葡萄糖在腸上皮的吸收和腎小管上皮的重吸收的機制是什么?

　　[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。其具體機制為：在完整的在體腎小管和腸粘膜上皮細胞，由于在細胞的基底—外側(cè)膜上有鈉泵的存在，因而能造成細胞內(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入細胞，由勢能轉(zhuǎn)化來的能量則用于葡萄糖分子逆濃度差進入細胞。因此，葡萄糖主動轉(zhuǎn)運所需的能量不是直接來自ATP的分解，而是來自膜外鈉離子的高勢能。但造成這種高勢能的鈉泵活動是需要分解ATP的，因而糖的主動轉(zhuǎn)運所需的能量還是間接來自ATP的分解，這種類型的轉(zhuǎn)運稱為繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運。

　　何謂主動轉(zhuǎn)運，試以鈉泵的活動說明Na+，K+的跨膜主動轉(zhuǎn)運和繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運?

　　[參考答案]

　　主動轉(zhuǎn)運是指物質(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)運的過程。這是一種耗能過程，所以稱為主動轉(zhuǎn)運。主動轉(zhuǎn)運是靠細胞上的一種特殊的鑲嵌蛋白質(zhì)實現(xiàn)的，這種特殊的鑲嵌蛋白質(zhì)，稱為泵蛋白質(zhì)，簡稱泵。細胞膜上的泵蛋白質(zhì)具有特異性，按其所轉(zhuǎn)運的物質(zhì)種類可分為鈉泵、鉀泵、鈣泵等等。Na+K+泵也稱Na+K+依賴式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胞內(nèi)多余的Na+處細胞外和將細胞外的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Na+移出膜外，2個K+移入膜內(nèi)。

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

　　說明浦肯野細胞自律性形成機制。

　　答：

　　在浦肯野細胞，隨著復(fù)極的進行，導(dǎo)致膜復(fù)極的外向K+電流逐漸衰減，而同時在膜電位4期可記錄到一種隨時間推移而逐漸增強的內(nèi)向電流(If)。If通道在動作電位3期復(fù)極電位達-60mV左右開始被激活開放，其激活程度隨著復(fù)極的進行、膜內(nèi)負電性的增加而增加，至-100mV左右就充分激活。因此，內(nèi)向電流表現(xiàn)出時間依從性增強，膜的除極程度因而也隨時間而增加，一旦達到閾電位水平，便又產(chǎn)生另一次動作電位，與此同時，這種內(nèi)向電流在膜除極達-50mV左右因通道失活而中止。可見，動作電位的復(fù)極期膜電位本身是引起這種內(nèi)向電流啟動和發(fā)展的因素，內(nèi)向電流的產(chǎn)生和增強導(dǎo)致膜的進行性除極，而膜的除極一方面引起另一次動作電位，一方面又反過來中止這種內(nèi)向電流。這一連串的過程是自律細胞“自我”啟動、“自我”發(fā)展，又“自我”限制的，由此可以理解為什么自律細胞能夠自動地、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，標志符號為If。If的通道允許Na+通過，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。