106年:醫學一(2)

下列何種 ATPase 負責維持哺乳類動物體中最大的離子濃度梯度( gradient )?

A鈉離子 -鉀離子三磷酸腺 苷酶(Na +-K+ ATPase )
B紅血球陰離子運輸器( anion transporter )
C氫離子 -鉀離子三磷酸腺 苷酶(H+-K+ ATPase )
D鈣離子三磷酸腺 苷酶(Ca 2+ ATPase )

詳細解析

本題觀念:

本題考查哺乳類動物體內各種 ATPase 所建立的離子濃度梯度大小比較。各種 P 型 ATPase 利用 ATP 水解的能量將離子逆濃度梯度主動運輸,但不同 ATPase 所建立的梯度倍數差異懸殊。

選項分析

(A) Na⁺-K⁺ ATPase(鈉鉀泵) Na⁺-K⁺ ATPase 維持細胞膜兩側的鈉鉀濃度差:細胞外 Na⁺ 濃度約為細胞內的 10–14 倍,細胞內 K⁺ 濃度約為細胞外的 25–30 倍。雖然對維持靜息膜電位至關重要,但梯度倍數遠小於 H⁺-K⁺ ATPase。

(B) 紅血球陰離子運輸器(anion transporter,Band 3) Band 3 是紅血球膜上的陰離子交換蛋白(Cl⁻/HCO₃⁻ exchanger),屬於被動運輸,不消耗 ATP,也不是 ATPase,本選項本身即有誤,排除。

(C) H⁺-K⁺ ATPase(胃壁細胞質子泵)✅ 正確答案 胃壁細胞(parietal cell)的 H⁺/K⁺-ATPase 將 H⁺ 從細胞質(pH ≈ 7.0)主動打入胃小管(gastric canaliculus)管腔,使胃酸 pH ≈ 1.0。這造成跨膜 H⁺ 濃度梯度高達:

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