杜南平衡是一种特殊的积累离子的现象。杜南平衡的结果是膜两侧某离子的浓度不相等，但也达到了平衡。植物细胞的质膜是一种半透膜。细胞内含有许多带电荷的不能扩散到细胞外的大分子化合物（如蛋白质，r－），成为不扩散离子，它们可以与阳离子形成盐类（如蛋白质的钾盐，kr），设其浓度为ci，把这样的细胞放在浓度为c。的kcl溶液中，由于细胞内没有cl－，所以cl－沿着浓度梯度由外界溶液扩散入细胞内，同时k＋也进入细胞内，以保持电中性。由于r－不能向细胞外扩散，使得细胞内的k＋被保留在细胞内。经过一段时间后，细胞内外离子扩散速度相等，达到平衡状态，此时，细胞内可扩散负离子和正离子浓度的乘积等于细胞外正负离子浓度乘积。即：
[k＋]内×[cl－]内＝[k＋]外×[cl－]外
由于细胞内有部分可扩散正离子被不扩散的负离子吸引，所以扩散平衡时，细胞内k＋浓度大于细胞外k＋的浓度，呈现离子积累现象，此时细胞外cl－的浓度大于细胞内cl－浓度。这种离子积累不需要消耗能量。 |
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