Effekten av vätejoner på människor

När en typ av ämne som kallas en Bronsted-syra löses upp i vatten, frigör den vätejoner, vilket ökar vätejonkoncentrationen i vätskan. Kemister klassificerar mätningen av vätejonkoncentration som pH: ju lägre pH, desto högre koncentration av vätejoner. Vätejonkoncentration, eller pH, spelar en mängd viktiga roller i mänsklig fysiologi.

TL; DR (för lång; Läste inte)

Kemister klassificerar mätningen av vätejonkoncentration som pH. PH-skalan går från 0, mycket sur, till 14, mycket basisk. PH-nivån spelar en mängd viktiga roller inom mänsklig fysiologi. När vätejoner är i vätska som innehåller vatten, kombineras vätejoner snabbt med H₂O för att bilda hydroniumjoner, eller H₃O⁺.

Proteiner är väsentliga för kroppens funktion och förlitar sig på vätebindningar för att bibehålla sina former. Kroppen måste hålla pH på en stabil nivå för att se till att proteinerna behåller sina former och gör sina jobb. Vätejoner bidrar också till bildandet av saltsyra i magen för att smälta mat och för att bilda en molekyl som kallas pepsin, vilket hjälper till att bryta ner matproteiner.

PH i ditt blod kontrolleras tätt för att hålla sig i ett smalt intervall, från cirka 7,2 till 7,4, med användning av koldioxid, en cellulär avfallsprodukt med energimetabolism och inhalerat syre.

Vätejoner flyter faktiskt inte självständigt. När de är i vätska som innehåller vatten, kombineras vätejoner snabbt med H₂O för att bilda hydroniumjoner, eller H₃O⁺. Vätejonkoncentrationen i vatten är alltså verkligen hydroniumjonkoncentrationen; kemister använder de två termerna nästan omväxlande. Vid rumstemperatur är pH-mätningen 7 neutral, vilket innebär att det finns en lika koncentration av väte och hydroxid (OH^-) joner. PH-skalan går från 0, mycket sur, till 14, mycket basisk. A 14 betyder att det finns en mycket låg koncentration av vätejoner, medan 1 betyder att det finns en mycket hög koncentration av vätejoner.

Proteiner är stora molekyler som utför många av de viktigaste uppgifterna i människokroppen. Deras struktur formas delvis av speciella bindningar som kallas vätebindningar som kan bildas mellan olika aminosyror i proteinmolekylen. Att ändra vätejonkoncentrationen i kroppen kan ändra formen eller konfigurationen av proteiner i kroppen, så din kropp har en mängd olika mekanismer för att hålla pH på en konstant nivå. Vissa organeller i dina celler håller dock en annan pH-nivå för att hjälpa dem att göra sitt jobb. Lysosomer är till exempel cellorganeller som håller ett lågt pH, vilket hjälper dem att bryta ner utslitna cellkomponenter.

I magsäcken utsöndrar celler som kallas parietala celler väte- och kloridjoner, som kombineras för att bilda saltsyra. Denna starka syra minskar dramatiskt pH-värdet i magen, vilket hjälper till att döda bakterier och bryta ner molekyler i maten. Vätejonerna påverkar också matsmältningen genom att säkerställa att ett enzym som kallas pepsin antar rätt konfiguration för att göra sitt jobb. Pepsin bryter upp proteiner i maten du äter för bättre matsmältning. När mageinnehållet passerar in i tunntarmen utsöndrar bukspottkörteln bikarbonat för att neutralisera det sura innehållet så att de inte orsakar några skadliga effekter.

PH i ditt blod kontrolleras noggrant för att hålla sig i ett smalt intervall, från cirka 7,2 till 7,4. När dina celler bryta ner sockerarter för att få energi, de hamnar i att producera koldioxid, som sprider sig tillbaka till blodomlopp. Koldioxid reagerar med vatten för att bilda kolsyra, vilket ökar blodets pH. Denna något förhöjda vätejonkoncentration påverkar hemoglobin, ett protein som transporterar syre i dina röda blodkroppar, vilket får det att frigöra en del av syret för cellerna att använda. I denna process plockar upp hemoglobinet några av de extra vätejonerna och koldioxiden och transporterar dessa tillbaka till lungorna. Koldioxidkoncentrationen i dina lungor är lägre än i blodomloppet, så koldioxiden diffunderar ut ur ditt blod och in i dina lungor. Det högre pH här ökar hemoglobins affinitet för syre nu, så det kan ta upp syre igen.