生命科學

輸血（Blood Transfusion）的危機-下
台北市私立天主教達人女子高級中學生物科陳雅慧老師/國立台灣師範大學生命科學系李冠群助理教授責任編輯

請參閱輸血（Blood Transfusion）的危機-上、中

(四)發熱：
發熱是常見的輸血不良反應，可能源自溶血反應，或是採血過程中器械不潔或血品保存不當而受到細菌污染。

(五)過敏反應：
若捐血者的血中含有受血者的過敏原(allergen)時，可能引起受血者產生相關抗體，而出現包括發癢或蕁麻疹(urticaria)等症狀的過敏反應。

(六)輸血相關急性肺損傷(transfusion-related acute lung injury, TRALI)：
有5%~25%的受血者會在輸血後六小時內發生急性肺損傷，是近年來輸血致死最常見的原因之一。起因是捐血者的血液中含有一些能活化受血者體內嗜中性白血球(neurtrophil)的物質，例如抗體或某些顆粒細胞凝集素(granulocyte agglutinins)等。
受血者體內被活化的嗜中性白血球會釋出如酵素elastase、reactive oxygen radicals等物質，使得肺部微血管內皮細胞(endothelial cell)受損，微血管通透性(permeability)增加，使液體及蛋白質進入肺泡中，引起肺水腫。

輸血(Blood Transfusion)的危機-上
臺北市私立天主教達人女子高級中學生物科陳雅慧老師/國立臺灣師範大學生命科學系李冠群助理教授責任編輯

血液屬結締組織，包含血球及血漿兩部分，總量佔人體體重的1/13左右。人體內的氧氣、養分、廢物、激素及抗體等物質均需靠血液來運送，若大量失血會導致人體有生命危險，因而需要輸血。目前輸血可針對患者的需求，進行不同血液成分的輸入，例如全血(whole blood)、紅血球濃厚液(packed RBC)、洗滌紅血球(washed RBC)、白血球濃縮液(WBC concentrate)或血小板濃縮液(platelelt concentrate)等。在進行輸血治療前，通常血源都經過基本的檢驗，以確保安全，但沒有絕對安全的血液，輸血還是有產生感染及其他併發症的危險，輸血常見的問題如下：

(一)溶血反應：

人的血型是依據紅血球(red blood cell, RBC)上所具有的可遺傳抗原(antigen)來作分類，若輸入的血源血型與患者的血型不一致，就會發生溶血反應，可能導致患者死亡。
目前國際輸血協會認可的血型有三十種，包括超過600種抗原，但最常用也最重要包括『ABO血型系統』以及『Rh血型系統』。下表詳列血型分類：

簡介附生植物（Epiphyte）-上
台北縣立碧華國民中學自然領域張世玪老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

在一般人的印象中，植物會從土壤中吸收水分和礦物質，並利用光合作用製造碳水化合物，供植物本身生長利用。

但有極少數的植物會利用吸附構造附著在其他植物體表或寄生在其體內，此類植物稱為寄生植物，被寄生的植物稱為宿主植物。寄生植物會吸取宿主植物的水分和養份，完全仰賴宿主植物為生。

本文所要探討的附生植物也棲息在其他植物體表，這些附生植物和前述的寄生植物，又有何差異呢？

一、附生植物的定義
附生植物（Epiphyte），也稱為著生植物或表生植物，專指依附在其他植物體表生長的植物，被其依附的植物亦稱為宿主植物。附生植物通常在生活史中，至少會有部分時期依附於宿主植物，完全不與地面接觸，與寄生植物不同之處，在於附生植物只是依附在宿主植物的莖幹和枝條上，使本身更易於獲取日光以利光合作用進行，至於水分，則得自雨水、露水或空氣中的水氣。

植物激素(Plant Hormone)
國立台南第二高級中學生物科王昭均老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

植物激素又稱植物荷爾蒙，微量濃度下即可對植物產生某種生理作用，亦可以人工合成結構及作用相似的化學物質，作為「植物生長調節劑」，例如：萘乙酸（NAA）及二氯苯氧基乙酸（2,4-D）；萘乙酸可抑制馬鈴薯在儲藏時期發芽、防止果樹早期落果，並能促進人工單性結果；而二氯苯氧基乙酸可作為雙子葉除草劑，低濃度時具有生長素的作用，促進植物生長，而高濃度時，卻會殺死雙子葉植物。

目前較為常見的植物激素有五大類，包括：生長素、吉貝素、細胞分裂素、離層素和乙烯，植物生長素可應用在刺激插枝植物生根及提高其存活率、協助嫁接、促進人工單性結果、防止落葉落果及作為植物組織培養的成分；經吉貝素處理後的果實，如葡萄，可使節間變長而讓果粒有較寬的空間生長，進而使果實長得比較大；另一方面亦可使果粒間排列疏鬆通風良好，減少病蟲害傳染的發生；細胞分裂素可應用於延長花卉蔬果的保存期限及作為植物組織培養的成分，而離層素可使幼苗暫時休眠，運送時比較不會受到傷害，乙烯則能催熟果實。

植物自交不親合(Self-Incompatibility)
國立嘉義女子高級中學生物科林鈺婷老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

植物移動力弱，面對逆境時無法及時逃離；為了能提高個體的存活率使物種得以繁衍之目的，增加後代的遺傳多樣性以適應多變的環境著實重要。但因大多植物的雌蕊、雄蕊生長在同一朵花上，容易發生自交而減少子代的遺傳多樣性，因此部分植物演化出自體或親緣相近個體的花粉避免與雌蕊授粉的生理機制，稱為自交不親合。其作用機制與動物的免疫機制類似，都需先辨識自我和非我，不同的是動物的免疫是為了排除非自身的抗原，而自交不親合是排除來自自體的花粉。

自交不親合有兩種方式，第一種是配子體自交不親合（gametophytic self-incopatibility），由花粉自己阻礙自身的發育現象；自我辨識使花粉管內的RNA被分解而停止生長或是雌蕊內的RNA水解酵素進入花粉管中，使RNA被水解，例如：茄科、薔薇科和一些豆科植物；第二種是孢子體自交不親合（sporophytic self-incompatibility），柱頭的表皮細胞會抑制花粉的萌發，推測參與此反應的物質位於花粉粒表面，其來源是雄蕊花藥孢子體組織產生，例如：十字花科植物中常見。

電池變變變-葉綠素電池(Chlorophyll Battery)-下
國立竹北高級中學生物科張雅菱老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

請參閱電池變變變-葉綠素電池(Chlorophyll Battery)-上

然而大部分的太陽能電池使用的都是無機原料，在製造上仍不夠環保。

1991年由Michael Grätzel和Brain O’Regan開發出染料敏化太陽能電池(dye-sensitized solar c ell，DSSC)，其概念是向大自然取經模擬樹葉進行光合作用，以葉綠素當作感光染料夾在兩極之中(陽極為二氧化鈦TiO2，陰極為白金Pt)。當照射陽光時，由葉綠素激發出自由電子進而轉成能源。DSSC不僅概念較為環保，在效能上也較一般太陽能電池來的高。

但最為大眾所矚目的不外乎是近兩年虎尾科技大學光電所教授廖重賓與其研究生所開發出來的葉綠素電池！當葉綠素吸光，使葉綠素離子化，遇水之後進行氧化還原反應產生電流。廖教授看中葉綠素的這種特性，將電池基本結構中的電解質以葉綠素取代，而陽極為脫鎂葉綠素(離子化的葉綠素)。

電池變變變-葉綠素電池(Chlorophyll Battery)-上
國立竹北高級中學生物科張雅菱老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

在現代生活中，電池的使用已經是不可或缺的日常用品，舉凡手電筒、隨身聽、各式遙控器、照相機、麥克風等等都需要接上電池才能使用。

而電池的種類又可分為只能使用一次「一次電池」(一般又稱為「乾電池」)和能重複充電使用的「二次電池」或「蓄電池」。

但無論是何種電池，基本構造原理都是具有正負極，然後中間充滿電解液，經由電化學反應而產生電力。以可充電的鉛酸電池為例，正極是氧化鉛(PbO2)，負極是鉛(Pb)，中間的電解液是硫酸溶液(H2SO4)。放電時，由負極的鉛放出電子，形成鉛離子並與硫酸根離子結合成硫酸鉛；接著電子由外部導線流到正極與氧化鉛、氫離子反應，形成硫酸鉛和水。

反應式如下：
   負極反應(氧化反應)：Pb+SO₄^2-→PbSO₄+2e^–
   正極反應(還原反應)：PbO₂+SO₄^2-+4H⁺+2e^–→PbSO₄+2H₂O

當兩個電極的反應物用盡時，就沒有辦法繼續進行氧化反應，電池就沒電了。但在鉛酸電池中，上述的反應是可逆的，利用外部的直流電來迫使電子由正極流到負極，重新充電，使其可以重複使用！