铜离子的作用是什么?

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在自然界中,游离的铜离子(Cu+)很少见到,主要是化合态的铜离子被细菌等微生物还原而成[1]。铜离子作为重金属离子之一,其毒性也是被人们逐渐注意了起来。 铜是人体必需的微量元素之一,以铜蛋白的形式存在。正常人体内含铜总量约100~200mg,其中60%以上以结合金属蛋白的形式存在于血液中,其余以磷酸铜、氰铜、硫铜等形态存在于各器官组织中[2][3]。

1、营养运输:铜是构成铁氧化酶的组成成分,参与体内维生素的吸收和代谢过程;

2、细胞色素合成:线粒体中有细胞色素氧化物酶系,是细胞呼吸链中一种重要的电子传递链,有NADH脱氢酶、琥珀脱氢酶和细胞色素a、b、c1三种亚基组成,其中的细胞色素a是由4条多肽链经过11次相互间二硫化物键连接形成的异四聚体,第2个亚基有5个跨膜螺旋结构,而铜就位于这条多肽链的某个活性区域,与其它金属元素一起维持着酶的活性;

3、免疫过程:免疫系统包括免疫应答和免疫调节两大功能,两者之间存在着密切联系。铜通过影响免疫系统的其它因子如前列腺素、白细胞介素、肿瘤坏死因子参与免疫过程的调节,另外,铜还参与免疫球蛋白的形成和分化,对淋巴细胞的功能也有一定影响;

4、抗氧化作用:铜是细胞中许多酶的活性成分,这些酶有的催化新陈代谢过程中底物的羟基化,有的是氧化酶,具有清除自由基的作用,因而保护机体不受侵害。 除上述功能外,铜还对细胞发育、神经系统、皮肤损伤等方面有着重要的作用。

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当植物体内的氧化还原过程受到阻碍时,呼吸作用和其他生理过程就不能正常进行。铜作为氧化还原酶的成分,能启动和维持植物体内氧化还原过程的顺利进行,保证呼吸作用正常进行,产生能量,植物才能生长。施用钼肥时,必须配合施用一定数量的铜肥,因为铜又是形成钼-铁蛋白的成分,钼-铁蛋白在根瘤内固定大气中的氮时是不可缺少的。铜还能催化淀粉水解,使淀粉转化为可被茎叶直接利用的糖类。因此,在一些需用淀粉作源储藏物质供应茎叶营养的叶菜类上施用铜肥,能促使茎叶生长发达。由于铜在植物体内移动性较差,当土壤中可给铜不足时,在茎叶和幼根上发生缺铜症。

果树缺铜使果树生理机能紊乱,在花芽分化时,影响细胞分裂不能形成正常大花和分化结果,而形成不能结果的小花和叶片小、叶色淡的畸形小叶。幼叶、幼芽容易枯死,次年发育不良或枯死。在一些落叶果树上,缺铜产生黄叶病,叶小畸形,叶脉之间失绿变黄,叶尖和叶缘枯干。在一些针叶果树上发生丛枝病,生长细弱有分枝的叶丛代替正常枝条。在一些核果类和某些瓜类上缺铜产生痘斑病或叫褐斑病,在叶或果实上形成枯死斑点。甜菜在缺铜时,根部发生丛根病,许多瘦小根取代正常块根,在皮层形成小而深的凹陷,块根易腐烂

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