Механизм буферного действия

Буферные системы

Буферные растворы

· Организм человека располагает тонкими механизмами координации происходящих в нем процессов и поддержания постоянства внутренней среды.

· Эта координация называется гомеостазом. Она осуществляется с помощью гуморальной регуляции, т.е. через кровь, тканевую жидкость, лимфу с помощью биологически активных веществ (ферментов, гормонов и других веществ).

· Сохранение постоянства pH жидких сред организма имеет очень важное значение для жизнедеятельности человеческого организма, т.к.

· Ионы H+ катализируют многие биохимические превращения (расщепление белков в жкт),

· Кроме того, многие ферменты и гормоны проявляют свою биологическую активность только в строго определенном интервале pH

· Даже незначительные сдвиги pH могут оказать существенное влияние на величину осмотического давления биологических жидкостей.

Буферные растворы

· Поддержание на постоянном уровне концентрации ионов водорода способствуют буферные растворы – растворы, рН которых не меняется при добавлении к ним небольших количеств сильных кислот, щелочей, а также при разведении.

· Простейший буферный раствор – это смесь слабой кислоты и соли, имеющей с этой кислотой общий анион – буферная система I типа.

· Смесь слабого основания и соли с общим катионом.

Классификация буферных растворов

1 тип буферных растворов:

· Ацетатный – CH₃COOH и СН₃СООNa

· Фосфатный – NaH₂PO₄ и Na₂HPO₄

· Бикарбонатный – H₂CO₃ и NaHCO₃

· Белковый – PtCOOH и PtCOONa

· Гемоглобиновый – HHb и KHb

· Оксигемоглобиновый – HhbO₂ и KHbO₂

* Все ацетатные буферные системы входят в состав организменных сред

2 тип буферных растворов:

Аммиачный – NH4OH и NH4Cl

По более современной классификации БР делят на следующие группы:

1. БР, состоящие из слабой кислоты и ее аниона – HA/A^- (CH₃COOH / CH₂COO^-)

2. БР, состоящие из слабого основания и его катиона – B/BH⁺ (NH₄OH / NH₄⁺)

3. БР, состоящие из аниона кислой и средней соли, или из анионов двух кислых солей, например, фосфатная буферная система – H₂PO₄^-/HPO₄^2-

4. БР, состоящие из ионов и молекул амфолитов. К ним относятся белковые БС, гемоглобиновая и оксигемоглобиновая БС.

PH буферных растворов

· Так как концентрация ионов CH₃COO^- велика из-за диссоциации соли, процесс диссоциации CH₃COOH по принципу Ле-Шателье сдвинут влево, поэтому концентрация недиссоциированных молекул CH₃COOH практически равна общей концентрации кислоты в БР.

· А концентрация ионов CH₃COO^- равна концентрации соли в БР, поэтому:

Механизм буферного действия

· Если к буферному раствору добавить сильную кислоты, то ионы водорода будут соединяться с анионами с образованием слабого электролита и реакция среды при этом не меняется:

· CH₃COONa + HCl = CH₃COOH + NaCl

· CH₃COO^- + H⁺ = CH₃COOH

pH практически не изменится, т.к. добавленный сильный электролит замещается эквивалентным количеством слабого электролита