02- tamponamentos em sistemas biologicos

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Tamponamentos em sistemas biológicos
 
Água pura tem pequena tendência de se ionizar
Íons H+ formados são hidratados formando íons hidroxônio ou hidrônio
Agua é ligeiramente ionizada
	
Ionização da água
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Reações biológicas em meio aquoso
Enzimas dependente de pH
Mudanças drásticas de pH podem mudar a estrutura e função de moléculas
Sistemas biológicos
Importância da regulação do pH do meio
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Ácido
 forte
Ácido
fraco
Base
fraca
Base
forte
Escala de pH (Potencial de Hidrogênio)
Ácidos
BASES
pHmêtro: eletrodo sensível às [H+], mas insensível às de Na+ e K+. 
Indicadores:
Fenolftaleína
Incolor Rosa
(Ácido) (Básico) 
Fenol Vermelho
Amarelo Vermelho
(Ácido) (Básico) 
Ácido
Básico ou Alcalino
Ácidos: Doadores de H+
Bases: Aceptoras de H+
Par ácido base conjugado: doador de prótons e seu aceptor correspondente
Ác. Acético e acetato
Ác. Carbônico e Bicarbonato
Ácido forte: maior tendência de doar H+
Constante de equilíbrio: tendência de qualquer ácido (HA) perder um próton (H+) e formar sua base conjugada (A-).
Ka= [H+] [A-]/ [HA]
pKa= - log Ka Ácido forte: pKa
Ácidos e bases fortes são completamente ionizados em soluções aquosas.
Ácidos e bases fracas que não são ionizados completamente em meio aquoso podem funcionar como um sistema tamponante.
Comportamento dos ácidos
	pKa = -log Ka
	Quanto mais forte o ácido maior a dissociação menor será o seu pKa
Ácidos e Bases fracas
Titulação é usada para determinar a quantidade de um ácido em uma solução.
Adição de uma base forte (NaOH) em pequenos volumes até o ácido ser neutralizado. Determinado pelo pHmetro
pKa = pH da solução – significa dizer que a concentração do ácido é igual da base conjugada
Curva de titulação
Usada para determinar a concentração de um ácido em uma dada solução
NaOH adicionado em pequenos volumes até que o ácido seja completamente consumido
Curva de titulação
Ácido Acético: mais
Forte - pKa
Íon Amônio: mais
fraco - pKa
Conceito:
São sistemas aquosos que tendem a resistir a mudança de pH quando pequenas quantidades de ácido (H+) ou base (OH-) são adicionadas.
Ácido fraco (H+) doador de prótons e sua base conjugada (OH-) aceptor de prótons
Tampão
Citoplasma da maioria das células contém proteínas que contém muitos aminoácidos com grupos funcionais que são ácidos ou bases fracos
Histidina é um ácido fraco
Células e tecidos são tamponadas contra variações de pH
O plasma sanguíneo é tamponado me parte pelo tampão bicarbonato:
Ácido carbônico (H2CO3) – doador de H+
Bicarbonato (HCO3-) – receptor de H+
Ácido carbônico é formado a partir do CO2 dissolvido em água
Exemplo:
Tampão do bicarbonato no plasma sanguíneo pH = 7,4
Tampão fisiológicos – depende da concentração de H2CO3 e HCO3-
Tamponamento de sistemas biológicos
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O que ocorreria em casos de exercício físico?
O que ocorreria em caso de aumento do pH sanguíneo (produção de NH3 pelo catabolismo de proteínas?)
Ác. lático
CO2 expirado
CO2 inalado
pH afeta estrutura e atividade de macromoléculas. 
Ex: Atividade catalítica de enzimas
pH do sangue: ~7,4
Pessoas com diabetes têm pH do sangue frequentemente mais baixo => Acidose
Questões
O que é um sistema tampão e qual a sua importância em sistemas biológicos?
Água como reagente
Reação de condensação
Reação de hidrólise
Quebra enzimática de proteínas carboidratos e ác. nucleiocos ingeridos
Respiração