SEMANA N 6 pH. AMORTIGUADORES FISIOLGICOS

INTRODUCCIN

En los organismos vivos se estn produciendo continuamente cidos orgnicos que son productos finales de reacciones metablicas, catabolismo de protenas y otras molculas biolgicamente activas. Mantener el pH en los fluidos intra y extracelulares es fundamental puesto que ello influye en la actividad biolgica de las protenas, enzimas, hormonas, la distribucin de iones a travs de membranas, etc La manera en que podemos regular el pH dentro de los lmites compatibles con la vida son: 1) los tampones fisiolgicos y 2) la eliminacin de cidos y bases por compensacin respiratoria y renal.Un aspecto fundamental en la fisiologa de todos los organismos es la homeostasis o capacidad para mantener una situacin de equilibrio dinmico favorable. En este fenmeno tiene gran importancia los sistemas amortiguadores que equilibran la presencia de sustancias cidas y bsicas para mantener el pH dentro de los lmites fisiolgicos.

OBJETIVOS

Los objetivos de la presente prctica son El conocimiento de conceptos elementales (cido, base, pH, pK, amortiguador, etc.) as como entender la base qumica del funcionamiento de los tampones fisiolgicos. Importancia de los tampones fisiolgicos en el organismo humano.

TRABAJO EN EQUIPOInvestigue y responda las siguientes preguntas:1. Revise el concepto de: acido, base, cido fuerte, cido dbil, base fuerte, base dbil, pH, pOH, pKw, pKa, pKb y solucin buffer.

De acuerdo a la definicin de Arrhenius, la cual fue publicada en 1887, dice en su teora de disociacin inica en la que afirma que hay sustancias (electrolitos), que en disolucin, se disocian en cationes y aniones.

CIDO: Sustancia que en disolucin acuosa libera iones de hidrgeno H+.

AH (en disolucin acuosa) A- + H+Ejemplo: HCl (en disolucin acuosa) Cl - + H+

BASE: Sustancia que en disolucin acuosa disocia aniones OH.

BOH (en disolucin acuosa) B+ + OH-Ejemplo: NaOH (en disolucin acuosa) Na+ + OH-

Mientras que en 1923 Brnste y Lowry propusieron las siguientes definiciones de cidos y bases:

CIDO: Sustancia que en disolucin cede H+. BASE: Sustancia que en disolucin acepta H+.

Lewis formul en 1923 una definicin alternativa para cidos y bases:

CIDO: Sustancia que contiene al menos un tomo capaz de aceptar un par de electrones y formar un enlace covalente coordinado. BASE: Sustancia que contiene al menos un tomo capaz de aportar un par de electrones para formar un enlace covalente coordinado cido fuerte: Un cido fuerte es aquel que se disocia completamente en agua. La mayora son cidos inorgnicos, estos cidos tienen un pKa: < -1,74.

cido dbil: Un cido dbil es aquel cido que no est totalmente disociado en una disolucinacuosa. Aporta iones H+ al medio, perotambin es capaz de aceptarlos. Estos cidos tienen un pKa que vara entre 1,80 x 10-16 y 55,50.

Base fuerte: Se le llama base fuerte a aquella que se disocia de forma completa cuando se disuelve en agua, aportando la mxima cantidad de iones OH- posibles, en condiciones de temperatura y presin constantes. La disociacin de bases fuertes hidroxlicas puede representarse de la siguiente manera:

La disociacin de bases no hidroxlicas se podra representar como se observa a continuacin:

Algunos ejemplos de bases fuertes son los siguientes: Hidrxido de Sodio (NaOH), Hidrxido de Potasio (KOH); las bases fuertes hidroxlicas son las ms conocidas, pero tambin existen las no hidroxlicas, algunos ejemplos son: Amiduro de Sodio (NaNH2), Hidruro de Sodio (NaH)

Base dbil: La base dbil, al disolverse en agua tambin aporta iones OH- al medio, pero en menor medida, ya que la forma disociada de encuentra en equilibrio con la forma no disociada de la sustancia, segn su constante de disociacin.

pH: SorenSorensen defini el concepto de pH (Potencial de Hidrogeno) para facilitar el trabajo con las concentraciones de iones H3O+, que son cantidades muy pequeas en disoluciones acuosas y son expresadas en potencias negativas de diez. Por lo tanto se abrevia:pH = -log [H3O+] o ms comnmente como pH = -log [H+]

Si [H+]> 10 ^ -7, el pH < 7, la solucin es cida.Si [H+] = 10 ^ -7, el pH es = 7, la solucin es neutra.Si [H+]< 10 ^ -7, el pH es > 7, la solucin es bsica.

El pH es una medida de la acidez o basicidad de una solucin.

pOH: Esellogaritmonegativo en base 10 de la actividadde losanioneshidroxilo. La escala de pH comienza en 0 y termina en 14; la escala de pOH es inversa. Cuando pH es 0, pOH es 14; cuando pH = 14 el pOH es = 0; y cuando pH = 7 el pOH =7.

pOH = -log [OH-] pKw:Definida como la capacidad de aceptar o ceder protones de una sustancia.

Solucin buffer: Soluciones amortiguadoras son aquellas soluciones cuya concentracin de hidrogeniones vara muy poco al aadirles cidos o bases fuertes. El objeto de su empleo, es precisamente impedir o amortiguar las variaciones de pH y, por eso, suele decirse que sirven para mantener constante el pH. Los ms sencillos estn formados por mezclas binarias de un cido dbil y una sal del mismo cido con base fuerte, por ejemplo, una mezcla de cido actico y acetato de sodio; o bien una base dbil y la sal de esta base con un cido fuerte, por ejemplo, amonaco y cloruro de amonio. La aplicacin ms importante de esta teora de los amortiguadores es, para los fisilogos, el estudio de la regulacin del equilibrio cido-base. Para dar una idea de la importancia de los amortiguadores de la sangre, recordemos que la concentracin de hidrogeniones del agua pura experimenta una elevacin inmediata cuando se aade una mnima cantidad de un cido cualquiera, y crece paralelamente a la cantidad de cido aadido. No ocurre as en la sangre, que admite cantidades del mismo cido, notablemente mayores, sin que la concentracin de hidrogeniones aumente de una manera apreciable. 2. El agua, qu porcentaje de la composicin corporal representa?, En qu compartimentos y en qu porcentajes se distribuyen los lquidos corporales?

Agua Corporal Total (ACT) como porcentaje del peso corporal total en diversos grupos de edad y sexo.

Poblacin (ACT (%peso corporal)

Recin nacido 74 (64 84)6 meses 1 ao 60 (57 64)1 12 aos 60 (49 75)12 18 aos (varones) 59 (52 66)12 18 aos (mujeres) 56 (49 63)19 50 aos (varones) 59 (43 73)19 50 aos (mujeres) 50 (41 60)>50 aos (varones) 56 (47 67)