Was ist der Unterschied zwischen dem Nernst -Potential und dem Membranpotential

Der Schlüsselunterschied zwischen Nernst Potential und Membranpotential ist, dass das Nernst -Potential das Potenzial über eine Zellmembran ist, die sich der Nettodiffusion eines bestimmten Ions durch die Membran widersetzt.

Nernst -Potenzial und Membranpotential sind wichtige Begriffe in der Biochemie. Oft verwenden die Menschen diese Begriffe austauschbar, obwohl sie einen kleinen Unterschied haben.

INHALT

1. Überblick und wichtiger Unterschied
2. Was ist Nernst Potenzial?  
3. Was ist Membranpotential
4. Nernst -Potential gegen Membranpotential in tabellarischer Form
5. Zusammenfassung -Nernst -Potential gegen Membranpotential 

Was ist Nernst Potenzial??

Nernst Potenzial (auch als als benannt Umkehrpotential) ist das Potenzial über eine Zellmembran, die sich der Nettodiffusion eines bestimmten Ions durch die Membran widersetzt. Dieser Begriff hat seine Hauptanträge in der Biochemie. Um das Nernst -Potential zu bestimmen, können wir das Verhältnis der Konzentrationen dieses spezifischen Ions (das versucht, die Zellmembran zu durchlaufen) innerhalb der Zelle und außerhalb der Zelle. Darüber hinaus ist dieser Begriff auch in der Elektrochemie in Bezug auf elektrochemische Zellen nützlich. Die Gleichung, die wir verwenden, um das Nernst -Potential zu bestimmen, ist die Nernst -Gleichung.

Die Nernst -Gleichung ist eine mathematische Expression, die uns die Beziehung zwischen dem Reduktionspotential und dem Standard -Reduktionspotential einer elektrochemischen Zelle zeigt. Diese Gleichung wurde nach dem Wissenschaftler Walther Nernst benannt. Darüber hinaus hängt die Nernst -Gleichung von den anderen Faktoren ab, die die elektrochemische Oxidation und Reduktionsreaktionen beeinflussen, wie z.

Bei der Ableitung der Nernst -Gleichung müssen wir die Standardänderungen der Gibbs -freien Energie berücksichtigen, die mit elektrochemischen Transformationen in der Zelle verbunden sind. Die Reduktionsreaktion einer elektrochemischen Zelle kann wie folgt angegeben werden:

Ox +z e- ⟶ rot

In der Thermodynamik ist die tatsächliche Veränderung der freien Energie der Reaktion,

E = EREDUKTION -Eoxidation

Wir können die freie Energie (ΔG) mit der E (Potentialdifferenz) wie folgt in Beziehung setzen:

Δg = -nf

Wenn n die Anzahl der Elektronen ist, die beim Fortschreiten zwischen chemischen Spezies zwischen chemischen Spezies übertragen werden, ist F die Faraday -Konstante. Wenn wir die Standardbedingungen berücksichtigen, lautet die Gleichung wie folgt:

Δg0 = -nfe0

Wir können Gibbs freie Energie der nicht standardmäßigen Bedingungen mit der Gibbs-Energie der Standardbedingungen über die folgende Gleichung in Verbindung bringen.

ΔG = ΔG0 +RTLNQ

Anschließend können wir die obigen Gleichungen in diese Standardgleichung ersetzen, um die Nernst -Gleichung wie folgt zu erhalten:

-nfe = -nfe0 +rtlnq

Dann lautet die Nernst -Gleichung wie folgt:

E = e0 - (rtlnq/nf)

Was ist Membranpotential?

Membranpotential (auch bekannt als Transmembranpotential oder Membranspannung) ist der Unterschied zwischen dem elektrischen Potential des Innenraums und dem elektrischen Potential des Äußeren einer biologischen Zelle. Unter ihnen wird das äußere elektrische Potential einer Zelle normalerweise in der Einheit von Millivolts (MV) angegeben, und der Wert liegt zwischen -40 mV und -80 mV.

In der Biologie haben alle tierischen Zellen eine umgebende Membran, die aus einer Lipiddoppelschicht besteht, die Proteine ​​enthält, die in die Doppelschicht eingebettet sind. Diese Membran kann als Isolator und als Diffusionsbarriere wirken, die die Bewegung von Ionen hält. Es gibt Transmembranproteine, die als Ionentransporter oder Ionpumpen wirken. Sie können aktiv Ionen über die Membran drücken und einen Konzentrationsgradienten über die Membran etablieren. Diese Ionpumpen und Ionenkanäle entsprechen einer Reihe von Batterien und Widerständen elektrisch äquivalent. Daher können diese Komponenten eine Spannung zwischen den beiden Seiten der Membran erzeugen.

Fast alle Plasmamembranen haben ein elektrisches Potential in der Membran, eine negative Ladung innen und eine positive Ladung auf der Außenseite. Es gibt zwei grundlegende Funktionen dieses elektrischen Potentials: Eine Zelle kann als Batterie und Übertragung von Signalen zwischen verschiedenen Teilen einer Zelle fungieren lassen.

Was ist der Unterschied zwischen dem Nernst -Potential und dem Membranpotential?

Nernst -Potenzial und Membranpotential sind wichtige Begriffe in der Biochemie. Oft benutzen die Leute sie austauschbar, obwohl sie einen kleinen Unterschied haben. Der Schlüsselunterschied zwischen dem Nernst -Potential und dem Membranpotential besteht darin Potenzial des Äußeren einer biologischen Zelle.

Zusammenfassung -Nernst -Potential gegen Membranpotential

Nernst -Potenzial und Membranpotential sind wichtige Begriffe in der Biochemie. Der Schlüsselunterschied zwischen dem Nernst -Potential und dem Membranpotential besteht darin Potenzial des Äußeren einer biologischen Zelle.

Referenz:

1. „Membranpotential (Ruhemembranpotential).” Khan Akademie.

Bild mit freundlicher Genehmigung:

1. "Basis des Membranpotentials" durch Synaptidude (CC von 3.0) über Commons Wikimedia