Sistemas Amortiguadores y Bioelementos Esenciales: Regulación del pH y Componentes de la Vida

Sistemas Amortiguadores: Control de Variaciones de pH

Para controlar las variaciones de pH, los organismos disponen de los sistemas amortiguadores, tampón o buffer, que son sustancias que neutralizan los cambios de pH de un medio cuando se añaden pequeñas cantidades de un ácido o una base. Estos sistemas se basan en las propiedades de los ácidos débiles, que son aquellos que a determinados valores de pH, actúan como ácidos o como bases, es decir, ceden protones al medio o los aceptan. Cuando en el medio existe un exceso de H₃O⁺, el tampón actúa como base y los acepta, y cuando se produce un exceso de OH^-, actúa como un ácido, liberando protones que los neutralizan. (1)

Principales Tampones Biológicos

• Tampón Bicarbonato: Actúa en los líquidos extracelulares como la sangre. Su actividad se presenta en torno a valores de pH de 7.4. Su funcionamiento se basa en el equilibrio existente entre el ion bicarbonato y el ácido carbónico, que, a su vez, puede disociarse en CO₂ y H₂O. (2). Cuando se produce un aumento en la concentración de H₃O⁺ de la sangre, es decir, cuando se produce una acidificación, el equilibrio del tampón bicarbonato se desplaza hacia la derecha, lo que aumenta la cantidad de ácido carbónico (H₂CO₃). Este se disocia en CO₂ y H₂O, y se elimina el exceso de CO₂ al exterior a través de la superficie pulmonar. Si se produce una disminución de la concentración de H₃O⁺, el medio se basifica y el equilibrio se desplaza a la izquierda, para lo cual debe incorporarse CO₂ del exterior, que al combinarse con el H₂O, repara las pérdidas de H₂CO₃.
• Tampón Fosfato: Actúa en el medio intracelular y tiene una zona de capacidad de tamponamiento alrededor de los valores de pH de 6.8. Su actividad se debe al equilibrio entre iones fosfato. (3).

Concepto de Bioelemento y su Importancia

Los bioelementos son aquellos átomos de elementos químicos presentes en la materia viva. Existen unos 70 diferentes, clasificados según su proporción en los seres vivos. Los bioelementos mayoritarios o primarios se encuentran en un 99%. Tres de los bioelementos mayoritarios son Carbono (C), Hidrógeno (H) y Oxígeno (O). Estos tres elementos son esenciales porque son capaces de crear enlaces covalentes con electrones compartidos cercanos a los núcleos atómicos que constituirán estructuras biológicas estables. El oxígeno es un elemento electronegativo capaz de crear biomoléculas polares que se disuelven fácilmente en el agua dando reacciones. Además, son elementos que pueden incorporarse fácilmente desde el medio externo, pues están presentes en moléculas como el dióxido de carbono, el oxígeno molecular y el agua.