Considere uma célula a 37 °C com [K+]intracelular = 140 mM e [K+]extracelular = 4 mM. Usando a equação de…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar as diversas formas de manifestação da vida em seus diferentes níveis de organização, bem como as condições ambientais favoráveis e os fatores limitantes a elas, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Considere uma célula a 37 °C com [K+]intracelular = 140 mM e [K+]extracelular = 4 mM. Usando a equação de Nernst simplificada E_K (mV) = 61,5·log10([K+]out/[K+]in), calcule o potencial de equilíbrio para K+ (E_K).
- A) E_K ˜ +95 mV — potencial positivo para K+ em equilíbrio.
- B) E_K ˜ -95 mV (aproximadamente -94,9 mV).
- C) E_K ˜ -61,5 mV — resultado da equação de Nernst desconsiderando logaritmo.
- D) E_K ˜ -140 mV — valor fora do possível para K+ em células normais.
- E) E_K ˜ 0 mV — não há diferença de potencial para K+.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. Temperatura de 37 °C, [K+] intracelular = 140 mM, [K+] extracelular = 4 mM, e a fórmula simplificada E_K (mV) = 61,5 x log10([K+]out/[K+]in). A temperatura é apenas o contexto em que a fórmula simplificada vale, pois ela já considera 37 °C. Passo 2: Monte a razão de concentrações, que deve ser extracelular dividida por intracelular: 4/140 = 1/35, aproximadamente 0,0286. Passo 3: Calcule o logaritmo decimal. log10(0,0286) = log10(1/35) = -log10(35), que vale aproximadamente -1,544. Passo 4: Multiplique pelo fator 61,5: 61,5 x (-1,544) = aproximadamente -94,96 mV, ou seja, cerca de -95 mV. Passo 5: Interprete o sinal. O resultado é negativo porque a concentração de K+ é maior dentro da célula, e o potencial de equilíbrio do K+ fica no lado negativo, do mesmo modo que o potencial de repouso típico das células excitáveis. Passo 6: Compare com as alternativas. A alternativa B (-95 mV, aproximadamente -94,9 mV) confere com o cálculo e é a correta, coincidindo com o gabarito oficial. A alternativa A está errada porque o sinal é positivo, o que ocorreria apenas se a razão fosse invertida. A alternativa C está errada porque o valor de 61,5 mV é apenas o fator de escala, sem o logaritmo. A alternativa D está errada porque -140 mV confunde a concentração intracelular com o potencial. A alternativa E está errada porque 0 mV indicaria concentrações iguais dentro e fora da célula, o que não é o caso.
💡 Dica: Aplique a equação de Nernst com os valores fornecidos.
Alternativa por alternativa
O aluno calcula corretamente o módulo, cerca de 95 mV, mas ignora o sinal negativo do logaritmo de uma razão menor que 1. Ele também pode ter invertido a razão ou assumido que o potencial de K+ é positivo.
Por que engana: Confundir a relação entre as concentrações intracelular e extracelular, resultando em um valor de potencial de equilíbrio incorreto.
log10(4/140)=log10(0,02857)=-1,544; multiplicando por 61,5 resulta em -94,9 mV, arredondado para -95 mV, indicando potencial negativo exigido para equilíbrio eletroquímico de K+.
O aluno esquece de aplicar o logaritmo e usa apenas o fator 61,5 mV, achando que o potencial é -61,5 mV, como se a razão de concentrações fosse 10.
O aluno confunde o potencial com uma concentração, tomando a concentração intracelular de 140 mM como se fosse o próprio valor de E_K, sem aplicar a fórmula.
O aluno acredita que, como o K+ é um íon comum, não existe diferença de potencial no equilíbrio, confundindo equilíbrio químico com neutralidade elétrica.
Raio-X da questão
potencial de equilíbrio
avaliacao
equação de Nernst · potencial de equilíbrio
Revisar a equação de Nernst e suas aplicações.
Confundir a relação entre as concentrações intracelular e extracelular, resultando em um valor de potencial de equilíbrio incorreto.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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