這篇文章軟性一點,談了細胞膜的運輸後,可以稍微瞭解一下葡萄糖了。生理學中,葡萄糖是個多重的議題,面向很多,先從簡單的,如何進入消化道細胞說起~
消化道上皮細胞吸收葡萄糖的運輸過程
這叫做跨細胞的運輸,對我們來說,消化道的管腔屬於外界(體外),小腸絨毛細胞面對著外界,細胞的底側膜上先有Na+-K+pump(忘了嗎?這是個最省能源的幫浦了),把細胞內的Na+濃度降低。接著,面對腸腔的頂端膜有靠Na+運轉的次級主動運輸,利用外界的Na+(來自各種食物,這就是人類愛吃鹹的原因啊!基因故意設計來確保我們可以順利得到養分),夾帶消化道裡的葡萄糖,運輸進去小腸絨毛上皮細胞。然後就造成細胞內的葡萄糖濃度高於組織間液和血液,所以細胞內的葡萄糖會藉由促進性擴散(注意:葡萄糖太大顆了,需要葡萄糖轉運蛋白才能穿越細胞膜,而此蛋白受胰島素控制),由上皮細胞送入組織間液再進入血液;當飢餓時,消化道沒有食物,就變成血液的葡萄糖濃度較高,這時,又會用相同的轉運蛋白,把血液的葡萄糖送一點給上皮細胞吃。因此,這一切事件,最源頭就是那個Na+-K+pump來帶動整個機制,若沒有Na+-K+pump在上皮細胞底側膜持續的將Na+送入組織間液,來維持細胞內的低Na+狀態,就不會有葡萄糖的次級主動運輸及促進性擴散發生。
所以,嚴重腹瀉需要補充水分跟葡萄糖時,可在水中加入NaCl(就是加鹽喔!),葡萄糖就會和Na+一起吸收進入細胞,這樣也會帶動水分子的滲透性擴散,自消化道進入細胞,如此可避免脫水。
葡萄糖穿過細胞膜可以是:
載體蛋白的促進性擴散【在所有細胞的細胞膜上】
也可以是次級主動運輸【小腸及腎小管上皮細胞的頂端膜】
與此處葡萄糖議題相關的,還有第一型糖尿病,這只佔糖尿病的10%以內,通常小孩時就會發生。
重點整理:葡萄糖是巨大的極性分子,無法自行穿越細胞膜,需要靠細胞膜上的葡萄糖轉運蛋白,將葡萄糖由高濃度往低濃度運送。因此,人體總是將血糖濃度維持在體細胞之上,才能進行細胞的餵養。但是,如果體細胞的細胞膜一直存在著葡萄糖轉運蛋白,也會有災難發生!!當葡萄糖一直被送入細胞,水分也會因此滲透進入細胞,細胞就會脹死,真的!!!所以,平常,這些轉運蛋白是收藏在細胞質內的。而胰島素的功用,就是去給每個細胞敲敲門,說可以出來吃葡萄糖了,於是細胞質內的葡萄糖轉運蛋白,就會被送到細胞膜上。因此,胰島素是照三餐分泌的(當然,如果你想吃四餐五餐,它也奉陪)。因為它是蛋白質,在血液中很快就被分解掉,所以細胞們吃葡萄糖的時間就被控制得很好了!!!
感謝老師的大方分享,身為高三學生,在學校從來沒聽過這麼好的課,每個步驟講解得都好清楚又嚴謹,解答了不少疑惑,真心謝謝您
回覆刪除哈哈哈!高三要考醫科嗎?加油!將來唸生理學,歡迎再回來指教。
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