Contenu
- Comment fonctionnent les tampons
- Exigences d'un tampon
- Sélection d'un tampon approprié
- Comment modifier le pH d'un tampon
- Exemples de tampons biologiques
Dans les cellules et les organismes vivants, les fluides environnants et à l'intérieur des cellules sont maintenus à un pH constant. Le pH dans ce système est souvent crucial pour les réactions biochimiques se produisant dans l'organisme. Pour étudier les processus biologiques en laboratoire, les scientifiques utilisent des tampons pour maintenir le pH correct pendant l'expérience. De nombreux tampons biologiques ont été décrits à l'origine par Good et ses collègues en 1966 et sont encore utilisés dans les laboratoires aujourd'hui.
Comment fonctionnent les tampons
Un tampon est simplement une solution contenant un acide faible et sa base conjuguée. Lorsqu'un acide est ajouté au tampon, il réagit avec la base conjuguée, formant un acide faible et affectant à peine le pH de la solution.
Exigences d'un tampon
Un certain nombre de caractéristiques rendent un tampon biologique efficace. Ils doivent être solubles dans l’eau, mais non solubles ou peu solubles dans les solvants organiques. Le tampon ne doit pas pouvoir traverser la membrane cellulaire car cela pourrait affecter le comportement des cellules. Les tampons doivent être non toxiques, ne pas absorber les rayons UV et rester inertes et stables tout au long du processus expérimental. La température et la composition ionique ne doivent pas altérer le pH ni le pouvoir tampon.
Sélection d'un tampon approprié
Le tampon choisi doit avoir un pKa dans la plage optimale pour le processus étudié. Un tampon avec un pKa supérieur est approprié s'il est probable que le pH augmente pendant l'expérience et inversement si le pH doit chuter. Les concentrations de tampon doivent être optimisées, car des concentrations supérieures à 25 mM peuvent avoir un meilleur pouvoir tampon, mais peuvent inhiber les activités cellulaires telles que les enzymes. La méthode dicte également quel tampon utiliser; par exemple, en électrophorèse, un tampon à faible force ionique est approprié pour empêcher le réchauffement de la matrice de gel.
Comment modifier le pH d'un tampon
Comme le pH peut changer avec les changements de température, les scientifiques devraient tester le pH des tampons à la température à laquelle ils mèneront l'expérience. Tris est un tampon particulièrement susceptible de changer le pH avec la température. Tous les pH-mètres doivent être étalonnés à la température de travail. Les additifs peuvent également modifier le pH, rendant nécessaire un nouveau test. Pour modifier le pH, un acide, généralement de l'acide chlorhydrique ou une base, généralement de l'hydroxyde de sodium ou de potassium, est ajouté; ceci devrait être fait lentement pour empêcher l'inactivation ou les modifications chimiques dans le tampon.
Exemples de tampons biologiques
Le tampon TE, composé de Tris.HCl à 10 mM et d'EDTA à 1 mM, convient à un certain nombre de valeurs de pH pour le stockage d'acides nucléiques. L'électrophorèse est une méthode courante pour l'étude de protéines ou d'acides nucléiques. Ce processus utilise un certain nombre de tampons, y compris les tampons Tris-acétate-EDTA, Tris-glycine et Tris-borate-EDTA. Ces tampons empêchent le chauffage de la matrice de gel et peuvent contenir des additifs tels que l'urée et le SDS, en fonction de l'enquête.