Bufor to substancja chemiczna, która pomaga utrzymać względnie stałe pH w roztworze, nawet w obliczu dodania kwasów lub zasad. Buforowanie jest ważne w żywych systemach jako sposób na utrzymanie dość stałego środowiska wewnętrznego, znanego również jako homeostaza. Małe cząsteczki, takie jak wodorowęglan i fosforan, zapewniają zdolność buforowania, podobnie jak inne substancje, takie jak hemoglobina i inne białka.
Bufor wodorowęglanowy
Utrzymanie pH krwi reguluje się buforem wodorowęglanowym. System ten składa się z jonów kwasu węglowego i wodorowęglanu. Gdy pH krwi spada do zakresu kwaśnego, bufor ten działa, tworząc gazowy dwutlenek węgla. Płuca wydalają ten gaz z organizmu podczas procesu oddychania. W warunkach alkalicznych bufor ten przywraca pH do neutralnego, powodując wydalanie jonów wodorowęglanowych z moczem.
Bufor fosforanowy
System buforów fosforanowych działa w sposób podobny do bufora wodorowęglanowego, ale ma znacznie silniejsze działanie. Środowisko wewnętrzne wszystkich komórek zawiera ten bufor zawierający jony wodorofosforanowe i jony diwodorofosforanowe. W warunkach, gdy nadmiar wodoru dostanie się do komórki, reaguje z jonami wodorofosforanowymi, które je przyjmują. W warunkach alkalicznych jony diwodorofosforanowe akceptują nadmiar jonów wodorotlenowych, które dostają się do komórki.
Bufor Białkowy
Białka składają się z aminokwasów połączonych wiązaniami peptydowymi. Aminokwasy posiadają grupę aminową i grupę kwasu karboksylowego. W fizjologicznym pH kwas karboksylowy występuje jako jon karboksylanowy (COO-) z ładunkiem ujemnym, a grupa aminowa występuje jako NH3+ jon. Gdy pH staje się kwaśne, grupa karboksylowa wychwytuje nadmiar jonów wodorowych, aby powrócić z powrotem do postaci kwasu karboksylowego. Jeśli pH krwi staje się zasadowe, następuje uwolnienie protonu z NH3+ jon, który przyjmuje NH2 Formularz.
Bufor hemoglobiny
Pigment oddechowy obecny we krwi, hemoglobina, ma również działanie buforujące w tkankach. Ma zdolność wiązania się z protonami lub tlenem w danym momencie. Wiązanie jednego uwalnia drugie. W hemoglobinie wiązanie protonów zachodzi w części globinowej, podczas gdy wiązanie tlenu występuje w żelazie części hemowej. W czasie ćwiczeń protony są generowane w nadmiarze. Hemoglobina pomaga w działaniu buforującym, wiążąc te protony i jednocześnie uwalniając tlen cząsteczkowy.