AGUA Y BUFFERS

BIOQUMICA

1. AGUA,PH Y BUFFERS Crisnelsa Ulloa 209-0164 Madelyn Fleury 209-1486 Yesenia Silveestre 1-10-2393 Audry Cabrera 1-11-8470

2. Agua. Es el principal e imprescindible componente del cuerpo humano. El ser humano no puede estar sin beberla más de cinco o seis días sin poner en peligro su vida . El agua es un macronutriente mas necesario que contienen los alimentos para el mantenimiento de la vida diaria. Macronutrente; todo lo que comemos o tomamos( proteínas, carbohidratos & grasas) que son nutrientes fundamentales.

3. El agua como componente vital. El agua es el principal e imprescindible componente del cuerpo humano. El ser humano no puede estar sin beberla más de cinco o seis días sin poner en peligro su vida. El cuerpo humano tiene un 75 % de agua al nacer y cerca del 60 % en la edad adulta. Aproximadamente el 60 % de este agua se encuentra en el interior de las células (agua intracelular). El resto (agua extracelular) es la que circula en la sangre y baña los tejidos. Compuesto; sustancia formada por la unión de dos o mas elementos.

4. En las reacciones de combustión de los nutrientes que tiene lugar en el interior de las células para obtener energía se producen pequeñas cantidades de agua. Esta formación de agua es mayor al oxidar las grasas - 1 gr. de agua por cada gr. de grasa -, que los almidones -0,6 gr. por gr., de almidón-. El agua producida en la respiración celular se llama agua metabólica, y es fundamental para los animales adaptados a condiciones desérticas. Si los camellos pueden aguantar meses sin beber es porque utilizan el agua producida al quemar la grasa acumulada en sus jorobas. En los seres humanos, la producción de agua metabólica con una dieta normal no pasa de los 0,3 litros al día.

5. Principales funciones del agua en el organismo. Proporciona elementos para el desarrollo del protoplasma. Protege los tejidos como la médula espinal & el cerebro. Control de presión osmótica. Es el principal componente de la sangre. Regula la temperatura del cuerpo. Estabiliza temperatura corporal. Medio de transporte de nutrientes y sustancias de desecho. Disuelve y permite mantener en solución o suspensión coloidal, es el medio en el cual se llevan a acabo las reacciones químicas y enzimáticas. Protoplasma; material viviente de la célula.

6. Solubilidad El agua es un buen disolvente de los compuestos iónicos, y se debe a que es una sustancia polar. Las moléculas de agua se disponen alrededor de los iones (+) con la parte negativa de su molécula hacia ellos y en el caso de los iones (-) les enfrentan la parte positiva. También son solubles en agua las sustancias polares: Glúcidos, ya que tienen una gran cantidad de oxigeno. Las sustancias que presentan una gran cantidad de hidrogeno y poco oxigeno son poco solubles en agua: Lípidos.

7. Puentes de hidrógeno Es una unión intermolecular entre el hidrógeno de una molécula de agua con el átomo de oxígeno de otra molécula de agua

8. El hecho de que alrededor de cada molécula de agua se dispongan otras cuatro molécula unidas por puentes de hidrógeno permite que se forme en el agua (líquida o sólida) una estructura de tipo reticular, responsable en gran parte de su comportamiento y de sus propiedades fisicoquímicas.

9.   Cuando el agua se ioniza, un n ú cleo de hidr ó geno (o sea, un prot ó n) se desplaza del á tomo de ox í geno al cual se encuentra unido covalentemente, al á tomo de ox í geno con el que establece un puente de hidr ó geno. Los iones resultantes son el ion hidr ó xido cargado negativamente y el ion hidronio cargado positivamente. En este diagrama, las esferas grandes representan al ox í geno y las peque ñ as al hidr ó geno.           Ionización del agua

10. Ionización del agua El agua presenta conductividad eléctrica debido a sus iones, ya que surgen porque el agua puede ser donador o aceptor de un protón con si misma. Esto es la ionización. El hidrógeno se puede donar a una molécula de agua cercana uniéndose a electrones no compartidos del oxígeno.

11. Ionización del agua Esta misma molécula donadora puede aceptar un hidrógeno de una molécula distinta en estado H 3 + o H 2 O. Así, una molécula de agua puede actuar como ácido generando una base conjugada: H-O-H + H-O-H  H 3 + (hidronio)+ OH - (hidroxilo) La constante de equilibrio es: Keq= [H + ] [OH - ] / [H 2 O]

12. La concentración del agua es 55.6 molar, por lo que se deduce que: 55.6 M = [H 2 O]. Así, Kw es igual a multiplicar Keq por la molaridad: Kw=Keq (55.6)= [H + ] [OH - ]. La constante Kw se denomina constante del producto iónico del agua; a 25 grados centígrados su valor es de 1.0 x 10 -14 . Ionización del agua

13. Soluciones tampón (buffer) Son mezclas de ácidos débiles con sus sales o de bases débiles con sus sales, debido a que estas soluciones resisten a un cambio en la [H + ] al añadir cantidades pequeñas de ácidos o bases (fuertes). Existe una relación entre el pH y el pKa, que es el pH al cual se disocia la mitad de un ácido. K= [H + ] [A - ] pK = -log K [HA] Ecuación de Henderson- Hasselbalch pH = pKa + log ([A - ]/ [HA])

14. Soluciones tampón (buffer) Los procesos químicos que se dan en la célula producen sustancias que alteran el pH del medio celular. Ciertas sustancias actúan como amortiguadores del pH o tampones evitando que este sufra grandes variaciones . El ion bicarbonato (HCO 3 - ) actúa como tampón en los medios orgánicos. Si el pH es acido habrá un exceso de iones H 3 O + . Estos serán captados por el ion HCO 3 - que se transformara en H 2 CO 3 y H 2 O , con lo que el pH aumentara.

15. Soluciones tampón (buffer) El H 2 CO 3 se descompondrá en CO 2 y H 2 O. El proceso se desarrolla a la inversa si hay pocos iones H 3 O + . El ion bicarbonato actúa como un tampón eficaz para valores de pH en las proximidades de 7, que es el pH de la sangre. En los medios intracelulares el tampón mas frecuente es el ion fosfato (H 2 PO 4 -2 ).

16. pH - medida de acidez El pH : Se define como el logaritmo decimal negativo de la concentración de iones H + de una disolución. pH = - log [H + ] = log _ 1 [H + ] Kw= [H + ] [OH - ] = 1.0 X 10 -14 pH < 7.0 --> [H + ] > [OH - ] ácido pH = 7.0 --> [H + ] = [OH - ] neutro pH > 7.0 --> [H + ] < [OH - ] básico

17. El   pH   es una medida de   acidez   o   alcalinidad   de una   disoluci ó n . El pH indica la concentraci ó n de iones   hidronio   [H 3 O + ] presentes en determinadas sustancias. S.P.L Sorensen propuso el término pH quien lo midió por primera vez en agua pura. Esta escala lo define como el logaritmo negativo de la concentración de iones H + o n potencial de hidrogeno: pH= - log [ H 3 O + ] o pH= - lo g [H + ]. La escala del pH va desde 0 a 14

18. Escala del pH en los alimentos

19. PH en el organismo

20. Alteración del equilibrio acido base El equilibrio ácido-base puede alterarse por dos tipos de mecanismos fundamentales. a) Cambios en la función respiratoria, con aumento o disminución de la  P a CO 2  y, por lo tanto, del H 2 CO 3 . b) Cambios en la concentración plasmática de hidrogeniones por alteraciones no respiratorias, llamadas corrientemente "metabólicas". En consecuencia, existen cuatro tipos básicos de trastornos: alcalosis metabolica alcalosis respiratoria acidosis metabólica alcidosis respiratoria

21. El equilibrio del pH sanguíneo, es uno de los más importantes equilibrios bioquímicos de todos los procesos del cuerpo humano. PH es el acrónimo de “Potencial Hidrógeno”. Es el grado de concentración de iones hidrógeno en una sustancia o solución. El PH se mide en una escala de 0 a 14, números más altos significan mayor alcalinidad y mayor potencial para absorber iones hidrógeno, números más bajos indican mayor acidez y menor potencial de absorción de iones hidrógeno. Se considera el PH 7 como neutro, siendo el PH de 7.39 el sanguíneo.

22. Alcalosis metabólica; produce por la elevada concentración de bicarbonato lo que produce un aumento del pH en sangre. Los enfermos presentan aumento de HCO 3 y CO 2 en la orina. Un descenso en la sangre de H + la [HCO 3 ] porque se produce un incremento en la ionización del H 2 CO 3 . Esto podría deberse a una perdida excesiva de jugos gástricos, un exceso de vómitos o una disminución intracelular de iones K+ o Na + debido quizás a terapia diurética, en la mayoría de los casos los iones H+ pasan al interior de las células , el organismo tiende a incrementar la [HCO 3 ] para que se mantenga la relación HCO 3- / H 2 CO 3 . Alcalosis respiratoria; se origina por una excesiva eliminación de CO 2 por los pulmones, lo que ocasiona una deficiencia en la [HCO 3 ] en la sangre, que se utiliza para proveer el CO 2. Según la ecuación hacia la izquierda. Síndrome. Posibles manifestaciones; hipoxia, excitación psíquica, alteraciones en el SNC, respiración inadecuada. Acidosis metabólica; se debe a una reducción en la concentración del HCO 3- en sangre y provoque un aumento de la acidez. Acidosis respiratoria; se produce cuando hay una deficiencia en la eliminación de CO 2 por los pulmones, lo que hace que aumente el nivel de CO 2 en la sangre y provoque un aumento de CO 2 .

23. Como hemos dicho se considera el PH 7.39 en sangre el óptimo

24. Como hemos dicho se considera el PH 7.39 en sangre el óptimo Cuando el pH en el cuerpo es ácido inferior a 7.39, se presenta una pérdida en la capacidad de absorción de nutrientes y minerales, la energía en las células disminuye y por lo tanto la capacidad curar a las células enfermas se pierde, la habilidad de descodificar metales pesados disminuye, las células de tumores se fortalecen, y el cuerpo se hace más susceptible a la fatiga y las enfermedades. Para nuestro organismo es importante mantener un PH equilibrado, casi neutro, si debe tener una cierta inclinación alcalina; se ha demostrado que las enfermedades y los tumores, pueden proliferar y fortalecerse en un ambiente ácido en cambio en uno alcalino no. En otras palabras a menos que el cuerpo no esté en un nivel PH 7.39 no se puede curar a si mismo.

25. Buffers. Hay muchos fluidos en nuestros cuerpos que se han de mantener dentro de los limites estrechos del PH para que este se realice existen sistemas amortiguador que son los buffers . Son sustancias amortiguadoras capaces de regular el PH.                                                                                                                                          

26. Buffer. Esta integrado por un alcohol débil & una sal fuerte que funciona como base. Solución que absorben grandes cantidades de ácidos o bases sin un cambio significativo en su PH, es decir, inhiben los cambios de PH o concentración de ion hidrogeno de la disolución.

27. Balance Hídrico

28. Electrolitos . Sustancia solubles en agua capaces de conducir corriente en soluciones acuosas. Se disocian en iones llámense cationes los positivos & aniones los negativos.

29. Donde podemos encontrar electrolitos

30. Teoría ácido-base de Brosnted Lowry

31. Minerales que funcionan como electrolitos. Algunos de los ejemplos de electrolitos son el sodio, el potasio, el cloruro y el calcio. Los electrolitos generalmente existen como ácidos, bases o sales.

32. Funciones de los electrolitos