鈉鉀泵是怎樣發(fā)現(xiàn)的“鈉泵”假設早在1941年，生理學家R.B.Dean基于用放射性Na元素對肌肉的細胞實驗提出了在細胞膜上存在著“鈉泵”的推測。他認為"肌肉細胞之所以能逆濃度地運輸K+和Na+，是需要做功的。因此，在細胞膜上一定有一種泵存在，這種泵能在泵出Na+的同時泵入等量的K+。不過，就當時而言，“鈉泵”只是一個猜想，沒有引起人們的注意。直到1949年以后，霍奇金才把它引入并用來解釋動作電位后靜息電位的形成。他認為，動作電位后，細胞膜仍然要恢復到原來的靜息狀態(tài)，這就需要將流入細胞內(nèi)的Na+重新轉運到細胞外。由于Na+從質膜內(nèi)運出質膜外是逆濃度梯度運輸，需要消耗能量，因此需要鈉泵來轉運。他還進一步推測，逆濃度運輸?shù)拟c泵是需要消耗ATP的，抑制ATP的合成會抑制鈉的逆濃度轉運。“ATP酶”發(fā)現(xiàn)1954年，匈牙利生理學家GyorgyGardos發(fā)現(xiàn)紅血細胞K+的吸收是與ATP有關的。1956年霍奇金和凱恩斯則發(fā)現(xiàn)注射ATP到被氰化鉀中毒的槍烏賊巨大神經(jīng)軸突不能使細胞逐出Na+的主動運輸活動得到恢復。此期間，在丹麥奧胡斯(Arahus)大學攻讀醫(yī)學博士學位并從事局部麻醉研究的丹麥生理學家斯科(JensC.Skou)對此也產(chǎn)生了興趣，他在閱讀中了解到，1948年，美國生理學家BenjaminLibet在槍烏賊巨大神經(jīng)軸突鞘上發(fā)現(xiàn)有ATP水解酶的存在。斯科猜想這種酶可能是存在于神經(jīng)細胞膜上的ATP酶，并且是一種脂蛋白。為此，他產(chǎn)生了分離這種酶的想法。由于當時他只是一名助理教授，沒有資格得到槍烏賊巨大神經(jīng)實驗材料，他選擇了螃蟹神經(jīng)作為替代品進行探究。幾年之間大約有25000個螃蟹成了斯科的實驗品。功夫不負苦心人，他終于從細胞膜上分離了這種ATP酶。他通過實驗發(fā)現(xiàn)這種ATP酶會因Na+的增加而被刺激，該酶需要Na+和被K+激活的酶通常被Na所抑制的規(guī)律不同。1957年，他在《生物化學和生物物理》雜志上發(fā)表了“一些陽離子對外周神經(jīng)ATP酶的影響”(Theinfluenceofsomecationsonanadenosinetriphosphatasefromperipheralnerves)論文。但這時，斯科還沒有意識到他的發(fā)現(xiàn)的重要性。?斯科（JensChristianSkou,1918.10.8—2018.5.28）。來源：/profiles/jens-c-skou-7773.php#how-to-cite“鈉泵”與“ATP酶”的偶遇1958年，斯科參加了維也納的第4屆國際生物化學學術會議。這里，他有幸遇到了曾在同一個實驗室工作過的同事波斯特(RobertPost)。波斯特向斯科介紹了自己的研究成果．他通過化學計量學發(fā)現(xiàn)血紅血細胞轉運出Na+與轉運進K+的比例是3：2。他還告訴斯科，瑞士生理學家H.J.Schatzmann在1953年發(fā)現(xiàn)烏本苷能抑制紅血細胞主動運輸?shù)男畔ⅰ５弥@個信息后，斯科立即打電話給他的實驗室工作人員安排這個實驗。實驗證實烏本苷確實抑制他分離的這種ATP酶活動。這樣該ATP酶就與鈉泵聯(lián)系了起來由于Na+的外運與K+的內(nèi)運耦聯(lián)，鈉泵后來更多地稱為鈉鉀泵?？茖W家驚奇地發(fā)現(xiàn)，人體處于靜息狀態(tài)時，細胞1/4的ATP是被鈉鉀泵消耗掉的，神經(jīng)細胞的70％是被鈉鉀泵消耗掉的。斯科的發(fā)現(xiàn)開啟了人類認識離子泵的先河，具有里程碑的意義：如鈣離子泵、氫鉀離子泵等以后相繼被發(fā)現(xiàn)。因在發(fā)現(xiàn)鈉鉀泵等方面的杰出貢獻，斯科等分享了1997年的諾貝爾化學獎。

?PaulD.Boyer、JohnE.Walker、Jens

C.Skou。圖片來源：回顧這段歷史，給我們的一個重要的啟示是，科學研究是一項長久的接力賽。一個科學家想要獲得成功，除本身具備良好的科學素質外，還需要繼承前人和汲取當代人的科研成果，站在該領域的前沿上，并以科學求實的工作態(tài)度勇敢地去創(chuàng)新。——此素材節(jié)選改編自1.任衍鋼.鈉鉀泵是怎樣發(fā)現(xiàn)的.[J]生物學通報.2011,46(3):60-622./s?src=11×tamp=1598342348&ver=2543&signature=HWBc8lvQaQMYtfZPcK47QOP-NbXJDT*ZT-ZdJ4AY5U6Np51HNIrFoDbUhBr2nv5v84B1ShDjMMKl1oQQUOl-i4YD14sxLs57n*w5S20ioPMsPs7*kj6H1hhX-cLks76J&new=1推薦學習：[1]SkouJC.Theinfluenceofsomecationsonanadenosinetriphosphatasefromperipheralnerves.BiochimBiophysActa,1957,23(2):394-401.[2]郭曉強.酶的研究與生命科學(二)：氧化酶和ATP酶的研