تفاوت اصلی بین پتانسیل Nernst و پتانسیل غشایی این است که پتانسیل Nernst پتانسیل در سراسر غشای سلولی است که با انتشار خالص یک یون خاص از طریق غشاء مخالف است، در حالی که پتانسیل غشایی تفاوت بین پتانسیل الکتریکی غشاء است. داخلی و پتانسیل الکتریکی بیرونی یک سلول بیولوژیکی.
پتانسیل Nernst و پتانسیل غشایی اصطلاحات مهمی در بیوشیمی هستند. اغلب، مردم از این اصطلاحات به جای هم استفاده می‌کنند، اگرچه تفاوت جزئی با هم دارند.
Nernst Potential چیست؟
پتانسیل Nernst (همچنین به عنوان پتانسیل برگشت نامیده می شود) پتانسیل در سراسر غشای سلولی است که با انتشار خالص یک یون خاص از طریق غشاء مخالف است.این اصطلاح کاربردهای عمده خود را در بیوشیمی دارد. برای تعیین پتانسیل Nernst می توان از نسبت غلظت آن یون خاص (که سعی در عبور از غشای سلولی دارد) در داخل سلول و خارج از سلول استفاده کرد. علاوه بر این، این اصطلاح در الکتروشیمی در مورد سلول های الکتروشیمیایی نیز مفید است. معادله ای که برای تعیین پتانسیل نرنست استفاده می کنیم، معادله نرنست است.
معادله نرنست یک عبارت ریاضی است که رابطه بین پتانسیل کاهش و پتانسیل کاهش استاندارد یک سلول الکتروشیمیایی را به ما نشان می دهد. این معادله به نام دانشمند والتر نرنست نامگذاری شده است. علاوه بر این، معادله نرنست به عوامل دیگر مؤثر بر اکسیداسیون و واکنش‌های کاهش الکتروشیمیایی، مانند دما و فعالیت شیمیایی گونه‌های شیمیایی که تحت اکسیداسیون و احیا قرار می‌گیرند، بستگی دارد.
هنگام استخراج معادله نرنست، باید تغییرات استاندارد انرژی آزاد گیبس را در نظر بگیریم که با تبدیلات الکتروشیمیایی که در سلول رخ می دهد مرتبط است. واکنش کاهش یک سلول الکتروشیمیایی را می توان به صورت زیر ارائه کرد:
Ox + z e– ⟶ قرمز
در ترمودینامیک، تغییر انرژی آزاد واقعی واکنش برابر است با
E=ایجاد - اکسیداسیون
می توانیم انرژی آزاد گیبس (ΔG) را به E (تفاوت پتانسیل) به صورت زیر مرتبط کنیم:
ΔG=-nF
در جایی که n تعداد الکترون هایی است که در هنگام پیشرفت واکنش بین گونه های شیمیایی منتقل می شوند، F ثابت فارادی است. اگر شرایط استاندارد را در نظر بگیریم، معادله به صورت زیر است:
ΔG0=-nFE0
ما می توانیم انرژی آزاد گیبس را در شرایط غیراستاندارد با انرژی گیبس شرایط استاندارد از طریق معادله زیر مرتبط کنیم.
ΔG=ΔG0 + RTlnQ
سپس، می‌توانیم معادلات بالا را با این معادله استاندارد جایگزین کنیم تا معادله نرنست را به صورت زیر بدست آوریم:
-nFE=-nFE0 + RTlnQ
پس معادله نرنست به صورت زیر است:
E=E0 - (RTlnQ/nF)
پتانسیل غشاء چیست؟
پتانسیل غشایی (همچنین به عنوان پتانسیل گذر غشایی یا ولتاژ غشایی نیز شناخته می شود) تفاوت بین پتانسیل الکتریکی داخلی و پتانسیل الکتریکی بیرونی یک سلول بیولوژیکی است. در میان آنها، پتانسیل الکتریکی بیرونی یک سلول معمولاً در واحد میلی ولت (mV) داده می شود و مقدار آن از 40- میلی ولت تا 80- میلی ولت متغیر است.
در زیست‌شناسی، همه سلول‌های حیوانی دارای غشای اطراف هستند که از یک لایه دولایه لیپیدی حاوی پروتئین‌هایی تشکیل شده است که در لایه دوتایی جاسازی شده‌اند. این غشاء می تواند به عنوان یک عایق و به عنوان یک مانع انتشار عمل کند که حرکت یون ها را نگه می دارد. پروتئین های گذرنده ای وجود دارند که به عنوان ناقل یون یا پمپ یون عمل می کنند. آنها می توانند به طور فعال یون ها را در سراسر غشاء فشار دهند و یک گرادیان غلظت در سراسر غشاء ایجاد کنند.این پمپ های یونی و کانال های یونی از نظر الکتریکی معادل مجموعه ای از باتری ها و مقاومت ها هستند. بنابراین، این اجزا می توانند بین دو طرف غشا ولتاژ ایجاد کنند.
تقریباً همه غشاهای پلاسمایی دارای پتانسیل الکتریکی در سراسر غشا هستند و دارای بار منفی در داخل و بار مثبت در خارج هستند. این پتانسیل الکتریکی دو کارکرد اساسی دارد: اجازه دادن به سلول به عنوان باتری و انتقال سیگنال بین بخش‌های مختلف سلول.
تفاوت بین پتانسیل Nernst و پتانسیل غشایی چیست؟
پتانسیل Nernst و پتانسیل غشایی اصطلاحات مهمی در بیوشیمی هستند. اغلب، مردم از آنها به جای یکدیگر استفاده می کنند، اگرچه تفاوت جزئی دارند. تفاوت اصلی بین پتانسیل نرنست و پتانسیل غشا در این است که پتانسیل نرنست پتانسیلی است که در سراسر غشای سلولی وجود دارد که با انتشار خالص یک یون خاص از طریق غشاء مخالف است، در حالی که پتانسیل غشایی تفاوت بین پتانسیل الکتریکی داخلی و الکتریکی است. پتانسیل بیرونی یک سلول بیولوژیکی
خلاصه - پتانسیل Nernst در مقابل پتانسیل غشایی
پتانسیل Nernst و پتانسیل غشایی اصطلاحات مهمی در بیوشیمی هستند. تفاوت اصلی بین پتانسیل نرنست و پتانسیل غشا در این است که پتانسیل نرنست پتانسیلی است که در سراسر غشای سلولی وجود دارد که با انتشار خالص یک یون خاص از طریق غشاء مخالف است، در حالی که پتانسیل غشایی تفاوت بین پتانسیل الکتریکی داخلی و الکتریکی است. پتانسیل بیرونی یک سلول بیولوژیکی.
