Dallimi kryesor midis potencialit Nernst dhe potencialit të membranës është se potenciali Nernst është potenciali përgjatë një membrane qelizore që kundërshton difuzionin neto të një joni të veçantë përmes membranës, ndërsa potenciali i membranës është diferenca midis potencialit elektrik të brendësia dhe potenciali elektrik i pjesës së jashtme të një qelize biologjike.
Potenciali nervor dhe potenciali i membranës janë terma të rëndësishëm në biokimi. Shpesh, njerëzit i përdorin këto terma në mënyrë të ndërsjellë, megjithëse ato kanë një ndryshim të vogël.
Çfarë është potenciali Nernst?
Potenciali Nernst (i quajtur edhe si potenciali i kthimit) është potenciali nëpër një membranë qelizore që kundërshton përhapjen neto të një joni të veçantë përmes membranës. Ky term ka aplikimet e tij kryesore në biokimi. Për të përcaktuar potencialin Nernst, ne mund të përdorim raportin e përqendrimeve të atij joni specifik (i cili përpiqet të kalojë nëpër membranën qelizore) brenda dhe jashtë qelizës. Përveç kësaj, ky term është gjithashtu i dobishëm në elektrokiminë në lidhje me qelizat elektrokimike. Ekuacioni që përdorim për të përcaktuar potencialin Nernst është ekuacioni Nernst.
Ekuacioni Nernst është një shprehje matematikore që na tregon marrëdhënien midis potencialit të reduktimit dhe potencialit standard të reduktimit të një qelize elektrokimike. Ky ekuacion mori emrin e shkencëtarit W alther Nernst. Për më tepër, ekuacioni Nernst varet nga faktorë të tjerë që ndikojnë në reaksionet e oksidimit dhe reduktimit elektrokimik, si temperatura dhe aktiviteti kimik i specieve kimike që i nënshtrohen oksidimit dhe reduktimit.
Kur nxjerrim ekuacionin Nernst, duhet të marrim parasysh ndryshimet standarde në energjinë e lirë të Gibbs që shoqërohet me transformimet elektrokimike që ndodhin në qelizë. Reaksioni i reduktimit të një qelize elektrokimike mund të jepet si më poshtë:
Ox + z e– ⟶ E kuqe
Në termodinamikë, ndryshimi aktual i energjisë së lirë të reaksionit është, E=Ereduksion – Eoksidim
Ne mund të lidhim energjinë e lirë të Gibbs (ΔG) me E (ndryshimin potencial) si më poshtë:
ΔG=-nF
Ku n është numri i elektroneve të transferuara ndërmjet specieve kimike kur reaksioni po përparon, F është konstanta e Faradeit. Nëse marrim parasysh kushtet standarde, atëherë ekuacioni është si më poshtë:
ΔG0=-nFE0
Ne mund të lidhim energjinë e lirë Gibbs të kushteve jostandarde me energjinë Gibbs të kushteve standarde nëpërmjet ekuacionit të mëposhtëm.
ΔG=ΔG0 + RTlnQ
Atëherë, ne mund t'i zëvendësojmë ekuacionet e mësipërme në këtë ekuacion standard për të marrë ekuacionin Nernst si më poshtë:
-nFE=-nFE0 + RTlnQ
Atëherë ekuacioni Nernst është si më poshtë:
E=E0 – (RTlnQ/nF)
Çfarë është potenciali i membranës?
Potenciali i membranës (i njohur gjithashtu si potenciali transmembranor ose tensioni i membranës) është ndryshimi midis potencialit elektrik të brendshëm dhe potencialit elektrik të pjesës së jashtme të një qelize biologjike. Midis tyre, potenciali elektrik i jashtëm i një qelize zakonisht jepet në njësinë e milivolt (mV), dhe vlera varion nga -40 mV në -80 mV.
Në biologji, të gjitha qelizat shtazore kanë një membranë rrethuese që përbëhet nga një shtresë e dyfishtë lipidike që përmban proteina që janë të ngulitura në shtresën e dyfishtë. Kjo membranë mund të veprojë si një izolues dhe si një pengesë difuzioni që mban lëvizjen e joneve. Ka proteina transmembranore që veprojnë si transportues jonesh ose pompa jonike. Ata mund të shtyjnë në mënyrë aktive jonet nëpër membranë, duke krijuar një gradient përqendrimi në të gjithë membranën. Këto pompa jonike dhe kanale jonike janë elektrikisht ekuivalente me një grup baterish dhe rezistencash. Prandaj, këta komponentë mund të krijojnë një tension midis dy anëve të membranës.
Pothuajse të gjitha membranat plazmatike kanë një potencial elektrik përgjatë membranës, duke pasur një ngarkesë negative nga brenda dhe një ngarkesë pozitive nga jashtë. Ekzistojnë dy funksione bazë të këtij potenciali elektrik: lejimi i një qelize të funksionojë si bateri dhe transmetimi i sinjaleve midis pjesëve të ndryshme të një qelize.
Cili është ndryshimi midis potencialit Nernst dhe potencialit të membranës?
Potenciali nervor dhe potenciali i membranës janë terma të rëndësishëm në biokimi. Shpesh, njerëzit i përdorin ato në mënyrë të ndërsjellë, megjithëse kanë një ndryshim të vogël. Dallimi kryesor midis potencialit Nernst dhe potencialit të membranës është se potenciali Nernst është potenciali nëpër një membranë qelizore që kundërshton difuzionin neto të një joni të veçantë përmes membranës, ndërsa potenciali i membranës është ndryshimi midis potencialit elektrik të brendshëm dhe atij elektrik. potenciali i pjesës së jashtme të një qelize biologjike.
Përmbledhje – Potenciali Nernst vs Potenciali i Membranës
Potenciali nervor dhe potenciali i membranës janë terma të rëndësishëm në biokimi. Dallimi kryesor midis potencialit Nernst dhe potencialit të membranës është se potenciali Nernst është potenciali nëpër një membranë qelizore që kundërshton difuzionin neto të një joni të veçantë përmes membranës, ndërsa potenciali i membranës është ndryshimi midis potencialit elektrik të brendshëm dhe atij elektrik. potenciali i pjesës së jashtme të një qelize biologjike.
