Agua y Ph Clase 1 Med Bioquimica Martes

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 1  ALFONSO BETTIN MARTINEZ BIOLOGO MASTER EN MICROBIOLOGIA

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 ALFONSO BETTIN MARTINEZ

BIOLOGOMASTER EN MICROBIOLOGIA

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TEMAS

AGUA Y PH

MACROMOLECULAS

CARBOHIDRATOS,

LIPIDOS,

PROTEINAS,

COLAGENO Y MATRIZ EXTRACELULAR I

COLAGENO Y MATRIZ EXTRACELULAR II ENZIMAS

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 AGUA Y PH

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El agua fue considerada como un cuerpo simple hasta el siglo XVIII.

En 1781 el químico (y teólogo) inglés Joseph Priestley realizó síntesis deH2O por combustión del hidrógeno.

Los químicos Antoine-Laurent Lavoisier y Henrv Cavendish demostraronque el agua estaba formada por hidrógeno y oxigeno. 1790

Más tarde, en 1805, el químico francés Louis-Joseph Gay-Lussac y el sabio

prusiano Alexandei- von Humboldt determinaron que el cociente devolúmenes hidrógeno/oxigeno valía 2, lo cual condujo finalmente a lafórmula molecular H20.

La molécula de agua está formada por dos átomos de hidrógeno y uno deoxígeno.

HISTORIA

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representa entre el 70 y 90% del peso Esencial en los procesos vivos.

Formada por 2 átomos de Hidrogeno

y 1 de Oxigeno

Tiene forma tetraédrica y electrones

sin compartir.

Carácter dipolar: Cargas Opuestas al campo eléctrico. Enlace polar: Los electrones se desplazan más hacia un polo.Enlace Apolar: Equilibrio en la polaridad, la molecula es lineal.

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2 átomos de hidrógeno y uno de oxigeno.

El en lace entre esto átomos es covalente polar (presentan dos polos: + y - ), ysiendo polar porque el átomo más electronegativo atrae el par electrónico del H conmás fuerza y queda desplazado hacia él.

se produce así una cierta asimetrí a en la distribución de las cargas.

Estructura Molecular del agua

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Son débiles, se rompen fácilmente.Comprende:

Enlace de H.

Enlace iónico

Fuerzas de  V

ander Walls. Interacciones hidrófobas

INTERACCIONES DEL H2O

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os H. con deficiencia de electrones de una molécula son atraídos

 por el par de electrones sin compartir del oxigeno, de otra molécula

de agua

S e forma entre H y átomos de : O, N, S , F.

1 molécula de agua puede formar 4 enlaces de H con 4 moléculas

más

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ENLACE IONICO Transferenciade electrones

Ionizable

Na+ , Cl -

FUERZA DE VANDER WALLS

Débiles De atracción yRepulsión

INTERACCIONHIDROFOBA  Aversión porel agua Ej.:Hidrocarburos.

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Enlace No Covalentes

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El agua pura es un líquido incoloro, inodoro e insípido.

Su densidad máxima a 4ºC es de 1 g por centímetrocúbico.

Cuando la temperatura baja de 4ºC , la densidadcomienza a disminuir y aumenta el volumen.

Se le considera como el disolvente universal de laquímica.

El agua pura no conduce la electricidad.

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Propiedades físicas del H2O

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Importante en la regulación térmica de los seres vivos.

Balance de agua

PROPIEDADES TERMICAS DEL AGUA

 Alimentos 850 ml./día Orina:1500ml./ día

Bebidas 1300 ml./día Pulmones: 400 ml. / día

Oxidaciónde Nutrimentos

350 ml./día Piel: 500 ml. / día

Heces:100 ml/ día

Total 2500 ml./día 2500 ml.dia

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El agua es el medio por lo cual los constituyentes químicosse transportan de un lugar a otro en el ecosistemas.

cuando respiramos, el oxígeno inhalado se disuelve

primero en agua presente en la pared del pulmón, antesde cruzar la membrana mucosa y ser absorbido por la

sangre.

Reacciona con los óxidos ácidos y con los óxidos básicos

formar oxácidos y hidróxidos.

Es un líquido ligeramente ácido. Reacciona con muchos

metales, desprendiendo hidrógeno.12

Propiedades Químicas

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GLUCOSA 6 H2O= 0,6 gr. de agua

LIPIDOS: 1,1 gr. de Agua

PROTEINA: 0,4 gr de agua

LA COMBUSTION DE ALIMENTOS QUE PRODUZCA

2000 Kcal. / día GENERARA 300 ml DE AGUA

INTRACELULARCitosol y

Estructuras

70%

EXTRATRACELULAR

30%

23%INTERTICIAL

LCRHUMOR ACUSO

LIQ INTERTICIAL

7%PLASMATIC A

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OSMOSIS: moléculas pasan de una solución de menor concentración a mayor concentración.

     SOLUCION ISOTONIC A: [Soluto] = [agua]

Ej.: Los eritrocitos son isotónicos en una solución de NaCl. 0.9%

     SOLUCION HIPOTÓNIC A = Entra agua , Produciendo Hemólisis

     SOLUCION HIPERTONIC A = La célula se encoge , se produce Plasmolisis  o Crenacion

PRESION OSMOTIC A

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H2O H+ + OH-

K.eq. = [H] [OH]  n=W/M=1000/18[H2O]  n= 55,5

K.eq. [H2O]= [H] [OH]

K.eq. [55,5]= [H] [OH] K.eq.1,8x10-6

[1,8x10-6] [55,5]= [H] [OH]

1x10-14 = [H] [OH]

Kw= [H] [OH] = 1x10-14

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ACIDOS Y BASES

 ACIDO Dona H HCl

BASES  AceptaH

NaOH

 Ácidos y bases fuertes se disocian completamente en agua

 Ácidos orgánicos no se disocian completamente =  Ácidos débiles.

Bases con grupos aminos = Bases débiles

acidos BASES

ORIGINA H+

CEDE PROTONES

 ACEPTA UN P AR e-

ORIGINA OH-

 ACEPTA PROTONES

CEDE UN P AR DE e-

BRONSTED Y 

LOWRY 

LEWIS

 ARRHENIUS

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ACIDOS BASES Y PH

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H+

H+

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DISOCIACION DE UN ACIDO ORGANICO

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HA H.+ + A-Protón Base con jugada

Ka = Keq =[H+] [A-]

[HA]

PKa = -log Ka

 A menor pKa y mayor Keq. más fuerte es el acido 

PH < 7 ( ACIDO

PH > 7 ( BASE )

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AMORTIGUADORES

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La sangre humana : 7,35 7,45PH < 7,35 ( Acidosis)

PH > 7,45 ( Alcalosis)

Mantienen la [H ] constante

Evitan cambios de PH

Los amortiguadores mas eficaces son los que contienen igual  concentración de ácido acético (  Ácido débil) yacetato sodico ( Base con jugada ) excepto el amortiguador bicarbonato.

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AMORTIGUADORES FISIOLOGICOS

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BIC ARBONATO( HCO3) FOSFATO ( PO4)

PROTEINAS

INTRACELULARES

HCO3 H2CO3

     Principal amortiguador de la sangre

     PKA = 6,37

BICARBONATO

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FOSFATO

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H2PO4 H.+ + HPO4-Fosfato diácido fosfato ácido 

Tiene un P

Ka = 7,2 Se encuentra muy poco en sangre ( 4 meq/l)

Es un amortiguador importante de los líquidos

intracelulares ( Célula).

Concentración intracelular 75 meq / lt.

 AMORTIGUADORES FISIOLOGICOS

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PROTEINAS

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 Aminoácidos unidos por enlaces peptídico

Están presentes en concentraciones significativas en losseres vivos.EJ: Hemoglobina, Albúmina serica

Existen otros ácidos que no son importantes como amortiguadores por tener concentraciones muy ba jas ,

y sus PKA menor que el PH intracelular.

Ej.:  Ácido Láctico PKa = 3,86

 AMORTIGUADORES FISIOLOGICOS

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Principales parámetros en el equilibrio Acido Base

Na + = 140 meq / l Cl - = 100 meq / l Potasio: 3.8-4.4mEq/L Albúmina: 4 gr./dl Diferencia aniónica = 10-15 meq /L Aniones No Medibles= Lactato, Sulfato, Piruvato,

Fosfato, cuerpos ce tónicos y aminoácidos23

par ámetro indicador valor de Referencia

pH acidez alcalinidad 7,35 - 7,45

PCO2

funcionalidad de las ví as

respiratorias 35 - 45 mmHg

PO2

capacidad de la sangre

arterial para suministrar O2 80 - 100 mmHg

HCO3-

regulación del pH

plasmático, funcionalidad del

sistema renal 24 +- 2 mEq/L

SaO2 % hemoglobina saturada 95 - 99%

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Cuando sospechar la existencia de trastornos

Acido - Base

Datos Clinicos: (cambios primarios)Relativamente inespecificos

Alteracion de la funcion renal

Alteracion pulmonar

Datos de laboratorio:Factores de riesgo

Perdida de liquidos corporales

Electrolitosa sericos

Gases arteriales

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ALTERACIONES DEL EQUILIBRIO ACIDO BASICOALTERACIONES DEL EQUILIBRIO ACIDO BASICO

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 ACIDOSISRESPIRATORIA

 ACIDOSISMETABOLIC A

pH

 ALC ALOSISRESPIRATORIA

 ALC ALOSISMETABOLIC A

pH

simples

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DESEQUILIBRIO C AUSAS PRODUCE

 ACIDOSIS

PH < 7,35

Exceso de ácidos en los te jidos.Perdida de bases de 

líquidos corporales

Fallo renal paraexcretar  metabolitos ácidos

Depresión del Sistema Nervioso,coma y muerte

 ALCALOSIS

PH > 7,45

 Vómitos

Ingestión de fármacos  alcalinos

Sobreexcitación del 

S.N.C.Espasmo muscular

Paro respiratorio

ESCILDA BENAVIDES BENITEZ 26

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 Acidosis metabólica

Pueden aparecer ácidos en el plasma

( acidosis láctica

Cetoacidosis

intoxicación)

INSUFICIENCIA RENAL

HCO3 <24 meq / l ( Riñon,Colon)PH <7,35

Diferencia Anionica = 10   15 meq/l

Compensacion= Hiperventilacion

? CO2A disminuye 1- 2 horas

Tratamiento= Sol isotonicaligeramente alcalina

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Desequilibrios Químicos

 Alcalosis metabólicaEs causada por:

Perdida de protones por el estomago (vomito) , el colon( se pierde cloro se aumenta bicarbonato) el riñón. Lasucción nasogastrica.

Ingestión de productos alcalinos

Transfusiones masivas( Citrato)

PH > 7,45HCO3 > 25 meq / l ( Riñon,Colon)

Diferencia Anionica = 10   15 meq/l

Compensacion= Hipoventilacion

Tratamiento= Sol isotonicaligeramente acidas

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 Acidosis Respiratoria

Causada por: Hipoventilación,alteraciones pulmonares

PH <7,35

PCO2 > 40 Torr

HCO3 = 25 meq / l

Compensacion= retención de HCO3 (Tubulo Renal)

Tratamiento= Respiracion asistida

 Alcalosis Respiratoria

Causada por: Hiperventilación sin

hipoxia (Ansiedad, , fiebre,intoxicación por salicilatos

O por hiperventilación con hipoxia

( alteraciones pulmonares)

PH > 7,45PCO2 < 40 torr

HCO3 = 25 meq / l

Compensacion= Disminuir el HCO3 serico .

Tratamiento= Inspirar CO2

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Desequilibrios Químicos

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Equilibrio acido baseTIPO pH CAMBIO PRIMARIO COMPENSACION

 Acidosis metabólica disminuido Bicarbonato bajo PCO2 disminuye1.0-1.3 por cada 1

meq que baja HCO3

 Alcalosis metabólica aumentado Bicarbonato alto PCO2 aumenta 0.6-0.7 por cada 1

meq que sube HCO3

 Acidosis respiratoria disminuido PCO2 alta

 Aguda

Cefaleas

Somnolencia

latargia

HCO3 aumenta 1 meq por cada

aumento de 10 mm de Hg. de

PCO2

Crónica

Enfermedad de base:

EPOC

Fumadores

Obesidad

HCO3 aumenta 3 meq por cada 10

mm de Hg. que aumenta PCO

 Alcalosis respiratoria aumentado PCO2 disminuida

aguda HCO3 baja 2 meq por cada

disminución de 10 mm de Hg. En la

PCO2

crónica HCO3 baja 5 meq por cada

disminucion de 10 mm de Hg. en laPCO2

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CASOS CLINICOS

1) Paciente que acude a consulta por malestar general , disnea, nausea.Los resultados de laboratorio son:

Glucosa = 350 mg/dl , PH = 7,05, PCO2 = 40 torr ,

HCO3 = 5,6 meq/l, Na = 142 meq/l, Cl= 105 meq/l

2) Mujer con bulimia ha tenido cerca de 20 vómitos , se presenta con

malestar general , pH = 7,55 PCO2 = 45 Torr , HCO3 = 40 meq/l ,

Na = 140 meq/l , Cl = 87 meq/l.

3) Paciente con asma, que presenta disnea, sibilancias y cianosis,

PCO2 = 56 Torr , HCO3 = 25 meq/l, PH = 7,15, Na = 139 meq/l ,

K = 5,7 meq/l, Cl= 105 meq/l.

4) Mujer de 40 años que presenta mareos , lipotimias y parestesias enmanos y labios , pH = 7,7 , PCO2 = 20 Torr , HCO3 = 25 meq/l.

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Preguntas de bioquímica básica Clínica

Que tipo de desequilibrio acido-básico presentael paciente?

Es de origen metabólico o respiratorio?

Cuales son las causas de ese trastorno?

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Preguntas???

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Ponte metas alcanzables