1926年,，多大科學(xué)家麥卡倫macllum提出脊椎動(dòng)物身體中的鈉鉀鎂鈣等離子與大海中的比例類似[1]，但含量約為三分之一,，這與志留紀(jì)（Silurian period）時(shí)期大海的離子濃度類似,，推測(cè)脊椎動(dòng)物血液反映了其濃度組成。

macllum發(fā)現(xiàn)在鯡魚（herring）未受精的卵細(xì)胞中,，鉀離子是鈉離子的兩倍,，推測(cè)在早得多的單細(xì)胞生物中其生存環(huán)境鉀離子明顯高于鈉離子。這與動(dòng)物體液（鈉離子多）的離子濃度相反,。

注：神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)（鉀=150 mM,，鈉= 15 mM）M是mol/L,；

其他資料：

平均來(lái)說(shuō)細(xì)胞的離子泵需要消耗掉20%的能量,。而神經(jīng)細(xì)胞則要用60%的能量維持泵。

離子泵常見的有H⁺pump, Na⁺/K⁺pump, Ca²⁺pump,。離子泵運(yùn)輸過(guò)程緩慢,，需要經(jīng)過(guò)構(gòu)型變化,，一次只能運(yùn)輸幾個(gè)離子,，不連續(xù)，速度約每秒10⁴個(gè)離子,。與離子通道10⁸/s比,，非常緩慢。

除了神經(jīng)細(xì)胞、肌肉細(xì)胞外,，普通細(xì)胞的k離子通道屬于non-gated通道,，其他離子通道一般受到蛋白質(zhì)調(diào)控,。K+通道由4個(gè)相同的蛋白亞基組成。亞基由：p segment,，離子選擇性過(guò)濾器肽段,，S5,S6兩個(gè)螺旋跨膜結(jié)構(gòu)。

膜片鉗（Patch Clamps）靈敏度可以測(cè)到單個(gè)通道離子流,。利用該技術(shù)可以測(cè)量開閉時(shí)間,，數(shù)量，膜電位濃度關(guān)系等,。

大氣中的氧氣出現(xiàn)在大約22-24億年前,，從此大部分生物的環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸缘摹榱吮３旨?xì)胞內(nèi)的還原環(huán)境,，細(xì)胞內(nèi)普遍含有還原性分子如谷胱甘肽（glutathione,，濃度大約5 mM），它使得蛋白質(zhì)分子中的半胱氨酸殘基的側(cè)鏈保持在還原狀態(tài),，即不形成二硫鍵（兩個(gè)巰基-SH 被氧化過(guò)程連成-S-S-鍵）,。

海水通過(guò)地殼裂縫與深處高溫巖石的相互作用除鹽,，形成云母（mica）等新的礦物,，同時(shí)把海水中的金屬離子帶走。這個(gè)過(guò)程叫做“反風(fēng)化”（reverse weathering）,，反風(fēng)化過(guò)程中,，鉀比鈉更容易被除去，這也使得海水中鈉的含量遠(yuǎn)高于鉀,。

Reference:

[1]《體液和組織中的古化學(xué)》（Paleochemistry of the body fluids and tissues）的論文