Харківський національний медичний університет


Кафедра медичної та біоорганічної хімії

 «Медична хімія»


Лекція № 11


Буферні системи організму. 

Лектор: доцент Петюніна В.М.






Буферна ємність і фактори, які її визначають.

Буферні системи організму.

Поняття про кислотно-основний гомеостаз організму.
План лекції


Буферна ємність і фактори, які її визначають
Буферна ємність (β) – це число молів сильної кислоти або сильної основи, які необхідно додати до 1 літру буферного розчину, щоб змінити його рН на одиницю:
=  ; = 
Буферна ємність максимальна при дотриманні наступних умов:
1. Концентрації компонентів буферної системи повинні бути якнай вищими; 
2. Співвідношення концентрацій компонентів буферної системи повинне дорівнювати одиниці.
Зона буферної дії буферної системи.
рН = рК ± 1.



Буферні системи організму
Гідрокарбонатна (бікарбонатна) буферна система (рН = 6,0-8,0) 
			Н2СО3 	 Н2СО3 			
			NaHCO3 	 НСО3-
Величина рН крові залежить від співвідношення концентрацій вільної карбонатної кислоти і натрію гідрокарбонату:
рН = рК1 + lg 
В умовах плазми крові (при 37оС) рК1 = 6,1. 
 =  при рН крові 7,4


Фосфатна буферна система (клітини, сеча, соки травних залоз):
		NaН2PO4			 H2PO4–
		Na2HPO4 			 HPO42–
Розрахунок рН фосфатного буфера проводять за рівнянням:


Відношення                в плазмі крові дорівнює 4:1 і не змінюється, тому що при надлишковому нагромадженні будь-якого з компонентів він виділяється із сечею.

Буферні системи організму
рН = 6,8 + lg 






Білкові і амінокислотні буферні системи
Буферні системи організму








Кислотно-основний гомеостаз організму
Гемоглобінова буферна система: слабка кислота ННb (рК = 8,18) і сіль цієї кислоти з сильною основою – KtHb.
Оксигемоглобінова буферна система: слабка кислота ННbО2 (рК = 6,62) і і сіль цієї кислоти з сильною основою - KtHbО2
Участь гемоглобину у регуляції кислотності крови пов’язана з його участю у транспорті кисню та вуглекислоти. Виконуючи цю функцію гемоглобін активно взаємодіє з гідрокарбонатною буферною системою. СО2, який утворюється у периферичних тканинах, поступає до еритроцитів і перетворюється під дією ферменту карбоангідрази у вугільну кислоту
СО2 + Н2О = Н2СО3 = Н+ + НСО3-
При рН клітини ≈ 7,40 і рК1(Н2СО3) = 6,10 більш 90% утвореної вугільної кислоти дисоціює, тому зв’язування СО2 призводить до підвищення концентрації Н+ і загрожує «закислити» кров. Цей надлишок протонів буде взаємодіяти з іонною формою оксигемоглобіну, утворюючи його молекулярну форму:
H+ + HbО2- = HHbО2




Оксигемоглобін вивільнює кисень, який переходить до тканин, і утворює більш слабку кислоту – гемоглобін:
HHbО2 = HHb + О2
Внаслідок цих процесів порушилось співвідношення сіль/кислота у буферних системах: збільшився вміст НСО3- і HHb, а концентрація HHbО2 зменшилась. Відновлюються ці співвідношення у легенях, коли венозна кров досягає легень. У легенях кисень і гідрокарбонат іон, які поступили з тканин знову проникають до еритроцитів. Кисень зв’язується з присутнім в еритроцитах надлишком гемоглобіну:
HHb + О2 = HHbО2
Як більш сильна кислота HHbО2 реагує з НСО3-, утворюючи вугільну кислоту, яка під дією карбоангідрази розкладається, і СО2 дифундує у альвеоли легенів.
HHbО2 + НСО3- = HbО2- + Н2СО3
Н2СО3 = СО2 + Н2О

Кислотно-основний гомеостаз організму



image1.png

image2.png

image3.png

image4.png

image3.wmf
]

[

]

[

4

2

2

4

-

-

PO

H

HPO


oleObject1.bin

oleObject2.bin

image4.wmf
N

H

3

C

H

C

O

O

-

R

O

H

H

+

N

H

2

C

H

C

O

O

-

R

N

H

3

C

H

C

O

O

H

-

R

H

2

 

O

+

+

+


image5.wmf
N

H

3

p

r

o

t

C

O

O

-

O

H

H

+

N

H

2

p

r

o

t

C

O

O

-

N

H

3

p

r

o

t

C

O

O

H

-

H

2

 

O

+

+

+




image6.png