生物学的システムはpHレベルの変化によってどのように影響を受けることができますか？

電位差水素イオン濃度の略であるpHの測定は、溶液の酸性度レベルを測定する化学の重要な概念です。 生物学的システムは、動作する要素間の健全なバランスを必要とするため、pHレベルの変化は生体システムを混乱させる可能性があります。

化学では、酸は水に溶解したときに水素イオン（電荷を持つ水素）の活性を高める化合物です。 酸はしばしば他の化合物との反応を促進します。これは私たちが酸性度として知っているものです。 一方、塩基またはアルカリ化合物は、水に溶解すると水酸化物イオン（水素に結合した酸素）の活性を高めます。 被験者のpHは14段階で評価されます。 純水は華氏77度で7.0に近い中性pHを持っています。 これより少ない溶液は酸性ですが、それより大きい溶液は塩基です。 後続の各数値は、前の数値との10倍の違いを表します。

酸塩基ホメオスタシスは、生物の正常なpHレベルを維持する機能です。 多くの重要な緩衝剤は、不均衡を調整するように作用します。 たとえば、重炭酸塩緩衝システムでは、二酸化炭素を水と組み合わせて炭酸を形成し、炭酸を解離して水素イオンと重炭酸塩を形成することができます。 酵素によって触媒されると、逆反応が起こる可能性があります。 これにより、必要に応じて酸性度または塩基度が上がる場合があります。 循環中の二酸化炭素の量を維持するために、呼吸機能が変化し、バランスをとることができます。

血液は7.35から7.45の注意深い範囲内にとどまらなければなりません。 血中の過剰な酸はアシドーシスとして知られ、過剰な塩基はアルカローシスとして知られています。 血中pHレベルの偏差は、赤血球を離しておく電荷を変化させ、体内の他の臓器やシステムの機能や健康を変化させる可能性があります。 たとえば、骨はpH緩衝のためのミネラル源としてよく使用されるため、血中のpHレベルの変化に敏感です。 偏差は骨密度を変える可能性があります。

生物における酸の非常に一般的な使用法は胃の胃酸であり、これは主に塩酸と塩化カリウムおよび塩化ナトリウムの組み合わせで構成されています。 そのpHレベルは1から2です。 消化された食物が胃に入るとき、酸はタンパク質構造を破壊し始め、次にその結合を破壊し始めます。 制酸剤の錠剤は、不快感を引き起こしている場合、過剰な胃酸を中和することができます。

pHが低いと、水生動物の血液中のナトリウムと塩化物のバランスが変化する可能性があります。 水素イオンはナトリウムを失うと細胞に取り込まれ、呼吸不全による死や浸透圧の調節の喪失を引き起こす可能性があります。 4.5未満のpHレベルは水生環境に壊滅的な影響を与える可能性がありますが、それより高いレベルも生物学的悪影響を引き起こす可能性があります。