Sistemas tampón (bicarbonato y fosfato) y funciones de las sales minerales

Sistemas Tampón y Sales Minerales: Regulación del pH y Funciones Biológicas

Sistemas Tampón

Sistema Tampón Bicarbonato

En el plasma sanguíneo, el CO₂ procedente del metabolismo celular se combina de forma reversible con H₂O, dando H₂CO₃. El ácido carbónico es un ácido débil que puede disociarse en los iones H⁺ y HCO₃^- (bicarbonato).

CO₂ + H₂O ⇌ H₂CO₃ ⇌ H⁺ + HCO₃^-

Cuando se produce un aumento de la concentración de iones H⁺ (al haber sustancias ácidas), el equilibrio se desplaza hacia la izquierda (elimina los H⁺ neutralizando la acidez) y se elimina hacia el exterior el exceso de CO₂ producido. Si, por el contrario, disminuye la concentración de H⁺ (al aumentar la concentración de OH^- debido a la presencia de sustancias básicas), el equilibrio se desplaza hacia la derecha tomando CO₂ de la sangre (aumenta los H⁺ neutralizando la basicidad).

A pH 7.4 (el pH de la sangre), la relación bicarbonato/ácido carbónico es 20:1, por lo que es un excelente amortiguador de ácidos (muchos HCO₃^- libres para coger H⁺) en el medio extracelular. Este sistema ofrece además la ventaja de ser abierto, al poder eliminar el exceso de CO₂ por ventilación pulmonar y el exceso de bicarbonato por los riñones.

Sistema Tampón Fosfato

En el sistema tampón fosfato, las dos especies son: H₂PO₄^- y H⁺ + HPO₄^2-, y su equilibrio viene dado por la siguiente reacción reversible:

H₂PO₄^- ⇌ H⁺ + HPO₄^2-

Cuando se produce un aumento de la concentración de H⁺, el equilibrio se desplaza hacia la izquierda (elimina exceso de H⁺); si, por el contrario, se produce una disminución de H⁺, el equilibrio se desplaza hacia la derecha (se forma H⁺ para neutralizar el exceso de OH^- al unirse ambos formando H₂O).

La concentración de fosfato en sangre es baja, por lo que su capacidad amortiguadora en la sangre es escasa si la comparamos con el tampón bicarbonato. Sin embargo, es un eficaz amortiguador de pH en el medio intracelular.

Funciones de las Sales Minerales Disueltas

Algunas funciones más específicas de las sales minerales disueltas:

• Na⁺, K⁺ y Cl^-: intervienen en la transmisión del impulso nervioso.
• Ca²⁺: interviene en la contracción muscular y coagulación sanguínea.

Sales Minerales Asociadas a Compuestos Orgánicos

• Co²⁺: forma parte de la vitamina B12.
• Fe²⁺: forma parte de la hemoglobina que transporta el oxígeno.
• I: forma parte de la hormona tiroxina que regula el metabolismo.
• Mg: forma parte de la clorofila.

Anexo: Disoluciones o Dispersiones Acuosas

Ni el agua ni las sales, y mucho menos el resto de las biomoléculas, se encuentran aisladas en los organismos, sino que están mezclados formando disoluciones, donde el agua actúa como disolvente (fase dispersante), y en ese medio ocurren todos los procesos bioquímicos de los seres vivos.

Una disolución o dispersión es una mezcla homogénea de moléculas distintas, que son las del disolvente o fase dispersante y las de soluto o fase dispersa.

Las disoluciones se clasifican según el tipo de soluto: