杂说生活中的钾

冯大诚

人体细胞中许多酶反应都需要钾离子的参与。比如，人在进食后，血液吸收了食物水解产生的葡萄糖，血糖就会升高，这时需要把葡萄糖合成糖原暂时储存起来，这些糖原会逐渐水解成葡萄糖，供各种器官和肌肉使用，而钾离子会参与糖原的合成，并在糖原水解时被释放出来。

蛋白质分解与合成同样会释出或需要一定的钾离子。比如，当人体组织受到创伤时，蛋白质分解释出钾离子；在受伤组织修复时，则需要钾离子促进蛋白质合成。

人体各种组织的运动都需要能量，供给反应所需能量的分子是三磷酸腺苷（ATP），它的生成也需要钾离子的参与。细胞内的钾离子与体液内的钠离子使得细胞和体液得以达到电解质平衡。这种平衡不仅使细胞能够稳定存在，而且许多生物反应都有赖于这种平衡，比如，神经传递的速度就与神经细胞中钾离子的浓度有着密切的关系。

人体必需的七大营养素是蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素、水、无机盐（旧称矿物质）和膳食纤维。钾离子和钠离子都是人体必须摄入的重要的无机盐离子。人体摄入的钾主要在小肠吸收，吸收率约为85%，吸收的钾再通过钠泵将其转入细胞内。正常成年人体内的钾含量为1955毫克每千克，其中有98%分布于细胞内液，其他则分布于细胞外液。

钾和钠是兄弟，钾的原子序数比钠多8，说明它的原子核内比钠多了8个质子，核外多了8个电子。钾的电子结构与钠相似，只是多了一个壳层，其最外层只有1个电子，其余的电子形成与惰性气体氩相似的结构。所以，钾原子与钠原子一样，也是很“胖”很“松”的。单质钾的密度只有0.862克每立方厘米，熔点仅有63℃，它的化学性质比钠还活泼，所以都以离子化合物形式存在。

如上所说，钾和钠这一对兄弟在人体细胞和体液的电解质平衡与体液的酸碱平衡中，相互联系、相互制约，使得人体的许多化学反应得以正常进行。当然，我们不需要刻意补充钾，因为很多食物中都含有钾，比如小麦、大豆、马铃薯、油菜、小白菜、猪肉等，都含有较为丰富的钾。

钾也是植物生长必需的重要元素之一。从化学角度看，钾在植物体内的许多化学反应与在人体内和动物体内是一样的。例如，钾离子能够活化很多酶，在这些酶的作用下，植物体内的生物化学反应得以正常进行。比如，钾离子能促进ATP的合成，而ATP在光合作用中起到了关键性作用，所以钾是促进植物光合作用的重要因素之一。又比如，钾离子促进糖的合成，促进由葡萄糖合成淀粉、合成纤维素。有了足夠的淀粉，植物才能够产生供繁殖所需的营养；有了足够的纤维素，植物的细胞壁才能够坚挺，才能够抗倒伏，果实才能够成型。

另外，钾离子能够促进氮的吸收和代谢。氮元素在植物运输过程中往往以硝酸根阴离子的形式存在，这需要钾离子作为它的陪伴离子，才能够保持电中性。

钾离子能够调节叶片气孔的开闭：光照充足时，钾离子能促进叶片的气孔张开；光照不足时，钾离子能使叶片的气孔迅速关闭，以减少由于无效蒸腾作用而损失的水分。

人类可以从食物中获得钾，那么植物从哪里获得钾呢？当然是从土壤里。不过，土壤里的钾含量有限，连续种植又会使土壤中的钾大量流失，所以要想让农作物生长得更好，就需要给土壤施肥，钾肥就是其一。现在常用的钾肥主要是氯化钾和硫酸钾。我国新疆罗布泊和青海塔里木盆地都有氯化钾矿产资源，此外，我国还会从加拿大、白俄罗斯、俄罗斯等国进口钾肥。

草木灰是禾本和木本植物燃烧后的残余物，主要成分是碳酸钾，其中含量最多的是钾元素。草木灰是成本低廉、养分齐全、肥效明显的钾肥，不过草木灰具有强碱性，故不宜与氮肥一起施用。

不过，正是由于草木灰的碱性，古人常用它来洗涤衣物，去污效果很不错。《礼记·内则篇》写道：“冠带垢，和灰清漱。”《周礼·考工记》记载：“练帛，以栏为灰，渥淳其帛，实诸泽器，摇之蜃。”

可以说，古人很早就从草木灰中认识了钾。钾的英文名potassium，源自potash，意思是草木灰；元素符号K从拉丁文kalium而来，这个词的本意也是草木灰。