Un tampon este o substanță chimică care ajută la menținerea unui pH relativ constant într-o soluție, chiar și în cazul adăugării de acizi sau baze. Tamponarea este importantă în sistemele vii ca mijloc de menținere a unui mediu intern destul de constant, cunoscut și sub numele de homeostazie. Moleculele mici, cum ar fi bicarbonatul și fosfatul, oferă capacitate de tamponare la fel ca și alte substanțe, cum ar fi hemoglobina și alte proteine.
Tampon bicarbonat
Menținerea pH-ului din sânge este reglată prin tamponul de bicarbonat. Acest sistem constă din ioni de acid carbonic și bicarbonat. Când pH-ul din sânge scade în domeniul acid, acest tampon acționează pentru a forma dioxid de carbon gazos. Plămânii expulzează acest gaz din corp în timpul procesului de respirație. În condiții alcaline, acest tampon readuce pH-ul la neutru provocând excreția ionilor de bicarbonat prin urină.
Fosfat tampon
Sistemul tampon fosfat acționează într-un mod similar cu tamponul bicarbonat, dar are o acțiune mult mai puternică. Mediul intern al tuturor celulelor conține acest tampon cuprinzând ioni de hidrogen fosfat și ioni dihidrogen fosfat. În condițiile în care excesul de hidrogen intră în celulă, acesta reacționează cu ionii de hidrogen fosfat, care îi acceptă. În condiții alcaline, ionii dihidrogen fosfat acceptă excesul de ioni hidroxid care intră în celulă.
Tampon de proteine
Proteinele constau din aminoacizi menținuți împreună prin legături peptidice. Aminoacizii posedă o grupă amino și o grupă acid carboxilic. La pH fiziologic, acidul carboxilic există ca ion carboxilat (COO-) cu o sarcină negativă și grupa amino există ca NH3+ ion. Când pH-ul devine acid, grupul carboxil preia excesul de ioni de hidrogen pentru a reveni la forma de acid carboxilic. Dacă pH-ul din sânge devine alcalin, se eliberează un proton din NH3+ ion, care ia NH2 formă.
Tampon de hemoglobină
Pigmentul respirator prezent în sânge, hemoglobina, are, de asemenea, acțiune de tamponare în țesuturi. Are capacitatea de a se lega fie cu protoni, fie cu oxigen la un moment dat de timp. Legarea unuia îl eliberează pe celălalt. În hemoglobină, legarea protonilor are loc în porțiunea de globină, în timp ce legarea oxigenului are loc la fierul porțiunii hem. În momentul exercițiului, protonii sunt generați în exces. Hemoglobina ajută la acțiunea tampon prin legarea acestor protoni și eliberarea simultană a oxigenului molecular.