濃度梯度英文解釋翻譯、濃度梯度的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 concentration gra***nt

分詞翻譯：

濃度的英語翻譯：

chroma; consistence; consistency; deepness; strength
【化】 concentration
【醫】 concentration; M-concentration M; strength

梯度的英語翻譯：

【計】 graded
【化】 gra***nt
【醫】 gra***nt

專業解析

濃度梯度的漢英詞典釋義與科學解析

“濃度梯度”是一個在物理學、化學、生物學（特别是細胞生物學和生理學）中至關重要的概念。

基本定義 (Basic Definition)
- 漢語釋義：指在空間（例如溶液、細胞内外、組織間）中，某種特定溶質（溶解的物質）的濃度（單位體積内的含量）不是均勻分布的，而是沿着某一方向呈現連續遞增或遞減的變化狀态。這種濃度變化的程度（變化率）和方向共同構成了濃度梯度。
- 英語釋義 (Concentration Gradient)： The gradual change in the concentration of a solute (dissolved substance) over a distance within a medium (e.g., a solution, across a membrane, within a tissue). It represents both thedirection (from high to low concentration, or vice versa) and therate at which concentration changes per unit distance.
核心原理與數學表達 (Core Principle & Mathematical Expression)
- 濃度梯度的存在是驅動擴散 (Diffusion) 現象的根本原因。根據菲克擴散定律 (Fick’s laws of diffusion)，物質會自發地、無需額外能量地從其高濃度區域向低濃度區域淨移動，以減小或消除濃度差，最終趨向于濃度均勻分布（達到平衡）。濃度梯度越大，擴散速率通常越快。
- 數學上，濃度梯度通常表示為濃度隨空間位置變化的導數或梯度向量。在一維情況下（例如沿x軸），濃度梯度的大小可表示為： $$ frac{partial c}{partial x} $$ 其中 ( c ) 是濃度，( x ) 是空間坐标。負號表示擴散方向與濃度增加方向相反。
關鍵作用與應用 (Key Roles and Applications)
- 被動運輸的基礎：是細胞進行簡單擴散和易化擴散（通過通道蛋白或載體蛋白）的主要驅動力，允許氧氣、二氧化碳、離子、葡萄糖等物質順濃度梯度跨膜移動。
- 生物信號傳導：在發育生物學中，形态發生素（如某些蛋白質）形成的濃度梯度指導細胞的分化和組織模式形成。
- 化學工程與分離過程：在膜分離（如透析、反滲透）、色譜分析等技術中，建立和利用濃度梯度是實現物質分離純化的核心機制。
- 環境科學：解釋污染物在空氣、水或土壤中的擴散遷移規律。
與相關概念的區别 (Distinction from Related Concepts)
- 濃度差 (Concentration Difference)：僅指兩個特定點之間濃度的差值，是一個标量值。濃度梯度則描述了濃度在空間連續變化的方向和速率，是一個向量概念。
- 電化學梯度 (Electrochemical Gradient)：對于帶電離子（如 Na⁺, K⁺, Ca²⁺），其跨膜移動不僅受濃度梯度影響，還受膜兩側電勢差（電壓梯度）的影響。兩者共同構成電化學梯度，是離子通道和離子泵工作的驅動力。

權威來源參考：

Alberts B, et al. Molecular Biology of the Cell. 6th edition. Garland Science. (标準細胞生物學教材，詳細闡述濃度梯度在跨膜運輸中的作用)
Wolpert L. Principles of Development. Oxford University Press. (發育生物學經典教材，解釋形态發生素梯度)
Geankoplis CJ. Transport Processes and Separation Process Principles. Prentice Hall. (化學工程教材，涵蓋擴散原理及分離應用)

網絡擴展解釋

濃度梯度是化學和生物學中的一個重要概念，指溶液中溶質濃度在空間上的差異及其變化率。以下是詳細解釋：

1. 定義與方向濃度梯度描述溶質從高濃度區域向低濃度區域逐漸遞減的分布狀态。其方向通常指向濃度降低最快的方向，例如：若細胞膜内Na⁺濃度高于膜外，則濃度梯度方向由内向外。

2. 生物學意義在細胞運輸中起關鍵作用：

被動運輸：物質順濃度梯度擴散（如O₂進出細胞），無需耗能
主動運輸：逆濃度梯度運輸（如鈉鉀泵），需ATP供能
滲透作用：水分子通過半透膜順濃度梯度移動

3. 化學擴散遵循菲克定律：擴散速率與濃度梯度成正比，公式為： $$ J = -D frac{partial C}{partial x} $$ 其中J是擴散通量，D為擴散系數，$frac{partial C}{partial x}$是濃度梯度。

4. 平衡狀态當濃度梯度消失時（各區域濃度相等），系統達到動态平衡，此時淨擴散停止。

應用示例：靜脈注射使用等滲溶液（如0.9%生理鹽水），正是為了避免紅細胞因濃度梯度引發溶血或皺縮。