Sisältö
- Kuinka puskurit toimivat
- Puskurin vaatimukset
- Soveltuvan puskurin valitseminen
- Kuinka muuttaa puskurin pH: ta
- Esimerkkejä biologisista puskureista
Soluissa ja elävissä organismeissa soluja ympäröivät ja niiden sisällä olevat nesteet pidetään vakiona pH: ssa. Tämän järjestelmän pH on usein ratkaiseva organismissa tapahtuvien biokemiallisten reaktioiden kannalta. Biologisten prosessien tutkimiseksi laboratoriossa tutkijat käyttävät puskureita oikean pH-arvon ylläpitämiseksi kokeen aikana. Hyvät ja kollegat kuvasivat alun perin monia biologisia puskureita vuonna 1966, ja niitä käytetään edelleen laboratorioissa.
Kuinka puskurit toimivat
Puskuri on yksinkertaisesti liuos, joka sisältää heikon hapon ja sen konjugoidun emäksen. Kun puskuriin lisätään happoa, se reagoi konjugoidun emäksen kanssa muodostaen heikon hapon ja vaikuttaen tuskin liuoksen pH: han.
Puskurin vaatimukset
Useat ominaisuudet tekevät biologisesta puskurista tehokkaan. Niiden tulisi olla vesiliukoisia, mutta ei liukoisia tai liukoisia orgaanisiin liuottimiin. Puskurin ei pitäisi voida kulkea solukalvon läpi, koska tämä voi vaikuttaa solukäyttäytymiseen. Puskurien tulee olla myrkyttömiä, niiden ei pidä absorboida UV-säteilyä, ja niiden tulisi pysyä inertteinä ja vakaina koko kokeellisen prosessin ajan. Lämpötilan ja ionisen koostumuksen ei tulisi muuttaa pH: ta tai puskurointikapasiteettia.
Soveltuvan puskurin valitseminen
Valitun puskurin pKa-arvon tulisi olla optimaalinen alueella tutkittavalle prosessille. Puskuri, jolla on korkeampi pKa, on sopiva, jos pH: n todennäköisesti nousee kokeen aikana, ja päinvastoin, jos pH: n odotetaan laskevan. Puskuripitoisuudet tulisi optimoida, koska yli 25 mM: n pitoisuuksilla voi olla parempi puskurointikapasiteetti, mutta ne voivat estää soluaktiivisuuksia, kuten entsyymejä. Menetelmä myös sanelee mitä puskuria käytetään; esimerkiksi elektroforeesissa puskuri, jolla on matala ionivahvuus, on sopiva estämään geelimatriisin kuumenemista.
Kuinka muuttaa puskurin pH: ta
Koska pH voi muuttua lämpötilan muutosten vuoksi, tutkijoiden tulisi testata puskurien pH-arvo siinä lämpötilassa, jossa he suorittavat kokeen. Tris on puskuri, joka on erityisen herkkä pH: n muutokselle lämpötilan mukana. Kaikki pH-mittarit on kalibroitava työlämpötilassa. Lisäaineet voivat myös muuttaa pH: ta, mikä tekee testistä uudelleen tarpeen. PH: n muuttamiseksi lisätään happoa, yleensä suolahappoa tai emästä, yleensä natrium- tai kaliumhydroksidia; tämä tulisi tehdä hitaasti puskurin inaktivoitumisen tai kemiallisten muutosten estämiseksi.
Esimerkkejä biologisista puskureista
TE-puskuri, joka on 10 mM Tris-HCl ja 1 mM EDTA, on sopiva lukuisissa pH-arvoissa nukleiinihappojen varastointia varten. Elektroforeesi on yleinen menetelmä proteiinien tai nukleiinihappojen tutkimiseksi; tässä prosessissa käytetään useita puskureita, mukaan lukien Tris-asetaatti-EDTA, Tris-glysiini ja Tris-boraatti-EDTA-puskurit. Nämä puskurit estävät geelimatriisin kuumenemisen ja voivat sisältää lisäaineita, kuten ureaa ja SDS: ää, tutkimuksesta riippuen.