胰島素是調(diào)節(jié)血糖的重要激素,研究者研制了一種“智能”胰島素(IA)并對(duì)其展開了系列實(shí)驗(yàn),以期用于糖尿病的治療。
(1)正常情況下,人體血糖濃度升高時(shí),
胰島B
胰島B
細(xì)胞分泌的胰島素增多,經(jīng)體液運(yùn)輸?shù)桨屑?xì)胞,促進(jìn)其對(duì)葡萄糖的 攝取、利用和儲(chǔ)存
攝取、利用和儲(chǔ)存
,使血糖濃度降低。
(2)GT是葡萄糖進(jìn)入細(xì)胞的載體蛋白,IA(見圖1)中的X能夠抑制GT的功能。為測(cè)試葡萄糖對(duì)IA與GT結(jié)合的影響,將足量的帶熒光標(biāo)記的IA加入紅細(xì)胞膜懸液中處理30分鐘,使IA與膜上的胰島素受體、GT充分結(jié)合。之后,分別加入葡萄糖至不同的終濃度,10分鐘后檢測(cè)膜上的熒光強(qiáng)度。圖2結(jié)果顯示:隨著葡萄糖濃度的升高,膜上的熒光強(qiáng)度降低
膜上的熒光強(qiáng)度降低
。研究表明葡萄糖濃度越高,IA與GT結(jié)合量越低。據(jù)上述信息,推斷IA、葡萄糖、GT三者的關(guān)系為 葡萄糖與IA競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合GT
葡萄糖與IA競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合GT
。
(3)為評(píng)估IA調(diào)節(jié)血糖水平的效果,研究人員給糖尿病小鼠和正常小鼠均分別注射適量胰島素和IA,測(cè)量血糖濃度的變化,結(jié)果如圖3。該實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明IA對(duì)血糖水平的調(diào)節(jié)比外源普通胰島素更具優(yōu)勢(shì),體現(xiàn)在 IA能響應(yīng)血糖濃度變化發(fā)揮作用
IA能響應(yīng)血糖濃度變化發(fā)揮作用
。
(4)細(xì)胞膜上GT含量呈動(dòng)態(tài)變化,當(dāng)胰島素與靶細(xì)胞上的受體結(jié)合后,細(xì)胞膜上的GT增多。若IA作為治療藥物,糖尿病患者用藥后進(jìn)餐,血糖水平會(huì)先上升后下降。請(qǐng)從穩(wěn)態(tài)與平衡的角度,完善IA調(diào)控血糖的機(jī)制圖。(在相應(yīng)方框中以文字和箭頭的形式作答。)