
【機】 chemical-ion pump
chemistry
【化】 chemistry
【醫】 chemistry; chemo-; spagyric medicine
【化】 ion pump
化學離子泵(Chemical Ion Pump)是生物膜上具有主動轉運功能的跨膜蛋白複合體,通過消耗能量實現離子逆濃度梯度的定向運輸。該術語在生物化學與細胞生物學領域具有明确的專業定義,其英文對應詞為"ion transporter"或"ion motive ATPase"。
從作用機制角度,化學離子泵利用三磷酸腺苷(ATP)水解産生的能量,改變蛋白質構象從而完成離子跨膜運輸。典型代表包括鈉鉀泵(Na⁺/K⁺-ATPase)和質子泵(H⁺-ATPase),其轉運過程遵循化學計量公式: $$ text{3Na}^+{細胞内} + text{2K}^+{細胞外} + text{ATP} rightarrow text{3Na}^+{細胞外} + text{2K}^+{細胞内} + text{ADP} + P_i $$ (來源:Alberts《細胞分子生物學》第7版)
該生物結構在維持細胞膜電位、神經沖動傳導及營養物質吸收中起關鍵作用。牛津大學出版社《生物學術語詞典》特别指出,離子泵的異常運作與囊性纖維化、心律失常等疾病存在病理關聯(來源:牛津大學出版社術語庫)。
最新研究數據顯示,人類基因組中包含超過400種編碼離子轉運蛋白的基因,其中30%與遺傳性疾病相關(來源:Nature Reviews Molecular Cell Biology)。這種跨膜運輸機制的能量轉換效率可達70%-80%,顯著高于人工機械泵系統(來源:Science Direct生物物理學專題)。
離子泵(化學離子泵)是生物體内一類重要的膜轉運蛋白,其功能和工作機制可通過以下要點詳細說明:
離子泵屬于膜運輸蛋白中的載體蛋白,能夠通過水解ATP獲得能量,将特定離子逆濃度梯度(或電化學梯度)跨膜運輸。其本質是具有ATP酶活性的蛋白質,例如鈉鉀泵、鈣泵、質子泵等。
離子泵通過維持細胞内外離子平衡,參與細胞信號傳導、能量轉換(如線粒體ATP合成)、滲透壓調節等關鍵生理過程。若功能異常(如鈉泵失效),可能導緻細胞水腫或電信號紊亂。
注:真空設備領域的“離子泵”(如、7所述)屬于物理儀器,與生物化學中的離子泵機制不同,此處不再展開。
八保險法波動内阿米巴波替氏三角二溴水楊酸肺動脈第二音貫心碳棒過浸蝕甲矽醚氨基檢影視力計攪拌作用膠粘綠僵菌經濟動态酒渣鼻樣的冷凝阱兩條紋的毛刺帽式繃帶膜式操作内釉上皮濃縮指令卡片組偏轉極性氰亞鐵酸鎂色烯十二進制記數法水錳礦微分符號