Udržiavanie koncentrácie vodíkových iónov. Funkcia nárazníkových systémov

Video: Nastavenie dezinfekčné stanice Pool Basic ePool.ru

tam Tri hlavné systémy, , Ktoré sú zamerané na reguláciu obsahu iónov H + v kvapalných médiách, prevenciu acidózu alebo alkalózu: (1) pufračná systém telových tekutín bezprostredne chemicky reagovať s kyselinou alebo zásadou, bráni zmene obsahu iónov H + - (2), v systéme dýchanie, respiračné centrum, ktoré riadia vylučovanie svetla CO2 (odtiaľ H2CO3) extracelulárnej zhidkosti- (3), obličky, ktoré sú schopné uvoľňovať kyslé alebo alkalické moču, a tým kompenzuje schopní rozvíjať acidóza alebo alkalóza.

pri zmene Obsah tlmivých systémov protónových na zlomky sekúnd vykonať úpravy na zmiernenie dopadov takýchto zásahov. Pufrovací systémy nemajú odstránenie protónov a nezvyšujú ich obsah v tele, viažu H + tak dlho, ako obnoviť rovnováhu kyselina-alkalická.
druhý "obranná línia"Slúži ako dýchací systém, ktorý počas niekoľkých minút je schopný odvodiť z organizmu CO2, a teda H2CO3.

Prvé dva "línia obrany", aby sa zabránilo rozvoju významné zmeny v obsahu iónov H +, zatiaľ čo pomalší mechanizmus tretí systém - vylučovacia - neeliminuje nadmerný obsah kyselín alebo báz. V porovnaní s inými systémami, obličky sú pomaly (niekoľko hodín alebo dní), avšak ich účinnosť pri udržiavaní kyselina-alkalickej rovnováhy je oveľa vyššia.
nárazník To uvedené na akúkoľvek látku, ktorá je schopná reverzibilná väzby k protónom. Všeobecné schéma reakciou pufra je nasledovné: Pufer + H <=> Н Буфер

V tomto príklade je voľný protón Komunikuje s vyrovnávacím zlúčeniny za vytvorenie slabú kyselinu (pufer H), kde môže protón zostať vo viazanej forme, alebo opäť odlúčiť. Zvýšením koncentrácie H + iónov, reakcia je posunutá doprava, a zároveň znižuje - vľavo. Prostredníctvom tohto mechanizmu, zmeny v obsahu iónov H + v kvapalných médií minime.

Význam systémy pufrov pre organizmus možno chápať tým, že do úvahy, že aj napriek vytvoreniu behom jedného dňa relatívne vysokého množstva kyslých produktov, koncentrácia iónov H + v kvapalnom médiu, zostáva na nízkej úrovni. Napríklad, s jedlom alebo v dôsledku metabolických procesov denných foriem Xia asi 80 meq H + iónov, zatiaľ čo koncentráciu len asi 0,00004 mmol / l. Pri absencii pufračná systémov alebo absorpcie tela v gastrointestinálnom trakte, ako množstvo kyslých produktov by mala viesť k významným zmenám v koncentrácii H + iónov.

Mechanizmus pôsobenia pufračná systémov pri udržiavaní acidobázickej rovnováhy možno ilustrovať najsilnejší z nich - hydrogénuhličitan pufrový systém.
Hydrogénuhličitan pufrový systém Skladá sa z vodného roztoku, ktorý obsahuje dve zložky: (1) slabá kyselina N2SO3- (2) hydrogénuhličitanu soľ, napr. NaNSOz.

H2CO3 vytvorené v telese pomocou reakcie CO 2 s H2O: CO2 + H2O<=> н2со3
Táto reakcia bez enzým Karboanhydrázy je pomalý, sprevádzaná tvorbou malého množstva H2CO3. Karboanhydrázy je prítomný v značné množstvá v stene pľúcnych alveol, kde sa separácia CO2, ako aj v epitelových bunkách renálnych tubuloch, pričom oxid uhličitý reaguje s vodou za vzniku H2CO3.
H2CO3 disociuje slabo, tvoria malé množstvo iónov H + a HCO3: H2CO3 <=> н+ + нсо3

Druhá zložka systému - hydrogénuhličitan iónov - v extracelulárnej tekutine sa vyskytuje prevažne vo forme hydrogénuhličitanu sodného (NaHCC ^). On takmer úplne odlúči tvoriť HCO3 a Na +: NaHC03 <=> Na+ + HCО3.
B všeobecne hydrogénuhličitan pufrový systém je nasledovné: CO2 + H2O <=> н2со3 <=> н+ + нсо3.

H2CO3 disociuje slabo, takže koncentrácia iónov H + uvoľní do roztoku je extrémne malý.
Ak pridáte buffer silné kyseliny, HC1 napríklad protóny, prijímanej kyseliny (HC1 -> H + + Cl), neutralizuje sa HCO3: H + + HCO3 -> H2CO3 -> C02 + H2O.

V dôsledku toho, tvorený viac než H2CO3, čo zvyšuje tvorbu CO2 a H2O. Podľa reakcie znázornené, je vidieť, že H + silné kyseliny reaguje s HCl HCO3- forma H2CO3 slabé kyseliny, ktorý sa rozkladá na oxid uhličitý a vodu. Prebytok CO2 významne stimuluje dýchanie, promotování uvoľňovanie CO2 z extracelulárnej tekutiny.

Účinky pozorované v opačnom smere pridaním roztoku pufru silná báza ako je hydroxid sodný (NaOH): NaOH + H2CO3 -> NaHC03 + H20

V tomto prípade je OH iónov reaguje s H2CO3, čo prispieva k ďalšie vzdelávanie NPHS ~. To znamená, že slabá báza IaNSOz nahradí silnú NaOH. Súčasne dochádza k poklesu koncentrácie v roztoku H2CO3 (pretože reaguje s hydroxidom sodným), čo prispieva k reakcii a syntézu nových molekúl CO2 kyseliny uhličitej s H2O: CO2 + H2O -> H2CO3 -> HCO 3 + H +.

Výsledkom je, že plánovaná tendencia k zníženiu úrovne CO 2 v plazme, čo inhibuje dýchacie centrum a znižuje emisie CO2. Tam je zvýšený obsah HCO3 iónov, kompenzovaná emisií hydrogénuhličitanu obličkami.