1. Equilibrio y pH:
* Los tampones son soluciones que contienen un ácido débil y su base conjugada (o una base débil y su ácido conjugado). Estos componentes existen en equilibrio, convirtiendo constantemente entre sí.
* La clave es que el equilibrio se encuentra hacia un lado u otro dependiendo del pH de la solución.
2. Respondiendo a los cambios de pH:
* Agregar ácido: Si se agrega un ácido a la solución del tampón, la base conjugada en el tampón reacciona con los iones de hidrógeno agregados (H+) para formar más del ácido débil. Esta reacción consume la H+ agregada y evita una caída significativa en el pH.
* Agregar base: Si se agrega una base a la solución del tampón, el ácido débil en el tampón dona protones (H+) a los iones de hidróxido agregados (OH-) para formar agua. Esta reacción neutraliza el OH- agregado y evita un aumento significativo en el pH.
3. Manteniendo la "capacidad de amortiguación":
* Cada sistema de búfer tiene un rango de pH específico donde es más efectivo. Esto se llama su capacidad de amortiguación.
* El sistema de tampón funciona mejor cuando el pH está cerca del PKA del ácido débil (PKA es una medida de la resistencia del ácido).
* Cuando el pH se desvía demasiado lejos del PKA, la capacidad del búfer para resistir el cambio disminuye.
Ejemplos en sistemas biológicos:
* tampón de sangre: El sistema de tampón de bicarbonato (H2CO3/HCO3-) en la sangre mantiene un pH de alrededor de 7.4, esencial para el transporte de oxígeno y la función enzimática.
* tampones celulares: Los tampones de fosfato (H2PO4-/HPO42-) son importantes dentro de las células para mantener el pH de los procesos celulares.
* tampones de proteínas: Las proteínas mismas pueden actuar como tampones debido a la presencia de cadenas laterales de aminoácidos con propiedades ácidas o básicas.
En resumen: Los amortiguadores en los sistemas biológicos son como amortiguadores para el pH. Minimizan el impacto de los cambios en el pH al reaccionar con ácidos o bases agregadas, asegurando así la estabilidad requerida para los procesos biológicos.
