Unidad III. Equilibrio ácido-base

UNIDAD 3.-EQUILIBRIO ÁCIDO-BASE

Como revisamos en la unidad anterior, el agua es una molécula fundamental para la vida. Lo anterior se debe principalmente al tipo de relaciones que establece con otras moléculas. Entre las reacciones más frecuentes que podemos encontrar en una célula se encuentran las reacciones entre moléculas con características ácidas y moléculas con características básicas, lo que a su vez determina el estado de acidez/alcalinidad de una solución.

Al finalizar esta unidad tendrás un mejor conocimiento acerca de qué factores determinan el pH de una solución, así como de las características de las moléculas ácidas, básicas y la relación entre ellas.

Objetivos de la unidad temática.

Esta unidad tiene dos objetivos fundamentales:

-Que comprendas los factores que determinan el pH, así como su importancia para el funcionamiento del metabolismo celular.

-Que comprendas las características de las moléculas ácidas y básicas, así como la interacción entre ellas.

Contenido de la unidad.

Unidad 3.- Equilibrio ácido-base

            1.- El pH

                        1.1.- Determinación de la constante de ionización del agua

                        1.2.- Concepto de pH

            2.- Moléculas ácidas y básicas

                        2.1.- Definición de una molécula ácida

                        2.2.- Definición de una molécula básica

                        2.3.- Reacción ácido-base

            3.- Importancia de la regulación del pH para el metabolismo celular

                       

                        3.1.- Soluciones amortiguadoras

Fuentes de información

Bibliografía básica

-Voet, D., Voet, J. G. (2006) Bioquímica. Tercera edición. Editorial Panamericana. Buenos Aires.

-Bioquímica y biología molecular en línea. Facultad de Medicina. UNAM. http://laguna.fmedic.unam.mx/~evazquez/0403/acidos%20y%20bases.html En esta página podrás encontrar información breve y concisa respecto los temas abordados en la Unidad 3.

-Bioquímica y biología molecular en línea. Facultad de Medicina. UNAM. http://laguna.fmedic.unam.mx/~3dmolvis/agua/index.html  En esta página encontrarás una guía interactiva para el estudio del agua y la forma en que esta molécula se disocia, así como la forma en que se determina el pH y ensayos sobre los cálculos de este valor.

Bibliografía complementaria

-Bioquímica y biología molecular en línea. Facultad de Medicina. UNAM. http://laguna.fmedic.unam.mx/~leonor/ En esta página podrás encontrar diferentes herramientas en línea para el aprendizaje de la biología molecular, tales como visualización de estructura tridimensional de diferentes moléculas, o prácticas de laboratorio virtuales.

-Bioquímica y biología molecular en línea. Facultad de Medicina. UNAM. http://laguna.fmedic.unam.mx/lenpres/ Página donde encontrarás presentaciones de Power Point basadas en el libro de Bioquímica de Lehninger

-Molecular Biology of the Cell. Texto completo en línea. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK26883/#A188 En esta parte del libro encontrarás una descripción muy clara acerca de la forma en que se llevan a cabo las reacciones ácido base. Lo interesante de este texto es que el tema está enmarcado en las propiedades fisicoquímicas generales de las principales moléculas que sustentan la vida.

Videos de utilidad

En este video encontrarás una explicación acerca de cómo se regula el pH en el cuerpo humano.

Forma de evaluación

La ponderación de la evaluación de esta unidad quedará de la manera siguiente

Actividad 3.3--------------------------------------------------- 30%

Actividad 3.4--------------------------------------------------- 30%

Actividad 3.5--------------------------------------------------- 40%

ACTIVIDADES DE LA UNIDAD II

ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE

Actividad 3.1.- Elabora una tabla con 3 columnas donde abordes el tema:  Ácidos y Bases

La tabla tendrá 3 columnas (Q, C y A). Llena las primeras dos columnas del cuadro Q C A. La columna Q indica lo que quisieras saber del pH, y las características de acidez/alcalinidad de las soluciones, la columna C indica lo que actualmente conoces del tema. La columna A la llenarás al final de la unidad temática y reflejará lo que aprendiste y lo que consideras que te faltó aprender en la misma.

Actividad 3.2.- Lee con cuidado los contenidos de la unidad temática en el libro de Voet, 2006. Para mayor detalle revisa las 3 referencias electrónicas mencionadas también en la bibliografía básica. Para profundizar en cualquiera de los temas puedes apoyarte en la bibliografía complementaria. En particular, a tercera referencia de la bibliografía básica te permitirá ver con mayor detalle cómo se lleva a cabo una reacción ácido/base, explicado de una forma muy didáctica.

ESTRATEGIAS DE EVALUACIÓN Y ACREDITACIÓN DE LA UNIDAD III

Actividad 3.3.- Lleva a cabo la siguiente actividad en línea:

- Ácidos y bases: química de la cocina

Responde las siguientes preguntas:

-          Explica porqué las sustancias ácidas y básicas tienen un efecto diferencial en el experimento

-          ¿Cuál fue la combinación que produjo un mejor efecto?

-          ¿Qué otro elemento fácilmente asequible podrías usar para obtener un efecto similar?

Actividad 3.4-.Mapa conceptual.- Esta actividad te permitirá vincular los contenidos de las unidades 2 y 3 del programa de la materia. En este caso deberás realizar un mapa conceptual que vincule al menos los siguientes temas 

-Dipolo eléctrico del agua

-Solvente universal

-Función de transporte

-Función estructural

-Moléculas hidrofóbicas

-Moléculas hidrofílicas

-pH

-Alcalinidad

-Acidez

-Solución amortiguadora

-Funcionamiento enzimático

Aspectos a evaluar en esta actividad:

-          -Veracidad y vastedad de la información vertida en el mapa -------------------50%

-   -Establecimiento de todas las conexiones posibles entre los puntos mencionados en el mapa conceptual-------------------------------------------------------------------50%

Actividad 3.5.- Análisis cognitivo de tareas (actividad en equipo).- La acidez o alcalinidad de las sustancias son algo con lo que nos encontramos todos los días en el laboratorio de la vida cotidiana, aunque rara vez nos damos cuenta de ello. Esta actividad te permitirá reforzar lo aprendido a lo largo de la unidad al acercar los temas a nuestra vida diaria mediante la realización de un sencillo experimento. Reúnete con tu equipo y reunan el siguiente:

Material:

-Col morada

-Jugo de limón

-Bicarbonato de sodio

-Refresco de limón o agua mineral gasificada.

-Orina

Procedimiento

A) Separen varias hojas de la col morada y pónganlas a hervir durante 15 minutos

B) Permitan que se enfríe el agua y fíltrenla (puede ser con un filtro para café) para conservar solamente el extracto

C) Si desean conservar el extracto de col morada durante varios días agreguen 10 ml de alcohol etílico por cada 40 ml de extracto y métanlo al refrigerador.

D) Agreguen gotas del extracto de col morada a un recipiente con jugo de limón, a otro con bicarbonato de sodio diluido en agua (media cucharadita cafetera en una taza), y en otro con refresco de limón. Agreguen cuantas gotas necesiten para ver cambiar de color el contenido del recipiente.

E) Preparen otro recipiente con jugo de limón idéntico al que usaron inicialmente y agrégenle unas gotas de extracto de col morada (como al anterior). Una vez que cambie de color agreguen unas gotas de bicarbonato de sodio diluido (como el que preparaste para el inciso D)

El extracto de col morada sirve como un indicador de pH, tornándose rojizo cuando la solución es ácida, y azul/verde cuando la solución es básica (alcalina), por lo que podrá darles una idea del pH de las soluciones que observan.

Elaboren un reporte donde describan los resultados obtenidos. En el reporte deberán incluir las respuestas a las siguientes preguntas:

-¿Porqué podemos usar el extracto de col morada como indicador de pH?

-¿Qué sucedió con cada una de las soluciones probadas (inciso D)?

-¿Qué sucede cuando agregas el detergente y porqué?

-¿Qué sucede con la solución de jugo de limón y extracto de col cuando le agregas el bicarbonato de sodio (inciso E)? ¿Porqué sucede?

-¿Qué pasaría si agregáramos una solución amortiguadora a nuestro muestra de jugo de limón o de bicarbonato de sodio? ¿Qué tonalidad tomarían estas soluciones al agregarles el extracto de col morada y porqué?

El reporte deberá estar acompañado de fotografías del experimento y deberán enviárselo a su asesor vía correo electrónico. La longitud del reporte no deberá ser mayor a 3 cuartillas.

Aspectos a evaluar en esta actividad:

-        - Ejecución del experimento -------------------------------------------------------50%

-      -Cuestionario (las respuestas deberán incluir una explicación a nivel molecular de los temas requeridos al elaborar la respuesta)--------------------------------------50%

Autoevaluación

Llena la última columna del cuadro Q C A que elaboraste al inicio de la sesión y envíaselo a tu asesor por correo electrónico.

Retroalimentación

Contesta el cuestionario rápido correspondiente a esta unidad en el documento compartido en GoogleDocs.


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