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IMPORTANCIA DEL pH
IMPORTANCIA DEL pH
EL pH
EL pH
AFECTA LA
AFECTA LA
ESTRUCTURA Y ACTIVIDAD
ESTRUCTURA Y ACTIVIDAD
DE
DE
LAS MACROMOLÉCULAS BIOLÓGICAS, POR
LAS MACROMOLÉCULAS BIOLÓGICAS, POR
EJEMPLO,
EJEMPLO,
LA ACTIVIDAD CATALITICA DE LAS
LA ACTIVIDAD CATALITICA DE LAS
ENZIMAS.
ENZIMAS.
SU MEDICIÓN ES UNO DE LOS
SU MEDICIÓN ES UNO DE LOS
PROCEDIMIENTOS
PROCEDIMIENTOS
MÁS FRECUENTES E IMPORTANTES EN
MÁS FRECUENTES E IMPORTANTES EN
BIOQUIMICA.
BIOQUIMICA.
SU MEDICIÓN EN SANGRE Y ORINA SE UTILIZA
SU MEDICIÓN EN SANGRE Y ORINA SE UTILIZA
PARA EL
PARA EL
DIAGNOSTICO DE ENFERMEDADES
DIAGNOSTICO DE ENFERMEDADES
A) Diabetes severa: Plasma sanguíneo: pH < 7.
B) Otras patologías : Plasma sanguíneo: pH >
ACIDOSIS
ACIDOSIS
ALCALOSIS
ALCALOSIS
IMPORTANCIA DEL pH
IMPORTANCIA DEL pH
EL pH DE LOS LÍQUIDOS
EL pH DE LOS LÍQUIDOS
INTRACELULARES Y EXTRACELULARES DEBE
INTRACELULARES Y EXTRACELULARES DEBE
MANTENERSE DENTRO DE RANGOS
MANTENERSE DENTRO DE RANGOS
MUY
MUY
ESTRECHOS
ESTRECHOS
CERCANOS A
CERCANOS A
EL pH DETERMINA LA
EL pH DETERMINA LA FORMA IÓNICA
FORMA IÓNICA
PREDOMINANTE EN LA QUE EXISTE UNA
PREDOMINANTE EN LA QUE EXISTE UNA
BIOMOLÉCULA
BIOMOLÉCULA
CUALQUIER CAMBIO EN EL pH OCASIONA
CUALQUIER CAMBIO EN EL pH OCASIONA
BIOMOLÉCULAS COMO LOS LÍPIDOS,
BIOMOLÉCULAS COMO LOS LÍPIDOS,
AMINOÁCIDOS, NUCLEÓTIDOS, PROTEÍNAS,
AMINOÁCIDOS, NUCLEÓTIDOS, PROTEÍNAS,
ÉTC; MODIFIQUEN SU ESTRUCTURA Y
ÉTC; MODIFIQUEN SU ESTRUCTURA Y
PIERDAN
PIERDAN
SU
SU
FUNCIÓN
FUNCIÓN
FLUIDO CORPORAL O
FLUIDO CORPORAL O
SECRECCIÓN
SECRECCIÓN
pH
pH
Sangre
Sangre
Leche
Leche 6.6 - 6.
Bilis de la vesícula biliar
Bilis de la vesícula biliar 5.4 – 6.
Orina
Orina
Jugo gástrico
Jugo gástrico
Jugo pancreático
Jugo pancreático
Jugo intestinal
Jugo intestinal
Fluído cerebroespinal
Fluído cerebroespinal
Saliva
Saliva
Humor acuoso del ojo
Humor acuoso del ojo
Lágrimas
Lágrimas
Heces
Heces 7.0 - 7.
SOLUCIONES “BUFFER”
SOLUCIONES “BUFFER”
ES UNA SOLUCIÓN ACUOSA QUE
ES UNA SOLUCIÓN ACUOSA QUE
CONTIENE, EN EQUILIBRIO, UNA
CONTIENE, EN EQUILIBRIO, UNA
MEZCLA DE DOS INGREDIENTES:
MEZCLA DE DOS INGREDIENTES:
UN
UN
ÁCIDO DÉBIL
ÁCIDO DÉBIL
Y SU
Y SU
BASE CONJUGADA.
BASE CONJUGADA.
ESTA SOLUCIÓN RESISTE LA
ESTA SOLUCIÓN RESISTE LA
ADICIÓN DE ÁCIDOS FUERTES O DE
ADICIÓN DE ÁCIDOS FUERTES O DE
BASES FUERTES MOSTRANDO
BASES FUERTES MOSTRANDO
CAMBIOS MUY PEQUEÑOS EN SU pH.
CAMBIOS MUY PEQUEÑOS EN SU pH.
ÁCIDO DÉBIL
ÁCIDO DÉBIL
BASE
BASE
CONJUGADA
CONJUGADA
HA
HA
H
H
A
A
MECANISMO DE ACCIÓN DE LAS
MECANISMO DE ACCIÓN DE LAS
SOLUCIONES “BUFFER”
SOLUCIONES “BUFFER”
AL ADICIONAR UNA
AL ADICIONAR UNA
BASE FUERTE
BASE FUERTE
, LOS
, LOS
IONES
IONES
[ OH
[ OH
- -
]
]
DE LA BASE SON
DE LA BASE SON
ACEPTADOS POR EL ÁCIDO DÉBIL [ HA ]
ACEPTADOS POR EL ÁCIDO DÉBIL [ HA ]
CONVIRTIÉNDOLOS EN UNA BASE DÉBIL
CONVIRTIÉNDOLOS EN UNA BASE DÉBIL
[ A
[ A
- -
], LA CUAL POR SU ESCASA DISOCIACIÓN
], LA CUAL POR SU ESCASA DISOCIACIÓN
LIBERA MUY POCOS IONES [OH
LIBERA MUY POCOS IONES [OH
- -
],
],
REFLEJÁNDOSE EN UN INCREMENTO LEVE DEL
REFLEJÁNDOSE EN UN INCREMENTO LEVE DEL
pH.
pH.
OH
OH
- -
ÁCIDO DÉBIL
ÁCIDO DÉBIL
BASE
BASE
CONJUGADA
CONJUGADA
+
+ HA
HA H
H
A
A
H
H
2
2
O
O HA
HA A
A
- -
OH
OH
- -
+
+
+
+
BASE DEBIL
BASE DEBIL
BASE FUERTE
BASE FUERTE
LA APLICACIÓN DE LA ECUACIÓN DE HENDERSON-
LA APLICACIÓN DE LA ECUACIÓN DE HENDERSON-
HASSELBALCH PERMITE CALCULAR LAS
HASSELBALCH PERMITE CALCULAR LAS
CANTIDADES DE HA Y A
CANTIDADES DE HA Y A
NECESARIAS PARA LA
NECESARIAS PARA LA
PREPARACIÓN DE CUALQUIER SOLUCIÓN
PREPARACIÓN DE CUALQUIER SOLUCIÓN
AMORTIGUADORA
AMORTIGUADORA
PREPARACIÓN DE SOLUCIONES “BUFFER”
PREPARACIÓN DE SOLUCIONES “BUFFER”
pH del buffer
pH del buffer
pKa del Ácido débil
pKa del Ácido débil
que constituye al
que constituye al
buffer
buffer
Concentración de la base
Concentración de la base
conjugada, en el buffer
conjugada, en el buffer
Concentración del
Concentración del
ácido débil, en el
ácido débil, en el
buffer
buffer
pH
pH
=
=
pKa
pKa
log
log
[ HA ]
[ HA ]
[ A
[ A
]
]
CAPACIDAD AMORTIGUADORA
CAPACIDAD AMORTIGUADORA
LA CAPACIDAD AMORTIGUADORA
LA CAPACIDAD AMORTIGUADORA
ES LA CANTIDAD DE MILILITROS
ES LA CANTIDAD DE MILILITROS
DE
DE
ÁCIDO FUERTE
ÁCIDO FUERTE
QUE HAY QUE
QUE HAY QUE
AÑADIRLE A UN LITRO DE BUFFER
AÑADIRLE A UN LITRO DE BUFFER
PARA QUE SU
PARA QUE SU
pH DISMINUYA EN
pH DISMINUYA EN
UNA UNIDAD
UNA UNIDAD
, O LA CANTIDAD DE
, O LA CANTIDAD DE
MILILITROS DE
MILILITROS DE
BASE FUERTE
BASE FUERTE
NECESARIAS PARA QUE UN LITRO DE
NECESARIAS PARA QUE UN LITRO DE
BUFFER
BUFFER
INCREMENTE SU pH EN UNA
INCREMENTE SU pH EN UNA
UNIDAD.
UNIDAD.
BUFFER pH = X - 1
BUFFER pH = X - 1
BUFFER pH =
BUFFER pH =
X
X
1
1
Litro
Litro
BUFFER pH = X + 1
BUFFER pH = X + 1
¿ mL NaOH?
¿ mL NaOH?
¿ mL HCl?
¿ mL HCl?
CAPACIDAD AMORTIGUADORA
CAPACIDAD AMORTIGUADORA
SI EL pH DEL BUFFER ES
SI EL pH DEL BUFFER ES
MENOR
MENOR
QUE EL
QUE EL
pKa DEL ÁCIDO QUE LO FORMA,
pKa DEL ÁCIDO QUE LO FORMA,
ENTONCES :
ENTONCES :
BUFFER
BUFFER EFICIENTE
EFICIENTE CONTRA
CONTRA
BASES
BASES
[ HA ]
**[ HA ]
**
> [ A
[ A
- -
]
]
BUFFER
BUFFER INEFICIENTE
INEFICIENTE CONTRA
CONTRA
ÁCIDOS
ÁCIDOS
CARACTERÍSTICAS DEL
CARACTERÍSTICAS DEL
BUFFER
BUFFER
CAPACIDAD AMORTIGUADORA
CAPACIDAD AMORTIGUADORA
SI EL pH DEL BUFFER ES
SI EL pH DEL BUFFER ES
MAYOR
MAYOR
QUE EL
QUE EL
pKa DEL ÁCIDO QUE LO FORMA,
pKa DEL ÁCIDO QUE LO FORMA,
ENTONCES :
ENTONCES :
BUFFER
BUFFER EFICIENTE
EFICIENTE CONTRA
CONTRA
ÁCIDOS
ÁCIDOS
[ A
[ A
- -
]
**]
**
> [ HA ]
[ HA ]
BUFFER
BUFFER INEFICIENTE
INEFICIENTE CONTRA
CONTRA
BASES
BASES
CARACTERÍSTICAS DEL
CARACTERÍSTICAS DEL
BUFFER
BUFFER
CAPACIDAD AMORTIGUADORA
CAPACIDAD AMORTIGUADORA
BUFFERS BIOLÓGICOS
BUFFERS BIOLÓGICOS
BIOMOLÉCULAS QUE PARTICIPAN EN LA
BIOMOLÉCULAS QUE PARTICIPAN EN LA
REGULACIÓN DEL pH EN CÉLULAS Y TEJIDOS, ASI
REGULACIÓN DEL pH EN CÉLULAS Y TEJIDOS, ASI
COMO, FLUÍDOS INTRA Y EXTRACELULARES), E
COMO, FLUÍDOS INTRA Y EXTRACELULARES), E
INCLUYEN:
INCLUYEN:
PÉPTIDOS
PÉPTIDOS
ANSERINA Y CARNOSINA EN EL MÚSCULO
ANSERINA Y CARNOSINA EN EL MÚSCULO
NUCLEÓTIDOS
NUCLEÓTIDOS
ATP
ATP
ÁCIDOS ORGÁNICOS
ÁCIDOS ORGÁNICOS
EN LAS VACUOLAS DE
EN LAS VACUOLAS DE
CÉLULAS
CÉLULAS
VEGETALES
VEGETALES
AMONÍACO
AMONÍACO
REGULACION DEL pH EN LA ORINA.
REGULACION DEL pH EN LA ORINA.
H
H
++
+
[ HA ]
[ A
]
pKa= 7.3pKa= 7.
PROTEÍNAS
PROTEÍNAS
POSEEN AMINOÁCIDOS QUE SON
POSEEN AMINOÁCIDOS QUE SON
ÁCIDOS O BASES DÉBILES.
ÁCIDOS O BASES DÉBILES.
BUFFERS BIOLÓGICOS
BUFFERS BIOLÓGICOS
BIOMOLÉCULAS QUE PARTICIPAN EN LA
BIOMOLÉCULAS QUE PARTICIPAN EN LA
REGULACIÓN DEL pH EN CÉLULAS Y TEJIDOS, ASÍ
REGULACIÓN DEL pH EN CÉLULAS Y TEJIDOS, ASÍ
COMO , FLUÍDOS INTRA Y EXTRACELULARES).
COMO , FLUÍDOS INTRA Y EXTRACELULARES).
BUFFER DE FOSFATOS
BUFFER DE FOSFATOS:
CONTROLA EL pH EN
CONTROLA EL pH EN
EL CITOPLASMA CELULAR.
EL CITOPLASMA CELULAR.
HPO
HPO
44
H
H
22
PO
PO
44
H
H
pKa
pKa
22
HCO
HCO
33
CO
CO
33
=
=
H
H
pKa
pKa
22
BUFFER DE CARBONATOS
BUFFER DE CARBONATOS:
CONTROLA EL pH EN
CONTROLA EL pH EN
EL PLASMA SANGUÍNEO.
EL PLASMA SANGUÍNEO.
0
2
4
6
8
10
12
0 2 4 6 8 10 12 14 16
mL de NaOH añadidos
pH
MUESTRA QUE AL ADICIONAR UNA BASE FUERTE
MUESTRA QUE AL ADICIONAR UNA BASE FUERTE
A UNA SOLUCIÓN DE ÁCIDO DÉBIL, SE GENERAN
A UNA SOLUCIÓN DE ÁCIDO DÉBIL, SE GENERAN
“SOLUCIONES BUFFER”
“SOLUCIONES BUFFER”
CON DIFERENTE
CON DIFERENTE
EFICIENCIA AMORTIGUADORA.
EFICIENCIA AMORTIGUADORA.
pH = pKa = 4.
100%
[ CH
3
COO
]
100%
[ CH
3
COOH]
[ CH
3
COOH] = [ CH
3
COO
]
[ CH
3
COOH] > [ CH
3
COO
]
[ CH
3
COO
] > [ CH
3
COOH]
BUFFER CON LA
MAXIMA CAPACIDAD
AMORTIGUADORA
CURVA DE TITULACIÓN DE UN ÁCIDO DÉBIL
CURVA DE TITULACIÓN DE UN ÁCIDO DÉBIL
0
2
4
6
8
10
12
0 2 4 6 8 10 12 14 16
mL de NaOH añadidos
pH
CURVA DE TITULACIÓN DE UN ÁCIDO DÉBIL
CURVA DE TITULACIÓN DE UN ÁCIDO DÉBIL
LA CURVA MUESTRA UNA ZONA COMPRENDIDA ENTRE pKa
LA CURVA MUESTRA UNA ZONA COMPRENDIDA ENTRE pKa ± 0.
± 0.
DONDE EL ÁCIDO ACÉTICO AL ADICIONARLE UNA BASE FUERTE,
DONDE EL ÁCIDO ACÉTICO AL ADICIONARLE UNA BASE FUERTE,
GENERA “SOLUCIONES BUFFER” CON UNA ACEPTABLE
GENERA “SOLUCIONES BUFFER” CON UNA ACEPTABLE
EFECTIVIDAD AMORTIGUADORA, ESA REGIÓN DE pH EFECTIVIDAD AMORTIGUADORA, ESA REGIÓN DE pH SE DENOMINASE DENOMINA
”ZONA TAMPONANTE”.
”ZONA TAMPONANTE”.
pH = pKa = 4.
[ CH
3
COOH] = [ CH
3
COO
]
[ CH
3
COOH] > [ CH
3
COO
] [ CH
3
COO
] > [ CH
3
COOH]
BUFFERS INEFICIENTES VS BASES
BUFFERS EFICIENTES VS BASES BUFFERS EFICIENTES VS ÁCIDOS
BUFFERS INEFICIENTES VS ÁCIDOS
Región tamponante
Región tamponante
