Lembra da história de Cachinhos Dourados e os três ursos? Quando Cachinhos Dourados vai para a casa dos ursos, ela experimenta o mingau e descobre que o primeiro está muito quente e o segundo está muito frio. Quando ela tenta o terceiro, ela encontra um mingau que é na medida. Da mesma forma que Cachinhos Dourados queria um mingau que fosse perfeito para comer, os organismos querem um ambiente que seja na medida. Mas o que é na medida para um organismo?
PH fisiológico
Sangue humano é ligeiramente básico com um pH de cerca de 7,4. Assim que o pH do sangue cai abaixo de 7,35, uma pessoa é considerada em acidose fisiológica (o que é ruim). Assim que o pH cair abaixo de 7,0, pode ser fatal.
Então, como o corpo mantém o pH correto ao longo do dia, independentemente da situação? Faz uso de um sistema de tamponamento biológico.
O que são amortecedores biológicos?
UMA tampão biológico é uma substância orgânica que tem efeito neutralizante sobre os íons de hidrogênio. Desta forma, um tampão biológico ajuda a manter o corpo no pH correto para que os processos bioquímicos continuem a funcionar de forma otimizada.
A maioria dos tampões consiste em um ácido fraco e uma base fraca. Eles ajudam a manter um determinado pH, mesmo após a adição de um ácido ou base. Por exemplo, o sangue contém um ácido carbônico (H2CO3) -bicarbonato (HCO3-) sistema de buffer. Nesse sistema, o ácido fraco se dissocia em pequena extensão, dando íons bicarbonato. Esses íons são capazes de ligar H extra+íons flutuando no sangue. Isso reforma o ácido fraco e reduz a quantidade de H+ íons em solução.
Quando isso pode acontecer? Bem, o exercício aumenta a quantidade de íons de hidrogênio flutuando em seu sangue. Quando isso ocorre, o sistema tampão de ácido carbônico-bicarbonato entra em ação. Ao capturar o excesso de íons de hidrogênio, o pH do sangue não se torna muito ácido.
Por que os buffers são importantes?
As células funcionam em uma faixa estreita de pH. O mesmo acontece com as muitas enzimas que ajudam a digerir os alimentos, produzir energia e transmitir sinais entre as células nervosas. Como tal, é vital que o pH do corpo e dessas células não varie drasticamente. Caso contrário, eles vão parar de fazer o trabalho que você precisa que eles façam. Para garantir que isso não aconteça, buffers são encontrados em todas as soluções biologicamente relevantes.
Os tampões biológicos também podem ser sistemas de buffer que ajudam a manter um pH estável em torno do pH fisiológico. Ao conduzir experimentos com componentes individuais de células ou proteínas individuais, os cientistas devem levar em consideração o buffer que usam. Sem um bom buffer, a atividade do componente que desejam estudar pode diminuir.
Por exemplo, se um cientista está trabalhando com uma proteína que funciona no cérebro a um pH de 7,4, mas o cientista usa um buffer de pH 8,0, então a proteína não funcionará de maneira ideal. Em vez disso, o cientista deve mudar para um tampão mais próximo do pH em que a proteína realmente funciona. Dessa forma, o cientista pode observar o funcionamento da proteína em um ambiente semelhante ao seu ambiente natural.
Quais são os exemplos de amortecedores biológicos?
Existem muitos tampões biológicos diferentes fabricados e vendidos com o propósito expresso de manter o pH fisiológico. Isso é muito importante para um cientista que trabalha com materiais biologicamente relevantes. Esses buffers fazem bem em manter um pH estável próximo de 7,4. Um tampão biológico muito comumente usado é chamado HEPES Ácido (4- (2-hidroxietil) -1-piperazinoetanossulfônico). Este tampão é muito bom em manter um pH estável entre 6,8 e 8,2.
Os buffers devem ser escolhidos com base no conhecimento do pH em que você deseja trabalhar e na faixa na qual você precisa ter um pH estável.