Ácidos, bases y cálculo del pH
La escala de pH mide el grado de acidez o basicidad de una solución acuosa. Las soluciones que contienen mayores cantidades de iones de hidrógeno, como en forma de ácido clorhídrico (HCL), tienen un pH más bajo que aquellas con cantidades menores de este ión, que se clasificarían como neutras o incluso básicas. Las soluciones con un pH de 7 se consideran neutras, ni ácidas ni básicas. El mejor ejemplo de solución neutra es el agua.
Para medir el pH, la escala es logarítmica e inversamente relacionada con el número de iones de hidrógeno en una solución dada. Por lo tanto, el pH es negativo del logaritmo en base 10 de los iones de hidrógeno en una solución.
La fórmula específica es:
pH = -log10 (H +)
(H +) = 10-pH
¿Qué Factores Afectan la Ionización de un Ácido Débil?
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Ejemplos de soluciones fisiológicas y su pH
El mejor ejemplo de solución ácida.en el cuerpo hay secreciones de ácido gástrico que tienen un pH de ~ 2. La razón por la que la solución de ácido gástrico es tan baja se debe a la producción de HCL por las células parietales en el estómago de la glándula fúndica. Se requieren altas cantidades de HCL (o pH bajo) para activar el pepsinógeno (producido por las células Chief) a pepsina, que es una enzima importante en la escisión de proteínas en preparación para la absorción de aminoácidos y péptidos en el intestino delgado. Sin embargo, un pH tan bajo puede corroer o digerir las células del revestimiento gástrico. Para evitar que esto suceda, estas células se recubren con una capa mucosa que bloquea el HCL. Si se rompe esta barrera mucosa, el bajo pH del jugo de ácido gástrico puede destruir estas células de revestimiento, lo que resulta en una úlcera gástrica. Para las personas con esta afección, un medicamento que se puede recetar es el sucralfato, que tiene una sustancia similar a la tiza y asume el papel de actuar como una barrera para el fluido gástrico de pH bajo. Otro ejemplo de células que producen una sustancia ácida son los osteoclastos, que producen fosfatasa ácida. Esta enzima actúa para digerir enzimáticamente el hueso.
En algunas regiones del cuerpo, las células producirán una secreción alcalina (pH alto, cantidades bajas de iones de hidrógeno). Los ejemplos incluyen las células de los conductos estriados de la glándula salival y las células centroacinares del páncreas. En cambio, estas dos células producen y liberan grandes cantidades de iones bicarbonato en la luz. En ambas zonas del cuerpo, la liberación de bicarbonato aumenta el pH y contrarresta o neutraliza las secreciones glandulares. La glándula prostática también produce una secreción muy alcalina para neutralizar la acidez del eyaculado.
Una enzima que tienen en común las células que producen una secreción ácida o alcalina es la anhidrasa carbónica que cataliza la conversión de dióxido de carbono y agua en iones bicarbonato e iones hidrógeno.
CO2 + H2O -> H2CO3 -> H + + HCO3
La clave para determinar si la solución resultante es ácida o básica es el lugar donde se secreta el ión hidrógeno o el ión bicarbonato. En las células parietales, se libera un ión de hidrógeno en la luz para reducir el pH. Sin embargo, el ion bicarbonato también tiene que salir de la célula, y sale y entra en los vasos sanguíneos subyacentes. Por lo tanto, después de comer, se produce una marea alcalina posprandial en lo que respecta a la vasculatura de la zona.
¿Cómo se mide el pH de una solución líquida?
Por el contrario, las células del conducto estriado y centroacinar liberan ion bicarbonato en la luz para elevar el pH de las secreciones glandulares y el ion hidrógeno se libera en los vasos sanguíneos subyacentes.
Resumen de la lección
La escala de pH se refiere al grado de acidez o basicidad de una solución acuosa. Aquellas soluciones que son más ácidas tienen altas cantidades de iones de hidrógeno y un pH más bajo. Por el contrario, las soluciones que son básicas tienen bajas cantidades de iones de hidrógeno y un pH alto. Las soluciones neutras que no son ni ácidas ni básicas se consideran neutras, siendo el agua el mejor ejemplo. La escala de pH es logarítmica e inversamente basada en iones de hidrógeno libres en solución.
Las células de ejemplo que liberan una solución ácida en el lumen o el entorno circundante son las células parietales del estómago que producen HCL para activar el pepsinógeno a pepsina y los osteoclastos que producen fosfatasa ácida para digerir enzimáticamente el hueso. Las células que liberan una secreción alcalina en el lumen incluyen las células del conducto estriado en la glándula salival, las células centroacinares en el páncreas y las células de la glándula prostática. La única enzima que estas células tienen en común es la anhidrasa carbónica que cataliza la conversión de dióxido de carbono y agua en ión bicarbonato (alcalino, pH alto) e ión hidrógeno (ácido, pH bajo). Si una solución es ácida o básica depende de dónde se libera cada uno de estos iones.
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