•Функциональная биохимия — раздел биохимии, изучающий химические превращения, лежащие в основе функций органов, тканей и организма в целом.
•Цель учебной дисциплины - формирование целостной системы знаний о биохимических функциях, механизмах регуляции и взаимосвязи биохимических процессов в органах и тканях и организме в целом; значении функциональной биохимической компартментализации для поддержания гомеостазиса; адаптации организма к внутренним и внешним факторам.
Литература
•1. Орёл Н.М. Функциональная биохимия: пособие. В 2 ч. Ч. 1. Функциональная биохимия крови, печени, почек, мышц. - Минск : БГУ, 2015 г.
•2.Фаллер Д.М., Шилдс Д. Молекулярная биология клетки. Руководство / Пер. с англ. А. Анваера, Ю. Бородиной, К. Кашкина. М.: Бином, 2017.
•3. Основы биохимии Ленинджера в 3-х томах. М.: Лаборатория знаний, 2019.
•4. Болдырев А.А. Ещенко Н.Д., Илюха В.А., Кяйвяряйнен Е.И. Нейрохимия : Учебное пособие. - М.: Дрофа, 2010.
•5. Биохимия./ Под ред. Северина Е.с // М.: ГЭОТАР - МЕД, 2011.
•6. Биохимические основы жизнедеятельности человека /Под ред. Филипповича Ю.Б., Коничева А.С.// М.: ВЛАДОС, 2005. Перечень дополнительной литературы
Сод е р ж а н и е л е к ц и и
1.Буферные растворы. Определение, состав
2.Типы буферных систем
3.Механизм буферного действия
4.Расчет рН буферных растворов. Уравнение Гендерсона-Хассельбаха. Анализ уравнения
Кислоты- вещества,которые при диссоциации дают ион водорода Н+ Например, соляная кислота HCl →H+ +Cl-
Слабые кислоты, например, уксусная диссоциируют частично
4
5
рН биологических жидкостей
Жидкость человеческого организма
Желудочный сок Моча
Кровь (плазма) Слюна
Пот Спинно-мозговая жидкость
Слезная жидкость Сок поджелудочной железы
Вероятное значение рН |
Колебания |
1.65 |
0.9–2.0 |
5.8 |
5.0–6.5 |
7.36 |
7.35–7.45 |
6.75 |
5.6–7.9 |
7.4 |
4.2–7.8 |
7.6 |
7.35–7.8 |
7.7 |
7.6–7.8 |
8.8 |
8.6–9.0 |
Кислоты, образующиеся в организме: угольная – до 13 моль/сут; серная, фосфорная, молочная ~ 0.03 – 0.08 моль/сут;
ацетоуксусная и β-оксимасляная (при диабете) – до 1 моль/сут; Основания, образующиеся в организме
(~ в 20 раз меньше):
азотистые основания и аммиак
6
В клинической лаборатории проводили титрование 10 мл желудочного сока, взятого у пациента через несколько часов после еды, с помощью 0,1 М раствора NaOH до нейтральной реакции. Для этого понадобилось 7,2 мл NaOH. В желудке пациента к этому времени уже не содержалось непереваренной пищи или напитков, так что считаем, что никаких буферов в желудочном соке нет. Какова была кислотность желудочного сока?
7
Кислотно-основные буферные системы
Буферный раствор – раствор, содержащий равновесную систему, способную поддерживать практически постоянное значение рН при добавлении небольших количеств кислоты или щелочи или при разбавлении
Все буферные системы помимо воды содержат как минимум два компонента: донора протона и акцептора протона, которые образуют сопряженную кислотно-основную пару
A– / HA |
НА |
|
H+ |
+ А– |
|
|
сопряженное |
||
|
|
|||
|
кислота |
|
|
|
|
|
|
|
основание |
Кислотные буферные системы (ацетатная, гидрокарбонатная и др.)
В / ВН+ |
ВН+ |
|
H+ + B |
|
|||
|
|||
|
сопряженная |
основание |
|
|
кислота |
|
|
Основные буферные системы (аммиачная)
8
Типы |
буферных систем |
|
Примеры |
Интервал |
Значение |
буферных систем |
буферного действия |
рKа |
Слабая кислота и ее анион А– / НА
Ацетатная |
|
|
|
|
|
СН3СОО– /СН3СОО |
3.8–5.8 |
4.8 |
|
|
|
Гидрокарбонатная |
|
|
|
|
|
НСО |
– /H CO |
5.4–7.4 |
6.4 (pK |
a1 |
) |
3 |
2 3 |
|
|
|
|
- - - - - |
- - - - - - - - - - - - - - - - - |
- - - - - - - - - - |
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - |
||
Анионы кислой и средней соли или двух кислых солей
Гидросфатная |
|
|
HPO42– /H2PO4– |
6.2–8.2 |
7.2 (pKa2) |
Карбонатная
CO32– /НCO3– 9.4–11.4 10.4 (pKa2)
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Слабое основание и его катион B / BН+
Аммиачная |
|
|
NН3 / NН4+ |
8.2–10.2 |
9.2 |
9
Типы |
буферных систем |
|
Примеры |
Интервал |
Значение |
буферных систем |
буферного действия |
рКа |
Ионы и молекулы амфолитов (аминокислот и белков)
Изоэлектрическая точка pI (ИЭТ) – |
значение рН, при котором амфолит |
||||
находится в изоэлектрическом (электронейтральном) состоянии |
|
||||
pI |
= |
pKa1 |
+ pKa2 |
|
|
|
2 |
|
10 |
||
|
|
|
|
||