Wie ergeben sich die -61 mV bei der Nernst-Gleichung?

Antwort

Die -61 mV in der Nernst-Gleichung ergeben sich aus der Berechnung des Gleichgewichtspotentials für Kaliumionen (K⁺) in einer biologischen Zelle. Die Nernst-Gleichung lautet: \[ E = \frac{RT}{zF} \ln \left( \frac{[ion]_{außen}}{[ion]_{innen}} \right) \] Dabei ist: - \( E \) das Gleichgewichtspotential, - \( R \) die universelle Gaskonstante (8,314 J/(mol·K)), - \( T \) die Temperatur in Kelvin, - \( z \) die Valenz des Ions (für K⁺ ist z = +1), - \( F \) die Faraday-Konstante (96485 C/mol), - \([ion]_{außen}\) die Konzentration des Ions außerhalb der Zelle, - \([ion]_{innen}\) die Konzentration des Ions innerhalb der Zelle. Bei physiologischen Bedingungen (z.B. 37 °C oder 310 K) und für Kaliumionen ergibt sich bei typischen Konzentrationen (z.B. 5 mM außen und 140 mM innen) ein Wert von etwa -61 mV. Dies ist das Gleichgewichtspotential, bei dem die chemischen und elektrischen Kräfte im Gleichgewicht sind.

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