Даю 100 балів. Срочно!!!
Потенціал спокою нерву кінцівки краба дорівнює 78 мВ. Чому дорівнює концентрація іонів калію всередині нерву, якщо ззовні вона складає 11 ммоль/л? Температуру прийняти рівною 21 градус по цельсію. Вважати, що потенціал спокою визначається лише іонами калію
Ответы
Ответ:
За допомогою рівняння Нернста можна знайти концентрацію іонів калію всередині нерву, використовуючи значення потенціалу спокою та концентрацію іонів калію ззовні. Рівняння Нернста має вигляд:
E = (RT/zF) * ln([ion]out/[ion]in)
де E - потенціал, R - універсальна газова стала, T - температура в кельвінах, z - заряд іону, F - фарадейська стала, [ion]out - концентрація іону ззовні, [ion]in - концентрація іону всередині.
Замінивши в рівнянні Нернста відповідні значення і перетворивши рівняння, отримаємо:
[ion]in = [ion]out * exp((EzF)/(RT))
Підставляємо в це рівняння дані з умови:
E = 0.078 В
R = 8.314 Дж/(моль*К)
z = 1
F = 96485 Кл/моль
T = 21 + 273 = 294 К
[ion]out = 11 ммоль/л
Отримуємо:
[ion]in = 11 * 10^(-3) * exp((0.078196485)/(8.314*294)) = 442 мкмоль/л
Отже, концентрація іонів калію всередині нерву кінцівки краба дорівнює близько 442 мкмоль/л.
Відповідь:
8,74 мМ.
Пояснення:
Для вирішення задачі використаємо рівняння Нернста:
E = E° - (RT / zF) * ln([K^+]in / [K^+]out)
де E° = 0, заряд іону K+ (z) = +1, R - універсальна газова стала, T - температура у Кельвінах, F - фарадаєвська стала.
Замінюємо відомі значення:
78 мВ = 0 - (8,31 Дж/моль·К * 294 К / (1 * 96 500 Кл/моль)) * ln([K^+]in / 11 мМ)
Після спрощення виразу отримаємо:
ln([K^+]in / 11 мМ) = -0,0265
[K^+]in / 11 мМ = e^(-0,0265)
[K^+]in = 8,74 мМ
Таким чином, концентрація іонів калію всередині нерву дорівнює 8,74 мМ.