Când un tip de substanță numit acid Bronsted se dizolvă în apă, eliberează ioni de hidrogen, crescând concentrația de ioni de hidrogen în lichid. Chimiștii clasifică măsurarea concentrației ionilor de hidrogen drept pH: cu cât pH-ul este mai mic, cu atât este mai mare concentrația ionilor de hidrogen. Concentrația ionilor de hidrogen sau pH-ul joacă o varietate de roluri importante în fiziologia umană.
TL; DR (Prea lung; Nu am citit)
Chimiștii clasifică măsurarea concentrației ionilor de hidrogen ca pH. Scara pH-ului merge de la 0, foarte acid, la 14, foarte bazic. Nivelul pH-ului joacă o varietate de roluri importante în fiziologia umană. Ori de câte ori ionii de hidrogen sunt în lichid care conține apă, ionii de hidrogen se combină rapid cu H2O pentru a forma ioni de hidroniu sau H3O+.
Proteinele sunt esențiale pentru funcționarea organismului și se bazează pe legături de hidrogen pentru a-și menține formele. Corpul trebuie să mențină pH-ul la un nivel stabil pentru a se asigura că proteinele își păstrează formele și își fac treaba. Ionii de hidrogen contribuie, de asemenea, la formarea acidului clorhidric în stomac pentru a digera alimentele și pentru a forma o moleculă numită pepsină, care ajută la descompunerea proteinelor alimentare.
PH-ul din sânge este strict controlat pentru a rămâne într-un interval restrâns, de la aproximativ 7,2 la 7,4, folosind dioxid de carbon, un produs deșeu celular al metabolismului energetic și oxigenul inhalat.
Scara pH-ului
Ionii de hidrogen nu plutesc de fapt în mod independent. Ori de câte ori sunt în lichid care conține apă, ionii de hidrogen se combină rapid cu H2O pentru a forma ioni de hidroniu sau H3O+. Concentrația ionilor de hidrogen în apă, atunci este într-adevăr concentrația ionilor de hidroniu; chimiștii folosesc cei doi termeni aproape interschimbabil. La temperatura camerei, o măsurare a pH-ului de 7 este neutră, ceea ce înseamnă că există o concentrație egală de hidrogen și hidroxid (OH-) ioni. Scara pH-ului merge de la 0, foarte acid, la 14, foarte bazic. A 14 înseamnă că există o concentrație foarte mică de ioni de hidrogen, în timp ce 1 înseamnă că există o concentrație foarte mare de ioni de hidrogen.
Configurarea proteinelor
Proteinele sunt molecule mari care îndeplinesc multe dintre cele mai importante sarcini din corpul uman. Structura lor este formată parțial de legături speciale numite legături de hidrogen care se pot forma între diferiți aminoacizi din molecula proteică. Schimbarea concentrației de ioni de hidrogen din corp poate schimba forma sau configurația proteinelor din corp, astfel încât corpul dumneavoastră are o varietate de mecanisme pentru a menține pH-ul la un nivel constant. Unele organite din interiorul celulelor mențin un nivel de pH diferit, totuși, pentru a le ajuta să își facă treaba. Lizozomii, de exemplu, sunt organite celulare care mențin un pH scăzut, ceea ce le ajută să descompună componentele celulare uzate.
Acid gastric
În mucoasa stomacului, celulele numite celule parietale secretă ioni de hidrogen și clorură, care se combină pentru a forma acid clorhidric. Acest acid puternic reduce dramatic pH-ul conținutului stomacului, ceea ce ajută la distrugerea bacteriilor și la descompunerea moleculelor din alimente. Ionii de hidrogen afectează, de asemenea, digestia, asigurându-se că o enzimă numită pepsină își asumă configurația corectă de care are nevoie pentru a-și face treaba. Pepsina descompune proteinele din alimentele pe care le consumați pentru o digestie mai bună. Când conținutul stomacului trece în intestinul subțire, pancreasul secretă bicarbonat pentru a neutraliza conținutul acid, astfel încât să nu provoace efecte negative.
Sânge și plămâni
PH-ul din sânge este strict controlat pentru a rămâne într-un interval restrâns, de la aproximativ 7,2 la 7,4. Când celulele tale descompun zaharurile pentru a obține energie, acestea ajung să producă dioxid de carbon, care se difuzează înapoi în fluxul sanguin. Dioxidul de carbon reacționează cu apa pentru a forma acid carbonic, crescând pH-ul sângelui. Această concentrație ușor ridicată de ioni de hidrogen afectează hemoglobina, o proteină care transportă oxigen în globulele roșii din sânge, determinând-o să elibereze o parte din oxigen pentru ca celulele să le poată utiliza. În acest proces, hemoglobina preia apoi o parte din ionii de hidrogen suplimentari și dioxidul de carbon și îi transportă înapoi în plămâni. Concentrația de dioxid de carbon în plămâni este mai mică decât în fluxul sanguin, astfel încât dioxidul de carbon se difuzează din sânge și în plămâni. PH-ul mai mare aici crește afinitatea hemoglobinei pentru oxigen acum, deci poate prelua din nou oxigen.