為什麼反滲透的細胞運輸可以進行

『壹』 反滲透膜主要技術原理都有哪些

當純水和鹽水被理想半透膜隔開，理想半透膜只允許水內
通過而阻止鹽通過，此容時膜純水側的水會自發地通過半透膜流入鹽水一側，這種現象稱為滲透，若在膜的鹽水側施加壓力，那麼水的自發流動將受到抑制而減慢，當
施加的壓力達到某一數值時，水通過膜的凈流量等於零，這個壓力稱為滲透壓力，當施加在膜鹽水側的壓力大於滲透壓力時，水的流向就會逆轉，此時，鹽水中的水
將流入純水側，上述現象就是水的反滲透（RO）處理的基本原理。

想要理解反滲透首先要知道什麼是滲透，滲透是生活中常見的一種現象，高中生物中的細胞膜就是通過鹽分及滲透原理保持水分的，腌黃瓜或是研製蔬菜的時候撒鹽過段時間就會有水分析出，水分通過細胞膜進入鹽度較高的方向，這種過程就叫做滲透。

反滲透的原理其實是根據滲透的原理進行的，通過增大鹽度較高側的壓力，使水分從鹽度較高的部分流向鹽度較低區域，從而實現脫鹽的效果，這種原理正好與滲透原理相反，所以叫反滲透。

滲透作用多發生於生物體以及細胞體，是獲得生物才有的一種現象，反滲透屬於滲透原理的反向應用。

『貳』 氫離子進入細胞是什麼方式

氫離子通過主動運輸進入細胞.離子除了鈉鉀離子是通過鈉鉀離子泵運輸，其他都是主動運輸。
溶解-擴散模型：
Lonsdale等人提出解釋反滲透現象的溶解-擴散模型。反滲透脫鹽他將反滲透的活性表麵皮層看作為緻密無孔的膜，並假設溶質和溶劑都能溶於均質的非多孔膜表面層內，各自在濃度或壓力造成的化學勢推動下擴散通過膜。溶解度的差異及溶質和溶劑在膜相中擴散性的差異影響著他們通過膜的能量大小。其具體過程分為：第一步，溶質和溶劑在膜的料液側表面外吸附和溶解；第二步，溶質和溶劑之間沒有相互作用，他們在各自化學位差的推動下以分子擴散方式通過反滲透膜的活性層；第三步，溶質和溶劑在膜的透過液側表面解吸。
在以上溶質和溶劑透過膜的過程中，反滲透脫鹽一般假設第一步、第三步進行的很快，此時透過速率取決於第二步，即溶質和溶劑在化學位差的推動下以分子擴散方式通過膜。由於膜的選擇性，使氣體混合物或液體混合物得以分離。而物質的滲透能力，不僅取決於擴散系數，並且決定於其在膜中的溶解度。

優先吸附—毛細孔流理論：
當液體中溶有不同種類物質時反滲透脫鹽，其表面張力將發生不同的變化。例如水中溶有醇、酸、醛、脂等有機物質，可使其表面張力減小，但溶入某些無機鹽類，反而使其表面張力稍有增加，這是因為溶質的分散是不均勻的，即溶質在溶液表面層中的濃度和溶液內部濃度不同，這就是溶液的表面吸附現象。當水溶液與高分子多孔膜接觸時，若膜的化學性質使膜對溶質負吸附，對水是優先的正吸附，則在膜與溶液界面上將形成一層被膜吸附的一定厚度的純水層。它在外壓作用下，將通過膜表面的毛細孔，從而可獲取純水。

氫鍵理論：
在醋酸纖維素中，由於氫鍵和范德華力的作用，反滲透脫鹽膜中存在晶相區域和非晶相區域兩部分。大分子之間存在牢固結合並平行排列的為晶相區域，而大分子之間完全無序的為非晶相區域，水和溶質不能進入晶相區域。在接近醋酸纖維素分子的地方，水與醋酸纖維素羰基上的氧原子會形成氫鍵並構成所謂的結合水。當醋酸纖維素吸附了第一層水分子後，會引起水分子熵值的極大下降，形成類似於冰的結構。在非晶相區域較大的孔空間里，結合水的佔有率很低，在孔的中央存在普通結構的水，不能與醋酸纖維素膜形成氫鍵的離子或分子則進入結合水，並以有序擴散方式遷移，通過不斷的改變和醋酸纖維素形成氫鍵的位置來通過膜

『叄』 細胞為什麼會有跨膜運輸

水轉移的目的是均衡滲透壓，如果沒有半透膜，這高濃度溶液中的大分子也會迅速跑出來。請參考植物細胞的質壁分離實驗.
①是的，失去一些水後，內外保持一個動態平衡？ ②胞吞會使細胞膜面積減小，胞吐會引起細胞膜面積變大；當細胞膜面積變大後，一部分細胞膜會轉化成內質網，當細胞膜面積變大後，可以由內質網轉化成細胞膜來補充。 ③內吞作用就是胞吞。

『肆』 反滲透純水機 人體內水的六大功能

水是生命之源，這是最好的評價，自從生命在水中形成的第一天開始，誰在生命體中的作用就沒有發生過改變。水是目前地球上和我們體內最豐富的物質，受精卵的含水量為97%，新生兒為80%，成年人為70%。水不僅僅在人體內含量豐富，由於所有新陳代謝反應都發生在水介質中，因此水也是生命中所必須的物質。對於人體而言，它主要參與生命運動，排除體內有害毒素，幫助新陳代謝，維持有氧呼吸等等。它的作用和功能世獨一無二的。
我們對自然界中的雨水、海水、河水等等可能了解的很多，但是對我們自己體內的水往往知之甚少，甚至是一無所知。
水的各種不同理化性質，使其承擔著多重關鍵的機體功能，水維系生命的作用，其中包括
1.幫助消化：我們吃進嘴裡的食物，經牙齒咀嚼和唾液的濕潤後，進行從食道到腸胃，完全消化並被吸收的過程，而這些環節都需要水的參與。而我們需要的營養成分只有充分的溶解於水中，才能被吸收。
2.運輸營養：水將充分溶解的營養素，運至細胞，又將代謝物運出細胞，水還轉運著各種生物活性物質，如激素、酶、血小板、血細胞等。水使細胞的代謝過程後化學功能順利進行。
3.排泄廢物：水是非常好的溶劑和懸浮介質，許多物質溶解或懸浮在水中，並可以通過各種反應形成新物質。水的這種性質可以使體內的代謝過程產生的廢物和毒素。通過各種方式排出體外。而這些排泄方式都需要水的參與才能實現。
4.潤滑關節：水是人體關節潤滑液的主要來源。水作為溶劑與各種粘性分子一起形成潤滑關節的潤滑液。並形成潤滑消化道和泌尿系統的粘性液體，潤滑內臟的漿液以及形成在食物通過消化時起潤滑作用的唾液和其他消化道分泌液。
5.平衡體溫：水在吸收熱量以後，自身的溫度變化相對較小，由於這種溶熱能力，水通過吸收熱量，產生和蒸發汗液釋放熱量以幫助機體調節體溫，保持體溫正常。
6.維護細胞：水是人體結構的重要成分。它促進細胞的新陳代謝，參與維持細胞的正常形狀和完整細胞膜的組成。它還通過其緩沖作用保持整個臟器。機體結構的維持也需要它的幫助。並保持皮膚的潤滑和彈性。細胞的水合狀態和體積的調節對於維持細胞正常功能具有關鍵作用。
由以上六點可以看出，水是人類機體賴以維持最基本生命活動的物質，與我們的身體健康息息相關，但是，由於水相對容易獲得，和人們對水的無知，往往忽視了他的重要性，正如著名環境研究員、營養學專家，水專家馬丁•福克斯所指出的：飲用水（不管是瓶裝水，還是自來水等等）的質量對我們的健康來說是至關重要的。但，也可能是我們所有的健康計劃中最容易被忽視的。在此有必要再一次強調的是：據世界衛生組織調查表明，80%的疾病和52%的兒童死亡與水污染造成的飲用水水質不良有關，水質污染正在吞噬著人類的健康和生命，日本著名學者江本勝根據他多年對水的深刻研究認為：「人的一生幾乎都生活在水的狀態中，從物質的角度來看人就是水，不管你是什麼人種，這個前提是不會改變的，那麼，想要健康幸福的度過一生，該怎麼辦呢？一言蔽之，只要讓占人體70%的水干凈就可以實現了。」
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『伍』 氫離子為什麼不能通過滲透作用進入細胞

水的運輸更多是通過水通道蛋白，而不是滲透作用。

至於為什麼水通道蛋白aquaporin只允許水分子通過而不允許質子通過，從而維持正常的電化學梯度和質子梯度，有學者通過分子動力學模擬MD (Molecular Dynamics) Simulation闡明了其機制。他們利用大腸桿菌中的水-甘油通道蛋白GlpF晶體結構，做了12ns（當時已經不錯）的MD Simulation，確定了通道中7-9個水分子鏈的時空分布和朝向。質子在水中的傳遞必須是在固定朝向的極性水分子鏈中跳轉傳遞，而通道中兩個保守的天冬醯胺(Asn68，Asn203)與通道中央的水分子形成氫鍵，使得這個水分子「橫過來」，打斷了連續的水鏈，從而阻止了質子的傳遞。水分子的通過並未受影響，約10^9 每秒，接近自由擴散的速率。作者還做了一系列模擬和實驗來證明其觀點，有興趣可以讀一下。這項研究展示了MD Simulation的強大力量，成為MD Simulation的經典案例之一，因為晶體結構一般無法獲得小於1埃的分子信息，更看不到質子，即使拿到晶體結構也很難解釋aquaporin對proton的排斥。

Emad Tajkhorshid, Peter Nollert, MortenØ. Jensen, Larry J.W. Miercke,
Joseph O'Connell, RobertM. Stroud, and Klaus Schulten. Control of the
selectivity of the aquaporin water channel family by global orientational
tuning. Science, 296:525-530, 2002.

PS：歡迎加入結構生物學的研究隊伍~

『陸』 氨基酸進入細胞可以通過簡單擴散的方式嗎

氨基酸進入細胞不可以通過簡單擴散的方式。

氨基酸是通過主動運輸進入細胞。因為氨基酸進入人體細胞是逆濃度梯度運輸，需要消耗能量，和載體，所以不是通過簡單擴散。簡單擴散是順濃度梯度運輸，且不需要能量，沒有膜蛋白的協助。

(6)為什麼反滲透的細胞運輸可以進行擴展閱讀：

簡單擴散詳細描述：

脂溶性越高通透性越大，水溶性越高通透性越小；非極性分子比極性容易透過，小分子比大分子容易透過。具有極性的水分子容易透過是因水分子小，可通過由膜脂運動而產生的間隙。

非極性的小分子如O₂、CO₂、N₂可以很快透過脂雙層，不帶電荷的極性小分子，如水、尿素、甘油等也可以透過人工脂雙層，盡管速度較慢，分子量略大一點的葡萄糖、蔗糖則很難透過，而膜對帶電荷的物質如：H⁺、Na⁺、K⁺、Cl⁻、HCO₃⁻是高度不通透的。

事實上細胞的物質轉運過程中，透過脂雙層的簡單擴散現象很少，絕大多數情況下，物質是通過載體或者通道來轉運的。離子、葡萄糖、核苷酸等物質有的是通過質膜上的運輸蛋白的協助，按濃度梯度擴散進入質膜的，有的則是通過主動運輸的方式進行轉運。

簡單擴散是被動運輸的基本方式,不需要膜蛋白的幫助,也不消耗ATP,而只靠膜兩側保持一定的濃度差,通過擴散發生的物質運輸。簡單擴散的限制因素是物質的脂溶性、分子大小和帶電性。

一般說來, 氣體分子（如O₂、CO₂、N₂）、小的不帶電的極性分子（如尿素、乙醇）、脂溶性的分子等易通過質膜，大的不帶電的極性分子（如葡萄糖）和各種帶電的極性分子都難以通過質膜。

反滲透是擴散的最簡單易懂的例子之一。

『柒』 細胞膜內部是疏水的水分子為什麼能跨膜運輸呢

細胞膜的基本支架是磷脂雙分子層。磷脂分子的頭部是親水的，尾部是疏水的，磷脂雙分子層的內部是疏水的尾部。
磷脂雙分子層是可以運動的，水分子可以通過磷脂分子的間隙，以自由擴散的方式跨膜運輸。
磷脂雙分子層分布有蛋白質，其中有運輸水分子的水通道蛋白，因此水分子還可以通過水通道蛋白以協助擴散的方式跨膜運輸。

『捌』 反滲透原理

基本原理
把相同體積的稀溶液（如淡水）和濃液（如海水或鹽水）分別置於一容器的兩側，中間用半透膜阻隔，稀溶液中的溶劑將自然的穿過半透膜，向濃溶液側流動，濃溶液側的液面會比稀溶液的液面高出一定高度，形成一個壓力差，達到滲透平衡狀態，此種壓力差即為滲透壓滲透壓的大小決定於濃液的種類，濃度和溫度與半透膜的性質無關。若在濃溶液側施加一個大於滲透壓的壓力時，濃溶液中的溶劑會向稀溶液流動，此種溶劑的流動方向與原來滲透的方向相反，這一過程稱為反滲透。
1．溶解-擴散模型
Lonsdale等人提出解釋反滲透現象的溶解-擴散模型。他將反滲透的活性表麵皮層看作為緻密無孔的膜，並假設溶質和溶劑都能溶於均質的非多孔膜表面層內，各自在濃度或壓力造成的化學勢推動下擴散通過膜。溶解度的差異及溶質和溶劑在膜相中擴散性的差異影響著他們通過膜的能量大小。其具體過程分為：第一步，溶質和溶劑在膜的料液側表面外吸附和溶解；第二步，溶質和溶劑之間沒有相互作用，他們在各自化學位差的推動下以分子擴散方式通過反滲透膜的活性層；第三步，溶質和溶劑在膜的透過液側表面解吸。 在以上溶質和溶劑透過膜的過程中，一般假設第一步、第三步進行的很快，此時透過速率取決於第二步，即溶質和溶劑在化學位差的推動下以分子擴散方式通過膜。由於膜的選擇性，使氣體混合物或液體混合物得以分離。而物質的滲透能力，不僅取決於擴散系數，並且決定於其在膜中的溶解度。
2． 優先吸附—毛細孔流理論
當液體中溶有不同種類物質時，其表面張力將發生不同的變化。例如水中溶有醇、酸、醛、脂等有機物質，可使其表面張力減小，但溶入某些無機鹽類，反而使其表面張力稍有增加，這是因為溶質的分散是不均勻的，即溶質在溶液表面層中的濃度和溶液內部濃度不同，這就是溶液的表面吸附現象。當水溶液與高分子多孔膜接觸時，若膜的化學性質使膜對溶質負吸附，對水是優先的正吸附，則在膜與溶液界面上將形成一層被膜吸附的一定厚度的純水層。它在外壓作用下，將通過膜表面的毛細孔，從而可獲取純水。
3． 氫鍵理論
在醋酸纖維素中，由於氫鍵和范德華力的作用，膜中存在晶相區域和非晶相區域兩部分。大分子之間存在牢固結合並平行排列的為晶相區域，而大分子之間完全無序的為非晶相區域，水和溶質不能進入晶相區域。在接近醋酸纖維素分子的地方，水與醋酸纖維素羰基上的氧原子會形成氫鍵並構成所謂的結合水。當醋酸纖維素吸附了第一層水分子後，會引起水分子熵值的極大下降，形成類似於冰的結構。在非晶相區域較大的孔空間里，結合水的佔有率很低，在孔的中央存在普通結構的水，不能與醋酸纖維素膜形成氫鍵的離子或分子則進入結合水，並以有序擴散方式遷移，通過不斷的改變和醋酸纖維素形成氫鍵的位置來通過膜。 在壓力作用下，溶液中的水分子和醋酸纖維素的活化點——羰基上的氧原子形成氫鍵，而原來水分子形成的氫鍵被斷開，水分子解離出來並隨之移到下一個活化點並形成新的氫鍵，於是通過一連串的氫鍵形成與斷開，使水分子離開膜表面的緻密活性層而進入膜的多孔層。由於多孔層含有大量的毛細管水，水分子能夠暢通流出膜外。
編輯本段機理模型
統一的「干閉濕開」反滲透機理模型有幾個經典模型 1.優先吸附毛細孔模型：弱點干態膜電鏡下，沒發現孔。濕態膜標本不是電鏡的樣品。 2.溶解擴散模型：不認為有孔。 3.干閉濕開模型：上個世紀80，90年代，鄧宇等提出的，能夠解釋1和2模型的統一的現代最貼切的逆滲透機理模型。既「干閉濕開」反滲透模型，統一了兩個最經典的反滲透機制模型，細孔模型，溶解擴散模型。即 膜干時，膜孔收縮緻密，孔隙閉合，電鏡下看不到製成干態備鏡檢的干膜； 膜濕時，膜材料溶脹，膜的孔隙被溶劑溶脹，孔打開。合並就是「干閉濕開」脫鹽模型。