Post on 16-Dec-2016
Tampões
biológicos
Relembrar os conceitos de ácido e
base (Brönsted-Lowry), pH, pKA;
Compreender a importância do pH
na manutenção da estrutura
tridimensional das biomoléculas;
Conhecer os valores de pH dos
fluídos biológicos;
Conhecer os sistemas-tampão dos
fluídos biológicos e entender os
mecanismos que resultam no
controle do pH;
OBJETIVOS
Entender os fatores que limitam a
capacidade tamponante;
Estudar os sistemas tampão da saliva, suas
faixas de eficiência e a importância de
cada sistema;
Conhecer a composição das diferentes
apatitas e os efeitos da variação de pH
nessas estruturas;
Conhecer os sistemas tamponantes do
sangue e os distúrbios do metabolismo
ácido básico;
Entender a importância do valor pH na
absorção de fármacos.
OBJETIVOS
Sistemas tampãoO que são?MISTURAS DE UM ÁCIDO FRACO COM SUA BASE CONJUGADA, QUE ESTABILIZAM O PH DE UMASOLUÇÃO
Tenho que estudar
isso????????
https://www.youtube.com/watch?v=pb7lA7lzcxQ
pH
pH = - log [H+]
1 Ácido 7 Básico 14
100 10-7 mol/L 10-14 mol/L
Escala da concentração de H+ e de pH
pH no sangue arterial
[H+] = 0,00000004 mol/L
pH = - log [H+]
pH = - log [0,00000004]
pH = 7,4
pH nos líquidos corporais
pH
Sangue arterial 7,40
Sangue venoso 7,35
Líquido intersticial 7,35
Líquido Intracelular 6,0 a 7,4
Urina 4,5 a 8,0
Suco gástrico 0,8
Saliva 6,5 a 7,2
Qual a importância
da manutenção do
pH?
Forças químicas que estabilizam a
estrutura das proteínas
http://dx.doi.org/10.1590/S0100-40422007000100025
Forças químicas que estabilizam a
estrutura de ácidos nucleicos
Dupla fita do DNA
Variações de pH na placa bacteriana
após consumo de carboidratos
4,0
5,0
6,0
7,0
0 2,5 5 10 15 20 25 30 40
tempo (minutos)
pH p
laca
pH crítico
Curva de Stephan
Ácidos e bases de
Brönsted
HCl Cl- + H+
H2CO3 HCO3- + H+
H3C-COOH H3C-COO- + H+
NH4+ NH3 + H+
Equação de dissociação
dos ácidos
Keq = [H+].[A-]
[HA]
HA H+ + A-
HA H+ + A-
Ácido forte
Ácido fraco
Constante de
equilíbrio do ácido
• Constante de dissociação dos
ácidos
H2CO3 HCO3- + H+
Ka = 1,7x10-4 (mol/L)
pKa 3,7
H3C-COOH H3C-COO- + H+ Ka 1,7x10-5
pKa = 4,7
NH4+ NH3 + H+
Ka 5,6x10-10
pKa = 9,2
• Constante de dissociação dos
ácidos
H2CO3 HCO3- + H+
Ka = 1,7x10-4 (mol/L)
pKa 3,7
H3C-COOH H3C-COO- + H+ Ka 1,7x10-5
pKa = 4,7
NH4+ NH3 + H+
Ka 5,6x10-10 ; pKa = 9,2
Quanto maior o valor de Ka maior a força do ácido
Quanto menor o valor de pKa maior a força do ácido
Sistema-tampão
Como atuam os sistemas-
tampão
HA H+ + A-
Keq = [H+].[A-] = [H+] . [A-]
[HA] [HA]
Quando se adiciona ácido
H+H+
H+
Como atuam os sistemas-
tampão
HA H+ + A-
Keq = [H+].[A-] = [H+] . [A-]
[HA] [HA]
Quando se adiciona ácido
Como atuam os sistemas-
tampão
HA H+ + A-
Keq = [H+].[A-] = [H+] . [A-]
[HA] [HA]
Quando se adiciona ácido
Como atuam os sistemas-
tampão
Keq = [H+].[A-] = [H+] . [A-]
[HA] [HA]
Quando se adiciona álcali
OH- + H+ H2O OH-
OH-
OH-
Como atuam os sistemas-
tampão
Keq = [H+].[A-] = [H+] . [A-]
[HA] [HA]
Quando se adiciona álcali
OH- + H+ H2O
Eficiência dos tampões
A eficiência de
um tampão
está restrita a
faixa de pH
Relação Ka, pH e concentrações de ácido e
base conjugada
HA H+ + A-
Ka = [H+].[A-]
[HA]
pH = pKa + log [A-]
[HA]
equação de Henderson-Hasselbach
Qual a razão ácido-base conjuga do ácido
acético em pH 5,7???????
5,7 = 4,7 + log [H3C-COO-]
[H3C-COOH]
H3C-COOH H3C-COO- + H+
pKa 4,7pH = pKa + log [H3C-COO- ]
[H3C-COOH]
1,0 = log [H3C-COO-]
[H3C-COOH]Razão = 10
Tampões salivares
Tampões Salivares
• pH da saliva - 5,0-8,0 (6,5 – 7,2)
• Tampão bicarbonato - pKa 6,1
Maior importância na saliva estimulada
do fluxo salivar [ HCO3- ] e [ HPO4
2- ]
Fluxo 0,3 mL/min - 5 mmol/L de tampão bicarbonato
Fluxo > 2 mL/min - 24 mmol/L de tampão bicarbonato
Mais efetivo que os outros tampões
salivares
Valor próximo ao pH da placa dental
Ação rápida
perda de CO2 (g)
Tampões Salivares
▪ Tampão fosfato ▪ Maior importância na saliva não estimulada
▪ [ HPO42- ]
▪ Concentração salivar dependente da
concentração plasmática e do PTH
H3PO4 + H2O H3O+ + H2PO4
- pKa 2,0
H2PO4- + H2O H3O
+ + HPO4-2 pKa 6,8
HPO4-2 + H2O H3O
+ + PO4-3 pKa 12,0
(Fosfato biácido)
(Fosfato monoácido)
Tampões Salivares
• Tampão de proteínas
Proteínas ricas em histidina (histatinas)
• Tampão amônio:
NH3 + H+ NH+4 pKa 9,25
Histidina pKR 6,0
Importância da manutenção do
pH da salivar
• Esmalte:
– 96-97% matéria inorgânica apatitas
• Fórmula molecular D10T6M2
• D – (Ca+2, Ba+2)
• T – PO4-3
• M – OH-, F-, Cl-, outros
Ca10(PO4)6(OH)2
Ca5F(PO4)3
Desmineralização do esmalte
Dissolução do esmalte rico em hidroxiapatita pH < 5,0
Dissolução do esmalte rico em fluorapatita pH < 4,5
Manutenção do pH sanguíneo
pH do plasma arterial: 7,35 – 7,45
[H+] 35-45 nmol/L
Limites compatíveis com a vida: pH 6,8 –
7,8 (20-120 nmol/L de H+)
Produção de H+
• Produção diária: 60 mmol/L
• Fontes de H+:
• Oxidação de aminoácidos
• CO2
Manutenção do pH sanguíneo
Sistemas que fazem a manutenção do equilíbrio acido básico:
1) sistemas-tampão (bicarbonato e
hemoglobina)
2) sistema respiratório
3) sistema renal
• Tampão bicarbonatoCO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3
- pKa 6,1
Keq = [H+].[HCO3-]
[CO2]
Keq = [H+].[HCO3-]
[CO2]
pH = 6,1 + log [HCO3-] Equação de
0,03.pCO2 Henderson
pCO 2x 0,03 mEq/L/mmHg, 37oC
Distúrbio do equilíbrio acido
básicoAcidose Metabólica: [HCO3
-]
Causas:Excesso da produção ácidos
retenção de radicais ácidos ou eliminação
excessiva de álcalis (doenças renais)
perda de eletrólitos pelas fezes, suor, urina
pH = pKa + log [HCO3-]
0,03.p CO2
Distúrbio do equilíbrio acido
básico
Acidose respiratória: pCO2
Causas:paralisia do diafragma, malformação
torácica, hipotonia muscular,
pneumopatias, asma brônquica.
pH = pKa + log [HCO3-]
0,03.pCO2
Distúrbio do equilíbrio acido
básico
Alcalose metabólica: [HCO3-]
Causas
Ingestão excessiva de álcalis
(bicarbonato), perda anormal de HCl
(vômitos excessivos), retenção de sódio
pH = pKa + log [HCO3-]
0,03.pCO2
Distúrbio do equilíbrio acido
básico
Alcalose respiratória: pCO2
Causas
hiperventilação voluntária ou emotiva, ou
durante a respiração com o uso de
aparelhos, processos neurológicos
centraispH = pKa + log [HCO3
-]
0,03.pCO2
Sinais e sintomas dos distúrbios do
equilíbrio acido básico
Acidose:
depressão do SNC, desorientação, coma; aumento da frequência e profundidade da respiração na acidose metabólica
Alcalose
hiper-excitabilidade, ansiedade intensa, tetaniados músculos do antebraço e face, convulsões
Importância do pH para a
absorção de fármacos
pH no estômago: 1,5
pH no intestino: 6,0
A maior absorção de aspirina ocorre no
Estômago ou no intestino????
pKa 3,5
pH = pKa + log [A-]
[HA]https://youtu.be/tIIFxl9G8JQ
Bibliografia
MARZZOCO, A.; TORRES, B.B. Bioquímica Básica, 3ª ed.,
Ed. Guanabara Koogan, 2007.
LEHNHNGER, A.L., NELSON, D.L., COX, M.M. Princípios
de Bioquímica – 5ª ed. Ed.Sarvier, 2011.
CHAMPE, P.C.; HARVEY, R.A.; FERRIER, D.R. Bioquímica
Ilustrada, 4ª ed., Artmed, 2009.
BUZALAF, M.A.R. Fluoretos e Saúde Bucal. Ed. Santos,
2008.
NICOLAU, L. Fundamentos de Odontologia:
Fundamentos de Bioquímica Oral, Ed. Guanabara
Koogan, 2008.
LEVINE, M. Topics in Dental Biochemistry, Ed. Springer,
2011.