植物細胞離子交換

❶ 交換吸附的作用原理

簡單的說句是陰陽離子的結合，因此植物吸收礦物質元素都是以離子的形式吸收：
陰————陽

❷ 微生物發酵產物離子交換提取法原理

90、穩態：神經系統、體液和免疫系統調節下，內環境的相對穩定
溫度、pH、滲透壓，水、無機鹽、血糖等化學物質含量
血漿 7.35—7.45 緩沖對 NaHCO3/H2CO3 Na2HPO4/NaH2PO4
2/3細胞內液 組織液

91、65%體液 1/3細胞外液 血漿 淋巴
（內環境） 不是血液 血液>血漿>血清
食物 排尿
92、體內水來源 飲水 水排出途徑 出汗 皮膚
代謝水（有氧呼吸）面蟲、駱駝 呼氣 肺
（氨基酸脫水縮合） 排遺 消化道
93、K不吃也排 不經過出汗排
腎上腺分泌醛固酮（固醇） 保Na排K
高溫工作、重體力勞動、嘔吐、腹瀉→→應特別注意補充足夠的水、Na（食鹽）
細胞外液滲透壓下降，出現四肢發冷、血壓下降、心率加快
K對細胞內液細胞滲透壓起決定作用，維持心肌緊張、心肌正常興奮性 K心
94、血糖三來源（食物、分解、轉化） 三去向
糖的主要功能：供能
胰島素 唯一降血糖激素；增加糖的去路，減少糖的來源 胰高血糖素、 腎上腺素 升血糖
胰高血糖素促進胰島素分泌，胰島素卻抑制胰高血糖素分泌
血 糖 升 高
↓ ↑ ↑
下丘腦某區域→胰島B細胞 胰高血糖素↑ 腎上腺素↑
↓ ↑ ↑
胰島素↑ 胰島A細胞 腎上腺髓質
↓ ↑ ↑ 下丘腦另一區域
血 糖 降 低
<50-60 低早 <45 低晚 >130高 >160-180糖尿
一次性攝糖過多，暫時尿糖 持續糖尿不一定糖尿病，如腎炎重吸收不行
糖尿病 血糖高且有糖尿 驗尿驗血 三多一少症狀？
不吃少吃多吃含膳食纖維多的粗糧和蔬菜
95、營養物質：
蛋白質不足：嬰幼兒、兒童、少年生長發育遲緩、體重過輕 成年人浮腫
提供能量
營養物質功能 提供構建和修復機體組織的物質
提供調節機體生理功能的物質
維生素：維持機體新陳代謝、某些特殊生理功能

VA：夜盲症
維生素 VB：腳氣病
VC：壞血病
VD：佝僂病、骨軟化病、骨質疏鬆症
96、溫度感受器分為冷覺感受器和溫覺感受器（分布皮膚、粘膜、內臟器官）
體溫來自代謝釋放熱量（不是ATP提供），體溫恆定是產熱量，散熱量動態平衡結果
寒冷 炎熱
↓ ↓
皮膚冷覺感受器 溫覺感受器 血管
↓傳入神經 ↓ 立毛肌
下丘腦體溫調節中樞 下丘腦 骨骼肌
傳出神經 ↓ 汗
皮膚血管收縮 骨骼肌戰粟（產能特多） 血管舒張
皮膚立毛肌收縮 皮膚立毛肌收縮 汗液分泌增多
↓雞皮疙瘩 腎上腺素↑
縮小汗毛孔 甲狀泉激素↑
減少散熱 增加產熱 散熱量增加 不能減少產熱
調節水分、血糖、體溫
97、下丘腦 分泌激素：促激素釋放激素 抗利尿激素
感受刺激：下丘腦滲透壓感受器
傳導興奮：產生渴覺
第一道防線：皮膚、粘膜等
非特異性免疫（先天免疫）第二道防線：體液中殺菌物質、吞噬細胞
98、免疫 特異性免疫（獲得性免疫） 第三道防線：體液免疫和細胞免疫
在特異性免疫中發揮免疫作用的主要是淋巴細胞
淋巴細胞的起源和分化：胸腺—T 骨髓—B
免疫細胞：B、T
免疫系統的物質基礎 免疫器官：扁桃體、淋巴結、脾
免疫物質：抗體、淋巴因子（白介素、干擾素）
99、抗原特點：①一般異物性 但也有例外：如癌細胞、損傷或衰老的細胞
②大分子性
③特異性 抗原決定簇（病毒的衣殼）
100、體液免疫： 記憶細胞
↓ ↓再次受相同抗原刺激
抗原→→吞噬細胞→→T細胞→→B細胞→→→效應B細胞→→→抗體
↑ （攝取處理） （呈遞） （識別）
感應階段 反應階段 效應階段
效應B細胞產生：抗體(免疫球蛋白)、抗毒素、凝集素
效應T細胞產生：淋巴因子、干擾素、白細胞介素
識別抗原：B細胞、效應T細胞、記憶B/T
效應B細胞獲得有三途徑（直接、間接、記憶）
記憶細胞受相同抗原再次刺激後引起的二次免疫反應：更迅速、更強
再次接受過敏原（概念）
過敏反應 抗體分布 細胞表面
組織胺：體液調節
101、免疫失調引起的疾病 自身免疫疾病：風濕…類風濕…系統性紅斑狼瘡
先天性：先天性胸腺發育不全
免疫缺陷病 獲得性：艾滋病、肺炎、氣管炎
（人類免疫缺陷病毒） HIV↓攻擊T細胞
（AIDS） 獲得性免疫缺陷綜合症
102、色素吸收、傳遞、轉換光能 色素不能儲存光能
蛋白質、氨基酸也不能儲存
少數特殊狀態葉綠素a 最終電子供體：水
高能量、易失電子 光能→ 電能 最終電子受體:NADP+
103、C4植物：玉米、高梁、甘庶、莧菜
既C3又C4 CO2固定能力強 先CO2+C3→C4
C3、C4葉肉細胞都含正常葉綠體
選修 C3維管束鞘細胞無葉綠體
圖 C4維管束鞘細胞含無基粒的葉綠體 不進行光反應
(P29) C4植物花環型結構 里圈：維管束鞘細胞 外圈：部分葉肉細胞
降低呼吸消耗 增加凈光合量
104、提高產量 延長光合作用時間 光：光質、強度、長短
提高農作物對 增大光合作用面積 溫度：影響酶的活性
光能利用率 提高光合作用效率 水
礦質元素 N、P、K、Mg
CO2 農家肥、CO2發生器
105、生物固氮：N2 → NH3
根瘤菌的特異性：蠶豆根瘤菌侵入蠶豆、菜豆、豇豆；大豆根瘤菌侵入大豆。
N素
根瘤菌 有機物 豆科植物 異養需氧
共生固氮菌 根瘤 薄壁細胞 愈傷組織
固氮菌 自生≠自養 根瘤菌拌種 豆科植物綠肥
自生固氮菌：圓褐固氮菌（固氮+激素）
生物固氮（主：根瘤菌） 工業固氮 高能固氮
106、N循環 硝化、反硝化、氨化作用
反硝化：氧氣不足NO3-→N2
自生固氮菌的分離原理：無氮培養基對固氮菌的選擇生長
物質基礎：線粒體、葉綠體中的DNA（質基因）
…線粒體
107、細胞質遺傳 典型代表 …葉綠體 花斑植株→三種
特點 母系遺傳（受精卵中的細胞質幾乎全來自卵細胞）
後代性狀不出現一定分離比
（形成配子時，質基因不均等分配）
編碼區：編碼蛋白質 連續的
原核細胞 非編碼區 編碼區上游：RNA聚合酶結合位點
基因結構 調控 編碼區下游
108、基因的結構 真核細胞 非編碼區
基因結構 編碼區 內含子：非編碼序列
外顯子：能編碼蛋白質內含子>外顯子
原核基因無外顯子內含子之說
主要分布於微生物
剪刀：限制性內切酶 特異性（專一性）
（200多種） 獲得粘性末端
109、基因的操作工具 針線：DNA連接酶：扶手（磷酸二脂鍵）不是踏板（氫鍵）
條件①復制保存②多切點③標記基因
種類：質粒、病毒
運輸工具：運載體 ①染色體外小型環狀DNA
②存在於細菌、酵母菌
質粒特點 ③質粒是常用的運載體
④最常用：大腸桿菌
⑤對宿主細胞的生存無
基因工程 (基因拼接技術、DNA重組技術、轉基因技術) 決定性作用
直接分離 常用鳥槍法
提取目的基因 人工合成（反轉錄法、根據已知AA序列合成DNA）
目的基因與運載體結合 同一種限制酶
110、基因操作步驟 將目的基因導入受體細胞→細菌、酵母菌、動植物
CaCl2處理細胞壁 （ 受精卵好 繁殖速度快）
目的基因的檢測和表達：標記基因、目的基因是否表達？
逆轉錄 鹼基互補配對
mRNA 單鏈DNA 雙鏈DNA
推測 推測 合成
氨基酸序列 mRNA序列 DNA鹼基序列 目的基因
葯（胰島素、干擾素、白細胞介素、乙肝疫苗）
111、基因工程的成果 治病：基因診斷與基因治療（基因替換）
新品種（轉基因） 食品工業（食物）
環境監測（DNA分子雜交 探針）
生物固氮、基因診斷、基因治療、單細胞蛋白（微生物菌體本身）、
單克隆抗體、生物導彈（單抗+抗癌葯物）
112、 間接聯系 核心 核膜
高爾基體 內質網 細胞膜
線粒體膜
間接（具膜小泡） （內吞外排說明雙向）
分泌蛋白：抗體、蛋白質類激素、胞外酶（消化酶）等分泌到細胞外
粗面內質網上的核糖體 內質網運輸加工 高爾基體加工 成熟蛋白質 胞外
113、生物膜系統（不等於生物膜）：細胞膜、核膜及由膜圍繞而成的細胞器
離體→營養物質+激素 適宜溫度+無菌
植物組織培養 離體→愈傷組織→根芽（胚狀體）→植物體
選無病毒 尖（生長點） 紫草素
114、植物細胞工程 兩種不同→雜種細胞→新植物體
植物體細胞 去掉細胞壁→原生質體→雜種細胞→新植物體
雜交 種間存在生殖隔離 不能有性雜交
好處：克服遠源雜交不親和障礙 培育新品種
是其它動物細胞工程技術的基礎
動物細胞培養 液體培養基：動物血清
115、 動 取自動物胚胎或出生不久的幼齡動物的器官或組織
物 用胰蛋白酶處理
細 原代培養→傳代培養（細胞株→細胞系 遺傳物質發生改變）
胞 滅活的病毒做誘導劑+物理、化學方法
工 動物細胞融合 最重要用途：制備單克隆抗體
程 理論基礎：細胞膜的流動性
單克隆抗體→指單個B淋巴細胞經克隆形成的細胞群產生的化學性質單一、特異性強的抗體（優點：特異性強、靈敏度高）。每一個B淋巴細胞只分泌一種特異性抗體（共百萬種） *雜交瘤細胞 *生物導彈
116、微生物包含了除植物界和動物界以外的所有生物
質粒（小型環狀DNA）控制抗葯性、固氮、抗生素生成
核區（大型環狀DNA）控制主要遺傳性狀 有的細菌有莢膜、芽孢、鞭毛
碳源：無機/有機碳源 自養/異養
117、 微生物生長 氮源：加不加額外的氮源
所需的營養物質 生長因子：（維生素、氨基酸、鹼基→構成酶和核酸）
水：
無機鹽：
固體培養基：分離、鑒定、計數
物理性質 半固體培養基：運動、保藏菌種
液體培養基：工業生產
118、培養基 天然培養基：工業生產
化學性質 合成培養基：分類鑒定
選擇培養基 青黴素→選出酵母菌、黴菌等真菌
用途 NaCl：金黃色葡萄球菌
鑒定培養基：伊紅美藍→大腸桿菌→深紫色和金屬光澤
自己設計實驗：把混合在一起的圓褐固氮菌、硝化細菌、大腸桿菌區分開，並篩選純種。

酶合成的調節 誘導酶：基因和誘導物控制
119、微生物代謝調節 酶活性的調節 結構改變 可逆 快速 准確
必需物質，一直產生 氨基酸、核苷酸、維生素
初級代謝產物 無種的特異性 多糖、脂類
120、代謝產物 非必需物質，一定階段 抗生素、毒素
次級代謝產物 有種的特異性 四素 色素、激素
121、微生物群體生長曲線： 3

2 4
1

（1）調整期：代謝活躍，開始合成誘導酶 初級代謝產物收獲的最佳時期
（2）對數期：形態和生理特性穩定，代謝旺盛；科研用菌種，接種最佳時期
（3）穩定期：次級代謝產物收獲最佳時期，芽孢生成（種內斗爭最劇烈）
及時補充營養物質，可以延長穩定期
（4）衰亡期：多種形態，出現畸形，釋放次級代謝產物 生存環境惡劣
與無機環境斗爭最激烈的是4衰亡期。
營養物質消耗有害代謝產物積累PH不適宜導致3.4時期的出現。
注意：前三個時期類似「S」型增長曲線，但是多了衰亡期
122、影響微生物生活的環境因素
PH值：影響酶的活性、細胞膜的穩定性，從而影響微生物對營養物質的吸收
溫度：影響酶和蛋白質的活性
O2濃度：產甲烷桿菌
123、高壓蒸汽滅菌法：1/5、1/2、2/3、75% 由里向外、細密、不重復
溶化後分裝前必須要 調節pH
細菌培養的過程：培養基的配製→滅菌→擱置斜面→接種→培養觀察
實例：谷氨酸發酵（黃色短桿菌、谷氨酸棒狀桿菌）
概念：
菌種選育：誘變育種、基因工程、細胞工程
培養基的配製：成分、比例，pH適宜
124、發酵工程 內容 滅菌：去除雜菌
擴大培養和接種：菌種多次培養達到一定數量
發酵過程：（中心階段）控制各種條件，生產發酵產品
分離提純 菌體：過濾、沉澱（單細胞蛋白即微生物菌體本身）
代謝產物：蒸餾、萃取、離子交換
應用 醫葯工業：生產葯品和基因工程葯品
食品工業：傳統發酵產品、食品添加劑、單細胞蛋白等
125、 C/N=4/1 菌體大量繁殖但產生的谷氨酸少(P79)
記住 C/N=3/1 菌體繁殖受抑制，但谷氨酸的合成量大增
溶氧不足： 產生乳酸或琥珀酸
pH呈酸性： 產生乙醯谷氨醯胺（P95）
專家提供：

❸ 植物的根細胞從土壤溶液中吸收鈣離子時需要交換根細胞吸附氫離子，若根細胞從土壤中吸收1mol鈣離子，則

是1/3mol吧？
1molCa要用2mol氫離子交換，而要產生2mol氫離子需要2mol二氧化碳，葡萄糖要產生2mol二氧化碳要分解葡萄糖1/3mol

❹ 植物對礦質元素的主動吸收過程

植物對礦物元素的主動吸收過程是利用代謝能量逆著濃度梯度吸收實現的。

主動吸收需要轉運蛋白的參與。轉運蛋白有通道蛋白和載體蛋白之分。載體蛋白又分為單向運輸載體、同向運輸載體和反向運輸載離子也可以離子泵(質子泵和鈣泵)跨膜運輸。

3、直接功能性 這種元素對植物生長發育的影響必須是該元素直接作用的效果，而不是由於該元素通過改變土壤或培養基等條件所產生的間接效果。

❺ 植物細胞是如何將膜外的礦質元素吸收到膜內

是通過主動運輸。在細胞膜上有運載這種元素的載體蛋白。（這個過程是要消耗能量的）

❻ 什麼叫做陽離子交換

如:根毛外表面附著的一些氫離子,可以與土壤溶液中的鉀離子或鈣離子交換.

交換的結版果是:鉀離子和鈣離權子附著在根毛表面.氫離子進入土壤溶液.

這樣細胞就可以把鉀離子與鈣離子吸收到植物體內.

這種過程叫做交換吸附. 同理,陰離子之間也可以發生交換吸附.

❼ 植物細胞運輸礦質離子和運輸水無關

D 解析: 依題義：「植物吸收及運輸礦質離子」，注意是兩個生理過程，一個是吸收礦質元素離子，另一個是運輸礦質元素離子。礦質元素離子的吸收與植物根細胞的呼吸作用，尤其是有氧呼吸作用密切相關，同時還與細胞膜上運輸這種礦質元素離子的載體數量也密切相關，因為礦質元素離子的吸收包括離子交換吸附和主動運輸兩個要過程，而離子交換吸附需要呼吸作用產生的二氧化碳；而礦質元素離子從根細胞膜表面進入根細胞內部是主動運輸的過程，而主動運輸過程則需要植物根細胞呼吸作用產生的ATP，同時根細胞膜上還應有相應離子的載體蛋白，所以植物吸收礦質元素離子的前提是有呼吸作用產生的二氧化碳和ATP，細胞膜上還應有這種礦質元素離子的載體蛋白；而礦質元素離子的運輸與植物的蒸騰作用密切相關，因為礦質元素離子的運輸是與水的一起通過植物的導管進行的，所以植物體運輸礦質元素離子的動力是蒸騰作用。 通過以上的分析可知，礦質元素離子的運輸與植物的蒸騰作用有關；礦質元素的吸收與根的呼吸作用有關，同時還與根細胞膜上的載體種類和數量有關。這樣選項D，即土壤中被吸收的離子濃度大小與礦質元素離子的吸收就無必然聯系了。而選項A與礦質元素離子的運輸有關；選項B和選項C與礦質元素離子的吸收有關。

❽ 根部離子交換吸附原理

根系吸收礦質的過程
1.離子被吸附在根系細胞表面
Ø根部細胞呼吸作用放出CO2和H2O。CO2溶於水生成H2CO3, H2CO3能解離出H+和HCO3－離子,這些離子同土壤溶液和土壤膠粒上吸附的離子交換，如K+、Cl-、NCO3－等進行交換,使土壤中的離子被吸附到根表面。
Ø離子交換按「同荷等價」的原理進行,即陽離子只同陽離子交換,陰離子只能同陰離子交換,而且價數必須相等。
Ø根系還可分泌出一些檸檬酸、蘋果酸等有機酸來溶解一些難溶性鹽類，並進一步加以吸收。岩石縫中生長的樹木、岩石表面的地衣等植物就是通過這種方式來獲取礦質營養的。
http://jpkc.yzu.e.cn/course/zhwshl/nljx/sfja/sfjafile/chap3-2.files/frame.htm#slide0100.htm

❾ 植物的根毛細胞吸收礦物質的主要方式是

植物體吸收礦質元素可通過葉片，但主要是通過根部。
一、根部對溶液中礦質元素的吸收過程(Asorption processes)
根部吸收礦物質的部位也主要是根尖，其中根毛區吸收離子最活躍。
根部吸收溶液中的礦物質是經過以下幾個步驟的：
1、離子吸附在根部細胞表面 根部細胞在吸收離子的過程中，同時進行著離子的吸附與解吸附，這時，總有一部分離子被其他離子所置換。由於細胞吸附離子具有交換性質，故稱為交換吸附（exchange adsorption）。
2、離子進入根的內部 離子從根部表面進入根的內部也和水分進入根部一樣，既可通過質外體途徑，也可通過共質體途徑。
第一種意見是被動擴散。
第二種意見是主動過程。
二、根部對被土粒吸附著的礦質元素的吸收
土粒表面都帶負電荷，吸附著礦質陽離子（如NH4+、K+），不易被水沖走，它們通過陽離子交換（cation exchange）與土壤溶液中的陽離子交換。礦質陰離子（如NO3-、Cl-）被土粒表面的負電荷排斥，溶解在土壤溶液中，易流失。但PO43-則被含有鋁和鐵的土粒束縛住，因為Fe2+、Fe3+和Al3+等帶有OH-，OH-和PO43-交換，於是PO43-被吸附在土粒上，不易流失。
根部呼吸放出的CO2和土壤溶液中的H2O形成H2CO3。
CO2 + H2O →H2CO3 H+ + HCO3-
H+和HCO3-分布在根的表面，土粒表面的營養礦質陽、陰離子分別與根表面的H+、HCO3-交換，進入根部。
三、影響根部吸收礦質元素的條件 (Conditions affecting asorption of mineral elements)
（一） 溫度(temperature)
根部吸收礦質元素的速率隨土壤溫度的增高而加快，因為溫度影響了根部的呼吸速率，也即影響主動吸收。
（二） 通氣狀況(air in soil)
如前所述，根部吸收礦物質與呼吸作用有密切關系。因此，土壤通氣狀況直接影響根吸收礦物質。
（三） 溶液濃度(Solution concentration)
在外界溶液濃度較低的情況下，隨著溶液濃度的增高，根部吸收離子的數量也增多，兩者成正比。
（四） 氫離子濃度(pH)
外界溶液的pH值對礦物質吸收有影響,一般作物生育的最適pH是6～7，但有些作物（如茶、馬鈴薯、煙草）適於較酸性的環境，有些作物（如甘蔗、甜菜）適於較鹼性的環境。

❿ 植物細胞之間怎樣進行物質交換相鄰植物

植物細胞之間可以通過胞間連絲進行物質交換。

植物細胞在初生紋孔場上集中分布著許多小孔，細胞的原生質細絲通過這些小孔，與相鄰細胞的原生質體相連。這種穿過細胞壁，溝通相鄰細胞的原生質細絲稱為胞間連絲。 是細胞間物質運輸與信息傳遞的重要通道，通道中有一連接兩細胞內質網的連絲微管。