AÇÃO TAMPONANTE CONTRA VARIAÇÕES DE pH NOS SISTEMAS BIOLÓGICOS

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Uma variação no ph produz uma grande variação na velocidade do processo.  
Os grupos amino e os grupos carboxila protonados dos aminoácidos e os grupos fosfato dos nucleotídeos por exemplo, funcionam como ácidos fracos, o seu estado iônico depende do ph do meio circunvizinho.
As células e os organismos mantém um ph citosólico constante e definido.
 A constância do ph é obtida primariamente pelos tampões biológicos.
 A ação tamponante biológica pode ser mostrada pela descrição do funcionamento dos sistemas tampão fosfato e carbono em seres humanos.
São soluções que apresentam uma resistência as mudanças de pH quando são adicionados ácidos ou bases.
	Uma solução-tampão consiste de uma mistura de um ácido fraco e de um sal derivado desse ácido, ou seja, que apresenta o mesmo tipo de ânion. As espécies responsáveis pelo mecanismo de controle de pH são as moléculas do ácido fraco e os ânions provenientes do sal. Tomando como exemplo o tampão do hidróxido de amônio:
			 NH4OH ↔ OH- + NH4+
NH4OH = remove H+
OH- = permanece praticamente constante
NH4+ = remove OH-
	
	A forma da curva de titulação de qualquer ácido fraco é descrita pela equação de Henderson-Hasselbalch, que é importante para a compreensão da ação tamponante e o balanço ácido-base no sangue e tecidos dos vertebrados. Essa equação é simplesmente uma maneira util de redefinir a expressão para a constante de dissociação de um ácido. Para a dissociação de um ácido fraco HA em H+ e A-, essa equação pode ser derivada da seguinte maneira: 
	Resolvendo primeiramente para [H+]:
	Aplicando-se o logaritmo negativo dos dois lados da igualdade:
	Substituindo – log [H+] por pH, e – log Ka por pKa:
	Invertendo-se a fração – log [HA]/[A-], inverte-se o sinal e obtém-se a equação de Henderson-Hasselbalch:
	Que em sua forma genérica:
Base conjugada
Ácido fraco
	 Exemplo: Calcular o pKa do ácido láctico, sabendo-se que, quando a concentração de ácido láctico é 0,01M e a concentração de lactato é 0,087M, o pH da solução é 4,8.
Os fluidos intra e extracelulares dos organismos multicelulares apresentam um pH característico e praticamente constante. 
O citoplasma da maioria das células contém altas concentrações de proteínas e possuem muitos aminoácidos com grupos funcionais que são ou ácidos ou bases fracas. 
Algumas organelas contém altas concentrações de compostos que contribuem para a capacidade tamponante como os ácidos orgânicos e a amônia.
O sistema tampão fosfato
	 - Age no citoplasma de todas as células;
	 - Consiste de H2PO4- como doador de prótons e HPO42- como aceptor;
	 Efetividade máxima em um pH próximo do seu PKa de 6,86.
2. Sistema tampão bicarbonato
	Age tamponando o parte do plasma sangüíneo;
	Consiste de ácido carbônico (H2CO3) como doador de prótons e de carbonato (HCO3-) como aceptor de prótons;
	O ácido carbônico é formado a partir de dióxido de carbono dissolvido em uma reação reversível; 
	O pH depende da concentração de H2CO3 E HCO3- .
	O controle biológico do pH das células e dos fluídos corporais é de importância central em todos os aspectos das atividades celulares e do metabolismo.
	Nos animais com pulmões, o sistema tampão bicarbonato é um tampão fisiológico efetivo ao redor de pH 7,4 porque o H2CO3 do plasma sanguíneo está em equilíbrio com um reservatório de CO2.
	Esse sistema-tampão envolve três equilíbrios reversíveis entre o CO2 gasoso nos pulmões e o bicarbonato no plasma sanguíneo.
	Quando o H+ é adicionado ao sangue, à medida que ele passa através dos tecidos, a reação 1 desloca-se para um novo equilíbrio em que a concentração de H2CO3 é maior, o que aumenta a concentração de CO2 no sangue, que aumenta a pressão de CO2 no espaço aéreo pulmonar, o CO2 extra é expirado.
Reciprocamente, quando o pH do plasma sangüíneo aumenta, ocorrem eventos opostos: a concentração de H+ no plasma sangüíneo diminui, provocando a dissociação do H2CO3 em H+ e HCO3- . Isso causa uma maior dissolução de CO2 dos pulmões, no plasma sangüíneo. 
A velocidade respiratória, pode ajustar rapidamente esses equilíbrios com a finalidade de manter o pH do sangue praticamente constante.
		O sistema tampão constituído pelo bicarbonato e pelo ácido carbônico tem características especiais nos líquidos do organismo:
 O ácido carbônico é um ácido bastante fraco e a sua dissociação em íons hidrogênio e íons bicarbonato é mínima, em comparação com outros ácidos.
O sistema tampão do bicarbonato/ácido carbônico é muito poderoso porque os seus componentes podem ser facilmente regulados. A concentração do dióxido de carbono é regulada pela eliminação respiratória e a concentração do bicarbonato é regulada pela eliminação renal.