Diferența cheie dintre potențialul Nernst și potențialul de membrană este că potențialul Nernst este potențialul prin membrana celulară care se opune difuziei nete a unui anumit ion prin membrană, în timp ce potențialul de membrană este diferența dintre potențialul electric al interiorul și potențialul electric al exteriorului unei celule biologice.
Potențialul de Nernst și potențialul de membrană sunt termeni importanți în biochimie. Adesea, oamenii folosesc acești termeni în mod interschimbabil, deși au o ușoară diferență.
Ce este potențialul Nernst?
Potențialul de Nernst (numit și potențial de inversare) este potențialul prin membrana celulară care se opune difuziei nete a unui anumit ion prin membrană. Acest termen are aplicațiile sale majore în biochimie. Pentru a determina potențialul Nernst, putem folosi raportul dintre concentrațiile acelui ion specific (care încearcă să treacă prin membrana celulară) în interiorul celulei și în afara celulei. În plus, acest termen este util și în electrochimie în ceea ce privește celulele electrochimice. Ecuația pe care o folosim pentru a determina potențialul Nernst este ecuația Nernst.
Ecuația de Nernst este o expresie matematică care ne arată relația dintre potențialul de reducere și potențialul de reducere standard al unei celule electrochimice. Această ecuație a fost numită după omul de știință W alther Nernst. Mai mult, ecuația Nernst depinde de ceilalți factori care afectează reacțiile electrochimice de oxidare și reducere, cum ar fi temperatura și activitatea chimică a speciilor chimice care suferă oxidare și reducere.
Când derivăm ecuația Nernst, trebuie să luăm în considerare modificările standard ale energiei libere Gibbs care sunt asociate cu transformările electrochimice care au loc în celulă. Reacția de reducere a unei celule electrochimice poate fi dată după cum urmează:
Ox + z e– ⟶ Roșu
În termodinamică, modificarea reală a energiei libere a reacției este
E=Ereducere – Eoxidare
Putem raporta energia liberă Gibbs (ΔG) la E (diferența de potențial) după cum urmează:
ΔG=-nF
Unde n este numărul de electroni transferați între speciile chimice atunci când reacția progresează, F este constanta Faraday. Dacă luăm în considerare condițiile standard, atunci ecuația este următoarea:
ΔG0=-nFE0
Putem lega energia liberă Gibbs a condițiilor non-standard cu energia Gibbs a condițiilor standard prin următoarea ecuație.
ΔG=ΔG0 + RTlnQ
Apoi, putem înlocui ecuațiile de mai sus în această ecuație standard pentru a obține ecuația Nernst după cum urmează:
-nFE=-nFE0 + RTlnQ
Atunci ecuația Nernst este următoarea:
E=E0 – (RTlnQ/nF)
Ce este potențialul de membrană?
Potențialul de membrană (cunoscut și ca potențial transmembranar sau tensiune de membrană) este diferența dintre potențialul electric din interior și potențialul electric al exteriorului unei celule biologice. Printre acestea, potențialul electric exterior al unei celule este de obicei dat în unitatea de milivolți (mV), iar valoarea variază de la -40 mV la -80 mV.
În biologie, toate celulele animale au o membrană înconjurătoare care constă dintr-un strat dublu lipidic care conține proteine care sunt încorporate în stratul dublu. Această membrană poate acționa ca un izolator și ca o barieră de difuzie care reține mișcarea ionilor. Există proteine transmembranare care acționează ca transportoare de ioni sau pompe de ioni. Ei pot împinge în mod activ ionii peste membrană, stabilind un gradient de concentrație pe membrană. Aceste pompe de ioni și canale de ioni sunt echivalente electric cu un set de baterii și rezistențe. Prin urmare, aceste componente pot crea o tensiune între cele două părți ale membranei.
Aproape toate membranele plasmatice au un potențial electric peste membrană, având o sarcină negativă la interior și o sarcină pozitivă la exterior. Există două funcții de bază ale acestui potențial electric: permiterea unei celule să funcționeze ca o baterie și transmiterea de semnale între diferite părți ale unei celule.
Care este diferența dintre potențialul Nernst și potențialul de membrană?
Potențialul de Nernst și potențialul de membrană sunt termeni importanți în biochimie. Adesea, oamenii le folosesc interschimbabil, deși au o ușoară diferență. Diferența cheie dintre potențialul Nernst și potențialul de membrană este că potențialul Nernst este potențialul prin membrana celulară care se opune difuziei nete a unui anumit ion prin membrană, în timp ce potențialul de membrană este diferența dintre potențialul electric din interior și cel electric. potențialul exterior al unei celule biologice.
Rezumat – Potențialul Nernst vs potențialul de membrană
Potențialul de Nernst și potențialul de membrană sunt termeni importanți în biochimie. Diferența cheie dintre potențialul Nernst și potențialul de membrană este că potențialul Nernst este potențialul prin membrana celulară care se opune difuziei nete a unui anumit ion prin membrană, în timp ce potențialul de membrană este diferența dintre potențialul electric din interior și cel electric. potențialul exterior al unei celule biologice.
