살아있는 유기체의 세포는 제대로 기능하기 위해 올바른 pH 또는 산-염기 균형을 유지해야합니다. 인산염 완충 시스템을 통해 적절한 pH를 얻을 수 있습니다. 그것은 서로 평형을 이루는 인산이 수소와 인산 수소 이온으로 구성됩니다. 이 완충 시스템은 인산이 수소와 인산이 수소의 농도 때문에 pH 변화에 저항합니다. 세포에서 생성되는 산성 또는 염기성 이온의 농도에 비해 세포의 인산 수소 이온이 큽니다. 세포.
pH는 무엇입니까?
용액의 pH는 수소 이온 또는 H +의 농도를 측정합니다. 수소 이온은 양성자라고도하는 양전하를 띤 단일 물질입니다. 수성 용액에 수소 이온이 많을수록 용액의 산성도가 높아집니다. pH 척도는 H + 이온 농도의 로그를 측정하므로 H + 농도가 높을수록 수치가 낮아집니다. 로그 스케일은 0에서 14까지 실행됩니다. 7 미만의 pH는 산성으로 간주되고 7 이상의 pH는 알칼리성입니다. pH 7은 용액에서 산성 수소 이온 (H +)과 염기성 하이드 록실 이온 (OH-)의 수가 동일하기 때문에 중성으로 정의됩니다.
버퍼 작동 방식
완충 시스템은 약산과 그에 상응하는 약염기로 구성됩니다. 산은 물에서 수소 이온을 방출하는 분자로 정의되고 염기는 수소 이온을 받아들이는 분자입니다. 약산 또는 약염기는 물에서 약간만 이온화되거나 수소 또는 수산기 이온을 포기하는 반면 강산 및 염기는 거의 완전히 이온화됩니다. 과량의 수소 이온이 완충 용액에 있으면 약염기가 수소 이온을 빨아 들여 용액의 pH를 유지하면서 해당 산으로 변합니다. 염기가 추가되면 반응이 역전되고 약산이 수소 이온의 일부를 포기하여 용액을 더 산성으로 만들고 약 염기로 변경합니다.
인산염 버퍼 시스템
인산염 완충 시스템은 모든 생물체의 세포 내 pH를 유지합니다. 이 버퍼 시스템에서는 인산이 수소 이온이 약산 역할을합니다. 인산 수소 이온은 약한 염기를 나타냅니다. 물 또는 세포 내액에서 인산이 수소와 인산 수소는 항상 서로 평형을 이룹니다. 인산이 수소-인산 수소 시스템의 이온화 정도는 해리 상수 또는 pKa 값으로 표시되며 로그 값으로 표시됩니다. 인산염 완충 시스템은 pKa가 생리 학적 pH에 매우 가까운 7.21이기 때문에 살아있는 세포에 매우 적합합니다.
인산염 버퍼 시스템이 부족한 경우
순환계가있는 고등 유기체에서 인산염 완충 시스템은 적절한 인산이 수소 및 인산 수소 이온 농도가 높지 않기 때문에 혈액 내 pH 충분히. 중탄산염 완충 시스템은 혈액을 약 7.4의 pH로 유지할 수 있습니다. 여기서 중탄산염은 약산이고 탄산 수소 이온은 약염기입니다. 중탄산염과 탄산 수소는 혈액에 용해 된 이산화탄소에서 형성됩니다. 과도한 이산화탄소는 폐를 통해 배출됩니다.