Vpliv vodikovih ionov na ljudi

Ko se vrsta snovi, imenovane Bronstedova kislina, raztopi v vodi, sprosti vodikove ione in poveča koncentracijo vodikovih ionov v tekočini. Kemiki merijo koncentracijo vodikovih ionov kot pH: nižji kot je pH, večja je koncentracija vodikovih ionov. Koncentracija vodikovih ionov ali pH ima v človeški fiziologiji različne pomembne vloge.

TL; DR (predolgo; Nisem prebral)

Kemiki merijo koncentracijo vodikovih ionov kot pH. Lestvica pH se giblje od 0, zelo kislo, do 14, zelo bazično. Raven pH ima različne pomembne vloge v človeški fiziologiji. Kadar so vodikovi ioni v tekočini, ki vsebuje vodo, se vodikovi ioni hitro kombinirajo s H₂O za tvorbo hidronijevih ionov ali H₃O⁺.

Beljakovine so bistvenega pomena za delovanje telesa in se za ohranjanje oblike zanašajo na vodikove vezi. Telo mora ohranjati pH na stabilni ravni, da lahko beljakovine ohranijo svojo obliko in opravljajo svoja dela. Vodikovi ioni prispevajo tudi k tvorbi klorovodikove kisline v želodcu, da prebavi hrano in tvori molekulo, imenovano pepsin, ki pomaga razgraditi beljakovine v hrani.

PH v vaši krvi je strogo nadzorovan, da ostane v ozkem območju, od približno 7,2 do 7,4, z uporabo ogljikovega dioksida, celičnega odpadnega produkta energijske presnove in vdihanega kisika.

Vodikovi ioni dejansko ne plavajo neodvisno. Kadar koli so v tekočini, ki vsebuje vodo, se vodikovi ioni hitro kombinirajo s H₂O za tvorbo hidronijevih ionov ali H₃O⁺. Koncentracija vodikovih ionov v vodi je torej dejansko koncentracija hidronijevih ionov; kemiki uporabljata oba izraza skoraj zamenljivo. Pri sobni temperaturi je merjenje pH 7 nevtralno, kar pomeni, da obstaja enaka koncentracija vodika in hidroksida (OH^-) ioni. Lestvica pH se giblje od 0, zelo kislo, do 14, zelo bazično. 14 pomeni, da obstaja zelo nizka koncentracija vodikovih ionov, medtem ko 1 pomeni, da obstaja zelo visoka koncentracija vodikovih ionov.

Beljakovine so velike molekule, ki opravljajo številne najpomembnejše naloge v človeškem telesu. Njihovo strukturo delno oblikujejo posebne vezi, imenovane vodikove vezi, ki lahko nastanejo med različnimi aminokislinami v beljakovinski molekuli. Spreminjanje koncentracije vodikovih ionov v telesu lahko spremeni obliko ali konfiguracijo beljakovin v telesu, zato ima vaše telo različne mehanizme za ohranjanje pH na konstantni ravni. Nekatere organele v vaših celicah pa ohranjajo drugačno raven pH, da jim pomagajo opravljati svoje delo. Lizosomi so na primer celični organeli, ki vzdržujejo nizek pH, kar jim pomaga razgraditi izrabljene celične sestavine.

V sluznici želodca celice, imenovane parietalne celice, izločajo vodikove in kloridne ione, ki se skupaj tvorijo klorovodikova kislina. Ta močna kislina dramatično zmanjša pH vsebine želodca, kar pomaga ubiti bakterije in razgraditi molekule v vaši hrani. Vodikovi ioni vplivajo tudi na prebavo, saj zagotavljajo, da encim, imenovan pepsin, prevzame pravilno konfiguracijo, ki jo potrebuje za opravljanje svojega dela. Pepsin razgradi beljakovine v hrani, ki jo jeste, za boljšo prebavo. Ko vsebina želodca preide v tanko črevo, trebušna slinavka izloča bikarbonat, da nevtralizira kislo vsebino, tako da ne povzroča škodljivih učinkov.

PH v krvi je strogo nadzorovan, da ostane v ozkem območju, od približno 7,2 do 7,4. Ko vaše celice razgrajujejo sladkorje, da dobijo energijo, na koncu tvorijo ogljikov dioksid, ki se v difuzijo vrne nazaj v krvni obtok. Ogljikov dioksid reagira z vodo in tvori ogljikovo kislino, kar poveča pH krvi. Ta nekoliko povišana koncentracija vodikovih ionov vpliva na hemoglobin, beljakovino, ki prenaša kisik v vaših rdečih krvnih celicah, zaradi česar sprosti nekaj kisika, ki ga celice uporabijo. V tem procesu hemoglobin nato pobere nekaj dodatnih vodikovih ionov in ogljikovega dioksida ter jih prenese nazaj v pljuča. Koncentracija ogljikovega dioksida v pljučih je nižja kot v krvnem obtoku, zato ogljikov dioksid difundira iz krvi v pljuča. Višji pH tukaj zdaj poveča afiniteto hemoglobina za kisik, tako da lahko spet prevzame kisik.