钠钾泵工作原理与细胞内外离子分布：
钠钾泵工作原理（图）
静息状态下，细胞外的钠离子（Na⁺）浓度较高，而细胞内则以钾离子（K⁺）为主。这种离子分布的维持离不开钠钾泵（Na⁺/K⁺-ATP 酶）的作用。钠钾泵通过消耗能量（ATP），将 3 个 Na⁺泵出细胞，同时将 2 个 K⁺泵入细胞内。由于泵出3个Na⁺，而仅泵入2个K⁺，导致外正内负的电荷差。这种机制不仅维持了细胞的静息电位，还为神经信号传递、肌肉收缩等生命活动提供了基础保障。
静息电位：生命活动的基础
在安静状态下，细胞膜对K⁺通透性大，对Na⁺通透性很小，仅为K⁺通透性的1/100至1/50，而对氯离子则几乎没有通透性。由于细胞膜对K⁺的通透性较高，部分 K⁺会沿浓度梯度流出细胞，进一步增强了细胞内的负电荷。这一复杂的机制共同维持了静息状态下的电位差。
静息电位（Resting Potential, RP）是指细胞膜未受刺激时，其内外两侧形成的外正内负的电位差。这一电位差通常为 -70 至 -90 毫伏，是神经细胞和其他兴奋性细胞正常功能的基础。不同类型的细胞，其静息电位数值有所差异，例如：
•哺乳动物的神经细胞：-70 毫伏
•骨骼肌细胞：-90 毫伏
•人的红细胞：-10 毫伏
几乎所有动植物细胞的静息电位都呈现出膜内比膜外低的特性，范围通常在 -10 至 -100 毫伏之间。如果将膜外电位视为零，则膜内电位始终为负值。
结论
生命的本质离不开生物电的驱动。从静息电位的形成到钠钾泵的高效调控，电活动构成了维持生命的基本机制。研究生物电不仅揭示了生命运作的奥秘，还为医学领域的诊断与治疗提供了宝贵的理论依据。了解这些微观电现象，不仅可以帮助我们更好地认知生命本质，还可能为攻克重大疾病提供全新的思路。
作者: 上海舒泽生物科技研究所 楼秀余返回搜狐，查看更多