LA QUÍMICA DE LA VIDA: PERSPECTIVA INORGÁNICA
Por último, el agua es transparente; gracias a ello
no interfiere procesos como la fotosíntesis (a poca profundidad) y la visión, dos fenómenos para los que es necesario el paso libre de la luz.
2.6 MANTENIMIENTO DE UN pH ESTABLE EN LOS
SISTEMAS VIVOS
La acidez y la alcalinidad se miden con una escala basada en la ligera ionización del agua. La acidez depende de
la concentración de H+ mientras que la alcalinidad es
función de la concentración de OH-; por tanto, la ionización del agua —H2O → H+ + OH-— produce, al menos en
teoría, un sistema neutro. En el agua pura la disociación
es tan escasa que, en el punto de equilibrio, 1 mol (18 g)
de agua produce 10"7 moles de H+ y 10"7 moles de OH".
Dado que la ionización es tan pequeña, puede decirse
que la masa no ionizada del agua tiene una concentración 1 M. Entonces
En términos prácticos, el significado de esta relación es que la concentración molar de H+ multiplicada por la concentración molar de OH- siempre será
1/100 000 000 000 000 ó 10-14 M, la constante de equilibrio. Así pues, conforme aumenta la concentración de H+,
la de OH- debe disminuir. Con el fin de evitar esas engorrosas fracciones o H uso de exponentes negativos, se
creó un sistema que nos permite expresar la acidez en
forma de enteros positivos. La expresión pH significa
"potencia de H" y se define como el logaritmo negativo
(es decir, 1/log) de la concentración del ion hidrógeno.
Como el pH es una potencia o función exponencial,
cada unidad de pH representa un cambio equivalente a
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multiplicar por 10 la concentración de H+. Cuanto menos
sea el pH, mayor será la concentración del ion de hidrógeno (p. ej., un pH de 3 representa 10-3 moles de iones
H+, pero un pH de 2 indica la presencia de 10-2 moles del
ion). Las soluciones neutras tienen un pH de 7, mientras
que la máxima acidez en soluciones acuosas está representada por un pH de 0. Un pH por arriba de 7 indica
que la solución es alcalina; la máxima alcalinidad está representada por un pH de 14.
En general, el pH que prevalece en el interior de
casi todos los organismos y sus partes es cercano al
neutro. Si la sangre del ser humano (pH 7.35) tuviera un
cambio de pH de apenas 0.1, las consecuencias serían
graves. (Aunque el pH de los jugos digestivos del estómago se encuentra en los extremos ácidos de la escala,
la cavidad de este órgano no está propiamente en el interior del cuerpo; más bien se trata de un ambiente "externo interior": en esencia, durante el desarrollo embrionario
el cuerpo se pliega en torno a un espacio exterior y de
ese modo se forma un tubo interno.) El exceso de iones
H+ y OH- producidos durante las reacciones metabólicas
es neutralizado o absorbido por sistemas químicos llamados amortiguadores, tampones o buffers. Estos sistemas amortiguadores se forman generalmente con un
ácido débil y su sal. El exceso de iones H+ es absorbido
por el anión de la sal y así se forma un poco más del ácido débil, el cual se disoc