Нерст потенциалы мен мембраналық потенциал арасындағы негізгі айырмашылық мынада: Нерст потенциалы - бұл белгілі бір ионның мембрана арқылы таза диффузиясына қарсы тұратын жасуша мембранасы арқылы өтетін потенциал, ал мембраналық потенциал - бұл мембрананың электрлік потенциалы арасындағы айырмашылық. биологиялық жасушаның ішкі және сыртқы электрлік потенциалы.
Нернст потенциалы және мембраналық потенциал биохимиядағы маңызды терминдер. Көбінесе адамдар бұл терминдерді бір-бірінің орнына қолданады, бірақ оларда шамалы айырмашылық бар.
Нерст потенциалы дегеніміз не?
Нернст потенциалы (қайтару потенциалы деп те аталады) белгілі бір ионның мембрана арқылы таза диффузиясына қарсы тұратын жасуша мембранасы арқылы өтетін потенциал. Бұл терминнің биохимияда негізгі қолданылуы бар. Нернст потенциалын анықтау үшін жасуша ішіндегі және жасуша сыртындағы осы ерекше ионның (жасуша мембранасынан өтуге тырысатын) концентрацияларының қатынасын қолдануға болады. Сонымен қатар, бұл термин электрохимиялық элементтерге қатысты электрохимияда да пайдалы. Нерст потенциалын анықтау үшін қолданатын теңдеу Нернст теңдеуі болып табылады.
Нернст теңдеуі – электрохимиялық ұяшықтың қалпына келтіру потенциалы мен стандартты қалпына келтіру потенциалы арасындағы байланысты көрсететін математикалық өрнек. Бұл теңдеу ғалым Вальтер Нернсттің атымен аталды. Сонымен қатар, Нернст теңдеуі электрохимиялық тотығу және тотықсыздану реакцияларына әсер ететін басқа факторларға, мысалы, тотығу мен тотықсыздануға ұшырайтын химиялық түрлердің температурасы мен химиялық белсенділігіне байланысты.
Нернст теңдеуін шығарған кезде жасушада болатын электрохимиялық түрлендірулермен байланысты Гиббс бос энергиясының стандартты өзгерістерін ескеру керек. Электрохимиялық элементтің тотықсыздану реакциясын келесідей беруге болады:
Ox + z e– ⟶ Қызыл
Термодинамикада реакцияның нақты бос энергиясының өзгерісі, E=Эредукция – Этотығу
Гиббс бос энергиясын (ΔG) E-ге (потенциалды айырмашылық) келесідей жатқызуға болады:
ΔG=-nF
Мұндағы n – реакция жүріп жатқан кезде химиялық түрлер арасында тасымалданатын электрондар саны, F – Фарадей тұрақтысы. Егер стандартты шарттарды қарастырсақ, онда теңдеу келесідей болады:
ΔG0=-nFE0
Стандартты емес жағдайдағы Гиббстің бос энергиясын стандартты жағдайдағы Гиббс энергиясымен келесі теңдеу арқылы байланыстыра аламыз.
ΔG=ΔG0 + RTlnQ
Олай болса, жоғарыдағы теңдеулерді осы стандартты теңдеуге ауыстырып, Нерст теңдеуін келесідей алуға болады:
-nFE=-nFE0 + RTlnQ
Онда Нерст теңдеуі келесідей:
E=E0 – (RTlnQ/nF)
Мембраналық потенциал дегеніміз не?
Мембраналық потенциал (мембраналық потенциал немесе мембраналық кернеу деп те аталады) - биологиялық жасушаның ішкі бөлігінің электрлік потенциалы мен сыртқы бөлігінің электрлік потенциалы арасындағы айырмашылық. Олардың ішінде ұяшықтың сыртқы электрлік потенциалы әдетте милливольт (мВ) бірлігінде беріледі және мәні -40 мВ-тан -80 мВ-қа дейін ауытқиды.
Биологияда жануарлардың барлық жасушаларында қос қабатқа енгізілген белоктары бар липидті қос қабаттан тұратын қоршаған мембрана болады. Бұл мембрана оқшаулағыш және иондардың қозғалысын ұстайтын диффузиялық тосқауыл ретінде әрекет ете алады. Ион тасымалдаушылары немесе иондық сорғылар ретінде әрекет ететін трансмембраналық ақуыздар бар. Олар мембрана арқылы иондарды белсенді түрде итеріп, мембрана арқылы концентрация градиентін орната алады. Бұл иондық сорғылар мен иондық арналар батареялар мен резисторлар жиынтығына электрлік эквивалентті. Сондықтан бұл компоненттер мембрананың екі жағы арасында кернеу тудыруы мүмкін.
Барлық дерлік плазмалық мембраналар мембрана арқылы электрлік потенциалға ие, оның ішінде теріс заряд және сыртында оң заряд бар. Бұл электрлік потенциалдың екі негізгі қызметі бар: ұяшыққа батарея ретінде жұмыс істеуге мүмкіндік беру және ұяшықтың әртүрлі бөліктері арасында сигналдарды жіберу.
Нерст потенциалы мен мембраналық потенциалдың айырмашылығы неде?
Нернст потенциалы және мембраналық потенциал биохимиядағы маңызды терминдер. Көбінесе адамдар оларды бір-бірінің орнына қолданады, бірақ оларда шамалы айырмашылық бар. Нерст потенциалы мен мембраналық потенциал арасындағы негізгі айырмашылық мынада: Нерст потенциалы - бұл белгілі бір ионның мембрана арқылы таза диффузиясына қарсы тұратын жасуша мембранасындағы потенциал, ал мембраналық потенциал - бұл ішкі және электрлік потенциал арасындағы айырмашылық. биологиялық жасушаның сыртқы потенциалы.
Қорытынды – Нерст потенциалы және мембраналық потенциал
Нернст потенциалы және мембраналық потенциал биохимиядағы маңызды терминдер. Нерст потенциалы мен мембраналық потенциал арасындағы негізгі айырмашылық мынада: Нерст потенциалы - бұл белгілі бір ионның мембрана арқылы таза диффузиясына қарсы тұратын жасуша мембранасындағы потенциал, ал мембраналық потенциал - бұл ішкі және электрлік потенциал арасындағы айырмашылық. биологиялық жасушаның сыртқы потенциалы.
