Ecuación de Nerst

Fisiología General
Walther Nernst (1864-1941)

            Físico y químico alemán.
            Obtuvo en 1920 el Premio
             Nobel de Química, por sus
             estudios sobre
             termodinámica.
   Si la membrana es permeable a un unico
    ion, el potencial de equilibrio de este es el
    potencial de reposo de la membrana
Sirve para calcular el potencial de equilibrio de un ion que está
   distribuido desigualmente a través de una membrana, siendo ésta
   permeable a dicho ión.
         E= 2,3 RT log [C1]
                 ZF         [C2]
Donde,
 E= potencial de equilibrio (mV)
 R= constante de los gases
 T= temperatura absoluta (Kelvin)
 Z= carga del ión
 F= consante de Faraday
 [C1] y [C2] son las concentraciones del ión a cada lado de la
   membrana



la ecuación de NERST convierte la diferencia de concentración de
   un ión en voltaje.
Potencial de equilibrio
   La diferencia de potencial que alcanzaría
    la membrana si se deja que un ion se
    difunda a favor de su gradiente químico,
    hasta llegar un momento en que la
    diferencia de carga creada equilibraría el
    mismo
   Tal como se vio anteriormente, la
    ecuación de Nerst solo calcula el potencial
    de difusión para un ion en particular, es
    decir, se asume que en el medio externo
    sólo existe un tipo de iones (por ejemplo:
    Na+ )
   Se sabe que tanto en los medios intra y
    extra celular existen múltiples iones tales
    como: Na+, K+, Cl-, Mg2+, entre otros, por
    lo tanto es necesario disponer de una
    fórmula que calcule dicho potencial para
    todos los iones presentes en el líquido
    extracelular.
    Se sabe que la membrana celular es permeable a
     múltiples iones diferentes, por lo tanto al momento en
     que dichos iones difunden se genera un potencial de
     membrana que depende de tres factores:
2.   La polaridad de la carga de cada uno de los
     iones a difundir.
3.   La permeabilidad de la membrana a cada uno
     de los iones.
4.   Las concentraciones de los mismos tanto en el
     exterior como en el interior de la membrana.
   La Ecuación de Goldman (también llamada de Goldman -
    Hodgkin - Katz) calcula el Potencial de la membrana en el
    interior de la célula cuando participan dos iones positivos
    univalentes (K+ y Na+) y un ion negativo también univalente
    (Cl-).




     donde:
     - C = Concentración del ion
     - P = Permeabilidad de la membrana al ion
Aclaraciones:
   los iones sodio, potasio y cloruro son los iones
    más importantes que participan en la generación
    del potencial de membrana en las fibras
    nerviosas y musculares. El gradiente de
    concentración de cada uno de los iones a
    través de la membrana ayuda a determinar el
    voltaje del potencial de membrana.

Ecuación de nerst

  • 1.
  • 2.
    Walther Nernst (1864-1941)  Físico y químico alemán.  Obtuvo en 1920 el Premio Nobel de Química, por sus estudios sobre termodinámica.
  • 3.
    Si la membrana es permeable a un unico ion, el potencial de equilibrio de este es el potencial de reposo de la membrana
  • 4.
    Sirve para calcularel potencial de equilibrio de un ion que está distribuido desigualmente a través de una membrana, siendo ésta permeable a dicho ión. E= 2,3 RT log [C1] ZF [C2] Donde,  E= potencial de equilibrio (mV)  R= constante de los gases  T= temperatura absoluta (Kelvin)  Z= carga del ión  F= consante de Faraday  [C1] y [C2] son las concentraciones del ión a cada lado de la membrana la ecuación de NERST convierte la diferencia de concentración de un ión en voltaje.
  • 5.
    Potencial de equilibrio  La diferencia de potencial que alcanzaría la membrana si se deja que un ion se difunda a favor de su gradiente químico, hasta llegar un momento en que la diferencia de carga creada equilibraría el mismo
  • 6.
    Tal como se vio anteriormente, la ecuación de Nerst solo calcula el potencial de difusión para un ion en particular, es decir, se asume que en el medio externo sólo existe un tipo de iones (por ejemplo: Na+ )
  • 7.
    Se sabe que tanto en los medios intra y extra celular existen múltiples iones tales como: Na+, K+, Cl-, Mg2+, entre otros, por lo tanto es necesario disponer de una fórmula que calcule dicho potencial para todos los iones presentes en el líquido extracelular.
  • 8.
    Se sabe que la membrana celular es permeable a múltiples iones diferentes, por lo tanto al momento en que dichos iones difunden se genera un potencial de membrana que depende de tres factores: 2. La polaridad de la carga de cada uno de los iones a difundir. 3. La permeabilidad de la membrana a cada uno de los iones. 4. Las concentraciones de los mismos tanto en el exterior como en el interior de la membrana.
  • 9.
    La Ecuación de Goldman (también llamada de Goldman - Hodgkin - Katz) calcula el Potencial de la membrana en el interior de la célula cuando participan dos iones positivos univalentes (K+ y Na+) y un ion negativo también univalente (Cl-). donde: - C = Concentración del ion - P = Permeabilidad de la membrana al ion
  • 10.
    Aclaraciones:  los iones sodio, potasio y cloruro son los iones más importantes que participan en la generación del potencial de membrana en las fibras nerviosas y musculares. El gradiente de concentración de cada uno de los iones a través de la membrana ayuda a determinar el voltaje del potencial de membrana.