为什么反渗透的细胞运输可以进行

『壹』 反渗透膜主要技术原理都有哪些

当纯水和盐水被理想半透膜隔开，理想半透膜只允许水内
通过而阻止盐通过，此容时膜纯水侧的水会自发地通过半透膜流入盐水一侧，这种现象称为渗透，若在膜的盐水侧施加压力，那么水的自发流动将受到抑制而减慢，当
施加的压力达到某一数值时，水通过膜的净流量等于零，这个压力称为渗透压力，当施加在膜盐水侧的压力大于渗透压力时，水的流向就会逆转，此时，盐水中的水
将流入纯水侧，上述现象就是水的反渗透（RO）处理的基本原理。

想要理解反渗透首先要知道什么是渗透，渗透是生活中常见的一种现象，高中生物中的细胞膜就是通过盐分及渗透原理保持水分的，腌黄瓜或是研制蔬菜的时候撒盐过段时间就会有水分析出，水分通过细胞膜进入盐度较高的方向，这种过程就叫做渗透。

反渗透的原理其实是根据渗透的原理进行的，通过增大盐度较高侧的压力，使水分从盐度较高的部分流向盐度较低区域，从而实现脱盐的效果，这种原理正好与渗透原理相反，所以叫反渗透。

渗透作用多发生于生物体以及细胞体，是获得生物才有的一种现象，反渗透属于渗透原理的反向应用。

『贰』 氢离子进入细胞是什么方式

氢离子通过主动运输进入细胞.离子除了钠钾离子是通过钠钾离子泵运输，其他都是主动运输。
溶解-扩散模型：
Lonsdale等人提出解释反渗透现象的溶解-扩散模型。反渗透脱盐他将反渗透的活性表面皮层看作为致密无孔的膜，并假设溶质和溶剂都能溶于均质的非多孔膜表面层内，各自在浓度或压力造成的化学势推动下扩散通过膜。溶解度的差异及溶质和溶剂在膜相中扩散性的差异影响着他们通过膜的能量大小。其具体过程分为：第一步，溶质和溶剂在膜的料液侧表面外吸附和溶解；第二步，溶质和溶剂之间没有相互作用，他们在各自化学位差的推动下以分子扩散方式通过反渗透膜的活性层；第三步，溶质和溶剂在膜的透过液侧表面解吸。
在以上溶质和溶剂透过膜的过程中，反渗透脱盐一般假设第一步、第三步进行的很快，此时透过速率取决于第二步，即溶质和溶剂在化学位差的推动下以分子扩散方式通过膜。由于膜的选择性，使气体混合物或液体混合物得以分离。而物质的渗透能力，不仅取决于扩散系数，并且决定于其在膜中的溶解度。

优先吸附—毛细孔流理论：
当液体中溶有不同种类物质时反渗透脱盐，其表面张力将发生不同的变化。例如水中溶有醇、酸、醛、脂等有机物质，可使其表面张力减小，但溶入某些无机盐类，反而使其表面张力稍有增加，这是因为溶质的分散是不均匀的，即溶质在溶液表面层中的浓度和溶液内部浓度不同，这就是溶液的表面吸附现象。当水溶液与高分子多孔膜接触时，若膜的化学性质使膜对溶质负吸附，对水是优先的正吸附，则在膜与溶液界面上将形成一层被膜吸附的一定厚度的纯水层。它在外压作用下，将通过膜表面的毛细孔，从而可获取纯水。

氢键理论：
在醋酸纤维素中，由于氢键和范德华力的作用，反渗透脱盐膜中存在晶相区域和非晶相区域两部分。大分子之间存在牢固结合并平行排列的为晶相区域，而大分子之间完全无序的为非晶相区域，水和溶质不能进入晶相区域。在接近醋酸纤维素分子的地方，水与醋酸纤维素羰基上的氧原子会形成氢键并构成所谓的结合水。当醋酸纤维素吸附了第一层水分子后，会引起水分子熵值的极大下降，形成类似于冰的结构。在非晶相区域较大的孔空间里，结合水的占有率很低，在孔的中央存在普通结构的水，不能与醋酸纤维素膜形成氢键的离子或分子则进入结合水，并以有序扩散方式迁移，通过不断的改变和醋酸纤维素形成氢键的位置来通过膜

『叁』 细胞为什么会有跨膜运输

水转移的目的是均衡渗透压，如果没有半透膜，这高浓度溶液中的大分子也会迅速跑出来。请参考植物细胞的质壁分离实验.
①是的，失去一些水后，内外保持一个动态平衡？ ②胞吞会使细胞膜面积减小，胞吐会引起细胞膜面积变大；当细胞膜面积变大后，一部分细胞膜会转化成内质网，当细胞膜面积变大后，可以由内质网转化成细胞膜来补充。 ③内吞作用就是胞吞。

『肆』 反渗透纯水机 人体内水的六大功能

水是生命之源，这是最好的评价，自从生命在水中形成的第一天开始，谁在生命体中的作用就没有发生过改变。水是目前地球上和我们体内最丰富的物质，受精卵的含水量为97%，新生儿为80%，成年人为70%。水不仅仅在人体内含量丰富，由于所有新陈代谢反应都发生在水介质中，因此水也是生命中所必须的物质。对于人体而言，它主要参与生命运动，排除体内有害毒素，帮助新陈代谢，维持有氧呼吸等等。它的作用和功能世独一无二的。
我们对自然界中的雨水、海水、河水等等可能了解的很多，但是对我们自己体内的水往往知之甚少，甚至是一无所知。
水的各种不同理化性质，使其承担着多重关键的机体功能，水维系生命的作用，其中包括
1.帮助消化：我们吃进嘴里的食物，经牙齿咀嚼和唾液的湿润后，进行从食道到肠胃，完全消化并被吸收的过程，而这些环节都需要水的参与。而我们需要的营养成分只有充分的溶解于水中，才能被吸收。
2.运输营养：水将充分溶解的营养素，运至细胞，又将代谢物运出细胞，水还转运着各种生物活性物质，如激素、酶、血小板、血细胞等。水使细胞的代谢过程后化学功能顺利进行。
3.排泄废物：水是非常好的溶剂和悬浮介质，许多物质溶解或悬浮在水中，并可以通过各种反应形成新物质。水的这种性质可以使体内的代谢过程产生的废物和毒素。通过各种方式排出体外。而这些排泄方式都需要水的参与才能实现。
4.润滑关节：水是人体关节润滑液的主要来源。水作为溶剂与各种粘性分子一起形成润滑关节的润滑液。并形成润滑消化道和泌尿系统的粘性液体，润滑内脏的浆液以及形成在食物通过消化时起润滑作用的唾液和其他消化道分泌液。
5.平衡体温：水在吸收热量以后，自身的温度变化相对较小，由于这种溶热能力，水通过吸收热量，产生和蒸发汗液释放热量以帮助机体调节体温，保持体温正常。
6.维护细胞：水是人体结构的重要成分。它促进细胞的新陈代谢，参与维持细胞的正常形状和完整细胞膜的组成。它还通过其缓冲作用保持整个脏器。机体结构的维持也需要它的帮助。并保持皮肤的润滑和弹性。细胞的水合状态和体积的调节对于维持细胞正常功能具有关键作用。
由以上六点可以看出，水是人类机体赖以维持最基本生命活动的物质，与我们的身体健康息息相关，但是，由于水相对容易获得，和人们对水的无知，往往忽视了他的重要性，正如著名环境研究员、营养学专家，水专家马丁•福克斯所指出的：饮用水（不管是瓶装水，还是自来水等等）的质量对我们的健康来说是至关重要的。但，也可能是我们所有的健康计划中最容易被忽视的。在此有必要再一次强调的是：据世界卫生组织调查表明，80%的疾病和52%的儿童死亡与水污染造成的饮用水水质不良有关，水质污染正在吞噬着人类的健康和生命，日本著名学者江本胜根据他多年对水的深刻研究认为：“人的一生几乎都生活在水的状态中，从物质的角度来看人就是水，不管你是什么人种，这个前提是不会改变的，那么，想要健康幸福的度过一生，该怎么办呢？一言蔽之，只要让占人体70%的水干净就可以实现了。”
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『伍』 氢离子为什么不能通过渗透作用进入细胞

水的运输更多是通过水通道蛋白，而不是渗透作用。

至于为什么水通道蛋白aquaporin只允许水分子通过而不允许质子通过，从而维持正常的电化学梯度和质子梯度，有学者通过分子动力学模拟MD (Molecular Dynamics) Simulation阐明了其机制。他们利用大肠杆菌中的水-甘油通道蛋白GlpF晶体结构，做了12ns（当时已经不错）的MD Simulation，确定了通道中7-9个水分子链的时空分布和朝向。质子在水中的传递必须是在固定朝向的极性水分子链中跳转传递，而通道中两个保守的天冬酰胺(Asn68，Asn203)与通道中央的水分子形成氢键，使得这个水分子“横过来”，打断了连续的水链，从而阻止了质子的传递。水分子的通过并未受影响，约10^9 每秒，接近自由扩散的速率。作者还做了一系列模拟和实验来证明其观点，有兴趣可以读一下。这项研究展示了MD Simulation的强大力量，成为MD Simulation的经典案例之一，因为晶体结构一般无法获得小于1埃的分子信息，更看不到质子，即使拿到晶体结构也很难解释aquaporin对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：欢迎加入结构生物学的研究队伍~

『陆』 氨基酸进入细胞可以通过简单扩散的方式吗

氨基酸进入细胞不可以通过简单扩散的方式。

氨基酸是通过主动运输进入细胞。因为氨基酸进入人体细胞是逆浓度梯度运输，需要消耗能量，和载体，所以不是通过简单扩散。简单扩散是顺浓度梯度运输，且不需要能量，没有膜蛋白的协助。

(6)为什么反渗透的细胞运输可以进行扩展阅读：

简单扩散详细描述：

脂溶性越高通透性越大，水溶性越高通透性越小；非极性分子比极性容易透过，小分子比大分子容易透过。具有极性的水分子容易透过是因水分子小，可通过由膜脂运动而产生的间隙。

非极性的小分子如O₂、CO₂、N₂可以很快透过脂双层，不带电荷的极性小分子，如水、尿素、甘油等也可以透过人工脂双层，尽管速度较慢，分子量略大一点的葡萄糖、蔗糖则很难透过，而膜对带电荷的物质如：H⁺、Na⁺、K⁺、Cl⁻、HCO₃⁻是高度不通透的。

事实上细胞的物质转运过程中，透过脂双层的简单扩散现象很少，绝大多数情况下，物质是通过载体或者通道来转运的。离子、葡萄糖、核苷酸等物质有的是通过质膜上的运输蛋白的协助，按浓度梯度扩散进入质膜的，有的则是通过主动运输的方式进行转运。

简单扩散是被动运输的基本方式,不需要膜蛋白的帮助,也不消耗ATP,而只靠膜两侧保持一定的浓度差,通过扩散发生的物质运输。简单扩散的限制因素是物质的脂溶性、分子大小和带电性。

一般说来, 气体分子（如O₂、CO₂、N₂）、小的不带电的极性分子（如尿素、乙醇）、脂溶性的分子等易通过质膜，大的不带电的极性分子（如葡萄糖）和各种带电的极性分子都难以通过质膜。

反渗透是扩散的最简单易懂的例子之一。

『柒』 细胞膜内部是疏水的水分子为什么能跨膜运输呢

细胞膜的基本支架是磷脂双分子层。磷脂分子的头部是亲水的，尾部是疏水的，磷脂双分子层的内部是疏水的尾部。
磷脂双分子层是可以运动的，水分子可以通过磷脂分子的间隙，以自由扩散的方式跨膜运输。
磷脂双分子层分布有蛋白质，其中有运输水分子的水通道蛋白，因此水分子还可以通过水通道蛋白以协助扩散的方式跨膜运输。

『捌』 反渗透原理

基本原理
把相同体积的稀溶液（如淡水）和浓液（如海水或盐水）分别置于一容器的两侧，中间用半透膜阻隔，稀溶液中的溶剂将自然的穿过半透膜，向浓溶液侧流动，浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度，形成一个压力差，达到渗透平衡状态，此种压力差即为渗透压渗透压的大小决定于浓液的种类，浓度和温度与半透膜的性质无关。若在浓溶液侧施加一个大于渗透压的压力时，浓溶液中的溶剂会向稀溶液流动，此种溶剂的流动方向与原来渗透的方向相反，这一过程称为反渗透。
1．溶解-扩散模型
Lonsdale等人提出解释反渗透现象的溶解-扩散模型。他将反渗透的活性表面皮层看作为致密无孔的膜，并假设溶质和溶剂都能溶于均质的非多孔膜表面层内，各自在浓度或压力造成的化学势推动下扩散通过膜。溶解度的差异及溶质和溶剂在膜相中扩散性的差异影响着他们通过膜的能量大小。其具体过程分为：第一步，溶质和溶剂在膜的料液侧表面外吸附和溶解；第二步，溶质和溶剂之间没有相互作用，他们在各自化学位差的推动下以分子扩散方式通过反渗透膜的活性层；第三步，溶质和溶剂在膜的透过液侧表面解吸。 在以上溶质和溶剂透过膜的过程中，一般假设第一步、第三步进行的很快，此时透过速率取决于第二步，即溶质和溶剂在化学位差的推动下以分子扩散方式通过膜。由于膜的选择性，使气体混合物或液体混合物得以分离。而物质的渗透能力，不仅取决于扩散系数，并且决定于其在膜中的溶解度。
2． 优先吸附—毛细孔流理论
当液体中溶有不同种类物质时，其表面张力将发生不同的变化。例如水中溶有醇、酸、醛、脂等有机物质，可使其表面张力减小，但溶入某些无机盐类，反而使其表面张力稍有增加，这是因为溶质的分散是不均匀的，即溶质在溶液表面层中的浓度和溶液内部浓度不同，这就是溶液的表面吸附现象。当水溶液与高分子多孔膜接触时，若膜的化学性质使膜对溶质负吸附，对水是优先的正吸附，则在膜与溶液界面上将形成一层被膜吸附的一定厚度的纯水层。它在外压作用下，将通过膜表面的毛细孔，从而可获取纯水。
3． 氢键理论
在醋酸纤维素中，由于氢键和范德华力的作用，膜中存在晶相区域和非晶相区域两部分。大分子之间存在牢固结合并平行排列的为晶相区域，而大分子之间完全无序的为非晶相区域，水和溶质不能进入晶相区域。在接近醋酸纤维素分子的地方，水与醋酸纤维素羰基上的氧原子会形成氢键并构成所谓的结合水。当醋酸纤维素吸附了第一层水分子后，会引起水分子熵值的极大下降，形成类似于冰的结构。在非晶相区域较大的孔空间里，结合水的占有率很低，在孔的中央存在普通结构的水，不能与醋酸纤维素膜形成氢键的离子或分子则进入结合水，并以有序扩散方式迁移，通过不断的改变和醋酸纤维素形成氢键的位置来通过膜。 在压力作用下，溶液中的水分子和醋酸纤维素的活化点——羰基上的氧原子形成氢键，而原来水分子形成的氢键被断开，水分子解离出来并随之移到下一个活化点并形成新的氢键，于是通过一连串的氢键形成与断开，使水分子离开膜表面的致密活性层而进入膜的多孔层。由于多孔层含有大量的毛细管水，水分子能够畅通流出膜外。
编辑本段机理模型
统一的“干闭湿开”反渗透机理模型有几个经典模型 1.优先吸附毛细孔模型：弱点干态膜电镜下，没发现孔。湿态膜标本不是电镜的样品。 2.溶解扩散模型：不认为有孔。 3.干闭湿开模型：上个世纪80，90年代，邓宇等提出的，能够解释1和2模型的统一的现代最贴切的逆渗透机理模型。既“干闭湿开”反渗透模型，统一了两个最经典的反渗透机制模型，细孔模型，溶解扩散模型。即 膜干时，膜孔收缩致密，孔隙闭合，电镜下看不到制成干态备镜检的干膜； 膜湿时，膜材料溶胀，膜的孔隙被溶剂溶胀，孔打开。合并就是“干闭湿开”脱盐模型。