Regulación del pH, Amortiguadores y Coloides: Fundamentos Bioquímicos

Regulación del pH y Amortiguadores

Amortiguador

Disoluciones cuya concentración de hidrogeniones apenas varía al añadir ácido o base fuerte.

pK de Ácido Débil

El pH del sistema amortiguador que resultaría al añadirle una cantidad equimolar de una sal fuerte del mismo ácido.

Propiedades de los Amortiguadores

1. El pH de una disolución amortiguadora depende de la naturaleza del ácido débil que la integra.
2. El pH del sistema amortiguador depende de la proporción relativa entre sal y ácido, pero no de las concentraciones absolutas de estos componentes.
3. La modificación del pH resulta exigua hasta que uno de los componentes está próximo a agotarse.

Capacidad Amortiguadora

Cantidad de ácido/base fuerte que puede ser neutralizada sufriendo un desplazamiento de pH de 1 unidad.

Factores Vinculados a la Capacidad Amortiguadora

• Concentraciones absolutas del sistema.
• Depende de la proporción relativa de las formas disociada y sin disociar.

Amortiguadores Fisiológicos

El equilibrio ácido-base del medio interno está condicionado por este conjunto.

Principio Isohídrico

Toda modificación impuesta a un amortiguador repercute en los otros, diluyendo su efecto.

Tipos de Amortiguadores Fisiológicos

Inorgánicos

• Fosfatos, monoácidos y diácidos.
• Ácido carbónico y bicarbonatos.
• Amoniaco y sales amoniacales.

Orgánicos

• Proteínas ácidas y proteinatos.
• Hemoglobina reducida y oxihemoglobina.
• Aminoácidos.
• Ácidos y bases orgánicas, y sus sales.

Sistemas Amortiguadores Específicos

• Sistema Fosfato Monosustituido/Fosfato Disustituido: Amortigua mejor ácidos fuertes.
• Sistema Ácido Carbónico/Bicarbonato: Puede amortiguar variaciones de la concentración de iones H⁺ en ambos sentidos.
• Sistema Amoníaco/Sales Amoniacales: Amortiguador en zonas alcalinas de pH.
• Sistema Ácidos Orgánicos/Sales Alcalinas: Amortiguadores formados por todos aquellos ácidos que se liberan en el metabolismo.
• Sistema Aminoácidos y Proteínas: Amortiguadores con carácter anfótero.
• Sistema Hemoglobina Reducida/Oxihemoglobinato: Amortiguador de la sangre, con capacidad en el transporte y neutralización de los hidrogeniones y del anhídrido carbónico.

Punto Isoeléctrico

pH para el cual la carga eléctrica media de la molécula es cero.

Alteraciones del Equilibrio Ácido-Base

Acidosis Metabólica

El pH del plasma disminuye.

Alcalosis Metabólica

Exceso de compuestos básicos.

Acidosis Respiratoria

El pH disminuye por la concentración de CO2.

Alcalosis Respiratoria

El pH aumenta por la baja concentración de CO2.

Estados Compensados

• Acidosis Metabólica Compensada: pH normal, se ha normalizado el sistema ácido carbónico/bicarbonato, la cantidad total disuelta de ambos es inferior a la normal.
• Alcalosis Metabólica Compensada: pH normal, pero la cantidad total de ácido carbónico y bicarbonato disueltos es superior a lo normal.
• Acidosis Respiratoria Compensada: pH normal, la cantidad de ácido carbónico (AC) y bicarbonato (B) es superior a lo normal.
• Alcalosis Respiratoria Compensada: pH normal, la cantidad de ácido carbónico (AC) y bicarbonato (B) es inferior…

Coloides

Coloide

Es un sistema heterogéneo en el que las fases no se separan.

Propiedades de las Disoluciones Coloidales

Propiedad Óptica

Depende del tamaño de las partículas; a la vista, presentan opalescencia y coloración azulada o violácea.

Efecto Tyndall

Apariencia coloreada de la disolución.

Propiedad Movimiento Browniano

Las partículas se mueven continuamente con trayectoria irregular; las moléculas de disolvente chocan contra las partículas de la fase dispersa.

Estabilidad de las Disoluciones Coloidales

La estabilidad depende de la carga eléctrica y la hidratación de las partículas.

Clasificación de las Disoluciones Coloidales

Las disoluciones coloidales se clasifican según sus propiedades: emulsoides y suspensoides.