Ce sunt tampoanele și de ce sunt importante pentru celule?

Sistemele tampon din corpul uman sunt compuse dintr-un acid slab sau de bază, împreună cu acidul sau baza conjugată. Acest sistem previne fluctuațiile mari ale pH-ului corpului și celulelor datorită adăugării unui acid sau a unei baze puternice.

În organismul uman, mecanismele celulare funcționează numai într-un anumit interval de temperaturi și niveluri de pH. Proteinele denaturează și sunt degradate în afara acestor intervale specifice, iar enzimele încetează să funcționeze, ceea ce ar putea duce la deces.

Sistemul tampon este o colecție de molecule care se pot lega reversibil de ionii de hidrogen. Sursa de sânge uman reprezintă un bun exemplu. Sistemul tampon bicarbonat menține un pH de 7,38-7,42 în sângele arterial. În acest sistem, acidul carbonic este în mod constant transformat înainte și înapoi de la bicarbonat, absorbind sau eliberând ionii de hidrogen, după cum este necesar. Un alt tampon extracelular bine cunoscut este amoniacul. Mai multe sisteme tampon intracelulare, cum ar fi fosfatul sau proteinele, sunt, de asemenea, folosite pentru a absorbi excesul de ioni de hidrogen din celule.

Aceste mecanisme de tamponare sunt în esență aplicarea practică a principiului Le Chatelier, care descrie conversiile de la acidul conjugat la bază și invers. De exemplu, dacă pH-ul sanguin ar scădea, organismul ar compensa acest lucru prin accelerarea respirației pentru eliberarea dioxidului de carbon, ceea ce ar permite revenirea la normal a pH-ului.