Ефектът на водородните йони върху хората

Когато вид вещество, наречено Бронстедова киселина, се разтвори във вода, освобождава водородни йони, увеличавайки концентрацията на водородни йони в течността. Химиците класифицират измерването на концентрацията на водородни йони като рН: колкото по-ниско е рН, толкова по-висока е концентрацията на водородни йони. Концентрацията на водородни йони или рН играе различни важни роли в човешката физиология.

TL; DR (твърде дълго; Не прочетох)

Химиците класифицират мярката за концентрация на водородни йони като рН. Скалата на рН преминава от 0, силно киселинен, до 14, силно основен. Нивото на pH играе различни важни роли в човешката физиология. Винаги, когато водородните йони са в течност, която съдържа вода, водородните йони бързо се комбинират с Н₂О за образуване на хидрониеви йони или Н₃О⁺.

Протеините са от съществено значение за функционирането на организма и разчитат на водородни връзки, за да поддържат формата си. Тялото трябва да поддържа рН на стабилно ниво, за да е сигурно, че протеините запазват формата си и си вършат работата. Водородните йони също допринасят за образуването на солна киселина в стомаха за смилане на храната и за образуване на молекула, наречена пепсин, която помага за разграждането на хранителните протеини.

PH в кръвта ви се контролира строго, за да остане в тесни граници, от около 7,2 до 7,4, като се използва въглероден диоксид, клетъчен отпадъчен продукт от енергийния метаболизъм и вдишван кислород.

Водородните йони всъщност не се носят независимо. Винаги, когато те са в течност, която съдържа вода, водородните йони бързо се комбинират с Н₂О за образуване на хидрониеви йони или Н₃О⁺. Концентрацията на водородните йони във водата всъщност е концентрацията на хидрониеви йони; химиците използват двата термина почти взаимозаменяемо. При стайна температура измерването на рН 7 е неутрално, което означава, че има еднаква концентрация на водород и хидроксид (OH^-) йони. Скалата на рН преминава от 0, силно киселинен, до 14, силно основен. 14 означава, че има много ниска концентрация на водородни йони, докато 1 означава, че има много висока концентрация на водородни йони.

Протеините са големи молекули, които изпълняват много от най-важните задачи в човешкото тяло. Тяхната структура е оформена отчасти от специални връзки, наречени водородни връзки, които могат да се образуват между различни аминокиселини в протеиновата молекула. Промяната на концентрацията на водородни йони в тялото може да промени формата или конфигурацията на протеините в тялото, така че тялото ви има различни механизми за поддържане на рН на постоянно ниво. Някои органели във вашите клетки обаче поддържат различно ниво на pH, за да им помогнат да си свършат работата. Лизозомите, например, са клетъчни органели, които поддържат ниско рН, което им помага да разграждат износените клетъчни компоненти.

В лигавицата на стомаха ви клетките, наречени париетални клетки, отделят водородни и хлоридни йони, които се комбинират, образувайки солна киселина. Тази силна киселина драстично намалява рН на съдържанието на стомаха ви, което помага да се убиват бактериите и да се разграждат молекулите във вашата храна. Водородните йони също влияят на храносмилането, като гарантират, че ензимът, наречен пепсин, приема правилната конфигурация, от която се нуждае, за да си свърши работата. Пепсинът разгражда протеините в храната, която ядете, за по-добро храносмилане. Когато съдържанието на стомаха ви премине в тънките черва, панкреасът ви отделя бикарбонат, за да неутрализира киселинното съдържание, така че да не причинява вредни ефекти.

РН в кръвта ви се контролира строго, за да остане в тесни граници, от около 7,2 до 7,4. Когато вашите клетки разграждат захарите, за да получат енергия, те в крайна сметка произвеждат въглероден диоксид, който се дифузира обратно в кръвен поток. Въглеродният диоксид реагира с вода, образувайки въглеродна киселина, повишавайки рН на кръвта. Тази леко повишена концентрация на водородни йони влияе на хемоглобина, протеин, пренасящ кислород във вашите червени кръвни клетки, което го кара да освобождава част от своя кислород, за да могат клетките да го използват. В този процес хемоглобинът след това улавя част от допълнителните водородни йони и въглеродния диоксид и ги транспортира обратно в белите дробове. Концентрацията на въглероден диоксид в белите дробове е по-ниска, отколкото в кръвния поток, така че въглеродният диоксид се дифузира от кръвта ви в белите дробове. По-високото рН тук увеличава афинитета на хемоглобина към кислорода сега, за да може отново да поеме кислород.