Tofauti kuu kati ya uwezo wa Nernst na uwezo wa utando ni kwamba uwezo wa Nernst ni uwezo kwenye utando wa seli unaopinga usambaaji wa ioni fulani kupitia utando, ilhali uwezo wa utando ni tofauti kati ya uwezo wa kielektroniki wa mambo ya ndani na uwezo wa umeme wa sehemu ya nje ya seli ya kibaolojia.
Uwezo wa juu zaidi na uwezo wa utando ni maneno muhimu katika biokemia. Mara nyingi, watu hutumia maneno haya kwa kubadilishana, ingawa yana tofauti kidogo.
Nernst Potential ni nini?
Uwezo wa Nernst (pia unaitwa uwezo wa kugeuza) ni uwezo katika utando wa seli unaopinga usambaaji wa ioni mahususi kupitia utando. Neno hili lina matumizi yake makuu katika biokemia. Ili kubainisha uwezo wa Nernst, tunaweza kutumia uwiano wa viwango vya ioni hiyo mahususi (inayojaribu kupita kwenye utando wa seli) ndani ya seli na nje ya seli. Kwa kuongeza, neno hili pia ni muhimu katika electrochemistry kuhusu seli za electrochemical. Mlinganyo tunaotumia kubainisha uwezo wa Nernst ni mlinganyo wa Nernst.
Nernst equation ni usemi wa hisabati unaotuonyesha uhusiano kati ya uwezo wa kupunguza na uwezo wa kupunguza kiwango wa seli ya kielektroniki. Equation hii ilipewa jina la mwanasayansi W alther Nernst. Zaidi ya hayo, mlinganyo wa Nernst unategemea vipengele vingine vinavyoathiri uoksidishaji wa kielektroniki na athari za kupunguza, kama vile halijoto na shughuli za kemikali za spishi za kemikali zinazopata oksidi na kupunguzwa.
Wakati wa kupata mlinganyo wa Nernst, tunapaswa kuzingatia mabadiliko ya kawaida katika nishati isiyolipishwa ya Gibbs ambayo yanahusishwa na mabadiliko ya kielektroniki yanayotokea kwenye seli. Mwitikio wa kupunguzwa wa seli ya elektrokemikali inaweza kutolewa kama ifuatavyo:
Ox + z e– ⟶ Nyekundu
Katika thermodynamics, mabadiliko halisi ya nishati bila malipo ya mmenyuko ni, E=Ereduction – Eoxidation
Tunaweza kuhusisha nishati ya bure ya Gibbs(ΔG) na E (tofauti inayowezekana) kama ifuatavyo:
ΔG=-nF
Ambapo n ni idadi ya elektroni zinazohamishwa kati ya spishi za kemikali wakati mmenyuko unaendelea, F ni sawa na Faraday. Ikiwa tutazingatia masharti ya kawaida, basi mlinganyo ni kama ifuatavyo:
ΔG0=-nFE0
Tunaweza kuhusisha nishati isiyolipishwa ya Gibbs ya hali zisizo za kawaida na nishati ya Gibbs ya hali ya kawaida kupitia mlingano ufuatao.
ΔG=ΔG0 + RTlnQ
Kisha, tunaweza kubadilisha milinganyo iliyo hapo juu katika mlinganyo huu wa kawaida ili kupata mlinganyo wa Nernst kama ifuatavyo:
-nFE=-nFE0 + RTlnQ
Kisha mlinganyo wa Nernst ni kama ifuatavyo:
E=E0 – (RTlnQ/nF)
Uwezo wa Utando ni nini?
Uwezo wa utando (pia unajulikana kama uwezo wa transmembrane au voltage ya utando) ni tofauti kati ya uwezo wa kielektroniki wa mambo ya ndani na uwezo wa kielektroniki wa nje wa seli ya kibaolojia. Miongoni mwao, uwezo wa nje wa umeme wa seli kwa kawaida hutolewa katika kipimo cha millivolti (mV), na thamani huanzia -40 mV hadi -80 mV.
Katika biolojia, seli zote za wanyama zina utando unaozunguka ambao unajumuisha lipid bilayer iliyo na protini ambazo zimepachikwa kwenye bilayer. Utando huu unaweza kufanya kazi kama kizio na kama kizuizi cha uenezaji kinachoshikilia harakati za ioni. Kuna protini za transmembrane ambazo hufanya kama visafirishaji vya ioni au pampu za ioni. Wanaweza kusukuma ioni kote kwenye utando, na kuanzisha upinde rangi wa ukolezi kwenye utando. Pampu hizi za ioni na njia za ioni ni sawa na umeme na seti ya betri na vipingamizi. Kwa hivyo, vijenzi hivi vinaweza kuunda voltage kati ya pande mbili za utando.
Takriban membrane zote za plasma zina uwezo wa umeme kwenye utando wote, zina chaji hasi kwa ndani na chaji chanya kwa nje. Kuna vipengele viwili vya msingi vya uwezo huu wa umeme: kuruhusu seli kufanya kazi kama betri na upitishaji wa ishara kati ya sehemu tofauti za seli.
Nini Tofauti Kati ya Uwezo wa Nernst na Uwezo wa Utando?
Uwezo wa juu zaidi na uwezo wa utando ni maneno muhimu katika biokemia. Mara nyingi, watu huzitumia kwa kubadilishana, ingawa zina tofauti kidogo. Tofauti kuu kati ya uwezo wa Nernst na uwezo wa utando ni kwamba uwezo wa Nernst ni uwezo katika utando wa seli ambao unapinga uenezaji wa ioni fulani kupitia membrane, ilhali uwezo wa utando ni tofauti kati ya uwezo wa umeme wa mambo ya ndani na ya umeme. uwezo wa nje wa seli ya kibaolojia.
Muhtasari – Nernst Potential dhidi ya Uwezo wa Utando
Uwezo wa juu zaidi na uwezo wa utando ni maneno muhimu katika biokemia. Tofauti kuu kati ya uwezo wa Nernst na uwezo wa utando ni kwamba uwezo wa Nernst ni uwezo katika utando wa seli ambao unapinga uenezaji wa ioni fulani kupitia membrane, ilhali uwezo wa utando ni tofauti kati ya uwezo wa umeme wa mambo ya ndani na ya umeme. uwezo wa nje wa seli ya kibayolojia.
