Biofísica UBA XXI Examen jul 20 17. Fisicoquímica

17. Determine el coeficiente de difusión de la membrana plasmática de la célula pancreática, sabiendo que el flujo de dimetilacentamida a través de ella es de 7,34 x 10² mosm/cm² s cuando la célula se sumerge en una solución que presenta una concentración de 523 mosm/L

Datos: espesor de la membrana = 18 nm, osmolaridad intracelular = 65 mosm/L

 a. 2,88 x 10^-9 cm²/s

 b. 2,88 x 10^-6 cm²/s

 c. 2,88 x 10^-5 cm²/s

 d. 2,88 cm²/s

█ e. 2,88 x 10^-3 cm²/s

φ = - D A ΔC / Δx (Ley de Fick)

donde

φ = flujo de partículas

A = Area de la membrana

Φ = φ / A = densidad de flujo = 7,34 x 10² mosm/cm² = 7,34 x 10^-1 osm/cm² s

D = coeficiente de difusión

Δx = espesor de la membrana = 18 nm = 18 x 10^-7  cm = 1,8 x 10^-6  cm

ΔC = variación de la concentración =  C1 – C2

C1 = concentración intracelular = 65 mosm/L = 0,065 osm/dm³  =  6,5 x 10^-2  osmol/dm³ (1 m³ /10³ cm³)  = 6,5 x 10^-5 osmol/ cm³

C2 = concentración solución  = 523 mosm/L = 0,523 osm/dm³  =  5,23 x 10^-1  osmol/dm³ (1 m³ /10³ cm³)  = 5,23 x 10^-4 osmol/ cm³

El signo menos = el flujo tiene sentido contrario a la diferencia de concentración

Reemplazando y despejando D

D = - Φ Δx / ΔC =

D =  - 7,34x10^-1 osm/cm² 1,8x10^-6 cm / (6,5x10^-5 mol/cm³ - 5,23x10^-4 mol/cm³)  = 

D = 2,88 x 10^-3  cm² / s ---------- coeficiente de difusión