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《生物学通报》 2019年12期
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细胞内钾多钠少——原初生物的第三大遗迹?(3)

朱钦士  
【摘要】:地球上所有生物的细胞内,钾的浓度都远高于钠,和细胞外钠高钾低的情形相反。为了维持细胞内、外这种离子浓度的不平衡,细胞必须不断地泵进钾、泵出钠,消耗大量的能量。这种看似"浪费"的状况是由于地球上最早的生命是在钾高钠低的环境中形成的,蛋白质和RNA的功能对钾的依赖性不可能再改变。因此细胞内钾高钠低的情形,和细胞内的还原环境及蛋白合成过程对RNA的依赖一起,成为原初生物的三大遗迹。生物也正面利用了细胞内、外离子浓度的不平衡来储存和转化能量,动物更利用细胞内、外钠离子浓度的巨大差异来进行神经活动,因此动物需要吃进钠。不过钠对于植物的作用基本上是负面的,所以植物对钠是"能躲则躲"。

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