Ionenstrom < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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| Aufgabe | Ein einzelner geöffneter [mm] Na^{+}-Ionenkanal [/mm] in einer biologischen Membran wird in einer Patch-Clamp-Apparatur untersucht.
Bei Anliegen einer Spannung von U=80mV fließt ein Ionenstrom von 2,5pA.
Wie viele [mm] Na^{+}-Ionen [/mm] fließen damit pro Sekunde durch den Kanal?
Welchem elektrischen Widerstand und welcher elektrischen Leistung entspricht dies?
Welcher Widerstand ergäbe sich, wenn sich in dem gemessenen Membranpatch nicht nur ein einzelner, sondern drei gleiche Ionenkanäle geöffnet vorliegen würden, die gleichzeitig gemessen würden? |
Hallo,
wenn ich das richtig sehe ist bei der Aufgabe eigentlich viel Gerede um Nichts.
Ich meine ich brauche doch nur das Ohmsche Gesetz oder?
Die Natrium-Ionen sind einfach positiv geladen.
[mm] I=\frac{Q}{t} =\frac{ne}{t}. [/mm] Muss ich nur noch nach n (=Anzahl) umstellen und ich habs.
Für den Widerstand brauche ich doch nur U und I, also R=U/I. Das habe ich beides gegeben (Oder mache ich es mir da zu einfach???). Und Leistung [mm] P=I\cdot [/mm] U.
Was verändert sich denn, wenn drei Ionenkanäle geöffnet werden. Dann verdreifacht sich I oder (?), weil quasi das dreifache an Ladungen pro Sekunde fließt?
Soweit alles richtig oder komplett falsch?
Gruß Sleeper
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 22:03 Mo 25.05.2009 | | Autor: | chrisno |
Die Aufgabe ist sicher so einfach, ohne Fallstricke gemeint. "viel Gerede um Nichts" halte ich nicht für fair, ich würde mal davon ausgehen, dass es sich um realistische Werte handelt. Dann ist die Frage, wie viele Na+ pro Sekunde da durchgehen schon interessant und es ist nett, dass sich so etwas mal elementar berechnen lässt.
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> "viel Gerede um Nichts" halte ich nicht für fair,
> ich würde mal davon ausgehen, dass es sich um realistische
> Werte handelt. Dann ist die Frage, wie viele Na+ pro
> Sekunde da durchgehen schon interessant und es ist nett,
> dass sich so etwas mal elementar berechnen lässt.
Das meinte ich auch nicht negativ. Wollte nur ausdrücken, dass es sich bei der Rechnung um eine sehr einfache handelt.
Aber nochmal dazu: Ich komme auf Werte wie [mm] R=3,2\cdot10^{10}\Omega [/mm] und [mm] n=1,56\cdot10^{7}s^{-1}. [/mm] Ist das denn überhaupt realistisch und damit richtig?
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Hallo!
Die Werte sind OK.
Es ist schon beachtlich, daß man da einen Strom im pA-Bereich in wässriger Umgebung messen will. Da muß man schon schaun, wie man verhindert, daß da nicht irgendein Leckstrom gemessen wird, der sich irgendwo durchmogelt.
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