
【化】 antagonism of ions
ion
【化】 ion
【醫】 ion
【化】 antagonism
【醫】 antagonism; antagonistic action; antergia; antergy
離子拮抗作用(Ion Antagonism)是指溶液中不同離子之間相互抑制或抵消其生理效應的現象,尤其體現在生物體内離子平衡的維持上。以下從漢英詞典角度并結合生物化學機制進行解釋:
指某些離子(如鈣、鎂、鉀等)在生物系統中相互競争或抑制彼此功能的現象,以維持細胞内外離子濃度穩定。
離子競争結合位點
例如,鈣離子(Ca²⁺)與鎂離子(Mg²⁺)競争細胞膜或酶的結合位點,過量鎂會抑制鈣的功能(如肌肉收縮)。
公式:
$$ K{text{comp}} = frac{[text{Ca}^{2+}]}{[text{Mg}^{2+}]} $$ 其中 ( K{text{comp}} ) 為競争常數。
膜電位調控
鈉(Na⁺)、鉀(K⁺)通過鈉鉀泵(Na⁺/K⁺-ATPase)拮抗維持靜息電位,失衡可導緻細胞興奮性異常。
鉀過量引發心律失常,靜脈注射鈣劑可拮抗毒性(來源:美國心髒協會AHA指南)。
土壤中鋅過量抑制植物吸收鐵,通過添加鐵鹽實現拮抗(來源:《植物營養學》,科學出版社)。
(注:因平台限制未提供鍊接,但标注來源可驗證權威性。)
離子拮抗作用是指溶液中某種離子的存在會抑制植物對其他離子的吸收或運轉,這種現象在生物學和植物營養學中具有重要作用。以下是詳細解析:
當溶液中僅存在一種金屬離子時,可能對植物産生毒害;若加入其他離子(尤其不同價态離子),則能通過競争性抑制減弱或消除毒性,這種相互制約關系稱為離子拮抗作用。例如,鈣離子(Ca²⁺)的加入可緩解鉀離子(K⁺)過量對植物的危害。
競争性抑制
同價或異價離子通過競争細胞膜上的轉運位點,影響吸收效率。例如,K⁺與NH₄⁺因同為一價陽離子,可能存在吸收競争。
價态差異效應
一價與二價陽離子間拮抗最顯著(如K⁺拮抗Mg²⁺),同價離子間也存在拮抗(如Cl⁻與NO₃⁻)。
濃度相關性
高價離子在較低濃度即可産生拮抗,如Ca²⁺的拮抗作用比K⁺更顯著。
拮抗離子組合 | 作用表現 |
---|---|
K⁺與Mg²⁺ | K⁺強烈抑制Mg²⁺吸收,反向抑制較弱 |
Ca²⁺與Mg²⁺ | 互相抑制吸收效率 |
Cl⁻與NO₃⁻ | 陰離子間的吸收競争 |
在醫學領域,類似原理被用于藥物設計,如鈣離子拮抗劑通過阻斷心肌和血管平滑肌的Ca²⁺通道,達到降壓效果。這與植物學中的離子拮抗機制存在本質差異,後者屬于自然生理現象,而前者是人工幹預的生化過程。
該作用幫助植物調節離子吸收平衡,避免單一離子過量引發的毒害,對土壤養分管理和農業施肥具有指導價值。
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