4- Encontre o potencial de Nernst e preencha a duas últimas colunas, para os seguintes íons das células do axônio de uma sépia, que foram medidas a . Comente, justificando, os possíveis íons que são permeáveis nessa membrana.
íon
20 400
440 50
10 0,4
54 10
560 40
O potencial de repouso é de

Passo 1

O enunciado pede para calcular o potencial de Nernst de cada íon à temperatura de 37^circC (ou seja, T=310 K), preenchendo as colunas C2/C1 e VN. Em seguida, devemos comparar esses potenciais com o potencial de repouso ,V0=-70 mV para identificar quais íons são mais permeáveis à membrana do axônio de sépia. O conteúdo aqui é a equação de Nernst para íons:
VN = -R,Tz,F,ln!l(tfracC2C1r),
onde z é a valência do íon, R é a constante dos gases ( 8,314 J/(molcdot K)), F a constante de Faraday ( 96,485 C/mol), e C2/C1 é a razão concentração intracelular/extracelular (já que C1 é o meio externo e C2 o interno).

Passo 2

Calcular a razão C2/C1 para cada íon:
K^+:;&40020=20, Na^+:;&50440approx0,114, Ca^2+:;&0,410=0,04, Mg^2+:;&1054approx0,185, Cl^-:;&40560approx0,071

Passo 3

Determinar o fator tfracR,TF em mV a 37^circ C:
R,TF = 8,314cdot31096,485times10^3 mV approx26,73 mV
Então
VN =-26,73z;ln!l(tfracC2C1r)
Calculando cada um:
VK^+&=-26,731ln(20)approx-26,73times2,996approx-80 mV, VNa^+&=-26,731ln(0,114)approx-26,73times(-2,173)approx+58 mV, VCa^2+&=-26,732ln(0,04)approx-13,365times(-3,219)approx+43 mV, VMg^2+&=-26,732ln(0,185)approx-13,365times(-1,686)approx+22,5 mV, VCl^-&=-26,73-1ln(0,071)approx+26,73times(-2,639)approx-70,6 mV

Passo 4

Comparar cada VN com o potencial de repouso V0=-70 mV. Íons cujo VN está muito próximo de V0 tendem a estar em equilíbrio e, portanto, a membrana é relativamente permeável a eles:
VK^+approx-80 mV, VCl^-approx-70,6 mV
estão bem próximos de -70 mV, enquanto VNa^+,VCa^2+,VMg^2+ estão muito afastados.

Resposta

Os valores de C2/C1 e de VN são:
K⁺: C2/C1=20, VNapprox-80 mV
Na⁺: C2/C1approx0,114, VNapprox+58 mV
Ca²⁺: C2/C1=0,04, VNapprox+43 mV
Mg²⁺: C2/C1approx0,185, VNapprox+22,5 mV
Cl⁻: C2/C1approx0,071, VNapprox-70,6 mV
Como VK^+ e VCl^- estão muito próximos de V0=-70 mV, concluímos que K⁺ e Cl⁻ são os íons mais permeáveis na membrana do axônio de sépia.

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