Potentialdifferenz, Zelle < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
|
| Status: |
(Frage) reagiert/warte auf Reaktion  | | Datum: | 18:26 Mi 13.06.2007 | | Autor: | janty |
| Aufgabe | Physik/Biophysik:
Die elektrische Potentialdifferenz zwischen dem Inneren einer roten Blutzelle und einer physiologischen Kochsalzlösung (154 mM NaCl) im Außenmedium beträgt etwa -10 mV. Die Natriumionenkonzentration in der Zelle ist sehr klein (weniger als 10 mM), die Kaliumionenkonzentration relativ hoch (80-100 mM). Was lässt sich über die Ursache der gemessenen Potentialdifferenz schlussfolgern? Begründen Sie die Schlussfolgerung quantitativ! |
Ich muss ehrlich sagen, dass ich hier völlig ratlos bin. Dies ist eine Aufgabe aus einer Altklausur, die so oder ähnlich wohl auch in der Klausur drankommen wird. Ich weiß garnicht, wie ich an die Aufgabe rangehen soll, von einer Lösung ganz zu schweigen.
Auch meine Kommilitonen sind ziemlich ratlos. Über Hilfe würde ich mich freuen.
PS: Studiere Zahnmedizin, nicht Physik 
Ach was ich noch sagen wollte: Soweit wie ich das verstanden habe, sind die Na+ und K+ Konzentrationen nicht wichtig, sondern nur die NaCl-Konzentration...oder?
Danke schonmal.
Liebe Grüße
Janty
|
|
| |
|
Hallo!
Das ist ja eigentlich Chemie...
Generell kennst du ja die elektrochemische Spannungsreihe. Diese gilt für zwei Lösungen von unterschiedlichen Ionen, aber gleicher Konzentration.
Die Nernst-Gleichung schafft hier abhilfe, die faßt sich mit der Lösung einer Ionenart, aber bei unterschiedlichen Konzentrationen. Das wäre
[mm] $U=-\frac{61,54mV}{z}*\lg\frac{c_{innen}}{c_{aussen}}$
[/mm]
Da du jetzt die Konzentrationen für Na kennst, kannst du daraus schonmal eine Pot. Differenz, also Spannung berechnen.
Dummerweise ist über die äußere Konzentration von K nichts bekannt, nur, daß sie innen recht hoch ist.
Die Spannung hierfür wirkt der Spannung für Na demnach entgegen.
Das Cl spielt natürlich auch eine Rolle, das könnte man sich aus der Summe von Na und K berechnen, allerdings fehlt dann wieder ein Wert für draußen.
Nun, wenn alles zusammen kommt, gilt die Nernst-Gleichung nicht mehr, sondern die Goldman-Gleichung. Darin geht auch die unterschiedliche Durchlässigkeit für unterschiedliche Ionen mit ein.
Ich weiß jetzt aber nicht, wie weit ihr da gegangen seid. Und ich weiß auch nicht, für welche Ionen (K, Na, Cl) die Membran durchlässig ist, sollte sie NUR für Cl durchlässig sein, reicht die Nernst-Gleichung aus.
Vielleicht schaust du mal für die unterstrichenen Begriffe bei Wikipedia?
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 20:04 Fr 15.06.2007 | | Autor: | janty |
Hi Event_Horizon
danke für deine Antwort! Also die Zelle ist in dem Beispiel nur für Cl-Ionen durchlässig, die Goldman Gleichung hatten wir noch garnicht. Aber mit dem Nernst lagst du goldrichtig. Nochmals danke!
LG
Janty
|
|
|
|
