钠、钾、钙的生物无机化学和调控

1、 人人 体体 元元 素素 常量元素常量元素微量元素微量元素占人体总重占人体总重量低于量低于0.010.01的元素的元素C、H、O、N、P、S、Cl、Na、Mg、K和和Ca等等11种，约占体重的种，约占体重的99.25。Fe、I、Zn、Cu、Co、Cr、Mn、Mo、Se、Ni、Sn、Si、F和和V等等14种。种。Rb、As、B、Ti、Al、Ba、Nb和和Zr等等8种。种。Bi、Sb、Be、Cd、Hg和和Sb等等6种。种。必需微量元素必需微量元素( (生命元素生命元素) )非必需微量元素非必需微量元素有毒微量元素有毒微量元素占人体总重占人体总重量高于量高于0.01的元素的元素碱金属和碱土金属在生物

2、体内的分布碱金属和碱土金属在生物体内的分布离子种类离子种类在细胞中的作用在细胞中的作用Na+维持膜电位维持膜电位K+参与蛋白质合成参与蛋白质合成和某些酶促合成和某些酶促合成Ca2+钙调素、肌动球蛋白、钙调素、肌动球蛋白、ATP酶酶表表1 阳离子在细胞中的作用阳离子在细胞中的作用钠，钾，钙的生物无机化学和调控Na+ - K+泵泵钠钾泵的作钠钾泵的作用用Ca2+的的作作用用肌细胞体系肌细胞体系P型离子泵型离子泵钠钙交换器钠钙交换器123456目录钠，钾，钙的生物无机化学和调控Na+ - K+泵泵钠钾泵的作用钠钾泵的作用Ca2+的的作作用用肌细胞体系肌细胞体系钠钙交换器钠钙交换器P型离子泵型离子泵参

3、考资料：生物无机化学郭子建，孙为银著钠，钾，钙的生物无机化学和调控Na+ - K+泵泵钠钾泵的作用钠钾泵的作用Ca2+的的作作用用肌细胞体系肌细胞体系钠钙交换器钠钙交换器P型离子泵型离子泵生理功能生理功能生理功能生理功能含量含量 Na+、K+和和Cl-对于维对于维持血浆和组织液的渗持血浆和组织液的渗透平衡有重要的作用。透平衡有重要的作用。含量含量 钠、钾、氯分别约占人体钠、钾、氯分别约占人体重量的重量的0.15，0.35和和0.15。在体内以离子状。在体内以离子状态存在于一切组织液之中，态存在于一切组织液之中，细胞内以细胞内以K+含量多，而细含量多，而细胞外液中则胞外液中则Na+含量多。含量多

4、。参考资料：生物无机化学郭子建，孙为银著钠，钾，钙的生物无机化学和调控Na+ - K+泵泵钠钾泵的作用钠钾泵的作用Ca2+的的作作用用肌细胞体系肌细胞体系钠钙交换器钠钙交换器P型离子泵型离子泵功能：功能：维持细胞内低维持细胞内低NaNa+ +高高K K+ +的离子环境。的离子环境。存在：存在：一切动物细胞的细胞膜上，植物细胞、真菌、细菌上没有。一切动物细胞的细胞膜上，植物细胞、真菌、细菌上没有。ATPATP催化位点催化位点由由ATP直接提供能量的主动运输直接提供能量的主动运输参考文献：1赵善民,何显教. 运动使骨骼肌细胞膜Na(+)K(+)泵和mRNA含量增加J. 体育科技,1998,S1:4

5、2-44.钠，钾，钙的生物无机化学和调控Na+ - K+泵泵钠钾泵的作用钠钾泵的作用Ca2+的的作作用用肌细胞体系肌细胞体系钠钙交换器钠钙交换器P型离子泵型离子泵p工作原理：工作原理：对离子的转运循环依赖对离子的转运循环依赖自磷酸化自磷酸化过程，所过程，所以叫做以叫做P-type离子泵。每个周期转出离子泵。每个周期转出3个个Na+ ，2个个K+ 。Na+-K+泵泵的工作模的工作模式示意图式示意图泵的构成：泵的构成：由由2个大亚基、个大亚基、2个小亚基组成的个小亚基组成的4聚体，也聚体，也叫叫Na+-K+ATP酶酶，分布于动物细胞的质膜。，分布于动物细胞的质膜。钠，钾，钙的生物无机化学和调控Na

6、+ - K+泵泵钠钾泵的作用钠钾泵的作用Ca2+的的作作用用肌细胞体系肌细胞体系钠钙交换器钠钙交换器P型离子泵型离子泵NaNa+ +-K-K+ +泵的结构与工作模式示意图泵的结构与工作模式示意图参考资料：生物无机化学郭子建，孙为银著钠，钾，钙的生物无机化学和调控Na+ - K+泵泵钠钾泵的作用钠钾泵的作用Ca2+的的作作用用肌细胞体系肌细胞体系钠钙交换器钠钙交换器P型离子泵型离子泵1.1.维持细胞的渗透性，保持细胞体积。维持细胞的渗透性，保持细胞体积。2.2.维持低维持低NaNa+ +高高K K+ +的细胞内环境。的细胞内环境。3.3.维持细胞的静息电位。维持细胞的静息电位。缺钾可对心肌、肾、

7、肠缺钾可对心肌、肾、肠及骨骼的产生损害。及骨骼的产生损害。摄入钠过多，会对高血压，心摄入钠过多，会对高血压，心脏病。钾过多则可引起四肢苍脏病。钾过多则可引起四肢苍白发凉、嗜睡。白发凉、嗜睡。图片来源：http:/ 钠，钾，钙的生物无机化学和调控Na+ - K+泵泵钠钾泵的作用钠钾泵的作用Ca2+的的作作用用肌细胞体系肌细胞体系钠钙交换器钠钙交换器P型离子泵型离子泵食盐过剩与疾病食盐过剩与疾病 钠和水肿有关，水肿组织中由于含过多钠盐，水量就由外向内渗透，造成水肿。钠和水肿有关，水肿组织中由于含过多钠盐，水量就由外向内渗透，造成水肿。1988年年5月在斯德哥尔摩召开的月在斯德哥尔摩召开的“食盐与疾

8、病食盐与疾病”国际研讨会国际研讨会上有报告说，人体随钠盐摄取量的增加，骨癌、食道癌、膀上有报告说，人体随钠盐摄取量的增加，骨癌、食道癌、膀胱癌的发病率亦增高。如果胱癌的发病率亦增高。如果增加钾盐的摄取量增加钾盐的摄取量，则胃、肠癌，则胃、肠癌的的发病率成比例下降发病率成比例下降。 在饮食中摄入部分在饮食中摄入部分钾盐和镁盐以取代钠盐钾盐和镁盐以取代钠盐，对，对糖尿病、高血压和骨质疏松症有疗效。糖尿病、高血压和骨质疏松症有疗效。参考资料：健康的普罗旺斯王欣著 图片来源： http:/www.so- - K+泵泵钠钾泵的作用钠钾泵的作用Ca2+的的作作用用肌细胞体系肌细胞体系钠钙交换器钠钙交换器P

9、型离子泵型离子泵 占人体总重量的占人体总重量的2.0，一般成年人体内，一般成年人体内含钙量约为含钙量约为1200g1200g，其中，其中9999集中于骨铬和牙齿，其集中于骨铬和牙齿，其余的余的1 1存在于软组织、存在于软组织、细胞外液和血液细胞外液和血液中。中。钙钙含钙食品排名：含钙食品排名：Tips钠，钾，钙的生物无机化学和调控Na+ - K+泵泵钠钾泵的作用钠钾泵的作用Ca2+的的作作用用肌细胞体系肌细胞体系钠钙交换器钠钙交换器P型离子泵型离子泵钙的钙的作用作用维持血管的正常通透性。维持血管的正常通透性。抑制神经抑制神经肌肉肌肉的的兴奋性。兴奋性。参与参与肌肉肌肉的收缩。

10、的收缩。参与血液凝固过程。参与血液凝固过程。钙离子是如何调控肌肉的呢？钙离子是如何调控肌肉的呢？参考文献：2韦磊. 浅谈钙离子的生理作用J. 科技信息,2011,27:571.钠，钾，钙的生物无机化学和调控Na+ - K+泵泵钠钾泵的作用钠钾泵的作用Ca2+的的作作用用肌细胞体系肌细胞体系钠钙交换器钠钙交换器P型离子泵型离子泵肌肌细细胞胞1、由肌浆包围着的、由肌浆包围着的肌原纤维肌原纤维2、肌浆网系肌浆网系，是膜包围的管泡状结构网，对调，是膜包围的管泡状结构网，对调节节 Ca2+ 离子浓度有重要作用离子浓度有重要作用肌浆网系肌浆网系钠，钾，钙的生物无机化学和调控Na+ - K+泵泵钠钾泵的作用

11、钠钾泵的作用Ca2+的的作作用用肌细胞体系肌细胞体系钠钙交换器钠钙交换器P型离子泵型离子泵肌浆网系肌浆网系肌浆网系肌浆网系Ca2+ 肌浆肌浆Ca2+ATP休止状态休止状态运动状态运动状态 参考资料：生物无机化学原理席振峰，姚光庆著钠，钾，钙的生物无机化学和调控Na+ - K+泵泵钠钾泵的作用钠钾泵的作用Ca2+的的作作用用肌细胞体系肌细胞体系钠钙交换器钠钙交换器P型离子泵型离子泵参考资料：生物无机化学原理席振峰，姚光庆著钙离子泵钙离子泵肌浆网系肌浆网系Ca2+ 肌浆肌浆Ca2+ATP休止状态休止状态运动状态运动状态 钙离子泵钙离子泵钠钙交换器钠钙交换器每分解一个每分解一个ATP分分子，泵出子，

12、泵出2个个Ca2+。位于位于肌质网肌质网上的钙上的钙离子泵占肌质网膜离子泵占肌质网膜蛋白质的蛋白质的90%。属于反向协同运属于反向协同运输体系，通过钠输体系，通过钠钙交换来转运钙钙交换来转运钙离子。离子。Ca2+ pump mechanism高亲和性的钙离高亲和性的钙离子结合位点子结合位点参考文献：3Neuroscience and Behavioral Physiology，February 2003, Volume 33, Issue 2, pp 113-121钠，钾，钙的生物无机化学和调控Na+ - K+泵泵钠钾泵的作用钠钾泵的作用Ca2+的的作作用用肌细胞体系肌细胞体系钠钙交换器钠钙交

13、换器P型离子泵型离子泵参考文献：4李涛,曾晓荣. 钠钙交换体与心脏疾病的研究进展J. 泸州医学院学报,2014,01:65-68.钠，钾，钙的生物无机化学和调控Na+ - K+泵泵钠钾泵的作用钠钾泵的作用Ca2+的的作作用用肌细胞体系肌细胞体系钠钙交换器钠钙交换器P型离子泵型离子泵钠钠钙交换系能利用钙交换系能利用Na+在质膜两边的浓度梯在质膜两边的浓度梯度度运入运入Na+并并排出排出Ca2+。01一般在神经、一般在神经、肌肉肌肉和肠道中都发生这种作用。和肠道中都发生这种作用。02胞饮作用会形成含胞饮作用会形成含Na+和和Ca2+的的囊泡囊泡而完成而完成Na+向内输送，向内输送，Ca2+向外排出，从而实现向外排出，从而实现NaCa交交换换。03说明说明Ca2+主要起着主要起着第二信使第二信使的作用的作用图片来源：生物无机化学郭子建，孙为银著钠，钾，钙的生物无机化学和调控Na+ - K+泵泵钠钾泵的作用钠钾泵的作用Ca2+的的作作用用肌细胞体系肌细胞体系钠钙交换器钠钙交换器P型离子泵型离子泵钠，钾，钙的生物无机化学和调控Na+ - K+泵泵钠钾泵的作用钠钾泵的作用Ca2+的的作作用用肌细胞体系肌细胞体系钠钙交换器钠钙交换器P型离子泵型离子泵参考文献12345赵善民,何显教. 运动使骨骼肌细胞膜Na(+)K(+)泵和mRNA含量增加J. 体育科技,1998,S1