TEMA 2 EL AGUA EN LOS PROCESOS BIOLÓGICOS

Question 1

El agua es líquida en un amplio rango de temperaturas :

Answer 1

entre 0° y 100°
Esto permite que la vida pueda desarrollarse en condiciones climáticas muy dispares.

Question 2

Elevada constante dieléctrica, que permite la …?

Answer 2

disolución de la mayoría de las sales minerales, ya que debilita las fuerzas electrostáticas entre los iones.

Question 3

Elevado calor específico, gracias a lo que los animales pueden … ?

Answer 3

ganar o perder bastante calor con escasa modificación de la temperatura corporal.

Question 4

¿Cuál es la carga del oxígeno en una molécula de agua?

Answer 4

Negativa

Question 5

¿Qué son los puentes de hidrógeno?

Answer 5

Interacciones débiles entre un hidrógeno y un átomo electronegativo

Question 6

¿Cuál es un tampón fisiológico eficiente?

Answer 6

Hemoglobina reducida - Oxihemoglobinato

Question 7

Elevado calor de vaporización.

Answer 7

En condiciones normales 1 kilogramo de agua necesita 1 kilocaloría para que su temperatura aumente 1ºC, es decir, 1 kcal/°C·kg. Esta cifra equivale a 4186 julios/gramo ºC en el sistema internacional. El CP del agua es más alto que en cualquier otra sustancia común.

Question 8

Conceptos ácido-base:

Answer 8

El agua pura esta ligeramente ionizada; las moléculas de agua tienen tendencia a ionizarse reversiblemente para proporcionar un ión hidrógeno (protón) y un ión hidroxilo:
H2O  H+ + OH-
Aunque normalmente se muestra el producto de disociación del agua como H+, los protones libres no existen en disolución; los iones hidrógeno formados son inmediatamente hidratados a iones hidronio (H3O+).

2H2O  H3O+ + OH-

Question 9

Producto iónico del agua:

Answer 9

• La disociación del agua tiene su propia constante de equilibrio.
• Se denomina producto iónico del agua: Kw.
  H2O(l) + H2O(l)  H3O+(aq) + OH-(aq)
  *La expresión de la constante de equilibrio es:
  Kw = [H3O+][OH-] = 1.0 x 10-14

Question 10

Ácidos y bases fuertes:

Answer 10

• Ácidos - HCl, H2SO4, HNO3
• Moléculas inorgánicas , se disuelven y reaccionan con el agua.
  *La disociación de ácidos (bases) fuertes es del 100% en agua.

    HCl(g)   +   H2O(l)      H3O+(aq)   +   Cl-(aq)
    KOH(s)     K+(aq)   +   OH-(aq)

• El pH de un ácido o base fuerte puede calcularse a partir del producto iónico del agua.

Question 11

Ácidos y bases débiles:

Answer 11

Ácidos débiles: CH3COOH, H2CO3, H3PO4
H2CO3 + H2O  H3O+ + HCO3-
HCO3- + H2O  H3O+ + CO32-

Question 12

Equilibrios ácido-base:

Answer 12

La constante de equilibrio (Ka) de ácidos y bases débiles es un dato esencial.
La Ka se calcula como cualquier otra constante de equilibrio.
Ej: Ácido acético - CH3COOH (vinagre)

Question 13

Henderson-Hasselbalch:

Answer 13

• Para cada par ácido-base hay un pH que se mantiene durante su acción tamponadora.
• La fórmula que nos permite calcular el pH a partir de la proporción de ambos, conocida su Ka, es la ecuación de Henderson-Hasselbalch.

Question 14

Amortiguadores (Tampones):

Answer 14

Los tampones o amortiguadores son soluciones que resisten a cambios de pH cuando se añaden ácidos o bases.

Están formados por la mezcla de un ácido débil y su base conjugada), o por la mezcla de una base débil y su ácido conjugado

CH3-COOH/CH3-COO−
NH3/NH4+

Question 15

Sistemas amortiguadores fisiológicos
ÁCIDO CARBÓNICO / BICARBONATO ?

Answer 15

Principal tampón de la sangre y los fluidos extracelulares.

Question 16

Tampón hemoglobina:
HEMOGLOBINA REDUCIDA - OXIHEMOGLOBINATO

Answer 16

• La hemoglobina es una proteína que se encuentra en los glóbulos rojos y es la encargada de transportar el oxígeno por la sangre desde los pulmones a los tejidos.
• Tiene un grupo prostético denominado hemo, que está unido a un átomo de hierro y que es el responsable del color rojo a la sangre
• Es un tampón fisiológico muy eficiente debido tanto al cambio de pK que experimenta al pasar de la forma oxidada a la reducida, como a la gran abundancia de esta proteína en la sangre (15 % del volumen total sanguíneo).

Question 17

SISTEMA ARMOTIGUADOR DE FOSFATOS:

Answer 17

A pH fisiológico de 7,4, la concentración de HPO42- es 4 veces superior a la de H2PO4-.

El tampón fosfato es un sistema muy eficaz para amortiguar ácidos.

A nivel intracelular, las concentraciones de fosfato son elevadas lo que le convierte en un tampón eficiente.

Las grandes cantidades de fosfato dentro de las células corporales y en el hueso hacen que el fosfato sea un depósito grande y eficaz para amortiguar el pH.

Question 18

Las proteínas y aminoácidos como tampón:

Answer 18

Los aminoácidos y proteínas son electrolitos anfóteros,.
La carga depende del pH del medio. En un medio muy básico se cargan negativamente, mientras que en el fuertemente ácido lo hacen positivamente. Desde el punto de vista fisiológico este tipo de amortiguador es resulta de especial interés a nivel tisular.