biotermo3

9. Potencjał błonowy

a)    Jeżeli pomiędzy dwoma roztworami elektrolitów o różnych stężeniach jony dyfundują z różną prędkością, po pewnym czasie ustali się różnica potencjałów na granicy roztworów, która będzie hamowała jony jednego znaku, a przyspieszała drugie - gdy ustali się stan stacjonarny, jony obydwu znaków będą poruszały się z jednakową prędkością

b)    Potencjał błonowy jest to różnica potencjałów elektrycznych wewnątrz i na zewnątrz błony nieprzepuszczająccj jonów jednego znaku w stanie równowagi, wyraża się wzorem:

_AV=BL\_nSi

zF c,

lub bardziej dokładnym wzorem (loldmana:

. gdznr-

F " P_K*\K+')_z+P„*\N°\+Pa*\Cl-‘L

P_K, Ppfr, P_CI—przepuszczalność dla odpowiednich jonów w — wewnątrz komórki .z-na zewnątrz komórki

d) Wszystkie wartości otrzymuje się z dość dużym przybliżeniem, częściowo dlatego, że komórka nie znajduje się w stanie równowagi i jej stan ulega ciągłym zmianom.

10.    Równowaga donnanowska

a) Przy obecności anionów białkowych wewnątrz komórki, kationów K+ po obu stronach błony i różnicach stężeń jonów C1-, jony chloru dążą do wyrównania stężeń - przechodzą do wnętrza komórki Pociągają za sobą jony K+ celem zachowania równowagi elektrycznej. Przy pewnej różnicy potencjałów ustala się stan równowagi i ruch jonów zostaje zahamowany. Wyraża się to następująco:

przy podstawieniu do wzoru na potencjał błonowy

-IV    rtrj-, I jr-Y 1 \ll

[C7~‘f ₌[AT^ł'f

[c/T~[k⁺T

j_y=*L_ln\ęr!L₌KL_ln\jC!i f [cr']^a f [r¹]⁷

b) Ale równowaga Donnana i tak nie odpowiada stanowi rzeczywistemu, bo odpowiada stanowi równowagi, jaki w komórce nie może zaistnieć III zasada dynamiki

a)    Definicja: zmiana energii wewnętrznej układu zamkniętego jest równa energii, która przepływa przez jego granice na sposób ciepła lub pracy

Af =04-11

b)    Organizm jest układem otwartym - pobiera energię z otoczenia w postaci substancji pokarmowych Ilość energii otrzymywanej z ich utleniania wyraża się zmianą entalpii, a nie entalpii swobodnej (ponieważ procesy te nie są odwracalne, chociaż przebiegają izotcrmiczno-izobarycznic). Różnica nie jest duża, w granicach kilku %