pH e tampões

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pH e Tampões
Potencial Hidrogeniônico (pH)
A [H+] de uma solução é quantificada em unidades de pH;
O pH é definido como o logaritmo negativo da [H+]
pH = -log [H+]
Ácidos e Bases - Arrhenius
Ácido: substância que em solução aquosa 
libera como cátion o íon hidrogênio (H+); 
ex.: HCl + H2O H3O++ Cl-.
Base: substância que em solução aquosa se 
dissocia liberando ânion oxidrila (OH-); 
ex.: NaOH + H2O Na+ + OH-.
Ácidos e Bases - Bronsted e Lowry
Ácido: substância que pode doar prótons Base: 
substância que pode aceitar prótons. 
Ex.: CH3-COOH + H2O CH3-COO - + H3O+ 
 (ácido) (base)
O íon acetato é a base conjugada do ácido acético. 
O ácido acético é o ácido conjugado do íon acetato. 
O íon hidrônio é o ácido conjugado da água.
A água é a base conjugada do íon hidrônio.
Ácidos aumentam a [H+] de uma solução aquosa e 
bases a diminuem.
Íon Hidrogênio
O íon hidrogênio (H+) é o íon mais 
importante nos sistemas biológicos. 
A [H+] nas células e líquidos 
biológicos influencia a velocidade das 
reações químicas, a forma e função das 
enzimas assim como de outras 
proteínas celulares e a integridade das 
células
Importância do pH dos Fluidos Biológicos
Alterações nas concentrações de prótons podem causar 
modificações nas estruturas de proteínas; 
Processos de absorção e excreção são dependentes do 
grau de ionização de certos compostos; 
Alterações podem induzir a degradação de componentes 
celulares como o RNA, por exemplo.
pH X Homeostasia
Equilíbrio entre a entrada ou produção de íons hidrogênio e a livre remoção desses íons do 
organismo. 
O organismo dispõe de mecanismos para manter a [H+] e, consequentemente o pH sanguíneo, 
dentro da normalidade, ou seja manter a homeostasia.
Alterações no pH
acúmulo de ácidos/perda de bases = aumento da [H+] = queda do pH = acidose
acúmulo de bases/perda de ácidos = diminuição da [H+] = aumento do pH = alcalose
Fontes de H+ Decorrentes dos Processos Metabólicos
Metabolismo aeróbico da glicose
Ácido Carbônico
Ácido Sulfúrico 
Oxidação de Aminoácidos Sulfurados
Metabolismo anaeróbico da glicose
Ácido Lático
Corpos Cetônicos Ácidos
Oxidação incompleta de ácidos graxos
H+
Ácido Fosfórico 
Hidrólise das fosfoproteinas e nucleoproteínas
Sistemas Tampões
Tampão = qualquer substancia que pode, reversivelmente, ligar- se aos íons hidrogênio.
Soluções formadas por um ácido fraco e sua base conjugada ou por um hidróxido fraco e seu ácido 
conjugado.
Tampão + H+ H+Tampão
TampãoH+ + OH- H2O + Tampão
Principais sistemas de tampões presentes no organismo qu permite a manutenção da 
homeostasia:
Sistema tampão ácido carbônico - bicarbonato: controla o pH do sangue.
H+ + HCO3 H2CO3
H2CO3 / HCO3 : par ácido base conjugado.
CO2: fornece um mecanismo para o corpo se ajustar aos 
equilíbrios. 
Principais órgãos que regulam o pH do sistema tampão 
ácido carbônico-bicarbonato do sangue: rins e pulmões.
Alguns receptores no cérebro são sensíveis às 
concentrações de H+ e CO2. 
[CO2] aumenta = os equilíbrios deslocam para a esquerda, 
formando mais H+, os receptores disparam um reflexo 
para respirar mais rápido e profundamente, acelerando a 
eliminação de CO2 dos pulmões e retornando ao 
equilíbrio.
[H+] aumenta = rins absorvem ou liberam H+ e HCO3-. 
muito do excesso de ácido sai na urina que tem pH de 5 a 
7.
Sistema tampão amônia: H+ + NH3 NH4+
Os rins agem reabsorvendo o bicarbonato filtrado ou eliminando o H+ pelo sistema tampão fosfato 
ou eliminando o H+ na forma de NH4+.
Sistema tampão fosfato: H+ + HPO4 H2PO4
É tamponante efetivo dos fluidos intracelulares;
pKa = 6,86 (resiste às variações entre pH 6,4-7,4);
Os fluidos extracelulares e a maioria dos compartimentos citoplasmáticos tem pH na região de 
6,9-7,4.
Valores de pH de alguns líquidos biológicos:
Proteínas: O citoplasma das células contém altas concentrações de proteínas que possuem muitos 
aminoácidos com grupos funcionais que são ou ácidos ou bases fracas; ex.: cadeia lateral do 
aminoácido histidina tem um pKa de 6 e proteínas contendo resíduos de histidina podem tamponar 
ao redor do pH neutro.
Correlações Clinicas
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