http://www.botanica.cnba.uba.ar/Pakete/3er/Laqumi/Elagua.html
http://www.slideshare.net/frankespulpo/propiedades-fsico-qumicas-del-agua
pH y ELECTROLITOS
El
pH es el potencial de hidrogeno de la
acidez o de la alcalinidad de una sustancia.
De acuerdo a la escala del pH los ácidos y las bases se miden de acuerdo
a la concentración de los iones de
hidrógeno. Los ácidos fuertes tienen altas concentraciones de iones de
hidrógeno y los ácidos débiles tienen concentraciones bajas.
El agua es un electrolito débil que se puede disociar en iones:
H2O.........H30 + 0H-
Al disociarse el agua, existen iones disociados con moléculas no
disociadas y al aplicar la ley de acción de las masas se tiene que:
K = (H) x (OH) / (H2O)
Entonces al introducir en la fórmula anterior las molaridades y que la
concentración de es igual a la de OH- se puede calcular la
concentración del agua sabiendo que su peso molecular es de (18 g/mol). Si se
considera que la concentración de agua no disociada es muy grande, puede
suponerse que esta permanece constante y no se modifica, por lo que:
(H) X (OH) = Kw = K x (H2O) = 10 -14 (a 25ºC)
(Kw es el producto iónico del agua)
Entonces se deduce que el pH es el logaritmo
de la concentración de hidrogeniones cambiado de signo.
A partir del 0 al 7 en la escala indican las soluciones ácidas, y 7 a 14
indican soluciones alcalinas, entonces cuanto más ácida es una sustancia, más
cercano su pH estará a 0; cuanto más alcalina es una sustancia, más cercano su
pH estará a 14.
En los organismos vivos se están produciendo
continuamente ácidos orgánicos que son productos finales de reacciones
metabólicas, catabolismo de proteínas y otras moléculas biológicamente activas.
Mantener el pH en los fluidos intra y extracelulares es fundamental puesto que
ello influye en la actividad biológica de las proteínas, enzimas, hormonas, la
distribución de iones a través de membranas, etc… La manera en que podemos
regular el pH dentro de los límites compatibles con la vida son: 1) los
tampones fisiológicos y 2) la eliminación de ácidos y bases por compensación respiratoria
y renal.
Sistemas amortiguadores
El organismo posee tres
mecanismos o líneas de defensa para mantener el pH en valores compatibles con
la vida:
1. Amortiguadores.
2. regulación pulmonar de CO2 .
3. resorción y eliminación renal
de bicarbonato y la excreción de ácidos.
Un
sistema amortiguador acido- base es una solución de dos o más compuestos
químicos que evitan la producción de cambios intensos en la concentración de H+ cuando a dicha solución se le agrega una acido
o una base.
También
se les conoce como tampón o buffer.
Los
tampones fisiológicos son la primera línea de defensa frente a los cambios de pH
de los líquidos corporales, entre los que destacan: el tampón fosfato, el
tampón bicarbonato y el tampón hemoglobina.
La
acción de un amortiguador está en directa relación con:
·
Su concentración
·
Su pK en relación con
el pH de la solución en la cual está colocado.
En los humanos los valores de pH compatibles con la
vida y con el mantenimiento de funciones vitales oscilan entre 6,8 y 7,8;
siendo el estrecho margen de 7,35 a 7,45 el de normalidad.
Los
tampones fisiológicos son los sistemas encargados de mantener el pH de los
medios biológicos dentro de los valores compatibles con la vida. Permitiendo
con ello la realización de funciones bioquímicas y fisiológicas de las células,
tejidos, órganos, aparatos y sistemas.
Según
su naturaleza química: los amortiguadores se clasifican en orgánicos e
inorgánicos
Y a
su ubicación, se distribuyen en plasmáticos y tisulares.
·
Tampones
orgánicos
Las proteínas y aminoácidos:
Los aminoácidos y proteínas son electrolitos
anfóteros, es decir, pueden tanto ceder protones (ácidos) como captarlos (bases)
y, a un determinado pH tener ambos comportamientos al mismo tiempo. La carga
depende del pH del medio.
En
un medio muy básico se cargan negativamente, mientras que en el fuertemente ácido
lo hacen positivamente. Desde el punto de vista fisiológico este tipo de amortiguador
es resulta de especial interés a nivel tisular.
Tampón hemoglobina
Es un tampón fisiológico muy eficiente debido
tanto al cambio de pK que experimenta al pasar de la forma oxidada a la
reducida, como a la gran abundancia de esta proteína en la sangre (15 % del
volumen total sanguíneo).
La oxihemoglobina (pK= 7,16) es un ácido más fuerte
que la desoxihemoglobina (pK= 7,71). Los valores de pK son tales que determinan
que en la disociación siguiente:
el valor x sea, aproximadamente 0,7.
HbH+ x + O2 → HbO2 + x H+
Esta
propiedad de la hemoglobina, de cambiar su valor de pK, demuestra el efecto tampón,
permite el transporte de una determinada cantidad de CO2 liberada en los tejidos.
La hemoglobina oxigenada que llega a los tejidos se disocia liberando O2, un proceso
que está favorecido por el estado de los tejidos (baja pO2, menor pH y alta pCO2).
·
Tampones
inorgánicos
Tampón bicarbonato
Es el principal sistema amortiguador
para controlar el pH de la sangre es el sistema ácido carbónico-bicarbonato. El
ácido carbónico, H2CO3, y el ión bicarbonato, HCO3-
son un par conjugado ácido-base. Además, el ácido carbónico se puede
descomponer en dióxido de carbono y agua. Los equilibrios importantes de este
sistema amortiguador son:
H+(ac) + HCO3-(ac) ----------- H2CO3(ac) ---------- H2O(l)
+ CO2(g)
Los órganos principales que regulan el
pH del sistema amortiguador ácido carbónico-bicarbonato son los pulmones y los
riñones. Cuando la concentración de CO2 sube, los receptores activan
un reflejo para que la respiración sea más rápida y profunda, con lo que
aumenta la rapidez de eliminación de CO2 de los pulmones. Los
riñones sirven para absorber o liberar H+ y HCO3-; gran
parte del exceso de ácido sale del cuerpo en la orina, cuyo pH normal es de 5.0
a 7.0.
Tampón
fosfato
A pH fisiológico, las variedades del fosfato
con capacidad de tamponar son H2PO4 y HPO4 ya que su valor de pK es de 6,8. Así pues,
para el tampón fosfato:
Así pues, el tampón fosfato es un sistema muy eficaz para amortiguar
ácidos. La concentración de fosfato en la sangre es baja (2 mEq/L) por lo que
tiene escasa capacidad de tamponar si lo comparamos con otros tampones (por ejemplo
el bicarbonato). En cambio, a nivel intracelular, las concentraciones de
fosfato son elevadas lo que le convierte en un tampón eficiente. Las grandes
cantidades de fosfato dentro de las células corporales y en el hueso hacen que
el fosfato sea un depósito grande y eficaz para amortiguar el pH.
La saliva y su actividad amortiguadora
Los
amortiguadores de la saliva protegen al medio oral del fenómeno de agresión de
los ácidos producidos en el metabolismo bacteriano de la placa. En la saliva
los amortiguadores principales son:
- bicarbonato-ácido
carbónico
· -
Fosfato
La
urea es excretada continuamente en la saliva. Los microorganismos de la placa
pueden convertir la urea en otros productos nitrogenados y amoniaco. El
amoniaco así formado puede servir también como amortiguador.
Las
proteínas también sirven como sistemas amortiguadores debido a su carácter
anfótero, esto quiere decir que son las moléculas que pueden reaccionar ya sea
como un ácido o como
una base, debido a su grupo
amino y carboxilo.
La
saliva es un fluido corporal muy importante en la cavidad oral ya que nos
protege de los productos o desechos de las bacterias cariogenicas que ocasionan
una baja de pH, y la saliva al ejercitar su capacidad buffer ayuda en el
proceso de remineralizacion y mantener un pH constante en la boca.
http://www.uco.es/dptos/bioquimica-biol-mol/pdfs/06%20pH%20AMORTIGUADORES.pdf
http://med.unne.edu.ar/enfermeria/catedras/fisio/cap%203%20PH.pdf
http://www.uco.es/dptos/bioquimica-biol-mol/pdfs/06%20pH%20AMORTIGUADORES.pdf
http://med.unne.edu.ar/enfermeria/catedras/fisio/cap%203%20PH.pdf
ELECTROLITOS
Un electrolito es cualquier
sustancia que contiene iones libres, los que se comportan como un medio
conductor eléctrico. Debido a que generalmente consisten de iones en solución, los
electrólitos también son conocidos como soluciones iónicas, pero también son
posibles electrólitos fundidos y electrólitos sólidos.
El papel que juegan
es el de mantener el equilibrio de los fluidos en las células para que éstas
funcionen correctamente. Los electrolitos principales son el sodio, el potasio
y el cloro, y en una medida menor el calcio, el magnesio y el bicarbonato
http://www.facmed.unam.mx/publicaciones/libros/pdfs/laguna_41-56.pdf
http://www.uco.es/master_nutricion/nb/Hernande%20Rodriguez/agua.pdf
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