化學滲透說英文解釋翻譯、化學滲透說的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【機】 chemiosmotic theory
分詞翻譯:
化學的英語翻譯:
chemistry
【化】 chemistry
【醫】 chemistry; chemo-; spagyric medicine
滲透的英語翻譯:
filter; infiltrate; infiltration; interpenetrate; interpenetration; penetrate
penetration; perk; permeate; pervade; pervasion; saturation; sink; soak; sop
【計】 bleed-through; percolation
【化】 effusion; infiltration; osmosis
【醫】 diosmosis; osmo-; osmose; osmosis; permeation
說的英語翻譯:
say; speak; talk; tell; explain; persuade; theory
專業解析
化學滲透說(Chemiosmotic Theory)是解釋生物體内能量轉換,特别是氧化磷酸化和光合磷酸化過程中ATP合成機制的核心理論。該學說由英國生物化學家彼得·米切爾(Peter Mitchell)于1961年提出,并于1978年獲諾貝爾化學獎。
一、核心定義(漢英對照)
- 中文術語:化學滲透說
- 英文術語:Chemiosmotic Theory
- 核心機制:通過跨膜質子梯度(Proton Gradient)驅動ATP合成。線粒體/葉綠體内膜上的電子傳遞鍊将質子(H⁺)泵至膜間隙,形成電化學勢能差(ΔμH⁺),該勢能驅動質子經ATP合酶(ATP Synthase)回流至基質,催化ADP與無機磷酸(Pi)生成ATP 。
二、關鍵過程解析
-
質子梯度的建立
電子傳遞過程中,複合體Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ(線粒體)或光合系統Ⅰ、Ⅱ(葉綠體)将質子從基質泵至膜間隙,形成pH梯度(ΔpH) 和膜電位差(ΔΨ),共同構成質子驅動力(Proton Motive Force, PMF)。
公式表達:
$$
text{PMF} = Delta Psi - frac{2.3RT}{F} Delta text{pH}
$$
(其中 ( R ) 為氣體常數,( T ) 為溫度, ( F ) 為法拉第常數)
-
ATP合成的驅動
ATP合酶(F₀F₁-ATP酶)利用質子回流釋放的能量,通過構象變化催化ATP合成。其機制符合結合變構模型(Binding Change Mechanism),每3個質子回流驅動生成1分子ATP 。
三、理論與實驗依據
- 米切爾的原始假說(1961):提出電子傳遞與磷酸化的偶聯通過質子梯度實現,而非直接的化學中間體。
- 驗證實驗:
- 人工質子梯度可驅動ATP合成(如跨膜pH跳躍實驗)。
- 質子載體(如CCCP)破壞梯度會抑制ATP生成。
- 結構生物學證據:冷凍電鏡揭示ATP合酶的旋轉催化機制,直接證實質子流與ATP合成的機械耦合。
四、學術意義與應用
- 統一能量轉換理論:解釋了真核生物線粒體、原核生物細胞膜及葉綠體中ATP合成的普適機制。
- 諾貝爾獎評價:被譽為“生物能量學的範式革命”,奠定了現代生物能學基礎。
- 醫學應用:靶向質子梯度的藥物(如寡黴素)用于研究代謝疾病與癌症。
權威參考文獻來源:
- Mitchell, P. (1961). Nature 191: 144–148. [米切爾原始論文]
- Nicholls, D.G., Ferguson, S.J. (2013). Bioenergetics (4th ed.). Academic Press. [生物能學經典教材]
- Alberts, B., et al. (2015). Molecular Biology of the Cell (6th ed.). Garland Science. [細胞機制權威闡釋]
- Nobel Prize Outreach. (1978). The Nobel Prize in Chemistry 1978. [諾貝爾獎官方說明]
網絡擴展解釋
化學滲透學說(Chemiosmotic Theory)是解釋生物體内氧化磷酸化或光合磷酸化能量轉換機制的核心理論,由英國科學家Peter Mitchell于1961年提出。以下是其核心要點:
1.基本内容
- 質子梯度形成:在電子傳遞鍊(如線粒體内膜或葉綠體類囊體膜)中,複合物I、III、IV(呼吸作用)或光系統(光合作用)通過“質子泵”作用,将H⁺從膜内側(基質)主動運輸到膜外側,形成跨膜質子濃度差和電位差(即電化學梯度)。
- ATP合成的驅動力:質子通過F₀F₁-ATP合酶(ATP合成酶)通道回流至膜内側時,釋放的能量驅動ADP與無機磷酸(Pi)結合生成ATP。
2.關鍵機制
- 膜的不對稱性:電子傳遞體和質子泵在生物膜上呈不對稱分布,确保質子單向運輸。
- 膜的選擇透過性:生物膜對H⁺具有低通透性,維持電化學梯度。
3.應用領域
- 線粒體呼吸作用:解釋氧化磷酸化中ATP的生成。
- 光合作用:說明類囊體膜上光驅動質子梯度如何推動ATP合成。
4.研究進展
該學說後續被實驗廣泛支持,例如:
- 發現ATP合酶的三維結構及旋轉催化機制;
- 證實跨膜質子梯度與ATP産量的定量關系。
化學滲透學說通過質子梯度将電子傳遞與ATP合成偶聯,揭示了生物能量轉換的物理化學本質,是生物能學領域的裡程碑理論。
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