バッファーの目的は何ですか？

バッファーソリューションは、一定量の強酸または塩基が溶液に追加されると、pHの変化に抵抗するために使用されます。これは、実験室だけでなく、生物の生物系の重要な部分です。バッファーが特定のpHを維持するために機能する理由は、弱酸と塩基の濃度が酸滴定曲線に沿って特定の比率に保持されるためです。

1. 滴定曲線

   • 滴定曲線は、pHをグラフ化することにより、添加された塩基の量をグラフ化することにより、弱酸の相対濃度をその共役塩基に関連付けるグラフです。グラフがほぼ平らな滴定曲線の領域では、pHはベースを追加してもほとんど変化しないため、これはバッファーの良いpHになります。

   細胞と血液中の緩衝

   • 生細胞に見られる主なバッファーは、H2PO4/HPO4-バッファーペアです。血液では、主なバッファーはH2CO3/HCO3-ペアです。このシステムは、PKAが6.37の炭酸の解離に依存しています。人間の血液のpHは7.4のpH前後にとどまる必要があるため、システムには肺に輸送される二酸化炭素も含まれます。

   リン酸緩衝液

   • リン酸緩衝液は、トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタンまたはトリスに基づいています。 このバッファーのPKAは8.3であり、生物と実験室で使用される生物の両方に見られます。研究対象のシステムを妨害する傾向がないため、良いバッファーです。

   酵素反応のバッファー

   • 酵素は狭いpH範囲でのみ機能できるため、酵素を使用する緩衝液を使用する実験方法。酵素は、塩濃度だけでなく、pHに非常に敏感です。したがって、実験を成功させるために、特定のpHに対して非常に良好なバッファリング能力を備えたバッファーを使用することが重要です。

   生理学的結果

   • 呼吸は、水素イオンの必要性または酸性度の増加に応じて呼吸速度を制御することにより、血液の緩衝に役割を果たします。血液中に水素イオンまたは酸性度が蓄積されている場合、呼吸速度を上げることは役立ちます。 H+イオンは重炭酸塩に結合して炭酸酸を形成します。これにより、肺の二酸化炭素のレベルが上昇します。呼吸のレベルを上げると、過剰な二酸化炭素が除去されます。したがって、ここでは、緩衝システムを使用して、血液のpHレベルを必要な狭い範囲内に保持します。