Какими свойствами обладают буферные растворы во внеклеточной жидкости
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 28 августа 2018;
проверки требуют 15 правок.
Бу́ферные систе́мы кро́ви (от англ. buffer, buff — «смягчать удар») — физиологические системы и механизмы, обеспечивающие заданные параметры кислотно-основного равновесия в крови[1]. Они являются «первой линией защиты», препятствующей резким перепадам pH внутренней среды живых организмов.
Циркулирующая кровь представляет собой взвесь живых клеток в жидкой среде, химические свойства которой очень важны для их жизнедеятельности. У человека за норму принят диапазон колебаний pH крови 7,37—7,44 со средней величиной 7,4. Буферные системы крови слагаются из буферных систем плазмы и клеток крови и представлены следующими системами[1][2]:
- бикарбона́тная (водородкарбонатная) бу́ферная систе́ма;
- фосфа́тная бу́ферная систе́ма;
- белко́вая бу́ферная систе́ма;
- гемоглоби́новая бу́ферная система;
- эритроциты.
Помимо этих систем также активно участвуют дыхательная и мочевыделительная системы[1].
Бикарбонатная буферная система[править | править код]
Одна из самых мощных и вместе с тем самая управляемая система[2] внеклеточной жидкости и крови, на долю которой приходится около 53 % всей буферной ёмкости крови. Представляет собой сопряжённую кислотно-основную пару, состоящую из молекулы угольной кислоты H2CO3, являющейся источником протона, и бикарбонат-аниона HCO3−, выполняющего функцию акцептора протона:
Вследствие того, что концентрация гидрокарбоната натрия в крови значительно превышает концентрацию H2CO3, буферная ёмкость этой системы будет значительно выше по кислоте. Иначе говоря, гидрокарбонатная буферная система особенно эффективно компенсирует действие веществ, увеличивающих кислотность крови. К числу таких веществ прежде всего относят молочную кислоту, избыток которой образуется в результате интенсивной физической нагрузки. Гидрокарбонатная система наиболее «быстро» отзывается на изменение pH крови[2].
Фосфатная буферная система[править | править код]
В крови ёмкость фосфатной буферной системы невелика (составляет около 2 % общей буферной ёмкости), в связи с низким содержанием фосфатов в крови. Фосфатный буфер выполняет значительную функцию в поддержании физиологических значений рН во внутриклеточных жидкостях и моче.
Буфер образован неорганическими фосфатами. Функцию кислоты в этой системе выполняет однозамещённый фосфат (NaH2PО4), а функцию сопряженного основания — двузамещённый фосфат (Na2HPО4). При рН 7,4 соотношение [НРО42-/Н2РО4-] равняется поскольку при температуре 25+273,15K pKa, ортоII=7,21[3], при этом средний заряд аниона ортофосфорной кислоты < q >=((-2)*3+(-1)*2)/5=-1,4 единиц заряда позитрона.
Буферные свойства системы при увеличении в крови содержания водородных ионов реализуются за счет их связывания с ионами НРО42- с образованием Н2РО4-:
а при избытке ионов ОН- — за счет связывания их с ионами Н2РО4-:
Фосфатная буферная система крови тесно взаимосвязана с бикарбонатной буферной системой.
Белковая буферная система[править | править код]
В сравнении с другими буферными системами имеет меньшее значение для поддержания кислотно-основного равновесия (7—10 % буферной ёмкости).
Белки́ плазмы крови благодаря наличию кислотно-основных групп в молекулах белков (белок—H+ — кислота, источник протонов и белок− — сопряжённое основание, акцептор протонов) образуют буферную систему, наиболее эффективную в диапазоне pH 7,2—7,4[1].
Основную часть белков плазмы крови (около 90 %) составляют альбумины и глобулины. Изоэлектрические точки этих белков (число катионных и анионных групп одинаково, заряд молекулы белка равен нулю) лежат в слабокислой среде при pH 4,9—6,3, поэтому в физиологических условиях при pH 7,4 белки находятся преимущественно в формах «белок-основание» и «белок-соль».
Буферная ёмкость, определяемая белками плазмы, зависит от концентрации белков, их вторичной и третичной структуры и числа свободных протон-акцепторных групп. Эта система может нейтрализовать как кислые, так и основные продукты. Однако вследствие преобладания формы «белок-основание» её буферная ёмкость значительно выше по кислоте.
Буферная ёмкость свободных аминокислот плазмы крови незначительна как по кислоте, так и по щелочи. При физиологическом значении pH их мощность мала. Практически только одна аминокислота — гистидин — обладает значительным буферным действием при значении pH, близком к плазме крови.[2]
Эритроциты[править | править код]
Во внутренней среде эритроцитов в норме поддерживается постоянное значение pH, равное 7,30. Здесь также действуют гидрокарбонатная и фосфатная буферные системы. Однако их мощность отличается от таковой в плазме крови. Кроме того, в эритроцитах белковая система гемоглобин-оксигемоглобин играет важную роль как в процессе дыхания (транспортная функция по переносу кислорода к тканям и органам и удалению из них метаболической CO2), так и в поддержании постоянства pH внутри эритроцитов, а в результате и в крови в целом. Эта буферная система в эритроцитах тесно связана с гидрокарбонатной системой.[2]
Гемоглобиновая буферная система[править | править код]
Буферная система крови (75 % буферной ёмкости). Играет важную роль как в процессе дыхания (транспортная функция по переносу кислорода к тканям и органам и удалению из них метаболической CO2), так и в поддержании постоянства pH внутри эритроцитов, а в результате и в крови в целом.[2]
См. также[править | править код]
- Буферный раствор
Примечания[править | править код]
- ↑ 1 2 3 4 Березов Т. Т., Коровкин Б. Ф. Биологическая химия: Учебник — 1990 г. — стр. 452—455.
- ↑ 1 2 3 4 5 6 Ершов. Общая химия.Биофизическая химия.Химия биогенных элементов. — Издание восьмое, стериотипное. — Москва: Высшая школа, 2010. — 559 с. — ISBN 978-5-06-006180-2.
- ↑ И.Т.Гороновский, Ю.П.Назаренко, Е.Ф.Некряч. Краткий справочник по химии. — Пятое издание, исправленное и дополненное. — Киев: Наукова Думка, 1987. — С. 348. — 828 с.
Литература[править | править код]
- Березов Т. Т., Коровкин Б. Ф. [www.xumuk.ru/biologhim/ Биологическая химия: Учебник] / Под. ред. акад. АМН СССР С. С. Дебова.— 2-е изд., перераб. и доп.— М.: Медицина,— 1990.— 528 с., С. 452—455. ISBN 5-225-01515-8.
- Ершов. Общая химия.Биофизическая химия.Химия биогенных элементов. — Издание восьмое,стереотипное. — Москва: Высшая школа, 2010. — 559 с. — ISBN 978-5-06-006180-2.
Некоторые внешние ссылки в этой статье ведут на сайты, занесённые в спам-лист. Эти сайты могут нарушать авторские права, быть признаны неавторитетными источниками или по другим причинам быть запрещены в Википедии. Редакторам следует заменить такие ссылки ссылками на соответствующие правилам сайты или библиографическими ссылками на печатные источники либо удалить их (возможно, вместе с подтверждаемым ими содержимым). |
Буферные системы – это системы, способные сохранять постоянное значение рН при разбавлении и при добавлении определенных количеств сильных кислот и оснований.
Буферные системы могут быть образованы:
1. слабой кислотой и ее солью (СН3СООН + СН3СООNa; С6Н5СООН + С6Н5СООNa; НСООН + НСООNa;)
2. слабым основанием и его солью (NН4ОН (NН3.Н2О) + NН4С1)
3. кислой и средней солью слабой кислоты (NаНСО3 + Nа2СО3; Nа2НРО4 + Nа3РО4)
4. одно- и двухзамещенной солью слабой кислоты (Nа2НРО4 + NаН2РО4)
Растворы, содержащие буферные смеси, способные вследствие этого противостоять изменению рН, называются буферными растворами.
Для количественной характеристики способности буферного раствора противостоять влиянию сильных кислот и оснований используется величина, называемая буферной емкостью. По мере увеличения концентрации буферного раствора возрастает его способность сопротивляться изменению рН при добавлении кислот или щелочей.
Буферная емкость – число эквивалентов кислоты или щелочи, которое следует добавить к 1 л буферного раствора, чтобы изменить рН на единицу (понизить при добавлении кислоты и повысить при добавлении щелочи)
В | = | ν(1/Z*кислоты) | или | В | = | ν(1/Z*основания) |
ΔpH×V | ΔpH×V |
где V – объем буферного раствора, л.;
ν(1/Z*Х) — количество эквивалента кислоты или щелочи, моль;
ν(1/ Z*Х) = C(1/ Z*Х)×V(Х);
c(1/ Z*Х) – молярная концентрация эквивалента кислоты (щелочи), моль/л;
V(Х) – объем раствора кислоты (щелочи), л;
∆рН – изменение рН после добавления кислоты (щелочи).
Величина буферной емкости зависит от концентрации компонентов буферной смеси и их отношения между этими концентрациями. С увеличением концентрации компонентов буферной смеси буферная емкость увеличивается. При разбавлении буферной смеси буферная емкость уменьшается.
Буферная емкость максимальна при одинаковых концентрациях соли и кислоты или соли и основания в буферной смеси. Если молярные концентрации эквивалента кислоты и соли равны, то рН буферной смеси будет равен рК к-ты.
Следовательно, для приготовления буферной системы с наибольшей буферной емкостью надо выбирать кислоту с наиболее близкой к заданному значению рН величиной рКк-ты (рН ≈ рКк-ты).
Для смесей, образованных слабым основанием и его солью, рН = 14 – рКосн., т.е. рКосн. ≈ 14 — рН.
Свойства буферных растворов
1. рН буферного раствора зависит от отношения концентраций компонентов буферных систем, а также свойств буферной пары и растворителя.
2. Различные буферные растворы обладают определенной буферной емкостью и сохраняют постоянство рН только до прибавления определенного количества кислоты или щелочи.
3. Буферная емкость тем больше, чем выше концентрация компонентов буферного раствора. Максимальная буферная емкость наблюдается у растворов, которые содержат равные концентрации компонентов буферной пары.
Во внеклеточной и внутриклеточной жидкости существуют четыре основные буферные системы:
– бикарбонатная;
– белковая;
– гемоглобиновая;
– фосфатная.
Главными буферами внеклеточной жидкости является бикарбонатный и гемоглобиновый, в то время как белки и фосфаты — это основные внутриклеточные буферы.
Бикарбонатный буфер является основным и наиболее лабильным внеклеточным буфером. Он состоит из угольной кислоты и бикарбоната (гидрокарбоната) натрия; константой, характеризующей буфер соотношение концентраций кислоты и ее кислой соли.
Внеклеточная буферная система угольной кислоты и гидрокарбоната натрия нейтрализует примерно 40% всех высвобождаемых ионов водорода.
Эта буферная система уникальна тем, что Н2СО3 может диссоциировать на Н2О воду и СО2. В то время как другие буферы быстро становятся неэффективными в результате связывания водородных ионов и анионов слабой кислоты, бикарбонатные системы поддерживают работоспособность в связи с удалением Н2СО3в виде СО2. Лимитирующим параметром эффективности бикарбонатной системы является, по сути дела, начальная концентрация бикарбоната
Гемоглобиновый буфер играет важную роль в регуляции концентрации Н+. Его буферная емкость определяется наличием полярных групп в аминокислотных остатках гемоглобина. Гемоглобин является более важным буфером по сравнению с другими белками, что определяется тремя причинами:
– относительно высокой молярной концентрацией гемоглобина;
– относительно высокой концентрацией в гемоглобине гистидина, рК которого (~7) близко к значению pH крови;
– ролью гемоглобина в транспорте газов крови.
Белковый буфер. Белки, отличные от гемоглобина, представляют собой относительно слабый буфер во внеклеточной жидкости, но в связи с высокой концентрацией белков внутри клеток эта буферная система важна в нейтрализации внутриклеточных сдвигов pH.
Фосфатная буферная пара (НРО2-4 и Н2РО-4) во внеклеточной жидкости представлена в низких концентрациях, но является важной буферной системой мочи.
Буферные системы организма
– Буферы ограничивают изменения pH, вызываемые внесением сильной кислоты или основания.
– Основные буферы внеклеточной жидкости — бикарбонатный и гемоглобиновый.
– Основные буферы внутриклеточной жидкости — белковый и фосфатный.
ПЛОТНОСТЬ ВОДЫ В ИНТЕРВАЛЕ -10÷100 °С
t, °С | ρ·10-3, кг/м3 | t, °С | ρ·10-3, кг/м3 | t, °С | ρ·10-3, кг/м3 | t, °С | ρ·10-3, кг/м3 | t, °С | ρ·10-3, кг/м3 |
-10 | 0,99815 | 17 | 0,99880 | 24 | 0,99732 | 35 | 0,99406 | 70 | 0,97781 |
-5 | 0,99930 | 18 | 0,99862 | 25 | 0,99707 | 40 | 0,99224 | 75 | 0,97489 |
0,99987 | 19 | 0,99843 | 26 | 0,99681 | 45 | 0,99025 | 80 | 0,97183 | |
4 | 1,00000 | 20 | 0,99823 | 27 | 0,99654 | 50 | 0,98807 | 85 | 0,96865 |
5 | 0,99999 | 21 | 0,99802 | 28 | 0,99626 | 55 | 0,98573 | 90 | 0,96534 |
10 | 0,99973 | 22 | 0,99780 | 29 | 0,99597 | 60 | 0,98324 | 95 | 0,96192 |
15 | 0,99913 | 23 | 0,99756 | 30 | 0,99567 | 65 | 0,98059 | 100 | 0,95838 |
16 | 0,99897 |
* Источник: Краткий справочник физико-химических величин. Издание десятое, испр. и дополн. / Под ред. А.А. Равделя и А.М. Пономаревой — СПб.: «Иван Федоров», 2003 г. С. 15
Буферные системы – это системы, способные сохранять постоянное значение рН при разбавлении и при добавлении определенных количеств сильных кислот и оснований.
Буферные системы могут быть образованы:
1. слабой кислотой и ее солью (СН3СООН + СН3СООNa; С6Н5СООН + С6Н5СООNa; НСООН + НСООNa;)
2. слабым основанием и его солью (NН4ОН (NН3.Н2О) + NН4С1)
3. кислой и средней солью слабой кислоты (NаНСО3 + Nа2СО3; Nа2НРО4 + Nа3РО4)
4. одно- и двухзамещенной солью слабой кислоты (Nа2НРО4 + NаН2РО4)
Растворы, содержащие буферные смеси, способные вследствие этого противостоять изменению рН, называются буферными растворами.
Для количественной характеристики способности буферного раствора противостоять влиянию сильных кислот и оснований используется величина, называемая буферной емкостью. По мере увеличения концентрации буферного раствора возрастает его способность сопротивляться изменению рН при добавлении кислот или щелочей.
Буферная емкость – число эквивалентов кислоты или щелочи, которое следует добавить к 1 л буферного раствора, чтобы изменить рН на единицу (понизить при добавлении кислоты и повысить при добавлении щелочи)
В | = | ν(1/Z*кислоты) | или | В | = | ν(1/Z*основания) |
ΔpH×V | ΔpH×V |
где V – объем буферного раствора, л.;
ν(1/Z*Х) — количество эквивалента кислоты или щелочи, моль;
ν(1/ Z*Х) = C(1/ Z*Х)×V(Х);
c(1/ Z*Х) – молярная концентрация эквивалента кислоты (щелочи), моль/л;
V(Х) – объем раствора кислоты (щелочи), л;
∆рН – изменение рН после добавления кислоты (щелочи).
Величина буферной емкости зависит от концентрации компонентов буферной смеси и их отношения между этими концентрациями. С увеличением концентрации компонентов буферной смеси буферная емкость увеличивается. При разбавлении буферной смеси буферная емкость уменьшается.
Буферная емкость максимальна при одинаковых концентрациях соли и кислоты или соли и основания в буферной смеси. Если молярные концентрации эквивалента кислоты и соли равны, то рН буферной смеси будет равен рК к-ты.
Следовательно, для приготовления буферной системы с наибольшей буферной емкостью надо выбирать кислоту с наиболее близкой к заданному значению рН величиной рКк-ты (рН ≈ рКк-ты).
Для смесей, образованных слабым основанием и его солью, рН = 14 – рКосн., т.е. рКосн. ≈ 14 — рН.
Свойства буферных растворов
1. рН буферного раствора зависит от отношения концентраций компонентов буферных систем, а также свойств буферной пары и растворителя.
2. Различные буферные растворы обладают определенной буферной емкостью и сохраняют постоянство рН только до прибавления определенного количества кислоты или щелочи.
3. Буферная емкость тем больше, чем выше концентрация компонентов буферного раствора. Максимальная буферная емкость наблюдается у растворов, которые содержат равные концентрации компонентов буферной пары.
Во внеклеточной и внутриклеточной жидкости существуют четыре основные буферные системы:
– бикарбонатная;
– белковая;
– гемоглобиновая;
– фосфатная.
Главными буферами внеклеточной жидкости является бикарбонатный и гемоглобиновый, в то время как белки и фосфаты — это основные внутриклеточные буферы.
Бикарбонатный буфер является основным и наиболее лабильным внеклеточным буфером. Он состоит из угольной кислоты и бикарбоната (гидрокарбоната) натрия; константой, характеризующей буфер соотношение концентраций кислоты и ее кислой соли.
Внеклеточная буферная система угольной кислоты и гидрокарбоната натрия нейтрализует примерно 40% всех высвобождаемых ионов водорода.
Эта буферная система уникальна тем, что Н2СО3 может диссоциировать на Н2О воду и СО2. В то время как другие буферы быстро становятся неэффективными в результате связывания водородных ионов и анионов слабой кислоты, бикарбонатные системы поддерживают работоспособность в связи с удалением Н2СО3в виде СО2. Лимитирующим параметром эффективности бикарбонатной системы является, по сути дела, начальная концентрация бикарбоната
Гемоглобиновый буфер играет важную роль в регуляции концентрации Н+. Его буферная емкость определяется наличием полярных групп в аминокислотных остатках гемоглобина. Гемоглобин является более важным буфером по сравнению с другими белками, что определяется тремя причинами:
– относительно высокой молярной концентрацией гемоглобина;
– относительно высокой концентрацией в гемоглобине гистидина, рК которого (~7) близко к значению pH крови;
– ролью гемоглобина в транспорте газов крови.
Белковый буфер. Белки, отличные от гемоглобина, представляют собой относительно слабый буфер во внеклеточной жидкости, но в связи с высокой концентрацией белков внутри клеток эта буферная система важна в нейтрализации внутриклеточных сдвигов pH.
Фосфатная буферная пара (НРО2-4 и Н2РО-4) во внеклеточной жидкости представлена в низких концентрациях, но является важной буферной системой мочи.
Буферные системы организма
– Буферы ограничивают изменения pH, вызываемые внесением сильной кислоты или основания.
– Основные буферы внеклеточной жидкости — бикарбонатный и гемоглобиновый.
– Основные буферы внутриклеточной жидкости — белковый и фосфатный.
ПЛОТНОСТЬ ВОДЫ В ИНТЕРВАЛЕ -10÷100 °С
t, °С | ρ·10-3, кг/м3 | t, °С | ρ·10-3, кг/м3 | t, °С | ρ·10-3, кг/м3 | t, °С | ρ·10-3, кг/м3 | t, °С | ρ·10-3, кг/м3 |
-10 | 0,99815 | 17 | 0,99880 | 24 | 0,99732 | 35 | 0,99406 | 70 | 0,97781 |
-5 | 0,99930 | 18 | 0,99862 | 25 | 0,99707 | 40 | 0,99224 | 75 | 0,97489 |
0,99987 | 19 | 0,99843 | 26 | 0,99681 | 45 | 0,99025 | 80 | 0,97183 | |
4 | 1,00000 | 20 | 0,99823 | 27 | 0,99654 | 50 | 0,98807 | 85 | 0,96865 |
5 | 0,99999 | 21 | 0,99802 | 28 | 0,99626 | 55 | 0,98573 | 90 | 0,96534 |
10 | 0,99973 | 22 | 0,99780 | 29 | 0,99597 | 60 | 0,98324 | 95 | 0,96192 |
15 | 0,99913 | 23 | 0,99756 | 30 | 0,99567 | 65 | 0,98059 | 100 | 0,95838 |
16 | 0,99897 |
* Источник: Краткий справочник физико-химических величин. Издание десятое, испр. и дополн. / Под ред. А.А. Равделя и А.М. Пономаревой — СПб.: «Иван Федоров», 2003 г. С. 15
Буферные системы – это системы, способные сохранять постоянное значение рН при разбавлении и при добавлении определенных количеств сильных кислот и оснований.
Буферные системы могут быть образованы:
1. слабой кислотой и ее солью (СН3СООН + СН3СООNa; С6Н5СООН + С6Н5СООNa; НСООН + НСООNa;)
2. слабым основанием и его солью (NН4ОН (NН3.Н2О) + NН4С1)
3. кислой и средней солью слабой кислоты (NаНСО3 + Nа2СО3; Nа2НРО4 + Nа3РО4)
4. одно- и двухзамещенной солью слабой кислоты (Nа2НРО4 + NаН2РО4)
Растворы, содержащие буферные смеси, способные вследствие этого противостоять изменению рН, называются буферными растворами.
Для количественной характеристики способности буферного раствора противостоять влиянию сильных кислот и оснований используется величина, называемая буферной емкостью. По мере увеличения концентрации буферного раствора возрастает его способность сопротивляться изменению рН при добавлении кислот или щелочей.
Буферная емкость – число эквивалентов кислоты или щелочи, которое следует добавить к 1 л буферного раствора, чтобы изменить рН на единицу (понизить при добавлении кислоты и повысить при добавлении щелочи)
В | = | ν(1/Z*кислоты) | или | В | = | ν(1/Z*основания) |
ΔpH×V | ΔpH×V |
где V – объем буферного раствора, л.;
ν(1/Z*Х) — количество эквивалента кислоты или щелочи, моль;
ν(1/ Z*Х) = C(1/ Z*Х)×V(Х);
c(1/ Z*Х) – молярная концентрация эквивалента кислоты (щелочи), моль/л;
V(Х) – объем раствора кислоты (щелочи), л;
∆рН – изменение рН после добавления кислоты (щелочи).
Величина буферной емкости зависит от концентрации компонентов буферной смеси и их отношения между этими концентрациями. С увеличением концентрации компонентов буферной смеси буферная емкость увеличивается. При разбавлении буферной смеси буферная емкость уменьшается.
Буферная емкость максимальна при одинаковых концентрациях соли и кислоты или соли и основания в буферной смеси. Если молярные концентрации эквивалента кислоты и соли равны, то рН буферной смеси будет равен рК к-ты.
Следовательно, для приготовления буферной системы с наибольшей буферной емкостью надо выбирать кислоту с наиболее близкой к заданному значению рН величиной рКк-ты (рН ≈ рКк-ты).
Для смесей, образованных слабым основанием и его солью, рН = 14 – рКосн., т.е. рКосн. ≈ 14 — рН.
Свойства буферных растворов
1. рН буферного раствора зависит от отношения концентраций компонентов буферных систем, а также свойств буферной пары и растворителя.
2. Различные буферные растворы обладают определенной буферной емкостью и сохраняют постоянство рН только до прибавления определенного количества кислоты или щелочи.
3. Буферная емкость тем больше, чем выше концентрация компонентов буферного раствора. Максимальная буферная емкость наблюдается у растворов, которые содержат равные концентрации компонентов буферной пары.
Во внеклеточной и внутриклеточной жидкости существуют четыре основные буферные системы:
– бикарбонатная;
– белковая;
– гемоглобиновая;
– фосфатная.
Главными буферами внеклеточной жидкости является бикарбонатный и гемоглобиновый, в то время как белки и фосфаты — это основные внутриклеточные буферы.
Бикарбонатный буфер является основным и наиболее лабильным внеклеточным буфером. Он состоит из угольной кислоты и бикарбоната (гидрокарбоната) натрия; константой, характеризующей буфер соотношение концентраций кислоты и ее кислой соли.
Внеклеточная буферная система угольной кислоты и гидрокарбоната натрия нейтрализует примерно 40% всех высвобождаемых ионов водорода.
Эта буферная система уникальна тем, что Н2СО3 может диссоциировать на Н2О воду и СО2. В то время как другие буферы быстро становятся неэффективными в результате связывания водородных ионов и анионов слабой кислоты, бикарбонатные системы поддерживают работоспособность в связи с удалением Н2СО3в виде СО2. Лимитирующим параметром эффективности бикарбонатной системы является, по сути дела, начальная концентрация бикарбоната
Гемоглобиновый буфер играет важную роль в регуляции концентрации Н+. Его буферная емкость определяется наличием полярных групп в аминокислотных остатках гемоглобина. Гемоглобин является более важным буфером по сравнению с другими белками, что определяется тремя причинами:
– относительно высокой молярной концентрацией гемоглобина;
– относительно высокой концентрацией в гемоглобине гистидина, рК которого (~7) близко к значению pH крови;
– ролью гемоглобина в транспорте газов крови.
Белковый буфер. Белки, отличные от гемоглобина, представляют собой относительно слабый буфер во внеклеточной жидкости, но в связи с высокой концентрацией белков внутри клеток эта буферная система важна в нейтрализации внутриклеточных сдвигов pH.
Фосфатная буферная пара (НРО2-4 и Н2РО-4) во внеклеточной жидкости представлена в низких концентрациях, но является важной буферной системой мочи.
Буферные системы организма
– Буферы ограничивают изменения pH, вызываемые внесением сильной кислоты или основания.
– Основные буферы внеклеточной жидкости — бикарбонатный и гемоглобиновый.
– Основные буферы внутриклеточной жидкости — белковый и фосфатный.
ПЛОТНОСТЬ ВОДЫ В ИНТЕРВАЛЕ -10÷100 °С
t, °С | ρ·10-3, кг/м3 | t, °С | ρ·10-3, кг/м3 | t, °С | ρ·10-3, кг/м3 | t, °С | ρ·10-3, кг/м3 | t, °С | ρ·10-3, кг/м3 |
-10 | 0,99815 | 17 | 0,99880 | 24 | 0,99732 | 35 | 0,99406 | 70 | 0,97781 |
-5 | 0,99930 | 18 | 0,99862 | 25 | 0,99707 | 40 | 0,99224 | 75 | 0,97489 |
0,99987 | 19 | 0,99843 | 26 | 0,99681 | 45 | 0,99025 | 80 | 0,97183 | |
4 | 1,00000 | 20 | 0,99823 | 27 | 0,99654 | 50 | 0,98807 | 85 | 0,96865 |
5 | 0,99999 | 21 | 0,99802 | 28 | 0,99626 | 55 | 0,98573 | 90 | 0,96534 |
10 | 0,99973 | 22 | 0,99780 | 29 | 0,99597 | 60 | 0,98324 | 95 | 0,96192 |
15 | 0,99913 | 23 | 0,99756 | 30 | 0,99567 | 65 | 0,98059 | 100 | 0,95838 |
16 | 0,99897 |
* Источник: Краткий справочник физико-химических величин. Издание десятое, испр. и дополн. / Под ред. А.А. Равделя и А.М. Пономаревой — СПб.: «Иван Федоров», 2003 г. С. 15