離子膜(細胞膜超基礎)

1.細胞膜基礎知識 超基礎

細胞膜（cell membrane）又稱(chēng)細胞質(zhì)膜（plasma membrane）。細胞表面的一層薄膜。有時(shí)稱(chēng)為細胞外膜或原生質(zhì)膜。細胞膜的化學(xué)組成基本相同，主要由脂類(lèi)、蛋白質(zhì)和糖類(lèi)組成。各成分含量分別約為50%、42%、2%~8%。此外，細胞膜中還含有少量水分、無(wú)機鹽與金屬離子等。

細胞膜是防止細胞外物質(zhì)自由進(jìn)入細胞的屏障，它保證了細胞內環(huán)境的相對穩定，使各種生化反應能夠有序運行。但是細胞 必須與周?chē)h(huán)境發(fā)生信息、物質(zhì)與能量的交換，才能完成特定的生理功能。因此細胞必須具備一套物質(zhì)轉運體系，用來(lái)獲得所需物質(zhì)和排出代謝廢物，據估計細胞膜上與物質(zhì)轉運有關(guān)的蛋白占核基因編碼蛋白的15~30%，細胞用在物質(zhì)轉運方面的能量達細胞總消耗能量的三分之二。 原始生命向細胞進(jìn)化所獲得的重要形態(tài)特征之一，是生命物質(zhì)外面出現了一層膜性結構，即細胞膜。細胞膜位于細胞表面，厚度通常為7~8nm，由脂類(lèi)和蛋白質(zhì)組成。它最重要的特性是半透性，或稱(chēng)選擇透過(guò)性，對進(jìn)出入細胞的物質(zhì)有很強的選擇透過(guò)性。細胞膜和細胞內膜系統總稱(chēng)為生物膜（biomembrane），具有相同的基本結構特征。 細胞膜又稱(chēng)質(zhì)膜（plasmalemma），是位于原生質(zhì)體外圍、緊貼細胞壁的膜結構。組成質(zhì)膜的主要物質(zhì)是蛋白質(zhì)和脂類(lèi)，以及少量的多糖、微量的核酸、金屬離子和水。在電子顯微鏡下，用四氧化鋨固定的細胞膜具有明顯的“暗-明-暗”三條平行的帶，其內、外兩層暗帶由蛋白質(zhì)分子組成，中間一層明帶由雙層脂類(lèi)分子組成，三者的厚度分別約為2.5 nm、3.5 nm和2.5nm，這樣的膜稱(chēng)為單位膜（unit membrane）或生物膜（biomembrane）

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2.離子膜電解法的基本概念

這項技術(shù)已經(jīng)用于氯堿的生產(chǎn)，海水和苦咸水的淡化，工業(yè)用水和超純水的制備，酶、維生素與氨基酸等藥品的精制，電鍍廢液的回收，放射性廢水的處理等方面，其中應用最廣泛、成效最顯著(zhù)的是氯堿工業(yè)。在氯堿工業(yè)中，利用陽(yáng)離子交換膜電解槽電解食鹽或氯化鉀水溶液來(lái)制造氯氣、氫氣和高純度的燒堿（氫氧化鈉）或氫氧化鉀。1975年日本旭化成工業(yè)公司制成全氟羧酸型離子交換膜，首先實(shí)現離子膜電解法制燒堿，同年日本實(shí)現工業(yè)化生產(chǎn)。

3.離子膜有哪些類(lèi),各有什么特點(diǎn)

管式膜主要應用于管式膜組件

管式膜組件結構簡(jiǎn)單、適應性強、壓力損失小、透過(guò)量大，清洗、安裝方便、可耐高壓，適宜處理高粘度及稠厚液體。但比表面積小，適于微濾和超濾。

中空纖維膜

外形像纖維狀，具有自主支撐作用的膜。它是非對稱(chēng)膜的一種，其致密層可位于纖維的外表面，如反滲透膜，也可位于纖維的內表面（如微濾膜和超濾膜）。對氣體分離膜來(lái)說(shuō)，致密層位于內表面或外表面均可。

擴散性膜

擴散性膜亦稱(chēng)“分離膜”。一種具有微細多孔結構的金屬膜片。微孔可限制普通氣流，而容許擴散流通過(guò)，因此可以利用質(zhì)量差異來(lái)進(jìn)行同位素分離。它的研制是氣體擴散廠(chǎng)的主要技術(shù)關(guān)鍵。

離子交換膜

? 離子交換膜主要用于荷電物質(zhì)（通常指電解質(zhì)）的分離。基本原理是利用陰、陽(yáng)離子交換膜的選擇透過(guò)性來(lái)分離或濃縮溶液中的電解質(zhì)。

選擇性膜

選擇性透過(guò)膜是具有活性的生物膜，它對物質(zhì)的通過(guò)既具有半透膜的物理性質(zhì)，還具有主動(dòng)的選擇性，如細胞膜。因此，具有選擇透過(guò)性的膜必然具有半透性，而具有半透性的膜不一定具有選擇性透過(guò)，活性的生物膜才具有選擇透過(guò)性

反滲透膜

納濾膜

超濾膜

微濾膜

4.心肌細胞膜電位的離子基礎是什么

心肌在靜息狀態(tài)時(shí)，膜內電位負于膜外，約為-90mV，處在極化狀態(tài)，是由于心肌細胞內高濃度的K+外流所造成的。

心肌細胞興奮時(shí)，發(fā)生去極化進(jìn)而復極化形成動(dòng)作電位（actionpotentia1,AP）。在膜電位變化過(guò)程中，離子通道經(jīng)歷關(guān)閉，開(kāi)放和失活的轉變。

AP分為5個(gè)時(shí)相，0相為快速去極，是Na+快速內流所致。1相為快速復極初期，由K+短暫外流所致。

2相平臺期為緩慢復極，由Ca2+及少量Na+內流與K+外流所致。3相為快速復極末期，由K+外流所致。

0相至3相的AP時(shí)程稱(chēng)動(dòng)作電位時(shí)程（,APD）。4相為靜息期，非自律細胞的膜電位維持在靜息水平，4相自動(dòng)去極化是由一種Na+內向電流所致，在自律性細胞則為自發(fā)性舒張期去極化。

5.離子交換膜原理過(guò)程是怎么樣的

離子交換膜原理過(guò)程： 1，陽(yáng)離子交換膜有一種特殊的性質(zhì)，即它只允許陽(yáng)離子通過(guò)，而阻止陰離子和氣體通過(guò)，也就是說(shuō)只允許Na+通過(guò)，而Cl-,OH-和氣體則不能通過(guò).這樣既能防止陰極產(chǎn)生的H2和陽(yáng)極產(chǎn)生的Cl2相混合而引起爆炸，又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO而影響燒堿的質(zhì)量。

2，精制的飽和食鹽水進(jìn)入陽(yáng)極室；純水（加入一定量的NaOH溶液）加入陰極室.通電時(shí)，H2O在陰極表面放電生成H2,Na+穿過(guò)離子膜由陽(yáng)極室進(jìn)入陰極室，導出的陰極液中含有NaOH;Cl-則在陽(yáng)極表面放電生成Cl2.電解后的淡鹽水從陽(yáng)極導出，可重新用于配制食鹽水。