Vakuol'. L'acidité, pH et bufery

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L'Acidité et l'alcalinité. Comme l'acide appellent la substance, capable de rendre le proton (N +), mais par la raison - la substance, capable l'adjoindre. Si ajouter à quelque système d'eau l'acide, la concentration des protons dans le système augmentera; si ajouter la raison, il adjoindra les protons et par cela réduire leur concentration. Ce sera amené à son tour à l'augmentation de la concentration des ions par CELUI-CI, parce qu'à la dissociation de l'eau entre N +, il - et Н2О est soutenu l'équilibre.

Ainsi, dans les systèmes d'eau l'acidité=[N +], mais l'alcalinité=[lui-] (les crochets signifient ici la concentration dans les grammes-atomes ou les grammes-molécules sur la litre, i.e. moljarnost' de la solution). Dans les solutions d'eau [N +] H [lui-]=10-14. Puisque [N +] et [lui-] sont liés par la dépendance inversement proportionnelle, nous pouvons, en connaissant [N +], définir [lui-]. Dans la solution neutre (avec les concentrations égales des ions de l'hydrogène et l'hydroxyle) [N +]=[lui-]=10-7 M

rn. L'acidité du jus cellulaire hésite près des plantes de 10-1 jusqu'à 10-7 M, i.e. peut se distinguer à un million de fois. À une telle grande gamme des différences le confort doit exprimer l'acidité dans l'échelle logarithmique, dans le logarithme décimal de la concentration des ions hydrogéniques (exprimé à la mite/l), pris avec le signe inverse. Pour cette valeur la désignation rn est acceptée :

Donc, si [N +]=10-HUM, rn=h. En conséquence la réduction rn sur une unité signifie l'augmentation décuple de l'acidité, mais l'augmentation sur une unité - sa réduction décuple.

L'Acidité pour les plantes est très importante, et est importante en particulier pour leur croissance. Optimum pour l'activité des ferments, la gamme rn est extrêmement étroite - d'habitude les ferments sont plus actifs aux significations rn, proche du neutre. Dans le cytoplasme est soutenu рН~7 grâce aux tampons (voir plus bas), ainsi que les pompes pompant les ions N + à vakuol' ou de vakuoli. Vakuol' près des plantes sert du réservoir pour les acides organiques, c'est pourquoi rn de son contenu hésite d'habitude dans la limite de 3,5-5,5; cependant en carreaux de certains fruits rn vakuoljarnogo du jus est égal 1,0. L'activité des systèmes ATR-GÉNÉRANT dans les chloroplastes et mitohondrijah dépend de la différence rn entre deux parties de la membrane entourant organellu.

Quand les biochimistes mettent en relief quelques organelly ou les substances des cellules végétales, ils suivent toujours que le milieu extrayant soit de la bonne façon zabufe-rena (d'habitude dans les limites rn 6-8), i.e. pour que trouvant à cellulaire vakuoljah les acides soient neutralisés, autrement il y avoir se passer une dénaturation des ferments cellulaires. La croissance des plantes dans un grand degré dépend de rn de la solution du sol, particulièrement parce que notamment rn définit l'accessibilité des substances nutritives se trouvant dans le sol, mais les significations extrêmes rn peuvent conditionner également les effets toxiques (optimum pour la croissance il se trouve d'habitude rn, proche du neutre; voir gl. 7 et 14).

Titruemaja l'acidité. L'acidité véritable du jus végétal expriment dans la concentration des ions hydrogéniques, mais titruemuju l'acidité définissent par la quantité de l'alcali dépensée pour la neutralisation du jus (sur son accomplissement rn jusqu'à 7). Prédire titruemuju l'acidité selon la concentration des ions hydrogéniques il est impossible, parce que le jus végétal contient de faibles acides, près desquels le degré de la dissociation est petit. L'acidité véritable est égale titruemoj seulement dans le cas où l'acide entièrement dissotsiirovana, i.e. si c'est un fort acide. Par la définition

À la dissociation complète 1 n. НС1 correspond rn 0, puisque-lgl=0. (En réalité, cependant, la dissociation n'arrive pas complet et 1,0 n. НС1 correspond rn 0,10.)

Comme un Faible acide appellent un tel acide, chez qui dissotsiirovana seulement une petite partie des molécules. À 1 n. À l'acide acétique (SNzSOON) la part dissotsiirovannyh des molécules fait seulement 0,42%.

Ainsi, 1 n. СН3СООН, correspond rn 2,37, puisque-lg 0,0042=2,37.

Cependant, bien que l'acidité véritable 1 n. НС1 à 200 avec superflu une fois plus haut que chez 1 n. SNzSOON, sur le titrage des volumes égaux de ces solutions se dépense la même quantité d'alcali. Le fait est que, à mesure que l'alcali lie les ions N + dans la solution de l'acide acétique, la partie nedissotsii-rovannyh des molécules de l'acide acétique dissocie auparavant, de sorte que le total dissotsiirovannoj les formes est soutenu tout le temps au niveau de.0,42% en d'autres termes la quantité d'ions N + dans la solution se complète sans arrêt, tout assistant potentiellement à :нем dony N + ne seront pas liés par l'alcali.

Bufery. Dans les cellules végétales se trouvent soi-disant bufery - les mélanges des substances, capable de soutenir rn au niveau constant. Près d'un faible acide tout de celle-ci titruemye les ions hydrogéniques assistent en forme des ions potentiels N +. C'est pourquoi si préparer le mélange d'un tel acide et son quelque sel, même au supplément des grandes quantités N + - ou il des ~-ions rn restera du mercredi pratiquement constant. Le mélange semblable appellent ' comme le tampon ' pour sa capacité à prévenir les changements rn. Pour un faible acide SUR (où Mais signifie n'importe quel anion, par exemple l'acétate)

Dans l'état de l'équilibre la relation entre nedissotsiirovannymi par les molécules et les ions reste aux constantes; près d'un faible acide il peut être, par exemple, est égal 9НА : 1Н + : 1A-. Avec le supplément de n'importe quelle raison l'équilibre est violé, puisque sont introduits lui - les ions liant les ions N +. Cependant la relation caractéristique de l'équilibre immédiatement se rétablit de nouveau grâce à la dissociation d'une certaine partie des molécules SUR, le stock de qui est très grand; c'est pourquoi la concentration des ions hydrogéniques [N +] reste pratiquement invariable.

Pour que rn ne change pas également au supplément des ions N +, le tampon doit avoir encore et la réserve des anions (Mais-). À cette fin lui ajoutent le sel d'un faible acide dissocié dans un haut degré; pour NaA, par exemple, la relation nedissotsiirovannyh des molécules vers les ions peut être égale 1 NaA:9Na + : : 9 Mais-. Quand l'acide et le sel mélangent, s'établit un nouvel équilibre, mais le contenu nedissotsiirovannyh des molécules SUR (la source des ions N +, capable de se lier avec lui - les ions) et les anions Mais - (capable de se lier avec les ions N +) il reste haut. Aux quantités égales d'acide et le sel rn sera soutenu au niveau constant. Si, par exemple, ajouter une goutte concentré НС1 vers 1 l de l'eau, cela réduira rn sur 3,7 ed; mais si la même quantité MAIS ajouter vers 1 l de tampon comprenant de 0,1 n. D'un faible acide et son sel, le supplément НС1 ne donnera pas du tout pratiquement l'influence sur rn. Notamment ainsi zabufereno le contenu cellulaire vakuolej : Dans lui il y a des acides organiques, par exemple de citron ou de pomme, et simultanément les sels de ces acides.

Bufery dans le protoplasme. Dans le protoplasme les albumines et les aminoacides, parce que la charge totale des aminoacides peut être positive, ainsi que négatif, en fonction de rn servent des principaux tampons. Les ions ajoutés N + se joignent vers karboksil'nym aux groupes de la molécule, mais les ions ajoutés lui - se lient avec les ions N +, otshchepljajushchimisja de ses aminogènes. Pour s'imaginer cela, il faut s'adresser à la formule totale des aminoacides représentée sur fig. 2.12.