Page 764 - Quimica - Undécima Edición

QUÍMICA

en acción

Mantenimiento del pH de la sangre

odos los animales superiores necesitan un sistema circulato-
Trio que transporte combustible y oxígeno para llevar a cabo
los procesos vitales del organismo y eliminar desechos. En el
cuerpo humano este importante intercambio tiene lugar en el
fl uido versátil conocido como sangre, del cual hay aproximada-
mente cinco litros (10.6 pintas) en un adulto promedio. La san-
gre que circula en la profundidad de los tejidos transporta
oxígeno y nutrientes para mantener las células con vida, y elimi-
na el dióxido de carbono y otros materiales de desecho. La natu-
raleza ha proporcionado un método muy efi caz para distribuir el
oxígeno y eliminar el dióxido de carbono gracias a los sistemas
amortiguadores.
La sangre es un sistema sumamente complejo, pero para
los fi nes de este libro es necesario observar sólo dos componen-
tes esenciales: el plasma sanguíneo y los glóbulos rojos , llama-
dos eritrocitos. El plasma sanguíneo contiene muchos compues-
tos, entre los que se encuentran las proteínas, los iones metálicos
y los fosfatos inorgánicos. Los eritrocitos contienen moléculas
Micrografía electrónica de los glóbulos rojos de la sangre en una pequeña
de hemoglobina, así como la enzima anhidrasa carbónica , la
ramifi cación arterial.
cual cataliza tanto la formación de ácido carbónico (H 2 CO 3 )
como su descomposición:
Como lo muestra la fi gura de la página 735, el dióxido de carbo-
no producido por los procesos metabólicos se difunde dentro
CO 2 (ac) 1 H 2 O(l) Δ H 2 CO 3 (ac)
del eritrocito, donde rápidamente se convierte en H 2 CO 3
mediante la acción de la anhidrasa carbónica:
Las sustancias localizadas en el interior de los eritrocitos están
protegidas del fl uido extracelular (plasma sanguíneo) mediante CO 2 (ac) 1 H 2 O(l) Δ H 2 CO 3 (ac)
una membrana celular que permite que sólo ciertas moléculas
pasen a través de ella. La ionización del ácido carbónico
El pH del plasma sanguíneo se mantiene alrededor de 7.40
mediante varios sistemas amortiguadores, el más importante de H 2 CO 3 (ac) Δ H (ac) 1 HCO 3 (ac)
2
1
2
los cuales es el sistema HCO 3 /H 2 CO 3 . En el eritrocito, donde el
pH es de 7.25, los principales sistemas amortiguadores son tiene dos importantes consecuencias. En primer lugar, el ion
2
HCO 3 /H 2 CO 3 y la hemoglobina. La molécula de hemoglobina bicarbonato se difunde hacia afuera del eritrocito, entonces, el
es una compleja molécula de proteína (masa molar de 65 000 g), plasma sanguíneo lo transporta a los pulmones. Éste es el prin-
que contiene varios protones ionizables. A grandes rasgos se cipal mecanismo para eliminar el dióxido de carbono. En segun-
puede tratar como un ácido monoprótico del tipo HHb: 1
do lugar, los iones H desplazan el equilibrio en favor de la
molécula de oxihemoglobina no ionizada:
1
2
HHb(ac) Δ H (ac) 1 Hb (ac)
2
1
H (ac) 1 HbO 2 (ac) Δ HHbO 2 (ac)
2
donde HHb representa la molécula de hemoglobina y Hb la
base conjugada de HHb. La oxihemoglobina (HHbO 2 ) , formada Debido a que HHbO 2 libera oxígeno con más rapidez que su
por la combinación de oxígeno con hemoglobina, es un ácido base conjugada (HbO 2 ), la formación del ácido promueve la
2
más fuerte que HHb:
siguiente reacción de izquierda a derecha:
1
2
HHbO 2 (ac) Δ H (ac) 1 HbO 2 (ac) HHbO 2 (ac) Δ HHb(ac) 1 O 2 (ac)

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