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• Omar Benjamin FD

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PROBLEMAS DE BIOELECTRICIDAD 1. En una molécula de NaCl, un ión Na+ con carga e+ está a 2,3 x 10-10m del Cl- con carga –e. ¿Cuánto vale la fuerza entre ambos? 2. La resistencia de 1 cm2 de membrana del axón de calamar es 1000 ohm uniforme y de 75 Å (angstrom) de grosor. ¿Cuál es la resistividad específica de la membrana? 3. Una membrana plana y delgada separa una capa de iones positivos en el exterior de una célula de una capa de iones negativos en el interior de dicha célula. Si el campo eléctrico debido a estas cargas es 107 N/C, hallar la carga por unidad de área Q/A en las capas de cada lado de la membrana. 4. Una cierta fibra nerviosa (axón) s un cilindro de 10-4 m de diámetro y 0,1 m de longitud. Su interior está a un potencial 0,09V por debajo del fluido circundante y se halla separado de dicho fluido por una membrana delgada. Los iones de Na+ son transportados por una reacción química al exterior de la fibra a un ritmo de 3 x 10-11 mol por segundo por cm2 de membrana celular: (a) ¿Cuántos coulomb por hora se transportan fuera de la fibra? (b) ¿Cuánto trabajo se ha de realizar por hora contra las fuerzas eléctricas? 5. Una fibra nerviosa (axón) se puede considerar como un largo cilindro. Si su diámetro es de 10-5 m y su resistividad es 2 ohm m, ¿Cuál es la resistencia de una fibra de 0,3 m de longitud? 6. La resistividad de los fluidos del cuerpo es aproximadamente unos 0,15 ohm m. Evaluar la resistencia de un dedo, de extremo a extremo, ignorando la resistencia de la piel. Suponer que el dedo es un cilindro de radio r = 1 cm y longitud L = 9 cm. 7. La membrana de un axón particular tiene 5 x 10-9m de espesor, si Vf = 0 y Vi = 90mV. Hallar la rigidez dieléctrica de la membrana. 8. En la excitación del axón de un solo nervio intervienen corrientes iónicas a través de la membrana y en dirección longitudinal, en el interior del axón. Suponer que la resistividad del líquido interno del nervio, llamado axoplasma, es 40 ohm cm. Hallar la resistencia por unidad de longitud para el interior de un nervio de 16 un de diámetro. 9. Si la pared de la célula fuese permeable a los iones orgánicos de carga negativa, A-, de los fluidos celulares (Ce = 29 mol/m3, Ci = 163 mol/m3), ¿Cuál sería el potencial de Nernst debido a estos iones?. 10. Para el axón de loligo (calamar) (Na+)i / (Na+)e = 1/9. Calcule el potencial de Nernst a 27 °C para esta relación de concentraciones. 11. Supongamos que la concentración intracelular ce Cl- fuese 0.025 mol/lt. ¿Cuál sería la concentración extracelular si el potencial de Nernst debido al Cl- fuera -72 mV? 12. La concentración de K+ en el interior de un axón es de 165 moles /m3 y en el exterior es de 8 moles/m3. ¿Cuál es el potencial de equilibrio a 37 °C?