113年:職治-解剖生理

小腸上皮細胞的頂膜(apical membrane)是藉由下列何種方式吸收葡萄糖?

A離子通道(ion channel)
B簡單擴散(simple diffusion)
C次級主動運輸(secondary active transport)
D初級主動運輸(primary active transport)

詳細解析

本題觀念

小腸吸收葡萄糖時,要先分清楚頂膜與基底外側膜的分工。腸腔中的葡萄糖由頂膜上的鈉-葡萄糖共同運輸蛋白 1(sodium-glucose cotransporter 1, SGLT1)和 Na⁺ 一起進入小腸上皮細胞;這個步驟利用的是 Na⁺ 的電化學梯度,而不是運輸蛋白直接分解 ATP。因此,頂膜的葡萄糖吸收屬於次級主動運輸。Na⁺/K⁺-ATPase 位在基底外側膜,直接消耗 ATP 把 Na⁺ 排出細胞、把 K⁺ 帶入細胞,負責建立並維持 Na⁺ 梯度;它是整個系統的初級主動運輸來源,但不是本題所問的頂膜葡萄糖入口。

選項分析

  • A 離子通道:錯誤。 離子通道形成選擇性孔道,主要讓離子依電化學梯度快速通過;它不會以 SGLT1 的固定比例同時結合 Na⁺ 與葡萄糖,也不適合描述葡萄糖被共同運輸進入細胞的方式。
  • B 簡單擴散:錯誤。 簡單擴散不需要載體,物質沿濃度梯度直接穿過脂雙層。葡萄糖具有多個親水性羥基,不能以這種方式有效穿越細胞膜;小腸頂膜需要 SGLT1 協助。
  • C 次級主動運輸:正確。 SGLT1 同時運送 Na⁺ 與葡萄糖。Na⁺ 順著由 Na⁺/K⁺-ATPase 建立的梯度進入細胞,所釋放的電化學能量帶動葡萄糖逆著自身濃度梯度進入,因此是以另一種溶質梯度間接供能的次級主動運輸。
  • **D 初級主動運輸:

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