Considerando a diferença de voltagem transmembrânica calculada no item (a) do exercício anterior:
a Qual é o trabalho elétrico
associado à transferência de um íon
do compartimento (a) em direção ao (b)? A unidade do trabalho deverá ser em Kcal.
(considere as identidades:
).
a Qual é o trabalho elétrico
Passo 1
Beleza, aqui a gente quer saber o trabalho elétrico necessário pra mandar um íon K⁺ do compartimento a pro b, usando a diferença de potencial que você já calculou no item (a). Isso é parte de Eletrostática/Biofísica, e a gente vai usar:
• A fórmula básica do trabalho elétrico
• A constante de Faraday (F = 96485,4 C·mol⁻¹)
• Conversão de unidades (1 V = 1 J·C⁻¹; 1 cal = 4,18 J; 1 kcal = 1000 cal)
• A fórmula básica do trabalho elétrico
• A constante de Faraday (F = 96485,4 C·mol⁻¹)
• Conversão de unidades (1 V = 1 J·C⁻¹; 1 cal = 4,18 J; 1 kcal = 1000 cal)
Passo 2
Teoria na prática: o trabalho elétrico para levar uma carga q contra uma diferença de potencial Δφ é
No nosso caso, cada mol de K⁺ tem carga total
onde z = +1 (carga do K⁺) e F = 96485,4 C·mol⁻¹. Então
onde z = +1 (carga do K⁺) e F = 96485,4 C·mol⁻¹. Então
Passo 3
Agora a conversão para kcal·mol⁻¹:
1 J = 1 C·V, então nosso W acima já está em J·mol⁻¹.
1 cal = 4,18 J ⇒ 1 kcal = 1000·4,18 J = 4180 J.
Logo, pra passar de J·mol⁻¹ pra kcal·mol⁻¹ dividimos por 4180:
1 J = 1 C·V, então nosso W acima já está em J·mol⁻¹.
1 cal = 4,18 J ⇒ 1 kcal = 1000·4,18 J = 4180 J.
Logo, pra passar de J·mol⁻¹ pra kcal·mol⁻¹ dividimos por 4180:
Passo 4
Basta agora colocar o valor de Δφ que você achou antes (por exemplo, se Δφ₍ₐ→ᵦ₎ = –0,061 V, que é –61 mV):
Resposta
Se, por exemplo,