Amortiguador

La importancia biol¶gica de los sistemas amortiguadores o
E lis a V e g a A vila y Min a K o n ig s b e r g Fa in s t e in D e p a r t a m e n t o d e Cie n c ia s d e la S a lu d . D .C.B .S . U A M-I. A .P . 5 5 -5 3 5 , 0 9 3 4 0 M¶ e xic o D .F. ve g a @xa n u m .u a m .m x; m kf@xa n u m .u a m .m x.
Resumen El tema de las disoluciones amortiguadoras es una parte esencial en los cursos dequ¶ ³mica y bioqu¶mica. ³ Sin embargo, la mayor¶ de los cursos utilizan co³a mo ejemplos de soluciones amortiguadoras sistemas meramente qu¶ ³micos y dejan de lado la importancia biol¶gica de este tipo de soluciones, siendo que o es muy interesante analizar los efectos de los amortiguadores en las reacciones que se producen en los organismos vivos, en la tierra y en el agua. En este art¶ ³culo serevisan algunos ejemplos de amortiguadores relacionados con las cuestiones biol¶gicas, eso pecialmente con los organismos vivos, y de manera muy breve en los sistemas acu¶ticos. a Abstract Bu®er solutions are an important part of chemistry and biochemistry courses, but their biological importance is rarely discussed. This paper discusses the must important bu®er systems in men that are in the lungand in the kidney where the pH of the blood is regulated. Bu®er systems in aquatic niches are also brie°y reviewed. Introducci¶n o El concepto te¶rico as¶ como y la preparao ³ ci¶n pr¶ctica de las disoluciones amortiguadoo a ras (tambi¶n llamadas disoluciones reguladoe ras, tampones o bu®ers) son temas fundamentales dentro de los programas de qu¶ ³mica y bioqu¶ ³mica que se imparten tanto en ladivisi¶n de o Ciencias B¶sicas como en la Divisi¶n de Ciena o cias Biol¶gicas y de la Salud. Sin embargo, su imo portancia biol¶gica, ecol¶gica y ¯siol¶gica se diso o o cute poco. En este art¶ ³culo pretendemos dar algunos ejemplos interesantes que podr¶ utilizar³an se en la docencia de estos temas. Recordemos que una disoluci¶n amortiguadora tieo ne la caracter¶ ³stica de aminorar los cambiosbruscos de pH1 debidos a la adici¶n de ¶cidos o bases fuero a tes as¶ como el que su pH no se modi¯ca por efec³ to de diluciones (Harris, 1992). El amortiguador
1 E l t¶r m in o p H e se u tiliza p ar a in d icar la con cen tr aci¶n o d e p r oton es q u e tien e u n a solu ci¶n , es d ecir , su acid ez. S e o ex p r esa com o: p H = ¡log[H + ]

est¶ formado por un ¶cido d¶bil y su base conjugaa ae da o una base d¶bil y su ¶cido conjugado; de manera e a tal que en la misma diluciones coexisten un componente que reacciona ante la adici¶n de ¶cidos (la bao a se) y otro con las bases (¶cido). Como ejemplos tenea mos N aHCO3 ¡ N a2 CO3 ; H2 CO3 ¡ N aHCO3 , en el primer caso el bicarbonato act¶a como ¶cido mienu a tras que en el segundo este act¶a como base. Los reu guladores de pH que tienenimportancia ¯siol¶gica, o en los mam¶feros, son del tipo ¶cido d¶bil-base con³ a e jugada (Valtin, 1973). Sistemas reguladores que existen en los mamiferos Las c¶lulas del organismo funcionan de manee ra adecuada cuando se mantienen dentro de ciertos par¶metros como son la temperatura, la adea cuada producci¶n de energ¶ los niveles de sao ³a, les, agua y nutrientes, as¶ como el pH de los °ui³ doscorporales. Sin embargo, como los °uidos corporales est¶n formados por agua y substana cias disueltas, son susceptibles a tener variaciones en su pH dependiendo de los alimentos que se ingieran o de reacciones metab¶licas normales del oro ganismo. Si estos cambios en el pH son bruscos, pueden llegar a afectar al organismo (Garrido, 1991). La composici¶n qu¶ o ³mica del plasma sangu¶ ³neo (laporci¶n °uida de la sangre) y del °uido interstio cial (el °uido que se encuentra entre las c¶lulas de e los tejidos) son muy similares entre si, en contraste a la composici¶n del °uido intracelular. Los prino cipales electrolitos del plasma sangu¶ ³neo y del °uido intersticial son los iones N a+ y Cl¡ , mientras que para el °uido intracelular son los iones K + y 2¡ HP O4 . Esto indica que las c¶lulas...