Вопрос 1.
Наиболее важные биологические ф-ции воды.
Транспорт и всасываение пит. в-в и жидкостей
Терморегуляция
Создание осмотического давления
Механическая защита трущихся поверхностей (в кач. Смазки)
Выведение продуктов обмена из организма
Поддержание структур и биологических функций клеточных органелл
Универсальный растворитель
Учавствует в биохим реакциях обмена веществ
Строение молекулы воды
Полярный растворитель
Вода имеет полярную молекулу. Кислород как более электроотрицательный атом оттягивает на себя общую с атомом водорода электронную плотность к себе и потому несет частичный отрицательный заряд; атомы водорода, от которых электронная плотность смещена, несут частичный положительный заряд. Таким образом, молекула воды представляет собой диполь, т.е. имеет положительно и отрицательно заряженные участки
Вопрос 2.
Что такое pH растворов?
Водоро́дный показа́тель, pH— мера активности (в очень разбавленных растворах она эквивалентна концентрации) ионов водорода в растворе, и количественно выражающая его кислотность, вычисляется как отрицательный (взятый с обратным знаком) десятичный логарифм активности водородных ионов, выраженной в молях на один литр
pH=-lg[H]
Значение показателя рН зависит от соотношения между положительно заряженными ионами (формирующими кислую среду) и отрицательно заряженными ионами (формирующими щелочную среду).
Организм постоянно стремится уравновесить это соотношение, поддерживая строго определенный уровень рН. При нарушенном балансе могут возникнуть множество серьезных заболеваний.
Наш организм использует соляную кислоту для расщепления пищи. В процессе жизнедеятельности организма требуются как кислые, так и щелочные продукты распада, причем первых образуется в 20 раз больше, нежели вторых. Поэтому защитные системы организма, обеспечивающие неизменность его КЩР, "настроены" прежде всего на нейтрализацию и выведение прежде всего кислых продуктов распада.
Основными механизмами поддержания этого равновесия являются: буферные системы крови (карбонатная, фосфатная, белковая, гемоглобиновая), респираторная (легочная) система регуляции, почечная (выделительная система.
Вопрос 3.
Механизм действия буферных растворов.
Механизм действия буферных растворов кислотного типа рассмотрим на примере ацетатной буферной системы CH3COO-/CH3COOH, в основе действия которой лежит кислотно-основное равновесие CH3COOH ↔ H+ + CH3COO- (KИ = 1,75•10-5). Главный источник ацетат-ионов - сильный электролит CH3COONa. При добавлении сильной кислоты сопряженное основание CH3COO- связывает добавленные катионы водорода, превращаясь в слабую кислоту: CH3COO- + + H+ ↔ CH3COOH (кислотно-основное равновесие смещается влево). Уменьшение концентрации CH3COO- уравновешивается повышением концентрации слабой кислоты и указывает на процесс гидролиза. Согласно закону разведения Оствальда, увеличение концентрации кислоты несколько понижает ее степень электролитической диссоциации и кислота практически не ионизирует. Следовательно, в системе: Ск увеличивается, Сс и α уменьшается, [H+] - const, Ск/Сс увеличивается, где Cк - концентрация кислоты, Сс - концентрация соли, α - степень электролитической диссоциации.
При добавлении щелочи катионы водорода уксусной кислоты высвобождаются и нейтрализуются добавленными ионами OH-, связываясь в молекулы воды: CH3COOH + OH- → CH3COO- + H2O
(кислотно-основное равновесие смещается вправо). Следовательно, Ск увеличивается, Сс и α уменьшается, [H+] - const, Ск/Сс уменьшается.
Механизм действия буферных систем основного и амфолитного типов аналогичен. Буферное действие раствора обусловлено смещением кислотно-основного равновесия за счет связывания добавляемых Н+ и ОН- ионов компонентами буфера и образования малодиссоции-рующих веществ.
Механизм действия белкового буферного раствора при добавлении кислоты: (NH3+)m-Prot-(COO-)n + nH+ ↔ (NH3+)m-Prot-(COOH)n, при добавлении щелочи - (NH3+)m-Prot-(COO-)n + mOH- ↔ (NH2) m- Prot-(COO-)n + mH2O.