पीएच स्तर में बदलाव से जैविक प्रणाली कैसे प्रभावित हो सकती है?

पीएच का मापन, जो पोटेंशियोमेट्रिक हाइड्रोजन आयन सांद्रता के लिए छोटा है, रसायन विज्ञान में एक महत्वपूर्ण अवधारणा है जो किसी घोल के अम्लता स्तर को मापता है। चूंकि जैविक प्रणालियों को काम करने वाले कारकों के बीच एक स्वस्थ संतुलन की आवश्यकता होती है, पीएच स्तर में कोई भी परिवर्तन जीवित प्रणालियों को बाधित कर सकता है।

रसायन विज्ञान में, एसिड कोई भी यौगिक है जो पानी में घुलने पर हाइड्रोजन आयनों (विद्युत आवेश वाला हाइड्रोजन) की गतिविधि को बढ़ाता है। अम्ल अक्सर अन्य यौगिकों के साथ प्रतिक्रिया करते हैं, जिसे हम अम्लता के रूप में जानते हैं। दूसरी ओर, क्षार या क्षार यौगिक, पानी में घुलने पर हाइड्रॉक्साइड आयनों (हाइड्रोजन से बंधी ऑक्सीजन) की गतिविधि को बढ़ाते हैं। किसी विषय का पीएच 14-बिंदु पैमाने पर मूल्यांकन किया जाता है। ७७ डिग्री फ़ारेनहाइट पर शुद्ध पानी का न्यूट्रल पीएच ७.० के करीब होता है। इससे कम वाले विलयन अम्लीय होते हैं, जबकि इससे अधिक वाले विलयन क्षारक होते हैं। प्रत्येक बाद की संख्या पिछले एक की तुलना में दस गुना अंतर दर्शाती है।

एसिड-बेस होमियोस्टेसिस वह कार्य है जिसके द्वारा किसी जीव में सामान्य पीएच स्तर बनाए रखा जाता है। कई महत्वपूर्ण बफर एजेंट असंतुलन को नियंत्रित करने के लिए कार्य करते हैं। उदाहरण के लिए, बाइकार्बोनेट बफरिंग सिस्टम में, कार्बन डाइऑक्साइड को कार्बोनिक एसिड बनाने के लिए पानी के साथ जोड़ा जा सकता है, जो हाइड्रोजन आयन और बाइकार्बोनेट बनाने के लिए अलग हो जाता है। रिवर्स रिएक्शन हो सकता है अगर यह एक एंजाइम द्वारा उत्प्रेरित होता है। इससे जरूरत के हिसाब से एसिडिटी या बेस लेवल बढ़ सकता है। परिसंचरण में कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा को बनाए रखने के लिए, श्वसन क्रियाएँ बदल जाती हैं ताकि संतुलन बनाया जा सके।

रक्त ७.३५ से ७.४५ की सावधान सीमा के भीतर रहना चाहिए। रक्त में अतिरिक्त अम्ल को अम्लरक्तता के रूप में जाना जाता है, और अतिरिक्त क्षार को क्षार के रूप में जाना जाता है। रक्त के पीएच स्तर पर कोई भी विचलन उस आवेश को बदल सकता है जो लाल रक्त कोशिकाओं को अलग रखता है और शरीर के भीतर अन्य अंगों और प्रणालियों के कार्य या स्वास्थ्य को बदल सकता है। चूंकि हड्डियों को अक्सर पीएच बफरिंग के लिए खनिज स्रोत के रूप में उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए, वे रक्त पीएच स्तर में परिवर्तन के प्रति संवेदनशील होते हैं। विचलन हड्डियों के घनत्व को बदल सकता है।

एक जीव में एसिड का एक बहुत ही सामान्य उपयोग पेट में गैस्ट्रिक एसिड होता है, जिसमें ज्यादातर हाइड्रोक्लोरिक एसिड होता है जो पोटेशियम क्लोराइड और सोडियम क्लोराइड के साथ होता है। इसका पीएच लेवल 1 से 2 होता है। जब भोजन पचता है तो पेट में प्रवेश करता है, एसिड प्रोटीन संरचना और फिर उसके बंधनों को तोड़ना शुरू कर देता है। एंटासिड की गोलियां पेट के अतिरिक्त एसिड को बेअसर कर सकती हैं यदि इससे असुविधा हो रही है।

कम पीएच जलीय जंतुओं के रक्त में सोडियम और क्लोराइड के संतुलन को बदल सकता है। सोडियम की हानि होने पर हाइड्रोजन आयनों को एक कोशिका में ले जाया जाता है, जो श्वसन विफलता या आसमाटिक दबाव में नियमन के नुकसान से मृत्यु का कारण बन सकता है। 4.5 से कम पीएच स्तर जलीय वातावरण के लिए विनाशकारी हो सकता है, लेकिन इससे अधिक स्तर प्रतिकूल जैविक प्रभाव भी पैदा कर सकता है।