מערכת בופר הפוספט

מערכת בופר הפוספט היא מנגנון ביולוגי קריטי לשמירה על יציבות pH בגוף. מערכת זו פועלת בעיקר דרך שני רכיבים: נתרן דיהידרוגן פוספט (NaH_2PO_4), הפועל כחומצה חלשה, ונתרן הידרוגן פוספט (Na_2HPO_4), המשמש כבסיס חלש.

נתרן דיהידרוגן פוספט אינו מתפרק באופן מלא בתמיסות ניטרליות או חומציות. כאשר בסיס חזק, כמו נתרן הידרוקסיד (NaOH), מוכנס לתמיסה, נתרן דיהידרוגן פוספט תורם פרוטון (+^H), יוצר מים ונתרן הידרוגן פוספט:

NaH_2PO_4 + OH^- → Na_2HPO_4 + H_2O

תגובה זו מייצרת גם נתרן הידרוגן פוספט, בסיס חלש, העוזר לנטרל את הבסיס החזק. כתוצאה מכך, מערכת בופר הפוספט ממזערת שינויי pH, גם בנוכחות בסיס חזק, מייצבת ביעילות את התמיסה.

נתרן הידרוגן פוספט, הבסיס החלש במערכת, מנטרל חומצות חזקות על ידי תגובה עם יוני מימן (+^H) המשוחררים על ידי החומצה, יוצר נתרן דיהידרוגן פוספט:

Na_2HPO_4 + H^+ → NaH_2PO_4

תגובה זו קושרת את עודף יוני המימן, מונעת ירידה משמעותית ב-pH. החומצה החזקה מומרת ביעילות לנתרן דיהידרוגן פוספט, שהוא חומצה חלשה, הגורמת רק לירידה קלה ב-pH. מנגנון זה מדגיש את יכולת מערכת בופר הפוספט לשמור על איזון pH בנוכחות חומצות חזקות.

מערכת בופר הפוספט חיונית בפיזיולוגיה של הכלייה, שם היא עוזרת בהפרשת יוני מימן וייצוב pH השתן. יכולתה הכפולה לנטרל הן חומצות והן בסיסים הופכת אותה לחיונית לשמירה על איזון חומצה-בסיס בגוף.