Vetyionien vaikutus ihmisiin

Kun Bronsted-hapoksi kutsuttu aineen tyyppi liukenee veteen, se vapauttaa vetyioneja lisäämällä vetyionipitoisuutta nesteessä. Kemistit luokittelevat vetyionipitoisuuden mitan pH: ksi: mitä matalampi pH, sitä suurempi vetyionien pitoisuus. Vetyionipitoisuudella tai pH: lla on useita tärkeitä rooleja ihmisen fysiologiassa.

TL; DR (liian pitkä; Ei lukenut)

Kemistit luokittelevat vetyionipitoisuuden mitan pH-arvoksi. PH-asteikko nousee arvosta 0, erittäin hapan, arvoon 14, erittäin emäksinen. PH-tasolla on useita tärkeitä rooleja ihmisen fysiologiassa. Aina kun vetyionit ovat nestettä sisältävässä vedessä, vetyionit yhdistyvät nopeasti H: n kanssa₂O muodostaa hydrroniumioneja tai H₃O⁺.

Proteiinit ovat välttämättömiä kehon toiminnalle, ja ne luottavat vetysidoksiin muodonsa säilyttämiseksi. Kehon on pidettävä pH vakaana varmistaakseen, että proteiinit säilyttävät muotonsa ja tekevät työnsä. Vetyionit myötävaikuttavat myös suolahapon muodostumiseen mahassa ruoan sulattamiseksi ja pepsiiniksi kutsutun molekyylin muodostamiseksi, joka auttaa hajottamaan ruokaproteiineja.

Veresi pH-arvoa valvotaan tiukasti, jotta se pysyy kapealla alueella, noin 7,2 - 7,4, käyttämällä hiilidioksidia, energia-aineenvaihdunnan solujätettä ja hengitettävää happea.

Vetyionit eivät todellakaan kellu itsenäisesti. Aina kun ne ovat nestettä sisältävässä vedessä, vetyionit yhdistyvät nopeasti H: n kanssa₂O muodostaa hydrroniumioneja tai H₃O⁺. Vetyionipitoisuus vedessä on siis oikeastaan ​​hydroniumionipitoisuus; kemistit käyttävät näitä kahta termiä melkein keskenään. Huoneen lämpötilassa pH-arvo 7 on neutraali, mikä tarkoittaa, että vedyn ja hydroksidin (OH^-) -ionit. PH-asteikko nousee arvosta 0, erittäin hapan, arvoon 14, erittäin emäksinen. A 14 tarkoittaa, että vetyionien pitoisuus on hyvin pieni, kun taas 1 tarkoittaa, että vetyionien pitoisuus on erittäin korkea.

Proteiinit ovat suuria molekyylejä, jotka suorittavat monia tärkeimpiä tehtäviä ihmiskehossa. Niiden rakenne on muotoiltu osittain erityisillä sidoksilla, joita kutsutaan vetysidoksiksi, jotka voivat muodostua proteiinimolekyylin eri aminohappojen välillä. Kehon vetyionipitoisuuden muuttaminen voi muuttaa kehon proteiinien muotoa tai kokoonpanoa, joten kehossasi on useita mekanismeja pitämään pH vakiona. Jotkut solujen sisällä olevat organellit pitävät kuitenkin erilaista pH-tasoa auttaakseen heitä tekemään työnsä. Esimerkiksi lysosomit ovat soluorganelleja, joilla on alhainen pH, mikä auttaa heitä hajottamaan kuluneet solukomponentit.

Vatsasi vuorauksessa solut, joita kutsutaan parietaalisoluiksi, erittävät vety- ja kloridi-ioneja, jotka yhdessä muodostavat suolahapon. Tämä vahva happo vähentää dramaattisesti vatsasi sisällön pH: ta, mikä auttaa tappamaan bakteereja ja hajottamaan ruokasi molekyylejä. Vetyionit vaikuttavat myös ruoansulatukseen varmistamalla, että pepsiini-niminen entsyymi saa oikean kokoonpanon, jota se tarvitsee työnsä suorittamiseksi. Pepsiini hajottaa proteiinit ruoassasi ruoansulatuksen parantamiseksi. Kun mahasi sisältö siirtyy ohutsuoleen, haima erittää bikarbonaattia neutraloidakseen happaman sisällön, jotta ne eivät aiheuta mitään haittavaikutuksia.

Veresi pH-arvoa valvotaan tiukasti, jotta se pysyy kapealla alueella, noin 7,2 - 7,4. Kun solusi hajottaa sokereita saadakseen energiaa, ne lopulta tuottavat hiilidioksidia, joka diffundoituu takaisin verenkierto. Hiilidioksidi reagoi veden kanssa muodostaen hiilihappoa, mikä lisää veren pH-arvoa. Tämä hieman kohonnut vetyionipitoisuus vaikuttaa hemoglobiiniin, proteiiniin, joka kuljettaa happea punasolujen sisällä, aiheuttaen sen vapauttaa osan hapesta solujen käyttöön. Tässä prosessissa hemoglobiini kerää sitten osan ylimääräisistä vetyioneista ja hiilidioksidista ja kuljettaa ne takaisin keuhkoihin. Hiilidioksidipitoisuus keuhkoissasi on pienempi kuin verenkierrossa, joten hiilidioksidi diffundoituu verestäsi ja keuhkoihisi. Korkeampi pH lisää nyt hemoglobiinin affiniteettia happea kohtaan, joten se voi ottaa happea uudelleen.