Água, Ph e Sistema Tampão

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BIOQUÍMICA 
Aula 1. Água 
• É uma substância formada por dois 
átomos de hidrogênio e um átomo de 
oxigênio (H2O); 
• Ligam por ligações chamadas de 
covalentes ou moleculares, que são 
caracterizadas pelo compartilhamento 
de elétrons presentes na última 
camada eletrônica para adquirir 
estabilidade; 
• Molécula de água é angular, que 
garante polaridade à molécula; 
• Este formato se da a partir da união 
das moléculas de água por ligações de 
hidrogênio; 
• Essas ligações acontecem em virtude 
da atração exercida pelos átomos de 
oxigênio aos átomos de hidrogênio 
das moléculas vizinhas; 
• Essa atração acontece, pois o 
hidrogênio é levemente positivo e é 
atraído pelo oxigênio levemente 
negativo de outra molécula; 
 
https://mundoeducacao.uol.com.br/biologia/composicao-agua.htm
Água como solvente 
• Possui grande capacidade de dissolver 
diversas substâncias, o que a torna um 
“solvente universal”; 
• Promove a separação das substâncias 
ou realizando novas ligações — 
polaridade da molécula; 
• Quando substâncias iônicas são 
colocadas na água, por exemplo, esse 
solvente consegue separar os íons do 
soluto, em um processo conhecido 
como hidratação. 
 
Substância hidrofóbicas e hidrofóbicas 
• Substâncias hidrofílicas: apresentam afinidade pela água; 
• Substâncias hidrofóbicas: não apresentam afinidade pela água. 
Funções da água no ser humano 
• Composição das células, tecidos e 
órgãos; 
• Participação nas várias reações 
químicas que ocorrem no nosso corpo; 
• Controle da temperatura do corpo, 
uma vez que o suor é rico em água e 
sua evaporação garante a redução da 
temperatura do corpo; 
• Eliminação de substâncias tóxicas, já 
que a urina é composta por mais de 
90% de água; 
• Participação no transporte de 
nutrientes e oxigênio para as células, 
https://mundoeducacao.uol.com.br/biologia/a-agua-como-solvente.htm
pelo fato de a água ser um 
componente do plasma sanguíneo; 
• Participação na proteção de várias 
partes do organismo. 
Compartimentos líquidos corporais 
• Os compartimentos líquidos corporais 
são divididos em líquidos extracelular 
e meio intracelular; 
• O meio extracelular compõe cerca de 
1/3 do líquido do corpo humano 
sendo dividido em líquido intersticial 
e plasma, composto principalmente 
por proteínas plasmáticas, como a 
albumina; 
• O meio intracelular compõe cerca de 
2/3 do líquido corporal e encontra-se 
dentro da célula; 
• Esses fluidos são separados em 
compartimentos por membranas 
semipermeáveis e o transporte de íons 
é mantido por canais na membrana 
celular; 
• C a d a c o m p a r t i m e n t o p o s s u i 
diferentes concentrações de íons, 
onde a ca rga re la t iva a e a 
osmolaridade são mantidas a partir do 
transporte de água e substâncias entre 
os compartimentos; 
• A l g u m a s c o n d i ç õ e s c l í n i c a s 
decor ren tes de d i s tú rb ios de 
manutenção da osmolaridade desses 
c o m p a r t i m e n t o s s ã o a 
hipernatremia (alta concentração de 
sódio no sangue e baixo índices de 
água corporal), hiponotremia (baixo 
nível de sódio no corpo e elevada 
retenção de líquidos) e edemas 
(inchaço devido ao acúmulo de 
líquidos). 
Relação entre compartidos dos líquidos corporais na hipertensão/
edema/varizes 
• O aumento da pressão hidrostática 
provoca um aumento do da filtração 
dos líquidos e diminui o a reabsorção; 
• Devido a isso uma maior quantidade 
de líquido vai para o interstício, 
enquanto uma quantidade menor é 
reabsorvida de volta ao vaso; 
• Isso faz com que líquidos se 
acumulem no interstício, causando 
um edema; 
• O líquido, denominado transudato, 
que fica retido é de baixa densidade, 
pobre em células e proteínas, e rico 
em água; 
• São diversas as causas que levam ao 
aumento da pressão hidrostática, 
sendo as principais: obstáculos ao 
fluxo venoso (em casos de trombose, 
embolia, compressão venosa por 
abcessos, tumores, granulomas, 
cirrose hepática devido à fibrose, 
útero gravídico, e insuficiência 
cardíaca congestiva); bombeamento 
venoso insuficiente (por paralisia 
muscular, imobilização de parte do 
corpo, e insuficiência das válvulas 
venosas). 
 
Aula 2. Ácido, bases e pH 
• As soluções são classificadas como ácidas ou básicas de acordo com suas 
concentrações de íons hidrogênio em relação à água pura; 
• Soluções ácidas têm concentração de H+ mais alta do que a água, enquanto 
soluções básicas (alcalinas) têm uma concentração mais baixa de H+; 
• A concentração de H+ de uma solução é expressa em termos de pH; 
• O pH tem a função de determinar grau de acidez, neutralidade e alcalinidade; 
• Escala numérica com variação de 0 a 14; 
• 7 = neutralidade; 
• Valores abaixo = ácido; 
• Valores acima = alcalino ou básico; 
 
Alcalose 
• Estado em que os fluidos do corpo 
ficam muito alcalinos, ou seja, pH 
superior a 7,45; 
• Ocorre principalmente quando há o 
excesso de compostos alcalinos no 
sangue; 
• Alcalose metabólica: causado pela 
prevalência de bicarbonato no sangue, 
que pode resultar tanto do aumento do 
composto no sangue, quanto pela 
perda de substâncias ácidas. 
Acidose 
• Acidez excessiva no sangue e fluidos 
corporais; 
• Pode acontecer quando o corpo 
produz muito ácido, r ins não 
conseguem eliminar o excesso de 
ácido produzido normalmente pelo 
organismo ou quando a lguma 
problema no sistema respiratório faz 
com que o pulmão acumule dióxido 
de carbono. 
Relação do pH com a Homeostasia 
• Para que tenha a homeostasia é 
necessário que ocorra o equilíbrio 
entre a ingestão ou a produção de H+ 
e a remoção efetiva do H+ do corpo 
ou seja, o equilíbrio entre ácidos e 
bases; 
• E s t e e q u i l í b r i o é d e g r a n d e 
importância para que ocorram as 
devidas funções celulares; 
• As atividades de quase todos os 
sistemas de enzimas são influencieis 
pela concentração de H+; 
• Os rins possuem papel fundamental na 
regulação da remoção de H+ do 
corpo; 
• Controle preciso de H+ no líquido 
extracelular envolve múltiplos 
mecanismos de tamponamento ácido-
base envolvendo o sangue, as células, 
e os pulmões; 
• As reações metabólicas produzem um 
excesso de H+, caso não houvesse um 
sistema de retirada de H+, os níveis do 
íon iriam se elevar até um nível letal. 
• Devido a isso, o corpo utiliza de três 
m e c a n i s m o s p a r a m a n t e r a 
homeostasia: sistemas tampão, 
expiração de dióxido de carbono e 
excreção renal de H+. 
Aula 3. Solução Tampão 
• Sistemas que evitam a modificação rápidas e drástica do pH dos líquidos 
corporais; 
• Conversão de ácidos e bases fortes e ácidos e bases fracos rapidamente; 
• Eles se ligam temporariamente ao íon e removem o excesso de H+; 
• Para que ocorra a homeostasia o corpo necessita de soluções tampões que atuem 
sobre ele, sendo as principais: bicarbonato, proteínas, hemoglobina e fosfato. 
Sistema Tampão do Bicarbonato 
• Solução aquosa que possui um ácido 
fraco e um sal bicarbonato; 
• Quando um ácido é adicionado ao 
sangue, o bicarbonato do tampão 
reage com ele produzindo um sal, 
formado com o sódio do bicarbonato e 
ácido carbônico; 
• O ácido carbônico produzido pela 
reação do bicarbonato do tampão, se 
dissocia em CO2 e água e é eliminado 
nos pulmões; 
• Q u a n d o u m a b a s e i n v a d e o 
organismo, o ácido carbônico 
(H2CO3) reage com ela, produzindo 
bicarbonato e água; 
• O ácido carbônico diminui; 
• Os rins aumentam a eliminação de 
b i ca rbona to ao i nvés do í on 
hidrogênio, reduzindo a quantidade de 
bicarbonato no organismo, para 
preservar a relação do sistema tampão. 
Sistema Tampão Fosfato 
• É formado pelos íons H2PO4- (fosfato 
1) e HPO4-2 (fosfato 2); 
• Eles atuam na forma de NaH2PO4 e 
Na2HPO4 doando e recebendo 
prótons, ou seja, são ácido e base 
respectivamente; 
• O tampão fosfato é o principal 
tampão do meio intracelular, pois a 
concentração defosfatos 1 e 2 nesse 
meio é muito grande, o que aumenta 
seu poder tamponante; 
• Ele também atua nos túbulos renais, já 
que o pH do filtrado renal é levemente 
mais ácido que do líquido extracelular, 
além de seus íons estarem em grande 
concentração nesse local. 
• No meio extracelular, seu poder de 
tamponamento é maior que do tampão 
bicarbonato, porém sua concentração 
é muito baixa para ter uma relevância 
fisiológica neste compartimento. 
Sistema Tampão Hemoglobina 
• Hemoglobina possui um papel muito 
importante na regulação do pH 
plasmático, através da captação e 
liberação de O2 e H+; 
• Uma das funções vitais realizadas 
pelas hemácias é oxigenar os tecidos: 
• O oxigênio é transportado ligado ao 
f e r ro dos 4 g rupos heme da 
hemoglobina; 
• Os tecidos possuem um pH levemente 
ácido devido ao CO2 proveniente da 
respiração celular; 
• Quando os eritrócitos atingem os 
tecidos, o CO2 em excesso entra por 
difusão e se combina com a água, 
formando ácido carbônico (H2CO3), 
que se dissocia em H+ e bicarbonato. 
• O hidrogênio, por estar em maior 
quantidade, “ganha” do oxigênio a 
“preferência” da hemoglobina, que 
desliga o O2 e liga o H+ nos núcleos 
imidazólicos; 
• O bicarbonato é lançado na corrente 
sanguínea por um transportador na 
membrana da hemácia; 
• Ao inspiramos, a pressão parcial de 
O2 nos pulmões aumenta e o oxigênio 
se difunde para os capilares que 
envolvem os alvéolos, e destes para 
dentro da hemácia (que estava pobre 
em O2 e rica em H+). 
Solução Tampão Proteína 
• As proteínas são compostos existentes em grandes quantidades nos organismos, 
tanto no meio intracelular quanto no extracelular; 
• O sistema tampão composto por proteínas é um dos mais abundantes no corpo 
humano; 
• Alguns aminoácidos possuem cadeias laterais livres que podem se dissociar e 
liberar H+; 
• Dependendo do pH do meio, as proteínas que possuem esses aminoácidos atuam na 
sua regulação, captando ou liberando H+; 
• O tampão de proteínas é muito eficiente e tem grande poder tamponante, pois o 
pKa da maioria delas tem valor próximo ao pH fisiológico.