Дано:
Концентрация K+ внутри клетки (C_K_in) = 125 ммоль/л = 0.125 моль/л
Концентрация Na+ внутри клетки (C_Na_in) = 1.5 ммоль/л = 0.0015 моль/л
Концентрация K+ снаружи клетки (C_K_out) = 2.5 ммоль/л = 0.0025 моль/л
Концентрация Na+ снаружи клетки (C_Na_out) = 125 ммоль/л = 0.125 моль/л
Найти:
Потенциал действия аксона
Решение:
Используем уравнение Нернста для K+ и Na+ для расчета потенциала действия:
V_K = RT/zF * ln(C_K_out/C_K_in)
V_Na = RT/zF * ln(C_Na_out/C_Na_in)
Для K+ z = 1, для Na+ z = 1. Примем T = 298 К. Постоянная газа R = 8.314 Дж/(моль·К), постоянная Фарадея F = 96485 Кл/моль.
Вычислим V_K:
V_K = 8.314 * 298 / (1 * 96485) * ln(0.0025/0.125) ≈ -0.094 В
Вычислим V_Na:
V_Na = 8.314 * 298 / (1 * 96485) * ln(0.125/0.0015) ≈ 0.072 В
Поскольку потенциал действия обусловлен как Na+, так и K+, то его значение будет близко к среднему значению V_Na и V_K:
V = (V_Na + V_K) / 2 ≈ (-0.094 + 0.072) / 2 ≈ -0.011 В
Ответ:
Потенциал действия аксона возбудимой ткани составляет приблизительно -11 мВ.