Vă amintiți povestea Goldilocks și a celor trei urși? Când Goldilocks intră în casa urșilor, ea încearcă terciul și constată că primul este prea fierbinte, iar al doilea este prea rece. Când o încearcă pe a treia, găsește un terci tocmai corect. În același mod, Goldilocks dorea terci care să fie perfect pentru a mânca, organismele doresc un mediu care este tocmai corect. Dar ce este tocmai corect pentru un organism?
PH fiziologic
Sângele uman este ușor de bază cu un pH de aproximativ 7,4. De îndată ce pH-ul sângelui scade sub 7,35, se consideră că o persoană se află în acidoză fiziologică (ceea ce este rău). De îndată ce pH-ul scade sub 7,0, poate deveni fatal.
Deci, cum își menține corpul pH-ul corect pe tot parcursul zilei, indiferent de situație? Se folosește de un sistem de tamponare biologică.
Ce sunt tampoanele biologice?
A tampon biologic este o substanță organică care are un efect neutralizant asupra ionilor de hidrogen. În acest fel, un tampon biologic ajută la menținerea corpului la pH-ul corect, astfel încât procesele biochimice să continue să funcționeze optim.
Cele mai multe tampoane constau dintr-un acid slab și o bază slabă. Ajută la menținerea unui pH dat chiar și după adăugarea unui acid sau a unei baze. De exemplu, sângele conține un acid carbonic (H2CO3) -bicarbonat (HCO3-) sistem tampon. În acest sistem, acidul slab se disociază într-o mică măsură, dând ioni bicarbonat. Acești ioni sunt capabili să lege H suplimentar+ioni plutind în jurul sângelui. Aceasta reformează acidul slab și reduce cantitatea de H+ ioni în soluție.
Când s-ar putea întâmpla asta? Ei bine, exercițiile fizice măresc cantitatea de ioni de hidrogen care plutesc în jurul sângelui. Când se întâmplă acest lucru, intră în joc sistemul tampon de acid carbonic-bicarbonat. Prin captarea excesului de ioni de hidrogen, pH-ul sângelui dvs. nu devine prea acid.
De ce contează tampoanele?
Celulele funcționează într-un interval îngust de pH. La fel și numeroasele enzime care vă ajută să digerați alimentele, să produceți energie și să transmiteți semnale între celulele nervoase. Ca atare, este vital ca pH-ul din organism și din aceste celule să nu varieze drastic. În caz contrar, vor înceta să facă treaba pe care trebuie să o facă. Pentru a vă asigura că acest lucru nu se întâmplă, tampoanele se găsesc în toate soluțiile relevante din punct de vedere biologic.
Tampoane biologice pot fi, de asemenea sisteme tampon care ajută la menținerea unui pH constant în jurul pH-ului fiziologic. Atunci când efectuează experimente cu componente individuale ale celulelor sau proteine individuale, oamenii de știință trebuie să ia în considerare tamponul pe care îl folosesc. Fără un tampon bun, activitatea componentei pe care doresc să o studieze poate scădea.
De exemplu, dacă un om de știință lucrează cu o proteină care funcționează în creier la un pH de 7,4, dar omul de știință folosește un tampon de pH 8,0, atunci proteina nu va funcționa optim. În schimb, omul de știință ar trebui să treacă la un tampon mai apropiat de pH-ul în care funcționează efectiv proteina. În acest fel, omul de știință poate observa funcționarea proteinelor într-un mediu similar cu mediul său natural.
Care sunt exemple de tampoane biologice?
Există multe tampoane biologice diferite fabricate și vândute în scopul expres de a menține pH-ul fiziologic. Acest lucru este foarte important pentru un om de știință care lucrează cu materiale relevante din punct de vedere biologic. Aceste tampoane fac bine să mențină un pH constant aproape de 7,4. Se numește un tampon biologic foarte frecvent utilizat HEPES Acid (4- (2-hidroxietil) -1-piperazin-etansulfonic). Acest tampon este foarte bun la menținerea unui pH constant între 6,8 și 8,2.
Tampoanele trebuie alese pe baza cunoașterii pH-ului la care doriți să lucrați și a intervalului în care trebuie să aveți un pH constant.
