107年:放射基礎(1)

腎絲球上之上皮細胞帶有電荷( charge ),假設在粒子大小一樣下,帶有何種電荷之物質,較不易通過腎絲球進入腎小管?

A正電荷
B負電荷
C中性
D與電荷無關

詳細解析

本題觀念:

腎絲球過濾屏障(glomerular filtration barrier)對物質通過的選擇性,除了大小(size selectivity)之外,還具有電荷選擇性(charge selectivity)。腎絲球上皮細胞(足細胞,podocytes)及腎絲球基底膜(glomerular basement membrane, GBM)均帶有大量負電荷,主要來自:(1)足細胞足突(foot processes)表面的glycocalyx(主要由帶負電的醣蛋白 podocalyxin 組成);(2)GBM 中的硫酸類肝素蛋白多醣(heparan sulfate proteoglycans)。

這些負電荷形成一道「電荷屏障」,對帶負電荷的分子(如血漿白蛋白 albumin,pI ≈ 4.7,生理 pH 下帶大量負電)形成靜電排斥,使其較難通過;帶正電荷的分子則受到靜電吸引,較容易通過;中性分子不受電荷影響,單純依大小決定通過量。

選項分析

(A) 正電荷 — 腎絲球屏障帶負電,正電荷分子與之發生靜電吸引(electrostatic attraction),較容易通過腎絲球。❌

(B) 負電荷 — 腎絲球屏障帶負電,負電荷分子與之發生靜電排斥(electrostatic repulsion),較不易通過腎

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