Буферные системы презентация

Содержание

Значение постоянства рН в организме Изменение активной реакции среды крови приводит к серьезным нарушениям жизнедеятельности организма

Слайд 1Буферные системы
Общие понятия
Классификация буферных систем
Механизм действия буферных систем
Буферные системы крови

Слайд 2Значение постоянства рН в организме
Изменение активной реакции среды крови приводит к

серьезным нарушениям жизнедеятельности организма

Слайд 3Буферные системы
Растворы, обладающие свойством достаточно стойко сохранять постоянное значение активной реакции

среды как при добавлении кислоты и щелочей, так и при разведении
С точки зрения протонной теории буферными системами являются сопряженные кислотно-основные пары

Слайд 4Классификация буферных систем
Буферные системы кислотного типа (слабая кислота и соль этой

кислоты и слабого основания)
CH3COO-/CH3COOH – ацетатный буфер
Буферные системы основного типа (слабое основание и соль этого основания и сильной кислоты)
NH4+/ NH4OH – аммиачный буфер

Слайд 5Анионы многоосновных кислот (анионы кислой и средней или двух кислых солей)
HPO42-/H2PO4-

– фосфатный буфер
Ионы и молекулы амфолитов
R – CH – COO-
| – белковый буфер
NH3+

Слайд 6Вывод формулы рН буферных систем
В растворе имеет место равновесие
CH3COOH ⇄ H+

+ CH3COO-
[H+][CH3COO-]
Кд = ---------------------
[CH3COOH]

[CH3COOH]
[H+] = КД-----------------
[CH3COO-]
- для уксусной кислоты

Присутствие соли влияет на диссоциацию кислоты
CH3COONa ⇄ Na+ + CH3COO- (α = 1)
CH3COOH ← H+ + CH3COO-
КД(CH3COOH) =
= 1,8⋅10-5
[CH3COOH] = Cкислоты
[CH3COO-] = Cсоли

Слайд 7 Cкислоты
[H+] = КД ---------------- моль/л
Cсоли
Cкислоты
рН =

-lg[H+] = - lgКД – lg ------------------- или
Cсоли
Cсоли
рН = рКа + lg ----------------- –
Cкислоты
– это уравнение Гендерсона-Гассельбаха
Cсоли
рН = 14 – рКв – lg ----------------
Cоснования

Слайд 8Анализ уравнения Гендерсона-Гассельбаха
рН буферной системы зависит от:
Константы диссоциации слабой кислоты рКа

или основания рКв
Соотношения концентраций взятых компонентов
Наиболее эффективно буферная система работает когда концентрации компонентов равны, т.е. когда рН = рК

Слайд 9Механизм действия буферных систем
CH3COOH + CH3COONa

CH3COONa + HCI = CH3COOH +

NaCI
Кислота нейтрализуется солью
CH3COOH + NaOH = CH3COONa + H2O
В этом случае щелочь нейтрализуется слабой кислотой. Небольшое изменение в соотношении концентраций слабой кислоты ее соли незначительно изменяет рН

Слайд 10Эффективность буферных систем
При добавлении больших количеств кислот и щелочей меняется соотношение

кислота/соль и меняется рН буферной системы

Слайд 11Буферная емкость (В)
Количество молей эквивалентов сильной кислоты или основания, которое необходимо

добавить к 1 литру буферной смеси, чтобы изменить рН на единицу
ν ν
В = ------------------ = -----------
(рН2 – рН1)⋅VЛ ΔрН⋅ VЛ
Буферная емкость рассчитывается и по кислоте (Ва) и по основанию (Вв). Эти величины обычно не одинаковы.

Слайд 12Буферная емкость зависит от:
Абсолютной концентрации компонентов буферной системы
От соотношения между этими

концентрациями
Наибольшей буферной емкостью будут обладать растворы с соотношением:

[кислота]
-------------- = 1
[соль]

Слайд 13Пример
Имеем два ацетатных буфера, концентрация компонентов в одном составляет 10 мг-экв,

а в другом 100 мг-экв. Соотношение компонентов кислота/соль = 1. Добавим к каждому буферу по 5 мг-экв HCI
[кислота] 10 + 5 15
------------ = --------- = ------ = 3;
[соль] 10 – 5 5
[кислота] 100 + 5 105
------------ = --------- = ------ ≈ 1;
[соль] 100 – 5 95

Слайд 14Рабочий участок буферной системы
Значение рН, при котором сохраняются свойства буферной системы

(рН = рК ± 1)
Способность противодействовать изменению значения рН наиболее высокая в точке рН = рК и эффективна в пределах рК ± 1

Слайд 15Буферные системы организма
Гидрокарбонатная
Белковая
Гемоглобиновая-оксигемоглобиновая
Фосфатная
Аминокислотная

Слайд 16Буферные системы плазмы крови Гидрокарбонатная буферная система
H2CO3 + NaHCO3

Является первой по

значимости; составляет в плазме 35% буферной емкости крови и 18% - в эритроцитах (всего 53%)

Слайд 17Ее особенности в организме
Действие тесно связано с функцией дыхания организма
Один из

компонентов буферной системы (угольная кислота) образуется в крови из CO2
CO2(г) ⇄ CO2(р) ⇄ H2CO3 ⇄ H+ + HCO3-
Концентрация CO2 в крови определяется коэффициентом растворимости при 37ºC и парциальным давлением рCO2
[H2CO3] = C⋅pCO2

Слайд 18Уравнение Гендерсона-Гассельбаха для гидрокарбонатного буфера:
[HCO3-]
pH = рК(H2CO3) +

lg-------------;
[H2CO3]
[HCO3-]
рН = рК(H2CO3) + lg-------------
C⋅pCO2
В организме: [HCO3-]
---------- = 10
[H2CO3]
рН = 6,4 + lg10 = 6,4 + 1 = 7,4

Слайд 19Механизм действия HCO3-/H2CO3
В случае накопления кислот в крови расходуется NaHCO3:
HCO3- +

H+ → H2CO3
При повышении кислотности увеличивается объем легочной вентиляции:
H2CO3 → CO2↑ + H2O
При увеличении щелочности расходуется H2CO3, уменьшается легочная вентиляция, накапливается CO2:
H2CO3 + OH- → H2O + HCO3-

Слайд 20Механизмы регуляции дыхания стабилизируют буферное соотношение в гидрокарбонатном буфере. Чувствительность дыхательного

центра к изменению рН очень велика.

Уменьшение рН на 0,1 Увеличивает объем легочной вентиляции в 2 раза

Таким образом, механизм действия гидрокарбонатного буфера связан с функцией дыхания

Слайд 21Белковая буферная система
Составляет в плазме 7% буферной емкости крови.

R –

CH – COOH
|
NH2

Белок-соль
R – CH – COO- + H+ → R – CH – COOH
| |
NH3+ NH3+

Слайд 22Белок-основание
R – CH – COO- + H+ → R – CH

– COO-
| |
NH2 NH3+

Белок-кислота
R – CH – COOH + OH- → R – CH – COO- +
| |
NH3+ NH3+
+ H2O
Аминокислоты

Слайд 23Фосфатная буферная система
Na2HPO4 + NaH2PO4
Концентрация ее компонентов в плазме невелика (фосфаты

выводятся с мочой). Составляет в плазме 1% буферной емкости крови и 4% - в эритроцитах. Наибольшее значение имеет в тканях, моче, пищеварительных соках. В крови буферное соотношение
Na2HPO4
----------- = 3,5
NaH2PO4
Фосфатная буферная система имеет более высокую емкость по кислоте

Слайд 24Буферные системы эритроцитов Гемоглобиновый-оксигемоглобиновый буфер
Составляет 35% буферной емкости крови
HHb ⇄ H+ +

Hb- (рК = 8,2)
HHbO2 ⇄ H+ + HbO2- (рК = 6,95)
HHb и HHbO2 – слабые кислоты, но HHbO2 – сильнее (около 65% HHbO2 находится в диссоциированном состоянии, а HHb – тоько на 10%)
При добавлении кислот:
H+ + Hb- → HHb;
При добавлении оснований:
HHbO2 + OH- → HbO2- + H2O

Слайд 25Связь с дыханием
HHb + O2 → HHbO2 В легких
CO2:

Кровь → легкие


HHbO2 → HHb + O2 В тканях
CO2: Ткани → кровь



Слайд 26Кооперативность действия буферных систем крови
Фосфатная буферная система проявляет кооперативность действия с

гидрокарбонатной буферной системой. Если наступает истощение гидрокарбонатной буферной системы (в пределах 7,4), то фосфатная способна поддерживать рН в пределах 6,2-8,2.
Большой вклад в буферную емкость вносят органические фосфаты: триозофосфаты, гексозофосфаты, аденозинфосфаты, а также фосфолипиды (строительный материал клеточных мембран); сама мембрана обладает буферным действием

Слайд 27Кислотно-основное равновесие
Соотношение кислотных и основных свойств крови

Слайд 28Показатели кислотно-основного состояния крови
рН крови (7,4 ± 0,05)
Парциальное давление CO2
p CO2

= 40 ± 5 мм рт. ст.
алкалоз: 10 мм рт. ст.
ацидоз: 130 мм рт. ст.
Содержание гидрокарбонатов в плазме
C(H2CO3) = 24.4 ± 3 ммоль/л
Общее содержание буферных оснований в плазме крови (ВВ = 42 ± 3 ммоль/л)
Избыток или дефицит буферных оснований в крови (ВЕ) – в норме ± 3, при патологии ± 30 ммоль/л

Слайд 29Резервная щелочность крови
Способность крови связывать CO2
Она определяется количеством CO2, связанной

в виде гидрокарбонатов. Определяют общее количество CO2 и количество физически растворимой CO2 в исследуемой плазме. Вычитая из первой цифры вторую, получают искомую величину. Она выражается в объемных процентах CO2 (объем CO2 в мл на 100 мл плазмы). В плазме у человека резервная щелочность составляет 50-65% CO2

Слайд 30Нарушения К-О равновесия
Уменьшение емкости буферных систем крови по кислоте (ацидоз) или

по щелочи (алкалоз)
Причины:
Дыхание (состав газовой смеси, частота)
Потребление кислот и оснований
Метаболизм (диабет)

Слайд 31Виды нарушений К-О равновесия
Компенсированный ацидоз
Некомпенсированный ацидоз
Компенсированный алкалоз
Некомпенсированный алкалоз

Слайд 32Коррекция нарушений К-О равновесия
Натрия гидрокарбонат (4,5% раствор, рН = 8,1; 100-200

мл) применяют при ацидозе (сахарный диабет, инфекции, травмы), вводят в/в. В тяжелых случаях – 100 мл 8,4% раствора
Трисамин («трисбуфер») – триоксиметиламинометан. Водный раствор 3,66% (изотонический) рН = 10,2 обладает буферным действием, устраняет ацидоз; вводят в/в
Аскорбиновая кислота (5% раствор) применяют при алкалозе, вводят в/в

Похожие презентации

Металлокомплексный катализ. (Лекция 16) 772
Органические соединения и их классификация 531
Предмет органической химии. Теория строения органических веществ А.М. Бутлерова 352
Углеводы. Моносахариды 1128
Липидтер, жіктелуі (қарапайым және күрделі липидтер), қызметі, май қышқылдары 1369
Биоорганическая химия 417

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.

Для правообладателей

Яндекс.Метрика