Biofísica UBA XXI 2 P Nov 22 T3 - 3. Fisicoquímica

Calcular la concentración intracelular de un soluto que difunde hacia el exterior de una célula con un flujo de 2,8 mmoles/cm².s.

Datos: coeficiente de difusión = 5,4 x 10^-6 cm² /s; concentración externa = 0,92 mol/L; espesor de membrana = 5 x 10^-3 µm

 

φ = - D A ΔC / Δx (Ley de Fick)

 

donde

φ = flujo de partículas

A = Area de la membrana

Φ = φ / A = densidad de flujo = 2,8 mmoles / cm ² .s = 2,8 x 10^-3 moles / cm ² .s

D = coeficiente de difusión = 5,4 x 10^-6 cm² /s

P = permeabilidad de la membrana = D / Δx

ΔC = variación de la concentración = (Cext - Cint)

Cext = concentración externa = 0,92 mol/L (1 dm³/10^3 cm³) =  0,92 x 10^-3 mol/cm³

Cint = concentración interna

Δx = espesor de la membrana = 5 x 10^-3 μm = 5 x 10^-3 x 10^-4 cm = 5 x 10^-7 cm

G = gradiente de la concentración = ΔC / Δx

 

Reescribiendo la ley de Fick

Φ = φ / A = D (Cext - Cint)  / Δx

 

Reemplazando y despejando Cint

Cint = Cext +  Φ  Δx  / D = 

Cint = 0,92 x 10^-3 mol/cm³  +  2,8 x 10^-3 moles / cm ².s 5 x 10^-7 cm / 5,4 x 10^-6 cm² /s   =

Cint = 0,00118 mol/cm³  (10^3 cm³/1 L) = 1,18 mol/L