Question

O bombeamento da membrana plasmática não é equitativo: para cada três íons de sódio
bombeados para o meio exterior, apenas dois íons de potássio são bombardeados para o meio
intracelular. Imagine uma situação em que 3 bilhões de íons de sódio são bombardeados para fora
da célula em 16 bilionésimos de segundo. Sabe-se que a carga elétrica de um íon de sódio é igual à
carga de um íon de potássio, que é igual a 1,6 ∙ 10−19. Calcule a intensidade da corrente elétrica
em miliamperes que atravessou a membrana celular nesse intervalo de tempo.

Answer 1

Olá!

Esta questão vamos utilizar alguns conceitos de eletrodinâmica em física eletromagnética.

A questão nos pede para calcular a intensidade da corrente elétrica, a fórmula utilizada para este cálculo em eletrodinâmica é:

$i=\frac{|Q|}{t}$

Onde i = intensidade da corrente

Q = carga elétrica

t = intervalo de tempo

Dados apresentados na questão:

3 íons de sódio = 2 íons de potássio

3 bilhões de íons = 3 000 000 000 = 3 x 10⁹ de íons de sódio

íons de potássio: 2 bilhões = 2 x 10⁹

16 bilionésimos de segundo = 16/1 000 000 000 = 16 x 10⁻⁹ de segundos

carga de cada íon: 1,6 x 10 ⁻¹⁹ C

corrente total = corrente de entrada + corrente de saída

Corrente de entrada (íons de potássio):

$i=\frac{(1,6*10^{-19})*(2*10^{9})}{16*10^{-9}} = 0,02 A = 20 mA$

Corrente de saída (íons de sódio):

$i=\frac{(1,6*10^{-19})*(3*10^{9})}{16*10^{-9}} = 0,03 A = 30 mA$

Corrente total: 30 + 20 = 50 mA

Espero ter ajudado!