113年:放射基礎(1)

胰島素(insulin)是透過第四型葡萄糖轉運蛋白(GLUT4)來促進下列何種細胞葡萄糖的攝取?

A脂肪細胞
B大腦皮質神經元
C腎小管細胞
D小腸黏膜細胞

詳細解析

本題觀念:

葡萄糖是人體細胞重要的能量來源,但由於葡萄糖是水溶性大分子,無法直接自由穿透由脂質雙層構成的細胞膜,必須仰賴細胞膜上的「葡萄糖轉運蛋白」(Glucose transporters, GLUTs)進行促進性擴散(facilitated diffusion)。人體中存在多種不同型態的 GLUT,分布於不同的組織與器官中,各自具有不同的親和力與生理功能。其中,第四型葡萄糖轉運蛋白(GLUT4)是人體內主要受「胰島素(Insulin)」調控的葡萄糖轉運蛋白。

選項分析

  • (A) 脂肪細胞(Adipocytes):正確。脂肪細胞與骨骼肌、心肌細胞相同,其細胞膜上的主要葡萄糖轉運蛋白為 GLUT4。在進食後血糖升高時,胰島素分泌增加,會刺激細胞內的 GLUT4 囊泡轉位(translocation)並融合至細胞膜上,進而大幅增加脂肪細胞攝取葡萄糖的能力,藉此降低血糖並將多餘能量儲存為脂肪。
  • (B) 大腦皮質神經元(Cerebral cortex neurons):錯誤。神經元主要仰賴 GLUT3 進行葡萄糖攝取。大腦對葡萄糖的需求極高,而 GLUT3 具有極高的葡萄糖親和力,且其作用不受胰島素調控(insulin-independent),確保即使在低血糖或低胰島素濃度的狀態下,大腦依然能穩定獲取所需能量。
  • **(C) 腎小管細胞

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