Um buffer é uma substância química que ajuda a manter um pH relativamente constante em uma solução, mesmo em face da adição de ácidos ou bases. O buffering é importante nos sistemas vivos como meio de manter um ambiente interno razoavelmente constante, também conhecido como homeostase. Moléculas pequenas, como bicarbonato e fosfato, fornecem capacidade tampão, assim como outras substâncias, como hemoglobina e outras proteínas.
Tampão Bicarbonato
A manutenção do pH do sangue é regulada por meio do tampão de bicarbonato. Este sistema consiste em ácido carbônico e íons bicarbonato. Quando o pH do sangue cai para a faixa ácida, esse tampão age para formar o gás dióxido de carbono. Os pulmões expelem esse gás do corpo durante o processo de respiração. Durante condições alcalinas, esse tampão traz o pH de volta ao neutro, causando a excreção dos íons de bicarbonato pela urina.
Tampão Fosfato
O sistema de tampão de fosfato atua de maneira semelhante ao tampão de bicarbonato, mas tem ação muito mais forte. O ambiente interno de todas as células contém este tampão compreendendo íons de fosfato de hidrogênio e íons de fosfato de dihidrogênio. Sob condições em que o excesso de hidrogênio entra na célula, ele reage com os íons de fosfato de hidrogênio, que os aceita. Em condições alcalinas, os íons dihidrogenofosfato aceitam o excesso de íons hidróxido que entram na célula.
Tampão de Proteína
As proteínas consistem em aminoácidos mantidos juntos por ligações peptídicas. Os aminoácidos possuem um grupo amino e um grupo ácido carboxílico. Em pH fisiológico, o ácido carboxílico existe como o íon carboxilato (COO-) com uma carga negativa e o grupo amino existe como o NH3+ íon. Quando o pH se torna ácido, o grupo carboxila absorve íons de hidrogênio em excesso para retornar à forma de ácido carboxílico. Se o pH do sangue se torna alcalino, há uma liberação de um próton do NH3+ íon, que leva o NH2 Formato.
Tampão de hemoglobina
O pigmento respiratório presente no sangue, a hemoglobina, também tem ação tamponante dentro dos tecidos. Ele tem a capacidade de se ligar a prótons ou oxigênio em um determinado ponto do tempo. Amarrar um libera o outro. Na hemoglobina, a ligação dos prótons ocorre na porção da globina, enquanto a ligação do oxigênio ocorre no ferro da porção heme. Na hora do exercício, os prótons são gerados em excesso. A hemoglobina auxilia na ação de tamponamento ao ligar esses prótons e, simultaneamente, liberar oxigênio molecular.