Effekten af ​​hydrogen ioner på mennesker

Når en type stof kaldet en Bronsted-syre opløses i vand, frigiver den hydrogenioner, hvilket øger hydrogenionkoncentrationen i væsken. Kemister klassificerer målingen af ​​hydrogenionkoncentration som pH: jo lavere pH, jo højere er koncentrationen af ​​hydrogenioner. Hydrogenionskoncentration, eller pH, spiller en række vigtige roller i den menneskelige fysiologi.

TL; DR (for længe, ​​ikke læst)

Kemister klassificerer målingen af ​​hydrogenionkoncentration som pH. PH-skalaen går fra 0, meget sur, til 14, meget grundlæggende. PH-niveauet spiller en række vigtige roller i den menneskelige fysiologi. Når hydrogen ioner er i væske, der indeholder vand, kombineres hydrogenioner hurtigt med H _{2O for at danne hydroniumioner eller H 3O ^+.}

Proteiner er afgørende for kroppens funktion, og stole på hydrogenbindinger for at bevare deres former. Kroppen skal holde pH på et stabilt niveau for at sikre, at proteinerne holder deres former og gør deres job. Hydrogenioner bidrager også til dannelsen af ​​saltsyre i maven til fordøjelse af mad og til dannelse af et molekyle kaldet pepsin, som hjælper med at nedbryde fødevareproteiner.

pH i dit blod styres tæt for at blive i en smalt område, fra ca. 7,2 til 7,4 ved anvendelse af kuldioxid, et cellulært affaldsprodukt af energimetabolisme og indåndet ilt.

pH-skalaen

Hydrogenioner flyder ikke rundt om uafhængigt. Når de er i væske, der indeholder vand, kombineres hydrogenioner hurtigt med H _{2O for at danne hydroniumioner eller H 3O ^{+. Hydrogenionskoncentrationen i vand er da virkelig hydroniumionkoncentrationen; kemikere bruger de to termer næsten interchangeably. Ved stuetemperatur er en pH-måling på 7 neutral, hvilket betyder, at der er en lige koncentration af hydrogen og hydroxid (OH -) ioner. PH-skalaen går fra 0, meget sur, til 14, meget grundlæggende. A 14 betyder, at der er en meget lav koncentration af hydrogenioner, mens 1 betyder, at der er en meget høj koncentration af hydrogenioner.}}

Proteinkonfiguration

Proteiner er store molekyler, der udfører mange af de vigtigste opgaver i den menneskelige krop. Deres struktur er formet dels af specielle bindinger kaldet hydrogenbindinger, der kan danne mellem forskellige aminosyrer i proteinmolekylet. Ændring af hydrogenionkoncentrationen i kroppen kan ændre formen eller konfigurationen af ​​proteiner i kroppen, så din krop har en række mekanismer til at holde pH på et konstant niveau. Nogle organeller inde i dine celler opretholder et andet pH-niveau, dog for at hjælpe dem med at gøre deres arbejde. Lysosomer, for eksempel, er celleorganeller, der opretholder en lav pH, som hjælper dem med at nedbryde nedslidte cellekomponenter.

Mavesyre

I formen af ​​din mave kaldes celler, der kaldes parietale celler udskiller hydrogen og chloridioner, som kombinerer for at danne saltsyre. Denne stærke syre reducerer dramatisk mængden af ​​indholdet i din mave, hvilket hjælper med at dræbe bakterier og nedbryde molekyler i din mad. Brintionerne påvirker også fordøjelsen ved at sikre, at et enzym kaldet pepsin antager den korrekte konfiguration, den har brug for til at udføre sit arbejde. Pepsin bryder op proteiner i den mad, du spiser for bedre fordøjelse. Når indholdet i din mave passerer ind i tyndtarmen, udskiller bugspytkirtlen bicarbonat for at neutralisere det sure indhold, så de ikke forårsager nogen dårlige virkninger.

Blod og lunger

pH i din Blodet styres tæt for at forblive i et snævert område fra ca. 7,2 til 7,4. Når dine celler bryder ned sukkerarter for at få energi, ender de med at producere carbondioxid, som diffunderer tilbage i blodbanen. Kuldioxid reagerer med vand for at danne kulsyre, hvilket øger blodets pH. Denne lidt forhøjede hydrogenionskoncentration påvirker hæmoglobin, et protein, der bærer ilt i dine røde blodlegemer, hvilket får det til at frigive noget af dets ilt for de celler, der skal bruges. I denne proces henter hæmoglobinet nogle af de ekstra hydrogenioner og kuldioxid og transporterer disse tilbage til lungerne. Kuldioxidkoncentrationen i lungerne er lavere end i blodbanen, så kuldioxiden diffunderer ud af dit blod og ind i lungerne. Den højere pH her øger hæmoglobins affinitet for ilt nu, så det kan optage ilt igen.