Plumpie

Как CO₂ и углекислота (H₂CO₃) работают при буферизации крови?


Биохимия Гематология Биология

Борьба с этим в течение последних нескольких дней даже после чтения половины учебного пособия по кислотной базе здесь , если бы кто-то мог мне помочь, это было бы здорово.

Я не понимаю, как HCO 3 - должен буферизовать кровь. Я знаю, что HCO 3 - это база и может принимать H + , но способ, которым HCO 3 - реализовать, - это пожертвовать H + для окружающей воды, так что есть нулевое изменение H +, поэтому никакое действие буферизации . Скажем, HCO 3 - принимает H + , теперь CO 2, образованный H 2 CO 3 → CO 2 + H 2 O, покидает кровь, потому что P- венозный CO 2 становится выше, чем давление CO 2 в воздухе в легких , и вы выдыхаете. Теперь вы находитесь в той же ситуации, что и до того, как CO 2 подключился к H 2 O. Тем не менее текст вызывает его как буфер с очень большой буферной способностью. Как это работает?

Мне кажется, что буферизация крови с использованием HCO 3 - имеет такое же значение, как и использование HCl, Cl - может принимать H + , правильно? Никогда не думайте, что HCl - очень сильная кислота. Конечно, никто не подумает об использовании HCl для буферизации крови.

anongoodnurse
У меня только один вопрос для вас. Если бы тело могло регулировать количество HCO3-, фактически создавая новый буфер, это поможет вам понять, насколько он является основным буфером?

Plumpie
возможно, не уверен, понимаю ли я это сейчас

anongoodnurse
Хотелось бы, чтобы вы ответили мне несколько дней назад.

Ответы


SYK

Что вы подразумеваете под «нет нуля нуля в H + ЧАС Икс + таким образом, никакого буферизирующего действия не произошло ». Свойство буферной системы IS предотвращает резкое изменение рН.

Буферная емкость, мера того, насколько буферная система может выдержать изменение в [ H + ] [ ЧАС Икс + ] (например, рН), (в основном) зависит от двух параметров - концентрации этого буфера и от того, насколько близкий желаемый рН к его pKa. H 2 C O 3 ЧАС Икс 2 С О Икс 3 имеет pKa 6,4 и 10,3. Учитывая, что рН крови составляет около 7,4 и лучше, чтобы оставаться таким образом, базовая / кислотная пара, [ H C O 3 - ] / [ H 2 C O 3 ] [ ЧАС С О Икс 3 Икс - ] / [ ЧАС Икс 2 С О Икс 3 ] (pKa = 6,4) (плюс целая куча различных белков, таких как альбумины в крови, все из которых имеют свой собственный pKa) действительно обеспечивает хорошую буферную емкость вокруг этого рН.

Правда, C O 2 С О Икс 2 постоянно удаляется через дыхание, но также постоянно генерируется клеточным дыханием, H 2 C O 3 - - C O 2 + H 2 О ЧАС Икс 2 С О Икс 3 - - С О Икс 2 + ЧАС Икс 2 О «неустойчивое равновесие» и H C O 3 - ЧАС С О Икс 3 Икс - а также H 2 C O 3 ЧАС Икс 2 С О Икс 3 в достаточно высокой концентрации для поддержания буферной емкости.

HCl имеет pKa около -7, поэтому он будет иметь хороший буфер около рН -7. В водной среде все молекулы HCl будут диссоциировать на 100%, и нет H + ЧАС Икс + когда-либо свяжутся с C l - С L Икс - потому что сама вода сначала «убьет» протон как H 3 O + ЧАС Икс 3 О Икс + (pKa = -1,74) до C l - С L Икс - примерно на пять порядков.

---РЕДАКТИРОВАТЬ---

Возможно, вы думаете, что при выпуске ячеек C O 2 С О Икс 2 к крови, H 2 C O 3 ЧАС Икс 2 С О Икс 3 будет первым продуктом, и для того, чтобы H 2 C O 3 ЧАС Икс 2 С О Икс 3 чтобы создать основу для поглощения любых дополнительных H + ЧАС Икс + , сначала он должен освободить H + ЧАС Икс + , в результате чего нет H + ЧАС Икс + и, следовательно, нет возможности балансировать дополнительные или недостаточные H + ЧАС Икс + для поддержания рН. Действительно, если H 2 C O 3 ЧАС Икс 2 С О Икс 3 является ТОЛЬКО химическим видом в крови, когда он не будет буфером. Буфер требует, по крайней мере, двух видов - потенциального донора протонов и потенциального акцептора протонов, оба из которых имеют высокую и сопоставимую концентрацию. рН является мерой внешней свободной H + ЧАС Икс + , результат конечного протонного баланса всей кислоты и основания в крови, продиктованного уравнением Хендерсона-Хассельбаха . Таким образом, когда H 2 C O 3 ЧАС Икс 2 С О Икс 3 высвобождается в крови, основной рН крови вызывает большую часть H 2 C O 3 ЧАС Икс 2 С О Икс 3 становиться H C O 3 - ЧАС С О Икс 3 Икс - , освобождая свободный протон. Опять же, если это все H C O 3 - ЧАС С О Икс 3 Икс - в крови после того, H 2 C O 3 ЧАС Икс 2 С О Икс 3 , уровень рН в крови снизится, но уже имеется большое количество H C O 3 - ЧАС С О Икс 3 Икс - в крови, помогая системе достичь нового равновесия. Конечно, буферная емкость крови не бесконечна. Если образуется так много метаболической кислоты, что она меняет отношение [ H C O 3 - ] / [ H 2 C O 3 ] [ ЧАС С О Икс 3 Икс - ] / [ ЧАС Икс 2 С О Икс 3 ] к чрезмерной кислоте, произойдет ацидоз.

user137
Мне бы не хотелось видеть, что нужно, чтобы получить воду при рН -7.

WYSIWYG♦
@ user137 не нужно быть водой. Это может быть любой растворитель. Основание / кислота / соли и т. Д. Определяются в отношении растворителя (в большинстве случаев это вода). Если H2SO4 обозначает растворитель, то K2SO4 будет основой, а не солью. Вы также можете себе представить, что, если аммиак является растворителем.

Plumpie
Что вы подразумеваете под «существует нетто-нулевое изменение в H +, поэтому никаких действий буферизации не произошло»? Я имею в виду, что поглощение H + является приятным и все, но это стало возможным только путем создания H + на более раннем этапе. Это похоже на то, что гликолиз производит 4 ATP - конечно, но есть 2 ATP, необходимых для гликолиза, поэтому чистая прибыль в ATP составляет всего 2. Я принял ваш ответ, спасибо за помощь (и комментаторы), но я не уверен если я сейчас это понимаю.

SYK
Кажется, я лучше понял твои трудности. Возможно, вы думаете, что когда клетки выделяют CO2 в кровь, первым продуктом будет H2CO3, и для того, чтобы конъюгатное основание H2CO3 работало в качестве основы для поглощения любого дополнительного H +, сначала оно должно высвобождать H +, что не приводит к изменению свободной H +, и, следовательно, нет возможности балансировать дополнительный или недостаточный H + для поддержания рН. См. Раздел «Редактировать».

anongoodnurse
Я лично не понимаю, как вы можете обсудить эту систему буферизации, не обсуждая роль почек.

Смотри также