Was meinen Sie mit physiologischen Puffern? Welche verschiedenen Arten von Puffern befinden sich im Blut? Wenn möglich, geben Sie bitte Beispiele an.

Antworten:

Physiologische Puffer sind Chemikalien, die vom Körper verwendet werden, um große Veränderungen im Körper zu verhindern #"pH"# einer Körperflüssigkeit.

Die vier physiologischen Puffer sind die Bicarbonat-, Phosphat-, Hämoglobin- und Proteinsysteme.

Erläuterung:

Die #"pH"# eines Puffers wird durch die Henderson-Hasselbalch-Gleichung bestimmt:

#"pH" = "p"K_a + log(["A"^-]/["HA"])#

Der Puffer ist am besten in der Lage, Änderungen in zu widerstehen #"pH"# wenn das #"pH"# des Puffers ist in der Nähe der #"pH"# von Blut (7.37 zu 7.42), so dass die #"p"K_a# der Säure sollte in der Nähe von 7.4 sein.

Phosphatpuffer

Das Phosphatpuffersystem besteht aus #"H"_2"PO"_4^(-)# und #"HPO"_4^(2-)# Ionen.

Das Gleichgewicht ist

#"H"_2"PO"_4^(-)("aq") + "H"_2"O" ⇌ "H"_3"O"^+("aq") + "HPO"_4^(2-)("aq")#; #"p"K_a = 7.21#

Der Phosphatpuffer kann leicht ein halten #"pH"# von 7.4.

Karbonatpuffer

Das Gleichgewicht ist

#"H"_2"CO"_3("aq") + "H"_2"O(l)" ⇌ "HCO"_3^(-)("aq") + "H"_3"O"^+(aq)#; #"p"K_a = 6.1#

Dieser Puffer funktioniert genauso wie der Phosphatpuffer, ist aber nicht ideal, weil er #"p"K_a# ist zu weit von #"pH"# 7.4.

Vielleicht noch wichtiger ist das Enzym Carboanhydrase Konvertiten #"H"_2"CO"_3# in #"CO"_2# das ist im blut gelöst und wird dann so ausgeatmet #"CO"_2 #Gas.

Hämoglobin

Die allgemeine Gleichung lautet:

#"HHb"^+ + "O"_2 + "H"_2"O" ⇌ "HbO"_2 + "H"_3"O"^+#; #"p"Ka = 6.8#

Es zeigt, dass die Sauerstoffanreicherung von #"Hb"# fördert die Bildung von #"H"_3"O"^+#.

Dies verschiebt das Bicarbonatpuffergleichgewicht in Richtung #"CO"_2# Bildung und #"CO"_2# wird aus den roten Blutkörperchen freigesetzt.

Proteine

Ein Protein ist eine lange Kette von Aminosäureresten, aber diese lange Kette hat noch freie Carboxylatgruppen #"COO"^(-)# und freie Aminogruppen #"NH"_2#.

Wir könnten die Gleichung für ein Proteinpuffersystem schreiben als

#"H"_3stackrel(+)("N")—"R—COO"^(-) + "H"_2"O" ⇌ "H"_2"N—R—COO"^(-) + "H"_3"O"^+#

Das Protein kann dann als Puffer wirken.

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