在上一个有关肾元的视频中
我们讨论了肾元的不同部分
我想 分子在不同的部分被身体吸收了
如果你们还记得的话 我们讲过
近曲小管吸收葡萄糖
氨基酸和钠
我们讨论过亨利循环的上升部分
我们讨论了盐
因此钠 钾 氯在这里被重吸收
在远曲小管 则是钙一类的东西
但是至少在我的头脑中
我第一次学的时候 我说这是怎么发生的呢？
我们如何主动地泵出这些东西的呢？
特别是在需要对抗浓度梯度的时候？
我想在这一集视频里 进一步地讨论一下
这些小管的边界部分
是如何将这些离子
有选择性地运出腔体
或者是运出腔内 或者是从滤液中重吸收回来
肾元不同部分的机制
实际上是相当类似的
但是让我们分部分看一下
因为它们分别重吸收不同的分子
我不会挨个讲述所有的分子
我只是给你们讲一下概念
我们从这里的近端小管开始讲
让我们只放大一下这一部分
让我画一下肾元的内部
肾元的内部看起来像这样
所以这就是内部
滤液在这里
事实上 我画的稍微有点区别
在这里面 我要这样画
因为近端小管有一些这样的小突起
有时被称作刷状缘
这里面 这是我们的腔
这就是滤液所在的地方
肾小球滤液从这个方向进来
你可以想象 这是肾元内部
肾小管的边缘是由很多细胞组成的
所以这里也许是一个细胞
这是另外一个细胞
显然 这是一个横截面
它实际上更像一个圆筒
它像这样绕成一圈 这里只是给你们一个概念
那里是另外一个细胞
也许这里是它的基面
当我们说基底的时候
我们可以想象这是细胞的基底
这是你们应该知道的很好的概念
所以这边对着腔体的细胞
或者是对着肾小管的内部
这叫做细胞顶面
这一边通常是指基面
或者这个薄膜 如果你们把他认为是薄膜的话
这将是基底外侧膜
不论我们讨论肾元的哪一部分 都是这样的
无论是近端小管 还是亨利循环
还是远端部分
这里和这些细胞的其它面
是我们的肾小管周围毛细血管
这又是一个很好的概念
我们的管周毛细血管看起来像这样
它们实际上也是细胞
实际上 我不画细胞
而只是画成小管 我画成这样
它们是可渗透的
这里是流动的血液
这是血液 这是血液
我不会画出真实的
血管壁细胞的太多细节
我只是想告诉你们
腔体怎么把物质输运出去
怎么有选择性的重吸收
这里是管周毛细血管
又有一个有趣的概念 “peri”的意思是“周” 像“周边”
因此它在管子周围
这些毛细血管在管子周围
如果我把它覆盖在这张图片上
我们就有了这些管子周围这些毛细血管
肾元中选择或者是重吸收的物质
将进入到这些毛细血管中
所以 这里就是近曲小管薄膜
让我们看一下葡萄糖在这里发生了什么
所以 实际发生的事情是
细胞的基底外侧有钠钾泵
所以这里是钠钾泵 我只在这里画一个
你也许想观看有关钠钾泵的视频
我有一个有关钠钾泵的完整的视频
但这里的思想是 钠
也许我应该在这里画成正粒子
它们会吸附在这里面 也会用到ATP
当ATP附在蛋白质的这个部分时
它将会改变蛋白质的形状和构造
然后蛋白质会关闭这一边
然后打开这一边
然后 当蛋白质是那种构造时
钠就不会附在蛋白质上
它会去外面 或者是穿过基底外侧膜
最终进入血液中
然后在另一面 它是一个钠钾泵
当它是这种开口形态时
我把它画在这里 关于这个我有一整个视频-
那一点 钾吸附在上面
所以钾容易被吸附上去
也许吸附在这里
这里描述的有点简单
钾的吸附引起蛋白质结构的改变
这不需要ATP
蛋白质变回这种结构
之后钾就不在吸附在蛋白质上了
因为现在蛋白质是不同的结构了
所以钾得到释放
所以基本概念是：钠结合
ATP结合
ATP的磷酸基脱离
这个过程将蛋白质的形状改变成这样
然后钠希望被释放 钾想加入进来
钾加进来后 我们就回到了开始那样
最终结果就是
我们已经把钠抽出了细胞
我们把钾抽进细胞
这叫做主动运输
为什么它叫做主动运输呢？
因为我们用了ATP来克服浓度梯度的影响
从而将钠抽出细胞外
然后让钾进来
你也可以想到
被动运输不需要ATP
这就是它通常叫做钠钾ATP酶的原因
这意味着它是要消耗ATP的蛋白质或酶
它消耗ATP
是用ATP产生的能量来改变形状
从而能够抽出钠抽进钾
总之 这只是之前内容的一个复习
但是怎样才能让我们 例如 使葡萄糖排出腔外呢？
这里有另外的蛋白质
我只以葡萄糖为例讲一下
假设这里有一个蛋白质
有一个很一般的叫法
这是一个协同转运蛋白或者是同向输送体
同向输送体是指它在同一方向
运送两种分子
协同转运蛋白是指一个分子
在浓度梯度作用下有输运趋势
另外一个分子也会随着同时输运
所以你可以想象 我们主动泵出钠
如果我们将钠主动泵钠到这里
在基底外侧
然后在这里钠的浓度比较低
我们泵出的越多 这里的钠浓度越低
最终会比腔内部的钠浓度低
所以钠的浓度梯度
如果这里没有膜的话
钠将会穿过这里
来填补这里失去的所有钠
如果这里没有障碍钠就会穿过
因为这里的主动运输
细胞企图利用钠
来降低它的浓度梯度
但是它也会利用
顺着浓度梯度的钠的能量来运输-
在这种情况下 也许是运输一些葡萄糖
如果你想比较形象化一点
你可以想象一个在这个顶面膜上的蛋白质
也许它看起来像这样
这样可以获得一些形象化的表示
也许这边比这边有更多的钠
因此钠更有可能附在这里
也许葡萄糖附在这里
这只是个简化表示 当它们结合时
这个蛋白质正要改变形状
结合的时候看起来像这样
现在钠在这里
葡萄糖在这里
我们现在实质上在细胞内部
在这个结构里面
它们不想结合太多氨基酸
或者是蛋白质中的其它物质 然后这些物质得到释放
当这些物质得到释放后
蛋白质变回这里这样的形状
我们可以再做一次这样的循环
但是这都是基于
有更多的钠被抽进这个地方
从而使反应发生这一思想
所以钠会沿着浓度梯度穿过去
这一过程会携带葡萄糖
最终 这里的葡萄糖浓度将会升高
然后 如果这里对葡萄糖有渗透能力
因此葡萄糖可以穿过
最终将会沿着浓度梯度
进入到血液中
相同的过程正在发生
也许不完全是葡萄糖 整个肾元中都是
如果我们考虑亨利循环
在这里的上升部分
在这里我们试图得到盐 相同的思想
我们假设那里是腔
这是组成腔壁的一个细胞
我们现在在亨利循环这里
这里有个钠钾泵
钠被抽出
钾离子被抽进 但是事实上
钾离子通道是渗漏的
所以钾往往可以双向运输
因此钾对于我们来说不是很重要
钠浓度在这里变得比较低
这里有同向输送体
就像葡萄糖 在这种情况下
钠离子像葡萄糖的情况中一样想进入
但是这里我们正在运输氯和钾离子
这就是我们想加入的
这就是我们想利用的
钠的浓度梯度
我们会有钾离子和氯离子
事实上 这里的同向输送体
叫做钠钾氯转运蛋白
实际上这是你从亨利循环的上升部分中
获得的第二个变动的部分
所以 最终 这里以有很多氯结束
实际上 两个方向来的氯离子
但既然这对氯离子是可渗透的
如果浓度足够高
氯离子可以从这里出去
同钠离子一起帮助髓质变得含盐量更高
远曲小管中也差不多
那里 钙离子 有一点不同
因此如果我们在远曲小管中
这种绒毛 这些东西突出来
这只是在近曲小管中才有 这些刷状缘
但是在那里 你知道
我们利用通过一些主动运输形成的浓度梯度
来输运一些其它的物质
这叫做次级主动运输
知道这个不错
然后 在远曲小管这里结束
这里是腔体
我们说 这里是腔体
腔体每一边都有细胞
我想你们已经有了基本的概念
远端的有一点不同 我们说这是一个细胞
这里是管周毛细血管
这里是我们的血液
再一次 我们要抽出钠
钠钾泵
我有一个有关的完整视频 钠钾泵将钾离子抽进来
所以在这里得到很多钠离子
面对腔体的顶面膜能够透过钙离子
不管这里的钙离子浓度怎么样 钙离子都会来到这里
所以 也许你得到钙离子
这些钙离子漂浮在周围
这里 在这里有反向转运体
所以我们血液中的钠浓度在升高
因为我们一直在向外抽出
因此如果你想让钠离子顺着浓度梯度进来的话
它就会回来
因此 这里有一些钠离子向浓度低的方向流动
然后当那些钠回来时
这个过程你可以想象为一个旋转门
它让钙离子出去
你可以自己形象化的想象一下
一个蛋白质是怎么做到的
我想象成旋转门
钠使门旋转
钙在门的另外一个部分 然后被吐出来
这就叫做反向转运体
因为他们向不同的方向流动
它是次级主动运输
因为这个可以起作用的唯一途径是
在这每一个情况中 我们都使用ATP
来进行主动运输 将钠运往基底外侧膜外面
希望你觉得这些对你有用
这比你通常知道的
肾元是如何把物质抽出到腔体外面
进入到管周毛细血管更具体 对我来说
它让事情更具体
它帮助我知道肾元到底是什么