电化学梯度英文解释翻译、电化学梯度的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 electrochemical gra***nt

分词翻译：

电化学的英语翻译：

【计】 electrochemistry
【化】 electrochemistry; galvano-chemistry
【医】 electrochemistry; galvanochemistry

梯度的英语翻译：

【计】 graded
【化】 gra***nt
【医】 gra***nt

专业解析

电化学梯度（Electrochemical Gradient）是生物物理学和细胞生物学中的核心概念，指离子或分子在跨膜运输时同时受到化学浓度差和电势差双重驱动力的综合梯度。它由两个相互关联的组分构成：

化学梯度（Chemical Gradient）
指特定离子（如 Na⁺、K⁺、H⁺）或分子在细胞膜两侧的浓度差异。离子会自发地从高浓度区域向低浓度区域扩散（顺浓度梯度）。
电势梯度（Electrical Gradient）
指细胞膜两侧由于离子分布不均或主动转运造成的电荷差异（膜电位）。带电荷的离子会受到电场力的作用，阳离子会被吸引至带负电的一侧，阴离子则被吸引至带正电的一侧。

电化学梯度的生物学意义：

该梯度是细胞能量转换和物质运输的关键驱动力。例如：

主动转运的能量来源：钠钾泵（Na⁺/K⁺-ATPase）消耗ATP建立起的Na⁺电化学梯度，为葡萄糖、氨基酸等物质的协同转运（如Na⁺-葡萄糖同向转运体）提供动力。
ATP合成的驱动力：在线粒体内膜和叶绿体类囊体膜上，电子传递链将质子（H⁺）泵出，形成跨膜质子电化学梯度（主要为电势梯度Δψ和化学梯度ΔpH）。质子顺此梯度回流时驱动ATP合酶合成ATP，这一过程称为化学渗透假说。
神经信号传导的基础：神经元静息膜电位主要依赖于K⁺的电化学平衡电位（接近K⁺的Nernst电位），动作电位的产生则涉及Na⁺、K⁺通道开放导致的离子顺电化学梯度流动。

定量描述：

离子（X）的电化学梯度（Δμ~X~）可通过其电化学势能差表示：

Delta mu_X = RT lnleft(frac{[X]_out}{[X]_in}right) + zF Delta psi

其中：

R 为气体常数
T 为绝对温度
[X]~out~、[X]~in~ 为膜外、膜内离子浓度
z 为离子所带电荷数
F 为法拉第常数
Δψ 为膜电位（膜内相对于膜外）

离子顺电化学梯度移动（Δμ~X~ < 0）释放能量，逆电化学梯度移动（Δμ~X~ > 0）则需消耗能量（如ATP水解或耦合其他离子顺梯度移动）。

权威参考来源：

Alberts B, et al. Molecular Biology of the Cell. 6th ed. Garland Science. (Chapter 11: Membrane Transport)
Lodish H, et al. Molecular Cell Biology. 8th ed. W.H. Freeman. (Chapter 12: Cellular Energetics)
Purves D, et al. Neuroscience. 5th ed. Sinauer Associates. (Chapter 2: Electrical Signaling in Neurons)
National Center for Biotechnology Information (NCBI) Bookshelf: Physiology, Resting Potential
Nature Education: Scitable - Electrochemical Gradients and Secondary Active Transport

网络扩展解释

电化学梯度是生物学和电化学中的重要概念，其本质是离子或分子在跨膜运输时受到的两种梯度共同作用的总驱动力。以下是综合多个权威来源的解释：

1.定义与组成

电化学梯度由浓度梯度（化学梯度）和电位梯度（电梯度）两部分组成：

浓度梯度：指物质（如离子）在膜两侧的浓度差异，驱动物质从高浓度区域向低浓度区域扩散（、）。
电位梯度：因膜两侧电荷分布不均形成的电势差，影响带电粒子的移动方向。例如，正电荷会向负电区域移动（、）。

在生物系统中，两者往往同时存在，共同构成总驱动力（、）。

2.生物学中的典型例子

以线粒体内膜为例（、）：

质子（H⁺）跨膜转运：通过电子传递链，质子被泵入线粒体膜间隙，形成高浓度区域（化学梯度）。
电荷积累：膜间隙积累正电荷，基质侧为负电荷，产生电位差（电梯度）。
综合效应：质子浓度差（ΔpH）和电位差共同组成质子电化学梯度，储存能量用于ATP合成。

3.功能与意义

能量转换：电化学梯度储存的势能可转化为化学能（如ATP生成）或用于物质跨膜运输（、）。
细胞调控：通过调节离子通道或载体的开闭，细胞控制物质运输方向（顺梯度扩散或逆梯度主动运输）（、）。
跨膜过程的基础：神经冲动传导、光合作用、细胞呼吸等均依赖电化学梯度（、）。

4.数学表达

电化学梯度（Δμ）可通过以下公式量化： $$ Δμ = RT ln{frac{[C]_外}{[C]_内}} + zFΔψ $$ 其中：

( R )为气体常数，( T )为温度；
( [C]_外 )和( [C]_内 )为膜内外浓度；
( z )为离子电荷数，( F )为法拉第常数，( Δψ )为电位差。

电化学梯度是生物膜两侧浓度差与电位差的综合体现，为细胞能量转换和物质运输提供驱动力。其动态平衡对维持细胞功能至关重要。