Gradiente electroquímico: Diferenzas entre revisións

Un '''gradiente electroquímico''' é un [[gradiente]] de [[potencial electroquímico]], xeralmente creado por un [[ión]] que se move a través dunha [[membrana]]. Cando os ións son protóns (H⁺) é un '''gradiente de protóns'''. O gradiente consta de dúas partes: un [[potencial eléctrico]] e unha diferenza na [[concentración]] química a través da membrana. A diferenza de [[potencial electroquímico|potenciais electroquímicos]] pode ser interpretada como un tipo de [[enerxía potencial]] química que está dispoñible para funcionar nunha célula. A enerxía almacénase en forma de [[potencial químico]], que se debe a un ''gradiente de concentración'' de ións a través dunha membrana da célula, e á [[enerxía electrostática]], que se debe á tendencia dos ións a moverse baixo a influencia do [[potencial transmembrana]].

 

O potencial electroquímico é importante en [[química electroanalítica]] e en aplicacións industriais como as [[batería (electricidade)|baterías]] e [[célula de combustible|células de combustible]]. Representa unha das moitas formas intercambiables de enerxía potencial por medio das cales a enerxía pode [[conservación da enerxía|conservarse]].

 

Un gradiente electroquímico ten dous compoñentes. Primeiro, o compoñente eléctrico do gradiente está causado por unha diferenza de cargas a través da membrana lipídica. Segundo, o compoñente químico está causado por unha diferenza de concentración dunha substancia ([[ión]]s) a través da membrana. A combinación destes dous factores determina a dirección electroquímica favorable para que se produza o movemento dun ión a través da membrana.

 

 

En química o termo aplícase normalmente en contextos nos que ten lugar unha [[reacción química]], como cando está implicada a transferencia dun electrón a un [[eléctrodo]] dunha [[batería (electricidade)|batería]]. Nunha batería, o potencial electroquímico orixinado polo movemento dos ións equilibra a enerxía de reacción dos eléctrodos. A [[voltaxe]] máxima que pode producir a reacción dunha batería chámase ás veces [[potencial electrodinámico estándar]] desa reacción (ver tamén [[potencial de eléctrodo]]). En casos que teñen que ver especificamente co movemento de solutos electricamente cargados, o potencial exprésase con frecuencia en [[voltio]]s.

 

En bioloxía, o termo úsase ás veces no contexto dunha reacción química, especialmente para describir a fonte de enerxía para a síntese química de [[Adenosín trifosfato|ATP]]. Porén, en xeral, utilízase para caracterizar a tendencia dos solutos de [[difusión|difundir]] (difusión simple) a través da membrana da célula, un proceso que non implica unha transformación química.

 

Nunha [[célula (bioloxía)|célula]], [[orgánulo]], ou outro compartimento subcelular, a tendencia dun soluto cargado electricamente, como por exemplo o ión potasio (K⁺), a moverse a través da membrana está determinada pola diferenza no seu potencial electroquímico a cada lado da membrana, a cal se orixina por tres factores:

* a diferenza na [[concentración]] do soluto entre os dous lados da membrana;

A diferenza de potencial electroquímico dun soluto é cero no seu "[[potencial inverso]]", que é a voltaxe transmembrana á cal o fluxo neto de solutos a través da membrana é tamén cero. Este potencial pode predicirse, en teoría, aplicando a [[ecuación de Nernst]] (para sistemas cunha especie iónica permeante) ou pola [[ecuación de Goldman-Hodgkin-Katz]] (para máis dunha especie iónica permeante). O potencial electroquímico mídese no laboratorio e no campo utilizando [[eléctrodo de referencia|eléctrodos de referencia]].

 

 

O '''gradiente de protóns''' pode utilizarse nas células como unha forma de almacenamento de enerxía intermedia para a produción de calor ou a rotación [[flaxelo#Flaxelo bacteriano|flaxelar]] bacteriana. Ademais, é unha forma interconvertible de enerxía no [[transporte activo]], xeración de potenciais eléctricos, síntese de [[NADPH]], e síntese/hidrólise de [[adenosín trifosfato|ATP]].

 

A diferenza de potencial electroquímico entre os dous lados da membrana nas [[mitocondria]]s, [[cloroplasto]]s, [[bacteria]]s, e outros compartimentos membranosos que interveñen no transporte activo que implica [[bomba de protóns|bombas de protóns]], chámase ás veces potencial quimiosmótico ou forza protón motriz (ver [[quimiosmose]]). Neste contexto, os [[protón]]s son a miúdo considerados separadamente utilizando unidades de concentración ou tamén de [[pH]], xa que un gradiente de protóns é un gradiente de pH.

 

{{VT|Quimiosmose|Fosforilación oxidativa|Fotofosforilación}}

Na [[cadea de transporte de electróns]] respiratoria expúlsanse dous protóns en cada sitio de acoplamento, xerando a forza protón motriz. O ATP sintetízase indirectamente aproveitando a forza protón motriz como fonte de enerxía.

Tamén crean gradientes protónicos as bacterias ao utilizaren a ATP sintase en sentido inverso, o que utilizan para facer moverse os seus flaxelos.

 

{{Listaref}}

 

 

[[Categoría:Respiración celular]]