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Polarización en Membranas

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ID:(777, 0)



Iones que permiten polarizar un axón

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En estado normal la membrana que cubre el axón se encuentra en estado polarizado. Existen tanto iones en el interior como exterior según la cantidad que se indica en mM/l (mili moles por litro):

Ion | Interior | Exterior
-----|:----------:|:---------:
$Na^+$ | 15 | 145
$K^+$ | 150 | 5
$Otros^+$ | 0 | 5
$Cl^-$ | 9 | 125
$Otros^-$ | 156 | 30

donde los iones adicionales (otros) son de proteínas y iones de calcio.

Iones en torno de una membrana

ID:(1703, 0)



Ley de Fick para partículas cargadas

Ecuación

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La difusión lleva a que las diferencia de concentraciones dc sobre una distancia dx genera un flujo de partículas j que se calcula mediante la llamada ley de Fick:

$ j =- D \displaystyle\frac{ dc }{ dx }$

donde D es la constante de difusión.

ID:(3878, 0)



Densidad de Corriente

Ecuación

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La densidad de flujo j se entiende como la corriente I por sección S, por lo que

$ j =\displaystyle\frac{ I }{ S }$

ID:(3221, 0)



Constante de difusión de partículas cargadas

Ecuación

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La constante de difusión D fue modelada por Einstien y depende del valor absoluto del número de cargas \mid z\mid, la movilidad \mu_e, la constante universal de los gases, T la temperatura absoluta y F la constante de Faraday que tiene un valor de 9.649E+4 C/mol:

$ D =\displaystyle\frac{ \mu_e R T }{\mid z \mid F }$

ID:(3879, 0)



Ley de Ohm con conductividad

Ecuación

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Si se considera una diferencia de potencial dV de un conductor de largo dx y sección S con una resistividad \rho_e se tiene con la ley de Ohm que la corriente es

I = \displaystyle\frac{S}{\rho_e dx}dV

por lo que con

j=\displaystyle\frac{I}{S}

y

\kappa_e=\displaystyle\frac{1}{\rho_e}

con lo que

$ j =- \kappa \displaystyle\frac{ dV }{ dx }$

ID:(3877, 0)



Corriente de Nernst

Ecuación

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La corriente de electrones es la carga dQ que pasa por una sección S en un tiempo dt. Si se asume que los electrones o iones viajan a una velocidad v el volumen de estos que pasara en el tiempo dt por la sección S es igual a Svdt. Si por otro lado se tiene que la concentración de iones es c y su carga es q la corriente será

I=\displaystyle\frac{dQ}{dt}=\displaystyle\frac{Svdtc}{dt}=Svc

o sea

equation/druyd>

ID:(3222, 0)



Potencial de Nernst

Ecuación

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Si se integra la diferencia del potencial se puede establecer la relación de la diferencia de potencial que corresponde al limite en que el campo electrico se compensa con la Difusión:

$ V_m =-\displaystyle\frac{ R T }{ F }\ln\displaystyle\frac{ c_1 }{ c_2 }$

donde R es la constante de los gases, T la temperatura, z el número de cargas, F la constante de Farday y las concentraciones entre ambos lados de la membrana c_1 y c_2.

ID:(3881, 0)