钙泵是什么意思？英文翻译以专业解释、例句

英语翻译：

【化】 calcium pump

分词翻译：

钙的英语翻译：

calcium
【医】 Ca; calcium

泵的英语翻译：

pump
【化】 pump
【医】 pump

专业解析

钙泵（Calcium Pump）是生物体内维持钙离子稳态的核心跨膜转运蛋白，其英文对应词为"Calcium ATPase"。从生物化学角度，钙泵通过水解ATP释放的能量，主动将细胞质内的钙离子（Ca²⁺）逆浓度梯度转运至细胞外或细胞内钙库（如肌质网），维持细胞内钙浓度在0.1 μM的生理水平。

该蛋白具有以下特征：

1. 分子结构：由10个跨膜螺旋构成，包含ATP结合域、磷酸化位点和钙离子结合位点。人源SERCA1亚型（肌质网钙泵）的晶体结构已通过X射线衍射解析。
2. 功能机制：遵循Post-Albers泵循环模型，经历E1（高钙亲和态）→E1-P磷酸化→E2（低钙亲和态）的构象变化，单次转运消耗1分子ATP可输出2个Ca²⁺。
3. 生理意义：在肌肉收缩中，肌质网钙泵（SERCA）负责回收90%胞质钙；神经元钙泵（PMCA）参与动作电位终止；病理状态下，钙泵功能障碍与家族性心肌病、Brody肌病直接相关。

根据《生物化学与分子生物学（第9版）》，钙泵活性受磷酸受纳蛋白（phospholamban）调控，其抑制解除可使心肌细胞钙回收速率提升3-5倍。美国国立生物技术信息中心（NCBI）的OMIM数据库已收录18种SERCA基因突变类型。

网络扩展解释

钙泵（Calcium Pump），又称Ca²⁺-ATP酶或(Ca²⁺, Mg²⁺)-ATP酶，是一种跨膜转运蛋白，主要功能是通过水解ATP提供的能量，主动将细胞内的钙离子（Ca²⁺）泵出细胞或转运至内质网（或肌质网）腔中储存，从而维持细胞内低浓度的游离Ca²⁺环境。以下是其详细解释：

1. 定义与基本功能

钙泵是一种ATP驱动型离子泵，属于P型泵家族。它通过催化细胞质基质侧的ATP水解，释放能量驱动Ca²⁺逆浓度梯度运输。每水解1分子ATP可转运2个Ca²⁺，形成细胞质基质与细胞外或内质网腔之间的Ca²⁺浓度梯度。

2. 结构与工作机制

• 结构：钙泵是由1000多个氨基酸组成的跨膜蛋白，具有多个结构域，包括ATP结合位点和Ca²⁺结合位点。
• 激活机制：当Ca²⁺与钙泵的特定位点结合后，ATP酶被激活，导致蛋白质磷酸化并发生构象变化，使Ca²⁺的结合位点转向膜外侧或内质网腔，释放Ca²⁺。
• 依赖性：其活性依赖于Mg²⁺的存在，Mg²⁺与ATP结合后增强酶活性。

3. 分布与类型

• 分布：广泛分布于动物细胞的细胞膜和内质网膜（或肌细胞的肌质网膜）。
• 类型：
  • 肌质网钙泵：在肌肉细胞中负责将Ca²⁺泵回肌质网，促使肌肉舒张。
  • 质膜钙泵：将Ca²⁺泵出细胞，维持胞内低钙环境。
  • 植物细胞膜钙泵：参与植物细胞的信号传导。

4. 生物学意义

• 维持钙稳态：细胞内Ca²⁺浓度需保持在0.1 μM以下，钙泵通过主动运输防止Ca²⁺超载，避免细胞毒性。
• 信号调控：Ca²⁺是重要的第二信使，钙泵通过调控其浓度参与细胞分裂、生长、肌肉收缩与舒张等生命活动。
• 病理关联：钙泵失调可能导致肌无力、抽搐或细胞死亡。

5. 运输方式与能量来源

钙泵通过主动运输逆浓度梯度转运Ca²⁺，直接消耗ATP能量，属于原发性主动运输。这一过程与载体蛋白的特异性结合及构象变化密切相关。

钙泵是细胞维持钙离子平衡的核心蛋白，其功能涉及能量转换、信号传递及生理调节等多个层面。如需进一步了解具体类型或疾病关联，可参考（搜狗百科）或（备课素材）。

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