Nernst potentsiali va membrana potentsiali o'rtasidagi asosiy farq shundaki, Nernst potentsiali hujayra membranasi orqali ma'lum bir ionning membrana orqali aniq tarqalishiga qarshi bo'lgan potentsialdir, membrana potentsiali esa uning elektr potentsiali o'rtasidagi farqdir. biologik hujayraning ichki va tashqi qismining elektr potensiali.
Nernst potentsiali va membrana potentsiali biokimyoda muhim atamalardir. Ko'pincha odamlar bu atamalarni bir-birining o'rniga ishlatishadi, lekin ular bir oz farq qiladi.
Nernst potentsiali nima?
Nernst potentsiali (teskari potentsial deb ham ataladi) hujayra membranasi orqali ma'lum bir ionning membrana orqali aniq tarqalishiga qarshi turadigan potentsialdir. Bu atama biokimyoda o'zining asosiy qo'llanilishiga ega. Nernst potentsialini aniqlash uchun biz hujayra ichidagi va hujayradan tashqaridagi o'ziga xos ionning (hujayra membranasidan o'tishga harakat qilayotgan) kontsentratsiyasining nisbatidan foydalanishimiz mumkin. Bundan tashqari, bu atama elektrokimyoviy hujayralarga nisbatan elektrokimyoda ham foydalidir. Nernst potentsialini aniqlash uchun biz foydalanadigan tenglama Nernst tenglamasidir.
Nernst tenglamasi elektrokimyoviy hujayraning qaytarilish potentsiali va standart qaytarilish potensiali oʻrtasidagi bogʻliqlikni koʻrsatadigan matematik ifodadir. Bu tenglama olim V alter Nernst sharafiga nomlangan. Bundan tashqari, Nernst tenglamasi elektrokimyoviy oksidlanish va qaytarilish reaktsiyalariga ta'sir qiluvchi boshqa omillarga, masalan, harorat va oksidlanish va qaytarilishga uchragan kimyoviy turlarning kimyoviy faolligiga bog'liq.
Nernst tenglamasini chiqarishda hujayradagi elektrokimyoviy oʻzgarishlar bilan bogʻliq boʻlgan Gibbs erkin energiyasidagi standart oʻzgarishlarni hisobga olishimiz kerak. Elektrokimyoviy hujayraning qaytarilish reaksiyasi quyidagicha ifodalanishi mumkin:
Ox + z e– ⟶ Qizil
Termodinamikada reaksiyaning haqiqiy erkin energiya oʻzgarishi, E=Ereduksiya – Eoksidlanish
Biz Gibbsning erkin energiyasini (DAG) E ga (potentsial farq) quyidagicha bog'lashimiz mumkin:
DG=-nF
Bu erda n - reaksiya davom etayotganda kimyoviy turlar o'rtasida o'tkaziladigan elektronlar soni, F Faraday doimiysi. Agar standart shartlarni ko'rib chiqsak, tenglama quyidagicha bo'ladi:
DG0=-nFE0
Biz nostandart sharoitdagi Gibbsning erkin energiyasini standart sharoitdagi Gibbs energiyasi bilan quyidagi tenglama orqali bogʻlashimiz mumkin.
DG=DG0 + RTlnQ
Unda Nernst tenglamasini olish uchun yuqoridagi tenglamalarni ushbu standart tenglamaga qoʻyishimiz mumkin:
-nFE=-nFE0 + RTlnQ
U holda Nernst tenglamasi quyidagicha:
E=E0 – (RTlnQ/nF)
Membran potentsiali nima?
Membrana potentsiali (shuningdek, transmembran potentsiali yoki membrana kuchlanishi deb ham ataladi) biologik hujayraning ichki qismidagi elektr potentsial va tashqi elektr potentsiali o'rtasidagi farqdir. Ular orasida hujayraning tashqi elektr potentsiali odatda millivolt (mV) birligida beriladi va qiymati -40 mV dan -80 mV gacha.
Biologiyada barcha hayvonlar hujayralarida ikki qatlamga singib ketgan oqsillarni o'z ichiga olgan lipid ikki qavatidan iborat bo'lgan o'rab turgan membrana mavjud. Ushbu membrana izolyator va ionlarning harakatini ushlab turuvchi diffuziya to'sig'i sifatida harakat qilishi mumkin. Ion tashuvchisi yoki ion nasoslari vazifasini bajaradigan transmembran oqsillari mavjud. Ular membrana bo'ylab ionlarni faol ravishda surib, membrana bo'ylab kontsentratsiya gradientini o'rnatishi mumkin. Ushbu ion nasoslari va ion kanallari batareyalar va rezistorlar to'plamiga elektr jihatdan ekvivalentdir. Shuning uchun bu komponentlar membrananing ikki tomoni o'rtasida kuchlanish hosil qilishi mumkin.
Deyarli barcha plazma membranalari membrana boʻylab elektr potentsialiga ega boʻlib, ichkarida manfiy zaryad va tashqi tomondan musbat zaryad boʻladi. Ushbu elektr potentsialning ikkita asosiy funksiyasi mavjud: hujayraning batareya sifatida ishlashiga ruxsat berish va hujayraning turli qismlari o'rtasida signallarni uzatish.
Nernst potentsial va membrana potentsial o'rtasidagi farq nima?
Nernst potentsiali va membrana potentsiali biokimyoda muhim atamalardir. Ko'pincha, odamlar ularni bir-birining o'rniga ishlatishadi, garchi ular bir oz farq qilsa ham. Nernst potentsiali va membrana potentsiali o'rtasidagi asosiy farq shundaki, Nernst potentsiali hujayra membranasi orqali ma'lum bir ionning membrana orqali aniq tarqalishiga qarshi bo'lgan potentsialdir, membrana potentsiali esa ichki qismning elektr potentsiali va elektr potentsiali o'rtasidagi farqdir. biologik hujayraning tashqi potentsiali.
Xulosa – Nernst potentsial va membrana potentsiali
Nernst potentsiali va membrana potentsiali biokimyoda muhim atamalardir. Nernst potentsiali va membrana potentsiali o'rtasidagi asosiy farq shundaki, Nernst potentsiali hujayra membranasi orqali ma'lum bir ionning membrana orqali aniq tarqalishiga qarshi bo'lgan potentsialdir, membrana potentsiali esa ichki qismning elektr potentsiali va elektr potentsiali o'rtasidagi farqdir. biologik hujayraning tashqi potentsiali.
