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第112章 进入细胞(1/4)

    生之道-27进入细胞

    强:钙离子是如何进入细胞膜的?

    梦:钙离子进入细胞的方式主要分两种,一是通过顺浓度梯度,不消耗能量的被动运输,称为“离子通道”;二是逆浓度梯度,消耗能量的主动运输,分为“离子泵”和“离子交换体”。离子泵消耗Atp将离子单向输送进入细胞,输送钙离子的就是“钙泵”,运输钠离子的就是“钠泵”。离子交换体消耗Atp通过一进一出的方式双向输送离子,钠离子与钙离子的交换运输就是“钠-钙交换体”。另外,细胞内的钙库可以释放钙离子,还有钙离子可以通过“囊泡运输”进入单细胞和细胞器内。钙离子在进入细胞过程中实现细胞信号传导、肌肉收缩、神经递质释放等多种生理功能。

    强:什么是“离子通道”?

    梦:离子通道是细胞膜上的一类跨膜蛋白质,其结构就像一个空心管,转运蛋白的核心功能是形成特定孔径的通道,允许特定离子顺浓度梯度或电位梯度快速跨膜运输,如钠通道、钾通道、钙通道、镁通道等,离子通道不消耗能量,属于扩散作用。细胞外是高钠高钙的,细胞内是高钾高镁的,所以钙能离子能顺离子通道进入细胞,钾离子也能顺离子通道出细胞。虽然血液、组织液以钠、钙为主,细胞内以钾、镁为主,细胞内外的电位是均衡的。各种离子通过离子通道进入细胞内,能实现多种生理功能,实现细胞内外的信号传导、调节细胞容积、代谢调控、以及腺细胞的分泌和吸收。

    强:许多阳离子通过离子通道进入细胞,那么细胞的电位会升高,细胞岂不是成了“生物电池”?如果能用意识控制离子通道,是不是能掌握雷电的功法了?

    梦:离子通道是要符合阴阳离子平衡的,细胞在吸收阳离子的同时也要吸收阴离子,形成阴阳平衡,所以细胞不会放电。在细胞中存在多种阴离子通道,比如氯离子、碘离子、碳酸氢根、磷酸根、硝酸根、硫酸根等。细胞外的阴离子以氯离子为主,细胞内以磷酸根和带电蛋白质为主。如果细胞内的阴离子和阳离子失衡,不但不能掌握,还会破坏细胞膜电位、渗透压平衡和酶活性,产生各种危害。阴离子过量则形成“代谢性酸中毒”,阳离子过量则产生“代谢性碱中毒”,阳离子过量还会使神经多度兴奋产成抽搐。无论阴离子还是阳离子,每种离子过量产生都会造成离子失衡,只是不同离子产生的伤害略有不同。

    强:我猜想:若掌握带电蛋白质,是不是能搞个“掌心雷”,最低也能像“电鳗”一样放电?

    梦:电鳗放电的原理不是单纯的离子通道,而是离子通道与离子泵共同作用的结果,电鳗发电的核心是通过离子通道和细胞间电位差的叠加,将Atp的曲率释放形成电能。发电体细胞通过“钠钾泵”消耗能量,维持细胞内高钾低钠的状态,放电过程为“泵出3个Na?,泵入2个K?”,形成细胞内-90mV的负电位,多个发电体串联后,叠加形成数百伏的放电效果。但这种放电方式,僵尸实现不了。

    强:僵尸同样具有离子通道和离子泵,为什么不能实现,是僵尸没有放电的能力吗?

    梦:并不是,僵尸也是能放电的,比如干燥环境中经常产生的“火花放电”,关键是僵尸没有像电鳗那样串联放电的结构,细胞放出的电不能集中累积,也就达不到你想要的效果。另外鳗鱼还具有脂肪绝缘层,放出的电对自身没有伤害,而僵尸就不同了,身体放出的静电虽然能也具有电击效果,但自己也要承受电击的疼痛。

    强:是不是僵尸解决串联累积和绝缘放电这两个障碍,僵尸就能掌握放电了?

    梦:是的。小小一个电击棍就完美解决了两个障碍,所谓的魔法都是科学,你不要胡思乱想了。

    强:还是有点心不甘,如果真的能手搓闪电,那可太酷了。我发现细胞内有个“带电蛋白质”,是蛋白质能放电吗?

    梦:为了让你理解,我用带电蛋白质来描述。我过去讲过电并不存在,电的本质是“空间的横向曲率”,电的本质与电子无关,电子只是电的表象。带电蛋白质实际是带负曲率的蛋白质,负曲率主要来源于氨基和磷酸基。细胞内所有按照极性排列形成的蛋白质都算做带电蛋白质,包括微丝、微管、转运蛋白和各种酶。细胞内具有非常多的带电蛋白质,所以细胞内阴离子数量小于细胞外,但细胞内外的电位是基本平衡的。而蛋白质的负曲率是由蛋白质的结构产生的,当蛋白质的结构发生转变,其负曲率就会消失,相当于细胞具有了负电能,这也是电鳗放电的原因。细胞内最容易改变结构而放电的物质是Atp,Atp通过改变结构将负曲率传递给其他物质,从而提供生命能量。

    强:我好像有点理解了,带电蛋白质都具有生命能量,那么各种酶都是生命能量的物质,所以能催化各种生理反应。可是酶并没有像Atp那样消耗能量,那么各种酶是如何发挥作用的?

    梦:酶虽然没有直接提供能量消耗,但酶提供了能量场的环境,物质可以在特定磁场中弯曲、折叠或拉伸,为生化反应提供了条件。看你还
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