Quelle est la différence entre le potentiel Nernst et le potentiel membranaire

Le Différence clé entre le potentiel de Nernst et le potentiel de la membrane est que le potentiel de Nernst est le potentiel d'une membrane cellulaire qui s'oppose à la diffusion nette d'un ion particulier à travers la membrane, tandis que le potentiel de la membrane est la différence entre le potentiel électrique de l'intérieur et le potentiel électrique de l'extérieur d'une cellule biologique.

Le potentiel de Nernst et le potentiel membranaire sont des termes importants en biochimie. Souvent, les gens utilisent ces termes de manière interchangeable, bien qu'ils aient une légère différence.

CONTENU

1. Aperçu et différence clé
2. Qu'est-ce que le potentiel Nernst  
3. Qu'est-ce que le potentiel de la membrane
4. Nernst potentiel vs potentiel membranaire sous forme tabulaire
5. Résumé - Nernst Potential vs Potential membrane 

Qu'est-ce que le potentiel Nernst?

Potentiel de Nernst (également nommé comme potentiel d'inversion) est le potentiel d'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 le 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 a été nommée d'après le scientifique Walther Nernst. De plus, l'équation de Nernst dépend des autres facteurs affectant les réactions électrochimiques d'oxydation et de réduction, telles 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 considérer les changements standard de l'énergie libre de Gibbs qui est associée 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

Dans la thermodynamique, le changement d'énergie libre réel de la réaction est,

E = éréduction - Eoxydation

Nous pouvons relier l'énergie libre de Gibbs (ΔG) à l'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 avec l'énergie Gibbs des conditions standard via l'équation suivante.

Δg = Δg0 + rtlnq

Ensuite, nous pouvons remplacer 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 la membrane?

Potentiel membranaire (également connu sous le nom potentiel transmembranaire ou tension membranaire) 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 donné dans l'unité des millibolts (MV), et la valeur varie de -40 mV à -80 mV.

En biologie, toutes les cellules animales ont une membrane environnante qui se compose d'une bicouche lipidique contenant des protéines qui sont intégrées dans la bicouche. Cette membrane peut agir comme un isolant et comme une barrière de diffusion qui contient le mouvement des ions. Il existe des protéines transmembranaires qui agissent comme des transporteurs d'ions ou des pompes ioniques. Ils peuvent pousser activement des ions à travers la membrane, établissant un gradient de concentration à travers la membrane. Ces pompes ioniques et 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. Il existe deux fonctions de base de ce potentiel électrique: permettant à une cellule de fonctionner comme une batterie et une transmission de signaux entre différentes parties d'une cellule.

Quelle est la différence entre le potentiel Nernst et le potentiel membranaire?

Le potentiel de Nernst et le potentiel membranaire sont des termes importants en biochimie. Souvent, les gens les utilisent de manière interchangeable, bien qu'ils aient une légère différence. La principale différence entre le potentiel de Nernst et le potentiel de la 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 la membrane est la différence entre le potentiel électrique de l'intérieur et de l'électricité potentiel de l'extérieur d'une cellule biologique.

Résumé - Nernst Potential vs Potential membrane

Le potentiel de Nernst et le potentiel membranaire sont des termes importants en biochimie. La principale différence entre le potentiel de Nernst et le potentiel de la 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 la membrane est la différence entre le potentiel électrique de l'intérieur et de l'électricité potentiel de l'extérieur d'une cellule biologique.

Référence:

1. «Potentiel membranaire (potentiel membranaire au repos)." Académie Khan.

Image gracieuseté:

1. «Base du potentiel membranaire» par Synaptudude (CC par 3.0) via Commons Wikimedia