Goldilocksと3匹のクマの話を覚えていますか？ ゴールディロックスがクマの家に入ると、お粥を試してみると、最初のお粥は暑すぎ、2番目は寒すぎることがわかりました。 彼女が3番目のものを試すとき、彼女はであるお粥を見つけます ちょうどいい. ゴールディロックスが食べるのに最適なお粥を望んでいたのと同じように、生物は ちょうどいい. しかし、何ですか ちょうどいい 生物のために？
生理学的pH
人間の血はわずかです 基本 pHは約7.4です。 血中pHが7.35を下回るとすぐに、人は生理的アシドーシスにあると見なされます（これは悪いことです）。 pHが7.0を下回るとすぐに、致命的になる可能性があります。
では、どのような状況であっても、体はどのようにして1日を通して正しいpHを維持するのでしょうか。 それは生物学的緩衝システムを利用します。
生物学的緩衝液とは何ですか？
A 生物学的緩衝液 水素イオンを中和する有機物です。 このように、生物学的緩衝液は、生化学的プロセスが最適に実行され続けるように、体を正しいpHに維持するのに役立ちます。
ほとんどの緩衝液は弱酸と弱塩基で構成されています。 それらは、酸または塩基を添加した後でも、所定のpHを維持するのに役立ちます。 たとえば、血液には炭酸（H2CO3）-重炭酸塩（HCO3-）バッファシステム。 このシステムでは、弱酸がわずかに解離し、重炭酸イオンを生成します。 これらのイオンは余分なHを結合することができます+血中に浮かんでいるイオン。 これは弱酸を再形成し、Hの量を減らします+ 溶液中のイオン。
これはいつ起こるのでしょうか？ さて、運動はあなたの血中に浮かんでいる水素イオンの量を増やします。 これが発生すると、炭酸-重炭酸塩緩衝システムが機能します。 過剰な水素イオンを捕捉することにより、血液のpHが酸性になりすぎることはありません。
なぜバッファが重要なのですか？
細胞は狭い範囲のpHで機能します。 ですから、食物を消化し、エネルギーを作り、神経細胞間で信号を中継するのを助ける多くの酵素もそうです。 そのため、体内およびこれらの細胞のpHが大幅に変化しないことが重要です。 そうでなければ、彼らはあなたが彼らに必要な仕事をするのをやめます。 これが起こらないようにするために、生物学的に関連するすべての溶液に緩衝液が含まれています。
生物学的緩衝液も バッファシステム 生理的pH付近で安定したpHを維持するのに役立ちます。 細胞の個々の成分または個々のタンパク質を使って実験を行う場合、科学者は使用するバッファーを考慮に入れる必要があります。 良い緩衝液がないと、彼らが研究したい成分の活性が低下する可能性があります。
たとえば、科学者がpH 7.4で脳内で機能するタンパク質を扱っているが、科学者がpH 8.0のバッファーを使用している場合、そのタンパク質は最適に機能しません。 代わりに、科学者はタンパク質が実際に機能するpHに近いバッファーに切り替える必要があります。 このようにして、科学者は自然環境と同様の環境で機能しているタンパク質を観察することができます。
生物学的緩衝液の例は何ですか？
生理学的pHを維持するという明確な目的のために製造および販売されている多くの異なる生物学的緩衝液があります。 これは、生物学的に関連する材料を扱う科学者にとって非常に重要です。 これらの緩衝液は、7.4付近の安定したpHを維持するのに適しています。 非常に一般的に使用される生物学的バッファーは HEPES （4-（2-ヒドロキシエチル）-1-ピペラジンエタンスルホン酸）。 この緩衝液は、6.8から8.2の間の安定したpHを維持するのに非常に優れています。
バッファーは、作業するpHと、安定したpHが必要な範囲に関する知識に基づいて選択する必要があります。