备课素材知识点：胃液中盐酸的形成及作用- 高中生物人教版必修1

这是一份备课素材知识点：胃液中盐酸的形成及作用- 高中生物人教版必修1，共4页。

人进食后，胃壁细胞质中含有H+-K+泵的囊泡会转移到细胞膜上。胃壁细胞通过H+-K+泵逆浓度梯度向胃液中分泌H+同时吸收K+，如下图所示。下列分析不正确的是
A.H+-K+泵属于载体蛋白，其形成与内质网、高尔基体密切相关
B.H+-K+泵专一性转运两种离子与其结构的特异性有关
C.胃壁细胞分泌H+使胃液的酸性增强，分泌过程不消耗能量
D.胃壁细胞质中的H+、K+不能通过自由扩散的方式运输到胃液中
【答案】C
【解析】根据题意分析，“质子泵催化ATP水解所释放的能量，可驱动H+从胃壁细胞进入胃腔和K+从胃腔进入胃壁细胞”，说明该质子泵运输物质的方式为主动运输。可见钾离子浓度在细胞内高于细胞外，H+浓度细胞外高于细胞内（胃腔是酸性环境），说明该质子泵运输物质的方式为主动运输。
A、H+-K+泵属于载体蛋白，通过囊泡转移到细胞膜上，其形成与内质网、高尔基体密切相关，A正确；B、H+-K+泵专一性转运两种离子与其结构的特异性有关，B正确；C、胃壁细胞分泌H+使胃液的酸性增强，分泌H+时以逆浓度梯度的形式进行，运输方式为主动运输，需要消耗能量，C错误；D、H+、K+的运输需要载体蛋白，不能通过自由，D正确。故选C。
此题易胃液分泌为情景考查物质跨膜运输。
纯净的胃液是一种无色的酸性液体，pH0.9~1.5,正常成年人每日分泌1.5~2.5L,其主要成分有盐酸胃蛋白酶原、黏液和内因子，其余为水、HCO3ˉ、Na+、K+等无机物。
那么，胃液中的盐酸是如何形成的，有什么作用？
胃液中盐酸
胃液中的盐酸(HCl)也称胃酸,由壁细胞分泌。胃酸有游离酸和结合酸两种形式，两者在胃液中的总浓度称为胃液总酸度。空腹6小时后，在无任何食物刺激的情况下，胃酸也有少量分泌，称为基础胃酸分泌。基础胃酸分泌在不同人或同一人在不同时间也有所不同，平均0~5mml/h,且有昼夜节律性，即早晨5~11时分泌率最低，下午6时至次晨1时分泌率最高。基础胃酸分泌量受迷走神经的紧张性和少量促胃液素自发释放的影响。在食物或药物的刺激下，胃酸分泌量大大增加。正常人的最大胃酸分泌量可达20~25mml/h。HCl的分泌量与壁细胞的数目和功能状态直接相关。
盐酸分泌的机制
胃液中的H+浓度为150~170mm/L,比血浆H+浓度高3×106倍。胃液中的Clˉ浓度为170mm/L,约1.7倍于血浆Clˉ浓度。因此，壁细胞分泌H+是逆巨大的浓度梯度而进行的主动过程。H+的分泌是依靠壁细胞顶端分泌小管膜中的质子泵实现的。质子泵具有转运H+、K+和催化ATP水解的功能，故也称H+,K+-ATP酶。胃酸分泌可被质子泵选择性抑制剂奥美拉唑所抑制，该药物已在临床上用于治疗消化性溃疡。
壁细胞分泌盐酸的基本过程如图6-5所示：壁细胞分泌的H+来自细胞内水的解离(H2O→H++OH-)。在分泌小管膜中质子泵的作用下，H+从胞内主动转运到分泌小管中。质子泵每水解1分子ATP所释放的能量能驱使一个H+从胞内进入分泌小管，同时驱动一个K+从分泌小管腔进人胞内。
H+与K+的交换是1对1的电中性交换。在顶端膜主动分泌H+和换回K+时，顶端膜中的钾通道和氯通道也开放。进入细胞的K+又经钾通道进入分泌小管腔，细胞内的Clˉ通过氯通道进入分泌小管腔，并与H+形成HCl。当需要时，HCl由壁细胞分泌小管腔进入胃腔。留在壁细胞内的OHˉ在碳酸酐酶(CA)的催化下与CO2结合成HCO3ˉ,HCO3ˉ通过壁细胞基底侧膜上的Clˉ-HCO3ˉ交换体被转运出细胞，而Clˉ则被转运入细胞内，补充被分泌入分泌小管中的Clˉ,使Clˉ能源源不断地经顶端膜分泌入小管腔。此外，壁细胞基底侧膜上的钠泵将细胞内的Na+泵出细胞，同时将K+泵入细胞，以补充由顶端膜丢失的部分K+。
在消化期，由于胃酸大量分泌的同时有大量HCO3ˉ进人血液，使血液暂时碱化，形成所谓的餐后碱潮。
盐酸的作用
胃内的盐酸具有多种生理作用：①激活胃蛋白酶原，并为胃蛋白酶提供适宜的酸性环境；②使食物中的蛋白质变性，有利于蛋白质的水解：③杀灭随食物进入胃内的细菌，对维持胃及小肠内的无菌状态具有重要意义；④盐酸随食糜进入小肠后，可促进促胰液素和缩胆囊素的分泌，进而引起胰液、胆汁和小肠液的分泌；⑤盐酸造成的酸性环境有利于小肠对铁和钙的吸收。由于盐酸属于强酸，对胃和十二指肠黏膜具有侵蚀作用，如果盐酸分泌过多，将损伤胃和十二指肠黏膜，诱发或加重遗疡病。若胃酸分泌过少，则可引起腹胀、腹泻等消化不良症状。