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Em células humanas, a concentração de íons positivos de sódio (Na⁺) é menor no meio intracelular do que no meio extracelular, ocorrendo o inverso com a concentração de íons positivos de potássio (K⁺). Moléculas de proteína existentes na membrana celular promovem o transporte ativo de íons de sódio para o exterior e de íons de potássio para o interior da célula. Esse mecanismo é denominado bomba de sódio potássio. Uma molécula de proteína remove da célula três íons de Na+ para cada dois de K⁺ que ela transporta para o seu interior. Esse transporte ativo contrabalança processos passivos, como a difusão, e mantém as concentrações intracelulares de Na⁺e de K⁺ em níveis adequados. Com base nessas informações, determine

a) a razão R entre as correntes elétricas formadas pelos íons de sódio e de potássio que atravessam a membrana da célula, devido à bomba de sódio potássio;

b) a ordem de grandeza do módulo do campo elétrico E dentro da membrana da célula quando a diferença de potencial entre suas faces externa e interna é 70 mV e sua espessura é 7 nm;

c) a corrente elétrica total I através da membrana de um neurônio do cérebro humano, devido à bomba de sódio potássio.

 

Note e adote:

1 nm= 10 ^-9 m

A bomba de sódio potássio em um neurônio do cérebro humano é constituída por um milhão de moléculas de proteínas e cada uma delas transporta, por segundo, 210 Na para fora e 140 K para dentro da célula.

Carga do elétron = 1,6 x 10^{– 19} C