በነርንስት እምቅ አቅም እና በሜምብራል እምቅ መካከል ያለው ቁልፍ ልዩነት ኔርንስት እምቅ የአንድ የተወሰነ ion በገለባ በኩል የሚደረገውን የተጣራ ስርጭት የሚቃወመው በሴል ሽፋን ላይ ያለው እምቅ አቅም ሲሆን የሜምፕል አቅም ግን በኤሌክትሪክ አቅም መካከል ያለው ልዩነት ነው። የውስጥ እና የባዮሎጂካል ሕዋስ ውጫዊ የኤሌክትሪክ አቅም።
የነርንስት እምቅ አቅም እና የሜምቦል እምቅ አቅም በባዮኬሚስትሪ ውስጥ አስፈላጊ ቃላት ናቸው። ብዙ ጊዜ ሰዎች እነዚህን ቃላት በተለዋዋጭ ይጠቀማሉ፣ ምንም እንኳን ትንሽ ልዩነት ቢኖራቸውም።
Nernst ምን ሊሆን ይችላል?
Nernst እምቅ (እንዲሁም የተገላቢጦሽ አቅም ተብሎ የተሰየመ) የአንድ የተወሰነ ion በገለባ ውስጥ ያለውን የተጣራ ስርጭትን በሚቃወመው የሴል ሽፋን ላይ ያለው እምቅ አቅም ነው።ይህ ቃል በባዮኬሚስትሪ ውስጥ ዋናዎቹ አፕሊኬሽኖች አሉት። የኔርንስት እምቅ አቅምን ለማወቅ በሴል ውስጥ እና ከሴሉ ውጭ ያለውን የዚያ የተወሰነ ion (በሴል ሽፋን ውስጥ ለማለፍ እየሞከረ ያለው) ንፅፅርን መጠቀም እንችላለን። በተጨማሪም ይህ ቃል በኤሌክትሮኬሚስትሪ ውስጥ ኤሌክትሮኬሚካላዊ ሴሎችን በተመለከተ ጠቃሚ ነው. የኔርንስት እምቅ አቅምን ለማወቅ የምንጠቀመው እኩልታ የኔርነስት እኩልታ ነው።
Nernst እኩልታ የመቀነስ አቅም እና የኤሌክትሮኬሚካል ሴል መደበኛ የመቀነስ አቅም መካከል ያለውን ግንኙነት የሚያሳየን የሂሳብ አገላለጽ ነው። ይህ ስሌት የተሰየመው በሳይንቲስት ዋልተር ኔርነስት ነው። በተጨማሪም የነርንስት እኩልታ የሚወሰነው በኤሌክትሮኬሚካላዊ ኦክሳይድ እና በመቀነስ ምላሾች ላይ ተጽዕኖ በሚያሳድሩ ሌሎች ነገሮች ላይ ነው፣ ለምሳሌ የሙቀት መጠን እና ኬሚካላዊ እንቅስቃሴ በኦክሳይድ እና በመቀነስ።
የኔርንስት እኩልታ ስንመጣ፣ በሴሉ ውስጥ ከሚፈጠሩ ኤሌክትሮኬሚካላዊ ለውጦች ጋር የተቆራኘውን የጊብስ ነፃ ኢነርጂ መደበኛ ለውጦችን ግምት ውስጥ ማስገባት አለብን። የኤሌክትሮኬሚካል ሴል ቅነሳ ምላሽ እንደሚከተለው ሊሰጥ ይችላል፡
ኦክስ + z e– ⟶ ቀይ
በቴርሞዳይናሚክስ፣ ትክክለኛው የነጻ ሃይል ለውጥ፣ነው።
E=መፈጠር - ኢክሳይድሽን
የጊብስ ነፃ ኢነርጂ(ΔG)ን ከኢ (አቅም ልዩነት) ጋር እንደሚከተለው ማገናኘት እንችላለን፡
ΔG=-nF
በኬሚካላዊ ዝርያዎች መካከል የሚተላለፉ የኤሌክትሮኖች ብዛት በሂደት ላይ እያለ F የፋራዳይ ቋሚ ነው። መደበኛ ሁኔታዎችን ከግምት ውስጥ ካስገባን ፣እዚያም እኩልታው እንደሚከተለው ነው፡
ΔG0=-nFE0
የጊብስ ነፃ ኢነርጂን መደበኛ ያልሆኑ ሁኔታዎችን ከጊቢስ ኢነርጂ መደበኛ ሁኔታዎች በሚከተለው ቀመር ማያያዝ እንችላለን።
ΔG=ΔG0 + RTlnQ
ከዚያ፣ የኔርንስት እኩልታ ለማግኘት ከዚህ በላይ ያሉትን እኩልታዎች ወደዚህ መደበኛ እኩልነት መተካት እንችላለን፡
-nFE=-nFE0 + RTlnQ
ከዚያ የኔርነስት እኩልታ እንደሚከተለው ነው፡
E=E0 – (RTlnQ/nF)
Membrane እምቅ ምንድን ነው?
Membrane እምቅ (በተጨማሪም ትራንስሜምብራን አቅም ወይም የሜምብራን ቮልቴጅ በመባልም ይታወቃል) በባዮሎጂካል ሴል የውጪ የኤሌክትሪክ ሃይል እና የውስጥ አቅም መካከል ያለው ልዩነት ነው። ከነሱ መካከል የአንድ ሴል የውጪ የኤሌክትሪክ አቅም አብዛኛውን ጊዜ የሚሊቮልት (mV) አሃድ ውስጥ የሚሰጥ ሲሆን እሴቱ ከ -40 mV እስከ -80 mV ይደርሳል።
በባዮሎጂ ሁሉም የእንስሳት ህዋሶች በቢልየር ውስጥ የተካተቱ ፕሮቲኖችን የያዘ የሊፕድ ቢላይየርን ያቀፈ ሽፋን አላቸው። ይህ ሽፋን እንደ ኢንሱሌተር እና የ ions እንቅስቃሴን የሚይዝ እንደ ስርጭት ማገጃ ሆኖ ሊያገለግል ይችላል። እንደ ion ማጓጓዣ ወይም ion ፓምፖች የሚሰሩ ትራንስሜምብራን ፕሮቲኖች አሉ። በገለባው ላይ ionዎችን በንቃት መግፋት ይችላሉ ፣ ይህም በሽፋኑ ላይ የማጎሪያ ቅልጥፍናን ይመሰርታል።እነዚህ ion ፓምፖች እና ion ቻናሎች ከባትሪ እና ተቃዋሚዎች ስብስብ ጋር በኤሌክትሪክ እኩል ናቸው። ስለዚህ እነዚህ አካላት በገለባው በሁለቱም በኩል ቮልቴጅ ሊፈጥሩ ይችላሉ።
ሁሉም ማለት ይቻላል የፕላዝማ ማሽነሪዎች በገለባው ላይ የኤሌክትሪክ አቅም አላቸው፣ ከውስጥ አሉታዊ ቻርጅ እና ከውጪ ደግሞ አወንታዊ ክፍያ አላቸው። የዚህ የኤሌክትሪክ አቅም ሁለት መሰረታዊ ተግባራት አሉ፡ ሴል እንደ ባትሪ እንዲሰራ መፍቀድ እና በተለያዩ የሴል ክፍሎች መካከል ምልክቶችን ማስተላለፍ።
በነርንስት እምቅ እና ሜምብራን እምቅ መካከል ያለው ልዩነት ምንድን ነው?
የነርንስት እምቅ አቅም እና የሜምቦል እምቅ አቅም በባዮኬሚስትሪ ውስጥ አስፈላጊ ቃላት ናቸው። ብዙውን ጊዜ, ሰዎች ትንሽ ልዩነት ቢኖራቸውም በተለዋዋጭነት ይጠቀማሉ. በኔርንስት እምቅ አቅም እና በሜምፕል እምቅ መካከል ያለው ቁልፍ ልዩነት የነርንስት እምቅ አቅም በሴሉ ሽፋን በኩል የአንድ የተወሰነ ion የተጣራ ስርጭትን በሚቃወመው የሴል ሽፋን ላይ ያለው እምቅ አቅም ሲሆን የሜምፕል አቅም ግን በውስጥ እና በኤሌክትሪክ መካከል ባለው የኤሌክትሪክ አቅም መካከል ያለው ልዩነት ነው። የባዮሎጂካል ሕዋስ ውጫዊ አቅም.
ማጠቃለያ - ኔርነስት እምቅ እና ሜምብራን እምቅ
የነርንስት እምቅ አቅም እና የሜምቦል እምቅ አቅም በባዮኬሚስትሪ ውስጥ አስፈላጊ ቃላት ናቸው። በኔርንስት እምቅ አቅም እና በሜምፕል እምቅ መካከል ያለው ቁልፍ ልዩነት የነርንስት እምቅ አቅም በሴሉ ሽፋን በኩል የአንድ የተወሰነ ion የተጣራ ስርጭትን በመቃወም በሴል ሽፋን ላይ ያለው እምቅ አቅም ሲሆን የሜምፕል አቅም ግን በውስጠኛው እና በኤሌክትሪክ መካከል ባለው የኤሌክትሪክ አቅም መካከል ያለው ልዩነት ነው። የባዮሎጂካል ሕዋስ ውጫዊ አቅም።
