K+帮助物质在植物体内运输的机制

作者&投稿:暨颜 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
~ 尚无定论.
无机离子泵(inorganic ion pump )又称K+ 泵(H+-ATPase),是广泛存在于细胞质膜上的、能水解ATP来驱动H+ 穿膜转移,与K+进行交换的一种酶系统.气孔保卫细胞膜上存在的这种酶系统,对于保卫细胞水势的变化起着明显的调节作用.
研究表明,K+ 在保卫细胞开闭运动中的快速转移与质膜K+ 泵的作用有关.K+ 泵能够水解保卫细胞中由氧化磷酸化或光合磷酸化生成的ATP,产生的能量将H+ 从保卫细胞转移到周围细胞中,使保卫细胞的pH值升高,结果导致产生跨膜的电化势梯度,从而驱动K+从周围细胞经过保卫细胞膜上的内向K+ 通道(inward K+channel)进入保卫细胞,使保卫细胞水势降低,吸水膨胀.
另请参考:
分子生物学中最大的奥秘之一,就是钙和钾进出细胞的微小蛋白质孔:离子渠道的运作机制.
电位调控型离子通道(voltage-dependent ion channel)能够感应细胞膜电位变化,而快速精准地开启或关闭,在肌肉及神经动作电位传递上至为重要.当离子渠道的功能发生障碍,就会导致疾病如癫痫症、心肌病变或囊状纤维变性.
但是离子渠道的抠关机制还存有争议,目前关于其开关的机制存在着二种竞争的理论.杰斐逊医学院的科学家在一篇发表于2005 年10月6 日Neuron的研究报告中,证实了支持其中一个理论的证据.也对于这些离子渠道的运作方式获得更好的理解,有助于开发治疗离子渠道相关疾病的药物.
杰斐逊大学医学院生理学教授Richard Horn指出,电位调控型离子通道是一种大型的蛋白质,含有穿透细胞膜的孔.它们会因为横跨细胞膜的电压变化而开启或关闭,离子渠道就可以决定哪种离子于何时穿越细胞膜.
传统及最近提出的理论之差异点,在于新的理论认为细胞膜两边的电场梯度使带正电荷的voltage-sensing paddle受力而横越细胞膜移位至胞外,并使通道蛋白产生形变让离子通道打开.但是传统理论认为,电荷只在细胞膜移动一小段距离而已.
研究人员发现如果牵引的距离过长,电压感应器无法将电荷牵引通过电场,所以新的研究支持电压感应器的电荷只能移动非常短的区域,因此支持传统的模型.
分子生物学中最大的一个谜团就是细胞膜上的离子通道如何工作了.离子通道是胞膜上一些微小的蛋白质孔道,它能让特定的离子如钙离子和钾离子通过,并因此控制这些离子进出细胞.这种通道非常重要:它们是电位门离子通道(voltage-gated ion channel)家族的成员,对大脑和心脏中产出电脉冲至关重要.当这种通道功能发生故障时,就可能导致疾病的发生即离子信道病变(channelopathies),包括癫痫症、心肌症和囊性纤维性变病(cystic fibrosis).
有关离子通道如何开启和关闭的理论有两个.现在,杰斐逊医学院的研究人员在10月6日的Neuron杂志上详细描述了这个复杂过程的一部分,并提供证据支持了其中一种理论.而且,对这些通道如何工作的更好的了解是开发能用于治疗与离子通道相关疾病药物的关键.
离子通道根据膜电位的变化开启和关闭,并且决定什么时候、什么离子通过细胞膜.在传统的理论中,当一个电脉冲即动作电位沿着神经旅行时,细胞膜电荷发生改变.正常情况下带负电的细胞内部变成带正电.接着,电位传感器即一种带正电的跨膜S4片段,通过一种叫做门孔(gating pore)的小分子垫圈向着细胞外移动.这种运动不知何故会导致离子通道开启,并释放带正电离子通过细胞膜.在这个动作电位过后,细胞的内部再次变成带负电,并且细胞膜也恢复到它的正常静息状态.
比较新的一种理论由洛克菲勒大学的诺贝尔奖获得者Roderick Mackinnon提出,他认为一种由S4片段和S3片段组成的分子桨运动通过细胞膜,并携带S4的正电通过脂质.和传统理论相似的地方是S4的运动控制着通道的开启和关闭,而两种理论不同之处在于:新理论中,分子桨必须一直移动正电荷通过细胞膜;经典理论认为电荷通过门孔(gating pore)移动一小段距离.(一九九八年,Roderick MacKinnon成功解出第一个高分辨率的离子信道三度空间结构——源自链霉菌Streptomyces lividans的KcsA钾离子信道.)
在这项新的研究中,Horn博士和同事Christopher Ahern博士证明电位感受器的电荷运动的区域非常短,并因此支持了传统模型.下一步,这些研究人员将会确定S4的运动与开启和关闭通道的大门之间的关系


蒸腾作用的生理意义
蒸腾作用的指标:蒸腾速率,常用单位g\/m\/h、mg\/dm\/h;蒸腾效率,植物每蒸腾1kg水时所形成的干物质的克数,常用单位g\/kg。一般植物的蒸腾效率为1~8g\/kg;蒸腾系数,植物每制造1g干物质所消耗水分的克数,是蒸腾效率的倒数。大多数植物的蒸腾系数在125~1000之间。

营养组织和输导组织位于植物的哪个地方?
同样它也可以把叶制造的有机养料输送到根的各个部位,以维持根的生长和生活的需要。2、茎的维管组织中的木质部和韧皮部具有输导作用。它可以的根部吸收的物质运输到地上各个部分;同样可以的叶产生的营养物质运输到植物体的地下部分。希望对你有所帮助!

植物体内的水是以什么状态散发到体外的
植物幼小时,暴露在空气中的全部表面都能蒸腾。由于矿质盐类(无机盐)要溶于水中才能被植物吸收和在体内运转,既然蒸腾作用是对水分吸收和流动的动力,那么,矿物质也随水分的吸收和流动而被吸入和分布到植物体各部分中去。所以,蒸腾作用对这两类物质在植物体内运输都是有帮助的。

为什么如果把一个塑料袋套在植物上,塑料袋里会有水珠
叶片蒸腾作用的结果,植物的叶片随时随地可以蒸腾水分,蒸腾作用使植物根系吸收水分与养分的动力来源之一。作用:1.保温 冬天给花草套上一层塑料袋,能够起到保温和防风的作用。当室内温度过低时,可以用塑料袋自制保暖“大棚”。用比盆花稍大的干净塑料袋将花朵与枝叶罩住.扎紧底部后在塑料袋上扎几个小孔...

输导组织的分布
可以适应植物体内不同的生理需求。输送物质多样化:输导组织可以输送多种物质,包括水分、无机盐、有机物等。这些物质对于植物的生长、发育和代谢都至关重要。分支和连接:输导组织在植物体内具有分支和连接的特点。它们通过分支和连接形成了一个复杂的网络结构,可以有效地输送物质到植物体的各个部位。

植物体的各个组成部位都有什么功能?
2. 茎的功能:茎不仅提供植物体的支撑,还负责运输水分和养分,并在其中储存养分。此外,茎某些植物的茎还具备繁殖的能力。3. 叶的功能:叶是植物进行光合作用的主要场所,通过光合作用,植物能够将光能转化为化学能,并合成有机物质。叶还负责蒸腾作用,即水分从植物体表面以水蒸气的形式散失到大气中。

蒸腾作用的意义
由于矿质盐类要溶于水中才能被植物吸收和在体内运转,既然蒸腾作用是对水分吸收和流动的动力,那么,矿物质也随水分的吸收和流动而被吸入和分布到植物体各部分中去.植物对有机物的吸收和有机物在体内转运也是如此.所以,蒸腾作用对这两类物质在植物体内运输都是有帮助的.植物体蒸发蒸腾作用散失的水分,是...

覆盖在植物体表面起保护作用的组织
植物体的主要组织包括分生组织、保护组织、营养组织、输导组织、机械组织等.保护组织覆盖在植物体表面,具有保护作用;营养物质具有存储营养物质的功能;运输水和无机盐的导管和运输有机物的筛管都属于输导组织.故答案为:保护组织;营养组织;导管;筛管.

什么是蒸腾作用
2.由于矿质盐类(无机盐)要溶于水中才能被植物吸收和在体内运转,既然蒸腾作用是对水分吸收和流动的动力,那么,矿物质也随水分的吸收和流动而被吸入和分布到植物体各部分中去。所以,蒸腾作用对这两类物质在植物体内运输都是有帮助的。 3.蒸腾作用能够降低叶片的温度。太阳光照射到叶片上时,大部分能量转变为热能,...

蒸腾作用对植物体内的 运输起重要作用?
2.由于矿质盐类(无机盐)要溶于水中才能被植物吸收和在体内运转,既然蒸腾作用是对水分吸收和流动的动力,那么,矿物质也随水分的吸收和流动而被吸入和分布到植物体各部分中去.所以,蒸腾作用对这两类物质在植物体内运输都是有帮助的.3.蒸腾作用能够降低叶片的温度.太阳光照射到叶片上时,大部分能量转变...

庆云县13997221419: K+为什么影响植物糖类运输合成?
糜盾桂利: 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

庆云县13997221419: 植物生长三大营养元素是什么?各有什么作用? -
糜盾桂利: N,P,K 氮是蛋白质、核酸、磷脂的主要成分,而这三者又是原生质、细胞核和生物膜的重要组成部分,它们在生命活动中占有特殊作用.因此,氮被称为生命的元素.酶以及许多辅酶和辅基如NAD+、NADP+、FAD等的构成也都有氮参与.氮还...

庆云县13997221419: 下列是物质进入细胞的四种方式图解,水稻细胞吸收K+的方式是 -
糜盾桂利: 应该要选C 水稻细胞吸收K+的方式是主动运输,主动运输需要蛋白质最为载体,需要能量,二者不可缺一.运输的离子逆着浓度梯度运输,即从高浓度到低浓度. 自由扩散与主动运输相对,不需要载体,不需要能量,顺着浓度梯度运输,即从低浓度到高浓度. 物质顺着梯度由高浓度向低浓度转运的过程叫被动运输,自由扩散、促进扩散属于被动运输. 协助扩散是指非脂溶性物质或亲水性物质, 如氨基酸、糖和金属离子等借助细胞膜上的膜蛋白的帮助顺浓度梯度或顺电化学浓度梯度,不消耗ATP进入膜内的一种运输方式.协助扩散同样不需要消耗能量,并且也是从高浓度向低浓度进行. D是胞吐,运输的是大分子物质.

庆云县13997221419: 螯合钾对植物有什么好处 -
糜盾桂利: 钾在土壤中以KCl、K2SO4等盐类形式存在,在水中解离成K+而被根系吸收.在植物体内钾呈离子状态.钾主要集中在生命活动最旺盛的部位,如生长点,形成层,幼叶等.钾在细胞内可作为60多种酶的活化剂,如丙酮酸激酶、果...

庆云县13997221419: 各种元素对植物的影响? -
糜盾桂利: (二)植物必需元素的生理作用及缺素症状 (自学) 根据必须元素在植物体内的移动性,必需元素可分为两类,可移动的,如N、P、K、Mg、Zn、B、Mo,这些元素在植物体内可被再利用,当植物缺乏这些元素时,这些元素从老的部位转移到...

庆云县13997221419: 植物根细胞K+ 吸收量与呼吸作用有关?为什么
糜盾桂利: 植物根细胞呼吸作用强度与K+吸收量没有直接的联系,只有明确K+的吸收是一个主动运输过程,需要消耗ATP,随着呼吸作用强度增加,ATP的产生量增加,进而K+吸收量增加,但由于ADP、Pi和酶的数量有限,ATP的产生量最终趋于平稳状态.

庆云县13997221419: 不同植物根表皮细胞从土壤中吸收K+的数量主要取决于细胞上K+载体的数量,为什么???
糜盾桂利: K离子进入细胞的方式是主动运输 主动运输,从低浓度向高浓度转运,需要能量和载体蛋白,不同植物根表皮载体蛋白种类不同,数量也不同

庆云县13997221419: 植物体必需的矿质元素或无机盐的种类及作用 -
糜盾桂利: 必需矿质元素种类:分为大量元素和微量元素,其中大量元素有:N,S,P,K,Ca,Mg;微量元素有Fe,Mn,Cu,Zn,B,Cl,Mo,Ni 等等.作用: N以NH4+和NO3-的形式被吸收,用于生产蛋白质和叶绿素等,在干物质中含量约为1-2%.缺乏氮素时老叶首...

庆云县13997221419: 高中生物主动运输 协助扩散 胞吞胞吐 自由扩散的例子 -
糜盾桂利: 主动运输:K+、Na+等离子,小肠吸收氨基酸、葡萄糖, 协助扩散:红细胞吸收葡萄糖, 自由扩散:水、CO2、甘油、脂肪酸、乙醇、苯、尿素,胞吞:白细胞吞噬病菌、变形虫摄食,吐:分泌蛋白、抗体、蛋白质类激素等.主动运输的特...

庆云县13997221419: 求各种物质通过细胞膜的方式 -
糜盾桂利: 协助扩散属于被动运输主动:K+,Na+,氨基酸等协助:葡萄糖进入红细胞协助:CO2,O2,水,甘油.乙醇,苯等

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