偶聯磷酸化英文解釋翻譯、偶聯磷酸化的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 coupled phosphorylation

分詞翻譯：

偶的英語翻譯：

by chance; even; idol; image; mate; spouse
【醫】 pair

聯的英語翻譯：

couplet; join; unite
【醫】 sym-; syn-

磷酸化的英語翻譯：

【醫】 phosphorylation

專業解析

偶聯磷酸化（Coupled Phosphorylation）是生物能量代謝中的一個核心過程，特指在細胞呼吸（尤其氧化磷酸化）或光合作用中，能量釋放反應（如電子傳遞）與能量儲存反應（ATP合成）緊密耦聯的現象。在這個過程中，一種反應釋放的能量被直接用來驅動另一種需要能量的反應，實現能量的高效轉移和儲存。

核心機制：質子梯度驅動
- 線上粒體的氧化磷酸化過程中，電子沿電子傳遞鍊（ETC）傳遞釋放的能量，用于将質子（H⁺）從線粒體基質泵到膜間隙，形成跨線粒體内膜的質子梯度（Δψ，電勢差；ΔpH，化學梯度）。這個梯度儲存了能量（質子動力勢，Δp）。
- 在葉綠體的光合磷酸化過程中，光驅動的電子傳遞同樣将質子泵入類囊體腔，形成跨類囊體膜的質子梯度。
- ATP合酶利用這個質子梯度（質子順濃度梯度回流）釋放的能量，催化二磷酸腺苷（ADP）與無機磷酸（Pi）結合，生成三磷酸腺苷（ATP）。其反應式為：
```
$$
ce{ ADP + Pi + H^{+}_{in} -> ATP + H_{2}O + H^{+}_{out} }
$$
```
  - 該公式示意質子（H⁺）從膜間隙（或類囊體腔）回流到基質（或葉綠體基質）時釋放的能量驅動了ATP的合成。來源：生物化學通用教材原理，如王鏡岩等《生物化學》。
“偶聯”的含義
- 能量偶聯：電子傳遞（放能過程）釋放的能量沒有直接以熱的形式散失，而是通過建立質子梯度間接驅動了ATP合成（吸能過程）。這兩個過程通過質子梯度緊密聯繫在一起。
- 化學滲透偶聯：這一理論（由Peter Mitchell提出）解釋了能量轉換的機制：電子傳遞産生的能量首先轉化為跨膜的電化學質子梯度（化學滲透勢），然後這個梯度勢能再驅動ATP的合成。這是偶聯磷酸化的理論基礎。來源：諾貝爾獎官網對Peter Mitchell工作的介紹， Lehninger, A. L., Nelson, D. L., & Cox, M. M. Principles of Biochemistry。
關鍵特點與意義
- 高效性：這是細胞産生ATP的主要方式，效率遠高于底物水平磷酸化。
- 依賴性： ATP合成嚴格依賴于完整的膜結構（以維持質子梯度）和正常的電子傳遞過程。破壞膜完整性（如解偶聯劑）或抑制電子傳遞都會阻礙ATP合成。
- 普遍性：該機制普遍存在于真核生物（線粒體）和原核生物（細胞膜）的氧化磷酸化過程，以及植物和光合細菌的光合磷酸化過程中。來源：Berg, J. M., Tymoczko, J. L., Gatto, G. J., Stryer, L. Biochemistry。

英文定義對照 (From a Biochemistry Perspective):

Coupled Phosphorylation: A biochemical process, particularly central tooxidative phosphorylation andphotophosphorylation, in which theenergy released by the transfer of electrons through an electron transport chain isused to establish a proton gradient across a membrane. This electrochemical gradient (proton-motive force) thendrives the synthesis of ATP from ADP and inorganic phosphate (Pi) through the enzyme ATP synthase. The term "coupled" emphasizes that ATP synthesis isdirectly dependent on and energetically linked to the preceding electron transport reactions via the proton gradient. Source: Nature Education Scitable Glossary , Alberts B, et al. Molecular Biology of the Cell.

網絡擴展解釋

偶聯磷酸化（又稱氧化磷酸化偶聯）是細胞呼吸中将氧化反應與磷酸化反應相連接的能量轉化過程，其核心機制如下：

偶聯的定義與原理
偶聯指電子傳遞鍊的氧化過程（釋放能量）與ATP合成的磷酸化過程（消耗能量）通過質子梯度緊密關聯。這兩個反應必須同時進行，即沒有電子傳遞時無法生成ATP（如解偶聯劑會破壞這一關聯）。
化學滲透學說機制
- 質子梯度的形成：電子在傳遞鍊中逐級傳遞時（如NADH→複合體Ⅰ→CoQ→複合體Ⅲ→細胞色素c→複合體Ⅳ→O₂），釋放的能量将H⁺泵入線粒體内膜間隙，形成跨膜電化學梯度。
- ATP合成驅動：H⁺通過ATP合酶（結構類似“水車”）回流至線粒體基質時，其勢能驅動ADP與無機磷酸（Pi）結合生成ATP。
與底物水平磷酸化的區别
底物水平磷酸化（如糖酵解中）直接通過底物分子高能鍵斷裂生成ATP，無需電子傳遞鍊與質子梯度。

示例：1分子NADH經偶聯磷酸化可生成約2.5-3個ATP，而FADH₂因進入傳遞鍊的位置不同，生成約1.5-2個ATP。這一過程占細胞ATP總産量的90%以上，是生物體能量代謝的核心環節。