Studies on Transport Mechanisms of Turtle Bladder I . Epithelium of Urinary Bladder

Turtle bladder의 수송기작(輸送機作)에 관한 연구 : I. 방광(膀胱)의 상피조직(上皮組織)

  • Jeon, Jin-Seok (Dept. of Biology, College of Natural Science, Keimyung University)
  • 전진석 (계명대학교 자연과학대학 생물학과)
  • Published : 1989.12.01

Abstract

It has been shown in this and earlier investigation that the turtle bladder mucosa has three main cell types on their mucosal surface. They are the granular cells, ${\alpha}$ CA cells, and ${\beta}$ CA cells. The three major transport mechanisms that occurs in the turtle bladder are sodium reabsorption, proton secretion, and bicarbonate secretion. In the present work the trans-port mechanisms by bladder epithelial cells of freshwater turtle, Pseudemys scripta, are summarized as follows. 1. The granular cells play an important role in sodium transport, while the ${\alpha}$ and ${\beta}$ CA cells do not appear to play a determining role in sodium transport. 2. It appears that the active sodium transport in the granular cells occurs in two-step process, implying that first, sodium diffuses into the cells, followed by an energy-dependent efflux step, which is catalyzed by the ouabain-sensitive Na-K ATPase. 3. The ${\alpha}$ type of CA cells are responsible for the proton secretion using the proton pump on the apical plasma membrane, while the ${\beta}$ type of CA cells are believed to be responsible for bicarbonate secretion. 4. When looked at under freeze-fracture electron microscopy, the apical plasma membrane of ${\alpha}$ cells have a characteristic population of rod-shaped intramembranous particles which are believed to be components of the proton pumps. Conversely, ${\beta}$ type of CA cells show rod-shaped particles in their basolateral plasma membranes, which is consistent with the proton absorptive, bicarbonate secretory mechanism. 5. In the turtle bladder, the ${\alpha}$ and ${\beta}$ type of cells are believed to be both responsible for proton transport, but in opposite directions.

Turtle bladder의 상피조직(上皮組織)과 세포막(細胞膜) 투과성(透過性)을 분석하기 위하여 동결절단법(凍結切斷法)을 적용(適用)하여 전자현미경(電子顯微鏡) 관찰을 하였으며 그 결과 다음과 같이 요약(要約)된다. 1. 방광상피(膀胱上皮)의 3가지 주요세포형(主要細胞形)은 granular-cell, ${\alpha}$${\beta}$형(形)의 CA-rich cell로서 구분된다. 2. 과립성세포(顆粒性細胞)의 주요기능(主要機能)은 $Na^+$ 재흡수(再吸收)이며, 두 단계(段階)의 수송과정(輸送過程)으로 설명되며 정단세포막(頂端細胞膜)을 통한 $Na^+$의 세포내(細胞內) 확산이동(擴散移動)과 그후 기저막(基底膜)에 위치한 $Na^{+}\;-K^{+}$ 펌프에 의한 능동수송과정(能動輸送過程)이다. 3. ${\alpha}$${\beta}$형(形) CA-rich cell은 $Na^+$ 수송(輸送)에 관여하지 않으며, ${\alpha}$형(形)의 CA-cell은 정단세포막(頂端細胞膜)의 proton펌프를 이용하여 proton 분필(分泌)에 관여한다. 또한 ${\beta}$형(形)의 CA-cell는 정단세포막(頂端細胞膜)을 통한 $HCO_{3}^-$ 분필수송(分泌輸送)의 기능을 가지고 있다. 4. 동결절단법(凍結切斷法)의 적용하에 세포막표면(細胞膜表面)의 특성(特性)을 관찰한 바, ${\alpha}$형(形)의 CA-cell의 정단세포막(頂端細胞膜)은 proton펌프를 함유하는 것으로 보이는 intramembrane particle이 다수 관찰되고 있으며, ${\beta}$형(形) CA-cell은 기저세포막(基底細胞膜)에서 이와같은 intramembrane particle이 나타나고 있다. 5. 상술(上述)한 두 type의 CA-cell에서 수송특성(輸送特性)의 차이는 proton 및 $HCO_{3}^-$ 분필수송(分泌輸送)이 서로 반대의 방향으로 일어나는 것으로 사료된다.

Keywords