Kluczowa różnica między potencjałem Nernsta a potencjałem błony polega na tym, że potencjał Nernsta jest potencjałem w błonie komórkowej, który przeciwstawia się dyfuzji netto określonego jonu przez błonę, podczas gdy potencjał błony jest różnicą między potencjałem elektrycznym wnętrze i potencjał elektryczny na zewnątrz komórki biologicznej.
Potencjał Nernsta i potencjał błony to ważne terminy w biochemii. Często ludzie używają tych terminów zamiennie, chociaż mają niewielką różnicę.
Jaki jest potencjał Nernsta?
Potencjał Nernsta (zwany również potencjałem odwrotnym) to potencjał w błonie komórkowej, który przeciwstawia się dyfuzji sieciowej określonego jonu przez błonę. Termin ten ma swoje główne zastosowania w biochemii. Aby określić potencjał Nernsta, możemy wykorzystać stosunek stężeń tego konkretnego jonu (który próbuje przejść przez błonę komórkową) wewnątrz komórki i na zewnątrz komórki. Ponadto termin ten jest również przydatny w elektrochemii w odniesieniu do ogniw elektrochemicznych. Równanie, którego używamy do określenia potencjału Nernsta, to równanie Nernsta.
Równanie Nernsta to wyrażenie matematyczne, które pokazuje nam zależność między potencjałem redukcyjnym a standardowym potencjałem redukcyjnym ogniwa elektrochemicznego. To równanie zostało nazwane na cześć naukowca W althera Nernsta. Ponadto równanie Nernsta zależy od innych czynników wpływających na reakcje elektrochemicznego utleniania i redukcji, takich jak temperatura i aktywność chemiczna związków chemicznych ulegających utlenianiu i redukcji.
Wyprowadzając równanie Nernsta, musimy wziąć pod uwagę standardowe zmiany energii swobodnej Gibbsa, które są związane z przemianami elektrochemicznymi zachodzącymi w komórce. Reakcję redukcji ogniwa elektrochemicznego można podać w następujący sposób:
Wół + z e– ⟶ Czerwony
W termodynamice rzeczywista zmiana energii swobodnej reakcji wynosi
E=Redukcja – Utlenianie
Możemy powiązać energię swobodną Gibbsa (ΔG) z E (różnicą potencjałów) w następujący sposób:
ΔG=-nF
Gdzie n jest liczbą elektronów przenoszonych między cząsteczkami chemicznymi podczas postępu reakcji, F jest stałą Faradaya. Jeśli weźmiemy pod uwagę warunki standardowe, równanie wygląda następująco:
ΔG0=-nFE0
Możemy powiązać energię swobodną Gibbsa warunków niestandardowych z energią Gibbsa warunków standardowych za pomocą następującego równania.
ΔG=ΔG0 + RTlnQ
Następnie możemy wstawić powyższe równania do tego standardowego równania, aby otrzymać równanie Nernsta w następujący sposób:
-nFE=-nFE0 + RTlnQ
Wtedy równanie Nernsta wygląda następująco:
E=E0 – (RTlnQ/nF)
Jaki jest potencjał membrany?
Potencjał błony (znany również jako potencjał przezbłonowy lub napięcie błony) to różnica między potencjałem elektrycznym wnętrza a potencjałem elektrycznym na zewnątrz komórki biologicznej. Wśród nich zewnętrzny potencjał elektryczny ogniwa jest zwykle podawany w jednostkach miliwoltów (mV), a jego wartość waha się od -40 mV do -80 mV.
W biologii wszystkie komórki zwierzęce mają otaczającą błonę, która składa się z dwuwarstwy lipidowej zawierającej białka osadzone w dwuwarstwie. Ta membrana może działać jako izolator i bariera dyfuzyjna, która zatrzymuje ruch jonów. Istnieją białka transbłonowe, które działają jako transportery jonów lub pompy jonowe. Mogą aktywnie przepychać jony przez błonę, tworząc gradient stężenia przez błonę. Te pompy jonowe i kanały jonowe są elektrycznie równoważne zestawowi baterii i rezystorów. Dlatego te składniki mogą wytwarzać napięcie między dwiema stronami membrany.
Prawie wszystkie błony plazmowe mają potencjał elektryczny w poprzek błony, ładunek ujemny wewnątrz i ładunek dodatni na zewnątrz. Istnieją dwie podstawowe funkcje tego potencjału elektrycznego: umożliwienie funkcjonowania ogniwa jako baterii i przesyłanie sygnałów między różnymi częściami ogniwa.
Jaka jest różnica między potencjałem Nernsta a potencjałem membrany?
Potencjał Nernsta i potencjał błony to ważne terminy w biochemii. Często ludzie używają ich zamiennie, chociaż mają niewielką różnicę. Kluczowa różnica między potencjałem Nernsta a potencjałem błonowym polega na tym, że potencjał Nernsta jest potencjałem w błonie komórkowej, który przeciwstawia się dyfuzji sieciowej określonego jonu przez błonę, podczas gdy potencjał błonowy jest różnicą między potencjałem elektrycznym wnętrza a potencjałem elektrycznym potencjał na zewnątrz komórki biologicznej.
Podsumowanie – Potencjał Nernsta a potencjał błonowy
Potencjał Nernsta i potencjał błony to ważne terminy w biochemii. Kluczowa różnica między potencjałem Nernsta a potencjałem błonowym polega na tym, że potencjał Nernsta jest potencjałem w błonie komórkowej, który przeciwstawia się dyfuzji sieciowej określonego jonu przez błonę, podczas gdy potencjał błonowy jest różnicą między potencjałem elektrycznym wnętrza a potencjałem elektrycznym potencjał na zewnątrz komórki biologicznej.
