La principale différence entre le potentiel de Nernst et le potentiel de membrane est que le potentiel de Nernst est le potentiel à travers une membrane cellulaire qui s'oppose à la diffusion nette d'un ion particulier à travers la membrane, tandis que le potentiel de membrane est la différence entre le potentiel électrique du l'intérieur et le potentiel électrique de l'extérieur d'une cellule biologique.
Le potentiel de Nernst et le potentiel de membrane sont des termes importants en biochimie. Souvent, les gens utilisent ces termes de manière interchangeable, bien qu'ils aient une légère différence.
Qu'est-ce que le potentiel de Nernst ?
Le potentiel de Nernst (également appelé potentiel d'inversion) est le potentiel à travers une membrane cellulaire qui s'oppose à la diffusion nette d'un ion particulier à travers la membrane. Ce terme a ses principales applications en biochimie. Afin de déterminer le potentiel de Nernst, nous pouvons utiliser le rapport des concentrations de cet ion spécifique (qui essaie de traverser la membrane cellulaire) à l'intérieur de la cellule et à l'extérieur de la cellule. De plus, ce terme est également utile en électrochimie concernant les cellules électrochimiques. L'équation que nous utilisons pour déterminer le potentiel de Nernst est l'équation de Nernst.
L'équation de Nernst est une expression mathématique qui nous montre la relation entre le potentiel de réduction et le potentiel de réduction standard d'une cellule électrochimique. Cette équation porte le nom du scientifique W alther Nernst. De plus, l'équation de Nernst dépend des autres facteurs affectant les réactions électrochimiques d'oxydation et de réduction, tels que la température et l'activité chimique des espèces chimiques qui subissent l'oxydation et la réduction.
Lors de la dérivation de l'équation de Nernst, nous devons prendre en compte les changements standard de l'énergie libre de Gibbs associés aux transformations électrochimiques qui se produisent dans la cellule. La réaction de réduction d'une cellule électrochimique peut être donnée comme suit:
Ox + z e– ⟶ Rouge
En thermodynamique, le changement réel d'énergie libre de la réaction est, E=Éréduction – Éoxydation
Nous pouvons relier l'énergie libre de Gibbs (ΔG) à la E (différence de potentiel) comme suit:
ΔG=-nF
Où n est le nombre d'électrons transférés entre les espèces chimiques lorsque la réaction progresse, F est la constante de Faraday. Si nous considérons les conditions standard, alors l'équation est la suivante:
ΔG0=-nFE0
Nous pouvons relier l'énergie libre de Gibbs des conditions non standard à l'énergie de Gibbs des conditions standard via l'équation suivante.
ΔG=ΔG0 + RTlnQ
Ensuite, nous pouvons substituer les équations ci-dessus dans cette équation standard pour obtenir l'équation de Nernst comme suit:
-nFE=-nFE0 + RTlnQ
Alors l'équation de Nernst est la suivante:
E=E0 – (RTlnQ/nF)
Qu'est-ce que le potentiel de membrane ?
Le potentiel de membrane (également appelé potentiel transmembranaire ou tension de membrane) est la différence entre le potentiel électrique de l'intérieur et le potentiel électrique de l'extérieur d'une cellule biologique. Parmi eux, le potentiel électrique extérieur d'une cellule est généralement exprimé en millivolts (mV) et sa valeur varie de -40 mV à -80 mV.
En biologie, toutes les cellules animales sont entourées d'une membrane constituée d'une bicouche lipidique contenant des protéines intégrées dans la bicouche. Cette membrane peut jouer le rôle d'isolant et de barrière de diffusion qui retient le mouvement des ions. Il existe des protéines transmembranaires qui agissent comme des transporteurs d'ions ou des pompes à ions. Ils peuvent pousser activement les ions à travers la membrane, établissant un gradient de concentration à travers la membrane. Ces pompes ioniques et ces canaux ioniques sont électriquement équivalents à un ensemble de batteries et de résistances. Par conséquent, ces composants peuvent créer une tension entre les deux côtés de la membrane.
Presque toutes les membranes plasmiques ont un potentiel électrique à travers la membrane, ayant une charge négative à l'intérieur et une charge positive à l'extérieur. Ce potentiel électrique a deux fonctions de base: permettre à une cellule de fonctionner comme une batterie et transmettre des signaux entre différentes parties d'une cellule.
Quelle est la différence entre le potentiel de Nernst et le potentiel de membrane ?
Le potentiel de Nernst et le potentiel de membrane sont des termes importants en biochimie. Souvent, les gens les utilisent de manière interchangeable, bien qu'ils aient une légère différence. le différence clé entre le potentiel de Nernst et le potentiel de membrane est que le Le potentiel de Nernst est le potentiel à travers une membrane cellulaire qui s'oppose à la diffusion nette d'un ion particulier à travers la membrane, tandis que le potentiel de membrane est la différence entre le potentiel électrique de l'intérieur et le potentiel électrique. potentiel de l'extérieur d'une cellule biologique.
Résumé - Potentiel de Nernst vs Potentiel de Membrane
Le potentiel de Nernst et le potentiel de membrane sont des termes importants en biochimie. le différence clé entre le potentiel de Nernst et le potentiel de membrane est que le Le potentiel de Nernst est le potentiel à travers une membrane cellulaire qui s'oppose à la diffusion nette d'un ion particulier à travers la membrane, tandis que le potentiel de membrane est la différence entre le potentiel électrique de l'intérieur et le potentiel électrique. potentiel de l'extérieur d'une cellule biologique.
