Quimica, 11va Edicion - Raymond Chang-FREELIBROS-766

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Todos los animales superiores necesitan un sistema circulato-rio que transporte combustible y oxígeno para llevar a cabo 
los procesos vitales del organismo y eliminar desechos. En el 
cuerpo humano este importante intercambio tiene lugar en el 
l uido versátil conocido como sangre, del cual hay aproximada-
mente cinco litros (10.6 pintas) en un adulto promedio. La san-
gre que circula en la profundidad de los tejidos transporta 
oxígeno y nutrientes para mantener las células con vida, y elimi-
na el dióxido de carbono y otros materiales de desecho. La natu-
raleza ha proporcionado un método muy ei caz para distribuir el 
oxígeno y eliminar el dióxido de carbono gracias a los sistemas 
amortiguadores.
 La sangre es un sistema sumamente complejo, pero para 
los i nes de este libro es necesario observar sólo dos componen-
tes esenciales: el plasma sanguíneo y los glóbulos rojos , llama-
dos eritrocitos. El plasma sanguíneo contiene muchos compues-
tos, entre los que se encuentran las proteínas, los iones metálicos 
y los fosfatos inorgánicos. Los eritrocitos contienen moléculas 
de hemoglobina, así como la enzima anhidrasa carbónica , la 
cual cataliza tanto la formación de ácido carbónico (H2CO3) 
como su descomposición:
Las sustancias localizadas en el interior de los eritrocitos están 
protegidas del l uido extracelular (plasma sanguíneo) mediante 
una membrana celular que permite que sólo ciertas moléculas 
pasen a través de ella.
 El pH del plasma sanguíneo se mantiene alrededor de 7.40 
mediante varios sistemas amortiguadores, el más importante de 
los cuales es el sistema HCO3
2/H2CO3. En el eritrocito, donde el 
pH es de 7.25, los principales sistemas amortiguadores son 
HCO3
2/H2CO3 y la hemoglobina. La molécula de hemoglobina 
es una compleja molécula de proteína (masa molar de 65 000 g), 
que contiene varios protones ionizables. A grandes rasgos se 
puede tratar como un ácido monoprótico del tipo HHb:
donde HHb representa la molécula de hemoglobina y Hb2 la 
base conjugada de HHb. La oxihemoglobina (HHbO2) , formada 
por la combinación de oxígeno con hemoglobina, es un ácido 
más fuerte que HHb:
Mantenimiento del pH de la sangre
Como lo muestra la i gura de la página 735, el dióxido de carbo-
no producido por los procesos metabólicos se difunde dentro 
del eritrocito, donde rápidamente se convierte en H2CO3 
mediante la acción de la anhidrasa carbónica:
La ionización del ácido carbónico
tiene dos importantes consecuencias. En primer lugar, el ion 
bicarbonato se difunde hacia afuera del eritrocito, entonces, el 
plasma sanguíneo lo transporta a los pulmones. Éste es el prin-
cipal mecanismo para eliminar el dióxido de carbono. En segun-
do lugar, los iones H1 desplazan el equilibrio en favor de la 
molécula de oxihemoglobina no ionizada:
Debido a que HHbO2 libera oxígeno con más rapidez que su 
base conjugada (HbO2
2), la formación del ácido promueve la 
siguiente reacción de izquierda a derecha:
QUÍMICA
 en acción
Micrografía electrónica de los glóbulos rojos de la sangre en una pequeña 
ramifi cación arterial.
CO2(ac ) 1 H2O(l) Δ H2CO3(ac )
CO2(ac ) 1 H2O(l) Δ H2CO3(ac )
H2CO3(ac ) Δ H
1(ac ) 1 HCO3
2(ac )
H1(ac ) 1 HbO2
2(ac ) Δ HHbO2(ac )
HHbO2(ac ) Δ HHb(ac ) 1 O2(ac )
HHb(ac ) Δ H1(ac ) 1 Hb2(ac )
HHbO2(ac ) Δ H
1(ac ) 1 HbO2
2(ac )