|
БЕЛКОВАЯ КИСЛОТНО-ОСНОВНАЯ БУФЕРНАЯ СИСТЕМА [ protein acid-base buffer system ] Белковая буферная система - это одна из кислотно-основных буферных систем как внутриклеточных, так и внеклеточных жидкостей организма.
Белки и их главные структурные компоненты - аминокислоты являются амфолитами и потому в зависимости от щёлочности (кислотности) среды способны проявлять свойства либо кислот, либо оснований, компенсируя естественные или искусственные изменения кислотно-основного равновесия среды.
Жидкости организма, на основе признака их локализации, можно разделить на внеклеточные жидкости и внутриклеточные жидкости. К внеклеточным жидкостям тканей относятся межклеточные жидкости. Разновидностью межклеточных жидкостей является плазма крови. Плазма крови содержит белки. белки плазмы крови могут составлять одну из кислотно-щёлочных буферных систем крови. Межклеточная жидкость содержит волокна внеклеточного белка и растворенные аминокислоты. Все эти компоненты могут составлять буферную кислотно-основную систему межклеточных жидкостей.
Внутриклеточные жидкости содержат структурные и другие белки. Эти белки могут составлять кислотно-основные буферные системы внутриклеточных жидкостей. Буферные системы предотвращают возможные деструктивные нарушения, причиной которых может быть действие продуктов метаболизма клеток, к которым относятся органические кислоты, такие как молочная кислота и пировиноградная кислота.
Поскольку между внутриклеточными и внеклеточными жидкостями осуществляется непрерывный обмен веществами, внутриклеточные кислотно-основные буферные системы соучаствуют с другими кислотно-основными буферными системами в поддержании щёлочно-кислотного равновесия внеклеточных жидкостей.
Когда концентрация водородных ионов [H+], во внеклеточных жидкостях увеличивается (уменьшается pH ), клетки перекачивают катионы водорода H+ из внеклеточной жидкости в цитоплазму клеток. При этом внутриклеточные белковые буферные системы мгновенно компенсируют увеличение кислотности. И наоборот, когда концентрация водородных ионов во внеклеточной жидкости снижается (увеличивается pH ), транспортные механизмы (насосы) цитоплазматических мембран клеток перекачивают катионы водорода из внутриклеточных жидкостей во внеклеточную жидкость. При этом, для сохранения ионного равновесия, во внутриклеточные жидкости из внеклеточных жидкостей перекачиваются катионы калия, K+.
|
Схема. Механизмы компенсации изменений кислотно-основного равновесия.
|
 |
|
Примечание:
|
N - нейтральный раствор, равновесие между степенью кислотности и степенью щёлочности раствора, значение концентрации водородных ионов [H+] равно значению концентрации гидроксильных ионов [OH–] = 10–7,
или pH = pOH = 7,0.
|
|
Эти внутриклеточные белковые буферные механизмы регулирования pH во внеклеточных жидкостях , связанные с обменом катионами через цитоплазматическую мембрану, обладают сравнительно малым быстродействием, поскольку транспорт катионов водорода требует времени.
Если в результате естественного или искусственного поступления щёлочи, pH водного раствора аминокислоты увеличивается, карбоксильная группа, - COOH может диссоциировать и действовать как слабая кислота, являться донором катиона водорода. После отдачи катиона водорода, карбоксильная группа приобретает отрицательный заряд, и аминокислота становится анионом. Такая последовательность событий компенсирует смещение кислотно-основного равновесия в сторону повышения Щёлочности. Карбоксильные группы большинства аминокислот, как компонентов белков, отдают свои водородные ионы уже при нормальных значениях pH жидкостей организма (7,35 ÷ 7,45 ). В результате белки приобретают отрицательный заряд. Кроме того, некоторые аминокислоты, главным образом гистидин и цистеин, имеют боковые цепи ( R-группы). Эти боковые цепи будут отдавать катионы водорода, H+, если pH превышает указанные выше нормальные пределы. Таким образом, указанные механизмы компенсации изменений кислотно-основного равновесия важны как для внутриклеточных, так и внеклеточных жидкостей.
Если в результате естественного или искусственного поступления кислоты, pH водного раствора аминокислоты уменьшается, аминогруппа, -NH2 может диссоциировать и действовать как слабое основание, являться акцептором катиона водорода. С присоединением катиона водорода аминогруппа приобретает положительный заряд, -NH3+ и аминокислота становится катионом. Такая последовательность событий компенсирует смещение кислотно-основного равновесия в сторону повышения кислотности.
Пределы действия белковых кислотно-основных буферных систем ограничиваются количеством свободных аминокислот и концевых аминокислот полипептидных цепей, так как аминокислоты внутри полипептидных цепей не участвуют в этом буферном механизме.
Литература. Иллюстрации. References. Illustrations
Щелкни здесь и получи доступ в библиотеку сайта! Click here and receive access to the reference library!
- Allen J.P., Ed. Biophysical Chemistry = Биофизическая химия. Blackwell Publishing, 8th ed. 2008, 315 p.
Иллюстрированное учебное пособие. .
Доступ к данному источнику = Access to the reference.
URL: http://www.tryphonov.ru/tryphonov/serv_r.htm#0 quotation
- Argyle B. Blood Gases. Computer Program Manual = Газы крови.
Хорошо подготовленное учебное руководство. Доступ к данному источнику = Access to the reference.
URL: http://www.madsci.com/manu/indexgas.htm quotation
- Bookallil M.J. Ph of the Blood: Acid-Base Balance = pH крови: Кислотно-щёлочное равновесие.
Тщательно разработанное и хорошо иллюстрированное учебное руководство. Доступ к данному источнику = Access to the reference.
URL: http://www.anaes.med.usyd.edu.au/lectures/acidbase_mjb/acidbase.html quotation
- Brandis K. Acid-base Physiology = Физиология кислотно-основного равновесия.
Хорошо подготовленные учебное руководство. Доступ к данному источнику = Access to the reference.
URL: http://www.anaesthesiaMCQ.com quotation
- Burton R.F. Physiology by Numbers: An Encouragement to Quantitative Thinking = Физиология в числах: воодушевление к количественному мышлению, 2nd ed., Cambridge University Press, 2000, 253 p.
Учебное пособие.
Доступ к данному источнику = Access to the reference.
URL: http://www.tryphonov.ru/tryphonov/serv_r.htm#0 quotation
- Gennari F.J., Adrogue H.J., Galla J.H., Maddias N., Eds. Acid-Base Disorders and Their Treatment = Нарушения кислотно-щёлочного равновесия и их лечение. Informa HealthCare, 2005, 880 p.
Иллюстрированное учебное пособие. .
Доступ к данному источнику = Access to the reference.
URL: http://www.tryphonov.ru/tryphonov/serv_r.htm#0 quotation
- Grogono A.W. Acid-Base Terminology = кислотно-основное равновесие. Терминология.
Хорошо подготовленные учебные и справочные материалы. Доступ к данному источнику = Access to the reference.
URL: http://www.acid-base.com/ quotation
- Grogono A.W. Acid-Base History = кислотно-основное равновесие. История.
Хорошо подготовленные учебные материалы. Доступ к данному источнику = Access to the reference.
URL: http://www.acid-base.com/history.html#BFr quotation
- Hasan A., Ed. Handbook of Blood Gas/Acid-Base Interpretation = Газы крови. Щёлочно-кислотное равновесие. Интерпретация. Springer, 2008, 330 p.
Иллюстрированное учебное пособие. Простые наглядные схемы. .
Доступ к данному источнику = Access to the reference.
URL: http://www.tryphonov.ru/tryphonov/serv_r.htm#0 quotation
- Herring G., and co-authors. Acid and Base. pH Tutorial = Основания. Кислоты. pH. Department of Chemistry at the University of British Columbia.
Хорошо подготовленные учебное руководство. Доступ к данному источнику = Access to the reference.
URL: http://www.chem.ubc.ca/courseware/pH/index.html quotation
- Housecroft C.E., Constable E.C., Eds. Chemistry: An Introduction to Organic, Inorganic & Physical Chemistry = Введение в неорганическую, физическую, органическую химию. Pearson Prentice Hall, 2nd ed. 2005, 1285 p.
Иллюстрированное учебное пособие. .
Доступ к данному источнику = Access to the reference.
URL: http://www.tryphonov.ru/tryphonov/serv_r.htm#0 quotation
- Kee J.L., Paulanka B.J., Polek C. Eds. Handbook of Fluid, Electrolyte and Acid Base Imbalances = Жидкости, электролиты организма и щёлочно-кислотный дисбаланс. 3ed., Delmar, 2010, 433 p.
Учебное пособие. .
Доступ к данному источнику = Access to the reference.
URL: http://www.tryphonov.ru/tryphonov/serv_r.htm#0 quotation
- King M.W. Ionic Equilibria Review = Равновесие ионов. Обзор. In: Michael W. King, Ph.D. Medical Biochemistry. Terre Haute Center for Medical Education.
Тщательно разработанное и хорошо иллюстрированное учебное руководство. Доступ к данному источнику = Access to the reference.
URL: http://web.indstate.edu/thcme/mwking/subjects.html quotation
- Lew K. Acids and Bases (Essential Chemistry) = Кислоты и основания. Chelsea House Publications, 2008, 124 p.
Иллюстрированное учебное пособие. .
Доступ к данному источнику = Access to the reference.
URL: http://www.tryphonov.ru/tryphonov/serv_r.htm#0 quotation
- Martin L. Acid-Base Balance = Кислотно-основное равновесие. Chapter 7, In: Pulmonary Physiology in Clinical Practice. The Essentials for Patient Care and Evaluation = Физиология дыхания в клинической практике.
Хорошо иллюстрированные учебные материалы. Доступ к данному источнику = Access to the reference.
URL: http://www.lakesidepress.com/pulmonary/books/physiology/ quotation
- McMurry J., and Castellion M.E. Fundamentals of General, Organic, and Biological Chemistry. Third Edition.
Основы общей, органической и биологической химии. Третье издание.
Тщательно разработанные и хорошо иллюстрированные учебные материалы для колледжа, средней школы. .
Доступ к данному источнику = Access to the reference.
URL: http://cwx.prenhall.com/bookbind/pubbooks/mcmurrygob/ quotation
- Norby J.G. The origin and the meaning of the little p in pH = Происхождение и значение строчной буквы «p» в имени переменной «pH». Trends in Biochemical Sciences, 2000, 25, 1, 36-37.
Статья в журнале. Историческое исследование. .
Доступ к данному источнику = Access to the reference.
URL: http://www.tryphonov.ru/tryphonov/serv_r.htm#0 quotation
- Paulev P.-E. The Acid-Base Balance And Disorders = Кислотно-основное равновесие и его нарушения. Часть 17 в руководстве: Медицинская физиология и патофизиология. Chapter 17 In: Textbook in Medical Physiology And Pathophysiology. Essentials and clinical problems. Copenhagen Medical Publishers, 1999-2000, Тщательно разработанное и очень хорошо иллюстрированное учебное руководство, термины и их определения.
Доступ к данному источнику = Access to the reference.
URL: http://www.zuniv.net/physiology/book/ quotation
- Pérez-Bendito D., Rubio S. Environmental Analytical Chemistry = Аналитическая химия среды. Elsevier 1998, 876 p.
Иллюстрированное учебное пособие.
Доступ к данному источнику = Access to the reference.
URL: http://www.tryphonov.ru/tryphonov/serv_r.htm#0 quotation
- Rao B.P., Ed. Water, Electrolytes and Acid Base Balance = Вода, электролиты и щёлочно-кислотное равновесие. p. 145-158, In: Viva Voce Orals in Biochemistry = Биохимия в вопросах и ответах., New Age International, 2007, 245 p.
Иллюстрированное учебное пособие для подготовки аспирантов к экзамену. .
Доступ к данному источнику = Access to the reference.
URL: http://www.tryphonov.ru/tryphonov/serv_r.htm#0 quotation
- Rose B.D., Post T., Rose B., Eds. Clinical Physiology of Acid-Base and Electrolyte Disorders = Клиническая физиология кислотно-щёлочного и электролитного равновесия. Норма и патология. McGraw-Hill Professional, 2000, 992 p. Отличное иллюстрированное руководство. .
Доступ к данному источнику = Access to the reference.
URL: http://www.tryphonov.ru/tryphonov/serv_r.htm#0 quotation
- Siggaard-Andersen O. Acid-Base and Oxygen Status of the Blood. Textbook = кислотно-основное равновесие и насышение крови кислородом. University of Copenhagen.
Учебные материалы. Доступ к данному источнику = Access to the reference.
URL: http://www.osa.suite.dk/OsaTextbook.htm quotation
- Stewart P.A. How to approach Acid Base = Подход к исследованию кислотно-основного равновесия.
Хорошо подготовленные учебные материалы. Доступ к данному источнику = Access to the reference.
URL: http://www.acidbase.org/index.php?show=sb quotation
|
«Я У Ч Е Н Ы Й И Л И . . . Н Е Д О У Ч К А ?»
Т Е С Т В А Ш Е Г О И Н Т Е Л Л Е К Т А
Предпосылка:
Эффективность развития любой отрасли знаний определяется степенью соответствия методологии познания - познаваемой сущности.
Реальность:
Живые структуры от биохимического и субклеточного уровня, до целого организма являются вероятностными структурами. Функции вероятностных структур являются вероятностными функциями.
Необходимое условие:
Эффективное исследование вероятностных структур и функций должно основываться на вероятностной методологии (Трифонов Е.В., 1978,..., ..., 2015, …).
Критерий: Степень развития морфологии, физиологии, психологии человека и медицины, объём индивидуальных и социальных знаний в этих областях определяется степенью использования вероятностной методологии.
Актуальные знания: В соответствии с предпосылкой, реальностью, необходимым условием и критерием...
...
о ц е н и т е с а м о с т о я т е л ь н о:
— с т е п е н ь р а з в и т и я с о в р е м е н н о й н а у к и,
— о б ъ е м В а ш и х з н а н и й и
— В а ш и н т е л л е к т !
|
♥ Ошибка? Щелкни здесь и исправь ее! Поиск на сайте E-mail автора (author): tryphonov@yandex.ru
|