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DIVISIÓN DE BIOTECNOLOGÍA. ANÁLISIS INSTRUMENTAL.

PRÁCTICA 1. SOLUCIONES AMORTIGUADORAS Y EFICACIA DE AMORTIGUACIÓN





INTRODUCCIÓN.

Uno de los factores mas importantes en los sistemas biológicos es el potencial de Hidrógeno o pH que se define como el logaritmo negativo de la concentración o actividad de los iones hidrónio. Su importancia radica en su influencia sobre lasbiomoléculas con carga eléctrica, donde las proteínas son las biomóleculas mas sensibles a las variaciones de pH, debido a que determinan en su momento la carga eléctrica neta de éstas en función de los aminoácidos expuestos en la estructura terciaria de las mismas comúnmente llamada forma nativa de las proteínas. Toda proteína en su forma nativa corresponde a su forma activa.

El pH al cual se igualanlas cargas eléctricas positivas y negativas en una proteína y por tanto la carga neta de ésta tiene un valor de cero, se conoce como punto isoeléctrico y en este valor de pH una proteína es menos soluble en medio acuoso, afectando la forma nativa, dando como resultado su desnaturalización entendiéndose ésta como la pérdida de la forma nativa o de su estructura tridimensional. En el contextocelular por tanto, los seres vivos cuentan con mecanismos para evitar las variaciones bruscas del pH llamado acción amortiguadora y así garantizar el correcto funcionamiento de las proteínas principalmente.

In Vitro, la acción amortiguadora se consigue con soluciones reguladoras, amortiguadoras, buffer o tampón, la cual se elabora generalmente a partir de un ácido débil y su base conjugada(generalmente la sal del ácido), o una base débil y su ácido conjugado que corresponde a la sal de ésta. Generalizando pues, corresponde a la fracción neutralizada (la sal) y la fracción no neutralizada (ácido o base debil según corresponda) al pH deseado. La ecuación que auxilia en el cálculo de la concentración de los componentes de una solución buffer es la de Henderson Hasselbach:

Solucionreguladora ACIDA: pH = pKa + log [sal]/[acido] o fracción neutralizada/fracción no neutralizada, respectivamente.

Solución reguladora BÁSICA: pH = pKw – pKb + log [base]/[sal] o fracción no neutralizada/fracción neutralizada respectivamente. Donde: pH: Potencial de hidrógeno, pKw: producto iónico del agua, pKa: potencial de la constante de acidez y pKb: potencial de la constante de basicidad

Detal manera que al adicionar ácido al medio, la sal parcialmente ionizada acepta los protones disociados de éste disminuyendo dicho efecto. Complementariamente si la variación ocurriese por la adición de iones hidroxilo (u oxidrilo), el ácido débil dona su protón para formar agua.

La eficiencia de amortiguación de una solución reguladora esta determinada por la concentración de sus componentes,la temperatura y la concentración del ácido o álcali adicionado al medio de reacción. Sin embargo, en general, una solución tampón tiene una eficiencia de amortiguación dos unidades arriba o hacia abajo del valor inicial de ésta, que en general la máxima amortiguación se cumple cuando se mantiene una relación de uno entre la concentración del ácido y su base conjugada correspondiente y el limitese presentan cuando existe una relación 1:10 o 10:1 entre el ácido y su base conjugada respectivamente.

Una forma experimental de evaluar dicha eficiencia es mediante una titulación potenciométrica con la adición de ácido y posteriormente de una base. El patrón de comportamiento obedece a una curva sigmoide, donde el punto de inflexión corresponde al pH para lo cual fue calculado y por tanto esun método experimental que comprueba la eficiencia de amortiguación de una solución reguladora





OBJETIVOS.

Evaluar la eficacia de amortiguación de una solución buffer

Realizar los cálculos necesarios para determinar las cantidades de la fracción neutralizada y no neutralizada de una solución reguladora.

Preparar las soluciones tampón al pH indicado

Evaluar la eficacia de...