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Bioquímica Estrutural Água Tampões Profª Kasue

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Page 1: áGua tampões

Bioquímica Estrutural

Água – Tampões

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Água - Tampões

• Água = solvente universal, capaz de solubilizar substâncias iônicas, covalentes e anfipáticas

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Solubilização de substâncias iônicas

A força de atração do cátion pelo ânion diminui até 80X na água, permitindo que cada partícula fique envolvida pela água, isto é, fique em solução

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Solubilização de substâncias covalentes

Substâncias covalentes se dissolvem na água formando pontes de hidrogênio com moléculas de água

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Solubilização de moléculas anfipáticas

Moléculas anfipáticas em meio aquoso se orientam com a parte hidrofílica polar para fora, e a parte hidrofóbica apolar para fora.

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pH e Tampões

• A água se dissocia espontaneamente:

H2O ↔H+ + OH- (hidroxila)

H+ + H2O ↔ H3O+ (hidrônio) abreviadamente H+

• Os íons OH- e H+ são de grande importância nas funções biológicas, sendo que a concentração de H+ varia de 1 a 10-14mol/L, e a concentração de OH- acompanha em sentido inverso:

quando H+ sobe, OH- desce.

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O pH é responsável pela reação das soluções, existindo as seguintes situações: pH < pOH pH = pOH pH ˃ pOH

Reação ácida Neutra Alcalina

A água pura tem reação neutra e a 25⁰C pH = 7,0, e portanto pOH = 7,0

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Modificação do pH da água por

adição de ácidos e bases:

HCl pH 1 H3CCOOH

pH 4 H2O pH 7

NaOH pH 13

NH4OH pH 9

Adição de base

Adição de ácido

Escala de pH

0 14 7

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Controle do pH – Sistemas tampões

pH 3 pH 7 pH 11

Solução sem tampão

+ Base Ácido +

pH 6,5 pH 7 pH 7,5

Solução com tampão

+ Base Ácido +

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Um sistema tampão é constituído por: Um doador de prótons Um aceptor de prótons O mecanismo do efeito tampão pode ser resumido da seguinte maneira: O tampão: Recolhe prótons quando há excesso Fornece prótons quando há falta

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Estrutura de um tampão

É formado por um ácido fraco + sal do mesmo ácido fraco obtido com uma base forte:

H3C-COONa + Na+

Aceptor

H+ + H3C-COO-

Doador

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Tampões biológicos

• Sistema bicarbonato/ácido carbônico: é o mais importante do organismo para evitar variações de pH. Responde por cerca de 75% da capacidade tamponante do plasma sanguíneo.

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Sistema hemoglobina

Principal tampão dos glóbulos vermelhos, tendo sua ação tamponante ligada à presença de grupos de ácidos fracos (-

COOH) e bases fracas (-NH2). - Em meio ácido: a hemoglobina libera O2, significando

diminuição da afinidade da hemoglobina pelo O2. Fisiologicamente útil aos tecidos, onde um ambiente

levemente ácido serve para liberar o O2 mais facilmente da hemoglobina.

- Em meio alcalino: aumenta a afinidade da hemoglobina pelo O2, produzindo maior saturação da hemoglobina. Isso

ajuda a aumentar o carreamento de O­2 nos capilares pulmonares (levemente alcalinos) e é uma grande vantagem

no feto onde a pO2 é baixa.

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Efeito da afinidade da hemoglobina por oxigênio

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Distúrbios no equilíbrio ácido-base

Acidose respiratória:

• acúmulo de ácidos voláteis;

• tem-se um aumento de CO2 no sangue (aumenta a pressão de CO2).

• manifestações clínicas podem iniciar-se com cefaléias e sonolência. Também podem estar presentes dispnéia, tosse, sudorese, desmaio, cianose, arritmia, taquicardia, tremores e convulsão. O quadro pode evoluir para um estado comatoso.

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Alcalose respiratória: • caracterizada pela diminuição de ácidos voláteis; • tem-se a redução de CO2 no sangue (baixa pressão de CO2). • em geral os quadros de alcalose respiratória são leves e de baixa gravidade. Nos casos mais severos pode ocorrer hipopotassemia, capaz de gerar arritmias cardíacas, pela entrada rápida de potássio nas células em troca pelos íons hidrogênio.

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Acidose metabólica

• caracterizada pelo acúmulo de ácidos não voláteis; tem-se uma redução de bicarbonato do sangue;

• acúmulo de ácido lático, acúmulo de corpos cetônicos (cetoacidose diabética)

Alcalose metabólica

• caracterizada pela diminuição de ácidos não voláteis; tem-se um aumento de bicarbonato do sangue;

• perda de ácidos ou íons hidrogênio por vômitos ou uso imoderado de diuréticos

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