makrogeenilised ühendid 70-95% katioonid, anioonid; 2. Elemendid · põhilised 96-97% C,H,N,O,P,S · ioonilisel kujul N,K,Mg,Ca,Cl · mikroelemendid väga vähe hädavajalikud Fe,Cu,Zn,Mn,Co,J,Mo,V,Ni,Cr,F,Se,Si,Sn,B,As C - süsinik · kõigis biomolekulides · evolutsiooni alus · organismile tähtsad anorgaanilised ühendid CO2 hingamine, fotosünteesi lähteaine; HCO3 karbonaatpuhver, neutraliseerib happeid H - vesinik · kõigis biomolekulides · anorgaanilised ühendid H2O · H-side · H+ määravad keskkonna happelisust (pH) O - hapnik · kõigis biomolekulides · anorgaanilised ühendid H2O,CO2,O2 ,O3 · O2 vajalik hingamiseks, fotosüntees N - lämmastik · kõikides valkudes, nukleiinhapetes, maksoergilistes ühendides · anorgaanilised ühendid NH3 (mürgine, valgubiooksüdatsiooniprodukt) S - väävel
looduslikke ja sünteetilisi puhvreid. Ka organismid peavad säilitama nii oma rakkude sisekeskkonna kui ka kehavedelike pH kitsas vahemikus (reeglina 6,5 8,0). Kuna fosfaatioon esineb rakkudes küllalt kõrgel kontsentratsioonil ja divesinikfosfaadi (H2PO4-) pKa = 6,86, siis on just H2PO4- HPO42- + H+ tasakaal oluliseks puhversüsteemiks rakkude sisekeskkonnas. Kuna vere kaudu toimub metabolismi jääkproduktina tekkinud CO2 eemaldamine, siis on vere pH määramisel olulisel kohal karbonaatpuhver (pKa = 6,37). Tulenevalt lahustunud süsihappegaasi reaktsioonist veega on karbonaatpuhver tabelis 3.3 esitatust natuke keerulisem: CO2 + H2O H2CO3 (3.18) Lisaks neile ja paljudele teistele madalmolekulaarsetest komponentidest koosnevatele puhvritele mängivad ka osad makromolekulid (näit. valgud) raku pH kujundamisel olulist rolli. Valgud sisaldavad oma koostises hulgaliselt erinevaid ioniseeritavaid gruppe, millest osade pKa väärtused
Mida suurem on Ka [ ] arvväärtus, seda rohkem hape dissotsieerub, st seda kangem on hape. pKa=-logKa. Puhverlahused. Vesilahused, mille pH ei muutu väikese koguse happe või aluse lisamisel. Koosnevad nõrgast happest ja tema soolast, omavad puhverdusvõimet umbes ühe pH ühiku piires happe pKa ümbruses. (bioloogilised puhvrid: karbonaatpuhver (vereseerumis jt rakuvälistes vedelikes pH 5,4-7,4); fosfaatpuhver (raku tsütoplasmas, uriinis pH 5,8-7,8); valkpuhver (veres pH 7-8); anseriinpuhver (imetajate skeletilihastes ja ajus). Henderson-Hasselbach'i võrrand. Puhverlahuse pH on määratud happe pKa väärtusega ja konjugeeritud aluse (prootoni aktseptor) ning happe (prootoni doonor) kontsentratsioonide suhtega pH = pKa + log10 [A-] / [HA]. 4
absoluutne reaktsioon pidevalt väga täpselt konstantsena. See konstantsus on keharakkude ainevahetuse korrapärase kulu säilitamise oluliseks tingimuseks, kuna kõikide ainevahetuses osalevate ensüümide aktiivsus oleneb pH väärtusest. Patoloogilistes tingimustes mõjustavad pH muutused erinevaid ensüüme erinevas ulatuses, mille tagajärjeks võivad olla ainevahetushäired. Vere puhversüsteemid ja nende toimimise põhimõtted. *Karbonaatpuhver süsihape, mis tekib O2 hüdratsioonil, on suhteliselt nõrk hape ja vesinikkarbonaat selle korrespondeeriv leelis. Hingamise poolt reguleeritud CO2 osarõhk hoolitseb puhverdavates reaktsioonides osalevate komponentide kõrge konsentratsiooni eest. Sellele lisandub veel soodne olukord, et selles "lahtises" süsteemis saab ventilatsiooni muutmise teel varieerida CO2 osarõhku ja sellega reguleerida pH väärtust. *Fosfaatpuhver selle süsteemi moodustavad anorgaanilised
Cast, *Mg: ekstratsellulaarses vedelikus ca 1% Mg koguhulgast organismis,*Cu: seotud tseruloplasmiini ja transferriiniga Puhverlahused -lahused, mis säilitavad oma pH stabiilsena vaatamata teatud koguse happe või aluse lisamisele, *Veri toimib puhverlahusena, *Vere puhversüsteemid muundavad tugevad happed ja alused nõrkadeks, vältides seega ulatuslikke vere pH nihkeid Vere puhversüsteemid ja nende toimimise põhimõtted. *Karbonaatpuhver süsihape, mis tekib O2 hüdratsioonil, on suhteliselt nõrk hape ja vesinikkarbonaat selle korrespondeeriv leelis. Hingamise poolt reguleeritud CO2 osarõhk hoolitseb puhverdavates reaktsioonides osalevate komponentide kõrge konsentratsiooni eest. Sellele lisandub veel soodne olukord, et selles "lahtises" süsteemis saab ventilatsiooni muutmise teel varieerida CO2 osarõhku ja sellega reguleerida pH väärtust
väga täpselt konstantsena. See konstantsus on keharakkude ainevahetuse korrapärase kulu säilitamise oluliseks tingimuseks, kuna kõikide ainevahetuses osalevate ensüümide aktiivsus oleneb pH väärtusest. Patoloogilistes tingimustes mõjustavad pH muutused erinevaid ensüüme erinevas ulatuses, mille tagajärjeks võivad olla ainevahetushäired. Vere puhversüsteemid ja nende toimimise põhimõtted. *Karbonaatpuhver süsihape, mis tekib O2 hüdratsioonil, on suhteliselt nõrk hape ja vesinikkarbonaat selle korrespondeeriv leelis. Hingamise poolt reguleeritud CO2 osarõhk hoolitseb puhverdavates reaktsioonides osalevate komponentide kõrge konsentratsiooni eest. Sellele lisandub veel soodne olukord, et selles "lahtises" süsteemis saab ventilatsiooni muutmise teel varieerida CO2 osarõhku ja sellega reguleerida pH väärtust.