Soluciones amortiguadoras INTRODUCION En esta práctica los estudiantes analizan disoluciones y fluidos biológicos para medi medirr la capa capaci cida dad d amor amortitigu guad ador ora a es de sabe saberr !ue !ue muc" muc"os os proc proces esos os y reacciones metabólicas dependen del p# de la sustancias ya !ue debe ser un factor preliminar ante la reacción si el p# de una sustancia $aria la reacción puede tornarse a una diferente $elocidad del proceso% En este este caso caso se medi medirá rá la capac capacid idad ad amor amortitigua guador dora a de flui fluidos dos biol biológi ógico coss espec&ficos tales como la sali$a plasma sangu&neo suero sangu&neo semen lec"e materna y orina% Utilizando ácidos y bases espec&ficas se usaran distintos indicadores indicadores uni$ersales para titular titular los fluidos fluidos bilógicos bilógicos como amortiguadore amortiguadores s ya !ue e'isten enzimas dentro de los fluidos con $alor (ps establecido al sobrepasar este este $alor de (ps agregando agregando un ácido ácido o un álcali álcali el indicado indicadorr determin determinara ara la capacidad amortiguadora del fluido cambiando de color% )NTECEDENTE* +antener el p# constante es $ital para el correcto desarrollo de las reacciones !u&micas y bio!u&micas !ue tienen lugar tanto en los seres $i$os como a ni$el e'pe e'peri rime ment ntal al en el labo labora rato tori rio% o% ,os ,os amor amortitigu guad ador ores es -tam -tambi bi.n .n llam llamad ados os diso disolu luci cion ones es amor amortitigu guad ador oras as sist sistem emas as tamp tampón ón o buff buffer ers/ s/ son son a!ue a!uellllas as disoluciones cuya concentración de protones apenas $ar&a al a0adir ácidos o bases fuertes% ,os amortiguadores más sencillos están formados por mezclas binarias1 Un ácido d.bil y una sal del mismo ácido con una base fuerte -por e2emplo ácido ac.tico y acetato sódico/ Una base d.bil y la sal de esta base con un ácido fuerte -por e2emplo amon&aco y cloruro amónico/ ,a concentración de protones del agua pura e'perimenta una ele$ación inmediata cuando se a0ade una m&nima m&nima cantidad de un ácido cual!uiera% cual!uiera% ) un litro litro de agua neutra -p# 3/ basta a0adirle 4 ml de #Cl 45+ para !ue el p# descienda 6 unidades% En cambio si esta misma cantidad de ácido se a0ade a 4 litro de disolución amortiguadora formada por #)c7)cNa 4+ el p# desciende en una cent.sima o sea !uinientas $eces menos -8er la tabla inferior/% +EC)NI*+O DE ,) )CCI9N )CCI9N )+ORTI:U)DOR)
*i a este sistema a0adimos un ácido fuerte como el #Cl se produce un aumento instantáneo de la ;#<= y el e!uilibrio se desplaza "acia la iz!uierda formándose )c# "asta recuperarse prácticamente la ;)c#= inicial% )demás los iones acetato procedentes de la sal se pueden combinar con los #< procedentes del #Cl para formar más )c#% ,a reacción podr&a representarse as&1
En resumen el sistema amortiguador "a destru&do el ácido fuerte generando en su lugar una cantidad e!ui$alente de ácido d.bil cuyo e!uilibrio de disociación determinará la ;#<= final ->igura inferior/%
*i a0adimos una base fuerte -NaO#/ los iones O#? consumen rápidamente los #< del sistema para formar agua con lo !ue el e!uilibrio de disociación del ácido se desplaza "acia la derec"a para restaurar la concentración inicial de protones ->igura inferior/% En otras palabras la adición de una base pro$oca la transformación de una parte del ac.tico libre en acetato1
,a utilidad de los amortiguadores tanto en la regulación del e!uilibrio ácido?base en los seres $i$os como al traba2ar en el laboratorio estriba precisamente en la
posibilidad de mantener la ;#<= dentro de l&mites tan estrec"os !ue puede considerarse como in$ariable% O@AETI8O :ENER), Determinar la capacidad amortiguadora de los fluidos biológicos y propiedades básicas de estos% O@AETI8O* E*BECI>ICO* Breparar disoluciones amortiguadoras% +edir el p# de los fluidos biológicos antes y despu.s de agregar el amortiguador y el ácido o base% Comparar el p# obtenido con el de literatura% Realizar la misma prueba para todos los fluidos% Bractica 4 - materialprocedimiento y obser$aciones/
+)TERI),1 • • • • • • • • • • • • • •
46 Tubos de ensayo de 4 ' 455 4 :radilla metálica para tubo de ensayo Binzas para tubo de ensayo Bipetas graduadas 4ml graduadas de 6 ml 4 pipeta graduada de45 ml% Bropipetas o pipetores 4 Bipeta Basteur +atraces Erlen +eyer de 65 ml 4 @ureta graduada 4 *oporte uni$ersal 4 )ro metálico 4 Binzas para bureta 4 Taza de porcelana
RE)CTI8O* • • •
>osfato potásico monosustitu&do disolución 5%46 + >osfato sódico disustitu&do disolución 5%46 + Fcido ac.tico 5%4N
• •
)cetato sódico disolución 5%4 N Indicador uni$ersal ? )zul de timol ? )zul de bromotimol ? Dimetilaminoazobenceno ? Ro2o de metilo ? >enolftale&na ? Etanol Disolución de fenolftale&na Disolución de Ro2o Congo #idró'ido de sodio 5%4N #Cl 5%4N agua destilada%
+)TERI), @IO,9:ICO
*uero sangu&neo Blasma sangu&neo ,ec"e materna Orina *ali$a *emen Augo gástrico etcG BROCEDI+IENTO1
4%? BREB)R)CI9N DE DI*O,UCIONE* )+ORTI:U)DOR)* +arc"a de los traba2os% 4% En seis tubos de ensayo pre$iamente numerados se $ierten las disoluciones de ácido ac.tico y acetato sódico en las siguientes proporciones1
NH+ERO DE TU@O DE EN*)O 4
DI*O,UCI9N Cantidad
de
6
J
C#COO# 5%4N -ml/ Cantidad C#COONa 5%4N -ml/
K
L
6
4
4
6
3
L
K
%3
%5
%J
6%5
6%
6%J
de
+agnitud de p# calculada +agnitud de p# e'perimental
CONC,U*I9N
) las mezclas preparadas se a0aden gotas de indicador uni$ersal y por el carácter de la coloración se determina p# de cada mezcla% Determina el p# de las soluciones preparadas por el m.todo potenciom.trico%
% *e numeran oc"o tubos de ensayo y se $ierten en ca& uno de ellos disoluciones 5%46 + de (#B5 en las siguientes proporciones% El contenido de cada tubo de ensayo se mezcla cuidadosamente
NH+ERO DE TU@O DE EN*)O DI*O,UCI9N (# BO 5%46+ -ml/ )cetato de sodio 5%4N -ml/ +agnitud de p# calculada
4
6
J
3
L
K%6
K%5
L%5
3%5
J%5
6%5
%5
%5
5%6
4%5
%5
%5
%5
6%5
J%5
3%5
6%6K
6%K4
J%
J%3
J%J
J%L4
J%KL
3%43
p# e'perimental
CONC,U*I9N
%? BROBIED)DE* DE ,)* DI*O,UCIONE* )+ORTI:U)DOR)*
)/%? )CCI9N )+ORTI:U)DOR) DE ,) DI*O,UCI9N%?
•
•
En un matraz se miden y se $ierten ml de ácido ac.tico 5%4N y 4J ml de disolución de acetato sódico 5%4N% El contenido del matraz se mezcla cuidadosamente% *e numeran tubos de ensayo1
En los tubos de ensayo 4 y se $ierten en cada uno de ellos 6 ml de mezcla amortiguadora preparada En los tubos de ensayo y se agregan 6 ml de agua destilada%
En los tubos de ensayo 4 y se a0aden 4 o gotas de fenolftale&na y su contenido se $aloran de una bureta con álcali contando las gotas o ml "asta la aparición de una coloración rosada% En los tubos de ensayo y se a0aden 4 o gotas de Ro2o Congo y el contenido se $aloran con #Cl contando las gotas o los ml "asta la aparición de una coloración azul% NOT)1 E'pli!ue por !u. en el tubo de ensayo No 4debe a0adirse para $ariar la reacción mayor cantidad de álcali !ue en tubo de ensayo No y en el tubo de ensayo No mayor cantidad de ácido !ue en el tubo de ensayo No %
@/%? E>ECTO DE ,) DI,UCI9N *O@RE E, p# DE ,) DI*O,UCI9N )+ORTI:U)DOR) ,) C)B)CID)D )+ORTI:U)DOR)%
•
•
•
•
*e toman tres tubos de ensayo% En cada uno de ellos se $ierten ml de ácido ac.tico y ml de acetato de sodio% El contenido del tubo de ensayo 4 se de2a sin diluir% El contenido del tubo de ensayo se diluye en dos $eces a0adiendo a la mezcla amortiguadora obtenida igual $olumen de agua - ml/% El contenido del tubo de ensayo se diluye en cuatro $eces a0adiendo -4 ml/ de agua% ,as disoluciones en cada tubo de ensayo se agitan y se usan para el e'perimento% )%? *e numeran tres tubos de ensayo y en cada uno se $ierten respecti$amente ml de disolución amortiguadora1 No diluida Diluida en dos $ecesM Diluida en cuatro $eces%
•
,uego se a0aden en cada tubo de ensayo tres gotas de indicador uni$ersal y por su coloración se e$ala la reacción -p#/ de cada disolución amortiguadora% 8ar&a o no el p# a consecuencia de la dilución de la mezcla amortiguadoraP *i no $ar&a Bor !u.P
@%? *e numeran tres tubos de ensayo y en ellos se $ierten respecti$amente ml de una disolución amortiguadora no diluida diluida en dos $eces y diluida en cuatro $eces%
En cada tubo de ensayo se a0aden de a gotas de fenolftale&na y se $alora de una bureta con álcali contando las gotas o ml "asta la aparición de una coloración rosada% Como influye la dilución sobre la capacidad amortiguadora de la disoluciónP
%? C)B)CID)D )+ORTI:U)DOR) DE ,O* ,QUIDO* @IO,9:ICO*
•
•
•
•
•
Con la ayuda de un indicador uni$ersal determina en una taza de porcelana el p# apro'imado de los l&!uidos biológicos !ue $a a in$estigar% *e miden y se $ierten en tubos de ensayo 6 ml de los l&!uidos !ue $a a in$estigar y se a0aden o gotas de fenolftale&na y se $alora de la bureta con álcali "asta la aparición de una coloración rosada contando las gotas o los ml gastados% *e miden otra $ez y se $ierten en tubos de ensayo 6 ml% De los l&!uidos biológicos y se a0aden a cada uno de ellos de a gotas de Ro2o Congo% *e $alora de la bureta con #Cl contando las gotas o ml "asta la transición de la coloración ro2a a azul% u. l&!uido a in$estigar posee la mayor capacidad amortiguadoraP En relación a !ue sustancia -ácido o álcali/ es más pronunciada la capacidad amortiguadora de los l&!uidos biológicosP u. sistemas amortiguadores contiene el suero de la sangreP Bara obtener datos absolutos sobre la capacidad amortiguadora se lle$a una cuenta e'acta de la cantidad de ácido o álcali consumida en la $aloración "asta el desplazamiento del p# en una unidad -control se realiza por medio de un potenciómetro% En base a los datos obtenidos se calcula la capacidad amortiguadora del l&!uido segn la fórmula1
C S -N/ -a/ -4555/ -p# 4 p#5/ -b/ C S Capacidad amortiguadora N S Normalidad del ácido o álcali a S Cantidad de ácido o álcali consumida en la $aloración de la prueba b S Cantidad de l&!uido biológico utilizado en la $aloración p#5 S Qndice de "idrógeno del l&!uido biológico a in$estigar antes de la $aloración p#4 S Qndice de "idrógeno del l&!uido biológico al final de la $aloración% O@*ER8)CIONE*
En la primera parte de preparación de disoluciones amortiguadoras los resultados prácticos en las mediciones de p# no "ubo diferencia significati$a entre el $alor teórico y el práctico% Bara la determinación de capacidad amortiguadora la lec"e se obser$o como un buen amortiguador al no cambiar de color en la titulación%
RE*U,T)DO* Resultados% Disoluciones amortiguadoras% DI*O,UCI9N Cantidad de C#COO# 5%4N -ml/ Cantidad de C#COONa 5%4N -ml/ +agnitud de p# calculada +agnitud de p# e'perimental
4
NH+ERO DE TU@O DE EN*)O 6
J
K
L
6
4
4
6
3
L
K
%3
%5
%J
6%5 6
6% 6
6%J J
@ien CONC,U*I9N
@ien
@ien
@ien
@ien
@ien
DI*O,UCI9N 4 (# BO K%6 K%5 5%46+ -ml/ )cetato de sodio 5%4N -ml/ 5%6 4%5 +agnitud de p# calculada 6%6K 6%K4 6 J p# e'perimental @ien @ien CONC,U*I9N
NH+ERO DE TU@O DE EN*)O 6 J 3 L%5 3%5 J%5 6%5 %5
L %5
%5
%5
%5
6%5
J%5
3%5
J% J
J%3 J
J%J J?3
J%L4 3
J%KL 3
3%43 3
@ien @ien
@ien
@ien
@ien
@ien
El p# se apro'imó con tiras reacti$as es decir no es un resultado muy e'acto pero si nos da un rango de p# as& !ue con esta apro'imación podemos decir !ue las soluciones se prepararon correctamente ya !ue no "ubo muc"a des$iación de lo e'perimental y lo teórico% )cción amortiguadora de la disolución1 a/ E'pli!ue por !u. en el tubo de ensayo 4 debe a0adirse para $ariar la reacción mayor cantidad de álcali !ue en el tubo de ensayo y en el tubo de ensayo mayor cantidad de ácido !ue en el tubo % Respuesta1 en el tubo de ensayo 4 y e$aluamos capacidad amortiguadora alcalina el tubo 4 tiene una solución amortiguadora -un ácido d.bil y su base con2ugada/ entonces resisteV el cambio de p# mientras !ue el tubo es un control de agua destilada !ue no es amortiguadora% El efecto es igual en los tubos y conteniendo el tubo la misma solución amortiguadora y el tubo el control de agua destilada% b/ El p# del sistema amortiguador depende de la proporción relati$a entre la sal y el ácido pero no de las concentraciones absolutas de estos componentes% De a!u& se deduce !ue a0adiendo agua al sistema las concentraciones de sal y ácido disminuyen paralelamente pero su cociente permanece constante y el p# no
cambia% *in embargo si la dilución llega a ser muy grande el e!uilibrio de disociación del ácido se desplazar&a "acia la derec"a aumentando la ;sal= y disminuyendo ;ácido= con lo cual el cociente aumenta y el p# tambi.n de forma !ue se ir&a acercando gradualmente a la neutralidad -p# 3/%
Un sistema de ac.tico y acetato concentrados -4+ en cada componente por e2emplo/ tendrá el mismo p# !ue el mismo sistema a concentración 554+ -455 $eces más dilu&do/% *in embargo la capacidad amortiguadora será mayor en el sistema más concentrado% En efecto si a0adimos 54 moles de #Cl al sistema 4+ -cuyo p# es 3J/ se transforman 54 moles de Na)c en #)c y su p# ba2a a J3% En cambio en el sistema 554+ la adición de #Cl lo desborda por agotamiento del Na)c y !ueda #Cl libre lo !ue pro$ocará un fuerte descenso del p#%
>luido biológico
N acid o
N álcal i
-a/ medi o acido
-a/ medio alcalin o
Blasma *uero sangu&ne o Orina *emen *ali$a ,ec"e
5%4 5%4
5%4 5%4
ml Jml
5%4 5%4 5%4 5%4
5%4 5%4 5%4 5%4
Jml Jml ml 4ml
C =
( N )( a )( 1000 ) ( pH 1 − pH 0 )( b )
C S Capacidad amortiguadora% N S Normalidad del ácido o álcali%
p# 5
p# acid o
p# alcalin o
Capacidad amortiguador a
45ml Lml
-b/ ml de fluid o ml 6ml
? 6%6
? ?
? ?
? ?
4ml Lml Kml 4ml
6ml 6ml ml 6ml
6%6 J%6 3 J%L
J J J%6 J
L L L%6 L
J5 5 JJ 5
a S Cantidad de ácido o álcali consumida en la $aloración de la prueba% b S Cantidad de l&!uido biológico utilizado en la $aloración% p#5 S Qndice de "idrógeno del l&!uido biológico a in$estigar antes de la $aloración% p#4 S Qndice de "idrógeno del l&!uido biológico al final de la $aloración%
B,)*+)G,os p# de las titulaciones no se lograron obtener por!ue se ten&a !ue diluir el plasma pero el tiempo no fue suficiente la razón de la dilución es por!ue el plasma tiene una gran capacidad amortiguadora y por lo tanto los enlaces no se rompen con facilidad%
DI*CU*I9N #ubo una pe!ue0a $ariación de p# obtenido en la lectura de los fluidos y la establecida en la literatura ya !ue se usaron tiras reacti$as para tomar la lectura de este siendo un $alor preciso mas no e'acto mientras en la literatura se utilizan instrumentos digitales como el potenciómetro electrodo entre otros siendo más e'actos en su lectura% CONC,UCIONE*
Referencia bibliográfica "ttp177WWW%e"u%eus7biomoleculas7buffers7buffer%"tm )NEXO*
BREB)R)CI9N DE DI*O,UCIONE* )+ORTI:U)DOR)* DETER+IN)CI9N DE ,) C)B)CID)D )+ORTI:U)DOR) DE >,UIDO* @IO,9:ICO*V
RE)CTI8O* ) BREBR)R1
4%? >osfato potásico monosustitu&do -(# BO/ disolución 5%46+ ???????-655 ml/ %? >osfato sódico disustitu&do -Na#BO /disolución 5%46 + ??????????? -655 ml/ %? Fcido ac.tico 5%4N ?????????? -655 ml/ %? )cetato sódicodisolución 5%4N ????????????? -655ml/ 6%? Indicador Uni$ersal ????????? -65 ml/
Breparación de los indicadores uni$ersales I y II
C)NTID)D EN gramos INDIC)DOR
INDIC)DOR I
INDIC)DOR II
)YU, DE TI+O,
4%5
????
)YU, DE @RO+OTI+O,
5%L
O%
DI+ETI,)+INO)YO@ENCEN O
5%J
????
ROAO DE +ETI,O
5%
5%
>ENO,>T),EQN)
5%
5%L
),CO#O, ETQ,ICO
4555%5
4555%5
NOT)1 ,a zona de $ira2e del indicador I es p# de 4%5 45%5 del indicador II p# de %5 45%5
J%? Disolución de fenolftale&na -5%L g7455 ml de etanol/ ?????????? -65 ml/ 3%? Disolución de Ro2o Congo -5%L g7455 ml de etanol/ ???????????? -6 ml/ L%? #idró'ido de sodio 5%4N?????????? -4555 ml/ K%?Fcido clor"&drico 5%4N ????????????-4555 ml/ 45%? Fgua destilada CUE*TION)RIO 4%? ue es un amortiguador biológicoP ,os amortiguadores son sistemas acuosos en un organismo $i$o !ue tienden a resistir los cambios en el p# cuando se les agregan pe!ue0as cantidades de ácido -# o base -O#?/% %? Cuáles son las funciones !ue desarrolla el agua en el organismo "umanoP E'pli!ue cada una de ellas% En el agua de nuestro cuerpo tienen lugar las reacciones !ue nos permiten estar $i$os% >orma el medio acuoso donde se desarrollan todos los procesos metabólicos !ue tienen lugar en nuestro organismo% Esto se debe a !ue las enzimas -agentes proteicos !ue inter$ienen en la transformación de las sustancias !ue se utilizan para la obtención de energ&a y s&ntesis de materia propia/ necesitan de un medio acuoso para !ue su estructura tridimensional adopte una forma acti$a% :racias a la ele$ada capacidad de e$aporación del agua podemos regular nuestra temperatura sudando o perdi.ndola por las mucosas cuando la temperatura e'terior es muy ele$ada es decir contribuye a regular la temperatura corporal mediante la e$aporación de agua a tra$.s de la piel% Bosibilita el transporte de nutrientes a las c.lulas y de las sustancias de desec"o desde las c.lulas% El agua es el medio por el !ue se comunican las c.lulas de nuestros órganos y por el !ue se transporta el o'&geno y los nutrientes a nuestros te2idos% el agua es tambi.n la encargada de retirar de nuestro cuerpo los residuos y productos de des"ec"o del metabolismo celular% Buede inter$enir como reacti$o en reacciones del metabolismo aportando "idrogeniones -#O o "idro'ilos -O# ?/ al medio%
%? Cuáles son los principales controles "omeostáticos en el ser "umanoP ,a manera en !ue podemos regular el p# dentro de los l&mites compatibles con la $ida son1 4/ los tampones fisiológicos y / la eliminación de ácidos y bases por compensación respiratoria y renal% ,os tampones fisiológicos son la primera l&nea de defensa frente a los cambios de p# de los l&!uidos corporales entre los !ue destacan1 el tampón fosfato el tampón bicarbonato y el tampón "emoglobina% %? El p# se controla en el organismo "umano por cuatro tipos de amortiguadores% Cuáles son y como lo "acenP ,os factores de amortiguación más sobresalientes en los organismos $i$os por su acción rápida y eficiente en la regulación del p# son1 a% *istema @icarbonato b% *istema >osfato c% #emoglobina d% Brote&nas del plasma *istema @icarbonato -an"&drido carbónico7bicarbonato/1 Este el buffer amor? tiguador principal en el flu&do e'tracelular dentro de la c.lula ro2a de la sangre y en el plasma% En este sistema el CO se comporta como ácido $olátil y su concentración puede ser controlada por medio de la tasa de respiración del animal% ,a *iguiente ecuación muestra ,a formación de iones de "idrógeno en las c.lulas ro2as de sangre como resultado del transporte del gas carbónico del te2ido a los pulmones *istema >osfato1 Todos los fosfatos en el animal $ienen de la dieta a un p# de 3%5 la mayor&a del fosfato en los compartimientos flu&dos e'iste en la forma de las especies iónicas # BO?4 y #BO? cuando el p# en los flu&dos corporales comienza a decaer la especie #BO ? se $uel$e importante corno un aceptante de protones y se con$ierte en la especie # BO?4as& cuando el p# se ele$a por encima de 3%5 la especie # BO?4 dona un protón al flu&do y se con$ierte de nue$o en la especie #BO % El sistema fosfatos es el amortiguador más importante en la orina debido a !ue los protones e'cretados en la orina son principalmente en la forma de la especie # BO?4% Durante la acidosis prolongada la amortiguación por fosfato es muy importante lo cual se relaciona con los "uesos debido a !ue son una buena reser$a de amortiguadores como el fosfato cálcico !ue se presenta en forma de "idro'iapatita el cual no es muy soluble pero su solubilidad es mayor durante la acidosis y algo de fosfato cálcico en los "uesos se con$ierte en solución% Esto ocurre comnmente en las ponedoras cuando los "uesos están suministrando calcio para la calcificación del cascarón de "ue$o entonces el fosfato cálcico se disocia y se con$ierte en Ca < y BO ? inmediatamente la especie BO ? acepta un
protón y se con$ierte en la especie #BO ?% Durante la acidosis esta reacción contina y la especie #BO ? acepta otro protón y se con$ierte a # BO?4% )s& pues durante la acidosis tos "uesos %%%pueden ayudar a mantener el e!uilibrio ácido?base por medio proporcionar la especie de fosfato !ue acepta protones incrementando el p# al ni$el desead 35% #emoglobina1 ,a "emoglobina es un amortiguador muy importante y sólo so encuentra en la c.lula ro2a de la sangre% *ir$e como un amortiguador e'celente por $arias razones% ,as dos razones principales son su alta concentración en la sangre y su alt&simo contenido del aminoácido "istidina% Este aminoácido tiene una cadena lateral nica llamada imidazol% Esta cadena puede atraer a los protones y sacarlos de los fluidos corporales o puede donar protones dic"os fluidos en el intento de mantener el p# cerca de 3%5% ,as otras prote&nas en los compartimentos de flu&do tambi.n le deben su capacidad de amortiguar a esta cadena lateral% ,a albmina es la prote&na del plasma más abundante y contribuye en forma significati$a a la amortiguación de la sangre% El fluido intracelular está lleno de prote&nas !ue funcionan como el sistema más importante de amortiguación dentro de la c.lula% ,as prote&nas y aminoácidos como tampón ,os aminoácidos y prote&nas son electrolitos anfóteros es decir pueden tanto ceder protones -ácidos/ como captarlos -bases/ y a un determinado p# -en su p#/ tener ambos comportamientos al mismo tiempo% ,a carga depende del p# del medio% En un medio muy básico se cargan negati$amente mientras !ue en el fuertemente ácido lo "acen positi$amente% Desde el punto de $ista fisiológico este tipo de amortiguador es resulta de especial inter.s a ni$el tisular% 6%? ,a mol.cula del agua tiene efecto amortiguadorP *& o NoP Bor !u.P No dado el ba2o grado de ionización del agua cuando a0adimos en .sta una pe!ue0a cantidad de ácido o de base el p# $ar&a en muc"a cantidad llegando a ni$eles de p# en los cuales las biomol.culas no podr&an cumplir sus funciones% Bor esta razón los l&!uidos fisiológicos contienen tampones !ue a diferencia del agua mantienen el p# constante% J%? Cuáles son las proporciones de agua en el cerebro pulmones "&gado piel dientes "uesos corazón ri0ones "&gado y msculoP
Nuestros órganos tienen una proporción $ariable de agua1 *angre1 Ri0ones1 #&gado1 +sculos1 Cerebro1 #uesos1
K5Z de agua LZ de agua 3KZ de agua 36Z de agua 36Z de agua Z de agua
3%? In$estigue la composición !u&mica del fluido biológico !ue utilizó en su práctica% En un orden de importancia de acuerdo a los porcenta2es de contenidos los componentes de la lec"e son los siguientes1 )gua1 ,a lec"e contiene apro'imadamente un L3Z de este l&!uido y se encuentra en dos formasM ligada y libre% )gua ligada1 Representa más o menos un Z y es la !ue se encuentra retenida en las substancias !ue no forman una solución $erdadera como es el caso de las grasas y las prote&nasM sin embargo la mayor&a de las substancias prote&nicas forman con2untos de mol.culas tan pe!ue0as !ue la mezcla tiene aparentemente las mismas caracter&sticas !ue una solución $erdadera% Este tipo de solución se llama solución coloidal% )gua libre1 En ella se encuentran los demás componentes en diferentes formas de solución% El siguiente grupo de componentes de la lec"e constituyen los sólidos totales !ue representa el 4Z del contenido lácteo y se di$ide en sólidos grasos -grasa/ apro'imadamente un %6Z y sólidos no grasos !ue son cerca del K%6Z% ,os *%N%:% están constituidos por1 ,actosa????????????????????%KZ Brote&nas??????????????????%6Z +inerales??????????????????5%LZ 8itaminas??????????????????5%Z Enzimas????????????????????5%4Z :rasa1 ,a grasa soluble !ue se encuentra en la lec"e es grasa but&ricaM es insoluble al agua por!ue se encuentran en forma de pe!ue0as esferas llamados glóbulos grasos y formando una emulsión% Una emulsión puede ser estable e inestable% ,a lec"e cruda es una emulsión inestable de grasa en agua% Despu.s de un cierto tiempo la grasa se estratifica en forma de nata%
,a $ariabilidad de grasa but&rica en la lec"e depende de la raza y la alimentación de la $aca y contribuye muc"o al sabor y a las propiedades f&sicas de la lec"e y los productos lácteos está constituido por1 4%[ :licerina y uno dos a tres ácidos grasosM la combinación de glicerina con tres ácidos se llama triglic.ridos% %[ >osfol&pidos !ue ácidos grasos fosforados tales como lecitina cefalina y estingomielina% %[ *ubstancias insaponifocables% Como carotones tocoferol y esterol !ue son precursores de las $itaminas liposolubles% ,os carotenos son los !ue dan a la grasa en consecuencia a la lec"e el color amarillento% *ólidos No :rasos ,actosa1 es el carbo"idrato más importante de la lec"eM está formada por glucosa y galactosaM comparada con la sacarosa la lactosa tiene un poder edulcorante 45 $eces menor !ue la primera y es más fácilmente digerible se encuentran en la solución $erdadera en la lec"e% Brote&nas1 ,a lec"e contiene apro'imadamente en un %6Z de prote&nas la más importante es la case&na !ue se encuentra en %LZ% Esta prote&na no se encuentra en ningn producto aparte de la lec"e en donde e'iste en combinación con el calcio y el fosfato por lo cual es comn !ue se le conozca como fosfocaseinato de calcio% Es sensible de la acción de ácidos de sales y de enzimasM por esta razón cuando se agria o se agrega acido o cua2o% ,a Case&na se precipita o separa de la lec"e y entonces se conoce como cua2ada y se con$ierte en el principal constituyente del !ueso% ,as prote&nas !ue contiene la lec"e son las prote&nas del suero1 lactoalbumina y lactoglobulina su importancia consiste en !ue su estructura contiene los aminoácidos !ue el "ombre necesita para su desarrollo y !ue no es capaza de sintetizar son los aminoácidos llamados esenciales y la lec"e es el nico producto !ue los contiene en una proporción de 5%3Z% +inerales1 ,os minerales más importantes !ue contiene la lec"e sonM calcio fosforo potasio sodio cloro azufre ácido c&trico "ierro y cobre% Estos dos son ltimos se encuentran en m&nimas cantidades% En el constituyente mineral es de suma importancia para la nutrición del ni0o y 2ó$enes ya !ue influyen en el desarrollo de "uesos y dientes% 8itaminas1 ,as $itaminas contenidas en la lec"e se di$iden en liposolubles !ue son las $itaminas ) D E ( y el porcenta2e de estas depende de factores e'ternos tales como la alimentación !ue se proporciona a la $aca y las "iposolubles cuyo contenido depende de las s&ntesis propias de $itaminas en el organismo del animal -las $itaminas @ y C/% Enzimas1 ,as enzimas son de origen proteico y actan como catalizadores las reacciones !u&micas de la lec"eM las más importantes son la pero'idasa catalasa lipasa fosfatasaM esta ltima se destruye a 6J\C al igual !ue el bacilo de la tuberculosis por lo !ue se "a con$ertido en un factor de seguridad% Una lec"e con presencia de fosfatasa indican una incorrecta pasteurización%
L%? Cuáles de los fluidos biológicos !ue usted utilizó en su práctica tiene una alta capacidad amortiguadoraP Bor !u.P En el caso de la sangre "umana el p# debe mantenerse entre 33 y 3 -$alor del plasma sangu&neo arterial a 3]C/% 8alores superiores de p# -más básicos/ suponen un trastorno en la salud denominado alcalosis -por encima de 3L5 se produce la muerte/ mientras !ue $alores inferiores -más ácidos/ suponen un trastorno denominado acidosis -por deba2o de 355 se produce la muerte/% Bor tanto es de esperar !ue el cuerpo "umano tenga algn mecanismo !ue permita mantener el p# dentro del margen adecuado y por tanto !ue nos permita mantenernos sanos -o $i$os/% El primer mecanismo es la eliminación de ácidos y bases por la respiración o la función renal y el segundo la presencia de especies !ue actan como disolución reguladora amortiguadora o tampón% Conclusión1 Breparar una solución amortiguadora es relati$amente sencillo ya !ue solo se necesita un ácido d.bil con su sal con2ugada en medio acuoso% Consideramos !ue es algo impresionante !ue la concentración en estas soluciones no afecte al p# y !ue sea el p(a el !ue lo determine ob$iamente una solución muy diluida práctica es agua con un p# neutro% Bara nosotros la importancia de estas caracter&sticas es la función biológica principalmente en la sangre !ue no puede $ariar el p# mas de una unidad% El cambio de p# del resto de los li!uidos biológicos es manifestación de alguna patolog&a%