Considere T
b) Supondo a membrana permeável a
, qual é a direção espontânea para difusão do íon através da membrana?
b) Supondo a membrana permeável a
Passo 1
Beleza, o enunciado diz que temos uma membrana que agora deixa passar K⁺ livremente e quer saber para que lado o íon vai se mover “espontaneamente”.
Conteúdo: aqui a gente usa a ideia de potencial químico e a equação da energia livre para difusão:
ΔG = RT·ln([K⁺]_final/[K⁺]_inicial)
O que precisamos: temperaturas e a constante R (já dadas), e as concentrações de K⁺ de cada lado (normalmente usa-se valores fisiológicos: grande dentro da célula e pequeno fora).
Conteúdo: aqui a gente usa a ideia de potencial químico e a equação da energia livre para difusão:
ΔG = RT·ln([K⁺]_final/[K⁺]_inicial)
O que precisamos: temperaturas e a constante R (já dadas), e as concentrações de K⁺ de cada lado (normalmente usa-se valores fisiológicos: grande dentro da célula e pequeno fora).
Passo 2
Primeiro, lembra que “espontâneo” significa ΔG < 0. A fórmula que liga ΔG à diferença de concentração é:
– Se o ln for negativo (i.e. razão < 1), ΔG fica negativo → processo espontâneo.
Passo 3
Usando valores típicos de célula animal:
[\mathrm{K}^+]{dentro} ≃ 150 ,\mathrm{mM},
[\mathrm{K}^+]{fora} ≃ 5 ,\mathrm{mM}.
A gente testa se K⁺ vai de dentro → fora:
[\mathrm{K}^+]{dentro} ≃ 150 ,\mathrm{mM},
[\mathrm{K}^+]{fora} ≃ 5 ,\mathrm{mM}.
A gente testa se K⁺ vai de dentro → fora:
Como
é negativo, ΔG < 0 nesse sentido.
Passo 4
Conclusão: a difusão espontânea ocorre de onde a concentração é maior para onde é menor. Aqui, [K⁺] é maior dentro da célula, então K⁺ vai sair da célula em direção ao lado externo.
Resposta
K⁺ difunde-se espontaneamente do interior da célula para o exterior.