Qual o sistema de tamponamento mais importante para o organismo humano?

É chamada de solução tampão aquela que possui capacidade de atenuar a variação dos valores de potencial hidrogeniônico (pH), mantendo-o constante mesmo com adição de pequenas quantidades de ácidos ou bases.

flickr.com / Sergei Golyshev Solução tampão é aquela que possui capacidade de amenizar a variação dos valores de potencial hidrogeniônico (pH), mantendo-o estável mesmo com a soma de pequenas quantidades de ácidos ou bases.

Esse tipo de solução é utilizado sempre que há necessidade de criar um meio com pH constante, e são preparadas por meio da dissolução de solutos em água.

Em geral, as soluções tampão podem ser formadas de duas formas:

– um ácido fraco e um sal criado pela reação desse mesmo ácido com uma base forte;

– uma base fraca e um sal criado pela reação dessa mesma base com um ácido forte.

Um dos sistemas tampões mais importantes que existem é o sangue, que permite a manutenção das trocas gasosas e das proteínas dentro do corpo. O pH sanguíneo é de 7,4 e o principal sistema tampão é um equilíbrio entre o ácido carbônico e o bicarbonato. Este sistema evita variações que poderiam trazer consequências extremamente graves para o funcionamento do corpo humano.

A solução tampão tem como característica mais marcante o fato de manter seu pH praticamente inalterado, ainda que receba a adição de ácido ou base forte. Continue lendo para entender o conceito e para que ele serve. Vamos começar?

O que é uma solução tampão?

Recebe o nome de solução tampão uma mistura constituída por um ácido ou por uma base fracos inorgânicos e um sal inorgânico com o mesmo cátion da base ou com o mesmo ânion do ácido. Como mencionado, a característica principal da solução tampão é manter seu pH quase inalterado, mesmo diante da adição de uma quantidade de soluções com ácido ou base fortes. 

Como a solução tampão se forma?

Quando adicionadas em água, as substâncias conhecidas como eletrólitos sofrem dissociação (liberação de íons) ou ionização (produção de íons). A solução tampão é composta tanto pelos sais quanto por outro eletrólito, que pode ser uma base ou ácido fracos. 

Soluções tampão podem ser básicas ou ácidas, tal característica está ligada ao pH (potencial hidrogeniônico). Quando o pH é menor do que 7, o meio é ácido, já quanto o pH é maior do que 7, o meio é básico. 

Solução tampão: fundamental para a Bioquímica

A função da Bioquímica é estudar as estruturas (proteínas, vitaminas, carboidratos entre outros), organização e transformações moleculares que acontecem na célula (metabolismo), assim como no meio em que as células se encontram inseridas. Tais fatores são determinantes para a garantia da sobrevivência, crescimento e reprodução dos organismos vivos.

Dentro e fora das células, acontece uma série de reações químicas para manter o organismo vivo. Contudo, essas reações somente podem acontecer numa faixa de pH adequada. Logo, as soluções tampão são determinantes para manter o pH no meio intracelular e extracelular. Há diversas soluções tampão num organismo vivo como: 

– Substâncias formadas por ácido carbônico e bicarbonato de sódio, solução tampão presente no sangue;

– Mistura tris-acetato para separar o DNA do RNA;

– Soluções tampão enzimáticas que fazem parte do metabolismo sendo compostas de glicina, histidina e citrato. 

Solução tampão: para que serve?

Confira a seguir para que servem algumas soluções tampão.

Soluções tampão biológicas

Um dos principais exemplos de solução tampão é o sangue, pois ele é constituído especialmente por substâncias como ácido carbônico (H2CO3) e ânion bicarbonato (HCO3–). Também podemos citar como exemplo de soluções tampão os sistemas enzimáticos associados com a proteína histidina. 

Soluções tampão químicas

Constituem-se em soluções tampão as reações de precipitação em que os produtos formados precipitam na forma de sólido em decorrência da variação de pH do meio. Também são soluções tampão aquelas que acontecem em uma pilha ou em eletrólise. 

Soluções tampão biotecnológicas

Eletroforese

Solução tampão que conta com a presença da substância tris-acetato que possibilita a separação do RNA e do DNA da célula. 

Quebra do DNA

Para que o DNA se mantenha íntegro durante a sua extração e quebra, é essencial que haja uma solução tampão. 

Lavagem de células

Essa solução tampão é formada por sal e fosfato, sua função é manter o meio em que as células estão com condições próximas às do corpo humano. 

Solução tampão: sangue

No sangue há uma solução tampão chamada bicarbonato. Nessa substância encontramos duas outras: o bicarbonato de sódio (NaHCO3) e o ácido carbônico (H2CO3). Cada um possui sua própria equação de ionização. 

Equação 1:

 H2CO3   +   H2O

 HCO3–   +   H+

Equação 2:

NaHCO3

Na+ + HCO3–

Nessa solução tampão há um ácido fraco (H2CO3) e o sal (NaHCO3). A solução é levemente básica, uma vez que o pH varia de 7,35 a 7,45. 

Situação de acidez

A chamada situação de acidez pode acontecer quando os pulmões não conseguem realizar a eliminação do dióxido de carbono (CO2) fabricado na respiração celular ou então quando há mais produção de ácido pelos processos metabólicos.

Na presença de mais acidez (quando há concentração maior de H+) o equilíbrio 1 é deslocado para a esquerda, dando origem para H2CO3. Esse ácido que é instável é convertido então em CO2 e H2O. 

Na tentativa de corrigir a acidez no sangue, o corpo potencializa a frequência respiratória de forma a eliminar o CO2. Os rins, por sua vez, fazem a retenção do bicarbonato para a interação com o excesso de H+. 

Situação de basicidade

Quando existe excesso de base causado pela hiperventilação pulmonar, temos a chamada situação de basicidade ou alcalose. Há a eliminação de um volume mais significativo de dióxido de carbono. Pode ser causada pelo metabolismo devido a alterações em íons relevantes, como o potássio e o cloreto. 

Quando há maior basicidade ou alcalose (menor concentração de H+) o equilíbrio 1 é deslocado para a direita, de maneira a ionizar o H2CO3. Para eliminar menos CO2 o corpo diminui a frequência respiratória e os rins passam a liberar mais bicarbonato.

Resumindo

– Solução tampão é constituída por um ácido fraco e um sal que tenham o mesmo ânion ou por uma base e um sal com o mesmo cátion. 

– Quando recebe ácido ou uma base forte a solução tampão ácida tende a manter seu pH inalterado. 

– Quando recebe ácido ou uma base forte, a solução tampão básica também tende a manter seu pH inalterado. 

– Solução tampão ácido é a que possui pH inferior a 7, enquanto a solução tampão básica é que a possui pH superior a 7. 

– Solução tampão tem como objetivo manter o pH dos meios intra e extracelular com pH não variante para que as reações químicas de manutenção da vida aconteçam como devem. 

– Soluções tampão podem ser usadas em eletroforese, lavagem de células, quebra de DNA, entre outros. 

Agora você já sabe o que é e para que serve a solução tampão. Navegue pelo blog do Hexag Medicina para conferir mais conteúdos de química e outras disciplinas!

Quais são as soluções tampões mais importantes no nosso organismo?

Quais são os sistemas de tamponamento disponíveis no corpo humano?

Qual o principal sistema tampão do sangue?

Quais são os tampões biologicamente importantes?