糖尿病(神経とホルモンによる調節)について解説&問題演習【生物基礎】

生物の体内環境

体内環境は、ホルモンや自律神経によって一定に維持されています。

 

それらが働かなくなってしまうと、健康を損なってしまいます。今回は【糖尿病】をテーマに記事を作成しました。生物基礎の重要分野です。

 

例えば、糖尿病は膵臓から分泌されるインスリンがうまく働かなくなり、血糖濃度が高くなりすぎる病気です。この病気は、原尿中のグルコースを細尿管で十分に再吸収できず、尿にグルコースが出てきてしまいます。

 

さらに、この記事では演習問題もついているので、最後まで読んで理解するために演習をしてみましょう。

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糖尿病の種類

糖尿病は大きく分けて二つに分けられます。

  • Ⅰ型糖尿病
  • Ⅱ型糖尿病

以下、詳しく解説していきます。

 

Ⅰ型糖尿病

1型糖尿病は若くして発病することが多いです。

 

1型糖尿病ではインスリンを分泌する細胞が破壊されることでおきます。

 

食後でもインスリンがほとんど分泌されません。

Ⅱ型糖尿病

最もよく見られる糖尿病です。

 

遺伝や加齢、生活習慣などが原因でインスリンの分泌量が徐々に低下したり、細胞のインスリンへの反応性が徐々に低下することで起きます。

 

血糖濃度が高いままだと、血管が変性して血流量が低下し、その結果、目・脳・心臓・足・腎臓・皮膚など様々な器官で障害が出てしまいます。

 

糖尿病は糖が尿に出ることが問題ではなく、血液中の高血糖によって引き起こされる目や腎臓の血管障害などの合併症が問題になります。

糖尿病とインスリン投与

糖尿病の治療では、インスリンの投与が主にされています。

 

患者さんは食後にインスリンを注射器で注射します。

 

患者さんはインスリン注射を自分で数回することで、血糖濃度をコントロールするのです。

 

タイミングや使い方を誤ると命に関わることもあるので慎重に行う必要があります。

 

Ⅰ型糖尿病は、インスリンを分泌する細胞が破壊されるため、治療にはインスリン投与が不可欠です。

 

Ⅱ型の糖尿病は、インスリン注射に加えて食事や運動などの生活習慣の見直しもする必要があります。

入試問題にチャレンジ

京都府大の問題です。問題を解いてみましょう。

ア アミラーゼ
イ デンプン
ウ ペプシン
エ 塩酸
オ タンパク質
カ 強酸
キ トリプシン
ク 弱アルカリ
ケ β
コ インスリン

 

問1の解説

ア〜クまでの範囲は代謝のところが出ています。復習してみましょう。

 

消化酵素についての話が出てきます。

・唾液(口の中):消化酵素のアミラーゼが含まれています。アミラーゼは、デンプンを分解して麦芽糖にします。

 

・胃液:胃液から分泌される消化酵素は、ペプシンです。胃からは塩酸も分泌され、食物の殺菌などをします。ペプシンはタンパク質を分解してペプトンにします。ペプシンは、酸性の条件でよく働く酵素です。

 

・すい液:膵臓から分泌されるのは、トリプシンという消化酵素です。トリプシンは、タンパク質を分解します。トリプシンが主に働くのは、周りが塩基性の時です。

 

・胆汁:肝臓で合成されます。働きは脂肪の消化を助けることです。

 

ケ・コはホルモンの話です。

血液中のグルコース濃度が上がると、すい臓のランゲルハンス島β細胞から、インスリンが分泌されて血糖値が下がります。

 

前期では甘味を感じたという刺激によって、Xの分泌が促進されるが、後期では血液中のグルコース濃度の上昇によってXの分泌が促進される。

 

問2の解説

図2のグラフを見てみましょう。

糖とは無関係のサッカリンでも前期にはXの濃度が上昇していることがわかります。つまり、血糖濃度の上昇とは別にXの分泌をさせる仕組みがあるということです。

 

本文中に「甘い味を感じる」とあります。サッカリンの甘い味を感じたことでX
の分泌が促進されたと考えることができます。

 

B

問3の解説

「ホルモンの生産や分泌に異常があるのであれば、Xを注射すればヒトAと同じように細胞内へグルコースが取り込まれるはずである。しかし、Xを注射してもグルコースの取り込みは促進されないので、標的細胞の異常と考えられる。」

 

図3を見ていきましょう。先程の問題文の図を再掲します。

図3をみると●の人は、糖飲料後に血糖値が元に戻っていて、■の人は血糖値が上がったままになっています。■の人は糖尿病だということがわかります。

 

図4はインスリンを注射した時のグルコース取り込み量のグラフです。

 

■の人が、仮にインスリンの分泌異常だとすると、インスリンを注射したら血糖濃度は下がるはずです。インスリンを注射しても、血糖濃度が下がらないので標的細胞の異常によるものだと考えることができます。

 

まとめ

以上、糖尿病についての解説及び問題演習でした。

 

参考文献として「田部の生物基礎をはじめからていねいに (東進ブックス 名人の授業)」は、わかりやすくおすすめです。

 

また「生物(生物基礎・生物)基礎問題精講 三訂版」も問題演習としておすすめです。ぜひ、演習の際には手にとってください。

 

しっかりと、復習をして問題をとけるようにしていきましょう。

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