Презентация на тему: ГОУ ВПО ПГМА Росздрава

ГОУ ВПО ПГМА Росздрава
ГОУ ВПО ПГМА Росздрава
ГОУ ВПО ПГМА Росздрава
ГОУ ВПО ПГМА Росздрава
ГОУ ВПО ПГМА Росздрава
ГОУ ВПО ПГМА Росздрава
ГОУ ВПО ПГМА Росздрава
ГОУ ВПО ПГМА Росздрава
Механизм действия ацетатного буфера
ГОУ ВПО ПГМА Росздрава
Механизм действия аммиачного буфера
ГОУ ВПО ПГМА Росздрава
Вывод уравнения Гендерсона-Гассельбаха для кислотных буферных систем на примере ацетатного буферного раствора.
ГОУ ВПО ПГМА Росздрава
Вывод уравнения Гендерсона – Гассельбаха для аммиачного буферного раствора
рН буферных растворов зависит:
ГОУ ВПО ПГМА Росздрава
ГОУ ВПО ПГМА Росздрава
Буферная емкость зависит от :
Буферные системы организма
Гидрокарбонатная буферная система
Механизм действия
Фосфатная буферная система
ГОУ ВПО ПГМА Росздрава
Белковые буферные системы
Анионный белковый буфер
Катионная белковая буферная система
Гемоглобиновая и оксигемоглобиновая буферные системы
Совместное действие гемоглобинового и гидрокарбонатного буфера
ГОУ ВПО ПГМА Росздрава
ГОУ ВПО ПГМА Росздрава
Буферная ёмкость систем организма
Кислотно-основное состояние (КОС) организма
ГОУ ВПО ПГМА Росздрава
ГОУ ВПО ПГМА Росздрава
ГОУ ВПО ПГМА Росздрава
ГОУ ВПО ПГМА Росздрава
1/37
Средняя оценка: 4.3/5 (всего оценок: 73)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (199 Кб)
1

Первый слайд презентации: ГОУ ВПО ПГМА Росздрава

Буферные системы

Изображение слайда
2

Слайд 2

Буферными называют растворы, которые сохраняют практически постоянное значение рН при добавлении к ним небольших количеств кислоты или щелочи и при разбавлении.

Изображение слайда
3

Слайд 3

Буферное действие растворов обусловлено наличием в них кислотно-основного равновесия общего типа: Слабая кислота (донор протонов) + Сопряженное основание (акцептор протонов) Слабое основание (акцептор протонов) + Сопряженная кислота (донор протонов) Сопряженные кислотно-основные пары и называют буферными системами.

Изображение слайда
4

Слайд 4

По принадлежности слабого электролита к классу кислот или оснований буферные системы делятся на : кислотные основные амфолиты

Изображение слайда
5

Слайд 5

Тип системы Название системы Состав системы Состав раствора Область действия ∆ рН Кисло- тные A - HA Ацетатная CH 3 COO - CH 3 COOH CH 3 COONa CH 3 COOH 3,8 – 5,8 Гидрокарбонатная HCO 3 H 2 CO 3 NaHCO 3 H 2 CO 3 5,4 – 7,4 Фосфатная HPO 4 H 2 PO 4 Na 2 HPO 4 NaH 2 PO 4 6,2 – 8,2 - - 2-

Изображение слайда
6

Слайд 6

Тип системы Название системы Состав системы Состав раствора Область действия ∆ рН Основные B / BH + Аммиачная NH 3 *H 2 0 NH 4 + NH 3 *H 2 0 NH 4 Cl 8,2 – 10,2

Изображение слайда
7

Слайд 7

Тип системы Название системы Состав раствора Область действя рН Амфо-литы ( содержат кислотную и основную группы ) Белковая и аминокислотная соль белка-кислоты белок-кислота белок-основание соль белка-основания pH<6,0 pH>6,0 COОН Prot N H 2 - - (HA) ) (A COOH Prot N H / COO Prot N H 3 3 - - - - - + - + ) (BH (B) COO Prot N H / COO Prot NH 3 2 + - + - - - - -

Изображение слайда
8

Слайд 8

Механизм защитного действия буферных систем по поддержанию постоянства рН среды сводится к связыванию добавляемых в раствор ионов H + и OH - компонентами буферной системы в малодиссоциирующие соединения.

Изображение слайда
9

Слайд 9: Механизм действия ацетатного буфера

При добавлении к буферному раствору сильной кислоты протоны связываются ацетат-ионами в слабую уксусную кислоту : COOH CH COO CH H 3 3 ® + - + COOH COONa/CH CH 3 3

Изображение слайда
10

Слайд 10

при добавлении щелочей ионы OH - нейтрализует уксусная кислота, связывая их в молекулы воды : Концентрации компонентов буферной системы и их отношение меняются незначительно, поэтому рН раствора остается практически постоянным. - - + ® + COO CH O H COOH CH OH 3 2 3

Изображение слайда
11

Слайд 11: Механизм действия аммиачного буфера

нейтрализация кислот: нейтрализация щелочей: Механизм действия аммиачного буфера электролит Слабый кислота сильная + NH O H O H NH H 4 2 2 3 + + ® × + электролит слабый основание Cl O/NH H NH 4 2 3 × O H NH NH OH 2 3 4 × ® + + -

Изображение слайда
12

Слайд 12

рН буферных растворов рассчитывают по уравнению Гендерсона-Гассельбаха. В основе расчета рН буферных систем лежит закон действующих масс для кислотно-основного равновесия.

Изображение слайда
13

Слайд 13: Вывод уравнения Гендерсона-Гассельбаха для кислотных буферных систем на примере ацетатного буферного раствора

В кислотных буферных системах всегда наблюдаются два процесса: обратимый – диссоциация слабой кислоты: необратимый – диссоциация соли (сильного электролита): - + + Û COO CH H COOH CH 3 Ka 3 - + + ® COO CH Na COONa CH 3 3

Изображение слайда
14

Слайд 14

Константа диссоциации уксусной кислоты: Откуда Ka = [H + ] * [CH 3 COO ] [CH 3 COOH] _ _ [H + ] = [CH 3 COOH ] [CH 3 COO ] Ka -Lg [H + ]= -LgKa - Lg [ Кислота ] [ Соль ] pH= pKa - Lg [ Кислота ] [ Соль ] pH= pKa + Lg [ Кислота ] [ Соль ]

Изображение слайда
15

Слайд 15: Вывод уравнения Гендерсона – Гассельбаха для аммиачного буферного раствора

При взаимодействии слабого основания с водой последняя, выступая донором H+, способствует ионизации этого основания: Отсюда: [ OH − ]= Или [ OH − ]= Прологарифмировав, получаем - + + ¬ ® × ¬ ® + OH NH O H NH O H NH 4 K 2 3 2 3 в

Изображение слайда
16

Слайд 16: рН буферных растворов зависит:

от константы диссоциации слабой кислоты (Ка и рКа) или основания (Кв и рКв) от отношения концентраций компонентов буферной системы практически не зависит от разбавления раствора рН буферных растворов зависит:

Изображение слайда
17

Слайд 17

Способность буферных растворов сохранять рН ограничена. Прибавлять кислоту и щелочь, существенно не меняя рН буферного раствора, можно лишь в небольших количествах. Величина, характеризующая способность буферного раствора противодействовать смещению реакции среды при добавлении кислот и щелочей, называется буферной емкостью.

Изображение слайда
18

Слайд 18

Буферная емкость (В) измеряется количеством моль или ммоль эквивалента кислоты или щелочи, добавление которого к 1 л буферного раствора изменяет рН на 1. Различают буферную емкость по кислоте (Вк) и буферную емкость по основанию (Вщ): где и – молярные концентрации эквивалента кислоты или щелочи соответственно, ммоль/л (моль/л); и – объемы добавленных кислоты или щелочи, л; – объем буферного раствора, л; │рН-рНо│– разность рН буферного раствора после и до добавления сильного электролита по модулю. Вк = c( к ) * V к 1 z | рН-рН 0 | * V бр Вщ = c( щ ) * V щ 1 z | рН-рН 0 | * V бр ) к 1 ( z с ) щ 1 ( z с

Изображение слайда
19

Слайд 19: Буферная емкость зависит от :

концентрации компонентов буферного раствора отношения концентраций компонентов При отношении 1:1 рН=рКа буферная емкость максимальна Интервал рН=рКа±1 называется зоной буферного действия

Изображение слайда
20

Слайд 20: Буферные системы организма

Гидрокарбонатная гемоглобиновая фосфатная белковая. Все эти системы имеются в крови, где с их помощью особенно строго поддерживается рН=7,4±0,05, несмотря на поступление в кровь из кишечника и тканей значительного количества кислот и небольшого - оснований.

Изображение слайда
21

Слайд 21: Гидрокарбонатная буферная система

HCO 3 / H 2 CO 3 Соотношение 20 :1 (рН = 7,4) Вк > Вщ - рН = рКа ( H 2 CO 3 ) + Lg [HCO 3 ] - [H 2 CO 3 ] Уравнение Гендерсона – Гассельбаха:

Изображение слайда
22

Слайд 22: Механизм действия

Нейтрализация кислот : Нейтрализация оснований : OH + H 2 CO 3 HCO 3 + H 2 O Слабый электролит Система быстрого эффективного реагирования. Длительность восстановления соотношения 10 - 15 мин. Механизм действия H + HCO 3 H 2 CO 3 H 2 O + CO 2 + _ Выводится через легкие Слабая нестойкая кислота _ _

Изображение слайда
23

Слайд 23: Фосфатная буферная система

HPO 4 / H 2 PO 4 Соотношение 4:1 (рН = 7,4) Содержится в крови, клеточной жидкости тканей, особенно почек. - 2- рН = - рКа ( H 2 PO 4 ) + Lg [HPO 4 ] 2- [H 2 PO 4 ] - В к > В щ Уравнение Гендерсона – Гассельбаха:

Изображение слайда
24

Слайд 24

Нейтрализация кислых продуктов (прием мясных продуктов) H + HPO 4 H 2 PO 4 выводится почками моча кислая Нейтрализация оснований (употребление растительной пищи) OH + H 2 PO 4 H 2 O + HPO 4 удаляется почками моча щелочная Система консервативна Длительность восстановления соотношения (4:1) 2 - 3 суток + 2- - 2- - - Механизм действия

Изображение слайда
25

Слайд 25: Белковые буферные системы

бывают анионного и катионного типов, в зависимости от кислотно-основных свойств белка, характеризуются его изоэлектрической точкой (рI). При рН>рI эти белки существуют в анионной форме, а при рН<рI - катионной.

Изображение слайда
26

Слайд 26: Анионный белковый буфер

работает в крови (рН>6). Он состоит из белка-основания (анионная форма белка ― акцептор Н+ ) и сопряженной кислоты (диполярный ион ― донор Н+): белок-основание (В), белок-соль ― сопряженная кислота ( ) Механизм действия: ) (BH COO Prot N H (B) COO Prot N H 3 2 + - + - - - - - электролит слабый О Н COO Prot N H COO Prot N H продукты основные ОН 2 2 3 Ý + - - ¾ ® ¾ - - Ý + - - + - - + электролит слабый COO Prot N H COO Prot N H продукты кислые H 3 - 2 Ý - - ¾ ® ¾ - - Ý + +

Изображение слайда
27

Слайд 27: Катионная белковая буферная система

обычно поддерживает величину рН в физиологических средах с рН<6. Она состоит из белка-кислоты (катион белка-донор Н+) и сопряженного основания (диполярный ион ― акцептор Н+): белок-кислота (НА) белок-соль ― сопряженное основание ( А- ) Механизм действия : - + + - - - - COO Prot N H COOH Prot N H 3 3 О Н электролит слабый COO Prot N H COO Н Prot N H продукты основные ОН 2 3 3 Ý + - - ¾ ® ¾ - - Ý + - + + - - электролит слабый COOH Prot N H COO Prot N H продукты кислые H 3 3 Ý - - ¾ ® ¾ - - Ý + + + +

Изображение слайда
28

Слайд 28: Гемоглобиновая и оксигемоглобиновая буферные системы

мощные системы эритроцитов. В качестве донора выступают две слабые кислоты: гемоглобин и оксигемоглобин. Роль акцептора выполняют сопряженные этим кислотам основания, т.е. их анионы и. Механизм буферного действия гемоглобиновых систем основан на следующих реакциях: . (нейтрализация кислот) (нейтрализация оснований) Гемоглобиновые системы крови эффективно функционируют только в сочетании с другими буферными системами крови. ННв; Нв Н ® + - + ; ННвО НвО Н 2 2 ® + - + О Н НвО ННвО ОН 2 2 2 + ® + - - О; Н Нв ННв ОН 2 + ® + - - ) / Н H вО ( Нв O 2 - 2 _

Изображение слайда
29

Слайд 29: Совместное действие гемоглобинового и гидрокарбонатного буфера

В легких, поэтому поступающая венозная кровь насыщается кислородом, более сильная кислота, чем HH в Однако кровь в легочных капиллярах не закисляется, т.к. подключается гидрокарбонатный буфер: (выдох) Кровь очищается от летучей кислоты через легкие. Ион с артериальной кровью поступает в ткани. 2 2 рСО рО > 2 2 ННвО О ННв ® + ­ + ¾ ¾ ¾ ¾ ® ¾ + ® + - - 2 2 раза карбоангид 3 2 2 3 2 СО О Н СО Н НвО НСО ННвО 6,95); ( р K / ННв O НвО а 2 2 = -

Изображение слайда
30

Слайд 30

В тканях и отдает в ткани : – идет на биологическое окисление. В процессе метаболизма в тканях накапливается : Закисления крови не происходит, т.к. нейтрализуется гемоглобиновым буфером: и с венозной кровью переносятся в легкие и через 23 мин. цикл повторяется. 2 2 рО рСО >> 2 2 О Нв НвО + ® - - 3 2 2 2 C О Н О Н CO ® + 2 СО 3 3 2 ННвСО ННв НСО Нв СО Н 2 ¾ ¾ ® ¾ + ® + + - - 2 CO 3 2 CO H 2 ННвСО - 3 НСО

Изображение слайда
31

Слайд 31

Таким образом, буферные системы крови в сочетании друг с другом участвуют сразу в нескольких важнейших физиологических процессах организма: дыхании, транспорте кислорода в ткани и поддержании постоянства рН в крови.

Изображение слайда
32

Слайд 32: Буферная ёмкость систем организма

Как следует из данных табл., буферная емкость по кислоте у буферных систем организма выше, чем буферная емкость по основанию. Это связано с особенностями метаболизма человеческого организма, образующего значительно больше кислотных продуктов, чем основных. №п/п Буферные системы организма Буферная емкость, моль/л Вк Вщ 1 Гидрокарбонатная 40 2 2 Белковая 10 – 3 Фосфатная 2 0,5

Изображение слайда
33

Слайд 33: Кислотно-основное состояние (КОС) организма

КОС(КЩР) – медики оценивают по уравнению Г - Г для гидрокарбонатного буфера. КОС крови в норме: рН плазмы = 7,4 ± 0,05 [HCO 3 ] = 24,4 ± 3 моль/л - щелочной резерв крови р CO 2 = 40 мм. рт. ст. рН плазмы= рК( H 2 CO 3 ) + Lg [HCO 3 ] рС O 2 _ _

Изображение слайда
34

Слайд 34

Небольшие изменения рН крови компенсируются смещением К0 равновесия между СО 2 в лёгких и НСО 3 в плазме. Для компенсации рН, легкие либо задерживают, либо выводят СО 2 CO 2 ( г) CO 2 ( р) + H 2 O H 2 CO 3 H + HCO 3 легкие Плазма + _ _

Изображение слайда
35

Слайд 35

При патологии 7,0 рН 7,4 рН 7,8 рН Смещение рН на 0,1 – патология на 0,4–0,5 - смерть алкалоз ацидоз

Изображение слайда
36

Слайд 36

Ацидоз : [ Н ] рН << 7,4 [HCO 3 ] р CO 2 > 40 мм. рт. ст. Диабет, ИБС, ШОК, пневмония, астма, бронхит, гиповентиляция легких, язва, диарея. Коррекция: 4% р-р NaHCO 3, 11% р-р лактата Na, 3,66% р-р трисамина - +

Изображение слайда
37

Последний слайд презентации: ГОУ ВПО ПГМА Росздрава

Алкалоз: [ Н ] [HCO 3 ] рН >> 7,4 рСО 2 < 40 мм. рт. ст. Рвота, кишечная непроходимость, истерия, гипервентиляция легких, прием щелочных минеральных вод. Коррекция: 5% р-р аскорбиновой к-ты. + -

Изображение слайда