jämviktspotential

Jämviktspotentialet, ofta kallat Nernstpotential, är den elektriska potentialskillnaden över ett biologiskt membran där nettostrommen av en viss jon genom membranet är noll. Den uppstår när den kemiska drivkraften (skillnaden i jonkoncentration över membranet) balanseras av den elektriska drivkraften (membranets elektriska fält). Vid denna spänningsskillnad sker inget nettoflöde av just den jonen.

Jämviktspotentialen för en jon kan beräknas med Nernst-ekvationen: E_ion = (RT/zF) ln([ion]_outside/[ion]_inside). Vid kroppstemperatur (~37 °C) förenklas det till E_ion ≈ (61,5 mV / z) log10([outside]/[inside]), där z är jonens valens. Temperaturen påverkar värdet av E_ion.

Vanliga värden i många cellmembran ligger ungefär: K+ omkring -90 mV, Na+ omkring +60 mV, Cl− omkring -70 mV (beroende på konfiguration). Ca2+ har ofta ett positivt jämviktspotentialvärde, upp mot cirka +120 mV, men membranets permeabilitet till Ca2+ är vanligtvis mycket begränsad. Eftersom membranet ofta är permeabelt för flera joner används i praksis fler joners bidrag, och vilomembranpotentialen beräknas närliggande enligt Goldman-Hodgkin-Katz-ekvationen, som tar hänsyn till jonernas relativa permeabilitet.

Jämviktspotentialen är central i neurofysiologi och fysiologi eftersom den beskriver hur koncentrationsskillnader och elektriska fält påverkar jonrörelser och därmed membranpotentialen. Den används för att förstå aktionspotentialer, signalöverföring och jontransport.