h₂co₃⇌h⁺ +hco₃⁻
* 炭酸酸(H₂Co₃): 二酸化炭素(CO₂)と水(H₂O)から溶液中に容易に形成される弱酸。
* 重炭酸塩イオン(HCO₃⁻): 炭酸酸のコンジュゲートベース。
* 水素イオン(H⁺): pHに影響する酸性成分。
バッファシステムの仕組み:
* 酸(h⁺)が追加された場合: 重炭酸イオン(HCO₃⁻)は、添加した水素イオンと反応して、炭酸酸(H₂CO₃)を形成します。この反応は、追加された酸を消費し、pHの変化を最小限に抑えます。
* ベース(OH⁻)が追加された場合: 炭酸酸(H₂CO₃)は、加えられた水酸化物イオン(OH⁻)と反応して、重炭酸イオン(HCO₃⁻)と水(H₂O)を形成します。この反応は、追加されたベースを消費し、再びpHの変化を最小限に抑えます。
重要なポイント:
*このシステムは、血液のpHや他の体液のpHを狭い範囲内で維持する上で重要です。通常は7.35〜7.45の間です。
*二酸化炭素(CO₂)は、このシステムで重要な役割を果たします。それは血液に溶解して炭酸に変換することができ、それは緩衝液反応に関与します。
*肺と腎臓は、それぞれ過剰なCO₂またはH⁺イオンを除去することにより、pHを調節するために協力します。
このバッファシステムは、体内の恒常性を維持する上で動的で重要な部分です。