Jakie jest równanie Nernst?
Równanie Nernst określa potencjał spoczynkowy błon komórkowych w ciele jako czynnik stężenia jonów wewnątrz i na zewnątrz komórki. Komórki są podstawową jednostką ciała, a środowisko wewnątrz komórki jest oddzielone od zewnętrznej błony komórkowej. Środowisko wewnątrzkomórkowe zawiera stężenie jonów, które różni się od stężenia środowiska pozakomórkowego, więc rozwinę się ładunek elektryczny i jest określany jako potencjał spoczynkowy. Jony, które są najbardziej wpływowe w określaniu potencjału spoczynkowego, to te, do których najbardziej przepuszczalna jest błona komórkowa: sód i potas. W ogniw jest wyższe stężenie potasu niż na zewnątrz komórki, a odwrotnie jest w przypadku jonu sodu.
W przypadku wielu komórek w ciele potencjał spoczynkowy pozostaje stały przez czas życia komórkowego. Jednak w przypadku pobudliwych komórek, takich jak nerwy i mięśnie, potencjał spoczynkowy po prostu odnosi się do błonyPotencjał ane, gdy komórka nie jest wzbudzona. Komórka pobudkowa to taka, która generuje impuls elektryczny, który powoduje, że komórka kurczy się, w przypadku komórki mięśniowej lub wystrzelenie sygnału w przypadku komórki nerwowej.
Wzbudzenie powoduje zmianę przepuszczalności membrany na jony, głównie potas i sód. Pozwala to na przepływ jonów z powierzchni wyższego stężenia do obszaru niższego stężenia, a przepływ ten powoduje prąd elektryczny, który zmieni ładunek przez membranę. Dlatego równanie Nernsta nie ma zastosowania w tym przypadku, ponieważ równanie Nernst uwzględnia tylko stężenie jonów, gdy nie ma przepuszczalności w błonie komórkowej.
Równanie Nernsta w stałych, takich jak stała Faradaya, uniwersalna stała gazu, bezwzględna temperatura ciała i wartościowości rozważanych jonów. PotaSSium jest najczęściej rozważanym jonem w równaniu. Jest to jon największej przepuszczalności, więc najbardziej przepływa przez błonę.
Równanie Nernst zostało skrytykowane, ponieważ zakłada, że nie ma strumienia netto jonów na błonie komórkowej. Realistycznie nigdy nie ma strumienia jonów netto, ponieważ jony uciekają z powodu wycieku lub są aktywnie pompowane przez komórkę przez błonę. W wielu przypadkach preferowane jest bardziej uniwersalne równanie Goldmana przy przewidywaniu potencjału błony. Równanie Goldmana uwzględnia przepuszczalność membrany do jonów w celu dokładniejszej oceny potencjału błony i może być stosowane w przypadku komórek pobudliwych i nieobsługowych.