Hva Er Nernst ligning?

October 20  by Eliza

Nernst-ligningen bestemmer hvilepotensialet av cellemembraner i kroppen som en faktor av konsentrasjonen av ioner på innsiden og utsiden av cellen. Celler er den grunnleggende enhet i kroppen, og miljøet på innsiden av cellen er adskilt fra utsiden av en cellulær membran. Den intracellulære miljøet inneholder en konsentrasjon av ioner som er forskjellig fra den til det ekstracellulære miljø, slik at en elektrisk ladning utvikles, og den er betegnet som hvilende potensial. De ioner som er mest betydningsfulle i å bestemme hvilepotensialet er de som cellemembranen er mest permeable: natrium og kalium. Det er en høyere konsentrasjon av kalium inne i cellen enn utenfor cellen, og det motsatte er tilfelle for natriumioner.

For mange av de celler i kroppen, hvilepotensialet forblir konstant for varigheten av cellelivet. For eksiterbare celler, slik som de av nerver og muskler, men bare refererer hvilepotensial til membranpotensialet når cellen ikke blir spent. En nervøs celle er en som frembringer en elektrisk impuls som får cellen til kontrakt, i tilfelle av en muskelcelle eller avfyre ​​et signal, i tilfelle av en nervecelle.

Eksitasjon resulterer i endring av membranens permeabilitet til ioner, hovedsakelig kalium og natrium. Dette gjør det mulig for strømmen av ioner fra området med høyere konsentrasjon i området med lavere konsentrasjon, og denne strøm bevirker en elektrisk strøm som vil endre ladningen over membranen. Derfor er Nernst-ligningen ikke aktuelt i dette tilfelle, fordi Nernst-ligningen tar hensyn bare ionekonsentrasjon når det ikke er noen permeabilitet gjennom cellemembranen.

Nernst-ligningen faktorer i konstanter som Faradays konstant, den universelle gasskonstanten, den absolutte temperatur av kroppen og valensen av de muligens ioner. Kalium er det mest vanlig å ion i ligningen. Det er det ion som har størst permeabilitet, slik at det strømmer over membranen mest.

Nernst-ligningen er blitt kritisert fordi det forutsetter at det er ingen netto forandring av ioner over cellemembranen. Realistisk, er det ikke noen netto strøm av ioner, fordi ioner unnslippe på grunn av lekkasje eller aktivt pumpes av cellen over membranen. I mange tilfeller er det mer universell Goldman ligning foretrukket når forutsi membranpotensialet. Goldman ligningen tar i betraktning membranens permeabilitet for ioner for en mer nøyaktig vurdering av membranpotensialet, og det kan brukes til eksiterbare og ikke-eksiterbare celler.

  • Nernst-ligningen bestemmer hvilepotensialet av cellemembraner i kroppen som en faktor av konsentrasjonen av ioner på innsiden og utsiden av cellen.