Περιεχόμενο
Όταν ένας τύπος ουσίας που ονομάζεται οξύ Bronsted διαλύεται στο νερό, απελευθερώνει ιόντα υδρογόνου, αυξάνοντας τη συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου στο υγρό. Οι χημικοί ταξινομούν το μέτρο συγκέντρωσης ιόντων υδρογόνου ως ρΗ: όσο χαμηλότερο είναι το ρΗ, τόσο μεγαλύτερη είναι η συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου. Η συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου, ή το ρΗ, παίζει ποικίλους σημαντικούς ρόλους στην ανθρώπινη φυσιολογία.
TL · DR (Πολύ μακρύ;
Οι χημικοί ταξινομούν το μέτρο συγκέντρωσης ιόντων υδρογόνου ως ρΗ. Η κλίμακα pH κυμαίνεται από 0, πολύ όξινο έως 14, πολύ βασικό. Το επίπεδο του ρΗ διαδραματίζει μια ποικιλία σημαντικών ρόλων στην ανθρώπινη φυσιολογία. Όταν τα ιόντα υδρογόνου βρίσκονται σε υγρό που περιέχει νερό, τα ιόντα υδρογόνου συνδυάζονται γρήγορα με το Η2Ο για σχηματισμό ιόντων υδρογόνου, ή Η3Ο+.
Οι πρωτεΐνες είναι απαραίτητες για τη λειτουργία του σώματος και βασίζονται σε δεσμούς υδρογόνου για να διατηρήσουν τα σχήματα τους. Το σώμα πρέπει να διατηρεί το pH σε σταθερό επίπεδο για να βεβαιωθεί ότι οι πρωτεΐνες διατηρούν τα σχήματα τους και κάνουν τις δουλειές τους. Τα ιόντα υδρογόνου συμβάλλουν επίσης στον σχηματισμό υδροχλωρικού οξέος στο στομάχι για να χωνέψουν τα τρόφιμα και να σχηματίσουν ένα μόριο που ονομάζεται πεψίνη, το οποίο βοηθά στη διάσπαση των πρωτεϊνών των τροφίμων.
Το pH στο αίμα σας ελέγχεται στενά για να παραμείνει σε στενό εύρος, από περίπου 7,2 έως 7,4, χρησιμοποιώντας διοξείδιο του άνθρακα, ένα κυτταρικό προϊόν αποβλήτων ενεργειακού μεταβολισμού και εισπνεόμενο οξυγόνο.
Η κλίμακα pH
Τα ιόντα υδρογόνου δεν επιπλέουν πραγματικά ανεξάρτητα. Όποτε βρίσκονται σε υγρό που περιέχει νερό, τα ιόντα υδρογόνου συνδυάζονται γρήγορα με το Η2Ο για σχηματισμό ιόντων υδρογόνου, ή Η3Ο+. Η συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου στο νερό, τότε, είναι πραγματικά η συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου. οι χημικοί χρησιμοποιούν τους δύο όρους σχεδόν εναλλακτικά. Σε θερμοκρασία δωματίου, η μέτρηση του pH 7 είναι ουδέτερη, πράγμα που σημαίνει ότι υπάρχει ίση συγκέντρωση υδρογόνου και υδροξειδίου (ΟΗ-) ιόντα. Η κλίμακα pH κυμαίνεται από 0, πολύ όξινο έως 14, πολύ βασικό. Το Α14 σημαίνει ότι υπάρχει πολύ χαμηλή συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου, ενώ το 1 σημαίνει ότι υπάρχει πολύ υψηλή συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου.
Ρύθμιση πρωτεϊνών
Οι πρωτεΐνες είναι μεγάλα μόρια που εκτελούν πολλά από τα πιο σημαντικά καθήκοντα στο ανθρώπινο σώμα. Η δομή τους διαμορφώνεται εν μέρει από ειδικούς δεσμούς που ονομάζονται δεσμοί υδρογόνου που μπορούν να σχηματιστούν μεταξύ διαφορετικών αμινοξέων στο μόριο πρωτεΐνης. Η αλλαγή της συγκέντρωσης ιόντων υδρογόνου στο σώμα μπορεί να αλλάξει το σχήμα ή τη διαμόρφωση των πρωτεϊνών στο σώμα, έτσι ώστε το σώμα σας να διαθέτει διάφορους μηχανισμούς για να διατηρεί το pH σε σταθερό επίπεδο. Ορισμένα οργανίδια εντός των κυττάρων σας διατηρούν ένα διαφορετικό επίπεδο ρΗ, ωστόσο, προκειμένου να τους βοηθήσουν να κάνουν τη δουλειά τους. Τα λυσοσώματα, για παράδειγμα, είναι οργανικά κύτταρα που διατηρούν ένα χαμηλό ρΗ, το οποίο τους βοηθά να διασπάσουν τα φθαρμένα συστατικά των κυττάρων.
Στομαχικό Οξύ
Στην επένδυση του στομάχου σας, τα κύτταρα που ονομάζονται βρεγματικά κύτταρα εκκρίνουν υδρογόνο και χλωριούχα ιόντα, τα οποία συνδυάζονται για να σχηματίσουν υδροχλωρικό οξύ. Αυτό το ισχυρό οξύ μειώνει δραματικά το pH του περιεχομένου του στομάχου σας, το οποίο βοηθάει στην καταστροφή βακτηρίων και στη διάσπαση μορίων στο φαγητό σας. Τα ιόντα υδρογόνου επηρεάζουν επίσης την πέψη διασφαλίζοντας ότι ένα ένζυμο που ονομάζεται πεψίνη αναλαμβάνει την κατάλληλη διαμόρφωση που χρειάζεται για να κάνει τη δουλειά του. Η πεψίνη διασπά τις πρωτεΐνες στο φαγητό που τρώτε για καλύτερη πέψη.Όταν τα περιεχόμενα του στομάχου σας περνούν στο λεπτό έντερο, το πάγκρεας εκκρίνει διττανθρακικό άλας για να εξουδετερώσει τα όξινα περιεχόμενα, ώστε να μην προκαλούν κακές επιδράσεις.
Αίμα και πνεύμονες
Το pH στο αίμα σας ελέγχεται στενά για να παραμείνει σε στενή περιοχή, από περίπου 7,2 έως 7,4. Όταν τα κύτταρα σας διαλύουν τα σάκχαρα για να πάρουν ενέργεια, καταλήγουν να παράγουν διοξείδιο του άνθρακα, το οποίο διαχέεται πίσω στην κυκλοφορία του αίματος. Το διοξείδιο του άνθρακα αντιδρά με το νερό για να σχηματίσει ανθρακικό οξύ, αυξάνοντας το pH του αίματος. Αυτή η ελαφρώς αυξημένη συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου επηρεάζει την αιμοσφαιρίνη, μια πρωτεΐνη που μεταφέρει οξυγόνο μέσα στα ερυθρά αιμοσφαίρια, προκαλώντας την απελευθέρωση κάποιου από το οξυγόνο της για τη χρήση των κυττάρων. Σε αυτή τη διαδικασία, η αιμοσφαιρίνη συλλέγει στη συνέχεια μερικά από τα επιπλέον ιόντα υδρογόνου και διοξείδιο του άνθρακα και τα μεταφέρει πίσω στους πνεύμονες. Η συγκέντρωση διοξειδίου του άνθρακα στους πνεύμονές σας είναι χαμηλότερη από ό, τι στην κυκλοφορία του αίματος, έτσι ώστε το διοξείδιο του άνθρακα να διαχέεται από το αίμα σας και στους πνεύμονες σας. Το υψηλότερο ρΗ εδώ αυξάνει τη συγγένεια αιμοσφαιρίνης για το οξυγόνο τώρα, έτσι ώστε να μπορεί να πάρει και πάλι οξυγόνο.