Muistatko tarinan Goldilocksista ja kolmesta karhusta? Kun Goldilocks menee karhun taloon, hän yrittää puuroa ja huomaa, että ensimmäinen on liian kuuma ja toinen on liian kylmä. Kun hän yrittää kolmatta, hän löytää puuron juuri oikea. Samalla tavalla Goldilocks halusi puuroa, joka oli täydellinen syötäväksi, eliöt haluavat sellaisen ympäristön juuri oikea. Mutta mikä on juuri oikea organismille?
Fysiologinen pH
Ihmisen veri on hieman perus jonka pH on noin 7,4. Heti kun veren pH laskee alle 7,35, henkilön katsotaan olevan fysiologisessa asidoosissa (mikä on huono). Heti kun pH laskee alle 7,0, se voi johtaa kuolemaan.
Joten miten keho ylläpitää oikeaa pH: ta koko päivän riippumatta tilanteesta? Se käyttää biologista puskurointijärjestelmää.
Mitä ovat biologiset puskurit?
A biologinen puskuri on orgaaninen aine, jolla on neutraloiva vaikutus vetyioneihin. Tällä tavalla biologinen puskuri auttaa pitämään kehon oikeassa pH: ssa, jotta biokemialliset prosessit jatkavat optimaalista toimintaa.
Useimmat puskurit koostuvat heikosta haposta ja heikosta emäksestä. Ne auttavat ylläpitämään tietyn pH: n myös hapon tai emäksen lisäämisen jälkeen. Esimerkiksi veri sisältää hiilihappoa (H
2CO3) -bikarbonaatti (HCO3-) puskurijärjestelmä. Tässä järjestelmässä heikko happo dissosioituu vähäisessä määrin, jolloin saadaan bikarbonaatti-ioneja. Nämä ionit pystyvät sitomaan ylimääräisen H: n+veressä kelluvat ionit. Tämä uudistaa heikon hapon ja vähentää H: n määrää+ ioneja liuoksessa.Milloin tämä voi tapahtua? No, liikunta lisää vetyionien määrää, jotka kelluvat veressäsi. Kun näin tapahtuu, hiilihappo-bikarbonaattipuskurointijärjestelmä tulee esiin. Sieppaamalla ylimääräiset vetyionit veresi pH ei tule liian happamaksi.
Miksi puskureilla on merkitystä?
Solut toimivat kapealla pH-alueella. Joten tee myös monia entsyymejä, jotka auttavat sinua sulattamaan ruokaa, tuottamaan energiaa ja välittämään signaaleja hermosolujen välillä. Sellaisena on elintärkeää, että pH kehossa ja näissä soluissa ei vaihtele rajusti. Muuten he lopettavat sen työn tekemisen, jota tarvitset. Sen varmistamiseksi, ettei näin tapahdu, puskurit löytyvät kaikista biologisesti merkityksellisistä ratkaisuista.
Biologisia puskureita voi myös olla puskurijärjestelmät jotka auttavat pitämään vakaan pH-arvon fysiologisen pH-arvon ympärillä. Suoritettaessa kokeita solujen yksittäisillä komponenteilla tai yksittäisillä proteiineilla tutkijoiden on otettava huomioon niiden käyttämä puskuri. Ilman hyvää puskuria tutkittavan komponentin aktiivisuus voi heikentyä.
Esimerkiksi, jos tiedemies työskentelee proteiinin kanssa, joka toimii aivoissa pH-arvolla 7,4, mutta tutkija käyttää puskuria, jonka pH on 8,0, proteiini ei toimi optimaalisesti. Sen sijaan tutkijan tulisi vaihtaa puskuriin, joka on lähempänä pH: ta, jossa proteiini todella toimii. Tällä tavalla tutkija voi tarkkailla proteiinin toimintaa luonnollisen ympäristön kaltaisessa ympäristössä.
Mitkä ovat esimerkkejä biologisista puskureista?
Fysiologisen pH: n ylläpitoa varten on valmistettu ja myyty monia erilaisia biologisia puskureita. Tämä on erittäin tärkeää tutkijalle, joka työskentelee biologisesti merkityksellisten materiaalien kanssa. Nämä puskurit pitävät pH-arvon vakaana lähellä arvoa 7,4. Hyvin yleisesti käytettyä biologista puskuria kutsutaan HEPES (4- (2-hydroksietyyli) -1-piperatsiinietaanisulfonihappo). Tämä puskuri on erittäin hyvä pitämään vakaan pH: n välillä 6,8 - 8,2.
Puskurit tulisi valita perustuen tietoon pH: sta, jolla haluat työskennellä, ja alueelle, jolla sinun on oltava tasainen pH.