O que são buffers e por que são importantes para as células?

Os sistemas tampão no corpo humano são compostos de um ácido ou base fraco, junto com seu ácido ou base conjugado. Este sistema evita grandes flutuações no pH do corpo e das células devido à adição de um ácido ou base forte.

No corpo humano, os mecanismos celulares operam apenas dentro de uma faixa específica de temperaturas e níveis de pH. As proteínas desnaturam e são degradadas fora dessas faixas específicas, e as enzimas param de operar, resultando potencialmente em morte.

Um sistema tampão é uma coleção de moléculas que podem ligar íons de hidrogênio de forma reversível. O suprimento de sangue humano é um bom exemplo. O sistema tampão de bicarbonato mantém um pH de 7,38-7,42 no sangue arterial. Nesse sistema, o ácido carbônico está constantemente se convertendo para frente e para trás do bicarbonato, absorvendo ou liberando íons de hidrogênio conforme necessário. Outro tampão extracelular bem conhecido é a amônia. Vários sistemas de tampão intracelular, como fosfato ou proteínas, também são usados ​​para absorver o excesso de íons de hidrogênio dentro das células.

Esses mecanismos de tamponamento são essencialmente a aplicação prática do princípio de Le Chatelier, que descreve as conversões de ácido conjugado para base e vice-versa. Por exemplo, se o pH do sangue caísse, o corpo compensaria isso acelerando a respiração para liberar dióxido de carbono, o que permitiria que o pH voltasse ao normal.