bullock (12)

Rozdział 2____

Potencjały błonowe

II

A.

WSTĘP. Wszystkie komórki organizmu mają potencjał błonowy.

Definicja. Potencjał błonowy (E_m) jest równy różnicy potencjałów elektrycznych między wnętrzem a powierzchnią komórki. Jednostką miary tego potencjału jest 1 miliwolt (mV).

Pochodzenie. Potencjał błonowy powstaje w wyniku rozdzielenia ładunków elektrycznych. Może do tego dojść, jeśli spełnionych jest kilka warunków.

POTENCJAŁY RÓWNOWAGI

Potencjał równowagi Nernsta. Potencjał równowagi jest potencjałem błonowym zapobiegającym przepływowi jonów przez błonę zgodnie z gradientem ich stężeń.

1.    Obliczenie potencjału Nernsta. Potencjał Nernsta można obliczyć z równania:

= - f~r * In gdzie:

Ej_(>n - potencjał elektryczny (mV),

R - stała gazowa,

T - temperatura bezwzględna (°K),

Z - wartościowość,

F - stała Faradaya (96 500 kulomb/mol),

C_w - wewnątrzkomórkowe stężenie jonu (mm.oł/1),

C_z - zewnątrzkomórkowe stężenie jonu (mmol/1).

2.    Uproszczenie. Równanie Nernsta można uprościć przez podstawienie wielkości liczbowych stałych (R, T i F) oraz zastąpienie logarytmu naturalnego łogarytmem dziesiętnym. Ostatecznie otrzymuje się:

Ej«„ = -y-log^-

Wartościowość (z) pomija się w wypadku jonów Na^h i K\ Jeżeli potencjał Nernsta oblicza się dla jonu Ca²'¹', to 61 należy podzielić przez 2. W przypadku jonu Cl" 61 należy podzielić przez -1. Wartość potencjału Nernsta dla najważniejszych elektrolitów podano w tab. 2-1.

3.    Kiedy potencjał błonowy osiąga wartość potencjału równowagi danego jonu, wtedy wypadkowe natężenie przepływu tego jonu przez błonę jest równe zero [tzn. tyle samo jonów przechodzi przez błonę w obie strony - przyp. tłum.).

4.    Potencjał równowagi jonu jest energią (w woltach) zawartą w gradiencie stężeń.