葡萄糖在腸上皮的吸收和腎小管上皮的重吸收的機(jī)制是什么?

　　[參考答案]

　　葡萄糖在腸上皮的吸收和腎小管上皮的重吸收都是繼發(fā)性重吸收。其具體機(jī)制為：在完整的在體腎小管和腸粘膜上皮細(xì)胞，由于在細(xì)胞的基底—外側(cè)膜上有鈉泵的存在，因而能造成細(xì)胞內(nèi)的鈉離子濃度經(jīng)常低于小管液或腸腔液中鈉離子的濃度，于是鈉離子可以不斷由小管液或腸腔液順濃度差進(jìn)入細(xì)胞，由勢(shì)能轉(zhuǎn)化來(lái)的能量則用于葡萄糖分子逆濃度差進(jìn)入細(xì)胞。因此，葡萄糖主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)所需的能量不是直接來(lái)自ATP的分解，而是來(lái)自膜外鈉離子的高勢(shì)能。但造成這種高勢(shì)能的鈉泵活動(dòng)是需要分解ATP的，因而糖的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)所需的能量還是間接來(lái)自ATP的分解，這種類(lèi)型的轉(zhuǎn)運(yùn)稱(chēng)為繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)。

　　何謂主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)，試以鈉泵的活動(dòng)說(shuō)明Na+，K+的跨膜主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)和繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)?

　　[參考答案]

　　主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)是指物質(zhì)依靠膜上“泵蛋白”的作用，由膜的低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)的過(guò)程。這是一種耗能過(guò)程，所以稱(chēng)為主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)。主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)是靠細(xì)胞上的一種特殊的鑲嵌蛋白質(zhì)實(shí)現(xiàn)的，這種特殊的鑲嵌蛋白質(zhì)，稱(chēng)為泵蛋白質(zhì)，簡(jiǎn)稱(chēng)泵。細(xì)胞膜上的泵蛋白質(zhì)具有特異性，按其所轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)種類(lèi)可分為鈉泵、鉀泵、鈣泵等等。Na+K+泵也稱(chēng)Na+K+依賴(lài)式ATP酶，具有酶的特性，可使ATP分解釋放能量。Na+K+泵的主要作用主要是把細(xì)胞內(nèi)多余的Na+處細(xì)胞外和將細(xì)胞外的K+移入膜內(nèi)，形成和維持膜內(nèi)高K+和膜外高Na+的不均衡離子分布。

　　一般情況下每分解一分子ATP，可以使3個(gè)Na+移出膜外，2個(gè)K+移入膜內(nèi)。

　　鈉泵活動(dòng)的最主要的生理意義在于能夠建立起一種勢(shì)能貯備，供細(xì)胞的其他耗能過(guò)程的利用。如用于其他物質(zhì)的逆濃度差跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)，這可以腸道和腎小管上皮細(xì)胞對(duì)葡萄糖，氨基酸等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收現(xiàn)象為例。這里葡萄糖主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)所消耗的能量不是直接來(lái)自ATP的分解，而是來(lái)自膜外Na的高勢(shì)能，但造成這種高勢(shì)能的鈉泵活動(dòng)是需要分解ATP，因而糖的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)所需能量還是間接的來(lái)自ATP的分解，因此人們把這種類(lèi)型的轉(zhuǎn)運(yùn)稱(chēng)為繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)，或簡(jiǎn)稱(chēng)聯(lián)合轉(zhuǎn)運(yùn)。聯(lián)合轉(zhuǎn)運(yùn)中如被轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)分子與Na+擴(kuò)散方向相同，稱(chēng)為同向轉(zhuǎn)運(yùn);如二者方向相反，則稱(chēng)為逆向轉(zhuǎn)運(yùn)。類(lèi)似的繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)也見(jiàn)于神經(jīng)末梢處被釋放的遞質(zhì)分子(如單胺類(lèi)和肽類(lèi)的攝取)，甲狀腺細(xì)胞特有的聚碘作用也屬于繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)。

　　說(shuō)明浦肯野細(xì)胞自律性形成機(jī)制。

　　答：

　　在浦肯野細(xì)胞，隨著復(fù)極的進(jìn)行，導(dǎo)致膜復(fù)極的外向K+電流逐漸衰減，而同時(shí)在膜電位4期可記錄到一種隨時(shí)間推移而逐漸增強(qiáng)的內(nèi)向電流(If)。If通道在動(dòng)作電位3期復(fù)極電位達(dá)-60mV左右開(kāi)始被激活開(kāi)放，其激活程度隨著復(fù)極的進(jìn)行、膜內(nèi)負(fù)電性的增加而增加，至-100mV左右就充分激活。因此，內(nèi)向電流表現(xiàn)出時(shí)間依從性增強(qiáng)，膜的除極程度因而也隨時(shí)間而增加，一旦達(dá)到閾電位水平，便又產(chǎn)生另一次動(dòng)作電位，與此同時(shí)，這種內(nèi)向電流在膜除極達(dá)-50mV左右因通道失活而中止�？梢�(jiàn)，動(dòng)作電位的復(fù)極期膜電位本身是引起這種內(nèi)向電流啟動(dòng)和發(fā)展的因素，內(nèi)向電流的產(chǎn)生和增強(qiáng)導(dǎo)致膜的進(jìn)行性除極，而膜的除極一方面引起另一次動(dòng)作電位，一方面又反過(guò)來(lái)中止這種內(nèi)向電流。這一連串的過(guò)程是自律細(xì)胞“自我”啟動(dòng)、“自我”發(fā)展，又“自我”限制的，由此可以理解為什么自律細(xì)胞能夠自動(dòng)地、不斷地產(chǎn)生節(jié)律性興奮。

　　這種4期內(nèi)向電流，通常稱(chēng)為起搏電流，其主要離子成分為Na+，但也有K+參與。由于使它充分激活的膜電位為-100mV，因而認(rèn)為，構(gòu)成起搏內(nèi)向電流的是一種被膜的超極化激活的非特異性內(nèi)向(主要是是Na+)離子流，標(biāo)志符號(hào)為If。If的通道允許Na+通過(guò)，但不同于快Na+通道，兩者激活的電壓水平不同;If可被銫(Cs)所阻斷，而河豚毒卻不能阻斷它。