Deel 10: zuur-base
ZUUR: elke chemische substantie die een H+ (waterstofion of proton) kan doneren
bv. CH3COOH (azijnzuur), NH4+ (ammonium)
BASE: elke chemische substantie die een H+ kan accepteren
bv. CH3COO- (acetaat) NH3 (ammoniak)
[H+] in oplossingen → “pH” pH = -log10[H+] : streven nr constante pH
• pH varieert enorm tss verschillende lichaamsvochten- en
compartimenten
• Homeostase van pH binnen nauwe grenzen is belangrijk,
omdat conformatie en functie van meeste biologisch
relevante moleculen pH-afhankelijk zijn
• “leefbare” plasma pH: 6.8 – 7.7
Zuur-base als homeostasemechanisme
- Setpoint: pH 7,4
- Sensormechanismen: Chemoreceptoren
- E ectormechanisme: Bu er, Nier, Longen
Zuur-base evenwicht w gerealiseerd door 3 elementen :
Extra-en intracellulaire bu ers
• Bu er = substantie die H+ kan “opvangen” en “vrijlaten” afhankelijk van pH
• zorgen voor “eerste opvang” van nieuwe H+ op plaats waar ze ontstaan
(Longen en nieren doen “het latere werk”)
• minimaliseren pH veranderingen, doch verhinderen ze niet.
B- + H+ ⇆ BH : Bij stijging [H+] verschuift evenwicht naar rechts
Beperkt aantal niet gebu erde H+, veroorzaken ∆pH
Intracellulaire bu ers
Proteïnen en organische fosfaten bu eren extracellulaire H+ in uitwisseling vr intracellulair K+
protonen nr binnen : neemt plaats in vn Kalium (dat naar buiten moet) anders: lading
ph daalt → vrije conc protonen stijgt → nr intracellelair → blokkeren het naar
binnen pompen kalium en co transport → zorgen voor vrij zetten van
intracellulair kalium → kalium kan naar buiten : uitwisseling
gevolg → verandering vn protonen → invloed op kalium (& omgekeerd)
bot als bu er
→ Ca2+ → kan plaats vrijmaken als je chronisch te veel protonen hebt → bot ontkalking
, Bu ers in bloed
Veranderingen in pH w proportioneel dr
verschillende bu ers opgevangen.
Bicarbonaat : 53% belangrijkste bu er in bloed
Hemoglobine : belangrijkste niet-bicarbonaat
bu er
Hemoglobine als bu er
Histidine-146 in β ketens bindt H+.
Grotere bu ercapaciteit in gedeoxygeneerde toestand!
protonen binden aan hemoglobine → zuurstof vrij
omgekeerd : heel veel protonen aan hemoglobine gebonden→ minder
bindingscapaciteit voor zuurstof
Belangrijke relatie tss zuurstof/hemoglobine saturatie & pH in bloed :
lage ph slecht vr lichaam → drastische afname capaciteit om zuurstof te transporteren
grafiek:
bij PH van 7,2: bij zelfde zuurstofspanning → lagere hemoglobine saturatie : curve ⇨
& als ph stijgt, curve ⇦
Bij verzuring: daalt transport capaciteit vn zuurstof (jonge mensen : reserve, maar ouderen niet)
Bicarbonaat : belangrijkste extracellulaire bu er
• kwantitatief belangrijkst
• makkelijk meetbaar
• OPEN bu ersysteem → ZEER STERKE bu er!
telkens er proton bindt aan bicarbonaa → CO2
In gesloten systeem w er snel “verzadiging” bereikt omdat CO2
conc dan begint te stijgen en reactie in die richting stilvalt.
Maar dr open karakter & CO2 voortdurend “vervliegt” naar
atmosfeer, blijft CO2 conc in oplossing altijd dezelfde (dus altijd
laag) → bu ercapaciteit
Elimination vn CO2 drwlongen
niet geremd door “verzadiging”. H2CO3 = zwakke zuur (BH)
Enkel (eventueel gelimiteerde) beschikbaarheid van bicarbonaat
HCO3- = zwakke base (B-)
vormt rem op kracht van bu er.
In dit vb is beschikbaarheid van bicarbonaat inderdaad
gelimiteerd (cf. afgesloten beker) → in menselijk organisme zit
Recuperatie
daar ook rem op,enmaar
nieuwvorming vanerHCO
anderzijds zijn -
dr nieren
wel 3nieren die ook dit
gedeelte van bu er kunnen laten variëren ifv noodzaak. Het
systeem is dus ahw “langs twee zijden OPEN”!
ZUUR: elke chemische substantie die een H+ (waterstofion of proton) kan doneren
bv. CH3COOH (azijnzuur), NH4+ (ammonium)
BASE: elke chemische substantie die een H+ kan accepteren
bv. CH3COO- (acetaat) NH3 (ammoniak)
[H+] in oplossingen → “pH” pH = -log10[H+] : streven nr constante pH
• pH varieert enorm tss verschillende lichaamsvochten- en
compartimenten
• Homeostase van pH binnen nauwe grenzen is belangrijk,
omdat conformatie en functie van meeste biologisch
relevante moleculen pH-afhankelijk zijn
• “leefbare” plasma pH: 6.8 – 7.7
Zuur-base als homeostasemechanisme
- Setpoint: pH 7,4
- Sensormechanismen: Chemoreceptoren
- E ectormechanisme: Bu er, Nier, Longen
Zuur-base evenwicht w gerealiseerd door 3 elementen :
Extra-en intracellulaire bu ers
• Bu er = substantie die H+ kan “opvangen” en “vrijlaten” afhankelijk van pH
• zorgen voor “eerste opvang” van nieuwe H+ op plaats waar ze ontstaan
(Longen en nieren doen “het latere werk”)
• minimaliseren pH veranderingen, doch verhinderen ze niet.
B- + H+ ⇆ BH : Bij stijging [H+] verschuift evenwicht naar rechts
Beperkt aantal niet gebu erde H+, veroorzaken ∆pH
Intracellulaire bu ers
Proteïnen en organische fosfaten bu eren extracellulaire H+ in uitwisseling vr intracellulair K+
protonen nr binnen : neemt plaats in vn Kalium (dat naar buiten moet) anders: lading
ph daalt → vrije conc protonen stijgt → nr intracellelair → blokkeren het naar
binnen pompen kalium en co transport → zorgen voor vrij zetten van
intracellulair kalium → kalium kan naar buiten : uitwisseling
gevolg → verandering vn protonen → invloed op kalium (& omgekeerd)
bot als bu er
→ Ca2+ → kan plaats vrijmaken als je chronisch te veel protonen hebt → bot ontkalking
, Bu ers in bloed
Veranderingen in pH w proportioneel dr
verschillende bu ers opgevangen.
Bicarbonaat : 53% belangrijkste bu er in bloed
Hemoglobine : belangrijkste niet-bicarbonaat
bu er
Hemoglobine als bu er
Histidine-146 in β ketens bindt H+.
Grotere bu ercapaciteit in gedeoxygeneerde toestand!
protonen binden aan hemoglobine → zuurstof vrij
omgekeerd : heel veel protonen aan hemoglobine gebonden→ minder
bindingscapaciteit voor zuurstof
Belangrijke relatie tss zuurstof/hemoglobine saturatie & pH in bloed :
lage ph slecht vr lichaam → drastische afname capaciteit om zuurstof te transporteren
grafiek:
bij PH van 7,2: bij zelfde zuurstofspanning → lagere hemoglobine saturatie : curve ⇨
& als ph stijgt, curve ⇦
Bij verzuring: daalt transport capaciteit vn zuurstof (jonge mensen : reserve, maar ouderen niet)
Bicarbonaat : belangrijkste extracellulaire bu er
• kwantitatief belangrijkst
• makkelijk meetbaar
• OPEN bu ersysteem → ZEER STERKE bu er!
telkens er proton bindt aan bicarbonaa → CO2
In gesloten systeem w er snel “verzadiging” bereikt omdat CO2
conc dan begint te stijgen en reactie in die richting stilvalt.
Maar dr open karakter & CO2 voortdurend “vervliegt” naar
atmosfeer, blijft CO2 conc in oplossing altijd dezelfde (dus altijd
laag) → bu ercapaciteit
Elimination vn CO2 drwlongen
niet geremd door “verzadiging”. H2CO3 = zwakke zuur (BH)
Enkel (eventueel gelimiteerde) beschikbaarheid van bicarbonaat
HCO3- = zwakke base (B-)
vormt rem op kracht van bu er.
In dit vb is beschikbaarheid van bicarbonaat inderdaad
gelimiteerd (cf. afgesloten beker) → in menselijk organisme zit
Recuperatie
daar ook rem op,enmaar
nieuwvorming vanerHCO
anderzijds zijn -
dr nieren
wel 3nieren die ook dit
gedeelte van bu er kunnen laten variëren ifv noodzaak. Het
systeem is dus ahw “langs twee zijden OPEN”!
