杜南平衡是指一种通过扩散作用实现离子积累的现象，其中离子会逆化学浓度梯度向细胞内扩散，最终导致膜两侧离子浓度不平衡但达到动态平衡。
物理原理
杜南平衡的物理原理在于，当可扩散离子达到平衡时，与细胞内不可扩散离子（如R）带有相反电荷的离子（如K）会在细胞内积累。细胞内不可扩散离子的浓度越高，将会有更多的阳离子逆浓度梯度进入细胞并积累。
生物学背景
在植物细胞中，质膜作为半透膜，允许某些离子通过扩散作用进出细胞。当细胞置于特定浓度的KCl溶液中时，由于细胞内缺乏或仅有少量氯离子（Cl-），因此Cl-会顺着浓度梯度从外部溶液扩散至细胞内部。与此同时，钾离子（K+）也会随之进入细胞，以维持电中性。然而，由于细胞内的大分子化合物（如带负电的蛋白质R）无法扩散至细胞外，这会导致细胞内的钾离子被保留下来。随着时间推移，细胞内外离子的扩散速率趋于一致，从而达到平衡状态。在此状态下，细胞内可扩散阴离子和阳离子的浓度乘积等于细胞外相应离子的浓度乘积，即[K+]内 × [Cl-]内 = [K+]外 × [Cl-]外。值得注意的是，由于细胞内部分可扩散阳离子受到不可扩散阴离子的吸引，所以在平衡时，细胞内K+的浓度高于细胞外，呈现出离子积累现象。这一过程无需消耗能量，属于被动吸收。
参考资料
杜南平衡.https://easylearn.baidu.com/edu-page/tiangong/bgkdetail?id=c3def9287375a417866f8fe8&fr=search.2024-11-25
杜南平衡.https://wenku.baidu.com/view/f151d0b05df7ba0d4a7302768e9951e79a896970.html?_wkts_=1732506944204&bdQuery=%E6%9D%9C%E5%8D%97%E5%B9%B3%E8%A1%A1&needWelcomeRecommand=1&unResetStore=1.2024-11-25
【名词解释】杜南平衡.https://www.shuashuati.com/ti/fb7eeff542114317996930b35cfd6d4e.html.2024-11-25