Sistema tampão
Um sistema tampão é constituído por um ácido fraco e sua base
conjugada HA A-+ H+
HA A-H+ X-H+
Quando se adiciona um ácido forte na solução de ácido fraco
HX →
→→
→X-+ H+
H+HA A + H+
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tampoes biologicos, Notas de estudo de Engenharia Química
tampões regulatórios do sangue
Tipologia: Notas de estudo
2015
1 / 29
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Sistema tampão Um sistema tampão é constituído^ por^ um^ ácido^ fraco^ e^ sua
base
-^ conjugada HA A+^ +H Quando se adiciona um ácido forte na solução de ácido fraco - + HX →→→→ X+ H - + - + HA AHXH + (^) H+HA^ A^ +^ H
Quando se adiciona um álcali na solução de ácido fraco^ BOH^ →→^ B^ + →→
Sistema tampão-^ OH -^ + HA A+ H- + OH+ HH^ O^2
ResultadoResultado +^ H
-^ +HA A+^ H
A eficiência de um tampão está restrita auma faixa de pH - pH = pK^ + log^ [A]^ pH = pK^ + log
[base conjugada]
- pH = pK+ log [A]^ pH = pKa [HA]
- log^ [base conjugada]a [ácido conjugado] pK= pH que provoca 50% de dissociação do ácidoa - [HA] = [A] A eficiência máxima de um tampão é no pHcorrespondente a seu pKa Depende também da concentração das espécies
Tampões biológicos e suas atuações contra variaçãoTampões biológicos e suas atuações contra variaçãoTampões biológicos e suas atuações contra variaçãoTampões biológicos e suas atuações contra variaçãodo pHdo pHdo pHdo pH Muitas reações químicas que ocorrem dentro de uma célula, oumesmo fora delas, dependem do pH. Pequenas variações no pHpodem afetar a velocidade de uma reação química ou mesmo não permitir^ que^ ela^ ocorra,^ o^ que^ pode^ acarretar
na^ morte^ celular. permitir^ que^ ela^ ocorra,^ o^ que^ pode
acarretar^ na^ morte^ celular.
Tampões biológicos e suas atuações contra variaçãoTampões biológicos e suas atuações contra variaçãoTampões biológicos e suas atuações contra variaçãoTampões biológicos e suas atuações contra variaçãodo pHdo pHdo pHdo pH Os mecanismos de defesa do organismo contra alterações do pHsão químicos ou então fisiológicos e ambos estão interligados. Os^ mecanismos^ químicos^ são^ representados
pelas^ substâncias químicas que se encontram dissolvidas no plasma, líquido intersticialou^ líquido^ intracelular^ e^ que^
agem^ como^ ácidos^ e^ bases neutralizando^ o^ aparecimento^ de
quaisquer^ ácidos^ ou^ bases oriundos^ do^ próprio^ metabolismo,
medicamento^ ou^ distúrbios fisiológicos (sistemas-tampão). Os^ mecanismos^ fisiológicos^ são^ representados
pelos^ pulmões^ e pelos rins, que eliminam substâncias indesejáveis ou em excesso,ácidas ou bases, e reservam outras, dependendo da necessidademomentânea do indivíduo.
Tampões biológicos e suas atuações contra variaçãoTampões biológicos e suas atuações contra variaçãoTampões biológicos e suas atuações contra variaçãoTampões biológicos e suas atuações contra variaçãodo pHdo pHdo pHdo pH A tabela^ abaixo^ mostra^ alguns^ dos
tampões^ importantes^ no organismo vivo e as suas quantidades relativas:^ Composição do sistema
Percentual / % Bicarbonato/gás carbônico^64 Hemoglobina/Oxihemoglobina^28 Proteínas ácidas/Proteínas básicas^7 Fosfato monoácido/fosfato diácido^1
- Conjugada (pH ácido 50% dissociado)- -3 HPOHPO7,2 x pKa
- 2, - Ác. Acético Acetato 1,7 x
- -5 4, - - HCOHCO4,3 x - -7 6, - + NHNH5,6 x - -10 9,25
- 2, - Ác. Acético Acetato 1,7 x
- Como se forma o íon bicarbonato no sangue No metabolismo os compostos são oxidados no interior da célula: Composto + O
- CO+ HO^2 2 No sangue:CO+ HO HCO 2 22 3 HCOé um intermediário instávelHCOé um intermediário instável 2 3 2 3 + - HCOH+ HCO 2 3 3 + - CO+ HO HCOH+ HCO
No sangue:CO+ HO^ HCO (^2 22 3) A velocidade de formação de HCOa partir de^23 COe HO, que normalmente é lenta, é muito (^2 2) aumentada pela enzima anidrase^ carbônica,encontrada nas hemácias
Tampões biológicos A capacidade de tamponamento^ (ou^ "poder^ tampão")^ é^ uma
propriedade importante em sistemas biológicos, para os quais uma
alteração rápida de pH pode^ ter^ conseqüências^ desastrosas
. pode^ ter^ conseqüências^ desastrosas
. O tampão bicarbonato/ácido carbônico (pKa = 6,1) mantém o
pH do sangue numa^ "faixa^ segura"^ compreendida
entre^7 ,^35 e^7 ,^45 ,^ resistindo^ às numa^ "faixa^ segura"^ compreendida
entre^7 ,^35 e^7 ,^45 ,^ resistindo^ às variações de pH para cima ou para baixo desses valores.
De^ forma^ geral,^ quando^ um^
indivíduo^ tem^ o^ pH^ sangüíneo abaixado para níveis inferiores a 7,35 diz-se que ele está comacidose.^ Quando^ o^ pH^ sangüíneo^ é^ aumentado
a^ níveis^ superiores^ a^7 ,^45 Quando^ o^ pH^ sangüíneo^ é^ aumentado
a^ níveis^ superiores^ a^7 ,^45 diz-se que o mesmo está com alcalose.
Alcalose^ respiratória:^ caracterizada
por^ aumento^ do^ pH^ e diminuição^ da^ pCO.^ Ocorre^2
devido^ a^ uma^ hiperventilação pulmonar.^ Causas^ da^ hiperventilação:^ febre,
ansiedade,^ dor^ intensa^ ou Causas^ da^ hiperventilação:^ febre,
ansiedade,^ dor^ intensa^ ou estresse, diminuição da pressão atmosférica (grandes altitudes).^ Resposta compensatória:- rim: diminuição da retenção de HCO
-^ +e da excreção de íons H 3
A acidose e alcalose podem ainda ocorrer por meios metabólicos.Acidose e alcalose metabólica.^ Acidose^ metabólica:^ caracterizada
por^ queda^ no^ pH^ e^ na Acidose^ metabólica:^ caracterizada
por^ queda^ no^ pH^ e^ na
- concentração de HCO. Causas: aumento de íons H 3 +^ ou perda de bicarbonato.+^ Aumento de H: acúmulo de ácido lático ou corpos cetônicos,exercício exagerado, jejum prolongado e diabetes.-^ Perda de HCO: falha renal na retenção de HCO^3 -^ ou na excreção 3 +de H, ou perda de bicarbonato devido a uma diarréia severa.