
【医】 Nernst potential
inner; inside; within
【医】 end-; endo-; ento-; in-; intra-
human relations; logic; match; order; peer
this
【化】 geepound
especially; special; spy; unusual; very
【化】 tex
family name; surname
【医】 potential
内伦斯特氏电位(Nernst Potential)是电化学和生物物理学中的重要概念,指在可渗透离子达到动态平衡时,细胞膜两侧因浓度梯度与电势梯度相互抵消形成的稳定跨膜电位差。其英文术语"Nernst Potential"源于德国物理化学家瓦尔特·能斯特(Walther Nernst)的姓氏,他在1888年通过热力学理论推导出该电位的计算公式。
该电位描述了特定离子(如K⁺、Na⁺)在浓度差驱动下通过半透膜扩散时,电荷分离形成的反向电势如何抵消扩散趋势,最终达到电化学平衡的状态。例如,哺乳动物神经细胞的静息膜电位(约-70mV)主要由钾离子的能斯特电位主导。
能斯特方程可表示为: $$ E = frac{RT}{zF} lnleft(frac{[X]{out}}{[X]{in}}right) $$ 其中:
该理论被收录于诺贝尔奖官网对能斯特1920年化学奖成就的官方记载,其原始推导过程详见《物理化学年鉴》1889年刊载的论文。现代教材《电化学基础》(第三版)第4章对此有系统性阐述。
内伦斯特氏电位(Nernst potential)是电化学和生理学中的重要概念,指由离子浓度梯度产生的平衡膜电位。其核心含义如下:
1. 定义与物理意义
当半透膜两侧存在特定离子的浓度差时,离子会因扩散作用形成电势差,最终达到动态平衡状态。此时阻止离子进一步扩散的电势差即为内伦斯特氏电位。例如,细胞膜对K⁺的选择性通透会导致钾离子的平衡电位。
2. 计算公式
内伦斯特方程表达式为:
$$
E = frac{RT}{zF} lnleft(frac{[C{out}]}{[C{in}]}right)
$$
其中:
3. 应用领域
该理论由诺贝尔化学奖得主瓦尔特·能斯特(Walther Nernst)于1889年提出,是理解生物电现象和电化学反应的基础工具。更详细推导过程可参考电化学或生理学教材。
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