Презентация на тему: БУФЕРНЫЕ РАСТВОРЫ

БУФЕРНЫЕ РАСТВОРЫ
Водородный показатель рН
рН растворов
Буферные растворы
Классификация буферных систем
Уравнение Гендерсона - Гассельбаха
Механизм буферного действия ацетатного буфера
Механизм буферного действия аммиачного буфера
Буферная емкость – количественная оценка буферного действия
Зависимость БЕ ацетатного буфера от рН
Буферные системы организма
Буферные системы организма
Вклад различных буферных систем в буферную емкость крови
БУФЕРНЫЕ РАСТВОРЫ
Фосфатная буферная система
Бикарбонатная буферная система
Механизм действия бикарбонатной буферной системы
Гемоглобиновая и оксигемоглобиновая буферные системы
Механизм действия гемоглобинового буфера
Белковые кислотно-основные буферные системы
Взаимосвязь буферных систем организма
Взаимосвязь буферных систем организма
1/22
Средняя оценка: 4.9/5 (всего оценок: 60)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (681 Кб)
1

Первый слайд презентации: БУФЕРНЫЕ РАСТВОРЫ

Изображение слайда
2

Слайд 2: Водородный показатель рН

рН = – lg[H + ] Название Цвет  индикатора  в  среде Кислая [H + ] > [OH - ] рН < 7 Нейтральная [H + ] = [OH - ] рН = 7 Щелочная [OH - ] > [H + ] рН > 7 Лакмус красный фиолетовый синий Фенолфталеин бесцветный бесцветный малиновый Метилоранж розовый оранжевый желтый лакмус фенолфталеин метилоранж нейтральная среда: рН = 7 кислая среда: рН < 7 щелочная среда: рН > 7

Изображение слайда
3

Слайд 3: рН растворов

Сыворотка крови  7,35 – 7,45 Спинно-мозговая жидкость  7,35 – 7,45 Слюна  6,35 – 6,85 Желудочный сок  0,9 – 1,3 Моча  4,8 – 7,5 Слезная жидкость  7,2 – 7,4 Желчь в пузыре  5,4 – 6,9 Значения рН некоторых систем организма

Изображение слайда
4

Слайд 4: Буферные растворы

В поддержании постоянства активной реакции среды организма (изогидрии) важную роль играют буферные растворы. Буферными растворами (буферами) называют растворы, обладающие свойством достаточно стойко сохранять постоянство концентрации ионов водорода (т.е. рН среды) при добавлении небольших количеств кислот или щелочей Буферные растворы HA B A − BH + HA/A − B/BH + Буферные системы

Изображение слайда
5

Слайд 5: Классификация буферных систем

Кислотные – состоят из слабой кислоты и соли этой кислоты, образованной сильным основанием. Ацетатный буфер: СН 3 СООН СН 3 СОО Na Гидрокарбонатный Н 2 СО 3 буфер: NaHCO 3 Оксигемоглобиновый буфер: Hb / HbO 2 Основные – состоят из слабого основания и соли этого основания, образованной сильной кислотой. Аммиачный буфер: NH 4 OH NH 4 Cl Солевые – содержат анионы двух кислых солей. Фосфатный буфер: NaH 2 PO 4 Na 2 HPO 4 H 2 PO 4 − роль слабой кислоты гидрофосфат и дигидрофосфат Na (или К)

Изображение слайда
6

Слайд 6: Уравнение Гендерсона - Гассельбаха

Для кислотных буферных систем Для основных буферных систем СН 3 СОО Na→ СН 3 СОО − + Na + СН 3 СОО H ↔ СН 3 СОО − + H + NH 3 + Н 2 О ↔ NH 4 + + OH − NH 4 Cl → NH 4 + + Cl − Из уравнений видно, что кислотность буферных систем зависит: от природы слабого электролита, т.е. его константы диссоциации (а следовательно и от Т, т.к. К д = f (Т)) от соотношения компонентов буферной системы рН буферной системы не зависит от разбавления!

Изображение слайда
7

Слайд 7: Механизм буферного действия ацетатного буфера

СН 3 СОО Na→ СН 3 СОО − + Na + СН 3 СОО H ↔ СН 3 СОО − + H + диапазон рН 3,7-5,6 Если прибавить сильную кислоту: СН 3 СОО - + H + ↔ СН 3 СОО H (сильная кислота меняется на слабую) Если прибавить щелочь: СН 3 СОО H +ОН - → СН 3 СОО - + Н 2 О (образуется малодиссоциированая молекула воды)

Изображение слайда
8

Слайд 8: Механизм буферного действия аммиачного буфера

В растворе существует NH 3 и NH 4 + NH 3 + НОН ↔ NH 4 + + ОН − При добавлении кислоты: NH 3 + HCl ↔ NH 4 Cl При добавлении щелочи: NH 4 + + ОН − ↔ NH 3 •Н 2 О NH 3 + Н 2 О ↔ NH 3 •Н 2 О = NH 4 + + OH − NH 4 Cl → NH 4 + + Cl − диапазон рН 8,4-10,3 Практически не диссоциирует

Изображение слайда
9

Слайд 9: Буферная емкость – количественная оценка буферного действия

Величину, характеризующую способность буферного раствора противодействовать смещению реакции среды при добавлении сильных кислот или сильных оснований, называют буферной емкостью раствора (БЕ) БЕ измеряется количеством кислоты или щелочи (моль или ммоль эквивалентов), добавление которого к 1 л буферного раствора изменяет рН на единицу max БЕ соответствует рН = рК а, т.е. при С(соль)/С(кислоты) = 1 В растворе имеется одинаковое количество соли и кислоты. При таком соотношении концентраций рН раствора изменится в меньшей степени

Изображение слайда
10

Слайд 10: Зависимость БЕ ацетатного буфера от рН

Рабочий участок буферной системы, т.е. способность противодействовать изменению рН при добавлении кислот и щелочей, имеет протяженность приблизительно одну единицу рН с каждой стороны от точки рН = рК а. Интервал рН = рК а ± 1 называется зоной буферного действия.

Изображение слайда
11

Слайд 11: Буферные системы организма

Организм человека владеет специальным механизмом координации физиологических и биохимических процессов и может поддерживать на определенном уровне содержание разных веществ, а именно: газов, воды, электролитов, ионов металлов и водорода, биолигандов. Эта координация по предложению К. Кеннона была названная гомеостазом Буферные системы организма – это, прежде всего, гидрокарбонатная, гемоглобиновая, фосфатная и белковая. Все эти системы имеются в крови, где с их помощью особенно строго поддерживается рН=7,4±0,05

Изображение слайда
12

Слайд 12: Буферные системы организма

Изображение слайда
13

Слайд 13: Вклад различных буферных систем в буферную емкость крови

Изображение слайда
14

Слайд 14

Механизм действия фосфатной буферной системы Избыток гидроксид-ионов связывается в малодиссоциированную воду NaH 2 PO 4 Na 2 HPO 4 , где роль слабой кислоты выполняет NaH 2 PO 4 NaH 2 PO 4 Na   H 2 PO 4 – Na 2 HPO 4 2Na   HPO 4 2 – При добавлении к этому буферу сильной кислоты образуется дигидрофосфат-ион: H + + HPO 4 2 – H 2 PO 4 – Сильная кислота заменяется эквивалентным количеством H 2 PO 4 − При добавлении щелочи к системе буфером окажется другая соль – дигидрофосфат Na : НРО 4 2 – + Н 2 О О H – + Н 2 PO 4 – рН = 7,4 действует в интервале рН 6,2-8,2

Изображение слайда
15

Слайд 15: Фосфатная буферная система

Фосфатная буферная система эффективно нейтрализует кислые метаболиты, например молочную кислоту ( HLac) Основное значение фосфатный буфер имеет для регуляции pH интерстициальной жидкости и мочи Na 2 HPO 4 + H 2 CO 3 ↔ NaH 2 PO 4 + NaHCO 3

Изображение слайда
16

Слайд 16: Бикарбонатная буферная система

Бикарбонатная кислотно-основная буферная система обладает наибольшей буферной ёмкостью. Это связано с тем, что количество компонентов бикарбонатной буферной системы поддерживается на должном уровне и с необходимой точностью управления посредством эффективной функции системы дыхания. Н 2 СО 3 NaHCO 3 рН = 7,4 Н 2 СО 3 Н + + НСО 3 − С O 2 + H 2 O H 2 CO 3

Изображение слайда
17

Слайд 17: Механизм действия бикарбонатной буферной системы

При добавлении к системе сильной кислоты ионы Н + взаимодействуют с анионами соли, образуя слабодиссоциирующую Н 2 СО 3. Сильная кислота заменяется эквивалентным количеством слабой кислоты, диссоциация которой подавлена. При добавлении щелочи гидроксил-ионы ( ОН - ) взаимодействуют с ионами Н + угольной кислоты. Щелочь заменяется эквивалентным количеством соли, почти не изменяющей величину рН раствора. HCl + NaHCO 3 NaCl + H 2 CO 3 H 2 O CO 2 NaOH + H 2 CO 3 NaHCO 3 + H 2 O

Изображение слайда
18

Слайд 18: Гемоглобиновая и оксигемоглобиновая буферные системы

Самая мощная буферная система крови: в 9 раз мощнее бикарбонатного буфера; на ее долю приходится 75% от всей буферной емкости крови Гемоглобиновая буферная система состоит из: неионизированного гемоглобина ННb (слабая органическая кислота, донор протонов) калиевой соли гемоглобина КНb (сопряженное основание, акцептор протонов) Оксигемоглобиновая буферная система состоит из: оксигенированного гемоглобина ННbО 2 его аниона НbО 2 − Гемоглобинат-ион Оксигемоглобинат-ион

Изображение слайда
19

Слайд 19: Механизм действия гемоглобинового буфера

ННВ + О 2  ННВО 2 ННВО 2 + КНСО 3  КНВО 2 + Н 2 СО 3 Н 2 СО 3  Н 2 О + СО 2 О 2 КНВО 2  КНВ + О 2 СО 2 + Н 2 О  Н 2 СО 3 КНВ + Н 2 СО 3  ННВ + КНСО 3 карбоангидраза СО 2

Изображение слайда
20

Слайд 20: Белковые кислотно-основные буферные системы

Изображение слайда
21

Слайд 21: Взаимосвязь буферных систем организма

В эритроцитах: HHb + O 2 ↔ HHbO 2 ↔ H + + HbO 2 − Кровь становиться артериальной В периферических отделах кровеносной системы: HbO 2 − ↔ Hb − + O 2 Кровь становится венозной Отдаваемый в тканях О 2 расходуется на окисление различных веществ, в результате чего образуется СО 2 : 1) меньшая часть СО 2 остается в плазме: взаимодействие с белковой буферной системой С O 2 + R-NH 2 ↔ R-NHCOOH ↔ H + + R-NHCOO − Образующийся избыток Н + нейтрализуется фосфатным буфером : H + + HPO 4 − ↔ H 2 PO 4 − 2) большая часть СО 2 поступает в эритроциты : взаимодействие с гемоглобиновой буферной системой

Изображение слайда
22

Последний слайд презентации: БУФЕРНЫЕ РАСТВОРЫ: Взаимосвязь буферных систем организма

Из тканей Н 2 СО 3 + OH − НСО 3 − + H +  HCO 3 − + H 2 O  H 2 O + CO 2 Плазма крови СО 2 + Н 2 О  Н 2 СО 3  Н + + НСО 3 − Hb −  HHb + карбоангидраза

Изображение слайда