[拼音]:mopingheng

膜平衡

如果小离子和溶剂分子都能通过半透膜，则在平衡状态下，膜两侧的电解质浓度应相同。如果存在大分子电解质，其大离子不能通过半透膜。当系统达到渗透平衡时，膜两侧小离子的浓度将不相等。这种现象被称为膜平衡。由于这一现象是由F.G. Donnan发现的，也被称为Donnan均衡。例如，用半透膜将浓度为c1的蛋白钠盐(Na+R-)溶液与浓度为c2的氯化钠(Na+Cl-)溶液分离(见图)。

在初始状态下，大的蛋白质离子R-不能在膜外扩散，而Na+、Cl-等小的离子可以穿过膜。为了使膜两侧的溶液保持电中性，必须满足膜内外交换Na+的数量相等，同时有等量的Na+和Cl-从膜外扩散到膜内。一个浓度为x的小离子从膜外进入膜内，最终平衡状态如图b所示。根据热力学平衡条件，膜内小离子浓度的乘积等于膜外小离子浓度的乘积：

由公式可知，进入膜内的氯化钠浓度x与膜内蛋白钠盐起始浓度c1和膜外氯化钠浓度c2有关。当c2“c1”，xc2/3时，表明约有一半氯化钠进入膜内，即膜内外的氯化钠浓度在平衡时大致相等。若c1, c2, x=c娤/c1物质为0，即氯化钠几乎不进入膜内。在体内，细胞膜是一种半透膜，细胞内的蛋白质与细胞外的体液存在一种膜平衡。膜平衡原理可以解释细胞膜的通透性。当细胞内蛋白质浓度非常低或细胞外电解质浓度非常高(c2 c1)时，膜似乎完全可以通过小离子；当细胞中的蛋白质非常密集(c1和c2)时，小离子几乎不能完全穿过细胞膜。此外，膜平衡原理可以解释为什么相同的离子在细胞内外以不同浓度渗透细胞膜。例如，如果NaR和NaCl的初始浓度等于c，则达到膜平衡时[Na+]和[Cl-]分别为0.67c和0.67c。膜中[Na+]为1.33c， [Cl-]为0.33c。

由于小分子电解质的存在对蛋白质溶液的渗透压有很大的影响，所以在测定渗透压时必须消除这种影响，才能得到正确的结果。膜平衡原理解决了蛋白质渗透测定的问题。由于膜平衡，膜中蛋白质溶液的渗透压为:

其中R是气体常数；T是热力学温度。在这种情况下，蛋白质溶液的渗透压不仅与蛋白质浓度c1有关，还受到细胞外电解质浓度c2的影响。若测量中设置了c2c1，则：

0

因此，蛋白质溶液的渗透压仅由其浓度决定。

参考文章

腹膜平衡试验是如何进行的？泌尿/男科腹膜平衡检查的临床意义是什么？泌尿外科/男科学