Aula sobre quimica Equilibrio Acido-base

2. Íon hidrogênio
 O H+ - íon mais importante nos sistemas biológicos
[H+] – influencia
- a velocidade das reações químicas.
-a forma e função das enzimas e de proteínas
celulares e a integridade das células
 [H+] - 0,4nM (0,4x10-7)
 80mM de íons hidrogênio são ingeridos ou produzidos
pelo metabolismo por dia.

3. Ácidos
Conceito de Arrhenius:
Ácido é toda substância que
em solução aquosa libera como cátion o íon
hidrogênio (H+).
Ex.: HCl + H2O H3O+ + Cl-
Conceito de Brönsted e Lowry:
Ácido é um doador de
prótons, um substância que pode transferir
um próton para outra.

4. Bases
Conceito de Arrhenius:
Base é toda substância que
em solução aquosa se dissocia liberando
ânion oxidrila (OH-).
Ex.: NaOH + H2O Na+ + OH-
Conceito de Brönsted e Lowry:
Base é um receptor de
prótons.
Um ácido pode transferir um próton para
uma base.
Ex.: NH3 + H2O NH4
+ + OH-

5. Dissociação da água e
seus produtos iônicos
H2O + H2O OH - + H3O+
A água funciona tanto como ácido quanto como base
Lei da ação das massas: K =
[ H3O+] [OH -] [ H O+] [OH -]
[H2O] [H2O]
= 3
[H2O]2
= 10-14
Na água pura a [H+] é igual a [OH-] que é igual a 10-7

6. Tampão » qualquer substância que pode,
reversivelmente, se ligar aos íons hidrogênio.
» Soluções formadas por um ácido fraco e sua base
conjugada ou por um hidróxido fraco e seu ácido
conjugado
Tampão + H+
TampãoH+ + OH-
H+Tampão
H2O + Tampão

7. Poder Tamponante
pH do tampão Concentrações do sal e do ácido
Relação Sal/Ácido = 0,1 pH = pKa + log 0,1
pH = pKa -1
Relação Sal/Ácido = 10/1 pH = pKa + log 10
pH = pKa +1
Poder tamponante de um sistema tampão pode ser
definido pela quantidade de ácido forte que é
necessário adicionar para fazer variar o pH de uma
unidade

9. Exemplos de Tampões
CH3-COOHAcetato
Bicarbonato
Fosfato
Amônia
H2CO3
H2PO-
4
NH4OH
+ CH3-COONa
+ NaHCO3
+ NaHPO4
+ NH4Cl

10. Ácido – substância que liberta H+.
HA +H+ A-
Base – substância que capta H+.
B+BOH + OH-
Para se tamponizar uma solução recorre-se a
ácidos ou bases fracos.
Dissociação parcial - Ao
ser atingido o equilíbrio
químico ácido-base,
qualquer alteração no
sistema é contrariada até
ser atingido novo estado de
equilíbrio – Principio de Le
Chatelier.
Porquê?

11. Pela equação de Handerson-
Hasselbalch,
pH = pKa + log ([A-]/[HA])
Quanto maior o número de moles que é necessário adicionar a
um meio contendo um sistema tampão, de modo a alterar
significativamente a concentração de H+, mais eficiente é o
tampão.
• O pH depende das concentrações do ácido (HA) e da base (A-).
• O sistema tampão será mais eficiente quando [A-]=[HA], ou
seja, quando o pH = pKa.
•O tampão se liga aos íons H+ e estabiliza o pH.

12.  As proteínas intracelulares e plasmáticas podem funcionar comomoléculas
-tampões;
 A existência de grupos funcionais, como os grupos carboxílicos eamínicos,
nos aminoácidos que constituem as proteínas são responsáveis pela sua
capacidade-tampão;
 Os grupos funcionais podem funcionar como ácidos ou bases fracas, oque
permite o controlo da concentração de H+ ;
 A hemoglobina e as histonas associadas a ácidos nucleícos sãomoléculas
intracelulares que podem funcionar como tampões.

13. Sistema Hemoglobina
 Realiza o transporte de gases respiratórios e efeito tampão;
• O pH do sangue venoso é ligeiramente mais baixo do que o do
sangue arterial;
 O efeito tampão evita que a concentração de H+ varie deforma
brusca, provocando variações de acidez .
Sangue arterial: 7,36 a 7,44
Sangue venoso: 7,44 a 7,46
H+HbH + Hb-
 O CO2 (tec.)  H2CO3  H+ e HCO3-.
 O bicarbonato é transportado aos pulmões e o H+ se liga a Hb.

14. Tampão-Fosfato
•As moléculas que contém fosfatos na
sua estrutura, tal como o ADN, o ARN e
o ATP,bem como os fosfatos podem
funcionar como tampões;
• O par HPO4
2- / H2PO4
- é o principal
tampão das células, onde se pretende que
o pH seja aproximadamente 7;
• Assume também grande importância a
nível do sistema renal.

15.  Sistema tampão usado para
controlar o pH no sangue.
SISTEMA TAMPÃO ÁCIDO
CARBÔNICO-BICARBONATO
 H2CO3 / HCO3
- : são um par ácido base conjugados.

16. - Regulação Respiratória:
-paCO2: espelha os acontecimento em nível alveolar
(reflexo da função respiratória)
-Como as alterações primárias na [ HCO 3 ] podem ser–
regulados pelos mecanismos respiratórios

17. Asfixia Acidose
Hiperventilação Alcalose (pH 7,4 – 7,7)
Equilíbrio Ácido-Base e Respiração
Norma
l
Normal
Acidose
Alcalose

18. Regulação renal do equilíbrio ácido-base
• As células dos túbulos renais
regulam diretamente o equilíbrio
ácido-base, aumentando ou
diminuindo a secreção de H+ ea
-reabsorção de HCO3 .

19. Regulação da concentração de H+ nos
sistemas biológicos
Tipo de regulação Função Tempo
1. Tampões químicos
(Proteínas, HCO3
-, HPO4
2-)
Combinam-se com o H+
(Pr (proteína) + H+ PrH)
milisegundos
2. Respiração Eliminação de CO2 nos pulmões
(H+ + HCO3
- H2CO3 CO2 + H2O)
minutos
3. Regulação renal Secreção de H+
Reabsorção de HCO3
- e HPO4
2-
horas

20. - Transporte de CO2 : - 5% - Plasma
- 20% - Hemácias
- 75% - Bicarbonato
Sistemas de Tampões: 4 principais
- Sistema – tampão ácido carbônico – bicarbonato
( 45% da capacidade tampão total )
- Sistema – tampão de fosfato
( glóbulos vermelhos, células tubulares renais )
- Sistema – tampão de proteínas
( células dos tecidos )
- Sistema tampão de hemoglobina dos glob.vermelhos

21. ACIDOSE : [ H + ] no sangue
Excesso de CO2
( acidose respiratória)
de bases / excesso de ácidos
orgânicos
( acidose metabólica )
CO2
ALCALOSE: [ H + ] no sangue
bases / perdas de ácidos
( alcalose metabólica )

22. Margotto, PR ESCS/ SES/DF
Distúrbios Metabólicos:
Ganho ou perda de ácidos ou bases
Distúrbios Respiratórios:
Diminuição ou aumento da ventilação pulmonar

23. Alcalose Metabólica
• Estenose hipertrofica do
piloro ( perda de líquido
gástrico )
• Excesso de NaHO3
• Condições que expoliem K+ ( furosemide )
Correção
• Tratar a causa básica
Condições renais p/excretar excesso de NaHCO3
( aporte adequado de cloreto, Na +, K+ )

24. Alcalose Respiratória
•Encefalite, meningite, ventilação mecânica,
•Alterações do SNC ( hiperventilação cerebral )
Correção
• Se pH > 7,60 : VM para espaço morto e reter CO2
• Tratar a causa básica

25. FMUC 2007/2008
Bioquímica I
Equilíbrio Ácido - Base
EVITAM
SISTEMAS
TAMPÕES
DISTÚRBIOS DO
EQUILÍBRIO
ÁCIDO - BASE Acidose
Respiratória
Acidose
Metabólica
Alcalose
Respiratória
Alcalose
Metabólica