钾离子
基本信息
中文名称； 钾离子
外文名称； potassium ion
化学式； K
应用； 调节生物代谢
性质
钾离子 在溶液中无氧化性，在熔融状态下显极弱的氧化性，一般不与其它离子反应。
但高氯酸根离子可以与钾离子结合成微溶的高氯酸钾沉淀，钾离子其它沉淀有酒石酸氢钾、六氯铂酸钾、氟锆酸钾、钴亚硝酸钠钾、四苯硼酸钾等。
钾离子的焰色反应为紫色，需透过蓝色钴玻璃(防止Na的干扰)看到，在溶液中钾离子为无色。
生理功能
动物体内的作用
钾离子是细胞内液的主要阳离子，体内98%的钾存在于细胞内。心肌和神经肌肉都需要有相对恒定的钾离子浓度来维持正常的应激性。血清钾过高时，对心肌有抑制作用，可使心跳在舒张期停止，血清钾过低能使心肌兴奋，可使心跳在收缩期停止。血钾对神经肌肉的作用与心肌相反。正常情况下，日常饮食中的钾含量足以满足机体的需要，不会出现缺钾。钾由肠道吸收后，约有30%由肾脏排泄，肾脏对钾的排泄没有限制，即使机体处于缺钾状态，肾脏仍继续排钾。
(1)血清钾>5·5mmol/L为高血钾，见于:
①钾排出减少，如肾功能衰竭少尿期，长期口服安体舒通、氨苯喋啶等利尿剂，肾小管排钾功能缺陷，肾上腺皮质机能减退，尿毒症。
②细胞内钾外移，如挤压伤、溶血等。
(2)血清钾<3·5mmol/L为低血钾症，见于:
①钾丢失过多，如严重腹泻、呕吐、肾上腺皮质功能亢进、钡盐中毒，应用排钾利尿剂。
②钾分布异常，如低钾性周期麻痹在发作时血清钾下降，可低至2·5mmol/L，但在发作间歇期血清钾可正常。
植物体内的作用
K是植物细胞中含量最丰富的阳离子之一,对生物体具有重要的生理功能。土壤中增施钾肥能显著影响树体的生长,增加植物组织中K+ 含量,对生长的影响系数为0. 709 ,对树体整体影响系数为0. 56。
K能促进细胞内酶的活性。细胞内有50 多种酶或完全依赖于K ,或受K 的激活,如丙酮酸激酶、谷胺合成酶、62磷酸果糖激酶等都能被K 激活。
K 对酶的激活同其他一价阳离子一样都是通过诱导酶构象的改变,使酶得以活化,从而提高催化反应的速率,在某些情况下K能增加酶对底物的亲和力,K对膜结合ATP酶也有激活作用,K 可能参与tRNA 与核糖体结合过程中的几个步骤,参与蛋白质的合成。
K 在细胞内外不同浓度的分布是形成细胞跨膜电势的一个重要原因。作为植物细胞中最丰富的阳离子,K 是平衡负电荷的主要阳离子因而对阴离子(如NO3 、苹果酸根等)的长距离运输也十分重要。
K 能调节植物体的许多生理功能,如增强植物光合作用,增强植株体内物质合成和转运,提高能量代谢等。在非盐生植物中,K 在细胞的渗透调节中起着重要作用,如气孔保卫细胞中的K与相伴随的阴离子浓度变化是引起气孔运动的主要原因
施钾有利于植物体内与酚类物质代谢相关的酶的活性保持在较高水平,增加酚类物质含量,降低一些病害的发生，可促进碳代谢,提高植物组织含糖量 。
研究表明钾有利于提高小麦茎秆中果聚糖、蔗糖、果糖和葡萄糖在灌浆期间的积累,促进灌浆后期果聚糖的降解及蔗糖、果糖和葡萄糖的输出。
钾对甜玉米和甘蔗茎秆含糖量影响较大,在一定钾量范围内,茎秆含糖量随施钾量的增加而增加,而过度施钾会降低茎秆含糖量,导致糖代谢失调。
Li 等研究发现施用氮磷钾可以增加旗叶中蔗糖的积累和麦粒中淀粉的积累,N 和K营养在旗叶中能增加糖含量。
N、P、K营养能增加旗叶中蔗糖合成酶活性,N、P、K营养增加了麦粒的糖和淀粉含量,而且K营养的效果最为明显,P营养增加了多糖的积累,K营养提高了麦粒的多糖胶质
用途
农业 钾离子是一种重要的农业肥料,可以做为钾肥,不仅如此,钾还做为组成人体的大量元素.是人体中要的组成成分.是绝大多数生物体必不可少的一种元素。
食品 日常食物中含有丰富的钾元素。海藻类食品一般含钾较多，例如，100克紫菜含钾1640毫克，是含钠量的17.5倍;海带含钾是钠的2.2倍;羊栖菜含钾量是钠的3.1倍。因此，紫菜汤、紫菜蒸鱼、紫菜肉丸、拌海带丝、海带炖肉等，应当是夏季菜肴的上品。此外，菠菜、苋菜、香菜、油菜、甘蓝、芹菜、大葱、青蒜、莴笋、土豆、山药、鲜豌豆、毛豆以及大豆及其制品也含钾较高;粮食以荞麦面、红薯含钾量较高;水果以香蕉含钾最丰富。[1]