सेल के बफर गुण। शैक्षिक पोर्टल। पीएच क्या है?

बफर हैं रासायनिक पदार्थ, जैसे फॉस्फोरस, पोटेशियम, मैग्नीशियम, सेलेनियम, जस्ता जो तरल पदार्थ को उसके अम्लीय गुणों को बदलने में मदद करते हैं जब अन्य रसायनों को जोड़ा जाता है जो आम तौर पर उन गुणों को बदलने का कारण बनता है। जीवित कोशिकाओं के लिए बफर आवश्यक हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि बफर तरल के सही पीएच को बनाए रखते हैं।

पीएच क्या है?

यह एक उपाय है कि तरल कितना अम्लीय है। उदाहरण के लिए, नींबू के रस का पीएच 2 से 3 तक कम होता है और यह अत्यधिक अम्लीय होता है - ठीक उसी तरह जैसे आपके पेट में भोजन को पचाता है। चूंकि अम्लीय तरल पदार्थ प्रोटीन को तोड़ सकते हैं और कोशिकाएं प्रोटीन से भरी होती हैं, कोशिकाओं को अपने प्रोटीन गुणों की रक्षा के लिए अंदर और बाहर बफर की आवश्यकता होती है।

  • एक रसायन के विपरीत जो एक एसिड है वह एक रसायन है जो एक आधार है, और दोनों एक तरल में मौजूद हो सकते हैं। एसिड एक हाइड्रोजन आयन को तरल में छोड़ता है, और आधार हाइड्रोजन आयन को उसमें से बाहर धकेलता है। तरल में जितने अधिक मुक्त-अस्थायी हाइड्रोजन आयन होते हैं, तरल उतना ही अधिक अम्लीय होता है।
  • बफर ऐसे रसायन होते हैं जो तरल में हाइड्रोजन आयनों को आसानी से छोड़ सकते हैं या अवशोषित कर सकते हैं, जिसका अर्थ है कि वे मुक्त हाइड्रोजन आयनों की मात्रा को नियंत्रित करके पीएच परिवर्तनों का विरोध करने में सक्षम हैं। पीएच स्केल 0 से 14 के बीच होता है। 0 से 7 के पीएच मान को अम्लीय माना जाता है, जबकि 7 से 14 के पीएच मान को बेसिक माना जाता है। पीएच 7, बीच में, तटस्थ है और शुद्ध पानी का प्रतिनिधित्व करता है।
  • कोशिका के अंदर पीएच बदलने का खतरा यह है कि पीएच प्रोटीन की संरचना को नाटकीय रूप से प्रभावित करता है।

कोशिका विभिन्न प्रकार के प्रोटीन से बनी होती है, और प्रत्येक प्रोटीन तभी काम करता है जब उसका सही 3D आकार होता है। प्रोटीन का आकार प्रोटीन के भीतर आकर्षण की शक्तियों द्वारा आयोजित किया जाता है, जैसा कि यहां और वहां कई मिनी-चुंबक हैं जो पूरे प्रोटीन को जगह में रखने के लिए जुड़ते हैं। इसलिए यदि कोशिका के अंदर बहुत अधिक अम्लीय या बहुत अधिक क्षारीय हो जाता है, तो प्रोटीन अपना आकार खोने लगते हैं और काम नहीं करते हैं। बिना कामगारों और मरम्मत करने वालों के बिना प्रकोष्ठ एक कारखाने की तरह हो जाता है। तो सेल के अंदर के बफ़र्स इसे रोकते हैं।

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बफरिंग और ऑस्मोसिस।
जीवित जीवों में लवण आयनों के रूप में विघटित अवस्था में होते हैं - धनावेशित धनायन और ऋणात्मक आवेशित आयन।

कोशिका और उसके वातावरण में धनायनों और आयनों की सांद्रता समान नहीं होती है। सेल में काफी पोटैशियम और बहुत कम सोडियम होता है। बाह्य वातावरण में, उदाहरण के लिए, रक्त प्लाज्मा में, समुद्र के पानी में, इसके विपरीत, बहुत अधिक सोडियम और थोड़ा पोटेशियम होता है। सेल चिड़चिड़ापन Na+, K+, Ca 2+, Mg 2+ आयनों की सांद्रता के अनुपात पर निर्भर करता है। झिल्ली के विपरीत पक्षों पर आयन सांद्रता में अंतर झिल्ली के माध्यम से पदार्थों के सक्रिय परिवहन को सुनिश्चित करता है।

बहुकोशिकीय जंतुओं के ऊतकों में, Ca 2+ अंतरकोशिकीय पदार्थ का हिस्सा है जो कोशिकाओं के सामंजस्य और उनकी व्यवस्थित व्यवस्था को सुनिश्चित करता है। कोशिका में आसमाटिक दबाव और उसके बफर गुण लवण की सांद्रता पर निर्भर करते हैं।

बफ़र हो एक निरंतर स्तर पर इसकी सामग्री की थोड़ी क्षारीय प्रतिक्रिया बनाए रखने के लिए एक सेल की क्षमता को कहा जाता है।

दो बफर सिस्टम हैं:

1) फॉस्फेट बफर सिस्टम - फॉस्फोरिक एसिड आयन इंट्रासेल्युलर वातावरण के पीएच को 6.9 . पर बनाए रखते हैं

2) बाइकार्बोनेट बफर सिस्टम - कार्बोनिक एसिड के आयन बाह्य माध्यम के पीएच को 7.4 के स्तर पर बनाए रखते हैं।

आइए हम बफर विलयनों में होने वाली अभिक्रियाओं के समीकरणों पर विचार करें।

यदि कोशिका में सांद्रता बढ़ जाती हैएच+ , तो हाइड्रोजन केशन को कार्बोनेट आयन में जोड़ा जाता है:

हाइड्रॉक्साइड आयनों की सांद्रता में वृद्धि के साथ, उनका बंधन होता है:

एच + ओएच - + एच 2 ओ।

तो कार्बोनेट आयन एक निरंतर वातावरण बनाए रख सकता है।

आसमाटिकएक अर्धपारगम्य झिल्ली द्वारा अलग किए गए दो समाधानों से युक्त प्रणाली में होने वाली घटना को कहा जाता है। एक पादप कोशिका में, अर्धपारगम्य फिल्मों की भूमिका साइटोप्लाज्म की सीमा परतों द्वारा की जाती है: प्लाज़्मालेम्मा और टोनोप्लास्ट।

प्लाज़्मालेम्मा कोशिका भित्ति से सटे साइटोप्लाज्म की बाहरी झिल्ली होती है। टोनोप्लास्ट रिक्तिका के आसपास के साइटोप्लाज्म की आंतरिक झिल्ली है। सेल सैप से भरे साइटोप्लाज्म में रिक्तिकाएं गुहाएं होती हैं - कार्बोहाइड्रेट, कार्बनिक अम्ल, लवण, कम आणविक भार प्रोटीन, पिगमेंट का एक जलीय घोल।

सेल सैप और बाहरी वातावरण (मिट्टी, जल निकायों में) में पदार्थों की सांद्रता आमतौर पर समान नहीं होती है। यदि बाहरी वातावरण की तुलना में पदार्थों की इंट्रासेल्युलर सांद्रता अधिक है, तो पर्यावरण से पानी विपरीत दिशा की तुलना में तेज गति से, अधिक सटीक रूप से रिक्तिका में प्रवेश करेगा। सेल सैप की मात्रा में वृद्धि के साथ, सेल में पानी के प्रवेश के कारण, साइटोप्लाज्म पर इसका दबाव बढ़ जाता है, जो कि झिल्ली से सटा हुआ है। जब सेल पूरी तरह से पानी से संतृप्त हो जाता है, तो इसका आयतन अधिकतम होता है। पानी की उच्च सामग्री और इसकी झिल्ली पर कोशिका की सामग्री के विकासशील दबाव के कारण कोशिका के आंतरिक तनाव की स्थिति को टर्गोर कहा जाता है, यह सुनिश्चित करता है कि अंग अपने आकार को बनाए रखें (उदाहरण के लिए, पत्ते, गैर-लिग्नीफाइड तने ) और अंतरिक्ष में स्थिति, साथ ही यांत्रिक कारकों की कार्रवाई के लिए उनका प्रतिरोध। पानी की कमी के साथ टर्गर और विल्टिंग में कमी के साथ जुड़ा हुआ है।

यदि कोशिका हाइपरटोनिक घोल में है, जिसकी सांद्रता सेल सैप की सांद्रता से अधिक है, तो सेल सैप से पानी के प्रसार की दर आसपास के घोल से कोशिका में पानी के प्रसार की दर से अधिक हो जाएगी। सेल से पानी निकलने के कारण सेल सैप का आयतन कम हो जाता है, टर्गर कम हो जाता है। कोशिका रिक्तिका के आयतन में कमी झिल्ली से कोशिका द्रव्य के अलग होने के साथ होती है - होती है प्लास्मोलिसिस.

प्लास्मोलिसिस के दौरान, प्लास्मोलाइज्ड प्रोटोप्लास्ट का आकार बदल जाता है। प्रारंभ में, प्रोटोप्लास्ट केवल अलग-अलग स्थानों में कोशिका भित्ति के पीछे रहता है, सबसे अधिक बार कोनों में। इस रूप के प्लास्मोलिसिस को कोणीय कहा जाता है।

फिर प्रोटोप्लास्ट सेल की दीवारों से पीछे रहना जारी रखता है, उनके साथ अलग-अलग जगहों पर संपर्क बनाए रखता है; इन बिंदुओं के बीच प्रोटोप्लास्ट की सतह में अवतल आकार होता है। इस स्तर पर, प्लास्मोलिसिस को अवतल कहा जाता है। धीरे-धीरे, प्रोटोप्लास्ट पूरी सतह पर कोशिका की दीवारों से अलग हो जाता है और एक गोल आकार लेता है। ऐसे प्लास्मोलिसिस को उत्तल कहा जाता है

यदि एक प्लास्मोलाइज्ड सेल को हाइपोटोनिक घोल में रखा जाता है, जिसकी सांद्रता सेल सैप की सांद्रता से कम होती है, तो आसपास के घोल से पानी रिक्तिका में प्रवेश करेगा। रिक्तिका के आयतन में वृद्धि के परिणामस्वरूप, कोशिका द्रव्य पर कोशिका रस का दबाव बढ़ जाएगा, जो कोशिका भित्ति के पास तब तक पहुँचना शुरू कर देता है जब तक कि वह अपनी मूल स्थिति नहीं ले लेता - डेप्लास्मोलिसिस

टास्क नंबर 3
दिए गए पाठ को पढ़ने के बाद, निम्नलिखित प्रश्नों के उत्तर दें।
1) बफरिंग की परिभाषा

2) आयनों की कौन सी सांद्रता कोशिका के बफर गुणों को निर्धारित करती है

3) सेल में बफरिंग की भूमिका

4) बाइकार्बोनेट बफर सिस्टम (चुंबकीय बोर्ड पर) में होने वाली प्रतिक्रियाओं का समीकरण

5) परासरण का निर्धारण (उदाहरण दें)

6) प्लास्मोलिसिस और डेप्लास्मोलिसिस स्लाइड का निर्धारण