备课素材：胰岛素分泌的调节机制 高二上学期生物人教版选择性必修1

胰岛素分泌的调节机制高中生物学教材中，胰岛B细胞分泌胰岛素的调节重点是血糖浓度的升高刺激胰岛B细胞分泌胰岛素，对神经调节的过程仅仅是简单介绍了神经调节的存在。学生对胰岛素分泌的调节机制理解不透彻。那么，胰岛B细胞分泌胰岛素的调节机制是什么？胰岛素是体内能够降低血糖的激素，影响胰岛素的分泌的调节因素一般分为直接与间接两种途径。直接途径是，当血糖含量升高时促使胰岛B细胞从而分泌出胰岛素；间接途径为，当血糖含量升高时，下丘脑的某一区域在副交感神经的作用下，使胰岛B细胞来分泌激素。人体胰岛素分泌的调节，一般是由前者控制的。1.血糖含量高直接作用于胰岛B细胞胰岛B细胞对血糖浓度的变化非常敏感，在持续高血糖的刺激下，胰岛素的分泌可分为两个时相：第一时相是快速分泌期，在血糖升高开始0.5－1min胰岛素的分泌增加，持续数分钟，主要来源于胰岛B细胞贮存的胰岛素释放；第二时相起始于第一时相结束前，持续时间长，主要是激活了胰岛B细胞胰岛素合成酶系，促进胰岛素的合成与释放。正常胰岛素分泌机制葡萄糖刺激胰岛B细胞分泌胰岛素的机制是通过ATP介导的。当血糖浓度增加时，细胞外的葡萄糖在GLUT2的作用下进入胰岛B细胞内，葡萄糖随即被葡萄糖激酶磷酸化，成为6-磷酸葡萄糖。6-磷酸葡萄糖氧化生成ATP，线粒体中糖代谢加剧，提高了细胞内ATP浓度，ATP能特异性地抑制细胞膜上的ATP敏感性钾通道，导致细胞膜去极化，进而激活电压依赖性钙离子通道，钙离子内流，细胞内钙离子浓度升高，从而激活胰岛素合成和分泌所需要的一系列酶或蛋白，然后将胰岛素分泌至细胞外。2.血糖含量高通过下丘脑间接作用于胰岛B细胞下丘脑作为神经-免疫-内分泌网络的重要组成部分，在维持体内葡萄糖内环境的平衡中起着重要作用。下丘脑能通过GLUT2、葡萄糖激酶、ATP敏感的钾离子通道感受外周血糖的变化并对其进行调控。下丘脑外侧核通过兴奋迷走神经（一种副交感神经）：促进胰岛B细胞分泌胰岛素，促进糖氧化；又可直接作用于肝，活化糖原合成酶，促进糖合成肝糖原；抑制糖异生途径，从而使血糖浓度降低。另外，迷走神经还可通过刺激胃肠激素的释放，间接促进胰岛素的分泌。具体的机理是：下丘脑中的葡萄糖感受器接收到葡萄糖信号后刺激迷走神经兴奋，通过迷走神经传出纤维末梢释放乙酰胆碱，作用于胰岛B细胞表面特异性受体，启动胰岛B细胞的第二信使，从而刺激胰岛B细胞合成并分泌胰岛素。另外，许多氨基酸也能刺激胰岛素分泌，其中，精氨酸和赖氨酸的作用最强。游离脂肪酸，特别是长链的饱和脂肪酸可增强B细胞对葡萄糖的反应性分泌。例、如图是人体胰岛素分泌调节及发挥生理作用的示意图．请回答问题：（1）人进餐后，食物刺激消化管牵张感受器产生的兴奋传到A处时，细胞膜外的电位变化是

，兴奋传到B处时的信号变化是

。（2）据图可知，内环境中的

可调节胰岛细胞的分泌活动，故胰岛素分泌的调节方式属于

。（3）胰岛

细胞分泌的胰岛素与受体结合后，使靶细胞产生的生理效应是

，从而降低血糖浓度。答案：（1）由正变负

电信号→化学信号→电信号（2）葡萄糖浓度和神经递质

神经-体液（3）B

促进细胞加速摄取、利用、储存葡萄糖，抑制肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖解析：（1）人进餐后，食物刺激消化管牵张感受器产生的兴奋传到A处时，Na+通道打开，导致Na+内流，细胞膜外的电位变化是由正变负，兴奋传到B突触处信号变化：电信号→化学信号→电信号。

（2）根据题意和图示分析可知：内环境中的葡萄糖浓度和神经递质可调节胰岛细胞的分泌活动，故胰岛素分泌的调节方式属于神经-体液调节