在生物进化的过程中，为什么钙离子被选择为细胞通讯的信使？而不是其他离子？

Question

如题所述

Answer 1

主要是以下两个原因（Ca2+用Ca+代替，打字太麻烦）
1.细胞内Ca+浓度可以发生大幅度的变化。细胞内Ca+浓度维持在很低的水平下，因为细胞内含有丰富的磷酸酯，而磷酸钙是难溶的。所有细胞都有排挤Ca+的运输系统。细胞内的Ca+水平比细胞外要低几个数量级。在传递信号时，钙通道打开，Ca+可以在一瞬间提高浓度。这当然有利于细胞信号的传导。
2.更加深入地说，带负电的氧（谷氨酸和天冬氨酸侧链）进而不带电荷的氧（主链羰基上的）都能很好地结合在Ca+上。Ca+可以与多个配体（6-8个氧原子）以及一个蛋白质的不同片段发生交联，使蛋白构象改变。
同理，反过来说。其他离子，比如Mg2+与不带电荷的氧亲和性较差，而且不能形成半径较大且不对称的复合物，不能很好地结合到蛋白质的不对称空隙中，等等。

以上资料参考自《生物化学》

Answer 2

解析：此题很好。近年来的很实验支持内质网具有储存Ca＋＋的功能，在内质网膜上也存在与肌细胞的内质上网膜上相同的三磷酸肌醇的受体，此外，在内质网中至少有发现包括Bip在内的4种以上的钙结合蛋白，其中一种与肌质网腔中的钙结合蛋白相同。每个钙结合蛋白的分子可与30个左右的钙结合，因为内质网腔中的钙结合蛋白的浓度可达30－－100mg/ml，从而使内质网中的钙浓度高达3m mol/L。所以钙浓度的变化对运输小泡的形成，可能起主要的调节作用。所以在生物进化中，钙离子被选择为细胞通讯的信使。来自：求助得到的回答

Answer 3

调节上的便利吧，而且钙离子好像在细胞中承担的作用不止是通讯信使，细胞这么做也许是为了节约能量，可以用一种离子担任多种责任，要是用多种离子的话，估计要建立一套更完整的什么识别机制，是比较耗能的吧，我的猜想，但是你其实可以好好研究一下，说不定会是生物学界又一大重要发展。