電化學梯度產生能量多少

1. 電化學梯度如何產生能量

電化學梯度就是電勢，電勢引起電子的移動，電子移動產生電流，電流可以用來產生能量

2. 什麼叫順電化學梯度

順電化學濃度梯度可以簡單分為順電子梯度和濃度梯度。順濃度梯度就是某種溶質會從高濃度往低濃度方向擴散；而順電梯度是指，比如帶正電荷的離子，會受膜內的負電場吸引而進入膜內。
經典例子是ABC超家族的CFTR跨膜蛋白，它負責把膜內的氯離子轉運到膜外（如果此蛋白發生異常就會得肺部囊性纖維腫）。事實上膜外氯離子濃度比膜內高，而此過程是協助擴散，所以CFTR蛋白是順著電濃度梯度轉運氯離子的（細胞膜電位外正內負）。
以上是我的回答，如有疑問，歡迎提出。

3. 心臟總能量(TP)是什麼

表明心臟負荷程度；成人在正常休息情況時，該指標在2000-6000之間波動。該指標低於2000提示心臟能量不足，高於6000提示心臟負荷過高。一般情況下，心肌活動所需能量的60％～90％來自游離脂肪酸。長鏈脂肪酸是游離脂肪酸的主要組成部分，它被細胞攝取後藉助內毒鹼脂酞轉移酶I(CPT—1)和酶Ⅱ轉運人線粒體內。經過 β氧化產生乙醯輔酶A (CoA)進入三羧酸循環；另外10％～40％的能量由碳水化合物(葡萄糖、乳酸、酮體)代謝提供。心肌細胞攝取葡萄糖後通過糖酵解生成丙酮酸，攝取的乳酸在乳酸脫氫酶的作用下生成丙酮酸。最後在丙酮酸脫氫酶(PDH)的作用下生成乙醯CoA進入三羧酸循環。

線粒體的呼吸鏈產生能量：第一個過程產生的電子在此過程通過呼吸鏈復合物轉移到氧，由此產生跨線粒體內膜的質子電化學梯度，驅動F1F0ATP合成酶，使ADP磷酸化生成ATP。即將ATP中的高能磷酸鍵轉運至肌酸中，形成磷酸肌酸和ADP。磷酸肌酸是比ATP小的分子，很快由線粒體彌散入肌原纖維，在此通過肌酸激酶催化重新生成ATP。其中磷酸肌酸由肝臟和腎臟產生，被轉運至心臟，在心臟中被特殊的漿膜肌酸轉運體攝取。這一過程需要逆50倍的濃度梯度。肌酸激酶催化心臟總肌酸池中約2/3的肌酸磷酸化，產生磷酸肌酸，其餘1/3仍為游離肌酸。當能量需求超過能量供應時，磷酸肌酸水平下降，使ATP保持在正常水平。此過程被稱為肌酸激酶能量穿梭。

4. ATP在ATP合成酶上合成過程中能量的轉換方式

氧化磷酸化ATP合成酶的結構 其質子通道和轉動軸顯示為藍色 合成酶亞基顯示為紅色 固定亞基顯示為黃色 氧化磷酸化中 通過如檸檬酸循環等代謝途徑 電子從被消化吸收的食物分子轉移到氧氣上 並將產生的能量以ATP的方式儲存起來 在真核生物中 這一過程是由位於線粒體膜上的一系列膜蛋白來完成的 被稱為電子傳遞鏈 而在原核生物中 對應的蛋白質則位於細胞內膜上【這些蛋白質利用從電子還原性分子（如NADH）傳遞到氧氣的反應所產生的能量將質子進行跨膜運輸 將質子泵出線粒體的結果就會在線粒體膜的兩邊產生質子的濃度差 從而在膜的兩邊形成一個電化學梯度 通過電化學梯度所產生的驅動力使得質子通過線粒體膜上的ATP合成酶重新進入線粒體 這樣的一個質子流會促使ATP合成酶的stalk亞基發生轉動 並進一步帶動合成酶結構域上的活性位點發生形變並將腺苷二磷酸（ADP）磷酸化 最終產生ATP
來自無機物的能量化能無機營養是一種發現於一些原核生物中的代謝類型 這些原核生物通過氧化無機物來獲得能量 它們能夠利用氫氣 還原性的含硫化合物（如硫化物 硫化氫和硫代硫酸鹽）二價鐵化合物【或氨【作為還原能的來源 這些還原性物質氧化過程的電子受體常常為氧氣或亞硝酸鹽 這些進程對於整體的生物地質化學循環 如乙酸生成作用（acetogenesis）以及硝化和反硝化作用都很重要 並且對土壤的肥沃十分關鍵
來自光的能量太陽光中的能量可以被植物 藍藻 紫細菌 綠菌和一些原生生物所捕獲 這一獲取光能的進程常常與二氧化碳轉化為有機物（即 碳固定）相偶聯 成為光合作用的一部分 光能獲取和碳固定系統在原核生物中卻能夠分開運行的 因為紫細菌和綠菌無論在碳固定或是在有機物酵解之時 都可以利用陽光作為能量來源
捕獲太陽能的過程與氧化磷酸化在本質上是相似的 因為兩者都包括了能量以質子濃度梯度形式存在以及這種濃度差所驅動的ATP合成【用於驅動電子傳遞鏈的電子是來自於被稱為光合反應中心的捕光蛋白 根據所含的光合色素類型的不同 可以將反應中心體分為兩類 去鎂葉綠素-醌型和鐵-硫型 大多數的光合細菌只含有一類反應中心體 而植物和藍藻則含有兩類
此外 光系統是在光合作用中發揮主要作用的蛋白質復合物 包括光系統l和ll 在植物中 光系統ll可以利用光能從水中獲得電子 並釋放出氧氣 電子隨後流入細聽色素b6f復合物 該復合物用能量將質子泵出類囊體（位於葉綠體中）膜 被泵出的質子又通過膜回到類囊體內 從而驅動ATP的合成（類似於氧化磷酸化中的ATP的合成）當電子繼續流過光系統l時 它們可以被用於還原輔酶NADP+、用於卡爾文循環或回收後用於合成更多的

5. 葉綠素是怎樣把水和二氧化碳變成氧氣的

簡單的來說葉綠素是將光能變成電能-電能變成活躍的化學能-活躍的化學能變成穩定的化學能，也就是澱粉。
在這個能量的轉變過程中伴隨這電子/質子的傳遞和轉移，而水h2o正是電子的受體或是質子的供體，植物進行光合作用的目的並不是製造氧氣，而是為自己固定營養物資，就是說植物進行光和作用是要合成自己個體需要的能量物資-澱粉。而能量的轉變過程表現為e的轉移和h的轉移，我們知道h是帶正電的，而葉綠素的內膜對h是高度不透的，但是伴隨著蛋白質載體的協助，為了e的傳遞，h就被不斷的跨膜積累，這樣就形成了濃度梯度和電壓，我們叫做電化學梯度，這個梯度就是能量的表現，前面說了植物進行的這些動作目的只有一個就是合成自己需要的物資，途徑就是能量的轉變，那麼這個時候這個電化學梯度產生的能量就伴隨著h的迴流（質子泵協助）而變成生命活動的直接能源ATP，水中的h就作為電子的受體或質子h的共體作為這個電化學梯度的物質組成，o就被釋放出來。所以說植物產生的氧氣是來自水而不是co2。

6. 高中生物中，離子跨膜運輸都需要能量嗎

高中生物中，不是所有離子跨膜運輸都需要能量。自由擴散和協助擴散不消耗能量，主動運輸消耗ATP。

主動運輸涉及物質輸入和輸出細胞和細胞器（有膜結構），並且能夠逆濃度梯度或電化學梯度。

主動運輸是指物質逆濃度梯度，在載體蛋白和能量的作用下將物質運進或運出細胞膜的過程。

Na+、K+和Ca2+等離子，都不能自由地通過磷脂雙分子層，它們從低濃度一側運輸到高濃度一側，需要載體蛋白的協助，同時還需要消耗細胞內化學反應所釋放的能量，這種方式叫做主動運輸。可分為初級主動運輸和次級主動運輸。

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協同運輸（cotransport）是一類靠間接提供能量完成的主動運輸方式。物質跨膜運動所需要的能量來自膜兩側離子的電化學濃度梯度，而維持這種電化學勢的是鈉鉀泵或質子泵。

動物細胞中常常利用膜兩側Na+濃度梯度來驅動，植物細胞和細菌常利用H+濃度梯度來驅動。根據物質運輸方向與離子沿濃度梯度的轉移方向，協同運輸又可分為：同向協同（symport）與反向協同（antiport）。

1、同向協同

同向協同（symport）指物質運輸方向與離子轉移方向相同。如動物小腸細胞對葡萄糖的吸收就是伴隨著Na+的進入，細胞內的Na+離子又被鈉鉀泵泵出細胞外，細胞內始終保持較低的鈉離子濃度，形成電化學梯度。在某些細菌中，乳糖的吸收伴隨著H+的進入，每轉移一個H+吸收一個乳糖分子。

2、反向協同

反向協同（antiport）物質跨膜運動的方向與離子轉移的方向相反，如動物細胞常通過Na+/H+反向協同運輸的方式來轉運H+以調節細胞內的PH值，即Na+的進入胞內伴隨者H+的排出。此外質子泵可直接利用ATP運輸H+來調節細胞PH值。

還有一種機制是Na+驅動的Cl--HCO3-交換，即Na+與HCO3-的進入伴隨著Cl-和H+的外流，如紅細胞膜上的帶3蛋白。

7. 氫離子作為電化學梯度和ATP的合成有什麼關系

在蘋果酸脫氫酶(malicdehydrogenase)作用下，蘋果酸仲醇基脫氫氧化成羰基，生成草醯乙酸(oxalocetate)，NAD+是脫氫酶的輔酶，接受氫成為NADH·H+，經線粒體內遞氫體系傳遞，最終與氧結合生成水，在此過程中釋放出來的能量使adp和pi結合生成ATP，凡NADH+H+參與的遞氫體系，每2H氧化成一分子H?O，生成3分子ATP。

該過程為呼吸鏈的一種，由復合物Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ構成，從NADH來的電子依次經過這三個復合物，進行傳遞。
【氧化呼吸鏈由4種具有傳遞電子能力的復合體組成：
（1）復合體Ⅰ作用是將NADH+H+中的電子傳遞給泛醌
（2）復合體Ⅱ作用是將電子從琥珀酸傳遞到泛醌
（3）復合體Ⅲ作用是將電子從還原型泛醌傳遞給細胞色素c
（4）復合體Ⅳ將電子從細胞色素c傳遞給氧】
其ATP的生成都是在線粒體膜上的ATP合酶上生成，由於呼吸鏈產生了線粒體內外的電化學梯度，該酶就利用此梯度生產ATP。

【質子跨膜轉運使得膜間隙積累了大量的質子，建立了質子梯度。由於膜間隙質子梯度的建立，使內膜兩側發生兩個顯著的變化∶線粒體膜間隙產生大量的正電荷，而線粒體基質產生大量的負電荷，使內膜兩側形成電位差；第二是兩側氫離子濃度的不同因而產生pH梯度（ΔpH），這兩種梯度合稱為電化學梯度（electrochemical gradient）。】

8. 離子電化學梯度為什麼可以供能

具有一種「勢能」。
當有共轉運體存在情況下，鈉離子通過共轉運蛋白進入細胞內部，同時釋放能量來轉運其他分子。

9. H離子進入溶酶體為什麼要能量啊

不完全，細胞膜的運輸有兩種，1,被動運輸pasiv（也叫擴散 diffusion）....是指不需要能量 和 2,主動運輸activ 需要能量
1 被動運輸 一些小分子和離子 它們按照 化學梯度或者電場梯度 被運輸的，被動運輸還分兩種
a,簡單擴散 是指 分子通過 脂類雙分子層 自發性進入細胞內 通過濃度梯度，平衡細胞內外的濃度，比如小分子,疏水的可以直接通過磷酸雙分子層，氧氣 二氧化碳等等，還有苯類的疏水分子 極性分子不帶電的
b，介導擴散 是指 一條運輸途徑對於極性並帶點的分子（不能穿過脂類雙分子層）for example: glucoza葡萄糖 aminoacid氨基酸 nucleozid核苷 ioni離子 de Na K Cl Ca ， 這些分子的傳輸通過proteine transmembranar 跨膜蛋白。（跨膜蛋白還有兩類如果你還想知道的話 就再問我）
2主動運輸 是指分子離子的運輸逆著電化學梯度 那麼它靠ATP的水解能量來實現 主動運輸是靠特殊的蛋白質組成的離子泵作介導的 還是分兩種 a 直接主動運輸 b 間接主動運輸
a， 以跨膜蛋白 叫 ATP-ase腺苷三磷酸酶 它連接著ATP，而且會把ATP睡覺得到需要的能量
example ：：Na+ K+ 泵 存在於所有動物的質膜 ， 保持三個Na+在細胞外 兩個K+在細胞內.............我想也是因為這個原因 所以 鈉離子進入溶酶體需要能力的吧
有重要的生理意義：保持細胞膜的電勢差 （心臟的興奮傳導），保持滲透壓平衡和細胞體積
Ca 2+ 泵 是通過一種存在於所有真核細胞的跨膜蛋白，保持Ca 2+在細胞膜外部
生理意義：確保細胞內部ca離子低（0.1uM）相對於胞外（1mM） 這樣就會使細胞對Ca離子增長敏感，非常重要對於細胞信號
還有Ca離子泵在肌纖維的肌漿網膜 有重要作用調節濃度，在肌肉收縮之後，ca離子泵將ca離子從細胞質壓回肌槳網，接著肌纖維鬆弛
b，通過跨膜蛋白但是不用ATP水解能量，所有的能量是通過被動運輸所釋放的。
example：： Na+ -- glucoza葡萄糖 跨膜蛋白在腸細胞膜的頂端區域，Na離子被動進入，通過電化學梯度時候產生的能力提供給 glucoza的主動運輸

10. 細胞內液和細胞外液是怎樣物質交換的

細胞內液和細胞外液是通過內環境進行物質交換的

體液的各個部分之間既是彼此隔開的，又是相互聯系的。
細胞浸浴在組織液中，
在細胞內液與組織液之間只隔著細胞膜，
水分和一切能夠透過細胞膜的物質，
都可以在細胞內液與組織液之間進行交換。
在組織液與血漿之間只隔著毛細血管壁，
水分和一切能夠透過毛細血管壁的物質，
都可以在兩者之間進行交換。
組織液還可以滲入毛細淋巴管形成淋巴。
因此，人體內的細胞就可以通過內環境，
與外界環境之間間接地進行物質交換了。
具體地說，
就是由呼吸系統吸進的氧和消化系統吸收的營養物質先進入血液，然後再通過組織液進入體內細胞；
同時，體內細胞新陳代謝所產生的廢物和二氧化碳，
也要先進入組織液，
然後再進入血液而被運送到泌尿系統和呼吸系統，排出體外。由此可見，體內的細胞只有通過內環境，才能與外界環境進行物質交換。