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Física de los Procesos Biológicos (2025/2026 2ND_SEM)
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DeterminA el potencial de Nernst para el axón gigante del calamar correspondiente a 40.7ºC para la concentración de iones [Ca2+ ]interior=2.6*10 F=96500 C/mol, R=8,31 J/(mol·K)
En la aurícula derecha hay unas células musculares especializadas que constituyen el llamado nodo auricular. Se caracterizan por tener un bajo potencial de membrana y una pérdida constante de iones. Esto provoca una autoexcitación periódica de las paredes del corazón, en forma de onda de despolarización. El tiempo característico de descarga de la membrana (tiempo de Relajación) celular se puede evaluar, suponiendo que la membrana actúa como un condensador de capacidad 2.2 X 10–5 F cm–2 por unidad de área, y que los poros de la membrana son las resistencias a través de las cuales se descarga la membrana. Según este modelo ¿cuál debería ser la resistencia de la membrana, por unidad de área, para que su tiempo de descarga coincida con el intervalo de tiempo entre dos latidos consecutivos del corazón (unos 67 por minuto)?
La parte del axón de una neurona que está recubierta de mielina tiene un radio de 10 m. El segmento de axón recubierto de mielina tiene una longitud de 1cm y una capacidad de 2.2 x10 F. Si el potencial de reposo o de membrana es - 108 mV. Determina la carga acumulada en esa parte de la membrana. Se toma el potencial exterior a la membrana como Vext= 0 V.
Un desfibrilador es básicamente un condensador de alta capacidad que proporciona un choque eléctrico en el corazón descargando el condensador que previamente está cargado al máximo. El desfibrilador se ha cargado conectándolo a una diferencia de potencial de 6270V. La resistencia eléctrica del cuerpo entre los electrodos es de 660 Ω. Si la capacidad del condensador es de 5.8x10 F, ¿qué intensidad de corriente circula por el cuerpo entre los electrodos pasados 4.4 ms?
La membrana celular tiene un grosor de 7.2x10-8 m y su permitividad dieléctrica vale 7x10-11 F/m. Si entre el interior y el exterior de la célula hay una diferencia de potencial de 84 mV, calcula el valor del campo eléctrico que aparece en el interior de la membrana como consecuencia de la acumulación de cargas. Nota: considerar la membrana como un condensador plano. Expresa el resultado en unidades del sistema internacional.
La membrana celular tiene un grosor de 5.6x10 F/m. Si entre el interior y el exterior de la célula hay una diferencia de potencial de 73 mV, ¿qué densidad superficial de carga (carga dividida por área) queda acumulada en la membrana?. Nota: considerar la membrana como un condensador plano. Expresa el resultado en C/m
Un desfibrilador es básicamente un condensador de alta capacidad que proporciona un choque eléctrico en el corazón descargando el condensador que previamente está cargado al máximo. El desfibrilador se ha cargado conectándolo a una diferencia de potencial de 2294V. La resistencia eléctrica del cuerpo entre los electrodos es de 714 Ω. Si la capacidad del condensador es de 6.8x10-6 F, y s i después de pasados 7 ms la diferencia de potencial entre las placas del desfibrilador es de 294 V, cuanto vale la intensidad en ese instante? Expresa el resultado en unidades del sistema internacional.
Dos condensadores de C1=4 µF y C2= 5 µF están conectados en paralelo a una bateria de diferencia de potencial 60 V. Calcula la carga acumulada en el condensador 1. Expresa el resultado en unidades del sistema internacional.
Dos condensadores de C1=1 µF y C2= 27 µF están conectados en paralelo a una bateria de diferencia de potencial 150 V. Calcula la capacidad del condensador equivalente a la combinación en paralelo de los dos condensadores . Expresa el resultado en µF
La membrana celular del axón de la neurona sin mielina tiene una longitud de 8.3 mm, un espesor de 55 nm y un radio interior de 43 mm. Calcula la resistencia eléctrica de la membrana celular si su resistividad es 1.7x10 Ω·m. Nota: considerar la membrana como un paralepípedo de lados igual a la longitud del axón, la longitud de la circunferencia y el espesor.