aula 1 Água, pH e tampão bioqui 04032020 UNID I

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ÁGUA
SOLVENTE BIOQUÍMICO UNIVERSAL
http://witcombe.sbc.edu/water/chemistrystructure.html
Estrutura química da água
Molécula assimétrica
Formação de dipolo elétrico
Formação de pontes de hidrogênio 
pela água
http://witcombe.sbc.edu/water/chemistrystructure.html
Cinco moléculas de 
água:
ESTRUTURA 
TETRAÉDRICA
Ionização da água
http://courses.cm.utexas.edu/jrobertus/ch339k/overheads-1.htm
Estrutura polar
2 H2O  H3O+ + OH-
Dissolução de compostos inorgânicos 
pela água
FORÇAS QUÍMICAS DA ESTRUTURA DO CRISTAL 
SUPERADAS PELA ATRAÇÃO COM DIPOLO DA ÁGUA
http://www.projeto-biologico.arizona.edu/biochemistry/tutorials/chemistry/main.html
Interação de compostos bioquímicos 
polares com a água
http://witcombe.sbc.edu/water/chemistrystructure.html
Dissolução de 
compostos 
polares não 
iônicos em água
AFINIDADE 
QUÍMICA 
ATRAVÉS DE 
LIGAÇÕES DE 
HIDROGÊNIO
Interação de compostos anfifílicos 
com a água
http://courses.cm.utexas.edu/jrobertus/ch339k/overheads-1.htm
Solvatação de 
compostos 
anfipáticos pela 
água
AFINIDADE 
QUÍMICA DA 
PARTE 
POLAR COM 
A ÁGUA
Osmolaridade
http://courses.cm.utexas.edu/jrobertus/ch339k/overheads-1.htm
Manutenção da 
concentração de 
água em células 
vivas
OSMOLARIDADE
TAMPONAMENTO
Sistemas conjugados de
ácido fraco e um sal ou base fraca e um sal
capazes de impedir oscilações bruscas de pH
TAMPONAMENTO É ESSENCIAL PARA A 
SOBREVIVÊNCIA DO ORGANISMO
Microambientes bioquímicos
Reações bioquímicas 
diferenciadas em 
microambientes 
celulares
http://www.eccentrix.com/members/chempics/Cell.html
pH de alguns fluidos biológicos
 Plasma sanguíneo 7,4
 Fluido intersticial 7,4
 Fluido intracelular
 Citossol 6,9
 Matriz lisossomal < que 5,0
 Suco gástrico 1,5-3,0
 Suco pancreático 7,8-8,0
 Leite humano 7,4
 Saliva 6,4-7,0
 Urina 5,0-8,0
Tamponamento do sangue
 pH sanguíneo: 7,4
PRINCIPAL SISTEMA TAMPÃO SANGUÍNEO
H2O + CO2  H2CO3  HCO3- + H+ 
pKa 6,1
No sangue: [HCO3-] 26,6 mM e [H2CO3] 1,4 mM
SISTEMA FOSFATO
H3PO4  H2PO4- + H+ pKa 2,1
H2PO4-  HPO42- + H+ pKa 6,8
HPO42-  PO43- + H+ pKa 12,2
Tamponamento do sangue
Tamponamento do sangue
H+ H
+
H+
H+ H
+
H+
SISTEMA PROTEICO
Tamponamento do sangue
HEMOGLOBINA
Distúrbios do equilíbrio ácido-base
 Se pH sanguíneo < 6,8 
Morte por ACIDOSE metabólica ou 
respiratória
 Se pH sanguíneo > 7,8 
Morte por ALCALOSE metabólica ou 
respiratória
Distúrbios METABÓLICOS do 
equilíbrio ácido-base
 Condições que afetam [HCO3-] 
 ACIDOSE:  na quantidade de ácidos no 
sangue, decorrente de  [HCO3-]
 Diabetes
 Insuficiência renal
 Desidratação
 Medicamentos
 RESPOSTAS DO ORGANISMO
taxa respiratória
excreção renal de NH4+
Distúrbios METABÓLICOS do 
equilíbrio ácido-base
 Condições que afetam [HCO3-] 
 ALCALOSE:  na quantidade de ácidos 
no sangue, decorrente de  [HCO3-]
 Vômitos
 Medicamentos
taxa respiratória
excreção renal de HCO3-
 RESPOSTAS DO ORGANISMO
Distúrbios RESPIRATÓRIOS do 
equilíbrio ácido-base
 Condições que afetam [H2CO3] 
 ACIDOSE:  da eliminação de CO2 pelos 
pulmões, com consequente aumento de 
[CO2] e de [H2CO3] sanguíneos
 Anestesia geral
 Edema e enfisema pulmonar
 Pneumonia
Condição de 
HIPOVENTILAÇÃO
Distúrbios RESPIRATÓRIOS do 
equilíbrio ácido-base
 Condições que afetam [H2CO3] 
 ALCALOSE:  da eliminação de CO2 
pelos pulmões, com consequente 
diminuição de [CO2] e de [H2CO3] 
sanguíneos
 Ansiedade
 Altitude
 Overdose medicamentosa
 Insuficiência cardíaca congestiva
Condição de 
HIPERVENTILAÇÃO
Respostas adaptativas 
do organismo
Regulação do sistema tamponante sanguineo
Valores de referência de gasometria de 
sangue arterial humano
 pH 7,35-7,45
 pCO2 35-45 mmHg
 pO2 80,0-95,0 mmHg
 HCO3- 21,0-31,0 mmol/L
 Saturação O2 90,0-100,0%
Inonização de anestésicos locais
Forma NÃO IONIZADA
 LIPOSSOLÚVEL 
 Permeabilidade 
através de membranas
Forma IONIZADA
 HIDROSSOLÚVEL 
 Atividade de bloqueio de 
canal de Na+ 
EFEITO DEPENDENTE DE pH
pKa 7,6
http://www.emedicine.com/ent/topic20.htm
H+H+
Inonização de anestésicos locais
http://www.emedicine.com/ent/topic20.htm
INFLAMAÇÃO QUEDA DE pH
Predomínio de formas ionizadas de anestésicos locais
MENOR PENETRAÇÃO NAS CÉLULAS
Ácido acetilsalicílico, pKa=3,5.
Absorção predominante através da mucosa 
estomacal ou do intestino delgado?
Absorção de fármacos:
PREDOMINANTE NA FORMA 
HIDROFÓBICA
-
Região pH Tempo de 
permanência
Estômago 1.5-2 0-3 horas
Duodeno 4.9-6.4 3-4 horas
Jejuno 4.4-6.4 3-4 horas
Íleo 6.5-7.4 3-4 horas
Cólon 7.4 mais que 18 horas 
Absorção de fármacos
►Onde ocorre maior absorção de AAS?
►Quais as consequências de alteração de 
tamponamento estomacal e/ou intestinal nesta 
absorção?
REAÇÕES BIOQUÍMICAS EM CÉLULAS 
VIVAS DEPENDEM DE 
TAMPONAMENTO DO MEIO
O MITO DO pH: A ALIMENTAÇÃO É CAPAZ DE 
INFLUENCIAR O PH SANGUÍNEO?
https:https://medicamentosexperts.wordpress.com
A história de que a alimentação é capaz de alterar o pH sanguíneo talvez seja (depois do 
glúten?) um dos temas mais comentados na nutrição — talvez não tanto entre pacientes e 
público leigo, mas sim entre os profissionais da área.
A lógica funciona da seguinte forma. Primeiro, você ingere alimentos que 
potencialmente acidificam o pH sanguíneo, entre os quais estão incluídos carnes, 
peixes, frutos do mar, cereais, leite e derivados — ou seja, normalmente 
alimentos mais ricos em proteínas [1]. Com isso, o pH sanguíneo será reduzido a 
níveis em que as nossas células não conseguem “trabalhar” de forma adequada, 
resultando em funções corporais prejudicadas. Para contornar essa situação, o 
organismo tenta reduzir a acidez através da utilização de componentes 
endógenos capazes de “alcalinizar” o sangue, como o cálcio dos ossos. A 
acidificação do pH cronicamente levaria, portanto, à desmineralização óssea e, 
consequentemente, à osteoporose — entre outros possíveis malefícios.
A partir dessa lógica, surgiram as dietas “alcalinas” ou “alcalinizantes”, que 
prometem fazer milagres para a saúde e para a perda de peso. 
VERDADE ???????
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