Que sont les tampons biologiques ?

Vous vous souvenez de l'histoire de Boucle d'or et des trois ours? Lorsque Boucle d'or entre dans la maison des ours, elle essaie la bouillie et trouve que la première est trop chaude et la seconde trop froide. Lorsqu'elle essaie le troisième, elle trouve une bouillie qui est juste à droite. De la même manière que Boucle d'or voulait une bouillie parfaite à manger, les organismes veulent un environnement qui soit juste à droite. Mais comment ça juste à droite pour un organisme ?

Le sang humain est légèrement de base avec un pH d'environ 7,4. Dès que le pH sanguin descend en dessous de 7,35, une personne est considérée comme étant en acidose physiologique (ce qui est mauvais). Dès que le pH descend en dessous de 7,0, cela peut devenir mortel.

Alors, comment le corps maintient-il le pH correct tout au long de la journée, quelle que soit la situation? Il utilise un système de tamponnage biologique.

UNE tampon biologique est une substance organique qui a un effet neutralisant sur les ions hydrogène. De cette façon, un tampon biologique aide à maintenir le corps au pH correct afin que les processus biochimiques continuent de se dérouler de manière optimale.

La plupart des tampons sont constitués d'un acide faible et d'une base faible. Ils aident à maintenir un pH donné même après l'ajout d'un acide ou d'une base. Par exemple, le sang contient un acide carbonique (H₂CO₃)-bicarbonate (HCO₃^-) Système tampon. Dans ce système, l'acide faible se dissocie dans une faible mesure, donnant des ions bicarbonate. Ces ions sont capables de lier H supplémentaire⁺ions flottant dans le sang. Cela reforme l'acide faible et réduit la quantité de H⁺ ions en solution.

Quand cela peut-il arriver? Eh bien, l'exercice augmente la quantité d'ions hydrogène qui circulent dans votre sang. Lorsque cela se produit, le système tampon acide carbonique-bicarbonate entre en jeu. En capturant les ions hydrogène en excès, le pH de votre sang ne devient pas trop acide.

Les cellules fonctionnent dans une gamme étroite de pH. Il en va de même pour les nombreuses enzymes qui vous aident à digérer les aliments, à produire de l'énergie et à relayer les signaux entre les cellules nerveuses. En tant que tel, il est vital que le pH dans le corps et dans ces cellules ne varie pas drastiquement. Sinon, ils cesseront de faire le travail dont vous avez besoin. Pour éviter que cela ne se produise, des tampons sont présents dans toutes les solutions biologiquement pertinentes.

Les tampons biologiques peuvent également être systèmes tampons qui aident à maintenir un pH stable autour du pH physiologique. Lorsqu'ils mènent des expériences avec des composants individuels de cellules ou de protéines individuelles, les scientifiques doivent tenir compte du tampon qu'ils utilisent. Sans un bon tampon, l'activité du composant qu'ils souhaitent étudier peut diminuer.

Par exemple, si un scientifique travaille avec une protéine qui fonctionne dans le cerveau à un pH de 7,4, mais qu'il utilise un tampon de pH 8,0, alors la protéine ne fonctionnera pas de manière optimale. Au lieu de cela, le scientifique devrait passer à un tampon plus proche du pH dans lequel la protéine fonctionne réellement. De cette façon, le scientifique peut observer le fonctionnement de la protéine dans un environnement similaire à son environnement naturel.

Il existe de nombreux tampons biologiques différents fabriqués et vendus dans le but exprès de maintenir le pH physiologique. Ceci est très important pour un scientifique travaillant avec des matériaux biologiquement pertinents. Ces tampons permettent de maintenir un pH stable proche de 7,4. Un tampon biologique très couramment utilisé est appelé HEPES acide (4-(2-hydroxyéthyl)-1-pipérazineéthanesulfonique). Ce tampon est très bon pour maintenir un pH stable entre 6,8 et 8,2.

Les tampons doivent être choisis en fonction de la connaissance du pH auquel vous souhaitez travailler et de la plage sur laquelle vous devez avoir un pH stable.