Universidad Nacional Autnoma de MxicoFacultad de MedicinaDepartamento de bioqumica y Biologa Molecular

Practica 1Soluciones

Cejudo Cano David Alejandro Grupo: 1135ObjetivosQue el alumno:1. Identifique la existencia de soluciones en los sistemas biolgicos.2. Explique los clculos y procedimientos para preparar soluciones porcentuales, molares y normales, as como las diferentes diluciones de stas.3. Presente ejemplos de soluciones utilizadas en medicina (solucin isotnica, Ringer, Darrow y Hartman).Responda a las siguientes preguntas:1. Qu es una solucin?Una solucin es una mezcla homognea de por lo menos dos componentes: una fase dispersa, que es el soluto (sustancia que se disuelve), y una dispersora que constituye el solvente o disolvente (la sustancia que disuelve al soluto) y que, generalmente, se encuentra en mayor proporcin. Las soluciones ms utilizadas en bioqumica son las que tienen agua como solvente.2. Cuntas clases de soluciones existen? Segn la conductividad elctrica: -Electrolticas; Estas soluciones, si pueden transportar electricidad de manera mucho ms perceptible. A esta clase de soluciones tambin se le conoce como inicas y algunos ejemplos son las sales, bases y cidos.-No electrolticas: Estas soluciones tienen una capacidad casi inexistente de transportar electricidad. Se caracterizan por poseer una disgregacin del soluto hasta el estado molecular y por no conformar iones. Algunos ejemplos de estas soluciones son: El alcohol y el azcar Dependiendo de la cantidad de soluto:-Soluciones diluidas las que contienen una proporcin relativamente pequea de soluto.-Soluciones concentradas las que contienen una gran cantidad de soluto. Slo son posibles cuando el soluto es muy soluble.-Solucin saturada contiene la cantidad de soluto disuelto necesaria para la existencia de un equilibrio entre las molculas disueltas y las molculas en exceso que no estn disueltas. Esta solucin se forma por medio de una vigorosa agitacin con exceso de soluto. -Solucin sobresaturada cuando en la solucin hay presente ms soluto que en una solucin saturada. Para prepararla se forma una solucin saturada a temperatura elevada y se enfra cuidadosamente para evitar la cristalizacin. Son inestables y con facilidad se convierten en soluciones saturadas. Las mencionadas soluciones son poco precisas y no indican, de manera cuantitativa, el soluto ni el solvente; los mtodos cuantitativos ms comunes, que sirven para expresar la concentracin de las soluciones, son las porcentuales, las molares y las normales.-Soluciones porcentuales: No se toma en cuenta el peso frmula del soluto.-Soluciones molares: Se define como el nmero de moles de soluto en un litro de solucin:-Soluciones normales: Son las que contienen el peso equivalente de una sustancia en gramos por litro de solucin.-Soluciones Osmolares: El fenmeno de la smosis se presenta cuando una solucin est separada de su solvente por una membrana semipermeable. La smosis es la difusin de solvente a travs de la membrana desde la parte de menor a la de mayor concentracin-Soluciones isotnicas Las soluciones isotnicas con respecto unas a otras ejercen la misma presin osmtica; es decir, contienen la misma concentracin de partculas osmticamente activas. -Solucin hipotnica es aquella que tiene menor concentracin de soluto en el medio externo en relacin al medio citoplasmtico de la clula-Solucin hipertnica es aquella que tiene mayor concentracin de soluto en el medio externo, por lo que una clula en dicha solucin pierde agua (H2O) debido a la diferencia de presin, es decir, a la presin osmtica , llegando incluso a morir por deshidratacin. La salida del agua de la clula contina hasta que la presin osmtica del medio externo y de la clula sean iguales.-Diluciones: consiste en preparar una solucin menos concentrada a partir de una solucin inicial ms concentrada. Las diluciones se expresan usualmente como una razn matemtica, como 1:10.3. Qu significan los siguientes trminos: mol, solucin molar y solucin normal?Una solucin molar se define como el nmero de moles de soluto en un litro de solucin:M= No. de moles / litro de solucin.Donde un mol es igual al peso atmico o molecular expresado en gramos (tomo gramo o molcula gramo). Un mol contiene el nmero de Avogadro (6.023x1023) de partculas, tomos o molculas.Soluciones Normales: Son las que contienen el peso equivalente de una sustancia en gramos por litro de solucin:N = peso equivalente / litro de solucinDonde el peso equivalente de una sustancia es el nmero de unidades de esta sustancia que puede combinarse con una unidad de hidrgeno:Peso equivalente = peso molecular / n n = nmero de hidrgenos sustituibles.4. Qu significan: v/v, p/v, p/p y ppm?V/V: Porcentaje volumen a volumen: se refiere al volumen de soluto por cada 100 unidades de volumen de la solucin.

P/V: Porcentaje peso a volumen: indica el nmero de gramos de soluto que hay en cada 100 ml de solucin.

P/P: Porcentaje peso a peso: indica el peso de soluto por cada 100 unidades de peso de la solucin.

Ppm: Solucin Partes por milln 1mg de soluto / 1 Litro5. Cul es la composicin de las siguientes soluciones: solucin isotnica de cloruro de sodio, suero glucosado al 5%, Ringer-lactato?

Solucin isotnica de cloruro de sodioCada 100 ml de solucin contienen:Cloruro de sodio.................................................... 0.045 y 0.09 gmEq por litro:Sodio..................................................................................... 154Cloro...................................................................................... 154

Suero Glucosado al 5%Cada 100 ml de solucin contienen:Glucosa................................................................................... 5 g Solucin fisiolgica Ringer-LactatomEq por litro Sodio 130Potasio........4Calcio.........3Cloro......109 Lactato...28

6. Cules son los tipos de soluciones que existen in vivo? Mencionar ejemplos.Son aquellas soluciones que tienen lugar dentro del organismo un claro ejemplo es el plasma sanguneo.7. Qu es una solucin isotnica?Las soluciones isotnicas con respecto unas a otras ejercen la misma presin osmtica; es decir, contienen la misma concentracin de partculas osmticamente activas.Una solucin es isotnica con respecto a una clula viva cuando no ocurre ganancia ni prdida neta de agua en la clula, ni se produce ningn otro cambio en sta cuando entra en contacto con la solucin.El trmino isotnico, que significa: igualdad de tono, se emplea en medicina como sinnimo de isosmtico; pero los trminos isotnico y tonicidad slo deben emplearse en relacin con un lquido fisiolgico.8. Qu es una solucin Osmolar?Es aquella que contiene un mol de la sustancia en gramos en un litro de solucin; el osmol es una medida del nmero total de partculas en solucin. La concentracin expresada en osmol por litro se llama osmolaridad; el osmol por kilogramo de disolvente se denomina osmolalidad; en las soluciones muy diluidas, como son las del cuerpo humano, las dos medidas son tan cercanas que con gran frecuencia se utilizan indistintamente.9. Cmo se calcula la Osmolaridad de una solucin?Para determinar el efecto osmtico de una solucin hay que sumar los efectos de todas las partculas incapaces de atravesar la membrana independientemente de su peso molecular.Por ejemplo: el cloruro de sodio en solucin acuosa se disocia casi completamente en iones sodio (Na+) y cloruro (Cl).

Por lo tanto, cada molcula da origen a dos partculas osmticamente activas, y una solucin Osmolar contiene media molcula gramo (peso molecular expresado en gramos) por litro, o sea:1 osm /l = 58.5/2 = 29.25 g/l tambin 1 mol de NaCl = 2 osm/l10. Qu les pasa a los eritrocitos cuando se ponen en contacto con soluciones salinas de diferente Osmolaridad?Depende mucho de la osmolaridad de la solucin. Por ejemplo En una solucin isotnica en donde la concentracin de soluto es la misma en ambos lados de la membrana celular, la presin osmtica tanto en la solucin como en la clula no se alterara su morfologa En cambio en una solucin hipotnica en la cual se tiene menor concentracin de soluto en el medio externo en relacin al medio citoplasmtico de la clula esta comenzara a absorber agua proceso conocido como lisar, esta puede llegar a absorber tanta agua que se romper su membrana. Por ultimo en una solucin hipertnica en la que tiene mayor concentracin de soluto en el medio externo, por lo que una clula en dicha solucin pierde agua (H2O) debido a la diferencia de presin, es decir, a la presin osmtica, llegando incluso a morir por deshidratacin. La salida del agua de la clula contina hasta que la presin osmtica del medio externo y de la clula sea iguales proceso conocido como crenacin. 11. Qu se entiende por dilucin y dilucin seriada de las soluciones?La dilucin consiste en preparar una solucin menos concentrada a partir de una solucin inicial ms concentrada. La dilucin seriada Si se hace ms de una dilucin, a partir de una misma solucin, la concentracin de la solucin final se obtiene al multiplicar la concentracin original por el producto de las diluciones. La dilucin y re diluciones sistemticas de una solucin se llaman diluciones seriadas.Procedimiento1. Hacer los clculos correspondientes para comprobar que la solucin a 0.9% de NaCl es isotnica con respecto al plasma (ver pag. 26). Considerar que:a) El cloruro de sodio se disocia en solucin acuosa en los iones sodio y cloruro, por lo que la concentracin inica se duplica (1 mmol/l = 2 mosm/l).

b) La presin osmtica normal del plasma es de 290-310 mosm/l.

Partiendo de 1M = 1Osm = 1N = 1Eq 0.9g---100ml ?---1000ml ?= 9g 1M---58.5g ?---9g ?=0.15M1M= 1 Osm/L0.15 M= 0.15 Osm/L0.15 Osm/L= 150 mOsm/L2(150mOsm/L)= 300Mosml/L

2. Preparar 20 ml de una solucin de NaCl a 4.5% (etiquetar como solucin 1).4.5g---100ml?---20ml ?= 0.9g3. A partir de la solucin anterior, preparar 25 ml a 0.9% (solucin 2) y 50 ml a 0.045% (solucin 3).C1=4.5g C1 V1 = C2 V2 V1= ? C2=0.9g V2=25ml

C1=0.9g C1 V1 = C2 V2V1= ? C2=0.045gV2=50mlProblemas Adicionales 1.- Preparar 250 ml de una solucin de Na2CO3 0.200 M PM: 106g/mol0.200M --- 1000mlX ---250ml 0.05M 1M ---106 g/mol0.05M --- X 5.3 g/mol

2.- Preparar 150 ml de una solucin de NaCl al 4.5%.

4.5g --- 100ml X --- 250ml X= 0.05 M 1M --- 106 g/mol0.05 M --- 5.3 g/ mol3.- Preparar 250 ml de una solucin de NaOH al 35%.35g --- 100mlX --- 250ml X= 87.5g4.- Preparar 1.5 litros de H3PO4 0.75 M PM:98 g/mol0.75 M --- 1000 ml X --- 1500ml X= 1.125 M 1M --- 98 g/mol1.125 M --- X X= 110.25 g/mol

5.-Preparar 150 ml de una solucin 0.6 M de KMnO4 PM= 158 g/mol 0.6 M --- 1000mlX --- 150 ml X= 0.09 M 1 M --- 158 g/mol0.09 M --- X X= 14.20 g/mol

6.-Preparar 400 ml de una solucin de histidina al 0.03M PM =155.15 g/mol

0.03 M --- 1000ml X --- 400ml X= 0.012 M 1M --- 155.15 g/mol0.012 M --- X X= 1.8618 g/mol

7.-Se requieren preparar 0.250 M de KOH a partir de una solucin de KOH 0.400 M. Cuntos ml de esta solucin concentrada deber utilizar? C1 V1 = C2 V2 C1=0.400MV1= ? C2=0.250MV2=1000ml8.-Cuantos miliequivalentes estn presentes en 100 ml de una solucin de Ca2+ al 0.1%.

PM: 40.08g/mol40.08g/mol --- 2EqX --- 1Eq X= 20.04 g/mol0.1g --- 100mlX --- 1000ml X= 1g1Eq --- 20.04g X --- 1g X= 0.05 Eq(0.05 Eq) (1000) = 50 mEq

Bibliografa: Manual de prcticas de laboratorio. Departamento de Bioqumica y Biologa Departamento de Bioqumica Facultad de Medicina UNAM. Referencias: 1. Villazn SA, Crdenas CO,Villazn DO, Sierra UA. Fluidos y electrlitos. Mxico: JGH Editores; 2000.2. Laguna J, Pia E. Bioqumica de Laguna. 5a.ed. Mxico: Editorial El Manual Moderno; 2002: p. 41-56.3. Holum JR. Fundamentos de qumica general, orgnica y bioqumica para ciencias de la salud. Mxico: Editorial Limusa Wiley; 2001.

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Caso Clnico 1CleraPreguntas de bioqumica

1. Qu procesos de la membrana resultan afectados por Vibrio cholerae en un caso de clera?En una infeccin por Vibrio Cholerae se ve afectado el transporte de membrana, el transporte de iones y molculas a travs de la membrana plasmtica, adems de la bomba Sodio Potasio. Vibrio Cholerae produce una toxina que fomenta la alza de AMPc, este inhibe el sistema de entrada de sodio en la clula de las vellosidades intestinales y por lo tanto activa el sistema de salida de cloruro en las clulas de las criptas, lo que provoca la acumulacin de NaCl dentro de la luz intestinal. 2. Qu valores de laboratorio clnico podran estar alterados en este paciente?Se puede encontrar:Niveles de Sodio, Cloruro y potasio elevados El ion bicarbonato disminuido (menos de 15 mMol/L) pH bajo en sangre 7.2 aproximadamente.3. Cules seran los datos de laboratorio que permitiran precisar el tratamiento hidroelectroltico?De acuerdo a la concentracin electroltica de su cuerpo, dado por los estudios de laboratorio se podra confirmar el desequilibrio hidroelectroltico por medio de un examen general de orina. 4. Por qu en este caso hay que aadir glucosa al tratamiento hidroelectroltico por va oral?Gracias al transporte activo de tipo acoplado podemos asegurar que la glucosa entra unida a una molcula de sodio la cual con la ayuda de una enzima sodio-ATPasa lo cual ayuda a el organismo ya que al entrar glucosa se obtiene energa, teniendo un doble beneficio. 5. Cules son los signos de deshidratacin?

Diarrea abundante y liquida (En agua de arroz) NauseasVomitoSedPresin arterial bajaOrina concentrada y de olor fuerte. Taquicardia Alucinaciones

6. Cul fue la situacin cido-base del paciente al momento de su ingreso al hospital?El paciente presento una Acidosis de tipo Metablica ya que la presin del ion bicarbonato se disminuy al ser expulsado por medio de la diarrea, por lo tanto la presin parcial de CO2 aumenta para compensar y as el pH disminuye volvindose ms acido.

Bibliografa: -Bioqumica las bases moleculares de la vida Trudy McKee, James R. McKee 4 ed. Editorial Mc Graw Hill