La Calculadora de potencial de membrana en reposo es una herramienta especializada diseñada para calcular el potencial de equilibrio (también conocido como potencial de equilibrio). Nernst potencial) para un ion particular en función de su concentración dentro y fuera de la célula. Este cálculo es vital para comprender las funciones celulares tanto en estados normales como patológicos. El potencial de equilibrio es un componente crítico para determinar el potencial de membrana general de una célula, que influye en la transmisión de impulsos nerviosos y la contracción muscular.
Calculadora de fórmula de potencial de membrana en reposo
Lugar:
Vm= potencial de equilibrio para el ion (en voltios, V)R= constante universal de los gases (8.314 julios por Kelvin por torno, J/K/mol)T= temperatura absoluta (en grados Kelvin, K = °C + 273.15)z= valencia del ion (p. ej., 1 para potasio (K+), 2 para calcio (Ca2+))F= Constante de Faraday (96485 culombios por mol, C/mol)ln= logaritmo natural (logaritmo en base e)[Co]= concentración del ion fuera de la celda (en moles por litro, mol/L)[Ci]= concentración del ion dentro de la celda (en moles por litro, mol/L)
Esta fórmula permite a la calculadora determinar la diferencia de potencial causada por un ion particular en condiciones fisiológicas.
Ejemplo de calculadora de potencial de membrana en reposo
Para ilustrar cómo utilizar la Calculadora de potencial de membrana en reposo, considere un escenario en el que necesita encontrar el potencial de equilibrio para el potasio (K+) a temperatura fisiológica (37 °C), con una concentración externa de potasio de 5 mM y una concentración interna de 140 mM.
Entradas:
- Ión: Potasio (K+)
- Temperatura: 37°C (que es 310.15 K)
- Concentración externa ([Co]): 5 mM
- Concentración interna ([Ci]): 140 mM
Cálculo:
Vm = (8.314 * 310.15 / (1 * 96485)) * ln(5/140)
= 0.0267 * ln(0.0357)
= 0.0267 * (-3.333) = -0.089 V
Por lo tanto, el potencial de equilibrio del potasio en estas condiciones es aproximadamente -89 mV, lo que indica un valor típico para este ion en muchas células.
Tabla de conversión para iones comunes
| ion | Concentración Externa ([Co]) | Concentración interna ([Ci]) | Potencial de equilibrio (Vm) |
|---|---|---|---|
| Potasio (K+) | 5 mM | 140 mM | -89mV |
| Sodio (Na+) | 145 mM | 12 mM | +66mV |
| Calcio (Ca2 +) | 2.5 mM | 0.0001 mM | +123mV |
| Cloruro (Cl-) | 110 mM | 4 mM | -86mV |
Esta tabla proporciona una referencia rápida de los iones que se encuentran con más frecuencia en estudios fisiológicos.
Preguntas frecuentes más comunes
El potencial de membrana en reposo es crucial para la transmisión de impulsos nerviosos y contracciones musculares. Establece un estado de preparación mediante el cual una célula puede activarse en respuesta a estímulos, esencial para el funcionamiento de nervios y músculos.
La calculadora es muy precisa siempre que se introduzcan los valores correctos y precisos de concentración de iones y temperatura. Utiliza la ecuación de Nernst, un principio fundamental en electroquímica y fisiología, que garantiza la fiabilidad.
Sí, al ajustar las concentraciones de iones o la temperatura en la calculadora, se pueden predecir los cambios en el potencial de membrana en respuesta a diversas condiciones fisiológicas o experimentales.