Fick

Difusion y Ley de Fick
BT3102
Ziomara P. Gerdtzen

Compartamentalización
Membranas permiten la separación de
especies cargadas produciendo
gradientes de concentración y carga.
Gradienteselectroquímicos fuente de
energía potencial para dirigir procesos
celulares

Transporte a través de la membrana
Transporte activo (energía)
Gradiente de concentración (difusión)
Ley de FickGradiente de carga
Ecuación de Nernst

Formación de Gradientes Iónicos
Proteínas cargadas (-) a pH fisiológico.
Acumulan cargas negativas
La célula es permeable a potasio (K+).
Balance de cargagenera gradiente de
concentración

Ley de Fick
1ª ley - Flujo en estado estacionario
∂c i
Ji = −D
∂x

2ª ley - Flujo en estado no estacionario
∂c i
∂ 2c i
=D 2
∂t
∂x

Ecuacion deNernst
∂ψ i
RT 1 ∂c i
=−
∂x
zF c i ∂x
RT cIn
i
ψIn −ψiOut = − ln Out
i
zF c i
RT XOut
V=
ln In
zF X
V: Voltaje en Volts
R: constante universal de los gases, 8.314510 J K-1 mol-1
T:temperatura en kelvin. (Kelvin = 273.15 + °C.)
F: Constante de Faraday (carga por mol de electrones) 9.6485309*104 C
mol-1
z: numero de electrones

Diferencia de potencial asociada a potasio
(K+) a20ºC
8.31*293
3
VK + =
ln = 0.085 V
4
1*9.65*10 90

Potencial de Nernst para K+
El potencial de nernst para K+ es su potencial
de equilibrio. El voltaje a traves de la membrana
(interiorvs. exterior) donde fuerzas químicas y
eléctricas actuando sobre el ion están en
equilibrio y no hay flujo neto

RT XOut
V=
ln In
zF X

Fuerzas químicas
Fuerzas eléctricas

8.31*293
3
VK+ =
ln = 0.085 V
4
1*9.65*10 90

Membrana celular selectivamente
permeable a K+. Potasio define el
potencial basal de membrana e impulsa
muchos procesos celulares
Imponer potencialesexternos altera el
equilibrio de potasio (células excitables)

RT ClOut
VCl− =
ln In
zF Cl

Distribucion de Cl- similar a K-.
Similar potencial

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