離子學說英文解釋翻譯、離子學說的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【醫】 ionic theory

分詞翻譯：

離子的英語翻譯：

ion
【化】 ion
【醫】 ion

學說的英語翻譯：

doctrine; Lysenkoism; theory
【醫】 doctrine; theory

專業解析

離子學說（Ion Theory），在生理學和生物物理學領域常指離子通道與跨膜電位理論（Ion Channel and Transmembrane Potential Theory），是解釋細胞（尤其是神經和肌肉細胞）電信號産生與傳導的核心理論。其核心在于細胞膜對特定離子的選擇性通透及由此産生的電位變化。

核心機制：離子通道與膜電位
- 細胞膜上存在特殊的蛋白質結構——離子通道（Ion Channels）。這些通道具有選擇性，隻允許特定的離子（如鈉離子 Na⁺、鉀離子 K⁺、氯離子 Cl⁻、鈣離子 Ca²⁺）通過。通道的開閉受電壓、化學物質（如神經遞質）或機械力等因素調控。
- 細胞膜兩側存在離子濃度差（如細胞内 K⁺ 濃度高，細胞外 Na⁺ 濃度高）。在靜息狀态下，膜主要對 K⁺ 通透，K⁺ 外流形成内負外正的電位差，稱為靜息電位（Resting Potential）（約 -70mV）。
- 當受到刺激時，特定離子通道（如電壓門控 Na⁺ 通道）開放，Na⁺ 大量内流，導緻膜電位迅速去極化甚至反極化，形成動作電位（Action Potential）。隨後 K⁺ 通道開放，K⁺ 外流使膜電位複極化，恢複靜息狀态。
理論基礎：霍奇金-赫胥黎模型
- 該學說的定量基礎由艾倫·霍奇金（Alan Hodgkin）和安德魯·赫胥黎（Andrew Huxley）在20世紀50年代通過研究槍烏賊巨軸突建立。他們提出了描述動作電位産生的數學模型（Hodgkin-Huxley Model），精确闡明了電壓門控 Na⁺ 通道和 K⁺ 通道的動力學特性（激活、失活）如何共同作用産生動作電位。這一開創性工作獲得了1963年諾貝爾生理學或醫學獎。
關鍵概念：離子泵與梯度維持
- 維持細胞内外離子濃度差（化學梯度）是産生膜電位（電化學梯度）的基礎。這依賴于離子泵（Ion Pumps），如鈉鉀泵（Na⁺/K⁺-ATPase）。鈉鉀泵利用 ATP 水解的能量，主動将 Na⁺ 泵出細胞，同時将 K⁺ 泵入細胞，對抗離子的擴散趨勢，維持細胞内高 K⁺ 和低 Na⁺ 的狀态。其工作過程可用簡化公式表示： $$ text{3Na}^+{in} + text{2K}^+{out} + text{ATP} xrightarrow{text{Na}^+/text{K}^+-text{ATPase}} text{3Na}^+{out} + text{2K}^+{in} + text{ADP} + text{Pi} $$
生理意義與應用
- 離子學說是理解神經沖動傳導、肌肉收縮、腺體分泌、心髒起搏等生理過程的基礎。動作電位沿神經纖維或肌纖維的傳播本質上是局部離子電流引發鄰近膜區域離子通道依次開放的結果。
- 該理論在醫學上至關重要。許多疾病（如心律失常、癫痫、某些肌肉病、囊性纖維化）和藥物（如局部麻醉藥、抗心律失常藥、抗癫痫藥）的作用機制都直接涉及離子通道功能的異常或調節。

參考資料：

Purves D, et al. Neuroscience. 5th edition. Sinauer Associates; 2012. Chapter 2: Electrical Signaling in Neurons. (權威神經科學教材) 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. (原始經典論文) 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. (權威細胞生物學教材) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21528/
Longo DL, et al. Harrison's Principles of Internal Medicine. 20th edition. McGraw-Hill Education; 2018. (涉及離子通道病的章節，如心血管、神經疾病部分). (權威内科學教材) https://accessmedicine.mhmedical.com/book.aspx?bookid=2129

網絡擴展解釋

離子學說是解釋生物電現象的核心理論，主要描述細胞（尤其是神經和肌肉細胞）通過離子跨膜運動産生電信號的過程。以下是關鍵要點：

1. 核心原理

靜息電位：細胞膜内外存在電位差（約-70mV），主要由膜内外K⁺濃度梯度驅動。鉀離子通過滲漏通道外流，形成内負外正的極化狀态。
動作電位：刺激引發膜通透性改變，Na⁺快速内流導緻去極化（上升支），隨後K⁺外流使膜複極化（下降支）。

2. 關鍵結構

鈉鉀泵：主動運輸3個Na⁺出細胞、2個K⁺入細胞，維持濃度梯度（耗能過程）。
電壓門控通道：Na⁺、K⁺通道的開放狀态受膜電位調控，實現電信號的快速傳播。

3. 實驗基礎

Hodgkin和Huxley通過槍烏賊巨軸突實驗（1952年）量化了離子電流，建立數學模型，奠定現代電生理學基礎。

4. 應用領域

解釋神經系統信號傳遞、肌肉收縮機制。
指導臨床實踐（如心律失常藥物研發、癫痫病理分析）。

離子學說将生物電活動歸結于物理化學過程，突破了早期“生物電神秘論”，為神經科學和醫學治療提供了理論框架。後續研究進一步揭示了離子通道的分子結構（如1980年代發現的通道蛋白基因），完善了該學說。