緩衝液は、酸や塩基の添加に直面しても、溶液中の pH を比較的一定に保つのに役立つ化学物質です。バッファリングは、ホメオスタシスとしても知られるかなり一定の内部環境を維持する手段として、生きているシステムにおいて重要です。重炭酸塩やリン酸塩などの小分子は、ヘモグロビンや他のタンパク質などの他の物質と同様に、緩衝能力を提供します.
重炭酸バッファー
血液の pH の維持は、重炭酸緩衝液によって調節されます。このシステムは、炭酸イオンと重炭酸イオンで構成されています。血液のpHが酸性域に落ちると、この緩衝剤が作用して炭酸ガスを生成します。肺は、呼吸の過程でこのガスを体外に排出します。アルカリ性条件下では、この緩衝液は尿中への重炭酸イオンの排泄を引き起こし、pH を中性に戻します。
リン酸バッファー
リン酸緩衝系は、重炭酸緩衝液と同様に作用しますが、はるかに強力な作用があります。すべての細胞の内部環境には、リン酸水素イオンとリン酸二水素イオンを含むこのバッファーが含まれています。過剰な水素が細胞に入ると、リン酸水素イオンと反応し、リン酸水素イオンを受け入れます。アルカリ性条件下では、リン酸二水素イオンが細胞に入る過剰な水酸化物イオンを受け入れます。
プロテイン バッファー
タンパク質は、ペプチド結合によって結合されたアミノ酸で構成されています。アミノ酸はアミノ基とカルボン酸基を持っています。生理的 pH では、カルボン酸は負電荷を持つカルボン酸イオン (COO) として存在し、アミノ基は NH イオンとして存在します。 pHが酸性になると、カルボキシル基は過剰な水素イオンを取り込み、カルボン酸の形に戻ります。血液の pH がアルカリ性になると、NH イオンからプロトンが放出され、NH2
ヘモグロビン バッファー
血液中に存在する呼吸色素であるヘモグロビンにも、組織内で緩衝作用があります。特定の時点で陽子または酸素と結合する能力があります。一方を拘束すると、もう一方が解放されます。ヘモグロビンでは、プロトンの結合はグロビン部分で発生し、酸素結合はヘム部分の鉄で発生します。運動時には陽子が過剰に発生します。ヘモグロビンは、これらのプロトンを結合し、同時に酸素分子を放出することにより、緩衝作用を助けます.
