2022年10月30日星期日

再吸收作用

再吸收作用

 

前提知識:

1. 形成尿液的一般機制。

2. 超濾作用

 

腎臟會按不同物質,再吸收回不同比例的物質,大致上分為以下三個類別:

1. 完全再吸收(100%)

   例子: 葡萄糖、氨基酸

2. 按身體狀況再吸收

   例子: 水、礦物鹽(例如,鈉離子)

3. 不打算再吸收

   例子: 尿素

 

重要提示:

1. 由於葡萄糖及氨基酸會被完全再吸收,因此不需要特別協調機制。留意,不需要協調機制不代表不需要一些適應特徴。

2. 水分及鈉離子等會被身體狀況再吸收不同的比例,因此需要協調機制。DSE範圍內,並沒有提及鈉離子的協調機制,祇需要認識水分的協調機制。

3. 雖然腎臟沒特別機制再吸收尿素,但基於純物理作用(濃度梯度),尿素仍會被再吸收。

 

腎元不同位置的再吸收

位置

主要再吸收物質

機制

近曲小管

葡萄糖、氨基酸、水

主動轉運

U形管(亨利氏套)

滲透作用

遠曲小管

水、尿素

滲透作用()

尿素(擴散)

集尿管

水、尿素

滲透作用()

尿素(擴散)

 

[有關葡萄糖及氨基酸的再吸收]

- 由於周圍微血管內的葡萄糖及氨基酸濃度跟腎元內濾液差不多,這兩者的再吸收主要藉主動轉運,需要消耗能量。

- 主要在近曲小管內進行。(留意,在這裡先再吸收葡萄糖及氨基酸會大大有助水分的再吸收)

- 再者,要完全再吸收回微血管,亦必定需要藉主動轉運。

- 由於被百分百再吸收,因此尿液內正常來說沒有葡萄糖及氨基酸。

 

[有關水分的再吸收]

- 基本上,水分的再吸收於整條腎元任何位置皆會發生,以體積計,近曲小管內水分的再吸收最多。

- 但留意,控制水分再吸收多少比例則不在近曲小管及U形管,而在遠曲小管及集尿管位置。

- 由於血漿蛋白無法進入鮑氏囊內,因此腎小管濾液內的水勢本來已較周圍微血管內血液高,再者,葡萄糖及氨基酸藉主動轉運被百分百再吸收回周圍微血管,腎小管內的水勢便會大大上升,兩個位置的水勢梯度會大大上升,使水分滲透回周圍微血管的速率亦加快。-葡萄糖及氨基酸於近曲小管被完全再吸收,會大大增加濾液內的水勢,使於U形管位置水勢差更大,水分更易藉滲透作用被再吸收回周圍微血管。

- 於集尿管位置,受到抗利尿激素(ADH)多少的影響,集尿管對水的透性會有差異。較多ADH會使集尿管對水的透性上升,較多比例水分被再吸收,尿液便較少; 相反較少的ADH使集管管對水的透性下降,較少比例水分被再吸收,尿液便較多。

 

[尿素的再吸收]

- 留意,基本上,腎臟其實並沒有機制使尿素被再吸收(不會進行主動轉運,也沒有調節尿素的透性)腎臟其中一個功能本來便是排走尿素。

- 由於水分被大量再吸收回微血管,濾液內的尿素(尤其是位於遠曲小管及集尿管位置)濃度便相對遠高於周圍微血管內的尿素濃度,因此藉擴散作用,尿素也會於遠曲小管及集尿管位置擴散回周圍微血管內。

## 留意,雖然有部份尿素擴散回血液內,但仍有部分隨尿液排走的,所以腎臟仍算可有效排走尿素的。

 

相關問題:

1. 尿液內正常來說含有其麼物質?

   : 其實除了無法進入腎元的血細胞及血漿蛋白,及於近曲小管被百分百再吸收的葡萄糖及氨基酸之外,血漿內其他任何物質,全部也會於尿液內被發現,包括尿素、激素、礦物質、維生素C等等,遠較我們想像中高,而且由於大部份水分被再吸收,這些物質的濃度遠較於血液內高。

    事實上,身體許多物質的主要流失途徑便是經尿液的。

 

2. 糖尿病患者的腎臟未必有問題,但為何尿液中會出現葡萄糖?

   : 糖尿病患者(無論是I型抑或是II)的血糖水平非常高,於近曲小管內,沒足夠時間把所有葡萄糖完全再吸收,因此尿液內便含有葡萄糖。

   但亦留意,這不是壞事,因為這亦是把血糖濃度下降的途徑之一。

   不過,亦因為無法把葡萄糖百分百再吸收,腎小管濾液內的水勢便較低,水分不易藉滲透作用被再吸收回周圍的微血管,引致頻尿。

尿液的形成機制

尿液是如何形成的?

 

位置: 腎臟內發生。

涉及過程:

(1) 超濾作用: 腎小球內的血液過濾至腎元內鮑氏囊的過程。

(2) ()吸收作用: 腎小管內腎小球濾液內物質,重吸收回腎元周圍微血管內的過程。

 

尿液 = 腎小管濾液內物質 已再吸收回微血管的物質

 

[有關超濾作用]

過濾機制: 腎小球內的血壓較高,腎小球內的物質被逼出微血管外,進入鮑曼氏囊內。

## 這機制跟於身體其他位置,物質離開微血管內至組織液的機制是一樣的。

 

相關問題:

1. 血液中有甚麼物質無法離開腎小球的微血管?

   : 跟其他位置一樣。無法離開的原因祇有一個,便是體積太大,無法穿越微血管壁的小孔。血細胞(包括血紅細胞、淋巴細胞及血小板等)及血漿蛋白,無法離開。

   重點提示: 吞噬細胞由於可變形,因此雖然體積較大,仍能穿越微血管壁。另外,血漿蛋白(特別留意,不是蛋白質! 血漿蛋白是血漿內一種蛋白質的名稱)可溶於血漿,但仍然因體積太大,無法穿越微血管壁。

 

2. 漿蛋白無法離開微血管,對物質回流至微血管有何重要性?

   : 由於血漿蛋白溶於水,但又因體積太大,無法隨其他已溶解物質離開腎小球的微血管,因此導致腎元周圍的微血管內血液水勢會較低。水,便會因腎元內水勢較高,透過滲透作用回流至周圍微血管內。

 

3. 血壓較高的人,尿液量會怎樣?

   : 血壓較高,那超濾作用的速率便會更高,腎臟未必有足夠時間進行再吸收,因此尿液量可能會增加。(說可能,因為視乎血壓有多高。以上的答案祇是單憑超濾作用的影響而推論出來而已。)

 

 

2022年10月12日星期三

細胞構造

 

細胞構造

 

細胞構造

相關特徴

功能

細胞核

核膜上有孔

讓物質在細胞核和細胞質之間進出。

含有遺傳物質DNA,攜帶遺傳信息

控制細胞活動

呈球狀,由核膜的雙層膜包圍

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細胞膜

凝膠狀物質

-          主要成分水及蛋白質

 

載有很多細胞器

很多化學反應進行的地方

容許物質在細胞質內移動

具彈性

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細胞膜

是薄膜,主要磷脂組成

包圍著細胞,把細胞內部與外界分隔

具差異透性

-          薄膜上有特殊蛋白質

控制物質進出細胞

-          只容許某些物質穿透

具彈性

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細胞壁

全透性

 

容許水和任何已溶解物質進出

最外層,厚而堅硬

-          主要由纖維素組成

保護並支撐植物細胞,固定細胞形狀

植物細胞有,而動物細胞沒有

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內質網

膜囊組成的網絡

與核膜外層連接,延伸至整個細胞質

協助把物質有效運輸至細胞位置

分為粗糙和光滑內質網

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粗糙內質網

表面有核糖體

合成蛋白質的地方

光滑內質網

沒有核糖體

合成脂質的地方

核糖體

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參與蛋白質的合成

-          沒有膜包圍的細小粒子

-          有些以游離形式散佈於細胞質

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線粒體

含相關的酶

 

進行呼吸作用的主要地方

-          分解食物,釋出細胞可用的能量形式

由雙層膜包圍,內膜高度摺叠

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葉綠體

含有葉綠體及相關的酶

-          綠色的色素

進行光合作用的場所

-          把光能轉化為食物中的化學能

通常含澱粉粒

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液泡

-          充滿液體的囊

-          被單層薄膜包圍

植物細胞的大液泡充滿水時,細胞會膨脹,幫助支撐植物

-          含有水和已溶解物質

 

## 酶是用來催化細胞內化學反應的物質,是蛋白質。

 

考考自己

1. 列出所有於DSE課程範圍內需要認識的細胞構造的名稱。

2. 以下的細胞構造的功能及其相特徵(或構造)分別是甚麼?

          (1) 細胞壁

          (2) 細胞膜

          (3) 細胞質

          (4) 粗糙內質網

          (5) 光滑內質網

          (6) 內質網

          (7) 核糖體

          (8) 液泡

          (9) 葉綠體

          (10) 細胞核

3. 以上哪些構造是雙層膜的?

4. 以上哪些構造祇存在於植物細胞,而不在動物細胞內?

5. 人體內哪些類別的細胞含有較多線粒體? 這些類別細胞有甚麼共同需求?

6. 人體內哪些類別的細胞含有較多粗糙內質網? 這些類別細胞又有甚麼共同功能?

7. 植物細胞壁的主要成份是甚麼?

8. 細胞膜上哪些成份可控制物質進出細胞膜?

9. 光學顯微鏡下,祇可觀察到以上哪些細胞構造?

10. 人體中哪些細胞是沒有細胞核的?

11. 人體中哪些細胞沒有線粒體? 這樣做又甚麼重要性?

12. 植物內有哪些活細胞沒有葉綠體?

13. 原核細胞(例如細菌等)缺乏以上哪些構造?

 

 

進階問題:

1. 病毒必需要進入細胞才能複製自己,但某些病毒無法進入人體細胞內。是甚麼原因?

2. 粗糙內質網及游離於細胞質內的核糖體的功能是相同的。那是甚麼? 但製造出來的產物的去向有些差異。是甚麼差異?

3. 不同性質的物質如何進出細胞?