰岛素的分泌却抵制胰高血糖素的分泌呢?原因在于我们一日三餐是定时吃饭,而机体时时刻刻需要能量。

饭后消化吸收大量葡萄糖进入血液,导致血糖浓度迅速升至过高,这是内环境稳态所不允许的。

必须及时将大量葡萄糖迅速转化储存,之后当血糖降低时再由肝脏缓慢分解释放补充到血液循环中,从而保证血糖水平的稳定,这一任务主要由肝脏完成。

当摄食后,血糖浓度迅速升至很高,升高血糖浓度直接引起胰岛B细胞胰岛素分泌增加,同时引起下丘脑兴奋,通过副交感神经间接使胰岛B细胞胰岛素分泌增加。

胰岛素分泌增加一方面促进血糖进入组织细胞氧化分解、合成肝糖元和转化成非糖物质,同时抑制肝糖元分解和非糖物质转化成糖,这是我们熟知的。

但是,摄食后血糖浓度迅速升至很高,仅有上述调节作用不足以及时迅速将血糖降低至正常浓度。

事实上机体还有一个调节机制,即胰岛素分泌增加还会抑制胰高血糖素的分泌,胰高血糖素的分泌的减少导致肝糖元的分解减少,缓解降血糖的压力。

这样,胰岛素分泌一方面直接降低血糖.一方面通过抑制胰高血糖素的分泌间接降低血糖,双管齐下从达到迅速降血糖的效果。

而当机体因消耗而使血糖由正常浓度继续降低时,胰高血糖素的分泌增加,其主要作用是促进肝糖元的分解升血糖。

但是,如果肝糖元分解太快将造成血糖水平过高,那么,机体如何精细调控的呢?首先,胰高血糖素的分泌促进肝糖元的分解升高血糖,不过我们注意到胰高血糖素的分泌增加对胰岛素的分泌起促进作用,胰高血糖素促进肝糖元的分解的同时,胰岛素的分泌增加很快发挥相反的降血糖作用。

这样,就能保证血糖在正常浓度范围内较小幅度波动。

这就像骑车下坡时,刹闸和松闸相结合,保证速度在一定范围内既不太快失控也不太慢停滞不前。

这里,胰高血糖素好比负责松闸,胰岛素负责刹闸,使血糖在正常浓度范围内。

由上述分析可见,胰岛素分泌增加抑制胰高血糖素的分泌,其意义在于短时问内将由于摄食过高的血糖降下来;而胰高血糖素的分泌增加促进胰岛素分泌,目的是通过拮抗,肝糖元的分解缓慢进行,保证血糖在正常浓度范围内较小幅度波动。

血糖调节的生物学和生化机制

血糖调节的生物学和生化机制

血糖调节的生物学和生化机制血糖是人体内最主要的能量来源之一,怎样维持血糖水平是非常关键的。

血糖调节是一个复杂的生物过程,包括许多因素的相互作用。

本文将从分子、细胞和器官层面探讨血糖调节的生物学和生化机制。

胰岛素的分泌和作用胰岛素是调节血糖水平最主要的激素。

胰岛素由胰岛β细胞合成,并在血液中以溶解态存在。

血糖升高时,胰岛β细胞的G-蛋白偶联受体会受到激活,释放出内质网中存储的胰岛素颗粒。

胰岛素作用于靶细胞的胰岛素受体,促进葡萄糖的进入并降低血糖水平。

此外,胰岛素还可以抑制肝脏中的糖异生和脂肪酸氧化,加强葡萄糖的利用和贮存。

胰高血糖素的分泌和作用胰岛素和胰高血糖素是胰腺内分泌系统中的两个重要激素。

胰高血糖素由胰岛α细胞合成,作用于肝脏,促进糖异生过程,提高血糖水平。

当血糖浓度下降时,α-细胞释放出的胰高血糖素会减少,同时β-细胞的胰岛素分泌会增加,从而使血糖水平得以维持稳定。

胆固醇和胆汁酸的作用胆固醇和胆汁酸是两个重要的脂质辅因子,也对血糖调节产生一定的影响。

胆固醇是一种重要的生物分子,既可以合成多种生物活性物质,如雄激素和孕激素,也可以作为胆汁酸的前体,参与脂肪的消化和吸收。

胆汁酸则是将胆固醇代谢转化为脂肪吸收的必要物质。

胆固醇和胆汁酸在调节血糖方面的作用是复杂的。

例如,过量的胆固醇可以增强血管的导电性和损害β-细胞的功能,从而影响胰岛素的释放。

而胆汁酸则可以影响某些肠道激素的分泌,并对肝脏中的各种代谢酶产生调节效应,因而影响到葡萄糖的代谢和血糖水平。

基因表达调控血糖调节涉及到许多基因表达的调节,而这些基因的表达是由上游信号层面的转录因子和活性适配器所决定的。

一些研究表明,肝脏中的PPARγ和FOXO1等转录因子在血糖调节过程中起着重要的作用。

PPARγ促进了脂肪细胞的分化和葡萄糖转化为脂肪酸的代谢进程,而FOXO1则能够抑制糖异生、纤维化和胰岛素敏感性等相关信号通路。

通过针对转录因子和活性适配器的干预,可以有效地改善胰岛素抵抗、高血糖和其他一系列代谢障碍。

浅议胰岛素与胰高血糖素的关系

浅议胰岛素与胰高血糖素的关系

浅议胰岛素与胰高血糖素的关系高中生物教材解析抗洪抢险的战士经过一天的紧张战斗,又渴又饿,这时他们体内的胰岛素、胰高血糖素的分泌量会发生怎样的变化呢?有的同学认为胰岛素和胰高血糖素对血糖的调节是相互拮抗。

因此。

在又渴又饿时,胰岛素分泌减少,而胰高血糖素增多,从而雏持内环境的稳态。

但也有部分同学认为。

在高三选修教材有关血糖调节的示意图中表明,当血糖浓度降低时。

胰高血糖素的分泌量增加,会刺激胰岛B细胞分泌的胰岛素增加,故胰高血糖素增加,胰岛素的分泌也会增加。

学生争论不休,各说各的道理,到底谁是谁非呢?这首先要从胰岛素与胰高血糖素的作用压调节机制谈起。

胰岛索是由胰岛B细胞分泌的,它的主要作用是调节血糖代谢,促进血糖合成糖元,降低血糖含量,抑制非糖物质转化为葡萄糖。

胰高血糖素是由胰岛A细胞分泌的,它的主要作用是促进糖元分解和非糖物质转化为葡萄糖。

从而使血糖升高。

可以看出这2种激素的主要作用正好相反,当血糖含量较高时,胰岛素分泌增加,胰高血糖素的分泌减少,2种激素拮抗作用的结果是促进血糖合成糖原。

并抑制非糖物质转化为葡萄糖,使血糖的含量降低。

当血糖含量降低时,胰岛素分泌减少。

胰高血糖素分泌增加,结果促进肝糖元分解为葡萄糖,使葡萄糖含量增加。

可见,胰高血糖素的升血糖和胰岛素的降血糖作用相互拮抗,共同实现对糖代谢的调节,使血糖维持相对稳定。

那么,选修教材的图示错了吗?我认为是正确的。

因为胰岛素是唯一能降低血糖的激素,胰高血糖素分泌的增加,I必然会使血糖升高,在神经系统和内分泌系统的调节下。

不套使血糖浓度过高,因此当血糖升高时,必然会使胰岛素升高。

那么如何来解决这个实际问题呢?应从几个阶段来说明胰岛素和胰高血糖素量的分泌关系。

在正常状况下,人吃饭不久,血糖会上升,会刺激细胞分泌胰岛素明显增加,胰岛A细胞分泌胰高血糖素降低,使血糖浓度降王80-120mg/mg/dL 之间。

在这一阶段是胰岛素分泌增多,胰高血糖素分泌减少。

胰岛素和胰高血糖素的关系

胰岛素和胰高血糖素的关系

,这是在血糖浓度本身就高的情况下丘脑某一区域 胰岛素和胰高血糖素的关系:促进与抑制的困惑问:为什么胰岛素分泌增加抑制胰高血糖素分泌,而反过来却是促进?答:目前高中阶段可以从以下几方面去理解这个问题:① 胰岛素的作用是当血糖浓度升高时, 起降低血糖浓度的目的。

而胰高血糖素的作用是 当血糖浓度降低时,起升高血糖浓度的目的。

二者互为拮抗。

② “胰岛素的分泌量增加会抑制胰高血糖素的分泌” 下发生的,此时胰高血糖素的分泌受到抑制。

③“胰高血糖素的分泌会促进胰岛素的分泌” ,这是在血糖浓度本身就低的情况下发生的,但升高血糖,目的是为了利用血糖,这又需要胰岛素的作用。

故胰高血糖素分泌增加会 促进胰岛素分泌。

④ 胰岛素是唯一促进血糖利用的激素,其作用不能被抑制。

而胰高血糖素、肾上腺素、 糖皮质激素等都可以促进血糖浓度升高,故胰高血糖素一种激素可以被抑制。

参考资料: 下丘脑另一区域 ------------ , l-肾上腺素 ■— 肾上腺 ♦— I ((+) 神经调节 胰高血糖素 分泌增加 -丿丿胰岛A 细胞V- ―'(+) 激素调节胰岛素对高血糖素的所谓抑制,实际上并不是胰岛素的浓度升高而导致对高血糖素分泌的抑制。

胰岛素对高血糖素的抑制,是来自胰岛素分泌的时候,B 细胞的工作影响了周围A 细胞的兴奋造成的。

换句话说,人工补充的胰岛素没有胰岛B 细胞参与工作,也就根本不抑制A 细胞分泌高血糖素。

也就是说,人工补充胰岛素不会引起高血糖素分泌减弱。

胰高血糖素则是直接作用于B 细胞,刺激胰岛素的分泌。

所以它们之间是一种相生关系,也就是高血糖素促进胰岛素的分泌。

而胰岛素本身并不抑制高血糖素的分泌。

胰岛素直接抑制A 细胞的高血糖素分泌,但同时又因为降低了血糖浓度而刺激高血糖素的分泌。

何时体内开始增加高血糖素分泌,更取决于身体对血糖浓度底线的生理预期,我们称之为生理下限。

当血糖浓度低于这一底线的时候,高血糖素开始分泌增加。

血糖的调节和胰岛素功能

血糖的调节和胰岛素功能

血糖的调节和胰岛素功能血糖的调节是人体维持正常生理机能的一个重要过程,而胰岛素在这个过程中扮演着关键的角色。

本文将介绍血糖的调节机制以及胰岛素的功能,以便更好地理解人体血糖的平衡。

一、血糖的调节机制血糖的调节主要通过胰岛素和胰高血糖素这两种激素的作用来实现。

1. 胰岛素的分泌胰岛素是由胰岛中的β细胞分泌的一种激素,它的分泌受到血糖水平的影响。

当血糖升高时,胰岛β细胞会释放胰岛素进入血液中。

胰岛素的主要作用是促进葡萄糖的吸收和利用,同时抑制肝脏中糖原的合成和释放。

2. 胰高血糖素的分泌胰高血糖素是由胰岛中的α细胞分泌的一种激素,它的分泌受到血糖水平的影响。

当血糖降低时,胰高血糖素会被释放进入血液中。

胰高血糖素的作用是提高血糖水平,主要通过促使肝脏转化糖原为葡萄糖以及抑制葡萄糖的利用来实现。

二、胰岛素的功能胰岛素在血糖调节中具有多种重要的功能。

1. 促进葡萄糖的吸收和利用胰岛素能够促进细胞对葡萄糖的摄取和利用。

在胰岛素的作用下,细胞膜上的葡萄糖转运蛋白被激活,从而增加葡萄糖向细胞内的转运。

这使得葡萄糖能够被体内细胞吸收并转化为能量。

2. 抑制肝脏中糖原的合成和释放胰岛素能够抑制肝脏中糖原的合成和释放。

在胰岛素的作用下,肝脏中的酶系统被抑制,从而减少糖原的合成和转化为葡萄糖的过程。

同时,胰岛素还能够促使细胞内的糖原被合成,进一步降低血糖水平。

3. 抑制脂肪分解和促进脂肪合成胰岛素能够抑制脂肪组织中的脂肪分解酶的活性,从而减少脂肪的分解,使脂肪不能转化为葡萄糖。

与此同时,胰岛素还可以促进脂肪合成酶的活性,使脂肪酸合成增加,进一步降低血糖水平。

4. 促进蛋白质的合成和抑制蛋白质分解胰岛素能够促进蛋白质在细胞内的合成,从而增加细胞内蛋白质含量。

同时,胰岛素还能够抑制蛋白质分解的酶的活性,进一步提高蛋白质的合成和减少分解。

综上所述,血糖的调节和胰岛素功能密不可分。

胰岛素通过促进葡萄糖的吸收和利用、抑制肝脏中糖原的合成和释放、抑制脂肪分解和促进脂肪合成、促进蛋白质的合成和抑制蛋白质分解等多种功能,有效地维持了血糖水平的平衡。

胰岛素抑制胰高血糖素原理 -回复

胰岛素抑制胰高血糖素原理 -回复

胰岛素抑制胰高血糖素原理-回复胰岛素抑制胰高血糖素原理是指胰岛素通过直接或间接的方式抑制胰高血糖素的释放和作用,从而调节血糖水平。

本文将详细介绍这个过程的各个步骤,并阐述相关的生理机制和分子信号通路。

胰高血糖素(glucagon)是一种由胰腺α细胞合成并分泌的内分泌激素,它在血糖维持中起着重要的作用。

胰高血糖素通过增加肝脏中糖原分解、葡萄糖合成和糖异生等途径,提高血糖水平。

胰岛素则是由胰腺β细胞合成和分泌的激素,它对血糖的调节作用与胰高血糖素相反,能够促进细胞对葡萄糖的摄取和利用,以及抑制肝脏中糖原分解和葡萄糖合成。

因此,胰岛素的抑制作用对于血糖的平衡至关重要。

首先,胰岛素通过直接抑制胰高血糖素的合成和分泌来发挥抑制作用。

在胰腺中,胰岛素通过特定的受体与β细胞内的信号传导途径相互作用,从而抑制胰高血糖素基因的表达和胰高血糖素的合成。

这一过程主要通过抑制转录因子CREB(cAMP反应元件结合蛋白)的活性来实现。

胰岛素通过促进CREB的磷酸化和核内定位,从而抑制CREB对胰高血糖素基因启动子的结合和激活。

此外,胰岛素还通过抑制cAMP信号通路的激活,降低细胞内cAMP水平,从而减少CREB的活性。

第二,胰岛素还通过间接抑制胰高血糖素的释放来发挥抑制作用。

在胰岛素的作用下,胰腺α细胞的膜电位发生改变,抑制胰高血糖素的释放。

研究表明,胰岛素能够增加胰高血糖素分泌细胞钙离子内流的阈值,降低细胞膜的电气活动性,从而抑制胰高血糖素的释放。

这与胰岛素受体在胰腺α细胞上的分布有关,胰岛素受体的激活能够导致细胞膜内钙离子的外流,从而对α细胞的膜电位产生抑制作用。

除了直接和间接抑制胰高血糖素的合成和释放外,胰岛素还通过抑制胰高血糖素受体的活性来发挥抑制作用。

胰高血糖素受体是胰高血糖素信号转导的关键分子,它通过与细胞内的蛋白激酶A(PKA)相互作用,从而调节胰高血糖素的生物效应。

胰岛素通过激活细胞内的蛋白磷酸酶(PP)来抑制PKA的活性,减少胰高血糖素受体的磷酸化状态,从而降低细胞对胰高血糖素的敏感性。

血糖调节和胰岛素的生理学作用

血糖调节和胰岛素的生理学作用

血糖调节和胰岛素的生理学作用血糖是人体维持正常生理状态所必需的重要能源之一。

血糖的稳定需要依靠胰岛素的生理学作用来调节。

本文将探讨血糖调节和胰岛素在人体内的生理学作用。

一、胰岛素的生理学作用胰岛素是由胰腺的β细胞分泌的一种多肽激素,它在人体内起着关键的调节血糖水平的作用。

胰岛素可以通过以下几个方面对血糖进行调节:1. 促进葡萄糖的摄取和利用:胰岛素能够促进细胞对葡萄糖的摄取和利用,尤其是对肌肉和脂肪组织的葡萄糖摄取具有重要的调节作用。

胰岛素能够增加细胞膜上葡萄糖转运蛋白的活性,使其在细胞内形成糖储备或供能。

2. 抑制葡萄糖的产生:胰岛素能够抑制肝脏中糖原的分解和新陈代谢产生葡萄糖的过程,从而减少血糖水平的升高。

此外,胰岛素还可以抑制脂肪组织中甘油和脂肪酸的分解,以防止葡萄糖的生成。

3. 促进脂肪的合成和储存:胰岛素能够促进脂肪合成酶的活性,使细胞内的脂肪合成增加,从而增加脂肪的储存。

这一作用有助于维持血糖水平的稳定,同时也满足脂肪组织对能量的需求。

二、血糖调节的机制血糖调节是通过多个反馈机制来实现的,其中胰岛素是最重要的调节因子之一。

1. 食物摄入后的血糖调节:当食物摄入后,血糖水平升高,刺激胰岛β细胞分泌胰岛素。

胰岛素的释放受到血糖水平和胰岛素本身浓度的正反馈调节。

胰岛素通过促进葡萄糖的摄取和利用以及抑制葡萄糖的产生,将血糖水平调节到正常范围内。

2. 运动对血糖调节的影响:运动可以增加肌肉对葡萄糖的摄取和利用,从而降低血糖水平。

运动时,胰岛素的分泌量下降,而肾上腺素和生长激素的分泌增加,这些激素的作用有助于提高细胞对葡萄糖的敏感性。

3. 胰岛素在胰岛之外的作用:除了胰岛β细胞分泌胰岛素外,胃和肠道也能分泌一些调节血糖的激素,如胃胰岛素样多肽和胰高血糖素。

这些激素能够增加胰岛β细胞对血糖的敏感性,促进胰岛素的分泌。

三、糖尿病和胰岛素的失调糖尿病是由于胰岛素分泌不足或对胰岛素的敏感性下降,导致血糖调节失衡而引起的一组慢性代谢性疾病。

血糖调节的生理学机制

血糖调节的生理学机制

血糖调节的生理学机制血糖是人体能量的重要来源,保持血糖水平的稳定对于身体的正常功能至关重要。

人体通过一系列复杂的生理学机制来调节血糖,确保其维持在一个相对稳定的范围内。

本文将介绍血糖调节的生理学机制,并探讨胰岛素和胰高血糖素在其中的作用。

一、食物消化和吸收进食后,食物被消化成葡萄糖等简单糖分子,并通过肠道进入血液循环。

肠道吸收的葡萄糖使血糖水平升高,刺激胰岛β细胞分泌胰岛素。

二、胰岛素的作用胰岛素是由胰岛β细胞分泌的一种激素,其主要作用是降低血糖浓度。

胰岛素通过以下方式发挥作用:1.促进葡萄糖的摄取:胰岛素能够增加细胞膜上葡萄糖转运体的活性,促进葡萄糖进入细胞内。

2.促进肝脏葡萄糖的储存:胰岛素能够抑制肝脏内糖异生途径,减少肝脏合成葡萄糖的速度,同时促进肝脏内葡萄糖的合成。

3.增加蛋白质和脂肪的合成:胰岛素能够促进细胞对氨基酸的摄取和蛋白质合成,同时促进脂肪细胞对脂肪酸的摄取和脂肪的合成。

三、胰高血糖素的作用胰高血糖素是由胰岛α细胞分泌的激素,其主要作用是增加血糖水平。

胰高血糖素通过以下方式发挥作用:1.促进肝脏糖异生:胰高血糖素能够促进肝脏内的糖异生途径,增加肝脏合成葡萄糖的速度。

2.促进脂肪分解:胰高血糖素能够刺激脂肪细胞内的脂肪酸释放,增加血液中游离脂肪酸的浓度。

3.抑制胰岛素分泌:胰高血糖素能够抑制胰岛β细胞的胰岛素分泌,从而减少葡萄糖的摄取和利用,进一步提高血糖水平。

四、神经调控除了胰岛素和胰高血糖素,神经系统也参与了血糖的调节。

交感神经系统的活动能够提高血糖水平,而副交感神经系统的活动则有降低血糖的作用。

这是因为交感神经系统可以通过抑制胰岛素的分泌和刺激胰高血糖素的分泌来增加血糖水平,而副交感神经系统则相反。

总结:血糖调节是一个复杂的生理过程,涉及多种激素和神经调控机制。

胰岛素的作用是降低血糖,通过促进葡萄糖的摄取、促进肝脏葡萄糖储存,以及增加蛋白质和脂肪的合成来实现。

胰高血糖素的作用则是增加血糖,通过促进肝脏糖异生、促进脂肪分解,以及抑制胰岛素的分泌来实现。

胰岛素和胰高血糖素的关系

胰岛素和胰高血糖素的关系

胰岛素和胰高血糖素的关系在我们身体这个精妙的“工厂”中,胰岛素和胰高血糖素就像是两位默契的“工人”,各自发挥着关键作用,同时又紧密协作,共同维持着血糖水平的稳定。

要想真正理解它们之间的关系,就得先分别了解一下这两种激素。

胰岛素,是由胰腺中的胰岛β细胞分泌的。

它就像是一位“快递员”,主要的职责是促进细胞摄取、利用和储存葡萄糖。

当我们进食后,血糖水平升高,胰岛素便开始“工作”。

它会促使身体细胞,特别是肝脏、肌肉和脂肪细胞,接收并储存多余的葡萄糖,将其转化为肝糖原、肌糖原或者脂肪。

这样一来,血糖水平就能很快降下来,保持在一个正常的范围内。

胰高血糖素呢,则是由胰岛α细胞分泌的。

它的角色更像是一个“应急救援队员”。

当血糖水平过低时,胰高血糖素就会出动。

它会促进肝糖原分解为葡萄糖,并促进非糖物质转化为葡萄糖,从而使血糖水平升高。

那胰岛素和胰高血糖素是如何相互配合,共同维持血糖平衡的呢?比如说,在我们空腹或者长时间没有进食的情况下,血糖水平开始下降。

这时候,胰高血糖素就会迅速响应,通过一系列的作用机制,让血糖升高,为身体提供足够的能量。

而一旦我们进食,血糖水平上升,胰岛素就会立刻“行动”,把多余的血糖“处理”掉,防止血糖过高对身体造成损害。

这种相互作用就像是一场微妙的“舞蹈”,舞步精准而协调。

当血糖升高时,胰岛素分泌增加,胰高血糖素分泌减少;当血糖降低时,胰岛素分泌减少,胰高血糖素分泌增加。

它们之间形成了一个完美的负反馈调节机制。

这种关系对于我们的身体健康至关重要。

如果胰岛素和胰高血糖素的分泌或者作用出现了问题,就可能导致血糖失衡,引发一系列的健康问题。

以糖尿病为例,如果胰岛β细胞受损,胰岛素分泌不足,或者身体细胞对胰岛素的反应不敏感(也就是胰岛素抵抗),就会导致血糖无法被有效地摄取和利用,血糖水平持续升高,从而引发糖尿病。

在这种情况下,由于胰岛素的作用减弱,胰高血糖素的作用相对就会显得更为突出,进一步加剧血糖的升高。

生物胰岛素和胰高血糖素知识点

生物胰岛素和胰高血糖素知识点

生物胰岛素和胰高血糖素知识点
生物胰岛素和胰高血糖素是由胰腺分泌的两种重要激素。

胰岛素主要作用是调节血糖水平,促进葡萄糖的吸收和利用,同时抑制肝糖原的合成和糖原分解,使血糖水平保持在正常范围内。

而胰高血糖素则具有相反的作用,它能够促进肝糖原的分解和血糖的升高。

胰岛素和胰高血糖素的产生和释放受到许多因素的调节,包括血糖水平、胃肠道激素、神经系统等。

例如,当血糖水平升高时,胰岛素的分泌就会增加,以促进葡萄糖的吸收和利用。

而在餐后,胃肠道激素的释放则能够刺激胰岛素的分泌,从而使血糖水平得到更好的控制。

生物胰岛素和胰高血糖素在临床上有着广泛的应用。

例如,胰岛素可以作为糖尿病患者的治疗药物,帮助他们控制血糖水平。

而在某些情况下,需要使用胰高血糖素来提高血糖水平,如在低血糖危机时。

总之,了解生物胰岛素和胰高血糖素的知识点,对于我们维持正常的生理状态和及时处理相关疾病都非常重要。

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为什么胰岛素分泌增加会抑制胰高血糖素分泌

为什么胰岛素分泌增加会抑制胰高血糖素分泌

为什么胰岛素分泌增加会抑制胰高血糖素分泌而胰高血糖素分泌增加会促进胰岛素分泌这里的原因是什么,为什么一个是抑制,另一个却是促进?解答:中学阶段的解释是:升糖激素很多,糖皮质激素,肾上腺素、胰高血糖素等等,很多种,所以其中一种胰高血糖素可以被抑制。

胰岛素是人体惟一降血糖的激素。

其作用不能受到抑制!胰岛素是唯一能够降低血糖含量的激素.其作用之一是能促进血糖进入肝脏,肌肉,脂肪等组织细胞.并在这些细胞中合成糖元,氧化分解或转变成脂肪.......胰高血糖素能调节血糖含量升高,而升血糖的目的是为了利用血糖,这又需要胰岛素的作用.故胰高血糖素分泌增加会促进胰岛素分泌.当然其具体调节还是较复杂的.但作为中学教学本人认为只需做这样讲解就行了.胰岛素的作用是“三促进、两抑制”,促进糖原和成、血糖氧化分解、转变为非糖物质;同时还抑制非糖物质向糖类的转化;肝糖源的分解。

参考:胰岛素对高血糖素的所谓抑制,实际上并不是胰岛素的浓度升高而导致对高血糖素分泌的抑制。

胰岛素对高血糖素的抑制,是来自胰岛素分泌的时候,B细胞的工作影响了周围A细胞的兴奋造成的。

换句话说,人工补充的胰岛素没有胰岛B细胞参与工作,也就根本不抑制A细胞分泌高血糖素。

也就是说,人工补充胰岛素不会引起高血糖素分泌减弱。

高血糖素则是直接作用于B细胞,刺激胰岛素的分泌。

所以它们之间是一种相生关系,也就是高血糖素促进胰岛素的分泌。

而胰岛素本身并不抑制高血糖素的分泌。

胰岛素直接抑制A细胞的高血糖素分泌,但同时又因为降低了血糖浓度而刺激高血糖素的分泌。

何时体内开始增加高血糖素分泌,更取决于身体对血糖浓度底线的生理预期,我们称之为生理下限。

当血糖浓度低于这一底线的时候,高血糖素开始分泌增加。

这一生理底线不是依据是否正常或者有利于健康来确定的,而是依据人体对这一浓度底线做出的反向调节确定的。

我们这样说,是因为人体的反应不总是正确的。

血糖浓度还直接决定胰岛素的分泌水平。

血糖低的时候,胰岛素分泌开始减少;血糖高的时候,胰岛素的分泌开始增加。

高二生物血糖的调节知识点

高二生物血糖的调节知识点

高二生物血糖的调节知识点高二生物课程中,血糖的调节是一个重要的知识点。

血糖水平的平衡对于人体的健康至关重要。

本文将介绍血糖的调节机制以及与之相关的关键概念。

一、胰岛素和血糖调节胰岛素是由胰腺内的β细胞分泌的一种激素,它起着调节血糖水平的重要作用。

当血糖浓度升高时,胰岛β细胞分泌的胰岛素会促进体内细胞对葡萄糖的吸收,并将其转化为能量或储存为糖原。

同时,胰岛素还可以抑制肝脏中糖原的分解,从而减少血糖的产生。

二、胰高血糖素和血糖调节相对于胰岛素,胰高血糖素是由胰腺内的α细胞分泌的一种激素。

胰高血糖素可以提高血糖水平,与胰岛素的作用相反。

当血糖浓度过低时,胰高血糖素的分泌增加,促使肝脏分解糖原并释放出葡萄糖,从而使血糖升高。

三、血糖调节的反馈机制血糖调节过程中存在着一种称为负反馈机制的调节方式。

当血糖浓度发生变化时,胰岛β细胞或α细胞会根据血糖浓度的变化分泌胰岛素或胰高血糖素进行调节。

这样的调节机制可以始终将血糖水平维持在一个相对稳定的范围内,保障机体的正常代谢和生理功能。

四、胰岛素抵抗和糖尿病胰岛素抵抗是指机体对胰岛素的反应性降低的情况,导致胰岛素的生物活性降低。

这种情况下,胰岛素的调节作用减弱,血糖水平难以维持在正常范围内。

胰岛素抵抗是2型糖尿病的重要病理基础之一。

五、运动和血糖调节运动对于血糖的调节有着积极的影响。

适量的运动可以增加身体对葡萄糖的需求,促进血糖的消耗和代谢,从而降低血糖浓度。

此外,运动还能改善胰岛细胞对葡萄糖的敏感性,增强胰岛素的生物学效应,有助于防治糖尿病等相关疾病。

六、饮食和血糖调节合理的饮食结构对于维持血糖的平衡起着重要的作用。

过多摄入高糖高脂食物会导致血糖浓度的升高,增加患上糖尿病等代谢疾病的风险。

相反,适当控制饮食,摄入适量的蛋白质、脂肪和碳水化合物,有助于保持血糖水平在合理范围内。

结论血糖的调节对于维持机体的代谢平衡和生理功能至关重要。

胰岛素和胰高血糖素作为血糖调节的重要激素,通过相互作用和负反馈机制,协调机体内葡萄糖的吸收、分解和代谢,维持血糖水平的稳定。

【知识点】血糖的平衡调节

【知识点】血糖的平衡调节

【知识点】⾎糖的平衡调节1⾎糖来源和去路“三来”—主要是通过摄⼊⾷物吸收的糖分,其次是体内糖原分解及其他能量营养素转化的糖。

“三去”—主要是⼈体新陈代谢需要的氧化分解,其次是合成糖原储存在肌⾁和肝脏及转化为⾮糖物质。

2直接调节⾎糖的激素调节⾎糖浓度的激素有三种,两种升⾎糖的激素,⼀种降⾎糖的激素。

胰⾼⾎糖素:通过胰岛A细胞作⽤于肝脏,主要促进肝糖原分解和⾮糖物质转化、升⾼⾎糖。

1.胰⾼⾎糖素这是升⾼⾎糖最重要的激素。

2.胰岛素:胰岛素:通过胰岛B细胞促进细胞对⾎糖的摄取、氧化分解、合成和转化,抑制肝糖原分解和⾮糖物质转化。

总之是通过促进⾎糖去向,抑制⾎糖来源达到降低⾎糖的⽬的。

这是唯⼀能降低⾎糖的激素。

肾上腺素:肾上腺分泌的⼀种氨基酸类衍⽣物,也有升⾼⾎糖作⽤。

3.肾上腺素胰岛素是唯⼀降低⾎糖的激素,胰⾼⾎糖素是主要的升⾼⾎糖的激素。

胰岛素和胰⾼⾎糖素是相互拮抗作⽤,共同维持⾎糖含量的稳定。

除胰⾼⾎糖素外,肾上腺素也具有升⾼⾎糖的作⽤。

胰⾼⾎糖素和肾上腺素是协同作⽤。

3⾎糖平衡调节调节⽅式:神经——体液调节机体在进⾷后,葡萄糖⼊⾎,⾎糖升⾼,机体通过副交感神经直接刺激胰岛B细胞释放胰岛素,并同时抑制胰岛A细胞分泌胰⾼⾎糖素,从⽽使⾎糖降低。

当⾎糖降低到⼀定⽔平时,交感神经作⽤于胰岛A细胞分泌胰⾼⾎糖素,并同时抑制胰岛B细胞分泌胰岛素,使得⾎糖含量上升维持平衡状态。

在进⾷后出现⾼⾎糖时,部分葡萄糖储存在肝脏和肌⾁,在机体了现低⾎糖时,紧急调⽤储存的糖原分解⼊⾎,升⾼⾎糖,保持⾎糖平稳。

4⾎糖的平衡失调时,可导致⼈体出现多种疾病症状1.当⾎糖浓度低于0.5-0.6g/L时,出现低⾎糖早期症状(四肢发冷、⾯⾊苍⽩、出冷汗、头晕、⼼慌等)。

2.当⾎糖浓度低于0.45g/L时,出现低⾎糖晚期症状(除早期症状外还出现惊厥及昏迷等)。

3.当空腹⾎糖浓度⾼于1.3g/L时,出现⾼⾎糖症状。

4.当⾎糖浓度⾼于1.6-1.8g/L时,出现糖尿现象。

胰岛素和胰高血糖素对血糖的调节及其相互作用

胰岛素和胰高血糖素对血糖的调节及其相互作用

胰岛素和胰高血糖素对血糖的调节及其相互作用Effect of interaction between insulin and glucagon on blood glucose关键词:胰岛素胰高血糖素血糖调节相互作用旧人教版生物教材选修全一册在讲到血糖平衡的调节时,着重强调了胰岛素和胰高血糖素的相互作用(见教材第9页插图1–6),据图分析可知胰高血糖素促进胰岛素的分泌,而胰岛素会抑制胰高血糖素的分泌;而浙科版生物教材必修3《稳态与环境》第39页中提到:“血糖浓度下降(低于80mg/100ml)和胰岛素分泌增加都可以直接作用于胰岛A细胞引起胰高血糖素的分泌,血糖浓度上升和胰岛素分泌降低则使A细胞的分泌减少。

”两者的矛盾之处可见一斑。

而新人教版却没有关于胰岛素和胰高血糖素相互作用的内容论述。

为什么会出现这样的变化呢?这要从血糖平衡的调节机制说起。

1.血糖平衡的调节机制1.1对血糖升高的调节B细胞对血糖浓度变化非常敏感,血糖水平低于50 mg/100ml时胰岛素分泌极少或无分泌,血糖水平高于250 mg/100ml时胰岛素分泌达到最大限度。

摄食以后,血糖浓度会迅速升高,作为信号直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素;或者引起下丘脑兴奋,通过迷走神经作用于胰岛B细胞,刺激胰岛素的分泌;并且某些氨基酸或激素也能导致胰岛素的分泌增加,如:精氨酸和赖氨酸,以及胃肠道分泌的促胃液素、促胰液素等。

在持续高血糖的刺激下,胰岛素的分泌可分为三个阶段:血糖升高5min内,胰岛素的分泌可增加约10倍,主要来源于B细胞贮存的激素释放,因此持续时间不长,5~10min后胰岛素的分泌便下降50%;血糖升高15min后,出现胰岛素分泌的第二次增多,在2~3h达高峰,并持续较长的时间,分泌速率也远大于第一相,这主要是激活了B细胞胰岛素合成酶系,促进了合成与释放;倘若高血糖持续一周左右,胰岛素的分泌可进一步增加,这是由于长时间的高血糖刺激B细胞增生而引起的。

胰岛功能差

胰岛功能差

胰岛功能差
胰岛功能障碍是指胰岛细胞分泌胰岛素和胰高血糖素的能力下降,导致血糖调节异常的疾病。

胰岛功能差可能是由于胰岛细胞受损,或者是由于体内对胰岛素或胰高血糖素的敏感性降低。

胰岛细胞是胰腺中负责分泌胰岛素和胰高血糖素的细胞。

胰岛素能够促进体内的葡萄糖吸收和利用,增加获得能量的能力,并帮助调节血糖水平。

胰高血糖素则有相反的作用,能够促进血糖升高。

当胰岛细胞功能受损时,就会导致胰岛素和胰高血糖素的分泌不平衡,使得血糖无法稳定。

胰岛功能差的症状主要包括血糖不稳定、多尿、多食、体重下降、疲劳、口干、嗜睡等。

血糖不稳定是因为胰岛功能差导致血糖水平无法正常维持在正常范围内,而多尿和多食则是身体对血糖异常反应的结果。

体重的下降可能是由于身体无法有效利用葡萄糖产生能量,从而导致重要的营养物质供应不足。

疲劳、口干和嗜睡是因为体内能量不足和水分不足所导致的生理反应。

治疗胰岛功能差的方法主要包括改变饮食习惯、药物治疗和胰岛移植等。

饮食方面,患者可以通过减少糖类和淀粉类食物的摄入来控制血糖水平。

药物治疗方面,常用的药物包括口服降糖药和胰岛素注射。

胰岛移植则是一种比较复杂的手术,可以使患者恢复胰岛功能,但由于手术风险较大,适用于特定的患者。

总之,胰岛功能差是一种血糖调节异常的疾病,主要表现为血
糖不稳定、多尿、多食、体重下降、疲劳、口干和嗜睡等症状。

治疗方法主要包括改变饮食习惯、药物治疗和胰岛移植等。

对于胰岛功能差的患者,及时就医并接受适当的治疗是非常重要的。

同时,患者还需注意保持良好的生活习惯,避免疲劳、保持饮食营养均衡、适量锻炼等,以提高生活质量。

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胰岛素和胰高血糖素对血糖的调节及其相互作用Effect of interaction between insulin and glucagon on blood glucose祥华(怀宁怀宁县高河中学246121)王文芳(阳谷阳谷县第三中学252300)中国图书分类号:Q45 文献标识码:C摘要:本文从2013年高考题生物卷第30题出发,深入探讨胰岛素和胰高血糖素对血糖稳态的调节机制;人教版生物教材的新旧版本,以及浙科版的教材针对“胰岛素和胰高血糖素分泌的相互作用”的论述存在诸多矛盾之处。

本文将就相关问题的疑惑做出解答。

关键词:胰岛素胰高血糖素血糖调节相互作用第一作者:祥华性别:男籍贯:怀宁出生年月:1980年12月学历:大学本科职称:中教二级工作单位:怀宁县高河中学联系:邮寄地址:省怀宁县高河中学教务处邮编:246121:596552563qq.第二作者:王文芳性别:女籍贯:阳谷出生年月:1968年8月学历:大学本科职称:中教高级工作单位:阳谷县第三中学联系:邮寄地址:省阳谷县第三中学邮编:252300:1261634564qq.胰岛素和胰高血糖素对血糖的调节及其相互作用Effect of interaction between insulin and glucagon on blood glucose祥华(怀宁怀宁县高河中学246121)王文芳(阳谷阳谷县第三中学252300)中国图书分类号:Q45 文献标识码:C摘要:本文从2013年高考题生物卷第30题出发,深入探讨胰岛素和胰高血糖素对血糖稳态的调节机制,以及血糖调节异常即糖尿病的发病机理;人教版生物教材的新旧版本,以及浙科版的教材针对“胰岛素和胰高血糖素分泌的相互作用”的论述存在诸多矛盾之处。

本文就相关问题的疑惑做出解答。

关键词:胰岛素胰高血糖素血糖调节相互作用旧人教版生物教材选修全一册在讲到血糖平衡的调节时,着重强调了胰岛素和胰高血糖素的相互作用(见教材第9页插图1–6),据图分析可知胰高血糖素促进胰岛素的分泌,而胰岛素会抑制胰高血糖素的分泌;而浙科版生物教材必修3《稳态与环境》第39页中提到:“血糖浓度下降(低于80mg/100ml)和胰岛素分泌增加都可以直接作用于胰岛A细胞引起胰高血糖素的分泌,血糖浓度上升和胰岛素分泌降低则使A细胞的分泌减少。

”两者的矛盾之处可见一斑。

而新人教版却没有关于胰岛素和胰高血糖素相互作用的容论述。

为什么会出现这样的变化呢?这要从血糖平衡的调节机制说起。

1.血糖平衡的调节机制1.1对血糖升高的调节B细胞对血糖浓度变化非常敏感,血糖水平低于50 mg/100ml时胰岛素分泌极少或无分泌,血糖水平高于250 mg/100ml时胰岛素分泌达到最大限度。

摄食以后,血糖浓度会迅速升高,作为信号直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素;或者引起下丘脑兴奋,通过迷走神经作用于胰岛B细胞,刺激胰岛素的分泌;并且某些氨基酸或激素也能导致胰岛素的分泌增加,如:精氨酸和赖氨酸,以及胃肠道分泌的促胃液素、促胰液素等。

在持续高血糖的刺激下,胰岛素的分泌可分为三个阶段:血糖升高5min,胰岛素的分泌可增加约10倍,主要来源于B细胞贮存的激素释放,因此持续时间不长,5~10min后胰岛素的分泌便下降50%;血糖升高15min后,出现胰岛素分泌的第二次增多,在2~3h达高峰,并持续较长的时间,分泌速率也远大于第一相,这主要是激活了B细胞胰岛素合成酶系,促进了合成与释放;倘若高血糖持续一周左右,胰岛素的分泌可进一步增加,这是由于长时间的高血糖刺激B细胞增生而引起的。

近年的研究表明,几乎体所有细胞的膜上都有胰岛素受体[4]。

葡萄糖的跨膜运输包括两种方式:其一,依赖于钠钾泵所建立的离子势能所进行的继发性主动转运,如小肠绒毛上皮细胞和肾小管上皮细胞。

其二,通过葡萄糖转运体(GLUT)的协助扩散。

葡萄糖转运体包含多种类型GLUT1-GLUT7等,而胰岛素主要作用于GLUT4,并且不是通过诱导GLUT数量的增加,而是诱导6-磷酸激酶使磷酸化葡萄糖增加,促使细胞葡萄糖浓度下降,葡萄糖易通过协助扩散进入细胞。

当胰岛素与其受体结合以后,促进组织细胞对葡萄糖的摄取和利用;加速葡萄糖合成为糖原,贮存于肝脏和肌肉中,并抑制糖异生;促进葡萄糖转变为脂肪酸,贮存于脂肪组织,抑制脂肪的分解;促进氨基酸主动转运进入细胞,直接作用于核糖体加速蛋白质的合成,并抑制蛋白质的分解,从而导致血糖水平下降。

1.2对血糖降低的调节当血糖水平降低时,胰高血糖素分泌增加;血液中氨基酸增多,也能促进胰高血糖素的分泌。

蛋白餐后,血液中吸收大量氨基酸,既促进胰岛素的释放,又刺激了胰高血糖素的分泌。

胰高血糖素抵消了胰岛素的作用,又促进了葡萄糖的异生,使血糖水平升高,这对于防止低血糖具有重要的生理意义。

胰高血糖素的靶细胞主要是肝细胞。

胰高血糖素能强烈地促进糖原分解和葡萄糖异生,使血糖明显升高;并且促进脂肪分解,加速氨基酸进入肝细胞,脱氨基转化成糖。

1.3血糖调节异常:糖尿病的发病机理关于糖尿病的发病机理仍然存在很多未知领域,基于人们现阶段对糖尿病的认识将糖尿病划分为两种类型(Ⅰ型和Ⅱ型)。

Ⅰ型糖尿病主要与自身免疫有关,在自身免疫系统的攻击下大量的胰岛B细胞被破坏,大大降低了胰岛合成和分泌胰岛素的能力,胰岛素分泌不足,故又被称为胰岛素依赖性糖尿病;Ⅱ型糖尿病的发病机理:多年研究表明,胰岛素抵抗和B细胞功能障碍是Ⅱ型糖尿病发病的两大机制[5]。

所谓胰岛素抵抗是指组织细胞对胰岛素的敏感性下降,这种异常以胰岛素受体后信号传导障碍为主。

尽管胰岛素抵抗存在于Ⅱ型糖尿病人群中,但同时也以同样程度存在于许多并无糖尿病的人群中,该人群可有或无代综合征,因而单独胰岛素抵抗不可能是Ⅱ型糖尿病的决定性致病因素,日益增多的事实表明,胰岛特别是胰岛B细胞的异常可能是Ⅱ型糖尿病发病的中心环节。

换句话说,胰岛素抵抗是Ⅱ型糖尿病发生的始动因素,而胰岛B细胞功能正常与否则是Ⅱ型糖尿病是否发生的决定因素;胰岛素抵抗的发生启动了Ⅱ型糖尿病的发病历程,但如果胰岛B细胞能保持其代偿能力Ⅱ型糖尿病并不会发生,然而胰岛细胞因长期过度代偿而衰竭,其代偿能力逐渐下降,糖代进一步恶化,血糖升高达到糖尿病水平,则Ⅱ型糖尿病逐渐发生。

2.胰岛素和胰高血糖素的相互作用胰岛素和胰高血糖素是两种具有拮抗作用的激素。

王玢和左明雪在《人体及动物生理学》中认为“胰岛素抑制胰高血糖素的分泌,胰高血糖素却可促进胰岛素的分泌”。

例如:血糖升高促进胰岛素释放,同时抑制胰高血糖素分泌,而胰岛素又可以直接抑制胰高血糖素的分泌,二者相互增强,使胰高血糖素分泌显著受到抑制,这样胰岛素得以更有效的发挥作用[3]。

旧人教版教材关于胰岛素和胰高血糖素相互作用的论述显然与上述容相吻合。

但是浙科版教材和2013年高考题生物卷第30题为什么会认为胰岛素能促进胰高血糖素的分泌呢?2.1胰岛素抑制胰高血糖素分泌的机制图1:胰高血糖素的分泌机制[1]胰高血糖素的分泌需要一个完整的去极化级联(如图1),低血糖时,细胞channel)打开,K+外流至膜电ATP/ADP比值降低,促使ATP敏感性K+通道(KATP位达到-60mV时关闭,此时刺激T型Ca2+通道打开,Ca2+流使胰岛A细胞去极化,从而启动Na+通道开放,Na+流导致胰岛A细胞进一步去极化,因而激活L型或N 型Ca2+通道致使Ca2+持续流。

当细胞Ca2+浓度增大时,触发胰高血糖素通过胞吞channel)打开,K+外流而复极化。

作用释放。

最后,电压门控K+通道(KDR如图2所示:胰岛素对胰高血糖素的抑制机制主要通过三个途径完成的。

首先,胰岛素能降低胰岛A细胞ATP敏感性K+通道的灵敏度K+持续外流,从而导致胰岛A细胞超极化(细胞更负),这样使胰岛A细胞的去极化变得十分困难,动作电位停止产生,Ca2+无法流而致使胰高血糖素的分泌受到抑制;其次,胰岛R)的素与胰岛A细胞膜表面的受体(IR)结合促进γ-氨基丁酸的受体(GABAA膜转运,然后在胰岛B细胞分泌的γ-氨基丁酸(GABA)的作用下,增强了GABARA 介导的氯离子流,负电荷被带到膜也能使胰岛A细胞超级化;最后,胰岛素能抑制胰高血糖素基因的转录,这种机制是一种长效机制。

图2:胰岛素抑制胰高血糖素分泌的三种途径[1]2.2胰高血糖素促进胰岛素的分泌图3:胰岛素分泌的调控机制[2]胰岛B细胞膜上ATP敏感性K+通道(Kchannel)的开启和关闭控制着胰岛ATP通道的开放维持着B细胞的静息电位,进食后高血糖使细胞糖代素的分泌。

KATP增加,胰岛B细胞ATP/ADP比例升高,细胞膜上的K通道关闭,细胞膜去极化,ATP当膜电位达到一定阈值时,膜上的电压依赖性钙通道(L型Ca2+通道)迅速开放,Ca2+流,触发胰岛素分泌。

胰岛素的分泌除了受Ca2+浓度影响的同时,也受细胞cAMP浓度的限制。

如图3胰高血糖素样肽-1(GLP-1)能与A细胞表面的受体结合,使腺苷酸环化酶活性增强,细胞cAMP浓度升高,从而促进胰岛素的分泌。

而胰高血糖素与胰岛B细胞膜上的受体(GCGR)结合也能激发类似的途径。

2.3关于“胰岛素促进胰高血糖素分泌”的讨论从以上信号通路分析,胰岛素显然不具有促进胰高血糖素分泌的功能。

有趣的是当摄食以后,正常人的血液胰高血糖素含量先基本不变然后急剧下降,而糖尿病患者的胰高血糖素在短时间具有很大幅度的升高。

如表1所示:正常对照组和糖尿病组进食75g葡萄糖后血液中胰高血糖素和胰岛素水平的比较,相对于正常对照组而言糖尿病组进食后胰高血糖素升高的更为明显[7]。

这是不是就能够说明胰岛素能促进胰高血糖素的分泌呢?糖尿病患者首先出现胰岛素抵抗,接着其代偿性分泌增多的胰岛素本应该作为信号抑制胰高血糖素的分泌;然而由于胰岛A细胞的胰岛素抵抗[6]使葡萄糖不能充分进入胰岛A细胞,细胞葡萄糖减少使ATP/ADP比例降低,细胞膜上的KATP 通道打开,引起胰岛A细胞去极化级联,胰高血糖素分泌增加。

另外,可能是由于自身免疫导致的胰岛A细胞上的胰岛素受体数目减少[8],致使胰岛A细胞对胰岛素的敏感性下降,从而无法启动胰岛素抑制胰高血糖素分泌的三条途径。

这两方面因素使糖尿病患者餐后血胰高血糖素无法得到抑制而比正常人更明显的反常性升高。

在大量的胰高血糖素的作用下血糖水平会进一步升高,接着刺激胰岛B细胞分泌更多的胰岛素,恶性循环久而久之就会造成胰岛B细胞数量的减少和胰岛功能衰竭,最终胰岛素的分泌量达不到控制血糖的目的。

大量实验证据表明,胰岛素对胰高血糖素分泌的抑制不足是Ⅱ型糖尿病的另一重要原因[6]。

因此抑制胰高血糖素升高可能是治疗和预防糖尿病的新靶点。

综上所述,在正常个体进食后,胰岛素水平迅速增加,胰高血糖素水平下降,这些激素改变是为将餐后血糖升幅降至最小。

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