O tema central desta questão é a utilização de tampões em meios de cultura para células animais. Os tampões são usados para manter o pH estável, o que é crucial para o crescimento adequado das células. Um tampão ideal tem um pKa próximo ao pH desejado, garantindo que ele possa resistir a mudanças no pH.

A alternativa correta é a C - Tampão bicarbonato de sódio. O tampão bicarbonato de sódio é comum em culturas de células animais e possui um componente na fase gasosa: o CO₂. Este sistema de tamponamento depende do equilíbrio entre bicarbonato (HCO₃^-) e dióxido de carbono (CO₂), que está presente no meio em sua forma gasosa. O CO₂ ajuda a manter o pH dentro da faixa ideal (7,2 a 7,4) quando equilibrado adequadamente com bicarbonato.

Vamos analisar por que as outras alternativas estão incorretas:

A - Tampão HEPES: Este tampão é conhecido por sua capacidade de tamponamento em pH fisiológico, mas não envolve componentes em fase gasosa. Ele é frequentemente utilizado em culturas de tecidos, mas não se encaixa no critério de ter um componente gasoso.

B - Tampão fosfato: Este tampão é composto por íons fosfato e não envolve gases. É útil em muitas aplicações laboratoriais, mas não é adequado para situações que requerem componentes gasosos para tamponamento.

D - Tampão Tris: O tampão Tris (tris(hidroximetil)aminometano) é amplamente usado em laboratórios, especialmente em biologia molecular, mas não possui um componente gasoso. Ele é eficiente em uma ampla faixa de pH, mas não atende ao critério específico da pergunta.

E - Tampão TES: Semelhante ao HEPES, o tampão TES é bom para faixas de pH fisiológico, mas também não possui um componente gasoso. É utilizado em algumas culturas, mas não é adequado para esta questão específica.

É importante lembrar que a escolha do tampão é crucial para o sucesso do cultivo celular, pois o pH afeta diretamente a atividade enzimática e a viabilidade celular.

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HEPES, ácido 2-[4-(2-hidroxietil)-piperazin-1-il]-etanossulfónico, é um composto orgânico que funciona como agente tamponante, quando na forma de zwitterião. Trata-se de uma das 20 soluções tampão de Good (soluções tampão ideais para investigação em Biologia e Bioquímica). É um sólido branco cristalino com fórmula molecular C8H18O4S e massa molar 238,3012 g / mol. Tem um ponto de fusão de 234-238 ºC e uma solubilidade em água de 40 g por 100 mL de solvente. Tem dois valores de pKa – 3,0 e 7,5 – podendo ser usado como solução tampão para valores de pH entre 2,5 e 3,5 ou entre 6,8 e 8,2. Dado que pode ser usado como tampão a pH fisiológico, o HEPES é muito utilizado em cultura de células. A dissociação deste composto diminui com a temperatura, fazendo deste um agente tamponante bastante eficiente na manutenção da estrutura e função das enzimas a baixas temperaturas. Lepe-Zuniga et al. (1987) descreveu que o HEPES apresenta fototoxicidade, pois quando exposto à luz ambiente origina peróxido de hidrogénio. Deve-se, portanto, guardar soluções que contenham HEPES protegidas da luz

O tampão fosfato, pH 7,2 é utilizado para a preparação de espaços em branco de diluição microbiológica em ambiente laboratorial. O tampão fosfato, pH 7,2 não se destina a ser utilizado no diagnóstico de doenças ou outras condições em seres humanos.

O sangue humano é um sistema-tampão ligeiramente básico, ou seja, é um líquido tamponado: seu pH permanece constante entre 7,35 e 7,45. Um dos tampões mais interessantes e importantes no sangue é formado pelo ácido carbônico (H2CO3) e pelo sal desse ácido, o bicarbonato de sódio (NaHCO3).

Tris é um dos tampões mais comuns em química e uma unanimidade na biologia molecular. A idéia por trás de de um tampão é que você tenha um composto que tome um próton (hidrogênio) em um certo pH, usualmente próximo da neutralidade, tendo metade das moléculas com o próton e metade sem, e você terá uma solução que se manterá fixa em um pH. O tampão Tris funciona em uma faixa acima de pH 8, o que é um tanto básico, mas não de todo ruim. É bastante transparente à luz UV, é solúvel em água e barato. Esta última característica, talvez seja a melhor; normalmente são adquiridas grandes quantidades do produto.
Por razões, que são em parte históricas, o Tris é comum em eletroforese de DNA em gel. No entanto algumas empresas oferecem alternativas. Os dois tampões mais comuns em eletroforese são o TAE ( tris-acetato-EDTA) e TBE (tris-borato-EDTA); alternativas existem no uso de somente borato, mas este nem sempre é eficiente.