 《三思科学》电子杂志
2002年第9期 总第15期
2002年9月1日
目 录
封面
封面故事
[刘华杰]桔梗
新闻
[姜岩]走近霍金
[毛磊]地球峰会：失望与希望交织
[异调]沃沃斯基和动机理论
脑死亡专题
[江华]脑死亡的是是非非
[熊玮、江华]脑死亡的概念和历史
发展
求知
[故儒]闲话精细结构常数
[逍遥]离子通道
[逍遥]终极巫术——疯牛病小传
[九歌]陆生动物群(三)
[九歌]生态策略(上)
[高山]量子的存在
[李霖]人与癌
[异调]证明的证明(上)
[李淼]弦论通俗演义(十九)、
(二十)、(二十一)
译述
[卡尔·萨根]波斯的棋盘
[R.Hipschman]SETI：射电搜索
博物
[九歌]麻雀
[佳肴]暴龙
[雨苍]儒艮
历史
[高山]神秘的量子理论
观点
[陶世龙]现代化的人与科学
[赵南元]民主、法制、伦理与科学
故事
[黄大一]约旦小镇真龙印痕
辨伪
[方舟子]假做真时真亦假的“神秘
现象”
书评
[刘华杰]小书大学问，有趣不轻松
[阎作寅]捏造的科学
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离 子 通 道
 逍遥
细胞是构成我们这个纷繁复杂的生命世界的基石，即便在我们已经知道自然界存在着诸如病毒那样的生命形式之后，也同样如此。毕竟如病毒之类的生命形式，要想繁衍，还是得找到一个宿主细胞之后，才能生生不息。简言之，细胞就象一个口袋，将生命所需的最基本的一切囊括其中，在太初的混沌浓汤中建立起生命的秩序。
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细胞能够做到这一点依赖于一类不溶于水的小分子——脂类化合物，尤其是磷脂。磷脂分子既有水溶性基团又有脂溶性基团，在水分子的作用下，其中亲脂的基团彼此聚集形成一个双分子层，而闭合呈球形。正是它们将生命所需的一切包容在内，而有了细胞内外之别。我们将这层分隔细胞内外的磷脂双分子层称为细胞膜。
生命离不开水，大多数对生命来说至关重要的物质都是水溶性的，比如各种各样的离子、糖类等。这就带来了一个基本的问题，它们要进入细胞就必须越过细胞膜内部亲脂的基团，而这并不容易。反之，对于生命活动中所产生的不需要的水溶性废物要出去，也同样困难。有人说生命就是一场游戏，不过只有胜利者才能继续玩下去。很显然，如果谁能够率先加速这些物质进出细胞，谁就有了生存的优势。而最简单的方法就是在细胞膜上安一个门，给水溶性的物质提供一个专门的通道。对于那些专门用来帮助离子进出细胞的通道，我们就称之为离子通道。
那么通道由谁来提供呢？对于生命来说，最重要的物质有两类，一类是核酸，一类是蛋白质。生命的具体功能主要都是由蛋白质提供，这里也不例外。细胞生产一些特别的蛋白质，它们能够镶嵌在细胞膜上且彼此聚集，中间的孔隙为水分子所占据，这就给那些水溶性的分子或离子提供了一个快速进出细胞的水通道。想象一下把球堆在一起，球与球之间自然会留下孔隙，这对理解离子通道会有所帮助。而孔隙的不同大小，可以允许相应的分子或离子快速进出细胞。
进一步的，细胞通过控制相应通道的开放和关闭，而能够调节相应物质进出细胞的速度，来实现细胞的需要，完成相应的功能。对于我们而言，细胞对几种无机离子（Na+、K+、Ca2+、H＋等）进出的管理，甚至涉及到生命的根基以及某些疾病的机制，比如神经冲动的产生、心脏的节律性跳动、肌肉细胞的收缩、能量的生成（ATP）等等。生命的奇妙每每使我们由然而生赞叹之心，对离子通道的研究，也同样如此。而科学家Erwin Neher 和 Bert Sakman则由于发现了细胞膜上的离子通道而理所当然的获得了1991年的诺贝尔生理学奖。
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