115年:醫學一(1)

關於氨的排泄,下列敘述何者最不適當?

A肝臟會將有毒的氨轉變為尿素(urea)或麩醯胺酸(glutamine),兩者都是腎臟排出體外
B尿素(urea)從尿液的排出會受血管加壓素(vasopressin)的表現而下降
C麩醯胺酸(glutamine)在腎臟中的代謝量,會因為代謝性酸中毒而增加
D尿素(urea)的再吸收是初級主動運輸通道表現上升,促使尿素的再吸收

詳細解析

本題觀念

本題考的是氨、尿素與麩醯胺酸在肝臟與腎臟之間的分工,以及尿素在腎小管中的運輸機制。題幹問「何者最不適當」,但本題公告更正為 A 或 D,代表 A、D 都有可成立的問題點。

選項分析

A. 肝臟會將有毒的氨轉變為尿素(urea)或麩醯胺酸(glutamine),兩者都是腎臟排出體外

此敘述有爭議,因此可列為不適當。肝臟確實可將氨經尿素循環轉為尿素,也可透過 glutamine synthetase 將氨固定成麩醯胺酸;尿素主要經腎臟排出。但「麩醯胺酸都是腎臟排出體外」這句不夠精確。腎臟主要是攝取 glutamine 後進行 ammoniagenesis,產生 NH₄⁺ 排入尿液,同時生成新的 HCO₃⁻ 回到血液;也就是說,glutamine 常是腎臟產氨與排酸的基質,不是單純原封不動由腎臟排出。

B. 尿素(urea)從尿液的排出會受血管加壓素(vasopressin)的表現而下降

此敘述可接受。Vasopressin/ADH 會增加內髓集尿管對水與尿素的通透性,並促進 UT-A1、UT-A3 等尿素運輸蛋白的膜表現或活性,使尿素回收至腎髓質,參與建立髓質高滲透壓。抗利尿狀態下尿素再吸收增加,因此尿液中排出的比例可下降。

C. 麩醯胺酸(glutamine)在腎臟中的代謝量,會因為代謝性酸中毒而增加

此敘述正確。代謝性酸中毒時,近端腎小管會增加 glutamine 代謝,產生 NH₄⁺ 與 HCO₃⁻。NH₄⁺ 排入尿液協助排酸,HCO₃⁻ 則回到血液補充緩衝能力,這是腎臟代償酸中毒的重要機制。

D. 尿素(urea)的再吸收是初級主動運輸通道表現上升,促使尿素的再吸收

此敘述不適當。尿素在腎臟的再吸收主要依賴被動擴散與促進性擴散,不是初級主動運輸。內髓集尿管的 UT-A1、UT-A3 讓尿素順濃度梯度移動;這些 transporter 會受 ADH 調控,但本身不是直接消耗 ATP 的 primary active transporter。

答案解析

本題採公告更正答案 A 或 D

D 的錯誤點最明確:尿素再吸收不是 primary active transport,而是經尿素運輸蛋白進行 facilitated diffusion。A 的問題在於把 glutamine 描述成和 urea 一樣「由腎臟排出體外」過度簡化;生理上,腎臟更重要的是利用 glutamine 產生 NH₄⁺ 與 HCO₃⁻,藉此完成排酸與新生 bicarbonate。

因此,看到這題時要抓住兩個層次:尿素運輸不是主動運輸,以及 glutamine 在腎臟主要是 ammoniagenesis 的基質,不是單純排泄物

核心知識點

  • Urea transporters:UT-A1、UT-A3 等協助尿素在內髓集尿管再吸收,屬促進性擴散。
  • ADH/vasopressin:增加水與尿素通透性,幫助建立髓質高滲透壓、濃縮尿液。
  • Renal ammoniagenesis:代謝性酸中毒時,腎臟增加 glutamine 代謝,產生 NH₄⁺ 排酸與 HCO₃⁻ 補鹼。
  • 肝腎分工:肝臟處理氨生成尿素或 glutamine;腎臟排尿素,也利用 glutamine 進行酸鹼調節。

參考資料

  1. PubMed: Biochemical properties of urea transportershttps://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25298341/
  2. NCBI Bookshelf: Biochemistry, Ammoniahttps://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK541039/
  3. PubMed: Renal ammonia metabolism and transporthttps://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23720285/