Free Energy Stored in Concentration Gradients Can Be Quantified.浓度梯度储存的自由能可以定量计算 分子的不均匀分布富含能量（因为所有区域浓度均一的自由能 最低)。因此要获得这种浓度不均一分布（即浓度梯度）需要 输入自由能。 一个不带电的溶质分子，从膜的一侧（其浓度是c1)运输到 另一侧（其浓度是c2)时自由能的变化是 AG=RT In (c2/C1)=2.303 RT Ig(c2/C1) 其中R是气体常数8.315x103kJ/mol,T是绝对温度，单位是 kelvins
Free Energy Stored in Concentration Gradients Can Be Quantified. 浓度梯度储存的自由能可以定量计算 分子的不均匀分布富含能量（因为所有区域浓度均一的自由能 最低）。因此要获得这种浓度不均一分布（即浓度梯度）需要 输入自由能。 一个不带电的溶质分子，从膜的一侧（其浓度是c1）运输到 另一侧（其浓度是c2）时自由能的变化是 △G = RT ln (c2/c1) = 2.303 RT lg(c2/c1) 其中R是气体常数8.315 x 10-3 kJ/mol, T是绝对温度，单位是 kelvins
对于带电离子跨膜不均匀分布还要考虑跨膜的电势差。 浓度差和电势差的总和称为膜电化学势能(electrochemical potential)或膜势能(membrane potential)。其自由能是： △G=RTln(c2/c)+ZF△V 2.303 RT Ig(c2/C)+ZFAV 其中Z是被运离子的电荷，△V是跨膜电势差，F是法拉利 常数(96.5kJV.mol,或23.1kcaV.mol)。 △G是正值，运输是主动的。如果△G是负值，运输是被动 的。 A transport process must be active when G is positive,whereas it can be passive when AG is negative
对于带电离子跨膜不均匀分布还要考虑跨膜的电势差。 浓度差和电势差的总和称为膜电化学势能(electrochemical potential)或膜势能(membrane potential)。其自由能是: △G = RTln(c2/c1)+ZF△V = 2.303 RT lg(c2/c1) + ZF△V 其中 Z是被运离子的电荷，△V是跨膜电势差，F是法拉利 常数（96.5 kJ/V.mol, 或 23.1 kcal/V.mol）。 △G是正值，运输是主动的。如果△G是负值，运输是被动 的。 A transport process must be active when △G is positive, whereas it can be passive when △G is negative
泵 pump
泵 pump
Na-K+泵或Na-K+ATPase。 只有Na+和K+都存在时，这个泵才能水解ATP,所以称为Na+- K+ATPase。与其它ATPase一样，该酶需要Mg+. Na+和Kt主动运输有重大的生理意义（动物）： 一控制细胞体积 使神经元和肌肉细胞可被激活 驱动糖和氨基酸的主动运输 实际上静止细胞内超过1/3的ATP用来驱动这些离子泵的运转。 The active transport of Na+and K+is of great physiological significance.Indeed,more than a third of the ATP consumed by a resting animal is used to pump these ions
Na+ -K+ 泵或Na+ -K+ ATPase。 只有Na+ 和 K+都存在时，这个泵才能水解ATP，所以称为Na+ - K+ ATPase。与其它ATPase一样，该酶需要Mg2+ . Na+和K+主动运输有重大的生理意义（动物）： － 控制细胞体积 － 使神经元和肌肉细胞可被激活 － 驱动糖和氨基酸的主动运输 实际上静止细胞内超过1/3的ATP用来驱动这些离子泵的运转。 The active transport of Na+ and K+ is of great physiological significance. Indeed, more than a third of the ATP consumed by a resting animal is used to pump these ions
离子泵蛋白是个大家族，从细菌、古生菌和所有真核生物都广 泛存在。 P-类ATPase,能形成关键的磷酸化中间 产物，ATP提供的磷酸基团与一个保守 的天冬氨酸残基的侧链形成共价连接。 H These enzymes are referred to as P- type ATPases because they form a key phosphorylated intermediate. Phosphorylaspartate Energy input 每种构型都有一个离 子结合位点，但是泵 的开口分别处于生物 膜的不同侧面。 Conformation 1 Conformation 2
离子泵蛋白是个大家族，从细菌、古生菌和所有真核生物都广 泛存在。 P-类ATPase，能形成关键的磷酸化中间 产物，ATP提供的磷酸基团与一个保守 的天冬氨酸残基的侧链形成共价连接。 These enzymes are referred to as Ptype ATPases because they form a key phosphorylated intermediate. 每种构型都有一个离 子结合位点，但是泵 的开口分别处于生物 膜的不同侧面