L'effetto degli ioni idrogeno sugli esseri umani

Quando un tipo di sostanza chiamata acido di Bronsted si dissolve in acqua, rilascia ioni idrogeno, aumentando la concentrazione di ioni idrogeno nel liquido. I chimici classificano la misura della concentrazione di ioni idrogeno come pH: più basso è il pH, maggiore è la concentrazione di ioni idrogeno. La concentrazione di ioni idrogeno, o pH, svolge una varietà di ruoli importanti nella fisiologia umana.

TL; DR (troppo lungo; non ho letto)

I chimici classificano la misura della concentrazione di ioni idrogeno come pH. La scala del pH va da 0, altamente acido, a 14, altamente basico. Il livello di pH svolge una varietà di ruoli importanti nella fisiologia umana. Ogni volta che gli ioni idrogeno si trovano in un liquido che contiene acqua, gli ioni idrogeno si combinano rapidamente con H₂O per formare ioni idronio, o H₃oh⁺.

Le proteine ​​sono essenziali per il funzionamento del corpo e si affidano ai legami idrogeno per mantenere la loro forma. Il corpo deve mantenere il pH a un livello stabile per assicurarsi che le proteine ​​mantengano la loro forma e svolgano il loro lavoro. Gli ioni idrogeno contribuiscono anche alla formazione di acido cloridrico nello stomaco per digerire il cibo e per formare una molecola chiamata pepsina, che aiuta a scomporre le proteine ​​del cibo.

Il pH nel sangue è strettamente controllato per rimanere in un intervallo ristretto, da circa 7,2 a 7,4, utilizzando l'anidride carbonica, un prodotto di scarto cellulare del metabolismo energetico e l'ossigeno inalato.

Gli ioni di idrogeno in realtà non galleggiano indipendentemente. Ogni volta che si trovano in un liquido contenente acqua, gli ioni idrogeno si combinano rapidamente con H₂O per formare ioni idronio, o H₃oh⁺. La concentrazione di ioni idrogeno nell'acqua, quindi, è in realtà la concentrazione di ioni idronio; i chimici usano i due termini quasi in modo intercambiabile. A temperatura ambiente, una misurazione del pH di 7 è neutra, il che significa che c'è una concentrazione uguale di idrogeno e idrossido (OH^-) ioni. La scala del pH va da 0, altamente acido, a 14, altamente basico. Un 14 significa che c'è una concentrazione molto bassa di ioni idrogeno, mentre 1 significa che c'è una concentrazione molto alta di ioni idrogeno.

Le proteine ​​sono grandi molecole che svolgono molti dei compiti più importanti nel corpo umano. La loro struttura è modellata in parte da speciali legami chiamati legami idrogeno che possono formarsi tra diversi amminoacidi nella molecola proteica. Cambiare la concentrazione di ioni idrogeno nel corpo può cambiare la forma o la configurazione delle proteine ​​nel corpo, quindi il tuo corpo ha una varietà di meccanismi per mantenere il pH a un livello costante. Tuttavia, alcuni organelli all'interno delle cellule mantengono un diverso livello di pH per aiutarli a svolgere il loro lavoro. I lisosomi, ad esempio, sono organelli cellulari che mantengono un pH basso, che li aiuta a scomporre i componenti cellulari usurati.

Nel rivestimento dello stomaco, le cellule chiamate cellule parietali secernono ioni idrogeno e cloruro, che si combinano per formare acido cloridrico. Questo acido forte riduce drasticamente il pH del contenuto dello stomaco, che aiuta a uccidere i batteri e ad abbattere le molecole nel cibo. Gli ioni idrogeno influenzano anche la digestione assicurando che un enzima chiamato pepsina assuma la configurazione corretta di cui ha bisogno per svolgere il suo lavoro. La pepsina rompe le proteine ​​nel cibo che mangi per una migliore digestione. Quando il contenuto dello stomaco passa nell'intestino tenue, il pancreas secerne bicarbonato per neutralizzare il contenuto acido in modo che non causino effetti negativi.

Il pH nel sangue è strettamente controllato per rimanere in un intervallo ristretto, da circa 7,2 a 7,4. Quando le tue cellule scompongono gli zuccheri per ottenere energia, finiscono per produrre anidride carbonica, che si diffonde nuovamente nel flusso sanguigno. L'anidride carbonica reagisce con l'acqua per formare acido carbonico, aumentando il pH del sangue. Questa concentrazione di ioni idrogeno leggermente elevata influisce sull'emoglobina, una proteina che trasporta l'ossigeno all'interno dei globuli rossi, facendo sì che rilasci parte del suo ossigeno affinché le cellule possano utilizzarlo. In questo processo, l'emoglobina raccoglie quindi alcuni degli ioni idrogeno e anidride carbonica in eccesso e li trasporta di nuovo ai polmoni. La concentrazione di anidride carbonica nei polmoni è inferiore a quella nel flusso sanguigno, quindi l'anidride carbonica si diffonde dal sangue ai polmoni. Il pH più alto qui aumenta l'affinità dell'emoglobina per l'ossigeno ora, quindi può assorbire nuovamente l'ossigeno.