离子学说英文解释翻译、离子学说的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【医】 ionic theory

分词翻译：

离子的英语翻译：

ion
【化】 ion
【医】 ion

学说的英语翻译：

doctrine; Lysenkoism; theory
【医】 doctrine; theory

专业解析

离子学说（Ion Theory），在生理学和生物物理学领域常指离子通道与跨膜电位理论（Ion Channel and Transmembrane Potential Theory），是解释细胞（尤其是神经和肌肉细胞）电信号产生与传导的核心理论。其核心在于细胞膜对特定离子的选择性通透及由此产生的电位变化。

核心机制：离子通道与膜电位
- 细胞膜上存在特殊的蛋白质结构——离子通道（Ion Channels）。这些通道具有选择性，只允许特定的离子（如钠离子 Na⁺、钾离子 K⁺、氯离子 Cl⁻、钙离子 Ca²⁺）通过。通道的开闭受电压、化学物质（如神经递质）或机械力等因素调控。
- 细胞膜两侧存在离子浓度差（如细胞内 K⁺ 浓度高，细胞外 Na⁺ 浓度高）。在静息状态下，膜主要对 K⁺ 通透，K⁺ 外流形成内负外正的电位差，称为静息电位（Resting Potential）（约 -70mV）。
- 当受到刺激时，特定离子通道（如电压门控 Na⁺ 通道）开放，Na⁺ 大量内流，导致膜电位迅速去极化甚至反极化，形成动作电位（Action Potential）。随后 K⁺ 通道开放，K⁺ 外流使膜电位复极化，恢复静息状态。
理论基础：霍奇金-赫胥黎模型
- 该学说的定量基础由艾伦·霍奇金（Alan Hodgkin）和安德鲁·赫胥黎（Andrew Huxley）在20世纪50年代通过研究枪乌贼巨轴突建立。他们提出了描述动作电位产生的数学模型（Hodgkin-Huxley Model），精确阐明了电压门控 Na⁺ 通道和 K⁺ 通道的动力学特性（激活、失活）如何共同作用产生动作电位。这一开创性工作获得了1963年诺贝尔生理学或医学奖。
关键概念：离子泵与梯度维持
- 维持细胞内外离子浓度差（化学梯度）是产生膜电位（电化学梯度）的基础。这依赖于离子泵（Ion Pumps），如钠钾泵（Na⁺/K⁺-ATPase）。钠钾泵利用 ATP 水解的能量，主动将 Na⁺ 泵出细胞，同时将 K⁺ 泵入细胞，对抗离子的扩散趋势，维持细胞内高 K⁺ 和低 Na⁺ 的状态。其工作过程可用简化公式表示： $$ text{3Na}^+{in} + text{2K}^+{out} + text{ATP} xrightarrow{text{Na}^+/text{K}^+-text{ATPase}} text{3Na}^+{out} + text{2K}^+{in} + text{ADP} + text{Pi} $$
生理意义与应用
- 离子学说是理解神经冲动传导、肌肉收缩、腺体分泌、心脏起搏等生理过程的基础。动作电位沿神经纤维或肌纤维的传播本质上是局部离子电流引发邻近膜区域离子通道依次开放的结果。
- 该理论在医学上至关重要。许多疾病（如心律失常、癫痫、某些肌肉病、囊性纤维化）和药物（如局部麻醉药、抗心律失常药、抗癫痫药）的作用机制都直接涉及离子通道功能的异常或调节。

参考资料：

Purves D, et al. Neuroscience. 5th edition. Sinauer Associates; 2012. Chapter 2: Electrical Signaling in Neurons. (权威神经科学教材) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK11117/
Hodgkin AL, Huxley AF. A quantitative description of membrane current and its application to conduction and excitation in nerve. J Physiol. 1952;117(4):500-544. (原始经典论文) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1392413/
Lodish H, et al. Molecular Cell Biology. 8th edition. W. H. Freeman; 2016. Section 15.1: The Action Potential and Conduction of Electric Impulses. (权威细胞生物学教材) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21528/
Longo DL, et al. Harrison's Principles of Internal Medicine. 20th edition. McGraw-Hill Education; 2018. (涉及离子通道病的章节，如心血管、神经疾病部分). (权威内科学教材) https://accessmedicine.mhmedical.com/book.aspx?bookid=2129

网络扩展解释

离子学说是解释生物电现象的核心理论，主要描述细胞（尤其是神经和肌肉细胞）通过离子跨膜运动产生电信号的过程。以下是关键要点：

1. 核心原理

静息电位：细胞膜内外存在电位差（约-70mV），主要由膜内外K⁺浓度梯度驱动。钾离子通过渗漏通道外流，形成内负外正的极化状态。
动作电位：刺激引发膜通透性改变，Na⁺快速内流导致去极化（上升支），随后K⁺外流使膜复极化（下降支）。

2. 关键结构

钠钾泵：主动运输3个Na⁺出细胞、2个K⁺入细胞，维持浓度梯度（耗能过程）。
电压门控通道：Na⁺、K⁺通道的开放状态受膜电位调控，实现电信号的快速传播。

3. 实验基础

Hodgkin和Huxley通过枪乌贼巨轴突实验（1952年）量化了离子电流，建立数学模型，奠定现代电生理学基础。

4. 应用领域

解释神经系统信号传递、肌肉收缩机制。
指导临床实践（如心律失常药物研发、癫痫病理分析）。

离子学说将生物电活动归结于物理化学过程，突破了早期“生物电神秘论”，为神经科学和医学治疗提供了理论框架。后续研究进一步揭示了离子通道的分子结构（如1980年代发现的通道蛋白基因），完善了该学说。