Ključna razlika između Nernstovog potencijala i membranskog potencijala je u tome što je Nernstov potencijal potencijal kroz ćelijsku membranu koji se suprotstavlja neto difuziji određenog jona kroz membranu, dok je membranski potencijal razlika između električnog potencijala unutrašnjost i električni potencijal eksterijera biološke ćelije.
Nernstov potencijal i membranski potencijal su važni pojmovi u biohemiji. Ljudi često koriste ove termine naizmjenično, iako imaju malu razliku.
Šta je Nernst potencijal?
Nernstov potencijal (također nazvan kao reverzni potencijal) je potencijal kroz ćelijsku membranu koji se suprotstavlja neto difuziji određenog jona kroz membranu. Ovaj termin ima svoju glavnu primjenu u biohemiji. Da bismo odredili Nernstov potencijal, možemo koristiti omjer koncentracija tog specifičnog jona (koji pokušava proći kroz ćelijsku membranu) unutar ćelije i izvan ćelije. Osim toga, ovaj termin je također koristan u elektrohemiji u pogledu elektrohemijskih ćelija. Jednačina koju koristimo za određivanje Nernstovog potencijala je Nernstova jednačina.
Nernstova jednadžba je matematički izraz koji nam pokazuje odnos između potencijala redukcije i standardnog redukcijskog potencijala elektrohemijske ćelije. Ova jednačina je dobila ime po naučniku W altheru Nernstu. Štaviše, Nernstova jednačina zavisi od drugih faktora koji utiču na elektrohemijske oksidacione i redukcione reakcije, kao što su temperatura i hemijska aktivnost hemijskih vrsta koje prolaze kroz oksidaciju i redukciju.
Prilikom izvođenja Nernstove jednačine, moramo uzeti u obzir standardne promjene Gibbsove slobodne energije koja je povezana s elektrohemijskim transformacijama koje se dešavaju u ćeliji. Reakcija redukcije elektrohemijske ćelije može se dati na sledeći način:
Ox + z e– ⟶ Red
U termodinamici, stvarna promjena slobodne energije reakcije je, E=Eredukcija – Eoksidacija
Možemo povezati Gibbsovu slobodnu energiju (ΔG) sa E (potencijalnom razlikom) na sljedeći način:
ΔG=-nF
Gde je n broj elektrona koji se prenose između hemijskih vrsta kada reakcija napreduje, F je Faradejeva konstanta. Ako uzmemo u obzir standardne uslove, onda je jednadžba sljedeća:
ΔG0=-nFE0
Možemo povezati Gibbsovu slobodnu energiju nestandardnih uslova sa Gibbsovom energijom standardnih uslova putem sljedeće jednačine.
ΔG=ΔG0 + RTlnQ
Onda, možemo zamijeniti gornje jednačine u ovu standardnu jednačinu da dobijemo Nernstovu jednačinu na sljedeći način:
-nFE=-nFE0 + RTlnQ
Tada je Nernstova jednadžba sljedeća:
E=E0 – (RTlnQ/nF)
Šta je membranski potencijal?
Membranski potencijal (također poznat kao transmembranski potencijal ili membranski napon) je razlika između električnog potencijala unutrašnjosti i električnog potencijala eksterijera biološke ćelije. Među njima, vanjski električni potencijal ćelije obično se daje u jedinici milivolta (mV), a vrijednost se kreće od -40 mV do -80 mV.
U biologiji, sve životinjske ćelije imaju okolnu membranu koja se sastoji od lipidnog dvosloja koji sadrži proteine koji su ugrađeni u dvosloj. Ova membrana može djelovati kao izolator i kao difuzijska barijera koja zadržava kretanje iona. Postoje transmembranski proteini koji djeluju kao transporteri jona ili jonske pumpe. Oni mogu aktivno gurati ione kroz membranu, uspostavljajući gradijent koncentracije preko membrane. Ove jonske pumpe i jonski kanali su električni ekvivalentni setu baterija i otpornika. Stoga ove komponente mogu stvoriti napon između dvije strane membrane.
Gotovo sve plazma membrane imaju električni potencijal preko membrane, imaju negativan naboj iznutra i pozitivan naboj izvana. Postoje dvije osnovne funkcije ovog električnog potencijala: omogućavanje ćeliji da funkcionira kao baterija i prijenos signala između različitih dijelova ćelije.
Koja je razlika između Nernstovog i membranskog potencijala?
Nernstov potencijal i membranski potencijal su važni pojmovi u biohemiji. Ljudi ih često koriste naizmjenično, iako imaju malu razliku. Ključna razlika između Nernstovog potencijala i membranskog potencijala je u tome što je Nernstov potencijal potencijal kroz ćelijsku membranu koji se suprotstavlja neto difuziji određenog jona kroz membranu, dok je membranski potencijal razlika između električnog potencijala unutrašnjosti i električnog potencijala. potencijal eksterijera biološke ćelije.
Sažetak – Nernstov potencijal vs membranski potencijal
Nernstov potencijal i membranski potencijal su važni pojmovi u biohemiji. Ključna razlika između Nernstovog i membranskog potencijala je u tome što je Nernstov potencijal potencijal preko ćelijske membrane koji se suprotstavlja neto difuziji određenog jona kroz membranu, dok je membranski potencijal razlika između električnog potencijala unutrašnjosti i električnog potencijala. potencijal eksterijera biološke ćelije.
