რა ტიპის მოლეკულა უშლის ხელს ცოცხალი ორგანიზმების pH– ის დიდ ცვლილებებს?

ცოცხალ ორგანიზმებში არსებული უჯრედები უნდა შეინარჩუნონ სწორი pH, ან მჟავა-ტუტოვანი წონასწორობა, სწორად მუშაობისთვის. სწორი pH მიიღწევა ფოსფატის ბუფერული სისტემის საშუალებით. იგი შედგება დიჰიდროფოსფატისა და წყალბადის ფოსფატის იონებისაგან ერთმანეთთან წონასწორობაში. ეს ბუფერული სისტემა ეწინააღმდეგება pH– ის ცვლილებებს, რადგან დიჰიდროფოსფატის კონცენტრაციები და წყალბადის ფოფატის იონები უჯრედში დიდია მჟავე ან ძირითადი იონების კონცენტრაციებთან შედარებით საკანი

ხსნარის pH ზომავს წყალბადის იონების ან H + კონცენტრაციას. წყალბადის იონები არის დადებითად დამუხტული ერთეულები, რომლებსაც პროტონებსაც უწოდებენ. რაც უფრო მეტია წყალბადის იონები წყალზე დაფუძნებულ ხსნარში, მით უფრო მჟავე ხდება ხსნარი. PH მასშტაბით იზომება H + იონის კონცენტრაციების ჟურნალი, ასე რომ მეტი H + კონცენტრაცია იძლევა დაბალ რაოდენობას. ჟურნალის მასშტაბი 0-დან 14-მდეა. 7-ზე ნაკლები pH ითვლება მჟავე და 7-ზე მეტი pH არის ტუტე. PH 7 განისაზღვრება, როგორც ნეიტრალური, რადგან მჟავე წყალბადის იონების, ან H + და ძირითადი ჰიდროქსილის იონების რაოდენობა, ან ხსნარში, ხსნარში ტოლია.

ბუფერული სისტემა შედგება სუსტი მჟავისა და მისი შესაბამისი სუსტი ბაზისგან. მჟავა განისაზღვრება, როგორც მოლეკულა, რომელიც წყალში წყალბადის იონებს ათავისუფლებს, ხოლო ბაზა არის მოლეკულა, რომელიც იღებს წყალბადის იონებს. სუსტი მჟავა ან სუსტი ფუძე იონიზირებს, ან წყვეტს წყალბადის ან ჰიდროქსილის იონებს, მხოლოდ მცირედით წყალში, ძლიერი მჟავები და ბაზები კი ionize თითქმის მთლიანად. წყალბადის იონების ზედმეტი ბუფერულ ხსნარში ყოფნისას, სუსტი ფუძე გოგირდოვებს წყალბადის იონებს და იცვლება მისი შესაბამისი მჟავა ხსნარის pH შენარჩუნებისას. ბაზის დამატებისას, რეაქცია შებრუნდება და სუსტი მჟავა აძლევს წყალბადის იონების ნაწილს, რომ ხსნარი უფრო მჟავე გახდეს და სუსტი ფუძე შეიცვალოს.

ფოსფატის ბუფერული სისტემა ინარჩუნებს უჯრედშიდა pH- ს ყველა ცოცხალ ორგანიზმში. ამ ბუფერულ სისტემაში დიჰიდროფოსფატის იონები სუსტი მჟავის როლს ასრულებენ. წყალბადის ფოსფატის იონები წარმოადგენს სუსტ ფუძეს. წყალში ან უჯრედშიდა სითხეში დიჰიდროფოსფატი და წყალბადის ფოსფატი ყოველთვის წონასწორობაში არიან ერთმანეთთან. დიჰიდროფოსფატ-წყალბადის ფოსფატის სისტემის იონიზაციის მოცულობა წარმოდგენილია დისოციაციის მუდმივით ან pKa მნიშვნელობით, რომელიც გამოხატულია log მნიშვნელობით. ფოსფატის ბუფერული სისტემა კარგად შეეფერება ცოცხალ უჯრედებს, რადგან pKa არის 7,21, რაც ფიზიოლოგიურ pH– თან ძალიან ახლოს არის.

სისხლის მიმოქცევის სისტემის მქონე მაღალ ორგანიზმებში ფოსფატის ბუფერულ სისტემას არ შეუძლია შეინარჩუნოს შესაბამისი pH სისხლში, რადგან დიჰიდროფოსფატის და წყალბადის ფოსფატის იონის კონცენტრაცია არ არის მაღალი საკმარისი. ბიკარბონატის ბუფერულ სისტემას შეუძლია შეინარჩუნოს სისხლი დაახლოებით 7,4 pH- ით. აქ, ბიკარბონატი არის სუსტი მჟავა და წყალბადის კარბონატის იონი არის სუსტი ბაზა. ბიკარბონატი და წყალბადის კარბონატი წარმოიქმნება სისხლში გახსნილი ნახშირორჟანგისგან. ნახშირორჟანგის ჭარბი გამოდევნა ფილტვების მეშვეობით.