Biofísica UBA XXI Examen jul 20 46. Fisicoquímica

46. Determine el coeficiente de difusión de la membrana plasmática de la célula renal, sabiendo que el flujo de dimetilsulfoxido a través de ella es de 3,5 x 10² mosm/cm² s cuando la célula se sumerge en una solución que presenta una concentración de 486 mosm/L

Datos: espesor de la membrana = 15 nm, osmolaridad intracelular = 310 mosm/L

 

 a. 2,98 x 10^-5 cm²/s

█ b. 2,98 x 10^-3 cm²/s

 c. 2,98  cm²/s

 d. 2,98 x 10^-6 cm²/s

 e. 2,98 x 10^-9 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 = 3,5 x 10² mosm/cm².s = 3,5 x 10^-1 osm/cm².s

D = coeficiente de difusión

Δx = espesor de la membrana = 15 nm = 15 x 10^-7  cm = 1,5 x 10^-6  cm

ΔC = variación de la concentración =  C1 – C2

C1 = concentración intracelular = 310 mosm/L = 0,31 osm/dm³  =  3,1 x 10^-1  osmol/dm³ (1 m³ /10³ cm³)  = 3,1 x 10^-4 osmol/ cm³

C2 = concentración solución  = 486 mosm/L = 0,486 osm/dm³  =  4,86 x 10^-1  osmol/dm³ (1 m³ /10³ cm³)  = 4,86 x 10^-4 osmol/cm³

 

Reemplazando y despejando D

D = - Φ Δx / ΔC =

D =  - 3,5x10^-1 osm/cm².s 1,5x10^-6 cm / (3,1x10^-4 mol/cm³ – 4,86x10^-4 mol/cm³)  = 

D = 2,89 x 10^-3 cm²/s ---------- coeficiente de difusión