Por Riti Gupta
Atualizado em 30 de agosto de 2022

Lembra da história de Cachinhos Dourados e dos três ursos? Quando Cachinhos Dourados entrou na casa dos ursos, ela provou cada tigela de mingau. O primeiro estava muito quente, o segundo muito frio e o terceiro estava perfeito. Da mesma forma, os organismos vivos procuram um ambiente que seja “perfeito”. Mas o que significa “perfeito” para uma célula ou organismo?

PH fisiológico

O sangue humano é ligeiramente básico, com um pH normal de cerca de 7,4. Quando o pH do sangue cai abaixo de 7,35, considera-se que uma pessoa está em acidose fisiológica – uma condição que pode prejudicar o funcionamento dos órgãos. Um pH abaixo de 7,0 costuma ser fatal. O corpo deve, portanto, manter um pH estável ao longo do dia, independentemente da atividade, dieta ou doença.

O que são tampões biológicos?

Um tampão biológico é um composto orgânico que neutraliza o excesso de íons de hidrogênio (H⁺), ajudando a manter o ambiente interno do corpo dentro de uma faixa estreita de pH. A maioria dos tampões biológicos consiste em um ácido fraco e sua base fraca conjugada. Eles podem absorver ácidos ou bases adicionados e retornar a solução ao seu pH original.

O exemplo clássico no sangue é o sistema tampão ácido carbônico-bicarbonato. O ácido carbônico (H₂CO₃) dissocia-se para produzir íons bicarbonato (HCO₃⁻). Quando o excesso de íons H⁺ se acumula – como durante exercícios intensos – os íons bicarbonato ligam os prótons, reformando o ácido carbônico e evitando uma queda perigosa no pH.

Por que os buffers são importantes?

Enzimas e processos celulares funcionam de maneira ideal apenas dentro de uma janela estreita de pH. Mesmo um pequeno desvio pode interromper reações metabólicas, prejudicar a sinalização nervosa e comprometer a imunidade. Os tampões biológicos são, portanto, omnipresentes nos sistemas vivos, garantindo que as células e os tecidos permanecem funcionais sob condições variáveis.

Na pesquisa de laboratório, a escolha do tampão pode influenciar dramaticamente os resultados experimentais. Por exemplo, uma proteína que opera em pH fisiológico (≈7,4) pode perder atividade se estudada em um tampão com pH 8,0. Combinar o pH do buffer com o ambiente nativo da proteína permite aos pesquisadores observar o comportamento natural e obter dados confiáveis.

Exemplos de tampões biológicos

Os cientistas usam uma variedade de tampões disponíveis comercialmente para manter o pH fisiológico. Um dos mais utilizados é o HEPES (ácido 4-(2-hidroxietil)-1-piperazinoetanossulfônico), que mantém um pH constante entre 6,8 e 8,2. Ao selecionar um tampão, os pesquisadores consideram o pH alvo e a faixa na qual a estabilidade é necessária.

A escolha do tampão apropriado é essencial tanto para a fisiologia clínica quanto para a experimentação bioquímica, garantindo que os sistemas vivos e seus componentes tenham o mesmo desempenho que teriam na natureza.