Pagrindinis skirtumas tarp Nernsto potencialo ir membranos potencialo yra tas, kad Nernsto potencialas yra potencialas per ląstelės membraną, kuris prieštarauja tam tikro jono grynajai difuzijai per membraną, o membranos potencialas yra skirtumas tarp membranos elektrinio potencialo. biologinės ląstelės vidinis ir išorinis elektrinis potencialas.
Nernsto potencialas ir membranos potencialas yra svarbūs biochemijos terminai. Dažnai žmonės šiuos terminus vartoja pakaitomis, nors jie šiek tiek skiriasi.
Kas yra Nernst potencialas?
Nernsto potencialas (taip pat vadinamas atvirkštiniu potencialu) yra potencialas per ląstelės membraną, kuris prieštarauja tam tikro jono grynajai difuzijai per membraną. Šis terminas dažniausiai naudojamas biochemijoje. Norėdami nustatyti Nernsto potencialą, galime naudoti to specifinio jono (kuris bando prasiskverbti per ląstelės membraną) koncentracijų santykį ląstelės viduje ir už jos ribų. Be to, šis terminas taip pat naudingas elektrochemijoje, susijusioje su elektrocheminiais elementais. Lygtis, kurią naudojame Nernsto potencialui nustatyti, yra Nernsto lygtis.
Nernsto lygtis yra matematinė išraiška, parodanti ryšį tarp redukcijos potencialo ir standartinio elektrocheminio elemento redukcijos potencialo. Ši lygtis buvo pavadinta mokslininko W altherio Nernsto vardu. Be to, Nernsto lygtis priklauso nuo kitų veiksnių, turinčių įtakos elektrocheminėms oksidacijos ir redukcijos reakcijoms, pvz., temperatūros ir cheminių medžiagų, kurios oksiduojasi ir redukuojasi, aktyvumo.
Išvesdami Nernsto lygtį, turime atsižvelgti į standartinius Gibso laisvosios energijos pokyčius, susijusius su elektrocheminėmis transformacijomis, vykstančiomis ląstelėje. Elektrocheminio elemento redukcijos reakcija gali būti pateikta taip:
Ox + z e– ⟶ Raudona
Termodinamikoje tikrasis laisvosios reakcijos energijos pokytis yra
E=Eredukcija – Eoksidacija
Gibso laisvąją energiją (ΔG) galime susieti su E (potencialų skirtumu) taip:
ΔG=-nF
Kur n yra elektronų, perduodamų tarp cheminių rūšių, skaičius vykstant reakcijai, F yra Faradėjaus konstanta. Jei atsižvelgsime į standartines sąlygas, tada lygtis yra tokia:
ΔG0=-nFE0
Nestandartinių sąlygų laisvąją Gibso energiją galime susieti su standartinių sąlygų Gibso energija pagal šią lygtį.
ΔG=ΔG0 + RTlnQ
Tada aukščiau pateiktas lygtis galime pakeisti šia standartine lygtimi, kad gautume Nernsto lygtį taip:
-nFE=-nFE0 + RTlnQ
Tada Nernsto lygtis yra tokia:
E=E0 – (RTlnQ/nF)
Kas yra membranos potencialas?
Membranos potencialas (taip pat žinomas kaip transmembraninis potencialas arba membranos įtampa) yra skirtumas tarp biologinės ląstelės vidinio ir išorinio elektrinio potencialo. Tarp jų išorinis elemento elektrinis potencialas paprastai nurodomas milivoltais (mV), o vertė svyruoja nuo -40 mV iki -80 mV.
Biologijoje visos gyvūnų ląstelės turi supančią membraną, kurią sudaro lipidų dvisluoksnis sluoksnis, kuriame yra b altymų, įterptų į dvisluoksnį sluoksnį. Ši membrana gali veikti kaip izoliatorius ir kaip difuzijos barjeras, sulaikantis jonų judėjimą. Yra transmembraninių b altymų, kurie veikia kaip jonų pernešėjai arba jonų siurbliai. Jie gali aktyviai stumti jonus per membraną, sukurdami koncentracijos gradientą visoje membranoje. Šie jonų siurbliai ir jonų kanalai elektriškai prilygsta akumuliatorių ir rezistorių rinkiniui. Todėl šie komponentai gali sukurti įtampą tarp dviejų membranos pusių.
Beveik visos plazminės membranos turi elektrinį potencialą visoje membranoje, o viduje yra neigiamas krūvis, o išorėje - teigiamas. Yra dvi pagrindinės šio elektrinio potencialo funkcijos: leisti elementui veikti kaip baterijai ir perduoti signalus tarp skirtingų elemento dalių.
Kuo skiriasi Nernst potencialas ir membranos potencialas?
Nernsto potencialas ir membranos potencialas yra svarbūs biochemijos terminai. Dažnai žmonės juos naudoja pakaitomis, nors jie šiek tiek skiriasi. pagrindinis skirtumas tarp Nernsto potencialo ir membranos potencialo yra tas, kad Nernsto potencialas yra potencialas per ląstelės membraną, kuris prieštarauja tam tikro jono grynajai difuzijai per membraną, tuo tarpu membranos potencialas yra skirtumas tarp vidinio ir elektrinio potencialo. biologinės ląstelės išorės potencialas.
Santrauka – Nernst potencialas prieš membranos potencialą
Nernsto potencialas ir membranos potencialas yra svarbūs biochemijos terminai. pagrindinis skirtumas tarp Nernsto potencialo ir membranos potencialo yra tas, kad Nernsto potencialas yra potencialas per ląstelės membraną, kuris prieštarauja tam tikro jono grynajai difuzijai per membraną, tuo tarpu membranos potencialas yra skirtumas tarp vidinio ir elektrinio potencialo. biologinės ląstelės išorės potencialas.
