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生物缓冲液

来源:www.zuowenzhai.com    作者:编辑   日期:2024-05-18
生物化学实验研究中 为什么要使用缓冲液?


有这个公式的
无机化学上有


缓冲溶液buffer solution

缓冲液是一种能在加入少量酸或碱时抵抗pH改变的溶液。PH缓冲系统对维持生物的正常pH值,正常生理环境起重要作用。多数细胞仅能在很窄的pH范围内进行活动,而且需要有缓冲体系来抵抗在代谢过程中出现的pH变化。在生物体中有三种主要的pH缓冲体系,它们时蛋白质、重碳酸盐缓冲体系。每种缓冲体系所占的分量在各类细胞和器官中是不同的。

在生化研究工作中,常常要用到缓冲溶液来维持实验体系的酸碱度。研究工作的溶液体系pH值的变化往往直接影响到我们工作的成效。如果提取酶实验体系的pH值变化或变化过大,会使酶活性下降甚至完全失活。所以我们要学会配制缓冲溶液。

由弱酸及其盐组合一起使具有缓冲作用。生化实验室常常用的缓冲系主要有磷酸、柠檬酸、碳酸、醋酸、巴比妥酸、Tiris(三羟甲基氨基甲烷)等系统,在生化实验或研究工作中要慎重地选择缓冲体系,因为有时影响实验结果的因素并不是缓冲液的pH值,而是缓冲液中的某种离子。如硼酸盐、柠檬酸盐、磷酸盐和三羟甲基甲烷等缓冲剂都可能产生不需要的反应。

硼酸盐:硼酸盐与许多化合物形成复盐、如蔗糖。

柠檬酸盐:柠檬酸盐离子容易与钙结合,所以存在有钙离子的情况下不能使用。

磷酸盐:在有些实验,它是酶的抑止剂或甚至是一个代谢物,重金属易以磷酸盐的形式从溶液中沉淀出来。而且它在pH7.5以上时缓冲能力很小。

三羟甲基氨基甲烷:它可以和重金属一起作用,但在有些系统中也起抑止的作用。其主要缺点时温度效应。这点往往被忽视,在室温pH是7.8的Tris一缓冲液,在4℃时是8.4,在37℃时是7.4,因此,4℃配制的缓冲液拿到37℃测量时,其氢离子浓度就增加了10倍。而且它在pH7.5以下,缓冲能力很差。

缓冲液的pH值由哪些因素决定?

设缓冲系统的弱酸的电离常数为K(平衡常数),平衡时弱酸的浓度为[酸],弱酸盐的浓度为[盐],则由弱酸的电离平衡式可得下式:

根据此式可得出下列几点结论:

(1)缓冲液的pH值与该酸的电离平衡常数K及盐和酸的浓度有关。弱酸一定,但酸和盐的比例不同时,可以得到不同的pH值。当酸和盐浓度相等时,溶液的pH值与PK值相同。

(2)酸和盐浓度等比例也增减时,溶液的pH值不便。

(3)酸和盐浓度相等时,缓冲液的缓冲效率为最高,比例相差越大,缓冲效率越低,一般地说缓冲液有效缓冲范围为PK±1pH。

从上述可知,只要知道缓冲对的PK值,和要配制的缓冲液的pH值(及要求的缓冲液总浓度)时,可按公式计算出[盐]和[酸]的量。这样算涉及到对数的换算,较麻烦,前人为减少后人的计算麻烦,经计算已为我们总结出pH值与缓冲液对离子用量的关系列出了表格。讲义附录部分节录有磷酸缓冲液的配制表。只要我们知道要配制的缓冲液的pH,经查表便可计算处所用缓冲剂的比例和用量。例如配制500nmpH5.8浓度为0.1M磷酸缓冲液。

经查表知pH5.8浓度为0.2M Na2HPO48.0毫升,而0.2M Na2HPO492.0毫升。依此可推论出配制100ml0.1M的磷酸缓冲液需要0.1M Na2HPO48.0毫升,而0.1M Na2HPO4需要92.0毫升。

计算好后,按计算结果称好药品,放于烧杯中,加少量蒸馏水溶解,转移入50ml容量瓶,加蒸馏水至刻度,摇匀,便得所需的缓冲液。

各种缓冲溶液的配制,均按下表按比例混合,某些试剂,必须标定配成准确的浓度才能进行,如醋酸、NaOH等。

你指的是动物细胞培养吧?
在细胞培养时,细胞的呼吸作用会产生很多CO2,和水结合会使细胞的生长环境PH下降,(酸化),这样不利于细胞的培养,为了保证细胞的培养环境在一个合理的酸碱平衡环境,就需要在培养液中加入缓冲液,中和掉部分的CO2,来保证培养的PH值平衡。
以下信息来源于,百度百科:
1、PBS(Phosphate-Buffered saline)磷酸盐缓冲液
甲液:0.2mol/L磷酸氢二钠溶液、磷酸氢二钠(无水)28.4g、氯化钠8.77g加去离子水或双蒸水至1000mL
乙液:0.2mol/L磷酸二氢钠溶液、磷酸二氢钠(无水)2.4g、氯化钠8.77g加去离子水或双蒸水至1000mL
甲、乙液于4℃保存,使用时按表3-2所示比例,配制成所需pH浓度,高压灭菌后室温保存。
用途:缓冲液有助于保持恒定的pH值。解决方案的渗透压和离子浓度通常与人体pH相近(等渗)。
2、HEPES液
生物缓冲液,化学性质稳定,在PH7.2~7.6范围内,比NaHCO3缓冲液的缓冲能力更强。
HEPES
英文全称:4-(2-Hydroxyethyl)-1-piperazineethanesulfonic acid; N-2-Hydroxyethylpiperazine-N'-2-ethanesulfonic acid; 2-[4-(2-Hydroxyethyl)-1-piperazine]ethanesulfonic acid
中文全称:4-羟乙基哌嗪乙磺酸; N-(2-羟乙基)哌嗪-N'-2-乙烷磺酸
分子式:C8H18N2O4S
分子量:238.31
用途:对细胞无毒性作用。它是一种氢离子缓冲剂,能较长时间控制恒定的pH范围。使用终浓度为10-50mmol/L,一般培养液内含20mmol/LHEPES即可达到缓冲能力。
细胞培养常用10mmol/L。
10mmol/L HEPES缓冲液配制方法如下:准确称取HEPES 2.383g,加入新鲜三蒸水定容至1L。过滤除菌,分装后4℃保存。
3、NaHCO3缓冲液
常规缓冲体系的一部分,但是不稳定,易受空气中CO2的含量而改变PH值,影响缓冲效果。

一般使用较多的是磷酸盐缓冲液和NaHCO3缓冲液,因为它们比较容易配置,而且成本比较低。


19430701154生物缓冲液有哪些?
于雷妮答:PBS缓冲液:组成:PBS是磷酸盐缓冲液,主要由磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、氯化钠和氯化钾组成,pH值为7.4。性质:PBS缓冲液的pH值是固定的,并且与人体血液等渗。用途:PBS缓冲液主要用于分子克隆和细胞培养实验。例如,在细胞培养中,PBS可以用于清洗细胞,以去除培养基中的杂质和死细胞。柠檬酸盐缓冲液...

19430701154Tris缓冲液理化性质?
于雷妮答:组成:Tris缓冲液主要由三羟甲基氨基甲烷(Tris)和盐酸(HCl)或氢氧化钠(NaOH)组成。Tris是一种有机化合物,具有氨基和三个羟基,可以作为缓冲剂的成分。理化性质:(1)pH范围:Tris缓冲液的pH范围通常在7.0到9.0之间,可以通过添加盐酸或氢氧化钠来调节pH值。(2)缓冲容量:Tris缓冲液的缓冲...

19430701154PBS缓冲液是什么?
于雷妮答:PBS缓冲液是一种经常用于生物学、医学和其他研究领域的缓冲液,其英文全称为phosphate-buffered saline。一、PBS缓冲液的主要组成及作用 1.PBS缓冲液是由磷酸盐缓冲剂和盐水组成的。2.磷酸盐缓冲剂可调节溶液的pH值,使其保持在7.4左右,以适应大多数实验条件。3.PBS缓冲液可用于细胞寿命研究、细胞分离...

19430701154tris是什么试剂?
于雷妮答:Tris缓冲液不仅被广泛用作核酸和蛋白质的溶剂,还有许多重要用途。Tris被用于不同pH条件下的蛋白质晶体生长。Tris缓冲液的低离子强度特点可用于线虫(C.elegans)核纤层蛋白(lamin)的中间纤维的形成。Tris也是蛋白质电泳缓冲液的主要成分之一。此外,Tris还是制备表面活性剂、硫化促进剂和一些药物的中间物。...

19430701154缓冲液的目的是什么
于雷妮答:缓冲溶液的目的是为了维持ph的恒定。缓冲溶液指的是由弱酸及其盐、弱碱及其盐组成的混合溶液,能在一定程度上抵消、减轻外加强酸或强碱对溶液酸碱度的影响,从而保持溶液的pH值相对稳定。酸碱度描述的是水溶液的酸碱性强弱程度,用pH来表示。热力学标准状况时,pH=7的水溶液呈中性,pH<7者显酸性,pH>7...

19430701154缓冲液的作用
于雷妮答:缓冲液的作用是能在加入少量酸或碱和水时,抵抗pH改变的溶液,维持溶液的pH值相对稳定。其解释内容如下:1、缓冲溶液指的是由弱酸及其盐、弱碱及其盐组成的混合溶液,能在一定程度上抵消、减轻外加强酸或强碱对溶液酸碱度的影响,从而保持溶液的pH值相对稳定。在生物体中有三种主要的pH缓冲体系,它们是...

19430701154缓冲溶液有哪些?
于雷妮答:1、碳酸氢盐缓冲溶液 碳酸氢盐缓冲溶液是一种由碳酸氢钠和碳酸钠配制而成的缓冲溶液。它具有较高的缓冲容量,能够有效地抵抗外来酸碱的影响,使溶液的pH值维持在相对恒定的范围内。这种缓冲溶液在生物、化学、医学等领域得到广泛应用,特别是在维持生物体内环境的稳定方面发挥着重要作用。2、磷酸盐缓冲溶液...

19430701154常用的缓冲溶液有哪些?
于雷妮答:常见的缓冲溶液有:磷酸盐缓冲溶液、硼酸盐缓冲溶液、碳酸盐缓冲溶液等。一、缓冲溶液指的是由弱酸及其盐、弱碱及其盐组成的混合溶液,能在一定程度上抵消、减轻外加强酸或强碱对溶液酸碱度的影响,从而保持溶液的pH值相对稳定。它们广泛应用于生物和化学实验中,以保护生物分子和反应条件。二、磷酸盐缓冲...

19430701154ATMT转化,MES是什么
于雷妮答:是生物缓冲液。农杆菌介导转化(ATMT)。生物缓冲液MES中文名:2-吗啉乙磺酸;英文名:2-(4-Morpholino)ethanesulfonicacid;2-(N-Morpholino)ethanesulfonicacid;4-Morpholineethanesulfonicacid分子式:C6H13NO4S分子量:195.23CAS号:4432-31-9熔点(Meltingpoint):>300℃pKa=6.10(25℃)缓冲范围:pH5...

19430701154tris的化学名称是什么?
于雷妮答:tris是一种白色结晶或粉末。溶于乙醇和水,微溶于乙酸乙酯、苯,不溶于乙醚、四氯化碳,对铜、铝有腐蚀作用,有刺激性的化学物质。Tris为弱碱,在25℃下,它的pKa为8.1;根据缓冲理论,Tris缓冲液的有效缓冲范围在pH7.0到9.2之间。Tris碱的水溶液pH在10.5左右,一般加入盐酸以调节pH值至所需值...


(编辑:陈倪才)
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