Пример № 2 - Аспирин
•Слабая кислота
•рКа = 3.0 Практически полностью
ионизирован при рН = 7.35 (плазма) Практически полностью неионизирован при рН = 2.5 (желудок)
•Для слабых кислот – чем выше рН – тем выше степень ионизации
Гипотеза Дейвиса
•Все промежуточные продукты метаболизма – кислоты и основания имеют в своём составе РО4–3, NH4+, или COOH- группы и за счёт этого ионизированы при рН 7.35
•Не проникают через мембрану – остаются внутри клетки
рН - электрод
•Референтный и измеряющий электроды
•Стекло, не пропускающее Н+ в референтном электроде
•Потенциал между ними (61.5 mV/ед. pH)
•Измеряем аН+ (активность), а не [Н+] (концентрацию)
Потенциал, измеряемый рН-
электродом, пропорционален логарифму активности, а не концентрации, Н+!
•pH = - log10 aH+ (или: aH+ = 10 (-pH) )
•Коэффициент активности
растворимого в-ва меняется в
зависимости от св-в растворителя
(ионный потенциал и Т) – концентрация:активность –
нелинейное соотношение - аН+ ≠ [Н+]
Влияние ионного потенциала р-ров и
температуры р-ра на коэффициент
активности растворимого в-ва (например, Н+)
Влияние ионного состава и потенциала
растворителя на коэффициент активности растворимого в-ва (аналогия с грабителями, полицейскими и невинными прохожими)
Концепция
«нейтральности»
•[Н+] = [ОН-] - pN
•Для воды: pN = 0.5 x pKw’ , где pKw’ – ионный продукт воды, сильно зависящий от температуры
•[Н+] = [ОН-] – pN имеет место быть при разных рН и разных температурах
•рН – 7.0 («интуитивная нейтральность») для воды только при 25°С
Измеряем внеклеточную рН,
а интересует внутриклеточная рН!
•Все продукты промежуточного метаболизма имеют рКа < 4.6 для кислот и > 9.4 для щелочей
•При pN ([Н+] = [ОН-]) все они полностью диссоциированы – не могут «вытечь» через кл. мембрану
•При 37°С pN внутриклеточной жидкости – 6.8! Выраженная зависимость от Т!
pN внутриклеточной
жидкости меняется в зависимости от Т
• Основной буфер – белки, точнее имидазольное кольцо гистидина – рК меняется в зависимости от Т – степень диссоциации гистидина остаётся постоянной – основа теории «альфа-стат»
• Другое условие ф-ционирования системы
– постоянная относ. низкая конц. СО2 во внеклеточной жидкости для поддержания относительного алкалоза во внеклеточной ж-ти – постоянный градиент Н+ изнутри-снаружу.
Альфа-стат vs рН-стат
•Альфа-стат – температурная коррекция не производится – при проведении анализа ABG всегда вводите 37°С.
•Помните о гистидине – перемена рКа и поддержание pN, независимо от Т – основа теории Альфа-стат!
•Внутри машины образец нагревается до 37° - результаты выдаются при 37°
•На сегодняшний день – предпочтительный метод!