Tema 1: Agua Y Ph Flashcards

(81 cards)

1
Q

¿Cuál es la importancia del agua para la vida?

A

Es el líquido fundamental para la vida, donde ocurren reacciones bioquímicas esenciales y es el principal disolvente biológico.

Sus propiedades excepcionales son consecuencia de su composición y estructura molecular.

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2
Q

¿Cuántos litros de agua necesita un adulto diariamente?

A

Aproximadamente 2.5 litros diarios.

De estos, 700 mL provienen de la dieta, 300 mL son generados del metabolismo, y 1.5 L se ingieren como líquidos.

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3
Q

¿Cómo se distribuye el agua en el cuerpo humano?

A

60% en el compartimento intracelular y 40% en el compartimento extracelular:
* 8% en el espacio intravascular
* 20% en el intersticio
* 12% en el espacio transcelular

El espacio transcelular incluye líquido cefalorraquídeo, sinovial, orina, humor acuoso.

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4
Q

¿Cuál es la estructura molecular del agua?

A

Compuesta por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno, con enlaces polares y una estructura angular de 104.5°.

Esto genera una distribución de carga desigual, con el lado de los hidrógenos con carga parcial positiva (δ⁺) y el lado del oxígeno con carga parcial negativa (δ⁻).

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5
Q

¿Qué es el punto de ebullición anómalo del agua?

A

El agua debería hervir a -100°C, pero debido a los puentes de hidrógeno, su punto de ebullición real es 100°C.

Esto también se refleja en su elevado calor de vaporización (2,260 J/g).

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6
Q

¿Qué es el calor específico del agua?

A

Es la cantidad de calor necesaria para elevar 1 g de agua en 1°C, valor: 1 cal/g°C.

Permite regular la temperatura corporal, evitando cambios bruscos.

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7
Q

¿Qué son las soluciones amortiguadoras (buffer)?

A

Mantienen el pH estable al resistir cambios bruscos cuando se añaden ácidos o bases.

Compuestas por un ácido débil y su base conjugada.

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8
Q

¿Cuál es el pH normal de la sangre?

A

7.35 - 7.45.

Fuera de este rango se pueden presentar problemas de acidosis o alcalosis.

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9
Q

¿Cuáles son los principales cationes y aniones en el cuerpo?

A

Intracelular: Principal catión → K⁺, Principal anión → Proteínas/Bicarbonato.
Extracelular: Principal catión → Na⁺, Principal anión → Cl⁻.

La diferencia en concentración de iones es crucial para el equilibrio osmótico.

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10
Q

¿Qué es la osmolaridad?

A

Cantidad de soluto por litro de solución, importante en la regulación del equilibrio de líquidos en el cuerpo.

Se mide en mOsm/L (270-290 mOsm/L).

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11
Q

¿Qué hace la bomba sodio-potasio?

A

Expulsa tres iones sodio (Na⁺) y mete dos iones potasio (K⁺), manteniendo la diferencia de concentración de estos iones.

Requiere ATP para su funcionamiento.

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12
Q

¿Qué ocurre en una solución hipertónica?

A

El agua sale de la célula, causando deshidratación.

Ocurre cuando hay más solutos fuera de la célula.

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13
Q

¿Qué función tiene la ADH en el cuerpo?

A

Reduce la eliminación de agua en la orina, ayudando a retener líquidos.

Se libera en respuesta a la deshidratación y aumenta la osmolaridad en sangre.

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14
Q

¿Qué es la acidosis?

A

pH < 7.35, exceso de H⁺ que causa problemas respiratorios o metabólicos.

Puede ser de origen respiratorio o metabólico.

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15
Q

¿Qué es la alcalosis?

A

pH > 7.45, déficit de H⁺ que afecta funciones nerviosas y musculares.

Puede ser de origen respiratorio o metabólico.

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16
Q

¿Qué determina el pH óptimo de una enzima?

A

Cada enzima tiene un pH óptimo donde funciona mejor.

Ejemplos: Pepsina (pH ≈ 2), Tripsina (pH ≈ 7), Fosfatasa alcalina (pH ≈ 8.5).

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17
Q

¿Qué son las moléculas anfipáticas?

A

Tienen una parte polar (hidrofílica) y una parte no polar (hidrofóbica).

Ejemplo: Los ácidos grasos forman micelas y bicapas lipídicas en solución acuosa.

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18
Q

¿Cómo se comporta el agua en estado sólido (hielo)?

A

Los puentes de hidrógeno se vuelven fijos, organizando las moléculas en estructuras tetraédricas, lo que hace que el hielo sea menos denso que el agua líquida.

Por esto, el hielo flota en el agua.

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19
Q

¿Qué porcentaje del agua total del organismo se encuentra en el compartimento intracelular?

A

60%

El agua total del organismo se distribuye entre compartimentos intracelular y extracelular.

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20
Q

¿Cuál es la distribución del agua en el compartimento extracelular?

A

40% distribuido en:
* 8% dentro de los vasos sanguíneos
* 20% en el intersticio
* 12% a nivel transcelular

El espacio transcelular incluye líquido céfalo-raquídeo, sinovial, orina y humor acuoso.

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21
Q

¿De qué átomos está formada la molécula de agua?

A

1 oxígeno y 2 hidrógenos

Los átomos de hidrógeno están unidos al oxígeno mediante enlaces polares.

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22
Q

¿Cuál es el ángulo de separación entre los dos hidrógenos en una molécula de agua?

A

104.5 grados

Este ángulo es resultado de la geometría molecular del agua.

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23
Q

¿Qué tipo de enlaces permite que las moléculas de agua se unan entre sí?

A

Puentes de hidrógeno

Estos enlaces son responsables de muchas propiedades únicas del agua.

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24
Q

¿Cuál es el punto de ebullición del agua a presión atmosférica estándar?

A

100 grados Celsius

Esto es inusual dado el peso molecular del agua, que en teoría debería ser de -1 grados Celsius.

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25
¿Qué es el calor de vaporización del agua y su valor?
Es la cantidad de energía necesaria para convertir 1 g de líquido a gas, y su valor es de 2260 joules por gramo ## Footnote La presencia de puentes de hidrógeno contribuye a este alto valor.
26
¿Qué define la solubilidad de un soluto en un solvente?
La cantidad máxima de soluto que se puede disolver en un volumen dado de solvente a una temperatura específica ## Footnote La solubilidad depende de la polaridad del soluto y del solvente.
27
¿Cómo se clasifican los solventes según su polaridad?
En polares y no polares ## Footnote La clasificación se basa en la constante eléctrica del solvente.
28
¿Qué es la tensión superficial?
Es la fuerza de cohesión entre moléculas de agua en la superficie ## Footnote Esto permite que ciertos insectos floten sobre la superficie del agua.
29
¿Qué es la capilaridad?
Es la interacción entre un líquido y un sólido, que permite que el agua suba en tubos delgados ## Footnote Esto es debido a las fuerzas de adhesión entre el agua y el material del tubo.
30
¿Qué implica un elevado calor específico del agua?
Es el calor necesario para elevar la temperatura de 1 g de agua en 1 grado Celsius, con un valor de 1 caloría por gramo por grado Celsius ## Footnote Esto permite que el cuerpo mantenga una temperatura estable.
31
¿Por qué el hielo flota sobre el agua?
Porque la densidad del hielo es menor que la del agua líquida ## Footnote Esto se debe a la estructura tetraédrica del hielo que separa las moléculas de agua.
32
¿Qué es la solvatación?
Es el proceso mediante el cual un soluto interactúa completamente con moléculas de agua ## Footnote Es fundamental para la disolución de compuestos en agua.
33
¿Cuál es la constante dieléctrica del agua?
78.5 ## Footnote Esto indica que el agua es un solvente polar muy eficaz.
34
¿Qué caracteriza a los solventes no polares?
Tienen una distribución electrónica simétrica y no presentan deltas positivos o negativos ## Footnote Son utilizados en la industria para diferentes aplicaciones como tintorerías y pinturas.
35
¿Qué efecto tiene la temperatura sobre la solubilidad de los gases en el agua?
A mayor temperatura, la solubilidad de los gases tiende a disminuir ## Footnote Esto se debe a que los gases tienen mayor tendencia a escapar del líquido a temperaturas elevadas.
36
¿Qué es la tensión superficial?
Es la tendencia de las moléculas de agua en la superficie a disminuir la superficie del líquido debido a las fuerzas de atracción entre ellas. ## Footnote Esto se observa cuando se mueven las olas en un vaso de agua y rápidamente regresan a su posición de menor superficie.
37
¿Qué son los compuestos anfipáticos?
Son moléculas que presentan extremos polares y no polares al mismo tiempo. ## Footnote Los segmentos polares son hidrofílicos y los no polares son hidrofóbicos.
38
¿Cómo se distribuyen los ácidos grasos en una solución acuosa?
Forman bicapas y micelas debido a sus extremos hidrofóbicos que se agrupan para minimizar la interacción con el agua. ## Footnote La cabeza polar (hidrofílica) se orienta hacia el agua, mientras que las colas no polares (hidrofóbicas) se agrupan en el interior.
39
¿Qué forman los fosfolípidos en el medio acuoso?
Forman bicapas que crecen hasta formar vesículas con un centro acuoso. ## Footnote Esta estructura estabiliza las vesículas gracias a las interacciones de sus partes polares y no polares.
40
¿Qué define la osmolaridad?
Es el número de moles de soluto presentes en un litro de solución. ## Footnote En el cuerpo humano, el sodio es el principal catión extracelular que determina la osmolaridad.
41
¿Cuál es el rango normal de osmolaridad en el plasma?
De 270 a 290 mil moles por litro. ## Footnote Esta medida es importante para mantener el equilibrio de líquidos en las células.
42
¿Qué efecto tiene el aumento de sodio en el líquido extracelular sobre las células?
Causa deshidratación o encogimiento de las células debido a la salida de agua por osmósis. ## Footnote Esto ocurre porque el agua se mueve hacia donde hay más soluto.
43
¿Qué sucede en un medio hipotónico?
El agua entra a la célula, causando hinchazón y potencialmente lisis celular. ## Footnote En este caso, hay menos solutos fuera de la célula que dentro.
44
¿Qué ocurre cuando hay pérdida de agua en la sangre?
La osmolaridad aumenta porque hay menos volumen para disolver los solutos. ## Footnote Esto puede resultar de deshidratación o diarrea.
45
¿Qué función tiene la hormona antidiurética en la regulación de osmolaridad?
Disminuye la diuresis, permitiendo que se retenga más agua en el cuerpo. ## Footnote Esto ayuda a diluir los solutos en sangre y restaurar la osmolaridad normal.
46
¿Qué es el pH?
Es el potencial de iones de hidrógeno en una solución. ## Footnote Se relaciona con la concentración de iones hidronio en el agua.
47
¿Cómo se forma un ion hidronio?
Cuando una molécula de agua pierde un hidrógeno a otra molécula de agua. ## Footnote Esto genera un ion H3O+ y un ion hidroxilo OH-.
48
¿Qué se forma cuando una molécula de agua se roba un hidrógeno?
Un ion hidronio (H3O+) ## Footnote Este ion presenta tres átomos de hidrógeno y tiene una carga positiva.
49
¿Qué se convierte la molécula de agua que pierde un hidrógeno?
Un ion hidroxilo (OH-) ## Footnote Este ion tiene una carga prevalente negativa.
50
¿Qué explica el desplazamiento de protones en el agua líquida?
La presencia de iones con carga positiva (iones hidronio) y carga negativa (iones hidroxilo) ## Footnote Esto resulta en diferentes concentraciones de iones de hidrógeno y de hidroxilo.
51
¿Cuál es el principio de equilibrio del agua?
El producto iónico del agua (Kw) ## Footnote Este principio muestra la relación constante entre iones de hidrógeno (H+) y iones hidroxilo (OH-), que es 10^-14.
52
¿Qué indica la escala de pH?
El potencial de iones hidrógeno ## Footnote Un pH más bajo indica más iones de hidrógeno, mientras que un pH más alto indica menos iones de hidrógeno.
53
¿Cómo se relacionan los iones de hidrógeno y los iones hidroxilo en la escala de pH?
La suma de sus concentraciones es siempre 14 ## Footnote Por ejemplo, un pH de 1 corresponde a una concentración de 10^-1 de H+ y 10^-13 de OH-.
54
¿Qué es un pH neutro y cuál es su valor?
Un pH de 7 ## Footnote Esto corresponde a una concentración de iones de hidrógeno de 10^-7 y iones hidroxilo de 10^-7.
55
¿Qué sucede con el pH cuando se agregan ácidos al agua pura?
El pH disminuye ## Footnote Esto lleva al agua a entrar en el rango ácido.
56
¿Qué son las soluciones amortiguadoras?
Soluciones que evitan cambios drásticos en el pH ## Footnote Estas soluciones mantienen el pH constante al agregar ácidos o bases fuertes.
57
¿Por qué es importante el pH en las enzimas y proteínas?
Porque su actividad depende de ciertos niveles de pH ## Footnote Cambios en el pH pueden afectar la estructura y función de las proteínas y enzimas.
58
¿Qué constituye un sistema buffer?
Un ácido y su base conjugada ## Footnote Por ejemplo, ácido acético y acetato de sodio.
59
¿Cómo actúa el ácido acético en un sistema buffer?
Cede protones al agregar bases ## Footnote Esto evita que el pH se eleve demasiado.
60
¿Qué ocurre si se agregan ácidos a un sistema buffer con acetato?
El acetato capta los protones y forma ácido acético ## Footnote Esto evita que el pH disminuya.
61
¿Qué función tienen las proteínas en el pH celular?
Actúan como sistemas amortiguadores intracelulares ## Footnote Pueden protonarse o desprotonarse dependiendo del pH.
62
¿Qué es el sistema bicarbonato-ácido carbónico?
Un sistema buffer que regula el pH en la sangre ## Footnote Permite diluir la carga de ácidos en el cuerpo.
63
¿Cuál es el tiempo de reacción del sistema renal para regular el pH?
Puede tardar hasta días ## Footnote Es el sistema más eficiente pero más lento en comparación con los otros.
64
¿Qué enzima favorece la reacción del ácido carbónico?
Anhidrasa carbónica ## Footnote Esta enzima ayuda en la formación y disociación del ácido carbónico.
65
¿Qué se forma cuando el bicarbonato se une al hidrógeno?
Ácido carbónico (H2CO3) ## Footnote Este proceso es parte de la regulación del pH en el cuerpo.
66
¿Cuál es la función de la anhidrasa carbónica?
Deshidratar el ácido carbónico para formar CO2 y agua ## Footnote También permite hidratar el CO2 para formar ácido carbónico.
67
¿Qué ocurre con el CO2 en la respiración?
Difunde en los alvéolos y sale del cuerpo ## Footnote La regulación del CO2 afecta los niveles de hidrogeniones.
68
¿Cómo afecta el aumento de la frecuencia respiratoria a los niveles de CO2?
Disminuye el CO2 ## Footnote Esto provoca un aumento en el pH.
69
¿Cuál es el efecto de retener CO2 en el cuerpo?
Aumentan los hidrogeniones y disminuye el pH ## Footnote Esto puede llevar a acidosis.
70
¿Qué función cumple el sistema renal en la regulación del pH?
Elimina bicarbonato o ácidos a través de la orina ## Footnote Es el principal regulador del pH, aunque tarda más en activarse.
71
¿Qué se observa en un nomograma relacionado con el pH?
La relación entre pH, presión de CO2, y concentración de bicarbonato ## Footnote El pH normal es 7.4, correspondiente a una presión de CO2 de 40 mmHg.
72
¿Qué indica un pH por debajo de 7.35?
Acidosis ## Footnote Un pH por encima de 7.45 indica alcalosis.
73
¿Qué causa la acidosis respiratoria?
Aumento de los niveles de CO2 ## Footnote Esto se asocia a condiciones que dificultan el intercambio gaseoso.
74
¿Qué ocurre en la acidosis metabólica?
Disminuye el bicarbonato ## Footnote No hay un aumento en el CO2.
75
¿Cómo se compensa la acidosis metabólica?
Aumenta la frecuencia respiratoria para reducir CO2 ## Footnote Esto ayuda a disminuir los niveles de hidrogeniones.
76
¿Qué ocurre en la alcalosis respiratoria?
Disminuye el CO2 ## Footnote Esto provoca un aumento en el pH.
77
¿Qué causa la alcalosis metabólica?
Aumento del bicarbonato ## Footnote Puede ser resultado de insuficiencia renal.
78
¿Cómo se compensa la alcalosis metabólica?
Aumenta la presión de CO2 mediante disminución de la frecuencia respiratoria ## Footnote Esto ayuda a aumentar los niveles de hidrogeniones.
79
¿Qué relación hay entre hidrogeniones y niveles de CO2?
Son directamente proporcionales ## Footnote Aumentos en CO2 aumentan hidrogeniones y viceversa.
80
¿Qué se necesita para determinar alteraciones ácido-base?
Muestra de sangre arterial ## Footnote Se debe medir bicarbonato, presión de CO2 y hidrogeniones.
81
¿Qué ocurre en una hiperventilación?
Disminuye el nivel de CO2 en sangre ## Footnote Esto puede causar alcalosis respiratoria.