O efeito dos íons de hidrogênio em humanos

Quando um tipo de substância chamada ácido de Bronsted se dissolve na água, ele libera íons de hidrogênio, aumentando a concentração de íons de hidrogênio no líquido. Os químicos classificam a medida da concentração de íons de hidrogênio como pH: quanto menor o pH, maior a concentração de íons de hidrogênio. A concentração de íons de hidrogênio, ou pH, desempenha uma variedade de papéis importantes na fisiologia humana.

TL; DR (muito longo; Não li)

Os químicos classificam a medida da concentração de íons de hidrogênio como pH. A escala de pH vai de 0, altamente ácido, a 14, altamente básico. O nível de pH desempenha uma variedade de papéis importantes na fisiologia humana. Sempre que os íons de hidrogênio estão em um líquido que contém água, os íons de hidrogênio rapidamente se combinam com H₂O para formar íons hidrônio, ou H₃O⁺.

As proteínas são essenciais para o funcionamento do corpo e dependem de ligações de hidrogênio para manter suas formas. O corpo tem que manter o pH em um nível estável para garantir que as proteínas mantenham suas formas e façam seu trabalho. Os íons de hidrogênio também contribuem para a formação de ácido clorídrico no estômago para digerir os alimentos e para formar uma molécula chamada pepsina, que ajuda a quebrar as proteínas dos alimentos.

O pH do sangue é rigidamente controlado para permanecer em uma faixa estreita, de cerca de 7,2 a 7,4, usando dióxido de carbono, um resíduo celular do metabolismo energético e oxigênio inalado.

Os íons de hidrogênio não flutuam independentemente. Sempre que estão em um líquido que contém água, os íons de hidrogênio rapidamente se combinam com H₂O para formar íons hidrônio, ou H₃O⁺. A concentração do íon hidrogênio na água, então, é realmente a concentração do íon hidrônio; os químicos usam os dois termos quase indistintamente. À temperatura ambiente, uma medição de pH de 7 é neutra, o que significa que há uma concentração igual de hidrogênio e hidróxido (OH^-) íons. A escala de pH vai de 0, altamente ácido, a 14, altamente básico. Um 14 significa que há uma concentração muito baixa de íons de hidrogênio, enquanto 1 significa que há uma concentração muito alta de íons de hidrogênio.

As proteínas são moléculas grandes que realizam muitas das tarefas mais importantes do corpo humano. Sua estrutura é moldada em parte por ligações especiais chamadas ligações de hidrogênio, que podem se formar entre diferentes aminoácidos na molécula de proteína. Mudar a concentração de íons de hidrogênio no corpo pode mudar a forma ou configuração das proteínas no corpo, então seu corpo tem uma variedade de mecanismos para manter o pH em um nível constante. Algumas organelas dentro de suas células mantêm um nível de pH diferente, no entanto, para ajudá-las a fazer seu trabalho. Os lisossomos, por exemplo, são organelas celulares que mantêm um pH baixo, o que os ajuda a quebrar componentes celulares desgastados.

No revestimento do estômago, células chamadas células parietais secretam íons de hidrogênio e cloreto, que se combinam para formar ácido clorídrico. Este ácido forte reduz drasticamente o pH do conteúdo do estômago, o que ajuda a matar as bactérias e quebrar as moléculas em sua comida. Os íons de hidrogênio também afetam a digestão, garantindo que uma enzima chamada pepsina assuma a configuração adequada de que precisa para fazer seu trabalho. A pepsina quebra as proteínas dos alimentos que você ingere para uma melhor digestão. Quando o conteúdo do estômago passa para o intestino delgado, o pâncreas secreta bicarbonato para neutralizar o conteúdo ácido para que não causem efeitos nocivos.

O pH do sangue é rigidamente controlado para permanecer em uma faixa estreita, de cerca de 7,2 a 7,4. Quando suas células quebrar os açúcares para obter energia, eles acabam produzindo dióxido de carbono, que se difunde de volta para o corrente sanguínea. O dióxido de carbono reage com a água para formar ácido carbônico, aumentando o pH do sangue. Essa concentração ligeiramente elevada de íons de hidrogênio afeta a hemoglobina, uma proteína que transporta oxigênio para os glóbulos vermelhos, fazendo com que libere parte de seu oxigênio para uso pelas células. Nesse processo, a hemoglobina então pega alguns dos íons de hidrogênio e dióxido de carbono extras e os transporta de volta para os pulmões. A concentração de dióxido de carbono nos pulmões é mais baixa do que na corrente sanguínea, então o dióxido de carbono se difunde do sangue para os pulmões. O pH mais alto aqui aumenta a afinidade da hemoglobina pelo oxigênio agora, de modo que ela pode absorver o oxigênio novamente.