pH
e
Tampões Biológicos
✓ A maioria dos alimentos é ligeiramente ácida, uma vez que os
produtos alcalinos têm, em geral, sabor desagradável.
Grau de Acidez de Diversos Tipos de Alimentos
Muito ácidos
Ácidos
Pouco ácidos
< 4,0
4,0 a 4,5
> 4,5
Sucos de frutas, refrigerantes
Frutas e hortaliças
Leite, carnes, pescados, alguns
vegetais
pH dos Alimentos
✓ Uma exceção é a clara de ovo cujo pH chega a alcançar 9,7.
Valores aproximados de pH de alguns produtos vegetais
Hortaliças, legumes e
cereais
pH
Espinafre
Tomate
Batatas
Salsa
Cebola (vermelha)
Alface
Pepino
Couve-flor
Cenoura
Brócolis
Beterraba
Feijões
5,5-6,0
4,2-4,3
5,3-5,6
5,7-6,0
5,3-5,8
6,0
3,8
5,6
4,9-5,2
6,5
4,2-4,4
4,6-6,5
Valores aproximados de pH de alguns produtos vegetais
Frutas pH
Uvas
Melancia
Ameixa
Laranja (suco)
Melão
Limão
Figo
Banana
Maçã
3,4-4,5
5,2-5,6
2,8-4,6
3,6-4,3
6,3-6,7
1,8-2,0
4,6
4,5-4,7
2,9-3,3
Valores aproximados do pH de produtos
lácteos e cárneos, aves e pescado
Produtos Lácteos pH
Manteiga
Leite
Creme
Queijo
6,1-6,4
6,3-6,5
6,5
4,9-5,9
Carnes e Aves pH
Carne moída
Presunto
Vitela
Galinha
5,1-6,2
5,9-6,1
6,0
6,2-6,4
Valores aproximados do pH de produtos
lácteos e cárneos, aves e pescado
Peixes e Mariscos pH
Camarão
Pescada branca
Salmão
Atum
Ostras
Caranguejo
Mariscos
Peixe (maior parte das espécies)
6,8-7,0
5,5
6,1-6,3
5,2-6,1
4,8-6,3
7,0
6,5
6,6-6,8
pH Tampões Biológicos
presente nos organismos vivos
▪ Equilíbrio hídrico
▪ Termorregulação
▪ Controle de pH
❑ Essenciais à sobrevivência
❑ Alterações nesses parâmetros interferem no
Metabolismo
(reações químicas catalisadas por enzimas)
❑ Organismos - presença de mecanismos de
autorregulação com o propósito de manter
o estado de equilíbrio (Homeostasia).
Homeostasia
❑ Tampões são sistemas aquosos que tendem a resistir à
variações no pH quando certas quantidades de ácidos
(H+) ou bases (OH-) são adicionadas.
❑ São vários e eles atuam em sincronia com o propósito de
preservar as condições ótimas para as funções celulares.
❑ Um sistema tampão consiste de um ácido fraco (o doador
de íons H+) e sua base conjugada (o aceptor de íons H+).
par ácido-base conjugados
Sistemas-Tampão ou Tampões
Hb
Hemácias
Proteínas
Aas.
Sistema Tampão Bicarbonato
H2CO3
HCO3
-
❑ Há um fluxo diário muito intenso de O2, CO2 e íons
hidrogênio (H+) por todo o nosso corpo. O metabolismo
gera CO2, que dissolve em H2O no sangue para formar o
ácido carbônico (H2CO3), que por sua vez formam os
íons H+ e bicarbonato (HCO3
-).
Formação do Tampão Bicarbonato
H2O + CO2
H2CO3
ácido fraco base conjugada
(ácido carbônico) (íon bicarbonato)
H+ + HCO3
-
próton
❑ Está formado o Tampão Bicarbonato no sangue!
❑ Ele é mais complexo que os outros tampões pois a [H2CO3]
depende da [CO2d] que depende da [CO2gasoso] (espaço aéreo dos pulmões).
Tampão Bicarbonato
❑ Sangue humano: ligeiramente básico, com um pH normal de 7,4,
podendo variar de 7,35 a 7,45 (valor de referência para o sangue
arterial). 7,4
7,35 7,45
❑ Alterações no equilíbrio ácido-básico do sangue:
Acidose: o pH abaixo de 7,35
Alcalose: o pH acima de 7,45
❑ No sangue, em pH 7,4, a proporção do tampão bicarbonato é
de 20:1, isto é, para cada 20 íons HCO3
- há um H2CO3.
próton
H2CO3 H+ + HCO3
-
ácido fraco base conjugada
(ácido carbônico) (íon bicarbonato)
H2O + CO2
1 20
Corpo Humano
Notável e Complexo Sistema de Tampões
❑ A acidose é a tendência mais comum porque o
metabolismo normal gera vários ácidos dentro do
corpo.
❑ pH abaixo de 6,8 ou acima de 7,8 pode resultar em
morte.
6,8 > pH > 7,8 = risco de perder a vida!
Alterações no equilíbrio ácido-básico do sangue
Mecanismo Respiratório
Ação rápida
Mecanismo Químico
Tampões
Ação imediata
❑ O organismo dispõe de três importantes mecanismos
reguladores do pH, que atuam em sincronia, com a
finalidade de preservar as condições ótimas para as funções
celulares.
http://crispassinato.wordpress.com/2008/05/31/sistemas-tampao
Mecanismos reguladores de pH
Mecanismo Renal
Ação lenta
Sistema Tampão Fosfato
H2PO4
-
HPO4
2-
Sistema Tampão Hb
https://www.preparaenem.com/biologia/hematose.htm
https://www.preparaenem.com/biologia/sistema-respiratorio.htm
Hemoglobina - Hb
Proteína Globular, Conjugada e Transportadora
Formato
Composição
Aminoácidos + grupo Heme
Função
Transporte
Tampão
Aminoácidos
Fórmula Estrutural Básica
Aminoácidos
Primários
Proteínas
Níveis Estruturais
- Definida geneticamente.
- A troca de um aminoácido pelo
outro provoca mudanças na função
da proteína.
Tampão Hemoglobina (Hb)
❑ Todo o metabolismo aeróbio depende do fornecimento e
transporte de O2 para as células que, no caso dos vertebrados, é
realizado por uma proteína transportadora denominada
hemoglobina (Hb).
❑ A Hb está localizada dentro da hemácia.
❑ A Hb, além de sua principal função de transportadora de O2 ,
também atua como um tampão no interior da hemácia.
Hemácias
Hemácias
Estrutura da Hemoglobina
✓ A Hb dos seres humanos adultos é chamada de HbA e
possui 4 cadeias polipeptídicas ou subunidades, duas
cadeias α (sequência de 141 de aminoácidos cada) e duas
cadeias β (sequência de 146 aminoácidos cada), totalizando
574 aminoácidos.
Grupos
Heme
❑ A Hb possui um grupo Heme em cada uma de suas
cadeias polipeptídicas que é o sítio de ligação com o O2.
❑ A cor vermelha do sangue deve-se ao grupo Heme, que
contém ferro.
❑ Uma molécula de Hb totalmente oxigenada contém
quatro moléculas de O2 ligados à ela e é denominada oxi-
hemoglobina.
❑ Quando a Hb está sem oxigênio é chamada desoxi-
hemoglobina.
❑ Quando a Hb está com gás carbônico (CO2) ligado a ela é
chamada carbamino-hemoglobina.
❑ Quando a Hb está com monóxido de carbono (CO) é
chamada de carboxi-hemoglobina.
Hb normal - HbA
Na sexta posição da cadeia B, o aminoácido, que em uma Hb normal seria o
glutamato (Glu), foi substituído por um aminoácido Valina (Val), o que faz com que
a Hb adquira uma estrutura “em forma de foice”, característica da doença Anemia
Falciforme.
Anemia Falciforme - HbS
Estrutura de troca gasosa
Transporte de O2 no sangue
❑ O ar que inspiramos, com O2, mistura-se com o gás já
presente na traqueia, brônquios e subdivisões mais
específicas das nossas vias aéreas pulmonares, sendo
que uma parte desta mistura de gases é levada aos
alvéolos em expansão. Nos alvéolos, ele entra em
contato com os capilares pulmonares e difunde para o
sangue. # O2 do sistema respiratório para o circulatório
❑ O CO2, produzido por meio de certas reações
metabólicas nos tecidos, difunde do sangue para os
pulmões e é eliminado pela expiração.
# CO2 do sistema circulatório para o respiratório
❑ Dessa forma, o sangue ao passar pelos pulmões elimina
o CO2 e capta O2 (troca gasosa nos alvéolos
pulmonares).
❑ Conforme o O2 difunde-se do sangue para os tecidos,
ocorre o ganho simultâneo de CO2, convertendo o sangue
arterial em venoso.
❑ O sangue venoso segue pelas veias indo em direção aos
pulmões.
❑ Um transportador de O2 é necessário no sangue porque o
O2 não é suficientemente solúvel no plasma sanguíneo
para atender às necessidades do corpo.
❑ O O2 contido no sangue arterial é transportado de duas
maneiras: como O2 dissolvido e, principalmente, na
forma conjugada com a hemoglobina (HbO2) presente
nas hemácias (glóbulos vermelhos).
Transporte de CO2 dos Tecidos para os Pulmões
❑ De todo o CO2 produzido pelas células de diferentes
tecidos e que segue para os pulmões:
~10% é transportado dissolvido no sangue (CO2d);
~30% é transportado ligado à Hb HbCO2 (carbamino-
hemoglobina);
~60% é convertido em HCO3
- no interior da hemácia.
❑ O CO2 é um dos produtos finais da respiração celular e
deve ser transportado até os pulmões e eliminado pela
expiração.
❑ Na região dos tecidos
O CO2 produzido nos tecidos (1) difunde para o sangue (2), entra
na hemácia e reage com a água (3), sendo convertido em H+ e
HCO3
- com o auxílio da enzima anidrase carbônica (4). O HCO3
-
é transportado para o plasma em troca com o íon cloreto (Cl-) e
segue para os pulmões (5). A produção de H+ diminui a
afinidade da Hb pelo O2 que é liberado e difunde para o tecido
(6). O íon H+ é captado pela Hb que age como uma base
aceptora de íon H+, formando HHb (7).
HbO2
O2
1
2
3
5
7
6
4
❑ Na região dos pulmões
Na região dos pulmões o HCO3
- que estava no sangue entra na
hemácia em troca com o íon Cl- (1). No interior da hemácia o O2,
vindo da inspiração, se liga à HHb (HHbO2) e ocorre liberação
de íon H+ da Hb. A Hb, dessa forma, atua como um ácido
doador de H+ (2). Os íons H+ e HCO3
-, com o auxílio da enzima
anidrase carbônica, serão convertidos em H2O e CO2 (3). O CO2,
dessa forma, é eliminado pela expiração (4).
HHbO2
O2
expiração
inspiração
1
2
3
4
❑ Cada um dos sistemas tampões é discutido como se
pudesse operar individualmente nos líquidos corporais.
Todavia, eles, na realidade, trabalham em conjunto, visto
que o hidrogênio é comum às reações químicas de todos
os sistemas.
❑ Por conseguinte, toda vez que alguma condição produzir
alterações na concentração de íons H+, causará a
alteração simultânea no equilíbrio de todos os sistemas
tampão.
FIM

M4-SLIDES-pH e Tampões-2022-versão resumida.ppt.pdf

  • 1.
  • 2.
    ✓ A maioriados alimentos é ligeiramente ácida, uma vez que os produtos alcalinos têm, em geral, sabor desagradável. Grau de Acidez de Diversos Tipos de Alimentos Muito ácidos Ácidos Pouco ácidos < 4,0 4,0 a 4,5 > 4,5 Sucos de frutas, refrigerantes Frutas e hortaliças Leite, carnes, pescados, alguns vegetais pH dos Alimentos ✓ Uma exceção é a clara de ovo cujo pH chega a alcançar 9,7.
  • 3.
    Valores aproximados depH de alguns produtos vegetais Hortaliças, legumes e cereais pH Espinafre Tomate Batatas Salsa Cebola (vermelha) Alface Pepino Couve-flor Cenoura Brócolis Beterraba Feijões 5,5-6,0 4,2-4,3 5,3-5,6 5,7-6,0 5,3-5,8 6,0 3,8 5,6 4,9-5,2 6,5 4,2-4,4 4,6-6,5
  • 4.
    Valores aproximados depH de alguns produtos vegetais Frutas pH Uvas Melancia Ameixa Laranja (suco) Melão Limão Figo Banana Maçã 3,4-4,5 5,2-5,6 2,8-4,6 3,6-4,3 6,3-6,7 1,8-2,0 4,6 4,5-4,7 2,9-3,3
  • 5.
    Valores aproximados dopH de produtos lácteos e cárneos, aves e pescado Produtos Lácteos pH Manteiga Leite Creme Queijo 6,1-6,4 6,3-6,5 6,5 4,9-5,9 Carnes e Aves pH Carne moída Presunto Vitela Galinha 5,1-6,2 5,9-6,1 6,0 6,2-6,4
  • 6.
    Valores aproximados dopH de produtos lácteos e cárneos, aves e pescado Peixes e Mariscos pH Camarão Pescada branca Salmão Atum Ostras Caranguejo Mariscos Peixe (maior parte das espécies) 6,8-7,0 5,5 6,1-6,3 5,2-6,1 4,8-6,3 7,0 6,5 6,6-6,8
  • 7.
    pH Tampões Biológicos presentenos organismos vivos ▪ Equilíbrio hídrico ▪ Termorregulação ▪ Controle de pH ❑ Essenciais à sobrevivência ❑ Alterações nesses parâmetros interferem no Metabolismo (reações químicas catalisadas por enzimas) ❑ Organismos - presença de mecanismos de autorregulação com o propósito de manter o estado de equilíbrio (Homeostasia). Homeostasia
  • 8.
    ❑ Tampões sãosistemas aquosos que tendem a resistir à variações no pH quando certas quantidades de ácidos (H+) ou bases (OH-) são adicionadas. ❑ São vários e eles atuam em sincronia com o propósito de preservar as condições ótimas para as funções celulares. ❑ Um sistema tampão consiste de um ácido fraco (o doador de íons H+) e sua base conjugada (o aceptor de íons H+). par ácido-base conjugados Sistemas-Tampão ou Tampões Hb Hemácias Proteínas Aas.
  • 9.
  • 10.
    ❑ Há umfluxo diário muito intenso de O2, CO2 e íons hidrogênio (H+) por todo o nosso corpo. O metabolismo gera CO2, que dissolve em H2O no sangue para formar o ácido carbônico (H2CO3), que por sua vez formam os íons H+ e bicarbonato (HCO3 -). Formação do Tampão Bicarbonato H2O + CO2 H2CO3 ácido fraco base conjugada (ácido carbônico) (íon bicarbonato) H+ + HCO3 - próton ❑ Está formado o Tampão Bicarbonato no sangue! ❑ Ele é mais complexo que os outros tampões pois a [H2CO3] depende da [CO2d] que depende da [CO2gasoso] (espaço aéreo dos pulmões).
  • 11.
    Tampão Bicarbonato ❑ Sanguehumano: ligeiramente básico, com um pH normal de 7,4, podendo variar de 7,35 a 7,45 (valor de referência para o sangue arterial). 7,4 7,35 7,45 ❑ Alterações no equilíbrio ácido-básico do sangue: Acidose: o pH abaixo de 7,35 Alcalose: o pH acima de 7,45 ❑ No sangue, em pH 7,4, a proporção do tampão bicarbonato é de 20:1, isto é, para cada 20 íons HCO3 - há um H2CO3. próton H2CO3 H+ + HCO3 - ácido fraco base conjugada (ácido carbônico) (íon bicarbonato) H2O + CO2 1 20
  • 12.
    Corpo Humano Notável eComplexo Sistema de Tampões ❑ A acidose é a tendência mais comum porque o metabolismo normal gera vários ácidos dentro do corpo. ❑ pH abaixo de 6,8 ou acima de 7,8 pode resultar em morte. 6,8 > pH > 7,8 = risco de perder a vida! Alterações no equilíbrio ácido-básico do sangue
  • 13.
    Mecanismo Respiratório Ação rápida MecanismoQuímico Tampões Ação imediata ❑ O organismo dispõe de três importantes mecanismos reguladores do pH, que atuam em sincronia, com a finalidade de preservar as condições ótimas para as funções celulares. http://crispassinato.wordpress.com/2008/05/31/sistemas-tampao Mecanismos reguladores de pH Mecanismo Renal Ação lenta
  • 14.
  • 15.
    Sistema Tampão Hb https://www.preparaenem.com/biologia/hematose.htm https://www.preparaenem.com/biologia/sistema-respiratorio.htm Hemoglobina- Hb Proteína Globular, Conjugada e Transportadora Formato Composição Aminoácidos + grupo Heme Função Transporte Tampão
  • 16.
  • 17.
    Níveis Estruturais - Definidageneticamente. - A troca de um aminoácido pelo outro provoca mudanças na função da proteína.
  • 18.
    Tampão Hemoglobina (Hb) ❑Todo o metabolismo aeróbio depende do fornecimento e transporte de O2 para as células que, no caso dos vertebrados, é realizado por uma proteína transportadora denominada hemoglobina (Hb). ❑ A Hb está localizada dentro da hemácia. ❑ A Hb, além de sua principal função de transportadora de O2 , também atua como um tampão no interior da hemácia. Hemácias Hemácias
  • 19.
    Estrutura da Hemoglobina ✓A Hb dos seres humanos adultos é chamada de HbA e possui 4 cadeias polipeptídicas ou subunidades, duas cadeias α (sequência de 141 de aminoácidos cada) e duas cadeias β (sequência de 146 aminoácidos cada), totalizando 574 aminoácidos. Grupos Heme
  • 21.
    ❑ A Hbpossui um grupo Heme em cada uma de suas cadeias polipeptídicas que é o sítio de ligação com o O2. ❑ A cor vermelha do sangue deve-se ao grupo Heme, que contém ferro.
  • 22.
    ❑ Uma moléculade Hb totalmente oxigenada contém quatro moléculas de O2 ligados à ela e é denominada oxi- hemoglobina. ❑ Quando a Hb está sem oxigênio é chamada desoxi- hemoglobina. ❑ Quando a Hb está com gás carbônico (CO2) ligado a ela é chamada carbamino-hemoglobina. ❑ Quando a Hb está com monóxido de carbono (CO) é chamada de carboxi-hemoglobina.
  • 23.
  • 24.
    Na sexta posiçãoda cadeia B, o aminoácido, que em uma Hb normal seria o glutamato (Glu), foi substituído por um aminoácido Valina (Val), o que faz com que a Hb adquira uma estrutura “em forma de foice”, característica da doença Anemia Falciforme. Anemia Falciforme - HbS
  • 25.
  • 26.
    Transporte de O2no sangue ❑ O ar que inspiramos, com O2, mistura-se com o gás já presente na traqueia, brônquios e subdivisões mais específicas das nossas vias aéreas pulmonares, sendo que uma parte desta mistura de gases é levada aos alvéolos em expansão. Nos alvéolos, ele entra em contato com os capilares pulmonares e difunde para o sangue. # O2 do sistema respiratório para o circulatório ❑ O CO2, produzido por meio de certas reações metabólicas nos tecidos, difunde do sangue para os pulmões e é eliminado pela expiração. # CO2 do sistema circulatório para o respiratório ❑ Dessa forma, o sangue ao passar pelos pulmões elimina o CO2 e capta O2 (troca gasosa nos alvéolos pulmonares).
  • 27.
    ❑ Conforme oO2 difunde-se do sangue para os tecidos, ocorre o ganho simultâneo de CO2, convertendo o sangue arterial em venoso. ❑ O sangue venoso segue pelas veias indo em direção aos pulmões. ❑ Um transportador de O2 é necessário no sangue porque o O2 não é suficientemente solúvel no plasma sanguíneo para atender às necessidades do corpo. ❑ O O2 contido no sangue arterial é transportado de duas maneiras: como O2 dissolvido e, principalmente, na forma conjugada com a hemoglobina (HbO2) presente nas hemácias (glóbulos vermelhos).
  • 28.
    Transporte de CO2dos Tecidos para os Pulmões ❑ De todo o CO2 produzido pelas células de diferentes tecidos e que segue para os pulmões: ~10% é transportado dissolvido no sangue (CO2d); ~30% é transportado ligado à Hb HbCO2 (carbamino- hemoglobina); ~60% é convertido em HCO3 - no interior da hemácia. ❑ O CO2 é um dos produtos finais da respiração celular e deve ser transportado até os pulmões e eliminado pela expiração.
  • 29.
    ❑ Na regiãodos tecidos O CO2 produzido nos tecidos (1) difunde para o sangue (2), entra na hemácia e reage com a água (3), sendo convertido em H+ e HCO3 - com o auxílio da enzima anidrase carbônica (4). O HCO3 - é transportado para o plasma em troca com o íon cloreto (Cl-) e segue para os pulmões (5). A produção de H+ diminui a afinidade da Hb pelo O2 que é liberado e difunde para o tecido (6). O íon H+ é captado pela Hb que age como uma base aceptora de íon H+, formando HHb (7). HbO2 O2 1 2 3 5 7 6 4
  • 30.
    ❑ Na regiãodos pulmões Na região dos pulmões o HCO3 - que estava no sangue entra na hemácia em troca com o íon Cl- (1). No interior da hemácia o O2, vindo da inspiração, se liga à HHb (HHbO2) e ocorre liberação de íon H+ da Hb. A Hb, dessa forma, atua como um ácido doador de H+ (2). Os íons H+ e HCO3 -, com o auxílio da enzima anidrase carbônica, serão convertidos em H2O e CO2 (3). O CO2, dessa forma, é eliminado pela expiração (4). HHbO2 O2 expiração inspiração 1 2 3 4
  • 32.
    ❑ Cada umdos sistemas tampões é discutido como se pudesse operar individualmente nos líquidos corporais. Todavia, eles, na realidade, trabalham em conjunto, visto que o hidrogênio é comum às reações químicas de todos os sistemas. ❑ Por conseguinte, toda vez que alguma condição produzir alterações na concentração de íons H+, causará a alteração simultânea no equilíbrio de todos os sistemas tampão. FIM