Notas de Clase de Bioquímica - Regulación Ácido-Base (PDF)

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE QUERÉTARO FACULTAD DE MEDICINA LICENCIATURA EN MEDICINA CURSO PROPEDÉUTICO 2024 FUNDAMENTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA REGULACIÓN ÁCIDO-BASE D. C. Sarahí Rodríguez González CONCEPTO DE ÁCIDO - BASE IONIZACIÓN DEL AGUA La formación de los puentes de hidrogeno entre las moléculas de...

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE QUERÉTARO FACULTAD DE MEDICINA LICENCIATURA EN MEDICINA CURSO PROPEDÉUTICO 2024 FUNDAMENTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA REGULACIÓN ÁCIDO-BASE D. C. Sarahí Rodríguez González CONCEPTO DE ÁCIDO - BASE IONIZACIÓN DEL AGUA La formación de los puentes de hidrogeno entre las moléculas del agua es constante (37ºC) sin embargo, en raras ocasiones (10-12 segundos) se puede disociar la molécula formando dos especies iónicas llamadas Hidronio e hidroxilo. CONCEPTO DE ÁCIDO - BASE IONIZACIÓN DEL AGUA ÁCIDO H20 BASE H+ + OHConstante de equilibrio (Keq) Reactivos Productos CONCEPTO DE ÁCIDO - BASE IONIZACIÓN DEL AGUA Un gramo de agua contiene 3.46 X 1022 moléculas, por lo tanto la probabilidad de que exista como ion hidrógeno es de 1.8 X 10-9 Aunque la posibilidad de que se formen los iones es muy baja, el impacto en las propiedades del agua es muy alto. CONCEPTO DE ÁCIDO - BASE IONIZACIÓN DEL AGUA Constante de disociación Reactivos Keq= Productos [Productos] [Reactivos] CONCEPTO DE ÁCIDO - BASE IONIZACIÓN DEL AGUA Puesto que un mol de agua pesa 18g, en un litro (1000 /18) contiene 55.56 moles. Recordemos que la probabilidad de que exista un ion de hidrógeno es de 1.8 X 10-9, se puede saber que la concentración de iones H+ (o iones OH-) es el producto de la probabilidad (1.8 X 10-9 veces la concentración molar del agua (55.56 mol/L). El resultado es 1.0 X 10-7 mol /L CONCEPTO DE ÁCIDO - BASE IONIZACIÓN DEL AGUA ÁCIDO H20 BASE H+ + OHKw Reactivos Productos CONCEPTO DE ÁCIDO - BASE IONIZACIÓN DEL AGUA H20 Kw= [Productos] [Reactivos] H+ + OH- Kw= [H+] [OH-] [H2O] CONCEPTO DE pH CONCEPTO DE pH Es una medida que sirve para establecer el nivel de acidez o alcalinidad en un medio. Indica la [ ] de iones hidrogeno H+ (protón) que se encuentren en una solución. Es el resultado del logaritmo negativo de la concentración de ion hidrogeno (pH = -log [H+]). pH(H2O)=-log[1.0 X 10-7 mol]= 7 CONCEPTO DE pH CONCEPTO DE pH Cuanto más alta sea la [H+] en una disolución, menor será el pH (Ácida), en una alta [OH-] en una disolución, mayor será el pH (Base). CONCEPTO DE ÁCIDO - BASE CONCEPTO DE ÁCIDO - BASE Según la definición de Bronstedl los ácidos son sustancias que pueden ceder iones de hidrógeno (protones, H) mientras que las bases son compuestos que pueden aceptar protones. Algunas moléculas grandes tienen grupos ácidos (carboxilos) y básicos (amino) en su superficie, conocidos como Anfóteras, como el agua. CONCEPTO DE ÁCIDO - BASE CONCEPTO DE ÁCIDO - BASE HA H+ + A- Un ácido débil (HA) se ioniza para formar la base conjugada del ácido (A-) y el ácido conjugado de la base (H+). Es reversible la Rx Se disocia parcialmente. CONCEPTO DE ÁCIDO - BASE CONCEPTO DE ÁCIDO - BASE Los ácidos fuertes se disocian por completo (aportan H+) en aniones y cationes, reacción irreversible; los ácidos débiles se disocian solo de forma parcial (aportan H+ al medio, pero los aceptan fácilmente), reacción reversible. CONCEPTO DE ÁCIDO - BASE CONCEPTO DE ÁCIDO - BASE De manera similar, las bases fuertes (pero no las bases débiles) se disocian por completo en pH alto. CONCEPTO DE ÁCIDO - BASE CONCEPTO DE ÁCIDO - BASE La fuerza de los ácidos débiles se expresa mediante el pKa, el logaritmo negativo de la constante de disociación del ácido. Los ácidos fuertes tienen valores bajos de pKa, y los ácidos débiles tienen valores altos de pKa. CONCEPTO DE ÁCIDO - BASE CONCEPTO DE ÁCIDO - BASE Dado que los valores numéricos de Ka para ácidos débiles son números exponenciales negativos, se expresa como pKa donde: pKa = -log10Ka pKa = pH donde el 50% de sustancia está ionizada. Es propio de un grupo no sólo de una molécula. CONCEPTO DE ÁCIDO - BASE CONCEPTO DE ÁCIDO - BASE Ka= [H+] [A-] [HA] pKa= -log10Ka ECUACIÓN DE HENDERSON-HASSELBACH ECUACIÓN DE HENDERSON-HASSELBACH SISTEMAS AMORTIGUADORES INTRA Y EXTRACELULARES SISTEMAS AMORTIGUADORES INTRA Y EXTRACELULARES El pH del agua pura experimenta un cambio inmediata cuando se añade una mínima cantidad de un ácido; no ocurre así en la sangre, que admite cantidades mayores del mismo ácido sin que el pH se modifique. Soluciones amortiguadoras son aquellas soluciones cuya concentración de hidrogeniones varía muy poco al añadirles ácidos o bases fuertes. SISTEMAS AMORTIGUADORES INTRA Y EXTRACELULARES SISTEMAS AMORTIGUADORES INTRA Y EXTRACELULARES El pH de una solución amortiguadora depende de la naturaleza del ácido débil que la integra, es decir del pKa del ácido. El pH de un sistema amortiguador depende de la proporción relativa entre la sal y el ácido, pero no de las concentraciones absolutas de estos componentes. SISTEMAS AMORTIGUADORES INTRA Y EXTRACELULARES pKa= -log10Ka SISTEMAS AMORTIGUADORES INTRA Y EXTRACELULARES SISTEMAS AMORTIGUADORES INTRA Y EXTRACELULARES DESEQUILIBRIO ÁCIDO-BASE DESEQUILIBRIO ÁCIDO-BASE Para equilibrar la gran carga de ácidos producida por el metabolismo celular (catabolismo y generación de CO2), el organismo cuenta con los siguientes sistemas principales: SISTEMAS AMORTIGUADORES INTRA Y EXTRACELULARES S E S I Ó N 3-1 / N O T A S El presente documento tiene como finalidad servir exclusivamente de orientación y guía para el estudio de la unidad respectiva. Se recomienda estudiar y leer el material de apoyo enlistado en el programa de la materia. Es importante recordar, que las evaluaciones NO se basarán únicamente en el material aquí presentado. En caso de presentar alguna duda o sugerencia le pedimos se acerque al profesor, quien con gusto estará para atenderle. Ultima actualización en 2024