Canlı Sistemlerde Önemli Tamponlar

Tampon, asitlerin veya bazların eklenmesi durumunda bile bir çözeltide nispeten sabit bir pH'ın korunmasına yardımcı olan kimyasal bir maddedir. Tamponlama, homeostaz olarak da bilinen oldukça sabit bir iç ortamı korumanın bir yolu olarak canlı sistemlerde önemlidir. Bikarbonat ve fosfat gibi küçük moleküller, hemoglobin ve diğer proteinler gibi diğer maddeler gibi tamponlama kapasitesi sağlar.

Kan pH'ının korunması bikarbonat tamponu ile düzenlenir. Bu sistem karbonik asit ve bikarbonat iyonlarından oluşur. Kan pH'ı asidik aralığa düştüğünde, bu tampon karbondioksit gazı oluşturmak üzere hareket eder. Akciğerler, solunum işlemi sırasında bu gazı vücuttan dışarı atar. Alkali koşullar sırasında, bu tampon, bikarbonat iyonlarının idrar yoluyla atılmasına neden olarak pH'ı tekrar nötr hale getirir.

Fosfat tampon sistemi, bikarbonat tampona benzer bir şekilde hareket eder, ancak çok daha güçlü bir etkiye sahiptir. Tüm hücrelerin iç ortamı, hidrojen fosfat iyonları ve dihidrojen fosfat iyonları içeren bu tamponu içerir. Aşırı hidrojen hücreye girdiğinde, onları kabul eden hidrojen fosfat iyonları ile reaksiyona girer. Alkali koşullar altında, dihidrojen fosfat iyonları, hücreye giren fazla hidroksit iyonlarını kabul eder.

Proteinler, peptit bağları ile bir arada tutulan amino asitlerden oluşur. Amino asitler bir amino grubuna ve bir karboksilik asit grubuna sahiptir. Fizyolojik pH'da karboksilik asit, karboksilat iyonu (COO) olarak bulunur.^-) negatif yüklüdür ve amino grubu NH olarak bulunur³⁺ iyon. pH asidik hale geldiğinde, karboksil grubu, karboksilik asit formuna geri dönmek için fazla hidrojen iyonlarını alır. Kan pH'ı alkali hale gelirse, NH'den bir proton salınımı olur.³⁺ NH'yi alan iyon₂ form.

Kanda bulunan solunum pigmenti olan hemoglobin de dokularda tamponlama etkisine sahiptir. Belirli bir zamanda protonlar veya oksijen ile bağlanma yeteneğine sahiptir. Birinin bağlanması diğerini serbest bırakır. Hemoglobinde protonların bağlanması globin kısmında meydana gelirken oksijen bağlanması hem kısmının demirinde meydana gelir. Egzersiz sırasında, protonlar fazla üretilir. Hemoglobin, bu protonları bağlayarak ve aynı anda moleküler oksijeni serbest bırakarak tamponlama etkisine yardımcı olur.