112年:醫學一(1)
體動脈(systemic artery)血中氧分壓(PaO2) 顯著降低時,頸動脈體(carotid body)內球細胞(glomus cell)細胞膜(plasma membrane)會發生下列何種反應?
A對氧氣敏感性鉀離子通道(O 2-sensitive K+ channel)受抑制,細胞膜電位去極化(membrane depolarization)
B對氧氣敏感性鉀離子通道(O 2-sensitive K+ channel)活化,細胞膜電位去極化(membrane depolarization)
C對氧氣敏感性鉀離子通道(O 2-sensitive K+ channel)受抑制,細胞膜電位過極化(membrane hyperpolarization)
D對氧氣敏感性鉀離子通道(O 2-sensitive K+ channel)活化,細胞膜電位過極化(membrane hyperpolarization)
詳細解析
本題觀念:
本題考查頸動脈體(Carotid Body) 偵測低氧血症(Hypoxemia)的細胞生理機制。核心在於第一型球細胞(Glomus cell / Type I cell) 如何將「氧分壓降低」這個化學訊號轉換為電訊號(動作電位)的過程。
選項分析
- (A) 對氧氣敏感性鉀離子通道(O2-sensitive K+ channel)受抑制,細胞膜電位去極化(membrane depolarization):正確。
- 機制詳解:在正常氧分壓下,球細胞膜上的氧氣敏感性鉀離子通道(主要為背景鉀通道,如 TASK-like channels)是開啟的,鉀離子持續外流以維持靜止膜電位。
- 缺氧反應:當動脈血氧分壓(PaO2)降低(缺氧)時,這些對氧氣敏感的鉀離子通道會受到抑制(關閉)。
- 電位變化:鉀離子通道關閉導致鉀離子(正電荷)無法外流,累積在細胞內,使膜電位上升,產生去極化(Depolarization)。
- 後續效應:去極化進而打開電壓閘控鈣離子通道(Voltage-gated Ca2+ channels),造成鈣離子內流,最終觸發神經傳導物質(如 ATP、Dopamine、Acetylcholine)的釋放,刺激舌
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