用生物知識對疾病成因原理探究

杜海

隨著生命科學發(fā)展，人體的奧秘被一步步的揭示，疾病的成因也被一步步的揭示，為戰(zhàn)勝病魔奠定了雄厚的理論基礎.用中學生物知識可以簡單了解許多疾病的成因，從而形成正確的生活習慣，預防與防治一些常見疾病有了方法與手段.中學生物與疾病成因結合問題，與科技前沿緊密結合，綜合性強，不僅考查了學生生物學的基本規(guī)律與技能，而且讓學生學以致用，形成科學探究能力，成為高考命題的熱點.本文以病毒性疾病、激素性疾病、遺傳性疾病為背景的題目通過例題詳解，以期找到解決之類問題的一般方法.

一、病毒性疾病

例1狂犬病病毒是單鏈RNA病毒，可以引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)的急性病毒性傳染病即狂犬病.狂犬病病毒進入人體 后首先侵染肌細胞，在肌細胞內(nèi)少量繁殖后侵 染附近的末梢神經(jīng)，然后病毒沿神經(jīng)進入脊髓，進而入腦導致出現(xiàn)病癥，狂犬病一般2周到3個月發(fā)病.病人會出現(xiàn)煩躁、怕風、恐水、畏光、痙攣抽搐，終致癱瘓而危及生命等癥狀.請回答下列問題：

（1）狂犬病病毒進入人體后可誘使機體產(chǎn)生抗體，抗體的作用是.

（2）也是抗狂犬病病毒主要免疫途徑之一，能裂解靶細胞.

（3）已知狂犬病病毒的G蛋白在囊膜上構成病毒刺突，與病毒致病性有關.若用基因工程技術制造狂犬病疫苗，可以制備疫苗和RNA疫苗.

（4）被瘋狗咬傷后24小時內(nèi)注射狂犬病疫苗可以起到預防狂犬病的效果嗎？，原因是.

（5）注射疫苗后經(jīng)常引起機體發(fā)熱，若體溫一直處于38 ℃，機體產(chǎn)熱散熱.

解析（1）抗體能與抗原特異性地結合，阻止或抑制病原體的繁殖.（2）狂犬病毒最終寄生在細胞內(nèi)生存，所以細胞免疫也是抵抗狂犬病毒的途徑，在細胞免疫過程中，效應T細胞與靶細胞密切接觸，使靶細胞裂解.（3）根據(jù)題意可知，G蛋白可以用來制作疫苗.（4） 狂犬病的潛伏期一般為2周到3個月，所以被狗咬后，可以注射疫苗，從而使人體產(chǎn)生抗體，以預防狂犬病.（5）體溫 雖然偏高，但一直處于同一水平，所以產(chǎn)熱幾乎等于散熱.

答案（1）中和沉淀病毒，防止其擴散（與病原體結合，抑制病原體的繁殖）（2）細胞免疫效應T細胞 （3）G蛋白（重組G蛋白質抗原）（4）可以病毒還 處在潛伏期，疫苗刺激機體產(chǎn)生足夠的免疫力之前人還沒有發(fā)病，疫苗就可以發(fā)揮效用（5）等于

點評本題以狂犬病的成因、癥狀為背景，狂犬病的形成、防治為考查對象，不僅考查了抗體形成的過程與方法，以及免疫的知識，同時讓學生完整的了解狂犬病的成因與防治的整個過程，達到普及的目的，提高了學生的能力.

一、激素性疾病

例1血糖濃度保持平衡對機體生命活動具有重要作用，糖尿病是一種較為常見血糖濃度不平衡的疾病，成為影響人的身體健康的頭號殺手之一.胰島素是調(diào)節(jié)血糖的激素，對維持血糖濃度平衡起到主要作用.糖尿病可能因缺乏胰島素，也可能缺乏胰島素的受體，從而出現(xiàn)疾病.

1.如圖1為胰島素作用機理模式圖，請分析回答：

（1）胰島素降低血糖濃度的機理是：胰島素與結合后，一方面促進合成，另一方面使增加，促進葡萄糖進入細胞.除此之外，胰島素的作用還表現(xiàn)在能促進，同時抑制非糖物質（脂肪、蛋白質）轉化為葡萄糖.

（2）某人因體內(nèi)含有胰島素受體的抗體而表現(xiàn)出高血糖癥狀.若給其注射胰島素（填“能”或“不能”）有效調(diào)節(jié)其血糖水平，原因是.

（3）影響胰島素分泌的主要因素是，其一方面可以直接作用于胰島以調(diào)節(jié)胰島素的分泌，此外也作用于胰島組織中的神經(jīng)末梢或血管內(nèi)的感受器，反射性地引起胰島素分泌.因此血糖平衡受調(diào)節(jié).

2.圖2表示人體血糖調(diào)節(jié)的部分生理過程，圖中X、Y表示物質，①表示過程.請回答：

（1）正常人的血糖含量范圍為g/L.

（2）當血糖濃度上升時，下丘腦中的葡萄糖感受器接受刺激產(chǎn)生興奮，最終作用于胰島B細胞，使其分泌[X]，此過程屬于調(diào)節(jié)，胰島屬于該反射弧中的；當血糖濃度降低到一定程度時，反過來經(jīng)過程①使胰島B細胞的活動減弱，這一調(diào)節(jié)方式稱調(diào)節(jié).同時，胰島A細胞分泌[Y]增加，提高血糖含量，維持血糖平衡.

（3）研究表明，Ⅰ型糖尿病的病因是免疫系統(tǒng)對胰島B細胞進行攻擊造成胰島B細胞受損，此疾病屬于免疫異常中的病.由于胰島B細胞受損，患者體內(nèi)X的含量，使組織細胞對葡萄糖的減弱，導致血糖升高并出現(xiàn)尿糖.

解析1.（1）由圖可知，胰島素降低血糖濃度是通過胰島素與胰島素受體結合后，一方面促進蛋白質、脂肪、糖原的合成，另一方面使細胞膜上葡萄糖轉運蛋白增加，促進葡萄糖進入細胞.胰島素還可以促進血糖合成糖原，加速血糖的分解，同時抑制非糖物質（脂肪、蛋白質）轉化為葡萄糖而降低血糖的濃度.（2）某人體內(nèi)含有胰島素受體的抗體而表現(xiàn)出高血糖癥狀，注射胰島素不能有效調(diào)節(jié)其血糖水平，因為胰島素無法與受體結合來降低血糖濃度.（3）影響胰島素分泌的主要因素是血糖濃度，血糖濃度的的調(diào)節(jié)既有神經(jīng)調(diào)節(jié)又有體液調(diào)節(jié).

答案：（1）胰島素受體蛋白質；脂肪；糖原細胞膜上葡萄糖轉運蛋白（細胞膜載體蛋白）；葡萄糖的利用；（2）不能；胰島素無法與受體結合；（3）血糖濃度；神經(jīng)和體液（激素）共同.

2.（1）正常人的血糖含量范圍80～120 mg/dL，即0.8～1.2 g/L.（2）血糖濃度升高，下丘腦中的葡萄糖感受器接受刺激產(chǎn)生興奮，最終作用于胰島B細胞，使其分泌胰島素，屬于神經(jīng)調(diào)節(jié).使血糖濃度升高的激素是胰高血糖素，由胰島A細胞分泌.（3）免疫系統(tǒng)攻擊自身的細胞屬于自身免疫病.胰島B細胞受損，分泌的胰島減少，使組織對葡萄糖的攝取、利用和儲存減弱，導致血糖升高并出現(xiàn)尿糖.

答案：（1）0.8～1.2（2）胰島素，神經(jīng)，效應器，（負）反饋，胰高血糖素.（3）自身免疫，減少，攝取、利用和儲存.

點評本題以胰島素作用機理與人體血糖調(diào)節(jié)的部分生理過程為背景，考查了胰島素的生命機理、作用、分泌過程，血糖的調(diào)節(jié)與原理，以及調(diào)節(jié)的控制方式，使學生了解糖尿病形成的過程與原因，為建立正確的生活觀有了理論基礎.

三、遺傳性疾病

例3白化病是一種常染色體隱性遺傳病，原因是體內(nèi)缺少 合成黑色素的酶（一種蛋白質）.有一種糖尿病是由于胰島素缺乏造成，常規(guī)的治療方法是定期注射胰島素（另一種蛋白質）.下列關于白化病和糖尿病的敘述，正確的是

A.母親患白化病兒子一定患白化病，雙親正常也可能生下患白化病的孩子

B.理論上可以像治療糖尿病一樣通過注射合成黑色素所需的有關酶來治療白化病

C.糖尿病也是一種遺傳病，但不一定是由于胰島素的基因異常引起

D.一旦尿中含糖就說明體內(nèi)缺乏胰島素，可通過定期服用胰島素膠囊來治療

解析糖尿病可能因缺乏胰島素，也可能缺乏胰島素的受體，這兩者都與遺傳物質異常有關.白化病是常染色體隱性遺傳病，母親患病，只是會將白化病基因傳給子代，子代如果從另一親本那里獲得顯性基因就不會患病.胰島素是激素，正常情況就是通過體液運送到相應的組織或器官起作用，同時這些器官或組織細胞膜上具有其受體，因而注射胰島素可以有作用.而合成黑色素所需的酶一般不能進入細胞，所以注射無效.尿中含糖可能是剛剛攝取了大量的糖，造成血糖高于腎糖閾，也可能是腎小管的重吸收功能有問題等等造成的，并且口服胰島素會使之降解而失去功效.答案：C.點評遺傳病來自遺傳物質，是從娘胎中帶出來的疾病，其形成原理較為復雜，可分為不同類型進行認識，但其遺傳過程遵循遺傳規(guī)律.遺傳病的認識自有其常規(guī)的分析方法、思路，需要牢固的掌握遺傳規(guī)律，才能為這類問題的認識奠定基礎.