Влияние ионов водорода на человека

Когда вещество, называемое кислотой Бренстеда, растворяется в воде, оно выделяет ионы водорода, увеличивая концентрацию ионов водорода в жидкости. Химики классифицируют меру концентрации ионов водорода как pH: чем ниже pH, тем выше концентрация ионов водорода. Концентрация ионов водорода или pH играет важную роль в физиологии человека.

TL; DR (слишком длинный; Не читал)

Химики классифицируют концентрацию ионов водорода как pH. Шкала pH изменяется от 0 (очень кислая) до 14 (очень щелочная). Уровень pH играет важную роль в физиологии человека. Когда ионы водорода находятся в жидкости, содержащей воду, ионы водорода быстро соединяются с H₂O с образованием ионов гидроксония или H₃O⁺.

Белки необходимы для функционирования организма и полагаются на водородные связи для поддержания своей формы. Организм должен поддерживать стабильный уровень pH, чтобы белки сохраняли свою форму и выполняли свою работу. Ионы водорода также способствуют образованию соляной кислоты в желудке для переваривания пищи и образованию молекулы, называемой пепсином, которая помогает расщеплять пищевые белки.

Уровень pH в крови строго контролируется, чтобы оставаться в узком диапазоне, примерно от 7,2 до 7,4, с использованием углекислого газа, клеточного отхода энергетического метаболизма, и вдыхаемого кислорода.

Ионы водорода фактически не плавают независимо друг от друга. Когда они находятся в жидкости, содержащей воду, ионы водорода быстро соединяются с H.₂O с образованием ионов гидроксония или H₃O⁺. Таким образом, концентрация ионов водорода в воде - это действительно концентрация ионов гидроксония; химики используют эти два термина почти как синонимы. При комнатной температуре показатель pH, равный 7, является нейтральным, что означает равную концентрацию водорода и гидроксида (OH^-) ионы. Шкала pH изменяется от 0 (очень кислая) до 14 (очень щелочная). 14 означает очень низкую концентрацию ионов водорода, а 1 означает очень высокую концентрацию ионов водорода.

Белки - это большие молекулы, которые выполняют многие из самых важных задач в организме человека. Их структура частично сформирована специальными связями, называемыми водородными связями, которые могут образовываться между различными аминокислотами в молекуле белка. Изменение концентрации ионов водорода в организме может изменить форму или конфигурацию белков в организме, поэтому у вашего тела есть множество механизмов, чтобы поддерживать pH на постоянном уровне. Однако некоторые органеллы внутри ваших клеток поддерживают другой уровень pH, чтобы помочь им выполнять свою работу. Лизосомы, например, представляют собой клеточные органеллы, которые поддерживают низкий pH, что помогает им расщеплять изношенные клеточные компоненты.

В слизистой оболочке желудка клетки, называемые париетальными клетками, выделяют ионы водорода и хлорида, которые вместе образуют соляную кислоту. Эта сильная кислота резко снижает pH содержимого желудка, что помогает убивать бактерии и расщеплять молекулы в пище. Ионы водорода также влияют на пищеварение, гарантируя, что фермент, называемый пепсином, принимает правильную конфигурацию, необходимую для выполнения своей работы. Пепсин расщепляет белки в пище для лучшего пищеварения. Когда содержимое вашего желудка попадает в тонкий кишечник, поджелудочная железа выделяет бикарбонат, чтобы нейтрализовать кислотное содержимое, чтобы они не вызывали каких-либо побочных эффектов.

Уровень pH в крови строго контролируется, чтобы оставаться в узком диапазоне от 7,2 до 7,4. Когда твои клетки расщепляют сахар, чтобы получить энергию, в конечном итоге они производят углекислый газ, который возвращается обратно в кровоток. Углекислый газ реагирует с водой с образованием угольной кислоты, повышая pH крови. Эта слегка повышенная концентрация ионов водорода влияет на гемоглобин, белок, несущий кислород внутри ваших красных кровяных телец, заставляя его выделять часть своего кислорода для использования клетками. В этом процессе гемоглобин улавливает часть лишних ионов водорода и углекислого газа и переносит их обратно в легкие. Концентрация углекислого газа в легких ниже, чем в кровотоке, поэтому углекислый газ диффундирует из крови в легкие. Более высокий pH здесь увеличивает сродство гемоглобина к кислороду, поэтому он снова может поглощать кислород.